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1、2004,14(5)刘 辉 管道支吊架的选用及设置23管道支吊架的选用及设置刘 辉X 洛阳石化工程公司 洛阳 471003摘要 在工艺装置的管道设计中,进行支吊架设置的设计时,应正确遵循设置方法和选用原则,应使支吊架间距不超过管道刚度允许值并满足柔性要求,列举了具体选用原则,并对可变弹簧支架的选用进行了简述。此外还介绍支吊架对管道产生的一次应力和二次应力,并说明在管道设计中正确设置支吊架的重要性。关键词 支吊架 可变弹簧 柔性 应力 管道设计 在进行管道设计时,首先要考虑满足工艺要应力值及端点受力。因此,在进行管道设计时,求,还要考
2、虑设备、管道及其组成件的受力状为使管系具有足够的柔性,除了应注意管系走向况,以保证安全运转。管道应力分析是涉及多学和形状外,支架位置和型式也是相当重要的。科的综合技术,是管道设计的基础。在管道应力211 间距分析过程中,正确设置支吊架是一项重要的工支吊架间距尤其是水平管道的承重支吊架间作。支吊架选型得当,布置合理,所设计的管系距不得超过管道的允许跨距,以控制其挠度不超不仅美观,而且经济安全。限。一般连续敷设的管道允许跨距应按三跨连续1 作用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管道支吊架主
3、要有以下几个方面的作用。跨距中两者的小值。(1)承受管道的重量荷载(包括自重、充水212 柔性重、保温重等)。(2)阻止管道发生非预期方向的位移。尽量利用管道的自支承作用,少设置或不设(3)控制摆动、振动或冲击。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。2 位置及类型213 位移管道支吊架的位置及其类型对已定管系的受有管托的管道纵向位移不得超过管托的长力状态的影响很大,主要有两个方面。度;管托长度应留足余量,并排敷设的管道横向(1)对管系的应力分布状态、最大应力值、位移不得影响相邻管道。管系的端点作用力和力矩有
4、影响,因为这种管系214 生根条件端点的荷载将会传递到与该管端相联接的设备必须具备生根条件的支吊架一般可生根在地上。因此,支吊架设置得当,能改善管系中的应面、设备或建构筑物上。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215 类型吊架位置和类型的影响。(1)支吊架从限制性可分为3类:固定架、(2)支吊架的设置非常灵活,可变化的范围导向架和支托架(或单向止推架)。较大。支吊架的位置、数量和形式选择往往因人(2)支吊架从力学性能又可分为刚性支架和而异。对同一个管系存在着多种支吊架设置方弹性支架。案
5、,不同的设置形式将反映出不同的应力分布,21511 刚性支架X刘 辉:工程师。1994年毕业于石油大学(东营),主要从事石油化工管道的设计。联系电话:(0379)4887291。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.标准分享网www.bzfxw.com免费下载24CHEMICALENGINEERINGDESIGN 化工设计2004,14(5)从理论上说,刚性支架的刚度为无穷大,在(5)除振动的管道外,应尽可能利用建筑外力荷载的作用下没有变形,
6、一般用在无垂直位物、构筑物的梁柱作为支架的生根点,且应考虑移的地方。生根点所能承受的荷载,生根点的构造应能满足21512 弹性支架生根件的要求。弹簧都具有一定的刚度,在外力荷载的作用(6)对于复杂的管道,尤其是需要作详细应下可以变形(位移)。弹簧支架在弹簧工作范围力计算的管道,还应根据应力计算结果调整其支内,管道有小的变形过程时,不会完全失去其分吊架的位置。配荷载,从而控制荷载转移量。(7)应设在不妨碍管道与设备的连接和检修弹簧支吊架一般用于管段在垂直方向有热位的部位。移的场所,引起管道支点的变位,若该支点为刚(8)应设在弯管和大直径
7、三通式分支管附性支吊架,将会妨碍管段的变位,或使管段脱离近。支吊架,致使管道产生过大的力和应力。如果采(9)安全泄压装置出口管道应根据需要,考用弹簧管托、管吊则不会产生这种现象。弹簧支虑是否设置支架。吊架分为两大类:可变弹簧支吊架和恒力弹簧支3 选用原则吊架。(1)可变弹簧支吊架的特性是当管系在垂直(1)选用管道支吊架时,应按照支承点所承方向发生位移后弹簧压缩或伸长,支点受力发生受的荷载大小和方向、管道的位移情况、工作温变化,管系在支点处的荷载将重新分配给附近支度、是否保温或保冷以及管道的材质等条件选用点,一般常指定其荷载变化率范围为
8、25%。合适的支吊架。工作载荷-安装载荷(2)设计时应尽可能选用标准管托、管卡、荷载变化率=
9、
10、×100≤25%工作载荷管吊。焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管当可变弹簧无法满足荷载变化率≯25%之要吊节省钢材且制作简
