管道支吊架設(shè)計(jì)完整版

1、 一、支吊架在管道設(shè)計(jì)中的重要性一、支吊架在管道設(shè)計(jì)中的重要性 配管設(shè)計(jì)，既要滿足工藝過程的要求，還要考配管設(shè)計(jì)，既要滿足工藝過程的要求，還要考 慮設(shè)備、機(jī)泵、管道及其組成件的受力情況，保證慮設(shè)備、機(jī)泵、管道及其組成件的受力情況，保證 長周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。長周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 由管道的內(nèi)壓和外載產(chǎn)生的管道應(yīng)力稱為一由管道的內(nèi)壓和外載產(chǎn)生的管道應(yīng)力稱為一 次應(yīng)力次應(yīng)力，其大小與作用在管系上的載荷及管道或，其大小與作用在管系上的載荷及管道或 配件的截面有關(guān)。配件的截面有關(guān)。 一般認(rèn)為，一次應(yīng)力的大小是衡量管系能否一般認(rèn)為，一次應(yīng)力的大小是衡量管系能否 安全運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)之一安全運(yùn)行的

2、標(biāo)準(zhǔn)之一。一次應(yīng)力如果過大，管系。一次應(yīng)力如果過大，管系 可能會(huì)被破壞。當(dāng)裝置的規(guī)模確定后，管徑的大可能會(huì)被破壞。當(dāng)裝置的規(guī)模確定后，管徑的大 小也就確定了，配管時(shí)是不能任意改變的，而小也就確定了，配管時(shí)是不能任意改變的，而管管 道應(yīng)力和支架承受載荷的大小卻可以通過設(shè)置支道應(yīng)力和支架承受載荷的大小卻可以通過設(shè)置支 吊架加以調(diào)整吊架加以調(diào)整。因此，支吊架的設(shè)置對(duì)管系一次。因此，支吊架的設(shè)置對(duì)管系一次 應(yīng)力的大小有著直接的關(guān)系。應(yīng)力的大小有著直接的關(guān)系。 4.1 概述概述 二次應(yīng)力是由于管系變形受阻而引起的二次應(yīng)力是由于管系變形受阻而引起的， 正確選用支吊架，能夠起到使管系適應(yīng)變形的需正確選用支吊

3、架，能夠起到使管系適應(yīng)變形的需 要，同時(shí)還可以根據(jù)需要，選擇某種支架去限制要，同時(shí)還可以根據(jù)需要，選擇某種支架去限制 管系某個(gè)方向的位移，以減少設(shè)備管嘴的受力。管系某個(gè)方向的位移，以減少設(shè)備管嘴的受力。 管系振動(dòng)會(huì)引起管道和管架的疲勞損壞，因管系振動(dòng)會(huì)引起管道和管架的疲勞損壞，因 此此配管設(shè)計(jì)還要考慮防止或控制管系發(fā)生振動(dòng)配管設(shè)計(jì)還要考慮防止或控制管系發(fā)生振動(dòng)。 支吊架的選型和設(shè)置，對(duì)改善管系的振動(dòng)也起著支吊架的選型和設(shè)置，對(duì)改善管系的振動(dòng)也起著 重要作用。重要作用。 4.1 概述概述 二、管道支吊架的種類及型式二、管道支吊架的種類及型式 管道支吊架的種類就其結(jié)構(gòu)而言型式眾多，管道支吊架的種類

4、就其結(jié)構(gòu)而言型式眾多， 但僅考慮其功能和用途時(shí)，可分為以下幾類，但僅考慮其功能和用途時(shí)，可分為以下幾類， 見表見表4-1。 4.1 概述概述 表表4-1 管道支架的分類管道支架的分類 4.1 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 一、管道支吊架的選用原則一、管道支吊架的選用原則 在選用管道支吊架時(shí)，應(yīng)按照在選用管道支吊架時(shí)，應(yīng)按照支承點(diǎn)所承受的支承點(diǎn)所承受的 載荷大小和方向、管道的位移情況、工作溫度、是載荷大小和方向、管道的位移情況、工作溫度、是 否保溫或保冷、管道的材質(zhì)等否保溫或保冷、管道的材質(zhì)等條件選用合適的支吊條件選用合適的支吊 架。架。 應(yīng)盡可能

