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摘要：管道支吊架是管道系统中的一个重要组成部分，它对管道起着承受荷载、限制位移和控制震动等作用。在支吊架制造中，确保其优良的性能与质量；在设计中，合理布置和正确选择支吊架；在安装中，严格按照设计要求定位和装配，对于确保管道和设备安全运行及延长使用寿命有着很大的影响。本文根据自己的工作经验，对支吊架布置做一些探讨。
关键词：支吊架汽水管道 荷载
Hanger of thermodynamic system pipeline layout
Li Baofeng
(Jieneng Power Design Co., Ltd. QingdaoQingdao 266000)
Abstract: pipe hangers piping system is an important part of its pipeline plays under load, limiting the role of displacement and vibration control. In the manufacture of hangers to ensure its excellent performance and quality; in the design, reasonable layout and the correct choice of hanger; during installation, in strict accordance with the design requirements of positioning and assembly, piping and equipment to ensure safe operation and to extend the use of has a great impact on life expectancy. Based on their work experience, hangers arranged to do some research.
Keywords: hangersteam and water pipeload
中图分类号： U23 文献标识码： A
随着大容量、高参数工艺设备的不断发展，各类工厂的管道尺寸日益复杂，管道支吊架的合理布置成为一项重要的工作。
1、管道支吊架的功能可以分为：承受管道荷载、限制管道位移和控制管道震动三个方面。
1.1承受管道荷载
作用在管道上的荷载包括介质运行压力、自重、风、雪、地震、流动瞬变或震动引起的机械荷载，管道热胀冷缩和端点附加位移等位移荷载以及由于温度梯度或热冲击引起的热荷载。
1.2限制管道位移
管道在各种不同荷载作用下，会产生不同程度的变形与位移，其中，有些荷载，其大小与变形受约束与否无关，这种荷载成为非自限性荷载，如各种外力荷载；另一些荷载，则是管道变形受约束引起的荷载，成为自限性荷载。
对于非自限性荷载，大都需要通过设置支吊架加以约束限制，防止管道受到非自限性荷载而被破坏。为减小自限性荷载，防止管道因疲劳而被破坏，要求管道能自由位移而不被约束限制。然而，要求管道完全不受约束，是不可能的。事实上，只要把管道自限性荷载作用下产生的二次应力限制在一定范围内，就可以保证管道的安全。
1.3控制管道振动
管道在荷载作用下，会产生不同程度的振动或冲击。由于管道中支吊架的设置，在一定程度上提高了管道的刚度，增加了管道的阻尼，一般说来，支吊架都或多或少起到减小管道振动效应的作用。但当支吊架设置不当，也有可能加剧管道的振动，而且以承重为主要目的的支吊架，其减振效果往往不太明显。因此，对于在运行中伴随发生有强迫振动的地方，仍需设置相应的支吊架，以消除这种管道振动效应。
2、管道支吊架选用的原则
2.1选用管道支吊架时，应首先考虑管道应力的分布情况，确认该用哪种类型的支吊架，对于不同压力温度的管道，满足管道最大允许跨距的要求。
2.2 存在集中荷载时，支吊架应布置在集中荷载大的地方。
2.3 在转动机器管口附近应装设支吊架，以防止管口承受过大的荷载。
2.4 支吊架应布置在不妨碍通行和设备检修的部位。
2.5 对于复杂管道，应根据应力计算结果设置或调整支吊架位置。
3、下面以一个实例说明一下管道支吊架的布置。
点A、B标高为7米，C、D标高为5.1米，在点H向上爬起，点E、F标高为6.15米，点1、点2为刚性吊架，管径为159X4.5，
温度为250度。在初次布置中，点A、点B先垂直降到5.1米在与DF水平连接，应力分析未通过，经过调整，点A、点B先垂直下降500mm，在水平到达C、D点，在C、D点垂直向下到达5.1米标高，再与DF连接，应力分析通过，调整的根据是把垂直部分的荷载全部加到1号刚性吊架上，而不是加在点A、B上，点2出布置刚性吊架一是因为与点1的距离已经接近支吊架间距要求，二是便于承担点G与点2之间的荷载。
调整后的应力glif分析如下：
0,0,3
3,4,0.3500
2,5,6
1.0000,1.2000,1.2000
230,0,0,0,0,0,0,0
230,5,0,0,0,0,0,0
230,4,0,0,0,0,0,0
310,1,79.5,4.5,79.5,4.5
41,20
42,50
43,1,
45,0
-1,2
70,131,125,12.45,198,171
90,20,250,1.0
60,159,4.5,17.15
61,159,4.5,17.15
10,0,1,100
1,1,1,0,0,-0.70
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0.7,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,-1.45,0,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,-1.11
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0.4,0
10,1,2,133
1,1,1,0,0.351,0
10,2,3,133
1,1,1,0,0.9,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,-1.59,0,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,1.05
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,-1.366,0,0
10,3,4,100
1,1,1,-0.73,0,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0.651,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,-0.629
4,0,0,0,0,0.48,98,0
1,1,1,0,0,-0.556
10,5,1,100
1,1,1,0,0,-0.50
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,1.1,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,-1.455
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0.36,0,0
10,1,1,1
10,1,1,1
運行结果为：
TOTAL MAX STRESS TABLE
[MPa]
No CASE START END IJi f/kSTRESS-CSTRESS-A
11 10008 15 4.5791.00014.626125.000 -ok-
13 1000815 6.1051.000 158.591307.200-ok-
Total Weight=345.28Total Force= 345.28Total Load= 345.28
可见结果调整后，应力分析已经达到要求。
4、结论
管道支吊架布置与管道应力分布、阀门位置、受热情况等都有较大关系，在实际工作中，认真掌握管道应力分布规律对于支吊架布置有积极意义。
参考文献
[1]林其略, 周美芳.管道支吊技术. 上海科学出版社, 1994
[2]唐永进. 压力管道应力分析. 中国石化出版社, 2003
关键词：支吊架汽水管道 荷载
Hanger of thermodynamic system pipeline layout
Li Baofeng
(Jieneng Power Design Co., Ltd. QingdaoQingdao 266000)
Abstract: pipe hangers piping system is an important part of its pipeline plays under load, limiting the role of displacement and vibration control. In the manufacture of hangers to ensure its excellent performance and quality; in the design, reasonable layout and the correct choice of hanger; during installation, in strict accordance with the design requirements of positioning and assembly, piping and equipment to ensure safe operation and to extend the use of has a great impact on life expectancy. Based on their work experience, hangers arranged to do some research.
