CN209943679U

CN209943679U - 一种超高温水平浮式承载支架

Info

Publication number: CN209943679U
Application number: CN201822051248.7U
Authority: CN
Inventors: 郭宏新; 毛玉海; 刘丰; 向兵; 祁海波; 孙大桥
Original assignee: Jiangsu Sunpower Piping Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Sunpower Piping Technology Co Ltd
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2028-12-07

Abstract

一种超高温水平浮式承载支架，其特征在于它包括焊接在管道（19）上的止推挡块（1）和安装在止推挡块（1）之间的活动套装在管道（19）上的支撑环（20），支撑环（20）安装在底座（12）上，支撑环（20）上连接有多个吊耳（15），吊耳（15）通过螺纹吊杆（16）与用于支承管首的承载柱（18）相连。本实用新型有效解决了传统止推支架因管道高温径向热膨胀而导致的管道热应力超标、因轴向荷载产生的弯矩对管道和止推支架本体的弯曲应力超标的不利影响，同时采用非标管道短接设计可有效解决工艺管道壁厚无需整体加厚带来成本和支吊点荷载剧增的问题，确保整个管道系统安全有效长久运行。

Description

一种超高温水平浮式承载支架

技术领域

本实用新型涉及一种管道支架，尤其是一种丙烷脱氢反应装置水平管道支架，具体地说是一种超高温水平浮式承载支架。

背景技术

丙烷脱氢产业目前已经成为中国化工领域一个非常重要的新型产业，主要原因是丙烷脱氢的产品——丙烯是重要的石油化工中间体、其重要性仅次于乙烯，广泛用于生产聚丙烯、丁醇、辛醇、丙烯晴、丙烯酸、环氧丙烷、异丙苯及异丙酸等有机原料。近年来，随着我国聚丙烯、丁辛醇等下游衍生物需求的快速增长，丙烯资源供应缺口日渐明显，这推动了我国现阶段的丙烷脱氢产业的发展。中国丙烷脱氢产业是指以丙烷为原料，利用脱氢技术来生产丙烯的产业，丙烷脱氢产业在2013年后才在中国陆续出现，目前已经迅速成为化工产业发展的一个热点领域。

以Lummus公司的Catofin工艺为例，工艺参数设计温度高温704℃，压力：正压2.39MPa,负压0.05MPa,管道材质为ASTM A240 Gr.321H高温用不锈钢材料，由于设计温度达到704℃，该温度下的321H材料许用应力仅为22MPa,支架处的轴向荷载一般在1000KN-2500KN。大荷载、高温低应力是特殊支架设计的一大难点。

传统轴向止推支架不能有效解决管道在设计温度下的径向热膨胀，同时传统轴向止推支架限位型式对管道及支架本体产生弯矩造成二次应力超标的问题，因此传统轴向止推支架不适用丙烷脱氢装置反应区超高温管道设计工况下管道支撑的二次应力要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有传统轴向止推支架不能满足丙烷脱氢装置反应区超高温管道支撑和限位的问题，设计一种超高温水平浮式承载支架，采用该支架能有效解决管道径向热膨胀的位移补偿及热膨胀而成生的管道二次应力超标问题，同时确保管道和超高温水平浮式承载特殊支架的整体薄膜应力和局部应力满足强度和应力要求。

本实用新型的技术方案是：

一种超高温水平浮式承载支架，其特征在于它包括焊接在管道19上的止推挡块1和安装在止推挡块1之间的活动套装在管道19上的支撑环20，支撑环20安装在底座12上，支撑环20上连接有多个吊耳15，吊耳15通过螺纹吊杆16与用于支承管首的承载柱18相连。

所述的支撑环20由左盖板2、右盖板21、内环板4和外环板5组成，在内环板4和外环板5之间加装有内加强筋3并紧固件10进行固定，内环板4间隙包裹在管道19上。

所述的吊耳15由多块第一支耳筋板6、支耳保温层7、第二支耳筋板8和支耳封板9组成，第二支耳筋板8安装在由多块第一支耳筋板6组成的空间中，支耳保温层7安装在外环板5与第二支耳筋板8之间，第一支耳筋板6焊接在外环板5上。