5、選用標(biāo)準(zhǔn)管卡、管托和管吊。應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)管卡、管托和管吊。 焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省 鋼材，且制作簡單，施工方便。因此，除下列情況鋼材，且制作簡單，施工方便。因此，除下列情況 外，應(yīng)盡量采用外，應(yīng)盡量采用焊接型的管托和管吊焊接型的管托和管吊； 管內(nèi)介質(zhì)溫度管內(nèi)介質(zhì)溫度400的碳素鋼材質(zhì)的管道的碳素鋼材質(zhì)的管道; 輸送冷凍介質(zhì)的管道輸送冷凍介質(zhì)的管道; 輸送濃堿液的管道輸送濃堿液的管道; 合金鋼合金鋼不銹鋼管道以及需要進(jìn)行焊后熱處理不銹鋼管道以及需要進(jìn)行焊后熱處理的管道；的管道； 生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸檢修的管道；生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸檢修的管道

6、； 架空敷設(shè)且不易施工焊接的管道；架空敷設(shè)且不易施工焊接的管道； a)非金屬襯里管道非金屬襯里管道。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 為防止管道過大的為防止管道過大的橫向位移橫向位移和和可能承受的沖擊可能承受的沖擊 載荷載荷，一般在下列地方設(shè)置，一般在下列地方設(shè)置導(dǎo)向管托導(dǎo)向管托，以保證管道，以保證管道 只沿著軸向位移只沿著軸向位移: (a)安全閥出口的高速放空管道和可能產(chǎn)生振安全閥出口的高速放空管道和可能產(chǎn)生振 動(dòng)的兩相流管道。動(dòng)的兩相流管道。 (b)橫向位移過大可能影響鄰近管道時(shí)；固定支橫向位移過大可能影響鄰近管道時(shí)；固定支 架之間的距離過長，可能產(chǎn)生橫向不穩(wěn)

7、定時(shí)。架之間的距離過長，可能產(chǎn)生橫向不穩(wěn)定時(shí)。 (c)為防止法蘭和活接頭泄漏要求管道不宜有過為防止法蘭和活接頭泄漏要求管道不宜有過 大的橫向位移時(shí)。大的橫向位移時(shí)。 (d)為防止振動(dòng)管道出現(xiàn)過大的橫向位移時(shí)。為防止振動(dòng)管道出現(xiàn)過大的橫向位移時(shí)。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 當(dāng)架空敷設(shè)的管道熱脹量超過當(dāng)架空敷設(shè)的管道熱脹量超過100mm時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng) 選用選用加長管托加長管托，以免管托滑到管架梁下。，以免管托滑到管架梁下。 下列情況應(yīng)選用下列情況應(yīng)選用可變彈簧支吊架可變彈簧支吊架： (a)由于管道由于管道在支承點(diǎn)處有向上垂直位移在支承點(diǎn)處有向上垂直位移，致，致 使

8、支架失去其承載功能，載荷的轉(zhuǎn)移將造成鄰近使支架失去其承載功能，載荷的轉(zhuǎn)移將造成鄰近 支架超過其承載能力，或造成支架超過其承載能力，或造成管道跨距管道跨距超過其最超過其最 大允許值時(shí)。大允許值時(shí)。 (b)當(dāng)管道當(dāng)管道在支承點(diǎn)有向下的垂直位移在支承點(diǎn)有向下的垂直位移，選用，選用 一般剛性支架將一般剛性支架將阻擋管道的位移時(shí)阻擋管道的位移時(shí)。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 (c)選用的彈簧其載荷變化率應(yīng)不大于選用的彈簧其載荷變化率應(yīng)不大于25%， 載荷變化率由下式計(jì)算：載荷變化率由下式計(jì)算： 式中式中 fs載荷變化率，載荷變化率，%； 管道垂直位移，管道垂直位移，mm

9、； Ks彈簧剛度彈簧剛度,N/mm； FH工作載荷，工作載荷，N。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 100% s s H K f F (d)當(dāng)選用的彈簧不能滿足上述當(dāng)選用的彈簧不能滿足上述載荷變化率載荷變化率時(shí)，時(shí)， 可選用可選用最大允許載荷相同的可變彈簧串聯(lián)安裝最大允許載荷相同的可變彈簧串聯(lián)安裝。 (e)當(dāng)實(shí)際載荷超過選用表中當(dāng)實(shí)際載荷超過選用表中最大允許載荷最大允許載荷時(shí)可時(shí)可 選用兩個(gè)或兩個(gè)以上選用兩個(gè)或兩個(gè)以上相同型號(hào)的可變彈簧并聯(lián)安裝相同型號(hào)的可變彈簧并聯(lián)安裝。 載荷按并聯(lián)彈簧數(shù)平均分配。載荷按并聯(lián)彈簧數(shù)平均分配。 當(dāng)管道在支承點(diǎn)有垂直位移較大，且要求支

