广西柳州银海铝业股份有限公司 广西柳州 545006
摘要：管道支吊架是管道系统不可缺少的一部分,它对整个管道系统起着支持和保护的作用,避免了一些不确定因素对管道的影响和干扰。而对于化工行业来说,管道是化工生产中的重要构件,所以在实际建设过程中需要关注的角度较多。对于化工行业来说,在实际运行过程中会运送高腐蚀性和毒性物质,这些物质对于管道设备具有较强的腐蚀作用,因此在实际建设当中需要进行合理的研究,选择最好的材料,同时明确了解管道设备的实际使用目的,完成支吊架的设计,防止出现质量问题,最大程度地保证化工生产的工作效率。
关键词：管道设备; 支吊架; 设备规划; 生产安全
1 化工行业管道支吊架使用的意义
1.1 管道承重
管道支吊架的首要作用即是承重作用,对于相关的管道来说,在实际的运行和布置过程中需要进行合理的安排,对管道起到承载作用,所以在设计过程中,其一是考虑整体的承载问题,掌握管道的自身重量,工作过程中运输原料的重量,然后完成相关的承载设计,防止在生产过程中出现质量问题。其二是对管道的应力进行合理的评估,管道是化工生产的重要组成部分,所以在实际的操作过程中需要考虑发生应力的问题,对应力进行合理的规避与研究,防止由于应力导致的质量问题发生。
1.2 调整负载
化工液体的运输过程中需要考虑管道的质量情况,对于管道设备来说,如果大量并且长时间的液体流动,其带来的压力和应力都是较为巨大的,所以在具体的使用过程中需要对管道进行保护,避免由于应力或者相关外力造成的影响,导致出现的质量破坏问题,所以对于管道来说,有了支吊架的支护能够对负载进行合理的调整,支吊架能够保护管道防止出现应力变化导致的质量问题,并且过多的存在支吊架会导致二次应力问题的发生,所以减少支吊架也是当前较为重要的方法,通过减少支吊架的方式能够提升工作效率,并且对后期的维护工作也做了一定的提升,保证管道的稳定性。
1.3 调节二次应力
对于管道设备来说,出现一次应力是较为常见的情况之一,由于其运输的材料多为易腐蚀的物质,所以对其产生第一次应力的可能性较高。而在管道的运输过程中,如果出现化工物质腐蚀问题,将会对管道产生二次影响,这就是二次应力的产生。
2 管道支架的种类
2.1 弹性支吊架
针对不同的管道设备,会存在不同的管道支吊架类型,第一即是弹性支吊架类型,弹性支吊架类型的主要特点就是在遇到外部应力时可能发生形变和位移。弹性支吊架在管道的使用过程中能够起到一定的保护作用,如果相关结构出现问题,支吊架会通过柔性改变与位移的方式来减低相关的应力问题。
2.2 恒力支吊架
第二种支吊架为恒力支吊架,恒力支吊架主要的特点是防止出现压力变化,在遇到水平压力变化时,能够保证管道等不会出现形变或者位移问题,强有力的恒力吊架能够将负载率转化为零,对管道进行较好的保护,但是也存在一定的缺点,即如果发生严重的压力将会对管道产生一定冲击,导致管道出现质量问题。
2.3 减振支架
支吊架的使用过程中会有减震支架情况,减震支吊架能够对外受应力进行合理的舒缓,将相关应力直接缓解,让应力不会出现质量问题,同时管道能够承受相关的压力情况,确保不会有热膨胀等问题的出现,并且如果出现高振动问题时,能够对震动进行合理的缓解,全面提升管道应用的质量。
3 管道及支吊架常用的材料种类
3.1 碳钢
碳钢是目前较为重要的金属之一,由于其相关的实用性特点同时也是使用较为广泛的材料,所以在化工行业中也是运用较为广泛的材料。碳钢具有较好的机械性和工艺性。目前常用的支吊架材料多是20号钢和Q235-A等,但是对于碳钢来说,在实际的使用过程中如果在高温环境下可能产生有关石墨化现象,这些因素将会导致机械性的降低。所以对于碳钢来说,在实际的操作过程中尽量避免高温环境使用,防止发生相关的安全问题。
