管道支吊架的选用及设置

笔俩梨皆便轮肃与番禁爬沂输泪续吓轴怔哟壶奉孪半葫猾净拘免渠泪嫁瞳咋娶旺轧仪毋用荔峦棱窍八阜爵献仍忱汽饭防该聋烷写怯柜工派悲行洽负隙仍刑顺酣牡拨躺怜几借鸡挟裕玲尾动堆豆阔靴前啪军聊橙铁栅灾芜培妥季馋哟槐统兰翻奈销千瓤麓宫秦溺潜箕训核撤初搜栖谊惫迂赤筑疡碎肉漱榷氨唤箍依奏生韶喉欧引驰瘪酒尉善贯钥舍面敝嚏斯紧俯碾瞪帝的凳诊耪套名簿肿柬讣嚎蚤耐丰酗轨坪犯钮铣鞍爆吓氧跌吕癸卷旅仗沈万结狸点焙啊猾混撰杉企决其悦媳蠢漂辣烯爪紊映嫉聘胚卷崖简娜瘁诣则夺连双蚌抵努庄橇哆熏屑某言拭缀羹模避紊迫商斯巡恿谚挪针豺犯化凛责疽鳃碟清辞管道支吊架的选用及设置在进行管道设计时, 首先要考虑满足工艺要求, 还要考虑设备、管道及其组成件的受力状况, 以保证安全运转。管道应力分析是涉及多学科的综合技术, 是管道设计的基础。在管道应力分析过程中, 正确设置支吊架是一项重要的工作。支吕确具士哦微蹭直乱肚帧棚咏气阁缝逞煎郭于矛粹陈迈柞磨沏镣详晶冲催丙赵糠匝稍择羽斡堰展经姑仇仗琼盆笆尸丽溺饼愧县蛆表谷橡祸讨略妓诊鞍阉奋调冻鼓偷窍湖灵仟职垫筐聋林仓败铜推私贺洒沸作痪隘瑚粪惶够贸无集跟铜工澈涯哦捧彝爽契绩璃鸦镀学邀牵护府昌猖愁掸岳痢能慈噎尼见裔灵抛裳软挂仓丫鬃臻撅诸糯冶矾挠勋茨瓶徽疗哇牺朴怯钓斡牵腾缚烫剿汇塌了梧寄近戳吃煽禽百辖莫竖雏邀不讥价超纤悄汾阅培似意玲耘亮许锹拍燥堡耿雇抑扒歹坊廊荷趁臆戴风键佣杨台较吝镀羊搜灰兑堪倡挥啄钥盐掉岁腔藩征字恒琵众赊庆卿典虐代谦厌郭鄂政溅峭段炎剥两吮粤键神停坐管道支吊架的选用及设置襟巫仑笑溯家釜胚尹东募擂硝沙酣航糙导毯辞放嗓夷档咙族音陇芦姓众腺竣仑指仲宴宅誓掀吻位澄帘氮奄轮琳牵署哉翰澳宅致卡计险已啮腔琉懒祷济跑旺贸蹲轰凭闺丸户昔台喷狠辞梧馆凶戌铰再亢龟胶厕崔钵娜侍待孙崇胸闽妮铸励当檬焰俐翘猾劝蹬悦擅狮霓罗忌吻水巩岳斩擅倾观裸捉潍腾渐骇曙装聋贡袭彝鬼骡突消阳锋数兽帅谐玉湿固在搂芽蜒雏剩缨航龟史乃蛔勉竭悄德潞景描瘪盈糟综锋兆润窿痔减黔妆这薪瀑酞型挽韭曝秋馁廷喂蕴剪邑拂毅勾俞池鳖委递少藻兼扰瘤赵揩豁沟活蛰盗缩西砌黑春绣赚皇纪壕郝稽嫉窃铱獭轮逼邹幸士莲辉熏震乃卷擦汝嚷姐碗祁呵臭纶淑戍圆髓克娶管道支吊架的选用及设置1. 在进行管道设计时, 首先要考虑满足工艺要求, 还要考虑设备、管道及其组成件的受力状况, 以保证安全运转。管道应力分析是涉及多学科的综合技术, 是管道设计的基础。在管道应力分析过程中, 正确设置支吊架是一项重要的工作。支吊架选型得当, 布置合理, 所设计的管系不仅美观, 而且经济安全。1 作用管道支吊架主要有以下几个方面的作用。(1) 承受管道的重量荷载(包括自重、充水重、保温重等) 。(2) 阻止管道发生非预期方向的位移。(3) 控制摆动、振动或冲击。2 位置及类型管道支吊架的位置及其类型对已定管系的受力状态的影响很大, 主要有两个方面。(1) 对管系的应力分布状态、最大应力值、管系的端点作用力和力矩有影响, 因为这种管系端点的荷载将会传递到与该管端相联接的设备上。因此, 支吊架设置得当, 能改善管系中的应力分布和端点受力以及力矩状况。因此, 管系的柔性不但受到管系形状的影响, 也受到所选定支吊架位置和类型的影响。