10、承當(dāng)管道在支承點(diǎn)有垂直位移較大，且要求支承 力的變化范圍必須限制在力的變化范圍必須限制在6%以內(nèi)或有特殊要求時(shí)，以內(nèi)或有特殊要求時(shí)， 管系應(yīng)采用管系應(yīng)采用恒力彈簧支吊架恒力彈簧支吊架。恒力彈簧支吊架可并恒力彈簧支吊架可并 聯(lián)安裝。聯(lián)安裝。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 當(dāng)管道在支承點(diǎn)處不得有任何位移時(shí)，應(yīng)當(dāng)管道在支承點(diǎn)處不得有任何位移時(shí)，應(yīng) 選用固定支架。選用固定支架。 介質(zhì)溫度等于或大于介質(zhì)溫度等于或大于100或需要用蒸汽吹或需要用蒸汽吹 掃的進(jìn)出裝置管道，掃的進(jìn)出裝置管道， 應(yīng)在裝置邊界的鄰近管架應(yīng)在裝置邊界的鄰近管架 上固定，固定點(diǎn)的位置，應(yīng)與裝置外的管道

11、布上固定，固定點(diǎn)的位置，應(yīng)與裝置外的管道布 置綜合考慮。置綜合考慮。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 二、支吊架系列二、支吊架系列 本系列包括支架、管托、管卡、管吊等四大本系列包括支架、管托、管卡、管吊等四大 類。類。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 (一一)支架系列支架系列 1.種類種類 包括懸臂支架包括懸臂支架(表表4-2)、懸臂固定支架、懸臂固定支架(表表4-3)、 懸臂導(dǎo)向支架懸臂導(dǎo)向支架(表表4-4)、三角支架、三角支架(表表4-5)、三角固、三角固 定支架定支架(表表4-6)、單柱支架、單柱支架(表表4-7)、雙柱支架、雙

12、柱支架(表表4- 84-10)。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 2.適用范圍適用范圍 適用于適用于DN15600的碳鋼及合金鋼的保溫和的碳鋼及合金鋼的保溫和 不保溫管道，不適用于非金屬及保冷管道。不保溫管道，不適用于非金屬及保冷管道。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 3.型號(hào)說明型號(hào)說明 第一單元用大寫的漢語拼音字母第一單元用大寫的漢語拼音字母ZJ表示支架。表示支架。 第二單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示支架類別：第二單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示支架類別： 1 代表懸臂支架；代表懸臂支架； 2 代表三角支架；代表三角支架； 3 單柱支架；單柱支架； 4

13、 雙柱支架；單柱及雙柱支雙柱支架；單柱及雙柱支(吊吊)架。架。 第三單元表示支架流水號(hào)。第三單元表示支架流水號(hào)。 1.種類種類 管托系列包括管托系列包括滑動(dòng)管托滑動(dòng)管托(表表4-11表表4-12)、固定固定 管托管托、止推管托止推管托(表表4-13)、及、及導(dǎo)向管托導(dǎo)向管托四種類型。有四種類型。有 焊接型焊接型與與卡箍型卡箍型的區(qū)別。的區(qū)別。 2.適用范圍適用范圍 本系列適用于本系列適用于DN15600的保溫或不保溫的管的保溫或不保溫的管 道，不適用于非金屬及保冷管道。道，不適用于非金屬及保冷管道。焊接型適用于碳焊接型適用于碳 鋼管道，卡箍型適用于合金鋼管道鋼管道，卡箍型適用于合金鋼管道。 (

14、二二)管托系列管托系列 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 3.3.型號(hào)說明型號(hào)說明 第一單元用大寫的漢語拼音字母表示管托型式：第一單元用大寫的漢語拼音字母表示管托型式： HT表示滑動(dòng)管托；表示滑動(dòng)管托； HK表示卡箍型滑動(dòng)管托；表示卡箍型滑動(dòng)管托； GT表示固定管托；表示固定管托； ZD表示止推擋塊；表示止推擋塊； ZT表示止推管托；表示止推管托； ZK表示卡箍型止推管托；表示卡箍型止推管托； DT表示導(dǎo)向管托；表示導(dǎo)向管托； DK表示卡箍型導(dǎo)向管托。表示卡箍型導(dǎo)向管托。 第二單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示托高：第

15、二單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示托高： 1托高為托高為100mm； 2托高為托高為150mm； 3托高為托高為200mm。 第三單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示被支撐管的管徑。第三單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示被支撐管的管徑。 1.種類種類 管卡管吊系列包括以下幾類：管卡管吊系列包括以下幾類： (1)管吊的生根構(gòu)件；管吊的生根構(gòu)件； (2)吊板、吊卡、吊耳、吊桿等管吊的連接構(gòu)件；吊板、吊卡、吊耳、吊桿等管吊的連接構(gòu)件； (3)管卡、包括圓鋼管卡和扁鋼管卡，管卡、包括圓鋼管卡和扁鋼管卡，(按用途可分按用途可分 為導(dǎo)向管卡和固定管卡為導(dǎo)向管卡和固定管卡)。 ( (三三) )管吊管卡系列管吊管卡系列 4.2 管道支吊架的選用原則和

