非金屬管道中管道支吊架的應用
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[摘要]非金屬管道因其特殊的性能優勢已廣泛應用于工程建設的各領域。但其剛性相對較低，耐熱性能較差，在管道支吊架設置時，需注意避免非金屬管道受到機械損傷和變形，注意選擇合理支吊架間距，遵從大管優先原則。
[關鍵詞]非金屬管；管道支吊架；支吊架跨距
管道布置圖是工程設計中非常重要的一個環節，是施工過程的指導性文件。管道是連接各設備之間的橋梁，作為管道支撐件的管道支吊架設置是否合理，對裝置的實施和運行至關重要，由于非金屬管有別于金屬管的性能，在設置管道支吊架時，應該綜合考慮非金屬管的特性，設置的經濟合理性、安全適用的管道支吊架。
1非金屬管道的特點
目前，在工程領域使用的管道按照材質可分為金屬管道及非金屬管道兩大類。非金屬管道按照材質又可分為工程塑料管、不透性石墨管、玻璃管、陶瓷管及玻璃鋼管等，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。非金屬管普遍具有的優勢主要體現在以下幾個方面[1]。(1)優良的可設計性及加工性能；(2)對多種腐蝕性介質具有良好的耐腐蝕性；(3)大部分非金屬管質量較輕。同時，非金屬管還有不可避免的一些缺點[2]，(1)易發生機械損傷；(2)適用溫度及壓力受限；(3)剛性不及金屬管。結合非金屬管的優缺點，在實際應用中暴露出了一定的不適應性，應采取相應的措施來克服。
2管道支吊架介紹
管道支吊架作為一種支撐地上架空管道的結構件，在化工、石化和環保等工業領域被廣泛應用于固定和支撐管道。其設計繁瑣、結構簡單，如能做到技術可靠、經濟合理、安裝方便，對現代的工業建設具有重要意義[6]。按照使用用途，管道支吊架可分為固定支架和活動支架。活動支架又分為滑動支架、導向支架及滾動支架。
3非金屬管道的支吊架設置注意事項
3.1提供保護措施
非金屬管道由于剛性強度較低，在使用金屬管道的支架時，應提供可靠的保護措施。比如在鋼制支吊架與非金屬管道連接處設置襯墊(塑料U形卡或橡膠)，或者在非金屬管道與支吊架連接點處設置塑料襯套[3]。
3.2支吊架形式的選擇
管道支吊架在選擇時，應綜合考慮管道重量、管道接口處受力情況、熱位移值、管道保溫情況、管道的安裝位置、管道支撐件條件等因素。
3.3近集中荷載布置
管道支吊架的支撐點設置時，應考慮重量荷載的分布情況，應盡可能在布置集中的各種重荷載(如金屬閥門或其他管道式設備)處加設支撐點，必要時應增設閥門專用支架，如標準圖集《HG/T21629-1999，管架標準圖》中的閥門支架M13~M15[5]，圖1為閥門支架示意圖。
3.4增設立管支架
一般而言，長度過長的立管會增加下部管件的荷載，為避免下部管件過度承壓，必須按照相關標準規范，在立管管道上設置立管支架，并在管道連接處或其他承壓的管件處采用立管用管卡[3]。
4非金屬管道支吊架跨距的確定
4.1支吊架跨距確定
非金屬管道由于剛度相對較低，為防止管道在使用過程發生變形，必須選取合理的支吊架跨距，設置完善的支撐點。支吊架跨距的確定一般有2種方法，第一種方法是根據非金屬管道的剛度和強度分別計算非金屬管道支吊架的間距后，取2者之間的最小值[4]。第二種方法是查閱相關標準規范中的經驗數據，PVC管(聚氯乙烯)、PP管(聚丙烯)、PE管(聚乙烯)、FRP管(玻璃鋼)水平和垂直方向的基本跨距可參照《SH/T3161-2011石油化工非金屬管道技術規范》附錄A“非金屬管道的跨距”中的相關規定。
4.2成組布置管道的支吊架跨距的選擇
成組布置的非金屬管道管道，小管徑管道應盡量集中布置，管道管徑相差較大時，管道支吊架跨距一般也相差較大，應優先按照大管道的支架間距設置支撐荷載大的支架[5]，如圖中的支架AC-D15-001(三角托架Ⅱ型，型鋼為10#槽鋼)，再按照小管道的支架間距對小管道的支撐點進行補充，如圖中的支架AC-D1-001(單角懸臂托架Ⅱ型，型鋼為角鋼L80X80X10)，既可以滿足管道支撐的需要，又可以節省型鋼的材料，安全適用又經濟合理，圖2所示為成組管道的支吊架布置圖。
5結論
總而言之，非金屬管道因其耐腐蝕性能優良等優良，已在化工、環保等領域廣泛應用。但其剛性相對較低，容易發生機械損失及變形，在管道布置時，管道支吊架的間距相對較小，支吊架成本相對較高，合理的布置管道，選擇適宜支吊架間距，可同時滿足經濟合理和安全適用的工程建設要求。
參考文獻
[1]李趙，曹丹．非金屬管道適用性評價研究綜述[J]．建筑工程，2019，01：32-33．
[2]南松玉．非金屬管道在油田中的應用及認識[J]．設備管理，2017，07：190．
[3]宋岢岢．壓力管道設計及工程實例[M]．北京：化學工業出版社，2012，10：572-600．
[4]SH/T3161-2011，石油化工非金屬管道技術規范[S]．[5]HG/T21629-1999，管架標準圖[S]．
[6]張茂盛．工業系統管道支架的整體分析[D]．蘭州理工大學，2011．
作者：屈海寧 單位：南京萬德斯環保科技股份有限公司技術中心