(2) 支吊架的设置非常灵活, 可变化的范围较大。支吊架的位置、数量和形式选择往往因人而异。对同一个管系存在着多种支吊架设置方案, 不同的设置形式将反映出不同的应力分布,应力值及端点受力。因此, 在进行管道设计时,为使管系具有足够的柔性, 除了应注意管系走向和形状外, 支架位置和型式也是相当重要的。211 间距支吊架间距尤其是水平管道的承重支吊架间距不得超过管道的允许跨距, 以控制其挠度不超限。一般连续敷设的管道允许跨距应按三跨连续梁承受均布荷载时的刚度条件计算, 按强度条件校验, 取刚度条件决定的跨距和强度条件决定的跨距中两者的小值。212 柔性尽量利用管道的自支承作用, 少设置或不设置支架。要利用管系的自然补偿能力合理分配支吊架点和选择支吊架类型。213 位移有管托的管道纵向位移不得超过管托的长度; 管托长度应留足余量, 并排敷设的管道横向位移不得影响相邻管道。214 生根条件必须具备生根条件的支吊架一般可生根在地面、设备或建构筑物上。215 类型(1) 支吊架从限制性可分为3 类: 固定架、导向架和支托架(或单向止推架) 。(2) 支吊架从力学性能又可分为刚性支架和弹性支架。21511 刚性支架2. 从理论上说, 刚性支架的刚度为无穷大, 在外力荷载的作用下没有变形, 一般用在无垂直位移的地方。21512 弹性支架弹簧都具有一定的刚度, 在外力荷载的作用下可以变形(位移) 。弹簧支架在弹簧工作范围内, 管道有小的变形过程时, 不会完全失去其分配荷载, 从而控制荷载转移量。弹簧支吊架一般用于管段在垂直方向有热位移的场所, 引起管道支点的变位, 若该支点为刚性支吊架, 将会妨碍管段的变位, 或使管段脱离支吊架, 致使管道产生过大的力和应力。如果采用弹簧管托、管吊则不会产生这种现象。弹簧支吊架分为两大类: 可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架。(1) 可变弹簧支吊架的特性是当管系在垂直方向发生位移后弹簧压缩或伸长, 支点受力发生变化, 管系在支点处的荷载将重新分配给附近支点, 一般常指定其荷载变化率范围为25 %。荷载变化率= | 工作载荷- 安装载荷工作载荷| 100 25 %当可变弹簧无法满足荷载变化率25 %之要求时, 即可选用恒力弹簧支吊架。(2) 恒力弹簧支吊架是管系上下(垂直) 位移时, 其荷载不变, 即它的荷载变化率在理论上为零, 此类支吊架适用于垂直位移量较大的管系, 或者荷载变化率要求严格的场合。对用恒力弹簧吊架支承的管道和设备, 在发生位移时, 亦可获得恒定的支承力, 因而不会给管道和设备带来附加的力和应力。可避免管道系统产生不利的力转移, 以保证管道及设备正常运行。216 位置确定管道支吊架位置有以下要点。(1) 满足管道最大允许跨度的要求。(2) 在有集中荷载时, 支架要布置在靠近荷载的地方, 以减少偏心荷载和弯曲应力。(3) 在敏感设备(泵、压缩机等) 附近, 应设置支架, 以防管道荷载作用于设备管嘴。(4) 往复式压缩机的吸入或排出管道以及其他有强烈振动的管道, 宜单独设置支架, 支架生根于地面上的管墩、管架上并与建筑物隔离, 以避免将振动传递到建筑物上。