管道支吊架設(shè)計(jì)

有關(guān)管道支吊架設(shè)計(jì)1、管架設(shè)計(jì)的原則1）SH/T3073-《石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》2）HG/T21629《管架原則圖》2、管架的作用2.1承載1、恒載：重力（管子及支架），雪2、活載：重力（介質(zhì)），內(nèi)壓，盲板力，冷熱位移力，風(fēng)3、臨時載荷：水壓實(shí)驗(yàn)，安全閥反力，地震，水錘2.2管道支吊架按其重要功效可分為：a)承受管道載荷：1、恒力彈簧支架：荷載變化率不不不大于6%，可調(diào)范疇10%-15%（垂直位移量大的為重錘式）2、可變彈簧支架：荷載變化率不不大于6%，但不應(yīng)不不大于25%?？苫顒拥睦瓧U長度不應(yīng)不大于吊點(diǎn)處水平位移的15倍，吊桿與垂直線夾角不應(yīng)不不大于4°（位移量大的可設(shè)兩個串連；載荷量大的可設(shè)兩個并聯(lián)）3、剛性支吊架：無垂直位移量或者垂直位移很小?？苫顒拥睦瓧U長度不應(yīng)不大于吊點(diǎn)處水平位移的20倍，吊桿與垂直線夾角不應(yīng)不不大于3°。4、滾動支架5、滑動支架：蒸汽管道，熱、冷管，注意管托長度滿足位移量b)限制管道位移1、導(dǎo)向支架（單向）：帶溫塔上下管、Ω及賠償器兩側(cè)（不受側(cè)向力避免法蘭泄漏），兩相流易震動管道，機(jī)泵進(jìn)出口，安全閥，放空管道，為保持管道的穩(wěn)定（彎曲＜0.004）按規(guī)定間距設(shè)導(dǎo)向支架（水平與垂直）1）當(dāng)管道在支撐點(diǎn)處有軸向位移且需限制橫向位移時，應(yīng)選用導(dǎo)向支架2）對于柔性較大、直管段較長的管道，應(yīng)設(shè)立導(dǎo)向支架3）設(shè)立導(dǎo)向支架時，應(yīng)不影響管道的自然賠償4）賠償器兩側(cè)宜設(shè)立導(dǎo)向支架。導(dǎo)向支架的設(shè)立宜符合下列規(guī)定：①水平管道上π型賠償器與導(dǎo)向支架的間距按圖Ⅰ擬定：圖1π型賠償器與導(dǎo)向支架最大間距②波紋管膨脹節(jié)應(yīng)設(shè)在兩固定支架（限位支架）之間，波紋管膨脹節(jié)宜靠近一端固定架設(shè)立，波紋管膨脹節(jié)與各導(dǎo)向支架的最大間距按圖Ⅱ擬定。圖2波紋管膨脹節(jié)與導(dǎo)向支架的最大間距2、限位支架（雙向）3、固定支架：保護(hù)管口、閥門、三通、調(diào)節(jié)閥（有溫升）一端，活塞式（容積式）機(jī)泵出口（縮短管架間距用管卡型不用吊架），賠償器兩端，分界處，安全閥出口處。1）當(dāng)管道在支撐點(diǎn)處不得有任何位移時，應(yīng)選用固定支架。（保護(hù)管口、閥門和三通等）2）介質(zhì)溫度等于或不不大于100℃或需要蒸汽吹掃的進(jìn)出裝置管道，應(yīng)在裝置邊界的鄰近管架上固定，固定點(diǎn)的位置，應(yīng)與裝置外的管道布置綜合考慮。3）賠償器應(yīng)設(shè)在兩固定支架（限位支架，下同）之間。π賠償器距固定支架的距離應(yīng)在1/3~1/2。（π賠償器盡量在兩固定點(diǎn)中間，距兩端固定點(diǎn)距離不偏＞2:1）4）有熱伸長管道的調(diào)節(jié)閥組，一端宜設(shè)固定支架5）設(shè)在管系中部的固定支架承受的水平力為較大一側(cè)水平力減去較小一側(cè)水平力的80%6）裝置內(nèi)的其它管道應(yīng)根據(jù)管道走向經(jīng)分析后擬定固定支架的位置c)控制管道震動1、減震裝置通過提高管系的構(gòu)造固有頻率達(dá)成減振的效果2、阻尼裝置通過油壓式阻尼器達(dá)成減振重要由管機(jī)專業(yè)軟件計(jì)算進(jìn)行設(shè)計(jì)分類：1、限制和剛性式2、彈簧式：用于熱位移較小處3、油壓式（阻尼）（活塞上有節(jié)流孔）3、支吊架選用和設(shè)立3.1管架位置的設(shè)立及生根1、除支撐在地面及樓板外，沿墻、沿柱或依附設(shè)備設(shè)管架（要有滿足荷載的生根處）。