Keywords: hangersteam and water pipeload
中图分类号： U23 文献标识码： A
随着大容量、高参数工艺设备的不断发展，各类工厂的管道尺寸日益复杂，管道支吊架的合理布置成为一项重要的工作。
1、管道支吊架的功能可以分为：承受管道荷载、限制管道位移和控制管道震动三个方面。
1.1承受管道荷载
作用在管道上的荷载包括介质运行压力、自重、风、雪、地震、流动瞬变或震动引起的机械荷载，管道热胀冷缩和端点附加位移等位移荷载以及由于温度梯度或热冲击引起的热荷载。
1.2限制管道位移
管道在各种不同荷载作用下，会产生不同程度的变形与位移，其中，有些荷载，其大小与变形受约束与否无关，这种荷载成为非自限性荷载，如各种外力荷载；另一些荷载，则是管道变形受约束引起的荷载，成为自限性荷载。
对于非自限性荷载，大都需要通过设置支吊架加以约束限制，防止管道受到非自限性荷载而被破坏。为减小自限性荷载，防止管道因疲劳而被破坏，要求管道能自由位移而不被约束限制。然而，要求管道完全不受约束，是不可能的。事实上，只要把管道自限性荷载作用下产生的二次应力限制在一定范围内，就可以保证管道的安全。
1.3控制管道振动
管道在荷载作用下，会产生不同程度的振动或冲击。由于管道中支吊架的设置，在一定程度上提高了管道的刚度，增加了管道的阻尼，一般说来，支吊架都或多或少起到减小管道振动效应的作用。但当支吊架设置不当，也有可能加剧管道的振动，而且以承重为主要目的的支吊架，其减振效果往往不太明显。因此，对于在运行中伴随发生有强迫振动的地方，仍需设置相应的支吊架，以消除这种管道振动效应。
2、管道支吊架选用的原则
2.1选用管道支吊架时，应首先考虑管道应力的分布情况，确认该用哪种类型的支吊架，对于不同压力温度的管道，满足管道最大允许跨距的要求。
2.2 存在集中荷载时，支吊架应布置在集中荷载大的地方。
2.3 在转动机器管口附近应装设支吊架，以防止管口承受过大的荷载。
2.4 支吊架应布置在不妨碍通行和设备检修的部位。
2.5 对于复杂管道，应根据应力计算结果设置或调整支吊架位置。
3、下面以一个实例说明一下管道支吊架的布置。
点A、B标高为7米，C、D标高为5.1米，在点H向上爬起，点E、F标高为6.15米，点1、点2为刚性吊架，管径为159X4.5，
温度为250度。在初次布置中，点A、点B先垂直降到5.1米在与DF水平连接，应力分析未通过，经过调整，点A、点B先垂直下降500mm，在水平到达C、D点，在C、D点垂直向下到达5.1米标高，再与DF连接，应力分析通过，调整的根据是把垂直部分的荷载全部加到1号刚性吊架上，而不是加在点A、B上，点2出布置刚性吊架一是因为与点1的距离已经接近支吊架间距要求，二是便于承担点G与点2之间的荷载。
调整后的应力glif分析如下：
0,0,3
3,4,0.3500
2,5,6
1.0000,1.2000,1.2000
230,0,0,0,0,0,0,0
230,5,0,0,0,0,0,0
230,4,0,0,0,0,0,0
310,1,79.5,4.5,79.5,4.5
41,20
42,50
43,1,
45,0
-1,2
70,131,125,12.45,198,171
90,20,250,1.0
60,159,4.5,17.15
61,159,4.5,17.15
10,0,1,100
1,1,1,0,0,-0.70
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0.7,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,-1.45,0,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,-1.11
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0.4,0
10,1,2,133
1,1,1,0,0.351,0
10,2,3,133
1,1,1,0,0.9,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,-1.59,0,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,1.05
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,-1.366,0,0
10,3,4,100
1,1,1,-0.73,0,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0.651,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,-0.629
4,0,0,0,0,0.48,98,0
1,1,1,0,0,-0.556
10,5,1,100
1,1,1,0,0,-0.50
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,1.1,0
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0,0,-1.455
0,1,1,0.229,90,1
1,1,1,0.36,0,0
10,1,1,1
10,1,1,1
運行结果为：
TOTAL MAX STRESS TABLE
[MPa]
No CASE START END IJi f/kSTRESS-CSTRESS-A
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Total Weight=345.28Total Force= 345.28Total Load= 345.28
可见结果调整后，应力分析已经达到要求。
4、结论
管道支吊架布置与管道应力分布、阀门位置、受热情况等都有较大关系，在实际工作中，认真掌握管道应力分布规律对于支吊架布置有积极意义。
参考文献
[1]林其略, 周美芳.管道支吊技术. 上海科学出版社, 1994
[2]唐永进. 压力管道应力分析. 中国石化出版社, 2003