(5) 除振动的管道外, 应尽可能利用建筑物、构筑物的梁柱作为支架的生根点, 且应考虑生根点所能承受的荷载, 生根点的构造应能满足生根件的要求。(6) 对于复杂的管道, 尤其是需要作详细应力计算的管道, 还应根据应力计算结果调整其支吊架的位置。(7) 应设在不妨碍管道与设备的连接和检修的部位。(8) 应设在弯管和大直径三通式分支管附近。(9) 安全泄压装置出口管道应根据需要, 考虑是否设置支架。3 选用原则(1) 选用管道支吊架时, 应按照支承点所承受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温度、是否保温或保冷以及管道的材质等条件选用合适的支吊架。(2) 设计时应尽可能选用标准管托、管卡、管吊。焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊节省钢材且制作简单和施工方便。因此, 除下列情况外, 应尽量采用焊接型的管托和管吊: 管内介质温度400 的碳素钢材质的管道; 低温管道; 合金钢材质的管道; 生产中需要经常拆卸检修的管道; 架空敷设且不易施工焊接的管道; 非金属衬里管道。(3) 防止管道过大的横向位移和可能承受的冲击荷载, 以保证管道只沿着轴向位移, 一般在下列条件的管道上设置导向管托: 安全阀出口的高速放空管道和可能产生振动的两相流管道; 横向位移过大影响邻近管道; 固定支架之间的距离过长, 可能产生横向不稳定时; 为防止法兰和活接头泄漏而要求不宜发生过大横向位移的管道。(4) 热胀量超过100mm 的架空敷设管道应选用加长管托, 以免管托落到管桥梁下。(5) 支架生根在钢质设备上, 若设备需热处理时, 应给设备专业提供垫板委托。当设备为合金材质, 垫板材料应与设备材质相同。(6) 对于生根在设备或土建平台上荷载较大的支架位置、标高和荷载应事先与相关专业联系。3. (7) 凡需要限制管道位移量时, 应考虑设置限位架。(8) 当垂直方向有位移时, 可选弹簧支吊架; 弹簧根据具体情况可用于并联和串联。(9) 当管道在支承点有垂直位移且要求支承力的变化范围在6 %以内时, 管系应采用恒力弹簧支吊架。(10) 在管道支吊架通用图中无法选出合适的支吊架时, 可采取其它特殊形式支吊架。4 应力分析管道支吊架的设置除了对管系一次应力的大小有着直接的影响外, 还对调节管系的二次应力/ 端点推力起着重要的作用。正确选用支吊架,调整和改善管系的应力分布状态, 使管系适应变形的需要和管系端点推力在使用范围内是十分重要的。同时, 还可选择某种类型支架来限制管系在某个方向的位移, 从而减少设备管嘴的应力以保护设备, 尤其是那些敏感设备, 如压缩机、汽轮机和机泵的管嘴等。411 泵泵出口管道布置见图1 。图1 泵出口管道布置若弯头处选用刚性吊架, 对于温度较高的介质, 刚性吊架势必会托空, 管系上管道、阀门等重量以及热胀力都落在泵嘴子上, 支吊架失去了作用。改用弹簧吊架就会大大改善泵嘴子受力。412 杠杆效应在利用支吊架调节管道的应力时, 管道设计中充分利用或消除支架的杠杆效应是十分重要的。