石化裝置中彈簧支吊架的應(yīng)用

齊騰飛 楊磊

摘 要：彈簧支吊架主要用于當(dāng)管道在支吊點(diǎn)發(fā)生垂直的情況，若管道位置發(fā)生變化，承載力也會(huì)隨之變化，這時(shí)就可采用可變彈簧支吊架;承載力沒有變化時(shí)，仍可采取恒力彈簧支吊架。本文通過分析彈簧支吊架的概述、分類及裝配型式進(jìn)行彈簧支吊架的應(yīng)用分析，總結(jié)彈簧支吊架的優(yōu)缺點(diǎn)，以望有關(guān)人員參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：彈簧支吊架;管道設(shè)計(jì);應(yīng)用設(shè)計(jì);裝配型式

引言：

隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)石化裝置中的彈簧支吊架也隨之發(fā)展進(jìn)步，它在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用，在傳輸運(yùn)送環(huán)節(jié)中做出巨大貢獻(xiàn)，在一定程度上保障石化裝置安穩(wěn)運(yùn)行。本文以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行了彈簧支吊架的應(yīng)用分析，意義鮮明。

一、彈簧支吊架的概述及分類

（一）概述

彈簧支吊架在石化裝置中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，支吊架雖然種類繁多，但由于彈簧支吊架應(yīng)用范圍比較廣，所以石化裝置中主要應(yīng)用無垂直熱位和垂直熱位較小的這兩種支吊架。在石化裝置中采用恒定支吊架，可以在設(shè)備發(fā)生位移問題時(shí)，獲得恒定的支撐力，避免出現(xiàn)為裝置和設(shè)備帶來附加力的問題[1]。恒定支吊架大多應(yīng)用在減少位移作用力的情況下，例如發(fā)電廠的水管、風(fēng)管以及石油化工設(shè)備等需要減少位移作用力的情況。

（二）分類

在石化裝置中，彈簧支吊架的投資資金并不充足，但彈簧支吊架的作用仍不可忽視。恒力彈簧支吊架大多應(yīng)用在石油化工裝置中，它可以滿足管系對(duì)它柔性與應(yīng)力的要求，保障石油化工裝置平穩(wěn)運(yùn)行。以下是彈簧支吊架的相關(guān)分類。

彈簧支吊架分為恒力彈簧支吊架、可變彈簧支吊架、剛性支吊架、限制性支吊架等。對(duì)于恒力彈簧支吊架來說，它大多用于管道垂直位移較大的情況以及需要限制荷載的地方。與其相反，可變彈簧支吊架則用于管道垂直位移較小的情況。剛性支吊架與限制性支吊架的區(qū)別是，限制性大多以限制和約束熱脹引起位移的情況為主，剛性則用于沒有位移或位移較小的情況，并適用于允許約束的地方。同時(shí)限位支吊架、導(dǎo)向支架、防震支架、阻尼器以及減振器都是彈簧支吊架的一種。

二、常見的彈簧支吊架的裝配型式

首先，彈簧支吊架的裝配方法其一是選擇裝配方式。零件的結(jié)構(gòu)放大到一定程度時(shí)，選擇合適的石化裝置零部件，以此滿足裝配合適的要求。同時(shí)需要參考公差范圍進(jìn)行零件分組，挑選一組進(jìn)行裝配，進(jìn)而滿足裝配要求。修復(fù)也是裝配方式的一種，它通過調(diào)整指定零件的零件數(shù)量實(shí)現(xiàn)裝配精準(zhǔn)度的要求。修復(fù)裝配可以在一定程度上降低零件的制造精度，適用于小批量生產(chǎn)以及裝配精度要求高的情況。

其次，完全互換法也是裝配方式之一，在同種類零件中任意挑選一個(gè)裝配零件，在沒有修配的情況下，達(dá)到規(guī)定的裝配要求，即為完全互換法。完全互換法的優(yōu)點(diǎn)就在于裝配簡單，操作靈活，生產(chǎn)效率高，適用于組成環(huán)數(shù)少、精度要求低以及大批量生產(chǎn)的情況下。

最后，在調(diào)整零件位置或尺寸情況下，為了滿足裝配方法的裝配精度要求，可以通過更換墊圈、套筒等方式控制零部件，這種方法就是制備方法。它的優(yōu)點(diǎn)主要是通過精度進(jìn)行零部件加工，適用于各種場(chǎng)合。

三、彈簧支吊架的應(yīng)用分析

根據(jù)我國目前設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，我國可變彈簧支架形式相對(duì)統(tǒng)一。根據(jù)安裝場(chǎng)地的變化，安裝方式也要隨之調(diào)整，可以分為以下幾種類型：單耳懸吊型、雙耳懸吊型、下調(diào)擱置型、支撐擱置型等，安裝方式要針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。相對(duì)而言，彈簧支吊架用于發(fā)生垂直熱位移的情況下，以下是具體的應(yīng)用分析。

（一）弱化設(shè)備管嘴受力

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在工程設(shè)計(jì)中具有關(guān)鍵性作用，它包括離心機(jī)、離心式壓縮機(jī)等設(shè)備，設(shè)備中的管嘴作用力一定要在具體范圍內(nèi)使用，工作人員要對(duì)其嚴(yán)格把控，在配管設(shè)計(jì)中更需要多加注意。

