石油化工管道支吊架设计问题分析及对策研究

石 油 化 工 设 计 石油化工管道支吊架设计 问题分析及对策 研究 杨 永 恩 ( 中石化洛 阳工程有 限公 司， 河南 洛阳 4 7 1 0 0 3 ) 摘 要 ： 阐述 了如 防震 管卡 、 低 温管道支撑和管道稳定性支撑等的作用及如何合理选用 ； 支吊架垫板 的 选用和滑动管托长度的确定 ； 因为热胀作 用支撑 点发 生位移 时其 支架型 式( 刚性 、 固定和滑动 支托 ) 的选 用方 法； 固定 支架的应 用。同时针对每 类问题列 出了一些 实际工程设计 中 出 现 的典型例 子 ， 并 对其进行 了分析 ， 提 出了改进措 施。 关键词 ： 石油化工装置 管道 支吊架 常见 问题 原 因分析 改进措施 管道 的支吊架设计是管道设计 的重要组成部 分 ， 它与管道力学设计密不可分 ， 直接影响管 系的 强度安全可靠性 。管道布置设计 主要是按工艺要 求并考虑操作 、 检修 、 安全等进行 的。一旦管道布 置完成 ， 管道的支撑设计将直接影 响到管 系中各 节点 的一次应力 、 二次应力 和管道刚度 的大小 ， 进 而影响到管道 的力学是否满足要求 。常见 的管道 支吊架设计可归为 3 类 ： 管道支 吊架型式 的选用 ； 管道支 吊架结构设计 ； 管道支吊架位置 的设置。 1 管道支 吊架型式的选用 1 ) 防震管卡 。对于受周期性强迫激振的管道 系统 ， 支 吊架 的设 置应 使管 系 的 固有频 率 避 开 0 ． 8 — 1 ． 2倍 的激 振力 频率 ， 以避免 管系发 生 共 振 。 从机械振动 的理论 可知， 无 阻尼 自由振动 管 系 的固有 频 率 可表 示 为 ： f=1 ／ r=( 2 竹) ( ／ m) 。 其中， k为管 系的刚度 ， m 为管系 的质 量。 当管道布置完成后 ， 管系 的质量不再进行变化 ， 故 可以影 响管系 固有 频率 的参 数 主要 是管 系 的刚 度。因此 ， 降低管系的刚度使其 固有频率小于 0 ． 8 倍 的激振频率 ， 或增加管系 的刚度使其 固有频率 大于 1 ． 2 倍的激振频率 ， 都可以避免管系的共振。 现实 的工程设计 中， 通过降低管 系的刚度 以 达到避免共振 的做法基本上是行不通 的， 因为降 低管系的刚度往往使其一次应力不 能满足要求。 因此 ， 通常都是通过增加管系刚度避免共振的， 而 增加管系刚度 最合理 的方法就 是增加 管道支 吊 架 ， 并使支架对管道具有较好 的约束性 能。即是 指应用的管道支架应最......