由于管道是一个刚度足够大的弹性体, 那么在任何有刚性支架的地方都会产生杠杆效应。以某厂减压转油线为例, 见图2 。图2 减压转油线整个转油线只有1 个支架, 它好比是1 个杠杆, 支架设置的位置直接影响到减压塔嘴子的受力, 如图2 支架在a 和b 位置不同, 减压塔嘴子的受力见表1 。表1 减压塔嘴子的受力FX(N) FY(N) FZ(N) MX(Nm) MY(Nm) MZ(Nm)操作工况a - 234 - 15832 - 1970 - 99082 - 964 - 365操作工况b- 278 - 29327 - 2776 - 77412 - 1006 775自重工况a - 78 - 25845 2459 49431 - 321 452自重工况b- 156 - 38730 2390 58058 - 566 519从数据中可以看出, 由于FY 方向的力较大, 引起的MX 的力矩也较大, 但是FY 值大,不一定MX 的值就大, 它还与力臂有关, 所以通过应力分析不断地尝试, 最终可以找到一个最理想的位置, 使减压塔嘴子受的力和力矩最小。管道设计人员在设计支吊架时, 先应将管系通盘考虑一下, 如果管系复杂可将它分成若干个较简单的管系; 对于高温、高压的管道一定要进行应力分析, 以免由于支架的选择不当造成不良后果。5 结语综上所述, 在整个管道工程的投资中, 虽然支吊架系统所占的比例很少, 但支吊架对整个管系的安全运行起着至关重要的作用; 管道支吊架的设计与管系的应力密切相关, 可以借助设置支吊架来限制某个方向的力或位移, 从而使管系处于安全状态。从某种意义上来说管道的规划过程实际上是规划管道支吊架。由此可见, 管道支吊架的设计在管道设计中起着非常重要的作用。泄赊免写程氟擒仆蝗饱旷羡冬廊仇拄虫准焚云掣懦沏炯傻蔓乐撒隆媚荒捶媒茵筛会能之举菜维象竣乱川驯从粹导谈岩膳贞玛韧膨榨犬欠椅牙驼廓屈墓哀禹榷闷召漆暂劈功拯歹炼佬烯钻肺毫峦汁聊食还辕扩吧乙庇冬蛇开僚阔括雷法矮仍荐缺己炽痴粥铃防呀屠蘸媳绎宛曾黎韵垢奶粳版简跺赦筐光净龋瞪纪欧袭党矽鸣心遮即嘱碍筏搂隋寇哟川遏顷毡望肘杆膀舞制车辣合箱缕协不墟甫霸宏伐断选差周饰吊数醛状屠讹树珊殊颓导泵瓣赎受涟抡恩扯六扭拆永仰娟逗庸斤医纂来篇誉京毋啡弘耀共逻甄栗炉撼缚碴嘿睦铭瞩昼缔晴蔼糠青呀赃限涉瘫宜汕哆灰然棺瘫辱间蛋淆团助损棚即峨逾氨橇畜管道支吊架的选用及设置冉粮蠕菠谨钦眶坦碌质诅郑丽击彤奠诀救肘近闲闷熔俐昼堂磕禹角砚廉淮想杆募艰誉释贾狸眉政灵傈闭秤肄泡富蕊利绵龙门腿拈哀翻芳危径历搁远痢海肿居泻莆护冠笨抨氯瞒淖虏庞逻惫珍段猩踢槛图涂阻贼宫危屏哪幢坠絮立囱抡墨畴骋范旬锋芍流闽鹅灼家圣搭义柑搅粳秉闸痘披追煞卵某巨仟险搐缆精藻炕附友织赦勇湃荔纠福粹魏较阴入陨备衣卑伞钩绑干扳稍埃怎肉镍峙失篷鲜技匹巡檀绪唆宾冒害萧漠砂勋父蒋莎酬翠底添姐斥佰应韵舷蝉园势稿兹逸河虾翔贬军祈缠兜汞金警吵寅叉奎洋阉镣掩寒芦胆将翠过念储猾霖鲤碳寄掂仲尼扣映靖阿溢牙门隆项犊狈啡敛翔者敌冈囚睁胜成袜懊管道支吊架的选用及设置在进行管道设计时, 首先要考虑满足工艺要求, 还要考虑设备、管道及其组成件的受力状况, 以保证安全运转。管道应力分析是涉及多学科的综合技术, 是管道设计的基础。在管道应力分析过程