管道支吊架設(shè)計(jì)演示文稿

管道支吊架設(shè)計(jì)演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共54頁(yè)。優(yōu)選管道支吊架設(shè)計(jì)當(dāng)前2頁(yè)，總共54頁(yè)。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(mǎn)足工藝過(guò)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，保證長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。第一節(jié)概述當(dāng)前3頁(yè)，總共54頁(yè)。

由管道的內(nèi)壓和外載產(chǎn)生的管道應(yīng)力稱(chēng)為一次應(yīng)力，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)。

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。一次應(yīng)力如果過(guò)大，管系可能會(huì)被破壞。當(dāng)裝置的規(guī)模確定后，管徑的大小也就確定了，配管時(shí)是不能任意改變的，而管道應(yīng)力和支架承受載荷的大小卻可以通過(guò)設(shè)置支吊架加以調(diào)整。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。4.1概述當(dāng)前4頁(yè)，總共54頁(yè)。

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。管系振動(dòng)會(huì)引起管道和管架的疲勞損壞，因此配管設(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)也起著重要作用。4.1概述當(dāng)前5頁(yè)，總共54頁(yè)。二、管道支吊架的種類(lèi)及型式

管道支吊架的種類(lèi)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(lèi)，見(jiàn)表4-1。4.1概述當(dāng)前6頁(yè)，總共54頁(yè)。表4-1管道支架的分類(lèi)4.1概述當(dāng)前7頁(yè)，總共54頁(yè)。第二節(jié)管道支吊架的選用原則和系列一、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、是否保溫或保冷、管道的材質(zhì)等條件選用合適的支吊架。應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)管卡、管托和管吊。當(dāng)前8頁(yè)，總共54頁(yè)。

焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省鋼材，且制作簡(jiǎn)單，施工方便。因此，除下列情況外，應(yīng)盡量采用焊接型的管托和管吊；管內(nèi)介質(zhì)溫度≥400℃的碳素鋼材質(zhì)的管道;輸送冷凍介質(zhì)的管道;輸送濃堿液的管道;合金鋼不銹鋼管道以及需要進(jìn)行焊后熱處理的管道；生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸檢修的管道；架空敷設(shè)且不易施工焊接的管道；非金屬襯里管道。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前9頁(yè)，總共54頁(yè)。

為防止管道過(guò)大的橫向位移和可能承受的沖擊載荷，一般在下列地方設(shè)置導(dǎo)向管托，以保證管道只沿著軸向位移:(a)安全閥出口的高速放空管道和可能產(chǎn)生振動(dòng)的兩相流管道。

(b)橫向位移過(guò)大可能影響鄰近管道時(shí)；固定支架之間的距離過(guò)長(zhǎng)，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(guò)大的橫向位移時(shí)。

(d)為防止振動(dòng)管道出現(xiàn)過(guò)大的橫向位移時(shí)。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前10頁(yè)，總共54頁(yè)。

當(dāng)架空敷設(shè)的管道熱脹量超過(guò)100mm時(shí)，應(yīng)選用加長(zhǎng)管托，以免管托滑到管架梁下。下列情況應(yīng)選用可變彈簧支吊架：

(a)由于管道在支承點(diǎn)處有向上垂直位移，致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(guò)其承載能力，或造成管道跨距超過(guò)其最大允許值時(shí)。

(b)當(dāng)管道在支承點(diǎn)有向下的垂直位移，選用一般剛性支架將阻擋管道的位移時(shí)。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前11頁(yè)，總共54頁(yè)。

(c)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：式中fs——載荷變化率，%；

△——管道垂直位移，mm；

Ks——彈簧剛度,N/mm；

FH——工作載荷，N。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前12頁(yè)，總共54頁(yè)。

(d)當(dāng)選用的彈簧不能滿(mǎn)足上述載荷變化率時(shí)，可選用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(guò)選用表中最大允許載荷時(shí)可選用兩個(gè)或兩個(gè)以上相同型號(hào)的可變彈簧并聯(lián)安裝。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，且要求支承力的變化范圍必須限制在6%以?xún)?nèi)或有特殊要求時(shí)，管系應(yīng)采用恒力彈簧支吊架。恒力彈簧支吊架可并聯(lián)安裝。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前13頁(yè)，總共54頁(yè)。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。

介質(zhì)溫度等于或大于100℃或需要用蒸汽吹掃的進(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。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前14頁(yè)，總共54頁(yè)。二、支吊架系列

本系列包括支架、管托、管卡、管吊等四大類(lèi)。4.2管道支吊架的選用原則和系列(一)支架系列

1.種類(lèi)包括懸臂支架(表4-2)、懸臂固定支架(表4-3)、懸臂導(dǎo)向支架(表4-4)、三角支架(表4-5)、三角固定支架(表4-6)、單柱支架(表4-7)、雙柱支架(表4-8～4-10)。