16、系列管道支吊架的選用原則和系列 2.適用范圍適用范圍 用于用于DN15600的碳鋼和合金鋼的保溫或不的碳鋼和合金鋼的保溫或不 保溫管道，不適用于非金屬及保冷管道。保溫管道，不適用于非金屬及保冷管道。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 3.型號(hào)說明型號(hào)說明 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 第一單元用大寫的漢語拼音字母表示管吊、管卡的類型：第一單元用大寫的漢語拼音字母表示管吊、管卡的類型： DG管吊的生根部件；管吊的生根部件； DB管吊的組成部件；管吊的組成部件； DL管吊的連接件；管吊的連接件； PK表示管卡。表示管卡。 第二單元用阿拉伯

17、字母表示管吊管卡的流水號(hào)。第二單元用阿拉伯字母表示管吊管卡的流水號(hào)。 (四四)平管及彎頭支托平管及彎頭支托 1.種類種類 本系列包括平管支托、彎頭支托及可調(diào)彎頭本系列包括平管支托、彎頭支托及可調(diào)彎頭 支托。支托。 2.適用范圍適用范圍 本系列適用于本系列適用于DN15600的碳鋼及合金鋼的的碳鋼及合金鋼的 保溫或不保溫管道，不適用于非金屬或保冷管保溫或不保溫管道，不適用于非金屬或保冷管 道。道。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 3.型號(hào)說明型號(hào)說明 第一單元用大寫的漢語拼音字母表示平管及彎頭支托；第一單元用大寫的漢語拼音字母表示平管及彎頭支托； PT平管支托；平管

18、支托； WT彎頭支托。彎頭支托。 第二單元用阿拉伯字母表示管托的流水號(hào)；第二單元用阿拉伯字母表示管托的流水號(hào)； 第三單元表示管徑；第三單元表示管徑； 第四單元表示托高。第四單元表示托高。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 1.種類種類 本系列包括單支立管支架、雙支立管支架、本系列包括單支立管支架、雙支立管支架、 及卡箍型立管支架。及卡箍型立管支架。 2.適用范圍適用范圍 本系列適用于本系列適用于DN15600的碳鋼及合金鋼的的碳鋼及合金鋼的 保溫或不保溫管道，不適用于非金屬或保冷管道。保溫或不保溫管道，不適用于非金屬或保冷管道。 ( (五五) )立管支托立管支托 4

19、.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 3.型號(hào)說明型號(hào)說明 第一單元用大寫的漢語拼音字母表示立管支托；第一單元用大寫的漢語拼音字母表示立管支托； LT立管支托。立管支托。 第二單元用阿拉伯字母表示立管支托的型式；第二單元用阿拉伯字母表示立管支托的型式； 1單支立管支架；單支立管支架； 2雙支立管支架；雙支立管支架； 3卡箍型立管支架。卡箍型立管支架。 第三單元用阿拉伯字母表示支架的流水號(hào)。第三單元用阿拉伯字母表示支架的流水號(hào)。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 1.種類種類 包括碳鋼

20、管道的假管支托和合金鋼管道的包括碳鋼管道的假管支托和合金鋼管道的 假管支托。假管支托。 ( (六六) )假管支托假管支托 2.適用范圍適用范圍 適用于適用于DN25600的碳鋼、合金鋼、保溫的碳鋼、合金鋼、保溫 及不保溫管道，不適用于非金屬及保冷管道。及不保溫管道，不適用于非金屬及保冷管道。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 3.型號(hào)說明型號(hào)說明 第一單元用大寫的漢語拼音字母表示假管支托；第一單元用大寫的漢語拼音字母表示假管支托； JT假管支托。假管支托。 第二單元用阿拉伯字母表示管托的種類：第二單元用阿拉伯字母表示管托的種類： 1表示碳鋼管道的假管支托；表示碳鋼管

21、道的假管支托； 2表示合金鋼管道的假管支托。表示合金鋼管道的假管支托。 第三單元為管子公稱直徑第三單元為管子公稱直徑DN，mm； 第四單元為支架長度，第四單元為支架長度，mm。 管段在管段在垂直方向的熱位移垂直方向的熱位移，引起管道支點(diǎn)的變，引起管道支點(diǎn)的變 位，如該支點(diǎn)為剛性支吊架，將會(huì)妨礙管段的變位，位，如該支點(diǎn)為剛性支吊架，將會(huì)妨礙管段的變位， 或使管段脫離支吊架，致使管道產(chǎn)生過大的力和應(yīng)或使管段脫離支吊架，致使管道產(chǎn)生過大的力和應(yīng) 力。力。 彈簧支吊架分為兩大類彈簧支吊架分為兩大類: 可變彈簧支吊架可變彈簧支吊架和和恒力彈簧支吊架恒力彈簧支吊架。 (七七)彈簧支吊架彈簧支吊架 4.2

