管道支吊架选用原则及设计计算.ppt

1、管道支吊架设计,优选管道支吊架设计,一、支吊架在管道设计中的重要性 配管设计，既要满足工艺过程的要求，还要考虑设备、机泵、管道及其组成件的受力情况，保证长周期安全运转。,第一节 概 述,由管道的内压和外载产生的管道应力称为一次应力，其大小与作用在管系上的载荷及管道或配件的截面有关。一般认为，一次应力的大小是衡量管系能否安全运行的标准之一。一次应力如果过大，管系可能会被破坏。当装置的规模确定后，管径的大小也就确定了，配管时是不能任意改变的，而管道应力和支架承受载荷的大小却可以通过设置支吊架加以调整。因此，支吊架的设置对管系一次应力的大小有着直接的关系。,4.1 概述,二次应力是由于管系变形受阻而

2、引起的，正确选用支吊架，能够起到使管系适应变形的需要，同时还可以根据需要，选择某种支架去限制管系某个方向的位移，以减少设备管嘴的受力。管系振动会引起管道和管架的疲劳损坏，因此配管设计还要考虑防止或控制管系发生振动。支吊架的选型和设置，对改善管系的振动也起着重要作用。,4.1 概述,二、管道支吊架的种类及型式,管道支吊架的种类就其结构而言型式众多，但仅考虑其功能和用途时，可分为以下几类，见表4-1。,4.1 概述,表4-1 管道支架的分类,4.1 概述,第二节 管道支吊架的选用原则和系列,一、管道支吊架的选用原则 在选用管道支吊架时，应按照支承点所承受的载荷大小和方向、管道的位移情况、工作温度、

3、是否保温或保冷、管道的材质等条件选用合适的支吊架。应尽可能选用标准管卡、管托和管吊。,焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省钢材，且制作简单，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;输送冷冻介质的管道;输送浓碱液的管道;合金钢不锈钢管道以及需要进行焊后热处理的管道；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。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,为防止管道过大的横向位移和可能承受的冲击载荷，一般在下列地方设置导向管托，以保证管道只沿着轴向位移:(a)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。(

4、b)横向位移过大可能影响邻近管道时；固定支架之间的距离过长，可能产生横向不稳定时。(c)为防止法兰和活接头泄漏要求管道不宜有过大的横向位移时。(d)为防止振动管道出现过大的横向位移时。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,当架空敷设的管道热胀量超过100mm时，应选用加长管托，以免管托滑到管架梁下。下列情况应选用可变弹簧支吊架：(a)由于管道在支承点处有向上垂直位移，致使支架失去其承载功能，载荷的转移将造成邻近支架超过其承载能力，或造成管道跨距超过其最大允许值时。(b)当管道在支承点有向下的垂直位移，选用一般刚性支架将阻挡管道的位移时。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,(c)选用的弹簧其载

5、荷变化率应不大于25%，载荷变化率由下式计算：式中 fs载荷变化率，%；管道垂直位移，mm；Ks弹簧刚度,N/mm；FH工作载荷，N。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,(d)当选用的弹簧不能满足上述载荷变化率时，可选用最大允许载荷相同的可变弹簧串联安装。(e)当实际载荷超过选用表中最大允许载荷时可选用两个或两个以上相同型号的可变弹簧并联安装。载荷按并联弹簧数平均分配。当管道在支承点有垂直位移较大，且要求支承力的变化范围必须限制在6%以内或有特殊要求时，管系应采用恒力弹簧支吊架。恒力弹簧支吊架可并联安装。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,当管道在支承点处不得有任何位移时，应选用固定支架。

6、介质温度等于或大于100或需要用蒸汽吹扫的进出装置管道，应在装置边界的邻近管架上固定，固定点的位置，应与装置外的管道布置综合考虑。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,二、支吊架系列 本系列包括支架、管托、管卡、管吊等四大类。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,(一)支架系列,1.种类 包括悬臂支架(表4-2)、悬臂固定支架(表4-3)、悬臂导向支架(表4-4)、三角支架(表4-5)、三角固定支架(表4-6)、单柱支架(表4-7)、双柱支架(表4-84-10)。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,2.适用范围 适用于DN15600的碳钢及合金钢的保温和不保温管道，不适用于非金属及保冷管道。,4.2 管道支吊架的选用原则和系列,3.型号说明,第一单元用大写的汉语拼音字母ZJ表示支架。第二单元用阿拉伯数字表示支架类别：1 代表悬臂支架；2 代表三角支架；3 单柱支架；4 双柱支架；单柱及双柱支(吊)架。第三单元表示支架流水号。,1.种类 管托系列包括滑动管托(表4-11表4-12)、固定管托、止推管托(表4-13)、及导向管托四种类型。有焊接型与卡箍型的区别。2.适用范围 本系列适用于