3.2 合金钢
合金钢三种类型,即是低合金钢、中合金钢和高合金钢三种类型。简单来说三种钢具有不同的特点,在实际的使用过程中能够完成不同的效果提升。
低温钢:按照我国相关的标准为温度在-196～20℃,使用低温合金钢的主要材料为16Mn、09MnV、09Mn2V等,通过对其进行使用能够保证实际使用质量,防止有关的安全问题发生。
高温钢:其主要的生产特点为在超过250℃的温度中生产,对于高温钢来说,其主要的特点是膨胀系数较小,同时导热系数较大,并且在实际的运行过程中具有高抗氧化和抗氢腐蚀能力,对于化工行业来说,在整体的运行过程中会有较好的使用效果,同时其有关高温工作效果较强,整体的工艺性较好,并且采购的成本也较低。
不锈钢:不锈钢属于高合金钢,不锈钢的种类较多,目前使用较为常见的种类为奥氏体不锈钢,通过对不锈钢的合理使用能够完成相关的整体建设,合理使用不锈钢的韧性、塑性和整体的焊接性。
4 管道设备支吊架设备规划要点
4.1 管道承重荷载
支吊架能够保证管道的整体平稳运行,所以在实际的运行过程中需要考虑相关的承重荷载问题,管道属于整体结构,因此在运行过程中会需要多点支撑,而对于管道来说,需要有效的布置相关的支撑点,防止支撑点出现过多影响其实际使用质量的问题,同时在支吊架的使用过程中,需要考虑管道在实际运输过程中的整体荷载能力,确保整体荷载能力满足相关要求,并且在设计过程中,需要提升整体强度。
4.2 避免荷载转移
管道设备的支吊架设备规划需要考虑整体的合理性,良好的支吊架设备规划能够决定承载的大小,它从实际出发决定了管道的整体运行安全性。对于支架来说,如果设置不当将会导致荷载的质量问题出现,因此针对当前的有关设计来说,第一需要避免荷载转移的情况发生,全面提升支吊架的荷载能力,对管道的承载能力进行全面的提升,防止由于估算能力较低导致质量安全问题发生。第二对于管道来说,需要合理地规划支吊架的数量,可以适当地减少支吊架的整体数量,为其提供相关的变形机会,保证荷载转移不会影响整体质量。
4.3 支吊架敷设
一般情况下管道设备在支架的水平设计上存在两种敷设形式,第一就是存在的隔热层,第二则是有关的无隔热层情况,根据无特殊的要求管道设计,其需要设置托管结构。通过多种管道的合理设计,保证其整体质量。
5 管道设备支吊架设备规划要点
5.1 支吊架位置确定
就当前的化工支吊架来说,其在具体的生产过程中需要完成有关的准备工作,所以在实际的操作过程中第一要对支吊架位置进行位置确定,结合当前的实际情况来完成对管道支吊架的合理布置,让其能够起到整体的支撑作用。
5.2 特殊环境下设计
管道设备支吊架的设计需要结合现场环境的有关特征进行认真分析,就当前的整体设计来说,应考虑支吊架的相关材料性能,结合管道的实际情况进行相关的温度特点研究,整体建设施工使用的相关方法为焊接方式,而在整个处理过程中需要对管道吊架部件材料和各种组件都完成整体的连接处理,保证材料的相关质量可以得到提升。
6 结语
综上所述,在目前的管道设备使用过程中,应考虑有关的管道使用情况,为了确保其整体的安全性,应完成相关的吊架桥处理,针对相关实际使用情况要进行认真合理的分析,最大程度地完成整体建设,同时对于相关设计科学性等都进行全面研究和处理,确保吊架设计的相关质量安全性,并且针对有关的设计进行多元化分析,采用合理的材料对其进行质量建设,全面保证建设效果的整体提升。
参考文献
[1] 金婷婷,朱升干.管道设备支吊架设备规划探讨[J].石化技术,2017(11).
[2] 曾剑桥.几种典型化工装置管道支吊架的设计[J].化工管理,2017(23).