摘要：在压力管道设计、安装和检验检测的过程中，关于支吊架的选型、安装和检验检测，如果没有足够的重视，其中存在的问题会对压力管道的安全运行构成一定的威胁。
关键词：支吊架；压力管道；安装；检验
在压力管道的安装、维修、改造以及定期检验的过程中，支吊架、管卡等附属设施，虽然使用的数量不是很大，但作为压力管道的附件，对于其正常运行也起到了较为重要的作用。而支吊架、管卡等附件的安装、检验检测往往不被重视，这样也容易造成一些安全隐患的存在。笔者在本文中，结合各种相关法规、标准和实际工作中的有关经验，对于支吊架、管卡等附件的安装、使用和检验检测进行介绍。
1支吊架的分类
首先要明确支吊架最基本的定义，管道支吊架是用以承受管道载荷，限制管道位移，控制管道振动，并将载荷传递至承载结构上的各类组件或装置。分为两大类，支架和吊架：从下面支撑管道，其构件主要受压的为支架；从上方悬吊管道，其构件主要受拉的为吊架。按照管道支吊架的主要功能，可将其分为三大类：承受管道载荷的，限制管道位移的和控制管道振动的。承受管道载荷的有：恒力支吊架、变力弹簧支吊架、刚性吊架、滑动支架、滚动支吊架；限制管道位移的有：导向装置、限位装置、固定支架；控制管道振动的有：减震装置、阻尼装置。而在实际应用中，大多数的支吊架的构件同时承受拉伸和压缩载荷。这就在设计选型的时候就要综合分析管道运行工况、支吊架的受力情况，做出应力分析，选择合适的支吊架与安放位置，才能从源头保证管道的安全运行。
1.1弹簧支吊架
弹簧支吊架的工作原理：当管道的支吊点有垂直方向的热位移时，如果采用刚性支吊架，对向上热位移的支吊点，热态荷重就会大幅度下降，甚至悬空不吃力；而对向下热位移的支吊点，不但承受上位移支吊架的转移荷重，而且要承受较大的限位作用产生的管道热胀推力或力矩。这时支吊架本身和管道应力（包括自重一次应力和热胀二次应力）产生相应的有害影响。因此，有垂直方向热位移的支吊点，除了专门设置的限位刚吊外，一般应选用弹属于支上架，弹簧支吊架便是其中一种。弹簧表面不应有裂纹、折送、分层、过烧等缺陷。弹簧材料应满足60SizMnA钢技术条件。弹簧两端应有不少于3/4圈的拼紧圈。两端应磨平，磨平部分不少于圆周的3/4。弹簧的节距应均匀，且在最大压缩值范围内，弹簧的工作圈不得相碰。弹簧为两个端面应与轴线垂直，弹簧倾斜量不应超过自由高度为2%。弹簧在最大允许荷重范围内，其荷重与标准荷重的偏差，不应超过±10%。弹簧应有出厂合格证件。用于主蒸汽、再热蒸汽、主给水管上的弹簧，安装前应进行刚度测定。必要明作全压缩试验：弹簧压缩到极限状态保持5分钟；卸去载荷后，永久变形量不得超过原自由高度的2%；如超过规定，应进行第二次全压缩试验，两次试验的总永久变形量不得超过原自由高度的3%。
1.2恒力吊架
弹簧支吊架的荷重是随位移发生变化的，热位移量越大，荷量变化也越大。恒力吊架的荷重是不随热位变化而保持恒定（或变化极小）。随着机组容量的增大，支吊架的工作荷重和热位移值都大大增加；大机组的主要管道的应力水平也高，对支吊架荷重变化的要求也严格。因此，弹簧支吊架难以完全满足要求。
恒力吊架，以恒力原理分为，理论恒力型和近似恒力型两种。结构上，用得最多的是弹簧式恒力吊架。
1.3限位支吊架
限位支吊架是以限制管道热位移为主的支吊架（有的也承受管道重量）。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与固定支架不同的是，限位支吊架只限一个或二个方向的线位移，而对管道的角位移一般不加限制。这种不完全的限位，对管道的热胀应力影响较小，却能达到多种有益的效果。通过限位支吊架，可以把管道热胀人为的分成若干独立段，使支吊点的热位移值大幅度降低；也可根据需要，改变管道上某些点的热位移值和方向。采用际位支吊架，可以调整管道的热胀二次应力，使一些高应力点的应力得以降低。如果需要限制管道对设备的推力，也可通过限位支吊架实现。管道设置限位支吊架后，比起全部采用弹性支吊架，稳定性增加，可以降低管道振动。
