工業(yè)管道支吊架

工業(yè)管道支吊架第1頁(yè)/共73頁(yè)2、按其功能管道支吊架分為以下三類承受管道荷載限制管道位移控制管道振動(dòng)第2頁(yè)/共73頁(yè)（1）承受管道荷載類支吊架剛性支吊架可調(diào)剛性支吊架可變彈簧支吊架恒力彈簧支吊架（2）限制管道位移支架固定支架限位支架導(dǎo)向支架第3頁(yè)/共73頁(yè)（3）控制管道振動(dòng)支架減震裝置阻尼裝置固定架限制了三個(gè)方向的線位移和三個(gè)方向的角位移導(dǎo)向架限制了兩個(gè)方向的線位移支托架（或單向止推架）限制了一個(gè)方向線位移。第4頁(yè)/共73頁(yè)二、管道柔性設(shè)計(jì)和防振設(shè)計(jì)之間的關(guān)系管道的柔性設(shè)計(jì)是保證管道有足夠的柔性以吸收由于熱脹、冷縮及端點(diǎn)位移產(chǎn)生的變形。防振設(shè)計(jì)是保證管系有一定的剛度，以避免管道在干擾力作用下發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)。管道的布置和管架的設(shè)置在滿足柔性設(shè)計(jì)要求的同時(shí)還要滿足防振設(shè)計(jì)的要求。第5頁(yè)/共73頁(yè)三、管道支吊架的選用原則1、在布置管道時(shí)，在滿足工藝要求的前提下，還應(yīng)該考慮到管道的支承。宜考慮在以下場(chǎng)合設(shè)置支吊架：（1）靠近設(shè)備；（2）設(shè)在集中荷載附近；（3）設(shè)在彎管和大直徑三通式分管附近；（4）宜利用建筑物或構(gòu)筑物的梁或柱子等設(shè)置支吊架的生根部件；（5）不妨礙管道與設(shè)備的檢修。第6頁(yè)/共73頁(yè)2、支吊架的結(jié)構(gòu)件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，除選用標(biāo)準(zhǔn)的支吊架零部件外，支吊架結(jié)構(gòu)和連接應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和/或剛度計(jì)算。3、支吊架的間距應(yīng)小于或等于管道的允許跨距。4、當(dāng)有閥門等集中荷載時(shí)，支吊架宜設(shè)置在集中荷載處。5、支吊架宜設(shè)置在直管段上，不宜設(shè)置在局部應(yīng)力較高的部位。第7頁(yè)/共73頁(yè)11、當(dāng)管道在支承點(diǎn)處有垂直位移且荷載變化率大于6％時(shí)，應(yīng)選用可變彈簧支吊架?？勺儚椈芍У跫艿暮奢d變化率應(yīng)小于或等于25％。12、可變彈簧吊架串聯(lián)安裝時(shí)，應(yīng)選用最大允許荷載相同的彈簧，此時(shí)每個(gè)彈簧的熱位移值應(yīng)按彈簧的剛度來(lái)分配。第8頁(yè)/共73頁(yè)13、管道荷載超過(guò)一個(gè)可變彈簧支吊架的最大允許荷載時(shí)，可選用兩個(gè)或兩個(gè)以上可變彈簧并聯(lián)安裝?？勺儚椈芍У跫懿⒙?lián)時(shí)，應(yīng)選用同一型號(hào)的彈簧，每個(gè)彈簧承受的荷載應(yīng)按并聯(lián)彈簧的個(gè)數(shù)平均分配。14、當(dāng)管道荷載變化率不大于6％應(yīng)選用恒力彈簧支吊架。第9頁(yè)/共73頁(yè)15、當(dāng)管道支吊點(diǎn)處垂直方向位移較大或有特殊要求的地方，宜選用恒力彈簧支吊架。恒力彈簧支吊架可以并聯(lián)安裝。16、選用恒力彈簧支吊架時(shí)，其公稱位移量應(yīng)比計(jì)算位移量大20％。且應(yīng)大于20mm。計(jì)算位移量應(yīng)考慮由于水平位移引起的吊桿長(zhǎng)度的增加。第10頁(yè)/共73頁(yè)17、有隔熱層的管道，在管墩或管架處應(yīng)設(shè)置管托。