配管设计中如何减少弹簧支吊架的使用

在管道支吊架设计中经常选用弹簧支吊架,以便解决使用刚性支吊架造成的管道脱空和过载等问题.文中论述了与刚性支吊架相比弹簧支吊架存在的缺点,并通过实例论述了在管道支吊架的设计中减少弹簧支吊架的方法.     

恒力弹簧选型及计算

在石化装置中许多管道或设备在操作工况下垂直位移比较大,如果这些位置需要支撑,而所支撑的载荷变化率要求比较严格,需要用到恒力弹簧支吊架。对恒力弹簧的类型进行了分析,根据各类型弹簧的结构特点及支撑点的周围环境状况选择合适的恒力弹簧形式非常重要;介绍了各种恒力弹簧的安装高度的计算公式,选择合适的吊杆长度,确保恒力弹簧正常发挥支撑作用,保证管道或设备的安全运行。     

支吊架零部件重量及吊零方式对弹簧型号和管道应力的影响

通过大量计算,分析了支吊架零部件重量及吊零方式对管道位移、载荷、应力、模态频率和弹簧型号的影响.结果表明,冷态吊零比热态吊零具有更小的OPE运行应力和SUS持续应力,一次应力计算获得的弹簧载荷整定值约比准确值低6%,使用两次应力计算可获得精确的弹簧整定值,一次应力计算加上支吊架零部件重量再重新计算弹簧也能获得比较准确的整定值.     

甲醇制烯烃装置丙烯产品反应器出口管道的热应力分析

提出了管道热应力分析的目的与要求,介绍管道热应力分析的基础条件,运用应力分析软件,以某甲醇制烯烃装置中丙烯产品反应器DR610A/B出口管线为例,分别计算分析了多种工况下管系对反应器管口的所受荷载,研究了管口荷载过大的原因,进而改善配管方式,最终使管口荷载满足许用要求,同时介绍了一种多工况下弹簧选型的方法,使弹簧支吊架的设计更精准,满足管道设计要求。     

AutoPSA与CAESARⅡ在弹簧选型中的比较

结合实际的工程例题,比较了优易管道应力分析软件AutoPSA与美国管道应力分析软件CAESAR II在弹簧选型方面的异同.考虑到热态吊零、冷态吊零以及各种弹簧选取方式,探讨了AutoPSA弹簧设计的基本功能.针对管道的多工况运行状态,AutoPSA提供了多载荷工况弹簧支吊架设计方法.AutoPSA全面支持不规则弹簧表,可以处理支吊架脱空现象.算例表明,AutoPSA与CAESAR II分析结果非常吻合.     

油田地面工程常用管道支吊架开发及应用

管道支吊架是实现管道正常工作及工艺要求的载体。正确设计管道支吊架,对于改善管道系统应力水平、适应管系的震动变形等有着重要的作用。在传统管道支吊架设计工作中,存在着效率低、复用性低、结构及参数变更同步性差、准确性低等弊端。为解决这些弊端并实现工程设计的自动化、智能化,在SP3D系统中采用VB编程技术开发了智能化管道支吊架。此系列支吊架实现了管道支吊架的快速参数化设计和支吊架设计与管道设计同步更新,在放置面匹配、管径匹配、杆件自动伸缩、荷载检测方面取得了技术性突破。     

DMTO-Ⅱ装置C4+裂解气体的管道设计

C4+裂解气体管道是DMTO-Ⅱ装置中核心管道之一,其中C4+反应器至C4+急冷/水洗塔管段是C4+裂解气体管道的核心部分.结合世界首套DMTO-Ⅱ工业化装置管道设计,针对其管径大,温度高,管道中介质有毒、易燃、易爆且含有少量催化剂等特点,提出了该管段设计原则.从以下几方面总结了设计要点:管道布置;管道主要组成件设计,包括冷热壁相结合结构型式确定、材料选择、壁厚确定、冷壁管道的隔热耐磨衬里厚度确定;管道柔性设计,包括热补偿方案确定、应力分析、应力校核、膨胀节的金属波纹管结构型式及材料选择;管道支吊架设计,包括刚性支吊架及弹簧支吊架设计原则.     

管道设计中支吊架的正确设置

在炼油厂工艺装置及系统管道设计中,进行支吊架设置的设计时,应使支吊架间距不超过管道刚度允许值和满足柔性要求,严格遵循正确设置支吊架的方法和选用原则,列举了９条具体选用原则,对可变弹簧支架的选用方法也进行了详尽的叙述。此外,还介绍了支吊架对管道产生的一次应力和二次应力所起的作用,并以同一管道选用不同支架类型的应力分析计算,说明在管道设计中正确设置支吊架的重要性。     

模块海上运输中管线弹簧支吊架的保护方法研究

模块在海上运输过程中,受风浪流的影响,模块及内部管道会随船舶一起发生摇晃,弹簧支架处于刚性状态,不能承受管线在海运工况条件下的较大瞬时载荷,需要对弹簧支吊架进行必要的临时保护.本文介绍了一种采用螺栓连接组装的刚性支架的保护方法,可以将管线产生的力传递到结构梁上,有效地保护弹簧支吊架,且后期拆除中不需要动火作业,减少了人工和材料的消耗,节约了工程成本.     

