[发明专利]一种用于高温管道三向大位移的支吊架

说明书

一种用于高温管道三向大位移的支吊架，其特征在于，至少包含一套管支架单元，所述一套单元包括以下部分：限位耳板（1）、吊式承载件（2）、横式承载梁（3）、吊杆（4）、球锥摆动组件（5）、弹性支吊架（6）、吊式水平万向位移补偿器（7）、基础横梁（10）、保温单元（11）；吊式承载件与横式承载梁（3）相连，横式承载梁与吊杆相连，吊杆（4）通过球锥摆动组件（5）吊装在弹性支吊架（6）上，弹性支吊架与吊式水平万向位移补偿器（7）相连；弹性支吊架安装在基础横梁（10）上；U形结构的吊式承载件半包裹在管道上并卡接在限位耳板中，限位耳板与管道焊接相连以达到限位作用。本发明结构简单，补偿安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种管道技术，尤其是一种广泛适用于石油化工装置管道大管径、温度高、位移大的支吊架技术，具体地说是一种用于高温管道三向大位移的支吊架。

背景技术

随着国内外日益增长的化工原料需求，石油化工装置也随之向大型化发展， 相应配套的容器、管道设计也大型化。随着管道设计的大型化，载荷也相应增大，在同样的温度条件下，管线的三向位移（垂直位移、水平轴向位移、水平径向位移）比以往小管径管线位移要大很多。相应的，石化领域管道支吊架承受的载荷也日益增大，传统的焊接吊耳结构无法满足承载要求。尤其是丙烷脱氢装置、苯乙烯装置、裂解炉、加热炉的集合管、炉管装置等超高温运行工况的管道（温度超过550℃）时，材料的许用应力很低，管道直径方向热膨胀量很大。因此，此类管道支吊架的设计需要同时满足管道的一次应力、二次应力、垂直位移、水平轴向位移、水平径向位移、耐高低温交变和吸收管道热膨胀等要求，这是此类支吊架的设计难点。

发明内容

本发明的目的是针对现有的支吊架难以满足大位移和高温变形要求的问题，设计一种用于高温管道三向大位移管道支吊架。

本发明的技术方案是：

一种用于高温管道三向大位移的支吊架，其特征在于，至少包含一套管支架单元，所述一套单元包括以下部分：限位耳板1、吊式承载件2、横式承载梁3、吊杆4、球锥摆动组件5、弹性支吊架6、吊式水平万向位移补偿器7、基础横梁10、保温单元11；吊式承载件2与横式承载梁3相连，横式承载梁3与吊杆4相连，吊杆4通过球锥摆动组件5吊装在弹性支吊架6上，弹性支吊架6与吊式水平万向位移补偿器7相连，以实现吊杆4和弹性支吊架6水平方向的前后、左右移动，进而补偿管道在水平面的位移；弹性支吊架6安装在基础横梁10上；U形结构的吊式承载件2半包裹在管道上并卡接在限位耳板1中，限位耳板1与管道焊接相连以达到限位作用，避免管线冷热态变化过程中水平位移时，管道与吊式承载件2出现相对窜动的情况；保温单元11将吊式承载件2的大部包裹在内的同时对管道表面实现环形全覆盖包裹。

所述的吊式承载件2为单条结构或双条结构，当吊式承载件2为双条结构时，在两条吊式承载件之间加装有异形弹簧补偿器8，异形弹簧补偿器8的下端弧形面紧贴管道表面，异形弹簧补偿器8的上端与横式承载梁3相连，两条吊式承载件2的上端通过碟形弹簧组件9固定在横式承载梁3上以补偿吊式承载件2、横式承载梁3自身的热膨胀位移差。

通过设计吊式承载件2的结构，保证其弧度与管道完全贴合，补偿管道的椭圆度误差；并且在相同温度工况下与管道热膨胀一致，避免了管道因热涨产生的二次热应力超标；吊式承载件2的结构型式采用一定宽度的钢板折弯成型，或者对应安装空间受限的情况采用圆钢热弯成型，一组或者多组组合使用，降低吊式承载件2与管道接触的局部应力和二次应力。

通过设计上部的横式承载梁3将吊式承载件2左右两端连接，横式承载梁3安装过程中调整至水平状态，将力通过吊杆4传递至上部弹性支吊架6，补偿高温管道在垂直方向的位移；并且通过横式承载梁3保证在热胀位移过程中使管线保持平衡，避免出现失稳的情况。