22、管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 1.可變彈簧支吊架可變彈簧支吊架 可變彈簧支吊架的特性之一是當(dāng)管系在垂直可變彈簧支吊架的特性之一是當(dāng)管系在垂直 方向發(fā)生位移后彈簧壓縮或伸長，方向發(fā)生位移后彈簧壓縮或伸長，支點(diǎn)受力發(fā)生支點(diǎn)受力發(fā)生 變化，管系在支點(diǎn)處的載荷將重新分配給附近支變化，管系在支點(diǎn)處的載荷將重新分配給附近支 點(diǎn)點(diǎn)。 典型結(jié)構(gòu)見圖典型結(jié)構(gòu)見圖4-1。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 可變彈簧支吊架的位移范圍分為可變彈簧支吊架的位移范圍分為30、60、90、 120毫米四檔；載荷

23、范圍為毫米四檔；載荷范圍為154217381牛頓，使牛頓，使 用溫度為用溫度為-20200。 (1)結(jié)構(gòu)類型和選擇：結(jié)構(gòu)類型和選擇： 根據(jù)安裝型式可分為根據(jù)安裝型式可分為A、B、C、D、E、F、G 七種類型七種類型(A、B、C三種為懸吊型吊架三種為懸吊型吊架 ，D，E型型 為擱置型吊架為擱置型吊架 ，F(xiàn)型為支撐型支架型為支撐型支架 ， G型為并聯(lián)型為并聯(lián) 懸吊型懸吊型 )，其典型安裝示意圖見表，其典型安裝示意圖見表4-24。 選用彈簧支吊架可根據(jù)選用彈簧支吊架可根據(jù)生根的結(jié)構(gòu)型式生根的結(jié)構(gòu)型式、管管 道空間位置道空間位置和和管道支吊方式管道支吊方式等因素確定支吊架的等因素確定支吊架的 類型。類

24、型。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 （2）型號(hào)表示方法）型號(hào)表示方法 2.恒力彈簧吊架恒力彈簧吊架 恒力彈簧吊架是管系上下恒力彈簧吊架是管系上下(垂直垂直)位移時(shí)，其位移時(shí)，其 載荷不變載荷不變，（載荷變化率一般為，（載荷變化率一般為6%，有的甚至，有的甚至 高達(dá)高達(dá)10%以上。以上。)此類支吊架此類支吊架適用于垂直位移量適用于垂直位移量 較大的管系，或者載荷變化率要求嚴(yán)格的場(chǎng)合較大的管系，或者載荷變化率要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 恒力彈簧吊架是以力矩平衡原理為基礎(chǔ)，平衡恒力彈簧吊架是以力矩平衡原理為基礎(chǔ)，平衡

25、 系由固定框架上的彈簧組來完成的，在允許載荷和系由固定框架上的彈簧組來完成的，在允許載荷和 位移下，當(dāng)外載荷作用于回轉(zhuǎn)框架并產(chǎn)生位移時(shí)，位移下，當(dāng)外載荷作用于回轉(zhuǎn)框架并產(chǎn)生位移時(shí)， 回轉(zhuǎn)框架將以吊架主軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后停止，回轉(zhuǎn)框架將以吊架主軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后停止， 此時(shí)外力矩與彈簧組力矩相平衡。如圖此時(shí)外力矩與彈簧組力矩相平衡。如圖4-4所示外所示外 力矩力矩M為：為： ， Nm 平衡力矩平衡力矩M為：為： ，Nm ； ，m sinPWM h K M cos a bc h sin 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 式中式中 W支架載荷，支架載荷，N； P杠

26、桿長度，杠桿長度，m； K彈簧剛度，彈簧剛度，N/mm； 彈簧壓縮量，彈簧壓縮量，mm； hA點(diǎn)至點(diǎn)至BC的垂直距離，的垂直距離，m； a，b，cABC對(duì)應(yīng)邊長，對(duì)應(yīng)邊長，m。 因?yàn)榱仄胶?，因?yàn)榱仄胶猓琈=M,所以所以 sincos sin b aP CK W 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 式中式中 為常數(shù)，其余為變數(shù)，若為常數(shù)，其余為變數(shù)，若與與b的乘積近似的乘積近似 的成為定值，的成為定值，與與近似相等，近似相等，的數(shù)值很小，的數(shù)值很小， 則支架載荷也近似的相等。則支架載荷也近似的相等。 恒力支架在其垂直位移的過程中，所能承受的恒力支架在其垂直位移的過程