當(dāng)前15頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列2.適用范圍適用于DN15～600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。當(dāng)前16頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號(hào)說(shuō)明第一單元用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母ZJ表示支架。第二單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示支架類(lèi)別：1——代表懸臂支架；2——代表三角支架；3——單柱支架；4——雙柱支架；單柱及雙柱支(吊)架。第三單元表示支架流水號(hào)。當(dāng)前17頁(yè)，總共54頁(yè)。1.種類(lèi)

管托系列包括滑動(dòng)管托(表4-11～表4-12)、固定管托、止推管托(表4-13)、及導(dǎo)向管托四種類(lèi)型。有焊接型與卡箍型的區(qū)別。

2.適用范圍本系列適用于DN15～600的保溫或不保溫的管道，不適用于非金屬及保冷管道。焊接型適用于碳鋼管道，卡箍型適用于合金鋼管道。(二)管托系列4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前18頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號(hào)說(shuō)明第一單元用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示管托型式：HT—表示滑動(dòng)管托；HK—表示卡箍型滑動(dòng)管托；GT—表示固定管托；ZD—表示止推擋塊；ZT—表示止推管托；ZK—表示卡箍型止推管托；DT—表示導(dǎo)向管托；DK—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：1—托高為100mm；2—托高為150mm；3—托高為200mm。第三單元用阿拉伯?dāng)?shù)字表示被支撐管的管徑。當(dāng)前19頁(yè)，總共54頁(yè)。1.種類(lèi)

管卡管吊系列包括以下幾類(lèi)：(1)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；(3)管卡、包括圓鋼管卡和扁鋼管卡，(按用途可分為導(dǎo)向管卡和固定管卡)。(三)管吊管卡系列4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前20頁(yè)，總共54頁(yè)。2.適用范圍

用于DN15～600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。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前21頁(yè)，總共54頁(yè)。3.型號(hào)說(shuō)明4.2管道支吊架的選用原則和系列第一單元用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示管吊、管卡的類(lèi)型：DG——管吊的生根部件；DB——管吊的組成部件；DL——管吊的連接件；PK——表示管卡。第二單元用阿拉伯字母表示管吊管卡的流水號(hào)。當(dāng)前22頁(yè)，總共54頁(yè)。(四)平管及彎頭支托1.種類(lèi)本系列包括平管支托、彎頭支托及可調(diào)彎頭支托。2.適用范圍本系列適用于DN15～600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。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前23頁(yè)，總共54頁(yè)。3.型號(hào)說(shuō)明第一單元用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示平管及彎頭支托；PT——平管支托；WT——彎頭支托。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；第四單元表示托高。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前24頁(yè)，總共54頁(yè)。1.種類(lèi)

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。2.適用范圍

本系列適用于DN15～600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。(五)立管支托4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前25頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號(hào)說(shuō)明第一單元用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示立管支托；LT——立管支托。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；2——雙支立管支架；3——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)。當(dāng)前26頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列1.種類(lèi)包括碳鋼管道的假管支托和合金鋼管道的假管支托。

(六)假管支托2.適用范圍適用于DN25～600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。

當(dāng)前27頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號(hào)說(shuō)明第一單元用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示假管支托；JT——假管支托。第二單元用阿拉伯字母表示管托的種類(lèi)：1——表示碳鋼管道的假管支托；2——表示合金鋼管道的假管支托。第三單元為管子公稱(chēng)直徑DN，mm；第四單元為支架長(zhǎng)度，mm。當(dāng)前28頁(yè)，總共54頁(yè)。管段在垂直方向的熱位移，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，或使管段脫離支吊架，致使管道產(chǎn)生過(guò)大的力和應(yīng)力。彈簧支吊架分為兩大類(lèi):

可變彈簧支吊架和恒力彈簧支吊架。(七)彈簧支吊架4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前29頁(yè)，總共54頁(yè)。1.可變彈簧支吊架可變彈簧支吊架的特性之一是當(dāng)管系在垂直方向發(fā)生位移后彈簧壓縮或伸長(zhǎng)，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點(diǎn)。典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4-1。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前30頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2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30、60、90、120毫米四檔；載荷范圍為154～217381牛頓，使用溫度為-20～200℃。(1)結(jié)構(gòu)類(lèi)型和選擇：根據(jù)安裝型式可分為A、B、C、D、E、F、G七種類(lèi)型(A、B、C三種為懸吊型吊架，D，E型為擱置型吊架，F(xiàn)型為支撐型支架，G型為并聯(lián)懸吊型)，其典型安裝示意圖見(jiàn)表4-24。

選用彈簧支吊架可根據(jù)生根的結(jié)構(gòu)型式、管道空間位置和管道支吊方式等因素確定支吊架的類(lèi)型。當(dāng)前31頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列（2）型號(hào)表示方法當(dāng)前32頁(yè)，總共54頁(yè)。2.恒力彈簧吊架

恒力彈簧吊架是管系上下(垂直)位移時(shí)，其載荷不變，（載荷變化率一般為6%，有的甚至高達(dá)10%以上。)此類(lèi)支吊架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。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前33頁(yè)，總共54頁(yè)。