弹性支吊架在热力管线应力分析中的应用

本文阐述了管道应力分析与计算的任务,分析了弹性支吊架在热力管道中的作用,列出了常用弹簧种类及选择的计算方法,提出了增加管道自然补偿能力的措施,并用CAESARⅡ应力计算软件对“Π”型管系进行了应力分析。     

煤气化设备采用弹性吊挂系统的设计

煤气化装置关键设备由气化炉、传导段、气体反向室和合成气冷却器组成，通过对设备的荷载、位移的分析以及对弹簧及其附件提出必要的要求，从而满足了设备安全运行的需要。     

蒸汽管道应力对汽轮机同心度的影响及消除方法

对某化工厂合成气压缩机组汽轮机由于管道应力而出现轴系同轴度超差的原因进行了分析,介绍了汽轮机轴系同轴度恢复及管道应力消除方法。根据现场情况采取了调整汽缸、更改弹簧支吊架等措施后,汽轮机恢复了正常运行。     

裂解炉一次注汽管线焊缝裂纹原因分析及改造

乙烯装置加氢尾油裂解炉配套的材质为A335P11的一次注汽管线,是混合器的冷、热稀释蒸汽汇合点。在530℃操作温度下,有管线部分弹簧支吊架失效以及其连接焊缝反复产生裂纹的现象发生。经过模拟运行工况得知,此焊缝裂纹产生的原因是管线在运行过程中应力超标、冷热注汽切换时温变较大导致。通过采取更改管线走向、注汽点管台更换新型式、更换及新增部分弹簧支吊架的改造方案后,2a多的实际良好运行表明了优化改造的成功。     

专用碟形弹簧载荷位移特性分析

从碟形弹簧的实际结构特征和具体工作特点出发，将其简化为具有初始曲率的大挠度弯曲薄板，得到了新的解析解（简称本文解）。本文解比近似解的精度高，所描述的载荷位移特性曲线与试验实测曲线吻合良好。文中还分析了碟形弹簧的刚度、翻转点、跳跃点等重要特性，以及近似解的使用范围。     

大型连续重整装置反应油气管线管道布置初探

介绍了某大型连续重整装置反应油气管线的工程设计情况。通过对反应油气管线的布置、选材及相关应力分析、支吊架最优化设计、系统总压力降等主要技术方案的分析对比,得到了最优化的管道布置方案。此方案尽量减少管系中管线长度及弯头数量以满足管系压力降最小,采用弹簧支吊架等来增加管系柔性。整个方案解决了装置大型化带来的反应油气管线设计难题,比如四合一炉炉嘴受力过大、管道总压力降过大等。结果表明此次反应油气管线的工程设计是非常成功的。     

湿陷性黄土地区离心式压缩机管道应力分析

湿陷性黄土是一种特殊的土质,受水浸湿后由于结构被破坏会发生显著下沉。处于湿陷性黄土地区的工程,由于浸湿程度不同、上部作用荷载不同易发生不均匀沉降。为研究不均匀沉降对离心式压缩机管道的影响,首次通过考虑离心式压缩机基础与管道基础之间的沉降位移差值模拟湿陷性黄土地区的不均匀沉降,利用CaesarⅡ软件对离心式压缩机管道进行应力分析,对确定校核工况、调整管道柔性、降低管口荷载的思路都做了详细的描述。通过分析计算,排除了使用膨胀节及可变弹簧的设计方案,最终采用恒力弹簧解决由不均匀沉降导致的离心式压缩机管口荷载超过许用荷载的问题,使离心式压缩机管口所受荷载满足厂家要求。研究结果对地质条件差、存在不均匀沉降的同类离心式压缩机管道的设计具有一定的借鉴意义。     

钻柱减震器碟形弹簧位移和应力的有限元分析

作者采用轴对称八结点等参元的位移有限元程序和混合有限元程序,分别对单片碟形弹簧和双片叠合碟形弹簧进行了位移、应力计算。作者通过与目前通用的近似公式计算对比指出,近似公式计算用于单片碟形弹簧在工程上可行,而用于双片叠合碟形弹簧则误差过大,不够安全。     

大型常减压装置减压转油线管道设计

结合某10 Mt/a常减压装置,对减压转油线主要设备布置、管道材质、应力分析、支吊架设计等方面的基本要点和注意事项进行了总结。根据转油线内介质设计条件,高速段小直径管道采用316L不锈钢钢管,高速段大直径管道及低速段管道采用碳钢和316L不锈钢复合钢管。结合转油线两相流介质易振动的特点及工艺介质压力降尽量小的要求,选取合理的管道布置方案和有效的支架防振设计是转油线设计的关键。该装置将减压塔与减压炉和转油线置于同一轴线上,转油线的低速段成直线布置,高速段在低速段两侧对称布置;在位移较大的部位设置弹簧支架、限位支架、减振阻尼器,采取弹簧支架偏置安装等措施,有效防止了管道的振动,确保装置长期、安全、平稳运行。     

LNG模块化工厂小管线支吊架设计研究

LNG工厂模块化建造已成为石化工程中的重要技术,管道支吊架是管道系统的重要组成部分,支吊架设计不仅要考虑能否满足正常生产工艺要求还要考虑压力试验、装船运输等过程的强度安全可靠性。本文着重对小管线支吊架的详细设计和加工设计进行了系统研究,阐述了小管线支吊架的设计原则及注意事项。在支吊架设计中应注重三维设计,建立支吊架跟踪管理机制,重视支吊架材料的动态控制,以实现提高设计质量、降本增效。     

制氢转化炉出口管系应力分析

出口管系是制氢转化炉的关键部分,合理的出口管系结构应具有抵抗较大上部荷载偏差的能力.利用管道应力计算软件CAESARⅡ对目前国内转化炉出口管系应用较广的3种结构进行应力分析.结果表明,结构2可允许上部管系6％的荷载偏差,上部管系采用普通精度的恒力弹簧即能满足工程应用要求;结构1应用条件苛刻,设计时需增大近三通热壁集气管壁厚,提高上部恒力吊架的荷载精度,一般应限制在2％以内;结构1改进型在能准确预测热壁集气管热膨胀位移的前提下,具有较强的抵抗上部管系的能力,但工程应用有较大难度.