恒力彈簧支吊架是眾多支吊架中的一種,被廣泛應用在化工裝置中,其合理設置和正確選擇,能使管系具有適當的柔性,從而使管系的應力滿足要求,同時能減少因熱脹對有關構件的作用力,對管系的安全平穩運行起著決定性的作用。
對于有彈簧作為管道支吊架的管系,管道在運行過程中(冷態或熱態),會受到彈簧支吊架與其重量不平衡的附加力,而且管道垂直位移愈大,其荷載變化率也愈大,為此,通常選用時均把彈簧荷載變化率控制在25 %以內。
管道設計中,當管道支承點處有較大垂直位移時,該點產生脫空或過大推力,使支架失去其承載功能,該荷載轉移將造成管道一次應力增大或鄰近支架(或設備)超載;或將使管道產生較大的二次應力,對管道和支吊架都不利。這時管道支承點處就需要采用彈簧支吊架。另外,在與敏感機械設備相連接的管道處,也常常采用彈簧支吊架。總之,恒力彈簧支吊架主要解決管道有垂直位移時的支撐問題和減小敏感設備的受力問題,對管系能否正常運行起著重要作用。不過,需要強調的是,由于彈簧支吊架的剛度遠低于剛性支吊架,如果設置太多,則會造成管系不穩,產生偏斜和振動。
恒力彈簧支吊架必須嚴格按照設計要求定位和裝配,在施工安裝過程中,定位裝置應保持不動,直到整個管系安裝完畢且試壓完成后,管系升溫之前將定位裝置取出,使彈簧正常工作。否則,會出現彈簧卡死、繞中心軸歪斜等現象,造成彈簧支吊架失效。管系運行前,必須仔細檢查定位裝置是否取出,使彈簧正常發揮作用。此外,在管系處于冷態(非操作工況)時,如果彈簧支吊點處荷載過大,也會使彈簧裝置變形,甚至毀壞,因而往往要增加保護裝置,如彈簧箱,加厚殼體鋼板等措施。在實際工程中,因為設計恒力彈簧支吊架元件時,采用較大的安全系數,所以發生失效的情況并不多見。