所述的底座12中安装有底座保温层13。

所述的螺纹吊杆16上安装有调节套筒17。

所述的止推挡块1焊接在非标管道短接14上，非标管道短接14与正常管道焊接相连，其厚度大于正常管道的厚度。

所述的吊耳的数量为4个。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型从非标管道短接14和超高温浮式承载特殊支架本体两个方面入手进行设计，一方面采用有限元整体分析设计出满足管道轴向荷载的非标管道短接，有效减少为了满足管道荷载要求而需增加管系的管道壁厚，可有效节省管道材料成本15%~30%以上。另外一方面，超高温水平浮式承载特殊支架的设计可以解决管道的承载及热胀产生的二次应力超标，采用两组非对称布置的止推挡块设计进行双相管道轴向荷载承载，采用4根可调承载拉杆设计，把管道轴向荷载传递至土建承载柱上，解决了传统止推支架承受弯矩以及弯矩带来支架刚度不足以及管道止推挡块受力不均而引起的管道应力超标等不利影响。通过超高温水平浮式承载特殊支架的结构设计使管道止推挡块和超高温水平浮式承载特殊支架本体只承受轴向正压应力，从而使管道、超高温水平浮式承载特殊支架的整体和局部应力满足丙烷脱氢装置反应区水平管道大载荷低应力的苛刻设计要求。

附图说明

图1为本实用新型所阐述高温浮式承载特殊支架的结构轴向示意图；

图2为本实用新型所阐述高温浮式承载特殊支架的结构径向示意图；

图中：1为止推挡块、2为盖板、3为内加强筋、4为内环板、5为外环板、6为第一支耳筋板、7为支耳保温层、8为第二支耳筋板、9为支耳封板、10为紧固件、11为紧固件连接板、12为底座、13为底座保温层、14为非标接管、15为吊耳、16为螺纹吊杆、17为调节套筒。

具体实施方式

下面结构附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、2所示。

一种超高温水平浮式承载支架，它包括焊接在管道19上的止推挡块1和安装在止推挡块1之间的活动套装在管道19上的支撑环20，止推挡块1与支撑环20轴向设有足够的间隙以保证管道的轴向伸缩，管道19由非标管道短接14和正常管道组成，非标管道短接14的厚度大于正常管道的厚度以增加抗变形能力，止推挡块1与支撑环20均安装在非标管道短接14；支撑环20安装在底座12上，底座12中安装有底座保温层13，支撑环20上连接有四个吊耳15，吊耳15通过螺纹吊杆16与用于支承管首的承载柱18相连，所述的螺纹吊杆16上安装有调节套筒17，如图2所示。如图1所示，支撑环20由左盖板2、右盖板21、内环板4和外环板5组成，在内环板4和外环板5之间加装有内加强筋3并紧固件10进行固定，内环板4间隙包裹在管道19上。所述的吊耳15由多块第一支耳筋板6、支耳保温层7、第二支耳筋板8和支耳封板9组成，第二支耳筋板8安装在由多块第一支耳筋板6组成的空间中，支耳保温层7安装在外环板5与第二支耳筋板8之间，第一支耳筋板6焊接在外环板5上。

详述如下：

（1）结构设计，如图1，整个支架包括止推挡块1、盖板2、内加强筋3、内环板4、外环板5、支耳筋板16、支耳保温层7、支耳筋板28、支耳封板9、紧固件10、紧固件连接板11、底座12、底座保温层13、吊耳15、螺纹吊杆16、调节套筒17。工艺管道及非标管道短接14的轴向推力通过荷载止推挡块1组合传递至超高温浮式承载特殊支架本体件2-13，再通过吊耳15、螺纹吊杆16、调节套筒17组合把管道的轴向荷载通过非标管道短接14传递至承载柱18。采用非标管道短接14焊接止推挡块1组合设计，使管道上的一次应力和二次应力满足设计工况下大荷载高温低应力的设计要求。通过支架结构设计使内环板4与非标管道短接14间预留设计间隙，补偿管道的椭圆度误差和管道径向热膨胀位移，避免了管道因热涨产生的二次热应力超标。