其要求如下：（1）當(dāng)隔熱層厚度小于或等于80mm時(shí)，宜選用高度為100mm的管托；（2）當(dāng)隔熱層厚度大于80mm時(shí)，宜選用高度為150mm的管托；（3）當(dāng)隔熱層厚度大于130mm時(shí)，宜選用高度為200mm的管托；（4）保冷管道應(yīng)選用保冷管托；第11頁(yè)/共73頁(yè)（5）垂直敷設(shè)的帶有隔熱層的管道，在支架處應(yīng)設(shè)置能保護(hù)隔熱層的筋板和支耳等結(jié)構(gòu)；（6）水平敷設(shè)在支架上帶有管托的管道，當(dāng)管道的位移量大于100mm時(shí)，管托應(yīng)選用加長(zhǎng)管托或偏置安裝。偏置量和偏置方向應(yīng)注明。第12頁(yè)/共73頁(yè)18、焊接型的管卡、管吊比卡箍型的管卡和管吊節(jié)省材料、制作方便且施工便利，所以除下列情況外，管道支吊架應(yīng)采用焊接型管吊和管托：（1）管內(nèi)介質(zhì)溫度高于或等于400℃；（2）輸送冷凍介質(zhì)的管道；（3）需要進(jìn)行熱處理的管道；（4）非金屬襯里的管道；（5）合金鋼、不銹鋼管道；第13頁(yè)/共73頁(yè)（6）生產(chǎn)中需要經(jīng)常拆卸的管道；（7）不易直接焊接施工的管道和不宜與管托、管吊直接焊接的管道。第14頁(yè)/共73頁(yè)19、低溫介質(zhì)管道的支架應(yīng)選用保冷管托管吊并符合以下規(guī)定：（1）水平管道敷設(shè)時(shí)，管道的底部或支架的底部應(yīng)墊置木塊或硬質(zhì)隔熱材料塊,以免管道中（2）垂直管道敷設(shè)時(shí)，支架若生根在低溫設(shè)備上,在設(shè)備和管道上均應(yīng)墊置木塊或硬質(zhì)隔熱材料。第15頁(yè)/共73頁(yè)20、管道支吊架邊緣與管道焊縫的間距不應(yīng)小于50mm，需要熱處理的管道焊縫與支吊架的間距應(yīng)不小于焊縫寬度的5倍，且不得小于100mm。21、輸送介質(zhì)溫度等于或高于400℃的碳鋼管道、和合金鋼、不銹鋼以及需要進(jìn)行焊后熱處理的管道，應(yīng)優(yōu)先選用卡箍式管托、管吊或選用帶同類材質(zhì)墊板支吊架。第16頁(yè)/共73頁(yè)22、安全泄壓裝置出口的管道宜設(shè)置剛性支架。23、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，宜選用卡箍式管托、管吊。第17頁(yè)/共73頁(yè)24、當(dāng)?shù)跫苡兴轿灰茣r(shí)，拉桿兩端應(yīng)為鉸接，拉桿應(yīng)具有足夠的長(zhǎng)度。應(yīng)符合以下要求：（1）對(duì)剛性拉桿吊架，可活動(dòng)的拉桿長(zhǎng)度不應(yīng)小于吊點(diǎn)水平位移的20倍，吊桿與垂直線夾角不應(yīng)大于3°；（2）對(duì)彈性吊架，可活動(dòng)的拉桿長(zhǎng)度不應(yīng)小于吊點(diǎn)水平位移的15倍，吊桿與垂直線夾角不應(yīng)大于4°；25、設(shè)計(jì)管道支吊架時(shí)，應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)管卡、管托和管吊。第18頁(yè)/共73頁(yè)四、管道支吊架的生根要求1、除振動(dòng)管道外，應(yīng)盡可能利用建筑物、構(gòu)筑物的梁、柱作為支架的生根點(diǎn)，且應(yīng)考慮生根點(diǎn)所能承受荷載，生根點(diǎn)的面積和形狀應(yīng)能同時(shí)滿足生根件的要求。2、生根于建筑物、構(gòu)筑物上的支吊架、其生根點(diǎn)宜設(shè)在立柱或者主梁等承重構(gòu)件上。當(dāng)在鋼結(jié)構(gòu)上生根時(shí)，生根部位應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。