第4章_管道支吊架設計

1、1.概概 述述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.管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算4.管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定 第四章 管道支吊架設計一、支吊架在管道設計中的重要性一、支吊架在管道設計中的重要性 配管設計，既要滿足工藝過程的要求，還要考配管設計，既要滿足工藝過程的要求，還要考慮設備、機泵、管道及其組成件的受力情況，保證慮設備、機泵、管道及其組成件的受力情況，保證長周期安全運轉。長周期安全運轉。第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 由管道的內壓和外載產生的管道應力稱為一由管道的內壓和外載產生的管道應力稱為一次應力次應力，其大小與作用在管系上的載荷及管道或，其大小與

2、作用在管系上的載荷及管道或配件的截面有關。配件的截面有關。 一般認為，一次應力的大小是衡量管系能否一般認為，一次應力的大小是衡量管系能否安全運行的標準之一安全運行的標準之一。一次應力如果過大，管系。一次應力如果過大，管系可能會被破壞。當裝置的規(guī)模確定后，管徑的大可能會被破壞。當裝置的規(guī)模確定后，管徑的大小也就確定了，配管時是不能任意改變的，而小也就確定了，配管時是不能任意改變的，而管管道應力和支架承受載荷的大小卻可以通過設置支道應力和支架承受載荷的大小卻可以通過設置支吊架加以調整吊架加以調整。因此，支吊架的設置對管系一次。因此，支吊架的設置對管系一次應力的大小有著直接的關系。應力的大小有著直接

3、的關系。4.1 概述概述 二次應力是由于管系變形受阻而引起的二次應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變形的需正確選用支吊架，能夠起到使管系適應變形的需要，同時還可以根據(jù)需要，選擇某種支架去限制要，同時還可以根據(jù)需要，選擇某種支架去限制管系某個方向的位移，以減少設備管嘴的受力。管系某個方向的位移，以減少設備管嘴的受力。 管系振動會引起管道和管架的疲勞損壞，因管系振動會引起管道和管架的疲勞損壞，因此此配管設計還要考慮防止或控制管系發(fā)生振動配管設計還要考慮防止或控制管系發(fā)生振動。支吊架的選型和設置，對改善管系的振動也起著支吊架的選型和設置，對改善管系的振動也起著重要作用

4、。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構而言型式眾多，管道支吊架的種類就其結構而言型式眾多，但僅考慮其功能和用途時，可分為以下幾類，但僅考慮其功能和用途時，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，應按照在選用管道支吊架時，應按照支承點所承受的支承點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

5、作溫度、是否保溫或保冷、管道的材質等否保溫或保冷、管道的材質等條件選用合適的支吊條件選用合適的支吊架。架。 應盡可能選用標準管卡、管托和管吊。應盡可能選用標準管卡、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，應盡量采用外，應盡量采用焊接型的管托和管吊焊接型的管托和管吊；a)管內介質溫度管內介質溫度400的碳素鋼材質的管道的碳素鋼材質的管道;b) 輸送冷凍介質的管道輸送冷凍介質的管道;c)輸送濃堿液的管道輸送濃堿液的管道;d) 合金鋼合金鋼不銹鋼管道以及需

6、要進行焊后熱處理不銹鋼管道以及需要進行焊后熱處理的管道；的管道；e)生產中需要經常拆卸檢修的管道；生產中需要經常拆卸檢修的管道；f)架空敷設且不易施工焊接的管道；架空敷設且不易施工焊接的管道；g)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，一般在下列地方設置，一般在下列地方設置導向管托導向管托，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生振安全閥出口的高速放空管道和可能產生振動的兩相流管道。動的兩相流管道。

7、(b)橫向位移過大可能影響鄰近管道時；固定支橫向位移過大可能影響鄰近管道時；固定支架之間的距離過長，可能產生橫向不穩(wěn)定時。架之間的距離過長，可能產生橫向不穩(wěn)定時。 (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。大的橫向位移時。 (d)為防止振動管道出現(xiàn)過大的橫向位移時。為防止振動管道出現(xiàn)過大的橫向位移時。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 當架空敷設的管道熱脹量超過當架空敷設的管道熱脹量超過100mm時，應時，應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。 下列情況應選用下列情況應選用可變

8、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處有向上垂直位移在支承點處有向上垂直位移，致，致使支架失去其承載功能，載荷的轉移將造成鄰近使支架失去其承載功能，載荷的轉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。大允許值時。 (b)當管道當管道在支承點有向下的垂直位移在支承點有向下的垂直位移，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阻擋管道的位移時。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不大于選用的彈簧其載荷變化率應不大于25%，載荷變化率由下式計算：載

