一种内绝热法支腿承载支架的制作方法

本实用新型属于石油化工管道支架领域，特别涉及一种适用于高温或超高温管道的支撑、限位和吊装的支腿型支架。

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企业，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astma240gr.321h高温用不锈钢材料，管道直径普遍较大(dn1000-dn3000)。由于设计温度达到704℃，该温度下的321h材料许用应力仅为22mpa，支架处于三向荷载的共同作用，大荷载、高温低应力是特殊支架设计是一大难点。另外，由于管道直径大，温度高，如采用普通的刚性支撑，因热辐射、热对流、热传导等因素的共同作用，支架处的热损非常大，影响了工艺温度的有效保持，降低了合格产品产出率。

因管道直径普遍较大(dn1000-dn3000)，在管道上采用中心隔热法的隔热管托已不适用。如果采用刚性支腿下方增设隔热垫块的方式，管道的支腿支撑处的热辐射及支腿内腔的空气热对流无法有效解决。其次支腿下方增设的隔热垫块存在碎裂的风险，会造成管道塌陷破坏而形成重大安全事故。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种内绝热法支腿承载支架，采用该支架能有效解决管道支撑和绝热，同时确保管道和支架整体薄膜应力和局部应力满足强度、应力及绝热要求。

本适用新型公开的技术方案为：

一种内绝热法支腿承载支架，包括置于生根基础上的支腿底板；所述的支腿底板上方焊接一个刚性支腿；所述的刚性支腿内部填充内绝热层，在内绝热层上方用不锈钢丝网及保温压条进行压实和固定，并与管道之间预留空隙形成静止空气绝热层，实现对支腿区域的管道热辐射、热对流的散热损失的控制。

其中，内绝热层与管道之间预留空隙50-100mm，形成静止空气绝热层，静止空气是导热系数最低效果最好的隔热层。

作为

本技术：
的优选技术方案，所述管道外侧按轴向设有管道保温层。采用内绝热层和管道保温层共同作用，使支腿造成的热损失只通过支腿承载圆环的截面进行热传导，避免了支腿外表面直接对外散热，总体减小热损失并保持在可接受范围内。

作为本申请的优选技术方案，刚性支腿与管道焊接固定连接，刚性支腿上开有圆弧缺口3-1避开管道上的焊缝。

作为本申请的优选技术方案，所述内绝热层设置反射层，起到热量反射作用。

作为本申请的优选技术方案，所述的刚性支腿为钢管切割成型或钢板卷制成型，材质同管道材质或相当材质。

作为本申请的优选技术方案，内绝热层(8)的材料可以采用硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡、纳米气凝胶毡等低导热系数绝热材料或多种组合保温层，填充密度根据最优导热系数进行确定填充。

作为本申请的优选技术方案，所述反射层的材料采用铝箔(薄板)或不锈钢薄板。

有益效果

本实用新型的内绝热法支腿承载支架从支架的刚性支撑和绝热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和支腿的一次和二次的应力要求；另外一方面，采用创新的内绝热法结合管道外保温共同实现支架的绝热要求，有效解决大口径高温管道的支撑难题。

附图说明

图1为本实用新型所阐述内绝热法支腿承载支架结构径向示意图；

图2为本实用新型所阐述内绝热法支腿承载支架结构轴向示意图；

其中：1-管道保温层；2-管道；3-刚性支腿；4-静止空气绝热层；5-保温压条；6-不锈钢丝网；7-反射层；8-内绝热层；9-支腿底板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例1

如图1-图2所示，一种内绝热法支腿承载支架，包括置于生根基础上的支腿底板9；所述的支腿底板9上方焊接一个刚性支腿3；所述的刚性支腿3内部填充内绝热层8，在内绝热层8上方用不锈钢丝网6及保温压条5进行压实和固定，并与管道2之间预留空隙50-100mm形成静止空气绝热层4，实现对支腿区域的管道热辐射、热对流的散热损失的控制；所述刚性支腿3与管道2焊接固定，并在刚性支腿3上沿开圆形缺口3-1避开管道2上的焊缝，以减少焊缝处的焊接应力，在管道2外侧按轴向设有管道保温层1，采用内绝热层8和管道保温层1共同作用，使支腿造成的热损失只通过支腿承载圆环的截面进行热传导，避免了支腿外表面直接对外散热，总体减小热损失并保持在可接受范围内。