3、在襯里設(shè)備或者管道上的生根件，應(yīng)在襯里前完成生根部位的焊接工作工作；第19頁(yè)/共73頁(yè)3、在襯里設(shè)備或者管道上的生根件，應(yīng)在襯里前完成生根部位的焊接工作工作；4、在需要熱處理設(shè)備的生根件，應(yīng)在熱處理前完成其焊接工作。5、支架生根件焊在鋼設(shè)備上時(shí)，所用墊板應(yīng)按設(shè)備外形成型。對(duì)于整體熱處理的設(shè)備需焊接支架墊板時(shí)，應(yīng)向設(shè)備專業(yè)提出墊板條件；6、在磚混結(jié)構(gòu)上生根，應(yīng)采用預(yù)埋生根件的方式，荷載較大時(shí)宜在主梁或立柱上生根；第20頁(yè)/共73頁(yè)7、支承在地面上的支架，當(dāng)荷載較大時(shí)，特別是彎矩較大或存在振動(dòng)時(shí)，應(yīng)有供其生根的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)一般高出地面100mm以上。8、管道的支吊架不得生跟在高溫介質(zhì)管道、低溫介質(zhì)管道和蒸汽管道上。第21頁(yè)/共73頁(yè)五、管道固定支架的設(shè)置

1、當(dāng)管道支承點(diǎn)處不得有任何位移時(shí)，應(yīng)選用固定支架。確定管道固定點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)有利于管道的自然補(bǔ)償，且滿足管道柔性計(jì)算的要求。2、當(dāng)管道介質(zhì)操作溫度等于或大于100℃和需要進(jìn)行蒸汽吹掃的進(jìn)出裝置管道，應(yīng)在裝置邊界的臨近管架上固定，固定點(diǎn)位置應(yīng)與裝置外的管道布置綜合考慮。第22頁(yè)/共73頁(yè)3、補(bǔ)償器應(yīng)設(shè)置在兩固定支架(或限位支架)之間。Π型補(bǔ)償器距固定支架(或限位支架)的距離不宜小于兩固定支架（或限位支架）間距的1/3。4、有熱伸長(zhǎng)管的調(diào)節(jié)閥組，一段宜設(shè)置固定支架。5、固定支架應(yīng)設(shè)置在需要承受管道振動(dòng)、沖擊載荷或者需要限制管道多方向位移的地方；第23頁(yè)/共73頁(yè)6、設(shè)在管系中部的固定支架承受的水平推力為較大的一側(cè)水平力減去較小一側(cè)水平力的80％。7、作用于管道中固定點(diǎn)的載荷，應(yīng)考慮兩側(cè)各滑動(dòng)支架的摩擦反力；第24頁(yè)/共73頁(yè)六、導(dǎo)向架的設(shè)置

1、當(dāng)管道在支承點(diǎn)處有軸向位移且需限制橫向位移時(shí)，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向支架。2、對(duì)于柔性較大、直管段較長(zhǎng)的管道，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向支架。3、設(shè)置導(dǎo)向支架時(shí)，應(yīng)不影響管道的自然補(bǔ)償。第25頁(yè)/共73頁(yè)4、補(bǔ)償器兩側(cè)宜設(shè)導(dǎo)向支架，導(dǎo)向架的設(shè)置宜符合下列要求：（1）Π型補(bǔ)償器兩側(cè)的管道，導(dǎo)向支架距Π型補(bǔ)償器彎頭的距離宜為管道公稱直徑的32－40倍。（2）波紋管補(bǔ)償器應(yīng)設(shè)置在兩固定支架(限位支架)之間。波紋管膨脹節(jié)宜靠近一端固定架設(shè)置，波紋管膨脹節(jié)與各導(dǎo)向支架的最大距離應(yīng)符合《石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T3073規(guī)定。第26頁(yè)/共73頁(yè)5、沿立式設(shè)備敷設(shè)的垂直管道，宜設(shè)置導(dǎo)向支架。6、導(dǎo)向支架不宜設(shè)在彎頭處和支管連接處。