9、荷變化率由下式計算：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； 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%ssHKfF (d)當選用的彈簧不能滿足上述當選用的彈簧不能滿足上述載荷變化率載荷變化率時，時，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)當實際載荷超過選用表中當實際載荷超過選用表中最大允許載荷最大允許載荷時可時可選用兩個或兩個以上選用兩個或兩個以上相同型號的可變彈簧并聯(lián)安裝相同型號的可變彈簧并聯(lián)安裝。載荷按并聯(lián)彈簧數(shù)平

10、均分配。載荷按并聯(lián)彈簧數(shù)平均分配。 當管道在支承點有垂直位移較大，且要求支承當管道在支承點有垂直位移較大，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%以內或有特殊要求時，以內或有特殊要求時，管系應采用管系應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 當管道在支承點處不得有任何位移時，應當管道在支承點處不得有任何位移時，應選用固定支架。選用固定支架。 介質溫度等于或大于介質溫度等于或大于100或需要用蒸汽吹或需要用蒸汽吹掃的進出裝置管道，掃的進出裝置管道， 應在裝置邊界的鄰近管架

11、應在裝置邊界的鄰近管架上固定，固定點的位置，應與裝置外的管道布上固定，固定點的位置，應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)、懸臂導向支架懸臂導向支架(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

12、柱支架、單柱支架(表表4-7)、雙柱支架、雙柱支架(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.型號說明型號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。第二單元用阿拉伯數(shù)字表示支架類別：第二單元用阿拉伯數(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；

13、 3 單柱支架；單柱支架； 4 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。第三單元表示支架流水號。1.種類種類 管托系列包括管托系列包括滑動管托滑動管托(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、及導向管托導向管托四種類型。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

14、于合金鋼管道。(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.型號說明型號說明 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表示滑動管托；表示滑動管托； HK表示卡箍型滑動管托；表示卡箍型滑動管托； 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表示導向管托；表示導向管托； DK表示卡箍型導向管托。表示卡箍型導向管托。第二單元用阿拉伯數(shù)字表示

15、托高：第二單元用阿拉伯數(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。第三單元用阿拉伯數(shù)字表示被支撐管的管徑。第三單元用阿拉伯數(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)管吊的生根構件；管吊的生根構件； (2)吊板、吊卡、吊耳、吊桿等管吊的連接構件；吊板、吊卡、吊耳、吊桿等管吊的連接構件； (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向管卡和固定管卡為導向管卡和固定管卡)。( (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系

16、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.型號說明型號說明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。第二單元用阿拉伯字母表示管吊管卡

17、的流水號。第二單元用阿拉伯字母表示管吊管卡的流水號。 (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、彎頭支托及可調彎頭本系列包括平管支托、彎頭支托及可調彎頭支托。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.型號說明型號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；平管支托； WT彎頭支托。彎頭支托。

18、第二單元用阿拉伯字母表示管托的流水號；第二單元用阿拉伯字母表示管托的流水號；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4.2 管道支吊架的選用原則和系列管道支吊架的選用原則

19、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.型號說明型號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?？ü啃土⒐苤Ъ?。第三單元用阿拉伯字母表示支架的流水號。第三單元用阿拉伯字母表示支架的流水號。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

20、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.型號說明型號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

21、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，引起管道支點的變，引起管道支點的變位，如該支點為剛性支吊架，將會妨礙管段的變位，位，如該支點為剛性支吊架，將會妨礙管段的變位，或使管段脫離支吊架，致使管道產生過大的力和應或使管段脫離支吊架，致使管道產生過大的力和應力。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 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

22、簧支吊架的特性之一是當管系在垂直可變彈簧支吊架的特性之一是當管系在垂直方向發(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，支點受力發(fā)生支點受力發(fā)生變化，管系在支點處的載荷將重新分配給附近支變化，管系在支點處的載荷將重新分配給附近支點點。 典型結構見圖典型結構見圖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)結構類型

23、和選擇：結構類型和選擇： 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)生根的結構型式生根的結構型式、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）型號表示方法）型號表示方法 2.恒力彈簧吊架恒

24、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，其位移時，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，有的甚至高達高達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格的場合較大的管系，或者載荷變化率要求嚴格的場合。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，平衡恒力彈簧吊架是以力矩平衡原理為基礎，平衡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，當外載荷作用于回轉框架并產生位移

25、時，位移下，當外載荷作用于回轉框架并產生位移時，回轉框架將以吊架主軸為中心轉動某一角度后停止，回轉框架將以吊架主軸為中心轉動某一角度后停止，此時外力矩與彈簧組力矩相平衡。如圖此時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 ； ，msinPWMhKMcosabchsin4.2 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點至點至BC的垂直距離，的垂直距離，m；a，b，cABC對應邊長，對

