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管道支吊架选用及设置 　　摘要在工艺装置的管道设计中，进行支吊架设置的设计时，应正确遵循设置方法和选用原则，使支吊架间距不超过管道刚度允许值并满足柔性要求，本文列举了具体选用原则，并对可变弹簧支架的选用进行了简述。此外还介绍支吊架对管道产生的一次应力和二次应力，并说明在管道设计中正确设置支吊架的重要性。 　　关键词 支吊架 可变弹簧 柔性 应力 管道设计 　　中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号： 　　 　　 　　在进行管道设计时，首先要考虑满足工艺要求，还要考虑设备、管道及其组成件的受力状况，以保证安全运转。管道应力分析是涉及多学科的综合技术，是管道设计的基础。在管道应力分析过程中，正确设置支吊架是一项重要的工作。支吊架选型得当，布置合理，所设计的管系不仅美观，而且经济安全。 　　１ 作用 　　管道支吊架主要有以下几个方面的作用。 　　(1)承受管道的重量荷载(包括管道自身载荷、隔热或隔声结构载荷和介质荷载等)。 　　(2)用于限制、控制和约束管道在任一方向的变形。 　　(3)用于限制或缓和往复式机泵进出口管道和由地震、风压、水击、安全阀排出反力等引起的管道振动。 　　２ 位置及类型 　　管道支吊架的位置及其类型对已定管系的受力状态的影响很大，主要有两个方面。 　　(1)对管系的应力分布状态、最大应力值、 管系的端点作用力和力矩有影响，因为这种管系端点的荷载将会传递到与该管端相联接的设备上。因此，支吊架设置得当，能改善管系中的应力分布和端点受力以及力矩状况。因此，管系的柔性不但受到管系形状的影响，也受到所选定支吊架位置和类型的影响。 　　(2)支吊架的设置非常灵活，可变化的范围 较大。支吊架的位置、数量和形式选择往往因人而异。对同一个管系存在着多种支吊架设置方案，不同的设置形式将反映出不同的应力分布，应力值及端点受力。因此，在进行管道设计时，为使管系具有足够的柔性，除了应注意管系走向和形状外，支架位置和型式也是相当重要的。 　　2.1间距 　　支吊架间距尤其是水平管道的承重支吊架间距不得超过管道的允许跨距，以控制其挠度不超限。一般连续敷设的管道允许跨距应按三跨连续梁承受均布荷载时的刚度条件计算，按强度条件校验，取刚度条件决定的跨距和强度条件决定的跨距中两者的小值。 　　2.2 柔性 　　尽量利用管道的自支承作用，少设置或不设置支架。要利用管系的自然补偿能力合理分配支 吊架点和选择支吊架类型。 　　2.3 位移 　　有管托的管道纵向位移不得超过管托的长度；管托长度应留足余量，并排敷设的管道横向位移不得影响相邻管道。 　　2.4 生根条件 　　必须具备生根条件的支吊架一般可生根在地面、设备或建构筑物上。 　　2.5 类型 　　(1) 支吊架从限制性可分为3类：固定架、 　　导向架和支托架(或单向止推架)。 　　(2) 支吊架从力学性能又可分为刚性支架和 弹性支架。 　　2.5.1刚性支架 　　从理论上说，刚性支架的刚度为无穷大，在外力荷载的作用下没有变形，一般用在无垂直位移的地方。 　　2.5.2弹性支架 　　弹簧支吊架分为两大类：可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架。 　　(1) 可变弹簧支吊架的特性是当管系在垂直方向发生位移后弹簧压缩或伸长，支点受力发生变化，管系在支点处的荷载将重新分配给附近支点，一般常指定其荷载变化率范围为25%。 　　荷载变化率=|工作载荷-安装载荷|×100≤25 %工作载荷 　　当可变弹簧无法满足荷载变化率≯25%之要求时，即可选用恒力弹簧支吊架。 　　(2)恒力弹簧支吊架是管系上下（垂直）位移时，其荷载不变，即它的荷载变化率在理论上为零，此类支吊架适用于垂直位移量较大的管 系，或者荷载变化率要求严格的场合。 　　2.6 位置 　　确定管道支吊架位置有以下要点： 　　(1) 承重架距离应不大于满足管道刚度及挠度要求下的最大间距。 　　(2) 在管道垂直段弯头附近，或在垂直段重心以上做承重架，垂直段长时，可在下部增设导向架。 　　(3) 在集中荷载大的管道组成件附近设承重架，设在弯管和大直径三通式分支管附近。 　　(4) 尽量使设备接口的受力减小。如支架靠近接口，对接口不会产生较大的热胀弯矩。 　　(5) 支架的位置及类型应尽量减小作用力对 　　被生根部件的不良影响。 　　(6) 对于复杂的管道，尤其是需要作详细应力计算的管道，还应根据应力计算结果调整其支吊架的位置。 　　(7) 在敏感的设备（泵、压缩机）附近，应设置支架，以防止设备口承受过大的管道荷载。 　　(8) 往复式压缩机的吸入或排出管道以及其他有强烈振动的管道，宜单独设置支架（支架生根于地面的管墩或管架上），以避免将振动传递到建筑物上。