7、導(dǎo)向支架的間距，應(yīng)按管道特性，現(xiàn)場(chǎng)自然條件和應(yīng)力分析結(jié)果確定。第27頁(yè)/共73頁(yè)8、垂直管道的允許導(dǎo)向支架間距的推薦值(規(guī)范SH/T3073)管道公稱直徑DNmm氣體管間距m液體管間距m不隔熱隔熱不隔熱隔熱254.33.44.03.4405.24.04.63.7505.84.64.94.3807.06.16.15.51007.97.06.76.11509.88.87.97.320011.310.18.88.225012.511.69.89.430013.712.310.410.135014.613.410.710.440015.514.311.311.045016.515.211.611.650017.416.212.512.260019.218.013.413.4第28頁(yè)/共73頁(yè)9、水平管道的允許導(dǎo)向支架間距推薦值(規(guī)范SH/T3073)管道公稱直徑DNmm允許導(dǎo)向支架間距推薦值mm管道公稱直徑DNmm允許導(dǎo)向支架間距推薦值mm2512.730030.54013.735033.55015.240036.68018.345038.110019.850041.415022.955042.720024.460045.725027.4－－第29頁(yè)/共73頁(yè)七、泵進(jìn)出口管道的支吊架設(shè)置1、支吊架位置應(yīng)靠近泵進(jìn)出口處。2、泵的水平吸入管段宜布置可調(diào)支吊架或彈簧支吊架。3、往復(fù)泵進(jìn)出口管道應(yīng)選用合適的支吊架型式和合理的跨距，第一個(gè)支架不應(yīng)采用吊架。4、泵出口管嘴向上時(shí)，在距最近的拐彎處，于泵基礎(chǔ)以外的位置設(shè)置支架；也可以在泵管口上方的拐彎處設(shè)置吊架。第30頁(yè)/共73頁(yè)5、對(duì)于大型機(jī)泵的的高溫進(jìn)出口管道，為減輕泵管口受力而設(shè)置的支架應(yīng)盡量使約束點(diǎn)和泵管口之間的相對(duì)熱伸縮量最小。6、泵附屬小管道應(yīng)盡量成組布置，以便安裝支架。7、未經(jīng)泵制造廠許可，不得在泵底座上安裝支架。第31頁(yè)/共73頁(yè)八、壓縮機(jī)進(jìn)出口管道支架設(shè)計(jì)

1、往復(fù)式壓縮機(jī)的管道支架，宜設(shè)在靠近集中荷載（如切斷閥、安全閥、法蘭等）、管道拐彎處、分支以及標(biāo)高有變化處。2、往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)出口管道支架的型式和位置宜符合以下要求：（1）采用卡箍型支架；（2）支架間距宜通過(guò)計(jì)算確定，管道支架位置和型式應(yīng)滿足管道柔性計(jì)算和振動(dòng)分析的要求；第32頁(yè)/共73頁(yè)（3）第一個(gè)支架應(yīng)靠近壓縮機(jī)，但不得設(shè)置在機(jī)殼或底座上；（4）宜設(shè)置限位支架，并控制管道位移方向和承受管道熱膨脹時(shí)對(duì)壓縮機(jī)管口的推力或力矩；（5）往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)出口管道上的支架宜與建、構(gòu)筑物基礎(chǔ)脫開(kāi)，且不宜在樓板和平臺(tái)上生根；（6）往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)出口管道支架的高度應(yīng)盡可能低，以便于管道的支承。第33頁(yè)/共73頁(yè)3、當(dāng)離心式壓縮機(jī)進(jìn)出口均向下時(shí)，靠近管口的進(jìn)出口管道上宜設(shè)置彈簧支吊架。4、大、中型壓縮機(jī)進(jìn)出口管道支架的基礎(chǔ)應(yīng)與廠房的基礎(chǔ)分開(kāi)。