26、應邊長，m。 因為力矩平衡，因為力矩平衡，M=M,所以所以 sincossinbaPCKW4.2 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中，所能承受的載荷近似恒定，由于機構尺寸在調整過程中的變化載荷近似恒定，由于機構尺寸在調整過程中的變化及摩擦力的影響，不能達到載荷恒定，根據(jù)及摩擦力的影響，不能達到載荷恒定，根據(jù)JB

27、/T8130.1-1999標準系統(tǒng)相對偏差度不大于標準系統(tǒng)相對偏差度不大于8%即即為合格。為合格。aPCK4.2 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)有的同類產品恒力彈簧吊架較現(xiàn)有的同類產品可變彈可變彈簧吊架體積減小簧吊架體積減小80%以上，質量減少以上，質量減少65%以上，以上，大大方便施工現(xiàn)場的安裝。大大方便施工現(xiàn)場的安裝。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

28、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優(yōu)點：通管托相比，隔熱型管托有以下幾個優(yōu)點： (1)節(jié)能：隔熱管托可減少支承部位的傳熱損失，據(jù)測節(jié)能：隔熱管托可減少支承部位的傳熱損失，據(jù)測算，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)滑動靈活：隔熱型管托的下底板面是二塊經過拋光滑動靈活：隔熱型管托的下底板面是二塊經過拋光的不銹鋼板，它與其下面的四氟支座形成一對摩擦副，摩的不銹鋼板，它與其下面的四氟支座形成一對摩擦副，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。，因

29、此管托便可靈活地隨管道作軸向或橫向滑動。 (3)產品定型安裝簡便。產品定型安裝簡便。第三節(jié)第三節(jié) 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算一、支吊架載荷一、支吊架載荷二、材料二、材料三、設計溫度三、設計溫度四、焊縫強度計算四、焊縫強度計算五、懸臂及三角支架計算五、懸臂及三角支架計算六、吊桿六、吊桿4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算一、支吊架載荷一、支吊架載荷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算載荷管道基本載荷和管道計算載荷 管道基本載荷是指管道基本載荷是指管道管道、隔熱結構隔熱結構、管內管內介質的重量介質的重量。 在計算支吊架承受的載荷時，常將管

30、道的在計算支吊架承受的載荷時，常將管道的基本載荷乘一經驗系數(shù)基本載荷乘一經驗系數(shù)(一般為一般為1.21.4)作為計作為計算載荷。此經驗系數(shù)應包括管道壁厚的誤差、算載荷。此經驗系數(shù)應包括管道壁厚的誤差、保溫材料容重的誤差以及熱補償引起支架受力保溫材料容重的誤差以及熱補償引起支架受力的變化等。的變化等。 4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算2.風載荷風載荷 從塔或立式容器上引出的垂直管道，在設置支從塔或立式容器上引出的垂直管道，在設置支架時要考慮風載荷的影響，在風壓較大的地區(qū)，在架時要考慮風載荷的影響，在風壓較大的地區(qū)，在水平管道上設置導向支架時，也要考慮風載荷。水平管道上設置導向支架時，

31、也要考慮風載荷。3.雪載荷雪載荷 寒冷地區(qū)，由于管道上積雪較厚，時間又長，寒冷地區(qū)，由于管道上積雪較厚，時間又長，所以對于支架，還要考慮雪載荷。所以對于支架，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)非埋地管道抗震設計通則石油化工企業(yè)非埋地管道抗震設計通則（SH/T 30392003）規(guī)定，在抗震設防烈度為）規(guī)定，在抗震設防烈度為6度度及以上的地區(qū)的管道，必須進行抗震設計。及以上的地區(qū)的管道，必須進行抗震設計。 4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算5.安全閥排氣管道的反推力安全閥排氣管道的反推力 計算安全閥排氣管道支吊架的載荷時，應考慮排計算安全閥排氣管道支吊架的載荷時

32、，應考慮排氣時產生的反作用力。氣時產生的反作用力。6管架水平力管架水平力 剛性活動管架的水平力和固定管架的水平推力。剛性活動管架的水平力和固定管架的水平推力。4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算二、材料二、材料 支吊架所用材料的技術性能應符合國家現(xiàn)行支吊架所用材料的技術性能應符合國家現(xiàn)行的技術標準的技術標準SH/T 3073-2004石油化工管道支吊石油化工管道支吊架設計規(guī)范架設計規(guī)范。 1.在建筑物、構筑物上生根構件的材料，可在建筑物、構筑物上生根構件的材料，可選用選用Q235A，F(xiàn)。 2.在設備壁上、碳鋼管道上的生根構件的材在設備壁上、碳鋼管道上的生根構件的材料，可選用料，可選用Q

