244 军民两用技术与产品 2018·6（下）
众所周知，管道在布置时，必须确定好管子的尺寸和空间走向， 也必须确定好管道的支吊架位置，但是受介质温度变化、外来的附加位移的影响，管子的长度发生变化，从而带动管道的支吊点位置移动或产生移动趋势，这将危害管道及相连设备、机泵的安全运行。因此必须采取措施，使管道的支吊点能够化解管道位移。通常，人们认为使用膨胀节是首选措施，因为它有很好的吸收位移能力，的确如此，但是以膨胀节也有壁厚较薄、易损坏、阻力大、成本高等缺点，除了某些诸如直接空冷主排汽管道这样特殊管道必须使用膨胀节外，不建议优先选用补偿器，而推荐使用弹簧支吊架。1 弹簧支吊架简介 弹簧支吊架有许多优点：结构简单、成本低、不增加管道内介质阻力，能够满足管道支吊点荷载、位移变化的需求。弹簧支吊架是管道系统中比较重要的组件，要想用好弹簧支吊架，就必须对弹簧支吊架有全面深刻的认识。 弹簧支吊架有两种，一种是可变弹簧支吊架，另一种是恒力弹簧支吊架。可变弹簧支吊架的结构件主要
有：壳体、弹簧、导向管、螺纹管、导向杆、锁紧螺母、行程表尺、结构附件等。甲基化引物设计
恒力弹簧支吊架的结构件主要有：
壳体、中央负载管、一个主弹簧、两个补偿弹簧、两个滑刀、滚轴、结构附件等。
可变弹簧支吊架，顾名思义，位移和荷载会发生变化，当管道在支吊点有位移产生的时候，结构件将力传递给弹簧，弹簧刚度不变，弹簧压缩或伸长，根据胡克定律（F=K*S ），位移和荷载发生变化。
恒力弹簧支吊架，望文生义，此类支吊架的荷载不会发生变化，当管道在支吊点有位移产生的时候，结构件将力传递给主弹簧，主弹簧通过顶部件与两侧滑刀作用，滑刀围绕滚轴转动，压缩或伸长补偿弹簧，在这个过程中，弹簧（包括主弹簧和两个补偿弹簧）仍然遵循胡克定律（F=K*S ），主弹簧的绝对压缩量没有变化，主弹簧整体移动，将力通过滑刀传递给补偿弹簧，因此恒力弹簧支吊架在管道支吊点处有位移产生时，其荷载没有变化。2 弹簧支吊架选用的原则2.1 准备
对管道进行应力计算，确定管道各支吊点的荷载及位移，根据荷载和位移情况选用弹簧支吊架。2.2 可变弹簧支吊架选用原则
根据荷载、位移可变化的特点，可变弹簧支吊架适用于荷载变化的场合。在不含可变弹簧支吊架的管道中，某个或某几个刚性支吊架通常会因为管道的热胀冷缩或是附加位移而发生“脱空”或“卡死”现象，
如果是支吊架脱空于管子，则其它支吊架上的荷载将自动重新分配，有的支吊架可能会出现过载现象，甚至损坏；如果是支吊架顶住或抱紧管子表现出“卡死”现象，则此支吊架将会损毁，最常见的事故就是室内供热管上的管卡断裂。
为保证管道产生位移后，全部支吊架（包括弹性支吊架）荷载再分配的合理性，必须控制可变弹簧支吊架的荷载变化率。《管道支吊架设计和制造》MSS SP58-2002标准认为可变弹簧支吊架的荷载变化率应控制在25%以下，《可变弹簧支吊架》JB/T8130-1999及GB/T10182-1988认为可变弹簧支吊架的荷载变化率应控制在10%以下，笔者经过多年实践经验，认为可变弹簧支吊架的荷载变
化率控制在10%以下过于保守，对管道的计算精度要求高，对弹簧支吊架本身强度限制大，反而不利于弹簧支吊架本身结构安全。
可变弹簧吊架本体结合吊耳、花篮螺母、吊杆等组合应用，能有效吸收管道的垂直位移和轴向位移。当考虑可变弹簧吊架需要滑动时，可在吊架下面设置槽钢支撑吊架，进行滑动。可变弹簧支架本体两端连接铰耳、销轴，可以实现转动，吸收垂直位移的同时还能吸收较大的轴向位移。
如果荷载较大，可以把若干个可变弹簧支吊架并联起来使用，平分荷载。
2.3 恒力弹簧支吊架选用原则
恒力弹簧支吊架适用于位移较大，荷载不变的情况，对管道大位移变化的有效吸收，能够避免或减小管道对相连设备、机泵的过大推力，也能保证管道支吊架荷载数值稳定，高位布置的直接空冷主排汽管道应用的就是恒力弹簧吊架。工位管理系统
为了保证恒力弹簧支吊架的使用性能，选用恒力弹簧支吊架，要看其制造精度高低，由于制造误差的存在，恒力弹簧支吊架的荷载不是绝对不变的，通常将荷载变化率控制在6%以下。如果恒力弹簧吊架荷载较大，则吊杆必须为一次成型产品，且不得为铸造件，吊杆的直径不得有损坏。一旦吊杆直径有损坏，应立即更新，不得用堆焊的方法进行修补。智能一体机
恒力弹簧支吊架形式有多种多样。恒力弹簧支吊架壳体内有一套或几套支吊架组件并联，大大提高支吊架的承载能力。恒力支吊架与铰耳、横担、支撑臂、球形铰链垫圈组合使用，能够适应各种空间条件。
2.4 两种弹簧支吊架共同的选用原则
选用弹簧支吊架，必须向制造商索要焊缝无损探伤检测报告，荷载越大，则焊缝无损探伤检测要求越严格，当弹簧支吊架与生根梁、板焊接时，必须对焊缝进行100%的无损探伤检测。
支吊架应有供现场调整荷载的设施，其荷载调整量应不小于土10%。支吊架组件应设有荷载和位移指
示牌以及预先设定热态和冷态位置的标志。支吊架应有防止行程过大或脱载的安全装置和制动装置。支吊架组件应有安装和水压试验用的锁定装置。锁定时，支吊架应能承受2倍支吊架最大工作载荷。选用的支吊架组件，其公称位移量应比计算位移量大20%，且至少大20mm 。在任何工况下，弹簧都不得出现失稳、压死和超载。3 总结
在管道设计中，由于空间和结构的限制，管道布置不尽如人意，往往存在一些不合理现象，导致管道应力、位移、推力超标或过大，这时需优先考虑选用弹簧支吊架，弹簧支吊架是破解这一瓶颈的有效手段，弹簧支吊架选用是否恰当是管道设计成败的重要因素，不仅关系到管道能否安全运行，而且还关系到管道对设备、机泵推力是否超标，因此合理、审慎选择弹簧支吊架至关重要。参考文献
1 MSS SP58-2002管道支吊架材料、设计和制造[S].
2 GB/T 17116.1-1997管道支吊架 第1部分 技术规范[S].作者简介
杜守亮（1980－），男，黑龙江人，工程师，学士，从事空冷主排汽管道和容器设计分析工作。
摘 要 从结构、功能原理上阐述可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架特点，重点说明选用可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架应注意的原则。
关键词 弹簧支吊架；支吊架；管道文章编号：1009-8119（2018）06（2）-0244-01沟槽式管接头
管道设计中弹簧支吊架的选用原则
杜守亮
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