第34頁(yè)/共73頁(yè)九、振動(dòng)管道支架設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1、宜采用卡箍型的支架，管道上不得支承其他管道；2、支架間距應(yīng)經(jīng)過(guò)振動(dòng)分析后確定；3、宜設(shè)置獨(dú)立基礎(chǔ)，盡量避免生根在廠房的梁柱上；4、當(dāng)管內(nèi)介質(zhì)溫度較高，產(chǎn)生熱脹時(shí)，應(yīng)滿足柔性分析要求；5、支架應(yīng)盡量沿地面設(shè)置。第35頁(yè)/共73頁(yè)十、彈簧支吊架在施工安裝中應(yīng)注意的問(wèn)題1、彈簧支吊架的施工和安裝應(yīng)與設(shè)計(jì)要求一致2、一般情況下，彈簧定位裝置在安裝過(guò)程中應(yīng)保持不動(dòng)，直到整個(gè)管系安裝完畢且試壓完成后將定位裝置取出，使彈簧正常工作3、對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器，在管道安裝過(guò)程中，允許將機(jī)器管口附近幾組彈簧定位裝置取消，并對(duì)彈簧荷載進(jìn)行調(diào)解，以滿足機(jī)器管口的零應(yīng)力要求第36頁(yè)/共73頁(yè)十一、沿塔垂直敷設(shè)的管道支架1、沿塔或沿直立設(shè)備布置的垂直管道應(yīng)設(shè)置承重支架和導(dǎo)向架。承重支架應(yīng)設(shè)置在靠近設(shè)備管口處，若垂直管道荷載較大，為降低最頂部承重支架生根點(diǎn)塔體的局部應(yīng)力，可在垂直管道中間設(shè)彈簧吊架分擔(dān)垂直荷載。2、附塔管道應(yīng)由配管工程師和應(yīng)力分析師共同確定承重支架和導(dǎo)向支架的位置，并向設(shè)備專業(yè)和土建專業(yè)提出荷載條件。第37頁(yè)/共73頁(yè)3、沿塔敷設(shè)的兩根或多根管道的承重支架，管徑較大時(shí)，其位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。在確定承重支架的位置時(shí)，應(yīng)確保作用在管口上的荷載最小。第38頁(yè)/共73頁(yè)十二、管道跨距的確定

1、連續(xù)水平敷設(shè)的管道，其基本跨度應(yīng)按三跨連續(xù)梁承受均布荷載的剛度條件和強(qiáng)度條件計(jì)算，并取兩者中的較小值。2、水平管道的彎管部分，其兩支架間的管道展開(kāi)長(zhǎng)度，應(yīng)為水平直管跨距的0.6～0.7倍；水平管末端直管的允許跨距，應(yīng)為水平直管跨距的0.7～0.8倍。其計(jì)算公式見(jiàn)規(guī)范SH/T3073《石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》第39頁(yè)/共73頁(yè)十三、管道支吊架材料的選用1、管道支吊架材料的選用應(yīng)符合SH/T3073《石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。材料應(yīng)有產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。2、選擇管道支吊架用的材料應(yīng)考慮支吊架零部件的使用條件、材料的工藝性能以及經(jīng)濟(jì)合理性。3、與管道直接接觸的支吊架部件的材料應(yīng)按管道設(shè)計(jì)溫度選用。與管道直接焊接的零部件材料宜與管道材料相同或相容。第40頁(yè)/共73頁(yè)4、鋼材的使用溫度上限為鋼材許用應(yīng)力表中各鋼號(hào)所對(duì)應(yīng)的上限溫度。碳素鋼和碳錳鋼在高于425℃溫度下長(zhǎng)期使用時(shí)，應(yīng)考慮鋼中碳化物相的石墨化傾向。奧氏體不銹鋼的使用溫度高于525℃時(shí)，鋼中含碳量應(yīng)不小于0.04％。５、鋼材的使用溫度下限，除奧氏體不銹鋼外，均高于－20℃。當(dāng)鋼材的使用溫度等于或低于20℃時(shí)，應(yīng)考