33、235A。 3.焊接在合金鋼管道或設備上的構件應采用焊接在合金鋼管道或設備上的構件應采用與管道或設備相同的材質。與管道或設備相同的材質。 4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算三、設計溫度三、設計溫度 支吊架結構設計溫度范圍，一般可按以下幾支吊架結構設計溫度范圍，一般可按以下幾種情況確定：種情況確定： (1)直接與管道、設備焊接連接或生根于平貼直接與管道、設備焊接連接或生根于平貼的墊板上的構件，設計溫度可按下述情況確定：的墊板上的構件，設計溫度可按下述情況確定： a.與無內襯里保溫的管道、設備相連的構件，與無內襯里保溫的管道、設備相連的構件，其設計溫度取介質溫度。其設計溫度取介質溫度。

34、b.與無內襯里不保溫的管道、設備相連的構與無內襯里不保溫的管道、設備相連的構件，其設計溫度取介質溫度的件，其設計溫度取介質溫度的95%。 c.與有內襯里的管道、設備相連接的構件，與有內襯里的管道、設備相連接的構件，其設計溫度取實際壁溫。其設計溫度取實際壁溫。4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算 (2)緊固在隔熱層外的管卡，其設計溫度取隔熱緊固在隔熱層外的管卡，其設計溫度取隔熱層表面溫度，一般可按層表面溫度，一般可按60計算。計算。 (3)在建筑物構筑物上的生根構件，其設計溫度在建筑物構筑物上的生根構件，其設計溫度取常溫。取常溫。 (4)與管道用管卡連接或與設備上的連接板用螺與管道用管卡

35、連接或與設備上的連接板用螺栓連接的支吊架構件，其設計溫度應按下列兩種情栓連接的支吊架構件，其設計溫度應按下列兩種情況選用：況選用： a.設備或管道無內襯里保溫時取介質溫度的設備或管道無內襯里保溫時取介質溫度的80%。 b.設備或管道有內襯里不保溫時取壁溫的設備或管道有內襯里不保溫時取壁溫的80%。 三、設計溫度三、設計溫度 4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計計算四、焊縫強度計算四、焊縫強度計算 管道的鋼支架與其生根構件的連接一般采用管道的鋼支架與其生根構件的連接一般采用貼貼角焊角焊，其焊縫強度為：，其焊縫強度為： 01. 0) 1(7 . 0ahP4.3 管道支吊架設計計算管道支吊架設計

36、計算五、懸臂及三角支架計算五、懸臂及三角支架計算六、吊桿六、吊桿 管道支吊架的設置，一般應根據(jù)管道支吊架的設置，一般應根據(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算一、管道最大允許跨距的計算 一般連續(xù)敷設的管道允許跨距一般連續(xù)敷設的管道允許跨距L應按三跨連應按三跨連續(xù)梁承受均布載荷時的剛度條件計算，按強度條續(xù)梁承受均布載荷時的剛度條件計算，按強度條件校核，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 裝置內管道的固有振動頻率宜

37、不低于裝置內管道的固有振動頻率宜不低于4Hz，裝置外管道的固有振動頻率不宜低于裝置外管道的固有振動頻率不宜低于2.55Hz。相。相應管道允許撓度裝置內為應管道允許撓度裝置內為1.6cm，裝置外為，裝置外為3.8cm。其跨距應按式其跨距應按式(4-17)和式和式(4-18)計算。計算。 裝置內裝置內 (4-17) 裝置外裝置外 (4-18)4122. 0qIELt4.4 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定41265.0qIELt2.強度條件強度條件 (1)在不計管內壓力的條件下其跨距應按式在不計管內壓力的條件下其跨距應按式(4-19)計算計算 (4-19)式中式中 L2 按強度條件計算的跨

38、距，按強度條件計算的跨距，m； W管子扣除腐蝕裕度及負偏差后的斷面抗彎模數(shù)，管子扣除腐蝕裕度及負偏差后的斷面抗彎模數(shù)，cm3； 管材的許用應力，管材的許用應力，MPa； q 每米管道的重量，每米管道的重量，kg/m。qWL24.4 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定 (2)考慮管道內壓產生的環(huán)向應力達到許用應力值，考慮管道內壓產生的環(huán)向應力達到許用應力值，即軸向應力達到即軸向應力達到1/2許用應力時，裝置內外的管道由管許用應力時，裝置內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力不應超過額定許用應力的二分之一，其跨距軸向應力不應超過額定許用應力的二分之一，其跨距應按式應按式(4-20)計算。計算。 (4-20) 式中式中 管材在設計溫度下的許用應力，管材在設計溫度下的許用應力，MPa。 qWLt707. 02t4.4 管道支吊架位置的確定管道支吊架位置的確定二、管道最大導向間距的確定二、管道最大導向間距的確定 當對