27、中，所能承受的 載荷近似恒定，由于機(jī)構(gòu)尺寸在調(diào)整過程中的變化載荷近似恒定，由于機(jī)構(gòu)尺寸在調(diào)整過程中的變化 及摩擦力的影響，不能達(dá)到載荷恒定，根據(jù)及摩擦力的影響，不能達(dá)到載荷恒定，根據(jù) JB/T8130.1-1999標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相對(duì)偏差度不大于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)相對(duì)偏差度不大于8%即即 為合格。為合格。 aP CK 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 恒力彈簧吊架較現(xiàn)有的同類產(chǎn)品恒力彈簧吊架較現(xiàn)有的同類產(chǎn)品可變彈可變彈 簧吊架體積減小簧吊架體積減小80%以上，質(zhì)量減少以上，質(zhì)量減少65%以上，以上， 大大方便施工現(xiàn)場(chǎng)的安裝。大大方便施工現(xiàn)場(chǎng)的安裝。 4.2 管道支吊架的選用原則和系列

28、管道支吊架的選用原則和系列 4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則和系列 三、隔熱支架的型式及選擇三、隔熱支架的型式及選擇 隔熱管托具有隔熱和承重的雙重作用，可用于隔熱管托具有隔熱和承重的雙重作用，可用于 要求傳熱損失小的保溫和保冷管道上。與傳統(tǒng)的普要求傳熱損失小的保溫和保冷管道上。與傳統(tǒng)的普 通管托相比，隔熱型管托有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：通管托相比，隔熱型管托有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1)節(jié)能：隔熱管托可減少支承部位的傳熱損失，據(jù)測(cè)節(jié)能：隔熱管托可減少支承部位的傳熱損失，據(jù)測(cè) 算，它比非隔熱管托減少熱損失算，它比非隔熱管托減少熱損失70%。 (2)滑動(dòng)靈活：隔熱型管托的下底板面是二塊經(jīng)過拋

29、光滑動(dòng)靈活：隔熱型管托的下底板面是二塊經(jīng)過拋光 的不銹鋼板，它與其下面的四氟支座形成一對(duì)摩擦副，摩的不銹鋼板，它與其下面的四氟支座形成一對(duì)摩擦副，摩 擦系數(shù)擦系數(shù)0.1，因此管托便可靈活地隨管道作軸向或橫向滑動(dòng)。，因此管托便可靈活地隨管道作軸向或橫向滑動(dòng)。 (3)產(chǎn)品定型安裝簡便。產(chǎn)品定型安裝簡便。 第三節(jié)第三節(jié) 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 一、支吊架載荷一、支吊架載荷 二、材料二、材料 三、設(shè)計(jì)溫度三、設(shè)計(jì)溫度 四、焊縫強(qiáng)度計(jì)算四、焊縫強(qiáng)度計(jì)算 五、懸臂及三角支架計(jì)算五、懸臂及三角支架計(jì)算 六、吊桿六、吊桿 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 一、支吊架載荷一、支吊架載荷

30、 支吊架載荷可分為以下幾類：支吊架載荷可分為以下幾類： 1.管道基本載荷和管道計(jì)算載荷管道基本載荷和管道計(jì)算載荷 管道基本載荷是指管道基本載荷是指管道管道、隔熱結(jié)構(gòu)隔熱結(jié)構(gòu)、管內(nèi)管內(nèi) 介質(zhì)的重量介質(zhì)的重量。 在計(jì)算支吊架承受的載荷時(shí)，常將管道的在計(jì)算支吊架承受的載荷時(shí)，常將管道的 基本載荷乘一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)基本載荷乘一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(一般為一般為1.21.4)作為計(jì)作為計(jì) 算載荷。此經(jīng)驗(yàn)系數(shù)應(yīng)包括管道壁厚的誤差、算載荷。此經(jīng)驗(yàn)系數(shù)應(yīng)包括管道壁厚的誤差、 保溫材料容重的誤差以及熱補(bǔ)償引起支架受力保溫材料容重的誤差以及熱補(bǔ)償引起支架受力 的變化等。的變化等。 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 2.