实施例2

如图1-图2所示，一种内绝热法支腿承载支架，包括置于生根基础上的支腿底板9；所述的支腿底板9上方焊接一个刚性支腿3；所述的刚性支腿3内部填充内绝热层8，内绝热层设置反射层7，起到热量反射作用；在内绝热层8上方用不锈钢丝网6及保温压条5进行压实和固定，并与管道2之间预留空隙形成静止空气绝热层4，实现对支腿区域的管道热辐射、热对流的散热损失的控制；所述的刚性支腿3与管道2焊接部位预制成相贯线截面，并在刚性支腿3上沿开圆形缺口3-1避开管道2上的焊缝，以减少焊缝处的焊接应力；在管道2外侧按轴向设有管道保温层1，采用内绝热层8和管道保温层1共同作用，使支腿造成的热损失只通过支腿承载圆环的截面进行热传导，避免了支腿外表面直接对外散热，总体减小热损失并保持在可接受范围内。

实施例3

如图1-图2所示，一种内绝热法支腿承载支架，包括置于生根基础上的支腿底板9；所述的支腿底板9上方焊接一个刚性支腿3；所述的刚性支腿3内部填充内绝热层8，在内绝热层8上方用不锈钢丝网6及保温压条5进行压实和固定，并与管道2之间预留空隙形成静止空气绝热层4，实现对支腿区域的管道热辐射、热对流的散热损失的控制；所述的刚性支腿3与管道2焊接连接，并在刚性支腿3上沿开圆形缺口3-1避开管道2上的焊缝，以减少焊缝处的焊接应力。其中，所述的刚性支腿为钢管切割成型或钢板卷制成型，材质同管道材质或相当材质；内绝热层(8)的材料可以采用硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡、纳米气凝胶毡等低导热系数绝热材料；所述的反射层7的材料采用铝箔材质的薄板或不锈钢薄板。

本实用新型的保护内容不局限于以上实施例。在不背离实用新型构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本实用新型中，并且以所附的权利要求为保护范围。

技术特征：

1.一种内绝热法支腿承载支架，其特征在于，包括置于生根基础上的支腿底板(9)；所述的支腿底板(9)上方焊接一个刚性支腿(3)；所述的刚性支腿(3)内部填充内绝热层(8)，在内绝热层(8)上方用不锈钢丝网(6)及保温压条(5)进行压实和固定，并与管道(2)之间预留间隙形成静止空气绝热层(4)。

2.根据权利要求1所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，刚性支腿(3)与管道(2)焊接固定连接，刚性支腿(3)上开有圆弧缺口(3-1)避开管道(2)上的焊缝。

3.根据权利要求1或2所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述内绝热层(8)设置反射层(7)。

4.根据权利要求1或2所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述预留间隙为50-100mm。

5.根据权利要求1或2所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述管道(2)外侧设有管道保温层(1)。

6.根据权利要求1或2所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述的刚性支腿(3)为钢管切割成型或钢板卷制成型，材质同管道(2)材质。

7.根据权利要求1或2所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述的内绝热层(8)的材料采用低导热系数绝热材料。

8.根据权利要求7所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述低导热系数绝热材料选自硅酸铝毡、超细玻璃纤维毡、纳米气凝胶毡中的任一种。

9.根据权利要求1-2，8任一所述的内绝热法支腿承载支架，其特征在于，所述反射层(7)采用铝箔或不锈钢薄板。

技术总结
本实用新型公开了一种内绝热法支腿承载支架，包含放置于生根基础上的支腿底板；所述的支腿底板上方焊接一个刚性支腿；所述的刚性支腿内部填充内绝热层，在内绝热层上方用不锈钢丝网及保温压条进行压实和固定，并与管道之间形成静止空气绝热层；该支架中可有效解决大口径超高温、高温管道的支撑和绝热难以兼得问题，首先采用刚性支撑安全可靠，其次采用内绝热法有效控制热损失，确保整个管道系统安全有效长久运行，同时该支架还可以跟弹簧支吊架、限位件、摩擦副配套使用能满足各种工程设计要求，在丙烷脱氢项目(PDH)中具有良好的运用。

技术研发人员：郭宏新;毛玉海;刘丰;向兵;杨绪光;孙大桥
受保护的技术使用者：江苏中圣管道工程技术有限公司
技术研发日：2020.06.12
技术公布日：2021.03.30