（二）均衡管道載荷

彈簧支吊架除可以運(yùn)用到上述方面中以外，還可以承擔(dān)管道載荷，減少因管道載荷提高而產(chǎn)生的工作效能。彈簧支吊架主要用于塔式容器出口和立式容器出口，以塔式容器出口為例，它的管道直徑相對(duì)比較大，長度較長，工作人員一旦以傳統(tǒng)的思維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出口裝置，沒有靈活變通的想法，只設(shè)計(jì)承重架，就會(huì)導(dǎo)致在一定程度上加重管架載荷，使管架制造相對(duì)比較困難，并且增加管道稱重設(shè)備，最終載荷過大，設(shè)備無法滿足其要求，進(jìn)而失去承重能力。因此，工作人員要在管道垂直部分，增加合適的彈簧支吊架，有針對(duì)性地調(diào)整每個(gè)彈簧部分，并采用第三個(gè)彈簧支吊架平均分配管道載荷量，以免出現(xiàn)單獨(dú)一部分管道載荷量超標(biāo)的情況。

（三）避免管架脫空，預(yù)防出現(xiàn)應(yīng)力超載

彈簧支吊架是一種可變力承重支架，石化裝置運(yùn)行屬于冷熱交替的狀態(tài)，并且受彈簧支吊架附加力以及重量不平衡的影響。結(jié)合以往工作人員對(duì)管道實(shí)施應(yīng)力的分析，我們可以得出，在管道發(fā)生熱位移的情況時(shí)，部分管架會(huì)出現(xiàn)脫空問題，最終導(dǎo)致管架無法滿足工作要求，失去工作能力[2]。一旦發(fā)生以上情況，則會(huì)發(fā)生極為危險(xiǎn)的情況。結(jié)合以上情況，相關(guān)工作人員會(huì)在校核應(yīng)力時(shí)進(jìn)行二次校核應(yīng)力。在出現(xiàn)管架脫空的問題時(shí)，一次校核應(yīng)力過大，會(huì)超出許用值，最終引起管系問題。工作人員在解決管子因?yàn)槲灰戚^大而掉下管架的問題時(shí)，管架設(shè)計(jì)要綜合考慮彈簧支吊架的位移情況，一般來說，要把彈簧限制在固定范圍內(nèi)。管道在支撐點(diǎn)產(chǎn)生位移的情況下，會(huì)出現(xiàn)彈簧切斜或失去穩(wěn)定性的情況，針對(duì)這一情況，工作人員要選擇帶滾輪荷重板或帶聚四氟乙烯的荷重支架，在偏移位置安裝支架，進(jìn)而縮小冷熱交替時(shí)支架垂直作用線的偏差。對(duì)于具有水平位移功能的彈簧，可以采用加長托板或偏裝措施進(jìn)行控制位移，使其位移范圍逐漸合理化。

通過以上分析，只有科學(xué)挑選彈簧支吊架，并正確安裝，才能使管道系統(tǒng)平穩(wěn)安全地運(yùn)行。工作人員在設(shè)計(jì)時(shí)要明確彈簧支吊架的特點(diǎn)以及彈簧相關(guān)數(shù)據(jù)，做好分析與設(shè)計(jì)工作，通過科學(xué)的、有針對(duì)性地安裝彈簧支吊架，完善管道系統(tǒng)的平衡性，提高管道的使用效率與安全性。

四、彈簧支吊架的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）彈簧支吊架的優(yōu)點(diǎn)

彈簧支吊架外部主要以優(yōu)質(zhì)鋼材為主，避免在運(yùn)輸途中以及操作過程中出現(xiàn)斷裂問題，在很大程度上增加彈簧支吊架的壽命。一方面，彈簧支吊架對(duì)于工作環(huán)境有很好的適應(yīng)能力，并且荷載規(guī)模較廣，用戶在選擇上很方便。另一方面，彈簧支吊架的制造原料都有極高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性以及優(yōu)秀的熱處理功能等。與此同時(shí)，彈簧支吊架的貢獻(xiàn)作用是不可估量的。隨著我國的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展、轎車行業(yè)的不斷進(jìn)步，彈簧支吊架愈發(fā)需要提前的加工，以此適應(yīng)國家的發(fā)展需要[3]。

（二）彈簧支吊架的缺點(diǎn)

彈簧支吊架在加工的過程中，會(huì)經(jīng)歷多層的加工工藝過程，還有最主要的流程注塑工藝，這時(shí)彈簧支吊架的外表會(huì)有沿著脫模方位的傷害印痕，從而導(dǎo)致彈簧支吊架出現(xiàn)擦破的情況。另外，彈簧支吊架在制作生產(chǎn)的過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)氣孔、針孔、裂紋、凹坑等情況。像彈簧支吊架會(huì)出現(xiàn)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，升到一半暫停的情況，對(duì)于這種問題大多是因?yàn)槠饎?dòng)電容出現(xiàn)故障，工作人員只能采用替換電容或檢查電磁閥的方式。

與此同時(shí)，生產(chǎn)管道支吊架一般都會(huì)采用電阻焊機(jī)、冷焊機(jī)等設(shè)備進(jìn)行修補(bǔ)，但由于熱影響區(qū)域范圍較小，彈簧支吊架無法預(yù)熱，只能通過常溫冷焊的方式進(jìn)行修補(bǔ)，所以在沒有咬邊、殘余應(yīng)力的同時(shí)，還無法改變彈簧支吊架的金屬安排狀況。

結(jié)語：綜上所述，彈簧支吊架在石化裝置中作出巨大貢獻(xiàn)，應(yīng)用效果顯著，在彈簧支吊架的正確使用的過程中，使相關(guān)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行，在一定程度上降低設(shè)備載荷，進(jìn)一步促進(jìn)石化裝置的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]敬文娟.彈簧支吊架在氣化裝置鎖斗系統(tǒng)上的應(yīng)用[J].化工管理，2021 （04）：126-127.

[2]陳波.彈簧支吊架在供熱管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].決策探索（中），2020 （08）：47.

[3]張世偉，黃閃閃.石化裝置中彈簧支吊架的應(yīng)用淺析[J].中外能源，2019， 24（11）：81-86.