恒力彈簧吊架是以力矩平衡原理為基礎(chǔ)，平衡系由固定框架上的彈簧組來(lái)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)，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4-4所示外力矩M為：

，N·m平衡力矩M’為：，N·m；，m4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前34頁(yè)，總共54頁(yè)。式中W——支架載荷，N；

P——杠桿長(zhǎng)度，m；

K——彈簧剛度，N/mm；△——彈簧壓縮量，mm；h——A點(diǎn)至BC的垂直距離，m；a，b，c——ΔABC對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)，m。因?yàn)榱仄胶?，M=M’,所以4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前35頁(yè)，總共54頁(yè)。式中為常數(shù)，其余為變數(shù)，若Δ與b的乘積近似的成為定值，∠α與∠θ近似相等，∠β的數(shù)值很小，則支架載荷也近似的相等。恒力支架在其垂直位移的過(guò)程中，所能承受的載荷近似恒定，由于機(jī)構(gòu)尺寸在調(diào)整過(guò)程中的變化及摩擦力的影響，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8%即為合格。4.2管道支吊架的選用原則和系列當(dāng)前36頁(yè)，總共54頁(yè)。

恒力彈簧吊架較現(xiàn)有的同類(lèi)產(chǎn)品——可變彈簧吊架體積減小80%以上，質(zhì)量減少65%以上，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當(dāng)前37頁(yè)，總共54頁(yè)。4.2管道支吊架的選用原則和系列三、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)：

(1)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70%。

(2)滑動(dòng)靈活：隔熱型管托的下底板面是二塊經(jīng)過(guò)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)。

(3)產(chǎn)品定型安裝簡(jiǎn)便。當(dāng)前38頁(yè)，總共54頁(yè)。第三節(jié)管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算一、支吊架載荷二、材料三、設(shè)計(jì)溫度四、焊縫強(qiáng)度計(jì)算五、懸臂及三角支架計(jì)算六、吊桿當(dāng)前39頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算一、支吊架載荷支吊架載荷可分為以下幾類(lèi)：1.管道基本載荷和管道計(jì)算載荷管道基本載荷是指管道、隔熱結(jié)構(gòu)、管內(nèi)介質(zhì)的重量。在計(jì)算支吊架承受的載荷時(shí)，常將管道的基本載荷乘一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(一般為1.2～1.4)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、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。

當(dāng)前40頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算2.風(fēng)載荷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.雪載荷寒冷地區(qū)，由于管道上積雪較厚，時(shí)間又長(zhǎng)，所以對(duì)于支架，還要考慮雪載荷。4.地震載荷根據(jù)《石油化工企業(yè)非埋地管道抗震設(shè)計(jì)通則》（SH/T3039—2003）規(guī)定，在抗震設(shè)防烈度為6度及以上的地區(qū)的管道，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。當(dāng)前41頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算5.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)考慮排氣時(shí)產(chǎn)生的反作用力。6．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。當(dāng)前42頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算二、材料支吊架所用材料的技術(shù)性能應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SH/T3073-2004《石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》。

1.在建筑物、構(gòu)筑物上生根構(gòu)件的材料，可選用Q235—A，F(xiàn)。

2.在設(shè)備壁上、碳鋼管道上的生根構(gòu)件的材料，可選用Q235—A。

3.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)。當(dāng)前43頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算三、設(shè)計(jì)溫度

支吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溫度范圍，一般可按以下幾種情況確定：(1)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：a.與無(wú)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。b.與無(wú)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95%。c.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。當(dāng)前44頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算(2)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60℃計(jì)算。(3)在建筑物構(gòu)筑物上的生根構(gòu)件，其設(shè)計(jì)溫度取常溫。(4)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)按下列兩種情況選用：a.設(shè)備或管道無(wú)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80%。三、設(shè)計(jì)溫度

當(dāng)前45頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算四、焊縫強(qiáng)度計(jì)算管道的鋼支架與其生根構(gòu)件的連接一般采用貼角焊，其焊縫強(qiáng)度為：當(dāng)前46頁(yè)，總共54頁(yè)。4.3管道支吊架設(shè)計(jì)計(jì)算五、懸臂及三角支架計(jì)算六、吊桿當(dāng)前47頁(yè)，總共54頁(yè)。

管道支吊架的設(shè)置，一般應(yīng)根據(jù)管徑、管道形狀、閥門(mén)和管件的位置以及可生根的部位等因素確定。一、管道最大允許跨距的計(jì)算

一般連續(xù)敷設(shè)的管道允許跨距L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)度條件校核，取兩者中的小值。

第四節(jié)

管道支吊架位置的確定當(dāng)前48頁(yè)，總共54頁(yè)。1.剛度條件

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2.55Hz。相應(yīng)管道允許撓度裝置內(nèi)為1.6cm，裝置外為3.8cm。其跨距應(yīng)按式(4-17)和式(4-18)計(jì)算。

裝置內(nèi)(4-17)裝置外(4-18)

4.4

管道支吊架位置的確定當(dāng)前49頁(yè)，總共54頁(yè)。2.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(4-19)計(jì)算