1.4支吊架布置
管道两端的支吊架，应尽量靠近管道端部。在有阀门、三通等集中载荷的部位，应在附近设支吊架。支吊架的形式和荷重分配（包括冷紧或热胀推力），应能满足连接设备可限定的力和力矩要求。管道支吊架应能满足连接热膨胀的要求。在门形补偿器、波形补偿器、伸缩型补偿器两端应设固定支架。固定支架的间距，不应超过补偿器的补偿能力。靠近轴向补偿的波形补偿器、伸缩型补偿器，以及可能承受较大变矩的铸铁阀门两侧，应设导向支架。
2安装要点
当安装管道时，应及时固定和调整支吊架。支吊架安装位置应准确，安装应平整牢固，与管子接触应紧密。固定支架应按设计文件的规定安装，并应在补偿装置预拉伸或预压缩之前固定。没有补偿装置的冷、热管道直管段上，不得同时安置2个及2个以上的固定支架。固定支架是为保证合理分配管道膨胀量而设置的，当管道膨胀或收缩时，固定支架能防止管道在该点发生位移。在无补偿装置有位移的直管段上只能安装一个固定支架，否则会阻碍位移。管道安装时不宜使用临时支、吊架。当使用临时支、吊架时，不得与正式支、吊架位置冲突，不得直接焊在管子上，并应有明确标记。在管道安装完毕后应予拆除。管道安装完毕后，应按设计文件规定逐个核对支、吊架的形式和位置。这是由于现场施工的随意性较大，现场对管道支、吊架的安装经常不够重视，所以要在安装完毕后认真核对。对于支吊架质量的控制，主要包括对焊缝进行的无损检测，对支吊架的型式、材质、加工尺寸、精度、外观进行逐个检查，可以使用观察检查、用卡尺进行测量。由于一些简单的支吊架多数情况下都是在现场制作，所以在制作过程中，对其型式、材质、尺寸可以通过测量的方法进行现场检测，如有不符合设计图纸和规范要求的地方可以随时整改，以达到质量管理体系的要求。
3检验检测
管道支吊架的制造与安装的质量检验分为过程检验（中间检验）、出厂检验（交收检验）和型式检验（例行检验）三类。在制作、选材、试验、安装等全过程中各个工序必须进行的各项检验，统称为过程检验（中间检验）。支吊架在安装竣工时必须做的各项试验，统称为出厂检验（交收检验）。对支吊架产品质量进行全面考核，即对产品标准或设计文件中规定的技术要求全部进行检验，统称为型式检验（或例行检验）。支吊架的全部焊缝（包括工厂焊缝和现场焊缝）均应进行外观检验。外观检验前，必须清除焊缝及其两侧的熔渣、飞溅及其它污物。外观检验主要用肉眼借助放大镜或有关辅助量具进行。使用放大镜的放大倍数应以5倍为限。检验时要保证良好的照明。外观检验不合格的焊缝，不允许进行其他项目检验。对于焊缝的无损检测范围和比例，应依据相关规范和设计文件的要求来严格操作。
4结束语
在压力管道的安装和检验过程中，对于支吊架的设计、安装和检验检测都要按照规范来认真执行。对于因支吊架的设置不当、缺失、损坏等造成的安全隐患要及时发现并消除，否则进一步扩展将可能引发压力管道安全事故。我们在压力管道监督检验和定期检验中，也应严格按照规范的要求来对支吊架的情况进行评价，以保证压力管道的正常运行。
参考文献：
[1]张西庚.压力管道安装质量保证指南[M].北京：学苑出版社，2009.
[2]岳进才.压力管道技术[M].北京：中州石化出版社，2010.
论文作者:刘新军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：吊架论文; 管道论文; 位移论文; 弹簧论文; 恒力论文; 荷重论文; 支架论文; 《基层建设》2019年第24期论文;