非金属管道中管道支吊架的应用

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[摘要]非金属管道因其特殊的性能优势已广泛应用于工程建设的各领域。但其刚性相对较低，耐热性能较差，在管道支吊架设置时，需注意避免非金属管道受到机械损伤和变形，注意选择合理支吊架间距，遵从大管优先原则。

[关键词]非金属管；管道支吊架；支吊架跨距

管道布置图是工程设计中非常重要的一个环节，是施工过程的指导性文件。管道是连接各设备之间的桥梁，作为管道支撑件的管道支吊架设置是否合理，对装置的实施和运行至关重要，由于非金属管有别于金属管的性能，在设置管道支吊架时，应该综合考虑非金属管的特性，设置的经济合理性、安全适用的管道支吊架。

1非金属管道的特点

目前，在工程领域使用的管道按照材质可分为金属管道及非金属管道两大类。非金属管道按照材质又可分为工程塑料管、不透性石墨管、玻璃管、陶瓷管及玻璃钢管等，其中工程塑料管包括PVC管(聚氯乙烯)、PP管(聚丙烯)、UPVC管(硬聚氯乙烯)、PE管(聚乙烯)、HDPE管(高密度聚乙烯)等。非金属管普遍具有的优势主要体现在以下几个方面[1]。(1)优良的可设计性及加工性能；(2)对多种腐蚀性介质具有良好的耐腐蚀性；(3)大部分非金属管质量较轻。同时，非金属管还有不可避免的一些缺点[2]，(1)易发生机械损伤；(2)适用温度及压力受限；(3)刚性不及金属管。结合非金属管的优缺点，在实际应用中暴露出了一定的不适应性，应采取相应的措施来克服。

2管道支吊架介绍

管道支吊架作为一种支撑地上架空管道的结构件，在化工、石化和环保等工业领域被广泛应用于固定和支撑管道。其设计繁琐、结构简单，如能做到技术可靠、经济合理、安装方便，对现代的工业建设具有重要意义[6]。按照使用用途，管道支吊架可分为固定支架和活动支架。活动支架又分为滑动支架、导向支架及滚动支架。

3非金属管道的支吊架设置注意事项

3.1提供保护措施

非金属管道由于刚性强度较低，在使用金属管道的支架时，应提供可靠的保护措施。比如在钢制支吊架与非金属管道连接处设置衬垫(塑料U形卡或橡胶)，或者在非金属管道与支吊架连接点处设置塑料衬套[3]。

3.2支吊架形式的选择

管道支吊架在选择时，应综合考虑管道重量、管道接口处受力情况、热位移值、管道保温情况、管道的安装位置、管道支撑件条件等因素。

3.3近集中荷载布置

管道支吊架的支撑点设置时，应考虑重量荷载的分布情况，应尽可能在布置集中的各种重荷载(如金属阀门或其他管道式设备)处加设支撑点，必要时应增设阀门专用支架，如标准图集《HG/T21629-1999，管架标准图》中的阀门支架M13~M15[5]，图1为阀门支架示意图。

3.4增设立管支架

一般而言，长度过长的立管会增加下部管件的荷载，为避免下部管件过度承压，必须按照相关标准规范，在立管管道上设置立管支架，并在管道连接处或其他承压的管件处采用立管用管卡[3]。

4非金属管道支吊架跨距的确定

4.1支吊架跨距确定

非金属管道由于刚度相对较低，为防止管道在使用过程发生变形，必须选取合理的支吊架跨距，设置完善的支撑点。支吊架跨距的确定一般有2种方法，第一种方法是根据非金属管道的刚度和强度分别计算非金属管道支吊架的间距后，取2者之间的最小值[4]。第二种方法是查阅相关标准规范中的经验数据，PVC管(聚氯乙烯)、PP管(聚丙烯)、PE管(聚乙烯)、FRP管(玻璃钢)水平和垂直方向的基本跨距可参照《SH/T3161-2011石油化工非金属管道技术规范》附录A“非金属管道的跨距”中的相关规定。

4.2成组布置管道的支吊架跨距的选择

成组布置的非金属管道管道，小管径管道应尽量集中布置，管道管径相差较大时，管道支吊架跨距一般也相差较大，应优先按照大管道的支架间距设置支撑荷载大的支架[5]，如图中的支架AC-D15-001(三角托架Ⅱ型，型钢为10#槽钢)，再按照小管道的支架间距对小管道的支撑点进行补充，如图中的支架AC-D1-001(单角悬臂托架Ⅱ型，型钢为角钢L80X80X10)，既可以满足管道支撑的需要，又可以节省型钢的材料，安全适用又经济合理，图2所示为成组管道的支吊架布置图。

5结论

总而言之，非金属管道因其耐腐蚀性能优良等优良，已在化工、环保等领域广泛应用。但其刚性相对较低，容易发生机械损失及变形，在管道布置时，管道支吊架的间距相对较小，支吊架成本相对较高，合理的布置管道，选择适宜支吊架间距，可同时满足经济合理和安全适用的工程建设要求。

参考文献

[1]李赵，曹丹．非金属管道适用性评价研究综述[J]．建筑工程，2019，01：32-33．

[2]南松玉．非金属管道在油田中的应用及认识[J]．设备管理，2017，07：190．

[3]宋岢岢．压力管道设计及工程实例[M]．北京：化学工业出版社，2012，10：572-600．

[4]SH/T3161-2011，石油化工非金属管道技术规范[S]．[5]HG/T21629-1999，管架标准图[S]．

[6]张茂盛．工业系统管道支架的整体分析[D]．兰州理工大学，2011．

作者：屈海宁 单位：南京万德斯环保科技股份有限公司技术中心