31、風(fēng)載荷風(fēng)載荷 從塔或立式容器上引出的垂直管道，在設(shè)置支從塔或立式容器上引出的垂直管道，在設(shè)置支 架時(shí)要考慮風(fēng)載荷的影響，在風(fēng)壓較大的地區(qū)，在架時(shí)要考慮風(fēng)載荷的影響，在風(fēng)壓較大的地區(qū)，在 水平管道上設(shè)置導(dǎo)向支架時(shí)，也要考慮風(fēng)載荷。水平管道上設(shè)置導(dǎo)向支架時(shí)，也要考慮風(fēng)載荷。 3.雪載荷雪載荷 寒冷地區(qū)，由于管道上積雪較厚，時(shí)間又長，寒冷地區(qū)，由于管道上積雪較厚，時(shí)間又長， 所以對(duì)于支架，還要考慮雪載荷。所以對(duì)于支架，還要考慮雪載荷。 4.地震載荷地震載荷 根據(jù)根據(jù)石油化工企業(yè)非埋地管道抗震設(shè)計(jì)通則石油化工企業(yè)非埋地管道抗震設(shè)計(jì)通則 （SH/T 30392003）規(guī)定，在抗震設(shè)防烈度為）規(guī)定，在抗震

32、設(shè)防烈度為6度度 及以上的地區(qū)的管道，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。及以上的地區(qū)的管道，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 5.安全閥排氣管道的反推力安全閥排氣管道的反推力 計(jì)算安全閥排氣管道支吊架的載荷時(shí)，應(yīng)考慮排計(jì)算安全閥排氣管道支吊架的載荷時(shí)，應(yīng)考慮排 氣時(shí)產(chǎn)生的反作用力。氣時(shí)產(chǎn)生的反作用力。 6管架水平力管架水平力 剛性活動(dòng)管架的水平力和固定管架的水平推力。剛性活動(dòng)管架的水平力和固定管架的水平推力。 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 二、材料二、材料 支吊架所用材料的技術(shù)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行支吊架所用材料的技術(shù)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SH/T

33、 3073-2004石油化工管道支吊石油化工管道支吊 架設(shè)計(jì)規(guī)范架設(shè)計(jì)規(guī)范。 1.在建筑物、構(gòu)筑物上生根構(gòu)件的材料，可在建筑物、構(gòu)筑物上生根構(gòu)件的材料，可 選用選用Q235A，F(xiàn)。 2.在設(shè)備壁上、碳鋼管道上的生根構(gòu)件的材在設(shè)備壁上、碳鋼管道上的生根構(gòu)件的材 料，可選用料，可選用Q235A。 3.焊接在合金鋼管道或設(shè)備上的構(gòu)件應(yīng)采用焊接在合金鋼管道或設(shè)備上的構(gòu)件應(yīng)采用 與管道或設(shè)備相同的材質(zhì)。與管道或設(shè)備相同的材質(zhì)。 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 三、設(shè)計(jì)溫度三、設(shè)計(jì)溫度 支吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溫度范圍，一般可按以下幾支吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溫度范圍，一般可按以下幾 種情況確定：種情況確定： (

34、1)直接與管道、設(shè)備焊接連接或生根于平貼直接與管道、設(shè)備焊接連接或生根于平貼 的墊板上的構(gòu)件，設(shè)計(jì)溫度可按下述情況確定：的墊板上的構(gòu)件，設(shè)計(jì)溫度可按下述情況確定： a.與無內(nèi)襯里保溫的管道、設(shè)備相連的構(gòu)件，與無內(nèi)襯里保溫的管道、設(shè)備相連的構(gòu)件， 其設(shè)計(jì)溫度取介質(zhì)溫度。其設(shè)計(jì)溫度取介質(zhì)溫度。 b.與無內(nèi)襯里不保溫的管道、設(shè)備相連的構(gòu)與無內(nèi)襯里不保溫的管道、設(shè)備相連的構(gòu) 件，其設(shè)計(jì)溫度取介質(zhì)溫度的件，其設(shè)計(jì)溫度取介質(zhì)溫度的95%。 c.與有內(nèi)襯里的管道、設(shè)備相連接的構(gòu)件，與有內(nèi)襯里的管道、設(shè)備相連接的構(gòu)件， 其設(shè)計(jì)溫度取實(shí)際壁溫。其設(shè)計(jì)溫度取實(shí)際壁溫。 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算

35、 (2)緊固在隔熱層外的管卡，其設(shè)計(jì)溫度取隔熱緊固在隔熱層外的管卡，其設(shè)計(jì)溫度取隔熱 層表面溫度，一般可按層表面溫度，一般可按60計(jì)算。計(jì)算。 (3)在建筑物構(gòu)筑物上的生根構(gòu)件，其設(shè)計(jì)溫度在建筑物構(gòu)筑物上的生根構(gòu)件，其設(shè)計(jì)溫度 取常溫。取常溫。 (4)與管道用管卡連接或與設(shè)備上的連接板用螺與管道用管卡連接或與設(shè)備上的連接板用螺 栓連接的支吊架構(gòu)件，其設(shè)計(jì)溫度應(yīng)按下列兩種情栓連接的支吊架構(gòu)件，其設(shè)計(jì)溫度應(yīng)按下列兩種情 況選用：況選用： a.設(shè)備或管道無內(nèi)襯里保溫時(shí)取介質(zhì)溫度的設(shè)備或管道無內(nèi)襯里保溫時(shí)取介質(zhì)溫度的80%。 b.設(shè)備或管道有內(nèi)襯里不保溫時(shí)取壁溫的設(shè)備或管道有內(nèi)襯里不保溫時(shí)取壁溫的80