（2）止推挡块1组合设计，止推挡块1组合把管道的轴向推力荷载通过分解均匀的作用到超高温浮式承载特殊支架的支架盖板2上，止推挡块1一个面开双面坡口与管道焊接，另外一个面贴合盖板2上，且这两个边垂直度误差小于0.5°。管道的轴向推力荷载通过止推挡块1组合作用到超高温水平浮式承载特殊支架本体件2-13上，再通过吊耳15、螺纹吊杆16、调节套筒17传递至土建承载柱18。

（3）在超高温浮式承载特殊支架支耳处设置支耳保温层7可有效的减少热量的传递至吊耳处，支耳保温层7采用聚能反射结构设计，根据不同的温度工况在绝热层(可以采用硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡、纳米气凝胶毡等低导热系数绝热材料)内部设置合适的层数反射层，有效隔绝热量特别是通过热辐射方式传递至吊耳15处，减低了吊耳处的温度，提高了吊耳处应力许用值。

（4）在超高温水平浮式承载特殊支架底座12处设置底座保温层13可有效的减少热量的传递至超高温水平浮式承载特殊支架生根处，底座保温层13采用聚能反射结构设计，根据不同的温度工况在绝热层(可以采用硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡、纳米气凝胶毡等低导热系数绝热材料)内部设置合适的层数反射层，有效隔绝热量特别是通过热辐射方式传递至超高温水平浮式承载特殊支架生根处及环境大气中，有效地解决超高温水平浮式承载特殊支架整体热损失，确保了管道的工艺温度满足设计要求。

本实用新型未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种超高温水平浮式承载支架，其特征在于它包括焊接在管道（19）上的止推挡块（1）和安装在止推挡块（1）之间的活动套装在管道（19）上的支撑环（20），支撑环（20）安装在底座（12）上，支撑环（20）上连接有多个吊耳（15），吊耳（15）通过螺纹吊杆（16）与用于支承管首的承载柱（18）相连。

2.根据权利要求1所述的超高温水平浮式承载支架，其特征是所述的支撑环（20）由左盖板（2）、右盖板（21）、内环板（4）和外环板（5）组成，在内环板（4）和外环板（5）之间加装有内加强筋（3）并紧固件（10）进行固定，内环板（4）间隙包裹在管道（19）上。

3.根据权利要求1所述的超高温水平浮式承载支架，其特征是所述的吊耳（15）由多块第一支耳筋板（6）、支耳保温层（7）、第二支耳筋板（8）和支耳封板（9）组成，第二支耳筋板（8）安装在由多块第一支耳筋板（6）组成的空间中，支耳保温层（7）安装在外环板（5）与第二支耳筋板（8）之间，第一支耳筋板（6）焊接在外环板（5）上。

4.根据权利要求3所述的超高温水平浮式承载支架，其特征在于所述的支耳保温层（7）硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡或纳米气凝胶毡。

5.根据权利要求1所述的超高温水平浮式承载支架，其特征是所述的底座（12）中安装有底座保温层（13）。

6.根据权利要求5所述的超高温水平浮式承载支架，其特征在于所述的底座保温层（13）为硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡或纳米气凝胶毡。

7.根据权利要求1所述的超高温水平浮式承载支架，其特征是所述的螺纹吊杆（16）上安装有调节套筒（17）。

8.根据权利要求1所述的超高温水平浮式承载支架，其特征在于所述的止推挡块（1）焊接在非标管道短接（14）上，非标管道短接（14）与正常管道焊接相连，其厚度大于正常管道的厚度。

9.根据权利要求1所述的超高温水平浮式承载支架，其特征在于所述的吊耳的数量为4个。