2、管架間距即管道跨距要滿足管道強(qiáng)度及剛度條件，不大于或等于管道的最大允許跨距。3、配管時，就應(yīng)當(dāng)考慮管架設(shè)立的位置及基本形式4、有集中載荷應(yīng)設(shè)在集中載荷處5、宜設(shè)在直管段上不適宜設(shè)在應(yīng)力集中較多處（彎頭）6、有隔熱（保冷防燙，防凍保溫等）均應(yīng)設(shè)管托，用卡推型保護(hù)非金屬材料7、溫度≥400℃，鋼管管托應(yīng)選用卡推式并有墊板（隔熱或防冷PTFE）支吊架的生根規(guī)定1、在鋼構(gòu)造上生根，其生根部位應(yīng)有足夠的強(qiáng)度2、砼梁、柱盡量不安在樓板上，不不大于0.5t力的要在一次條件上提3、在襯里設(shè)備或管道上的生跟件，應(yīng)在襯里前完畢其焊接工作并要注意設(shè)備與否要補(bǔ)強(qiáng)4、在磚墻柱上應(yīng)把型鋼埋入墻體（在磚混構(gòu)造上生根，應(yīng)采用預(yù)埋生根件的方式，較大的荷載宜在主梁或立柱上生根）5、在需要熱解決設(shè)備上的生根件，應(yīng)在設(shè)備熱解決前完畢其焊接工作6、壓縮機(jī)管道管架應(yīng)有獨(dú)立基礎(chǔ)7、支撐在地面上的支架，當(dāng)荷載較大，特別是彎矩較大或有振動載荷時，應(yīng)有供其生根的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)普通高出地面100mm以上3.2合理設(shè)立固定管架1、受力條件1）固定支架兩側(cè)力按抵消80%算2）滑動管架的水平推力2、固定管架的設(shè)立應(yīng)當(dāng)盡量使管道配管呈L型、Z型和∏型，盡量采用自然賠償來增加管道的柔性，減少應(yīng)力，要有助于兩固定點(diǎn)間管段自然賠償，按，設(shè)立固定點(diǎn)（將放在兩固定點(diǎn)中間）3、固定管架的設(shè)立1）保護(hù)塔管口，減少受力2）保護(hù)閥門及支管（近閥門處設(shè)立）3）確保∏型管、賠償器、波紋管膨脹節(jié)在正常工作范疇4）管廊去各裝置的適宜位置5）安全閥進(jìn)口及放空閥根部6）往復(fù)式機(jī)組出口7）需要限制分支管位移處8）總管到各裝置分支處進(jìn)出裝置適宜位置9）防振動，減少沖擊及限制位移保護(hù)管口的位置10）不能有位移之處11）T≥100℃12）有熱伸長管道的調(diào)節(jié)閥組，一端固定架13）經(jīng)應(yīng)力分析后應(yīng)設(shè)固定管架的位置4、導(dǎo)向管架的設(shè)立（有熱脹冷縮位移，震動管道、需要保護(hù)機(jī)組管口）[防橫向力]1）不置靠近彎頭和支管連接處2）垂直有溫升的上塔立管3）帶溫塔上下管道4）壓縮機(jī)透平下進(jìn)出口直管段5）賠償器、波紋管膨脹節(jié)兩側(cè)（盡量對稱設(shè)立）6）安全閥高空沿墻柱的放空管7）柔性較大直管段較長的管道8）設(shè)導(dǎo)向架不應(yīng)影響管道的自然賠償9）導(dǎo)向架不適宜設(shè)在彎頭及支管連接處10）其它需要位置4、水平荷載計(jì)算1）滑動支架承受的水平荷載，應(yīng)為管道位移時的摩擦力，可按下列不同狀況進(jìn)行計(jì)算：a)支架上平行敷設(shè)直管道時，滑動支架所承受的水平力應(yīng)按公式（1）計(jì)算：Pk=KцQi（1）式中：K——牽制系數(shù)，當(dāng)平行敷設(shè)1根~2根管道時，牽制系數(shù)K=1；當(dāng)平行敷設(shè)三根管道時，按表1選用；平行敷設(shè)四根或四根以上管道時，按圖3選用（其中a同表1）；Pk——滑動支架的水平力，Nц——摩擦系數(shù)，按表2選用Qi——第i根管道對該滑動支架的垂直荷載，N表1牽制系數(shù)K質(zhì)量比aa＜0.500.50≤a≤0.70a＞0.7牽制系數(shù)K0.500.671.0注1：a為重要熱管道與全部管道之質(zhì)量比；重要熱管道與全部管道之質(zhì)量比；重要熱管道普通指管內(nèi)介質(zhì)溫度等于或高于100℃注2：當(dāng)采用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算時，若程序中未考慮牽制系數(shù)，計(jì)算中應(yīng)予以考慮。