36、%。 三、設(shè)計(jì)溫度三、設(shè)計(jì)溫度 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 四、焊縫強(qiáng)度計(jì)算四、焊縫強(qiáng)度計(jì)算 管道的鋼支架與其生根構(gòu)件的連接一般采用管道的鋼支架與其生根構(gòu)件的連接一般采用貼貼 角焊角焊，其焊縫強(qiáng)度為：，其焊縫強(qiáng)度為： 01. 0 ) 1(7 . 0 ah P 4.3 管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算 五、懸臂及三角支架計(jì)算五、懸臂及三角支架計(jì)算 六、吊桿六、吊桿 管道支吊架的設(shè)置，一般應(yīng)根據(jù)管道支吊架的設(shè)置，一般應(yīng)根據(jù)管徑管徑、管道管道 形狀形狀、閥門和管件的位置閥門和管件的位置以及以及可生根的部位可生根的部位等因等因 素確定。素確定。 一、管道最大允許跨距的計(jì)算一、管道

37、最大允許跨距的計(jì)算 一般連續(xù)敷設(shè)的管道允許跨距一般連續(xù)敷設(shè)的管道允許跨距L應(yīng)按三跨連應(yīng)按三跨連 續(xù)梁承受均布載荷時(shí)的剛度條件計(jì)算，按強(qiáng)度條續(xù)梁承受均布載荷時(shí)的剛度條件計(jì)算，按強(qiáng)度條 件校核，取兩者中的小值。件校核，取兩者中的小值。 第四節(jié)第四節(jié) 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定 1.剛度條件剛度條件 裝置內(nèi)管道的固有振動(dòng)頻率宜不低于裝置內(nèi)管道的固有振動(dòng)頻率宜不低于4Hz， 裝置外管道的固有振動(dòng)頻率不宜低于裝置外管道的固有振動(dòng)頻率不宜低于2.55Hz。相。相 應(yīng)管道允許撓度裝置內(nèi)為應(yīng)管道允許撓度裝置內(nèi)為1.6cm，裝置外為，裝置外為3.8cm。 其跨距應(yīng)按式其跨距應(yīng)按式(4-17)和式和

38、式(4-18)計(jì)算。計(jì)算。 裝置內(nèi)裝置內(nèi) (4-17) 裝置外裝置外 (4-18) 4 1 22. 0 q IE L t 4.4 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定 4 1 265.0 q IE L t 2.強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件 (1)在不計(jì)管內(nèi)壓力的條件下其跨距應(yīng)按式在不計(jì)管內(nèi)壓力的條件下其跨距應(yīng)按式(4-19) 計(jì)算計(jì)算 (4-19) 式中式中 L2 按強(qiáng)度條件計(jì)算的跨距，按強(qiáng)度條件計(jì)算的跨距，m； W管子扣除腐蝕裕度及負(fù)偏差后的斷面抗彎模數(shù)，管子扣除腐蝕裕度及負(fù)偏差后的斷面抗彎模數(shù)， cm3； 管材的許用應(yīng)力，管材的許用應(yīng)力，MPa； q 每米管道的重量，每米管道的重量，kg/m。 q

39、 W L 2 4.4 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定 (2)考慮管道內(nèi)壓產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力達(dá)到許用應(yīng)力值，考慮管道內(nèi)壓產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力達(dá)到許用應(yīng)力值， 即軸向應(yīng)力達(dá)到即軸向應(yīng)力達(dá)到1/2許用應(yīng)力時(shí)，裝置內(nèi)外的管道由管許用應(yīng)力時(shí)，裝置內(nèi)外的管道由管 道重量載荷及其它垂直持續(xù)載荷在管壁中引起的一次道重量載荷及其它垂直持續(xù)載荷在管壁中引起的一次 軸向應(yīng)力不應(yīng)超過額定許用應(yīng)力的二分之一，其跨距軸向應(yīng)力不應(yīng)超過額定許用應(yīng)力的二分之一，其跨距 應(yīng)按式應(yīng)按式(4-20)計(jì)算。計(jì)算。 (4-20) 式中式中 管材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，管材在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa。 q W L t 707. 0 2 t 4.4 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定 二、管道最大導(dǎo)向間距的確定二、管道最大導(dǎo)向間距的確定 當(dāng)對(duì)管道