弹簧支吊架的失效原因分析

管道的支撑主要采用管道弹簧支吊架、恒力弹簧支吊架等形式进行。恒力弹簧支吊架等这些设备在经过长期运行后，容易遭受损坏和失效，其产生原因如下：
1、长期高温运行，材料的松驰，使管系应力重新分布；
2、管道支吊架安装偏离原设计或原设计不同，使管道支吊架承受载荷发生重大改变；
3、运行过程中管道支吊架表面存在变形和腐蚀；
4、存在大幅度的冲击载荷或剧烈振动；
5、长期运行后弹簧性能下降等。

弹簧支吊架的失效形式主要有断裂失效及弹力失效(如songchi或变形等)两大类,其中以断裂失效 为常见,其危害性也 大。断裂失效中又可分为疲劳断裂失效、腐蚀疲劳以及氢脆失效等。 弹簧的疲劳断裂往往是从某一微小的表面quexian开始,在交变载荷作用下逐渐出现一个微细裂纹,然后通过扩展直至断裂。弹簧在 大应力值远小于材料的屈服强度,但在承受交变应力的作用下,细小裂纹经过 的应力循环次数后便导致疲劳失效。在弹簧断裂失效中,疲劳断裂所占的比例 大。实践表明,绝大多数弹簧的疲劳失效是由于高应力造成的。

 而高应力是弹簧支吊架承受高载荷和大变形的必然结果。因此,在管道设计时,要力求避免弹簧支吊架承受比较大的力或变形过大。如果承载过大,要考虑采用弹簧支吊架并联的方法;变形过大,即垂直方向的位移量大时,采用弹簧串联的方法。如应力仍较大时,则要重 考虑布置管系。采用碟形弹簧时,由于它刚度大,承载能力大,能适应于较大荷载的支吊架场合。弹簧的金属疲劳是一种局部性质的破坏,这种破坏往往沿着材料强度中 薄弱的部位开始,然后扩展到整个截面的破坏。因此,弹簧的几何形状截面的不连续性、材料的表面状态及组织结构的均匀性等是决定疲劳性能好坏的主要因素。而弹簧支吊架的受力条件与环境等对疲劳性能有重要影响。