表2摩擦系數(shù)ц類型接觸狀況ц滑動摩擦鋼與鋼0.3鋼與混凝土0.6聚四氟乙烯與不銹鋼0.1滾動摩擦鋼與鋼0.1注：當(dāng)采用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算時，若程序中未考慮摩擦系數(shù)，計(jì)算中應(yīng)予以考慮b)支架上敷設(shè)的水平彎管（見圖4），其滑動支架承受的水平力應(yīng)按公式（2）、（3）計(jì)算。圖4水平彎管管架Px=KцQicosβ（2）Py=KцQicosβ（3）K——牽制系數(shù)，當(dāng)平行敷設(shè)1根~2根管道時，牽制系數(shù)K=1；當(dāng)平行敷設(shè)三根管道時，按表1選用；平行敷設(shè)四根或四根以上管道時，按圖3選用（其中a同表1）；Px——滑動支架（架i）處延X軸的水平力，NPy——滑動支架（架i）處延Y軸的水平力，NQi——第i根管道對該滑動支架的垂直荷載，Nβ——兩固定點(diǎn)連線與X軸的夾角ц——摩擦系數(shù)，按表2選用5、固定支架水平載荷應(yīng)涉及賠償器的彈性力（或管道自賠償?shù)膹椥粤Γ?、由滑動支架傳來的摩擦力以及由?nèi)壓產(chǎn)生的管道賠償器不平衡力等。幾個管道布置方式的固定支架承受的水平力，應(yīng)按本規(guī)范（SH/T3073-）附錄A的公式計(jì)算6、管道支架承受的風(fēng)荷載，應(yīng)按GB50009-的規(guī)定計(jì)算。7、管道支架承受的地震荷載，應(yīng)按SH3039-的規(guī)定計(jì)算。其它1）支吊架的構(gòu)造件應(yīng)含有足夠的強(qiáng)度和剛度，并應(yīng)盡量簡樸。除選用的原則支架零部件外，支吊架架構(gòu)和連接應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和/或剛度計(jì)算2）支吊架的間距，應(yīng)不大于或等于管道的允許跨距3）當(dāng)有閥門等集中荷載時，支吊架宜設(shè)立在靠近集中荷載處4）支吊架宜設(shè)立在直管段上，不適宜設(shè)立在局部應(yīng)力較高的部位（如彎頭等處）5）水平敷設(shè)在支架上的有隔熱層的管道，應(yīng)設(shè)立管托。垂直敷設(shè)的有隔熱層的管道，在支架處應(yīng)設(shè)立能保護(hù)隔熱層的筋板或支耳等構(gòu)造（不讓隔熱層與金屬支架直接磨）6）輸送介質(zhì)溫度等于或高于400℃7）架設(shè)在高空不易焊接的管道、經(jīng)常拆卸的管道和襯里管道，尚有鋼襯塑鋼襯膠管道、塑料管等宜選用卡箍式管托、管吊。保冷管道，應(yīng)選用保冷管托、管吊8）滑動支架及限位支架9）管托的使用（保溫、保冷管道的管托）10）卡箍式管托的使用（高溫管道、合金鋼、不銹鋼、需焊后熱解決管道）11）保冷保熱的墊板12）震動機(jī)組管架基礎(chǔ)應(yīng)與廠房分開13）垂直管道間距DN1520253240506580100max（m）管架間距3.544.555.566.578DN125150200250300350400450500600max（m）管架間距8.5910111212.51313.5141514）管系的起振因素1、機(jī)械運(yùn)動不平衡（涉及土點(diǎn)基礎(chǔ)的慣性模量）2、管線內(nèi)氣體或液體