管道支吊架設(shè)計演示文稿

管道支吊架設(shè)計演示文稿目前一頁\總數(shù)五十四頁\編于八點優(yōu)選管道支吊架設(shè)計目前二頁\總數(shù)五十四頁\編于八點一、支吊架在管道設(shè)計中的重要性配管設(shè)計，既要滿足工藝過程的要求，還要考慮設(shè)備、機泵、管道及其組成件的受力情況，保證長周期安全運轉(zhuǎn)。第一節(jié)概述目前三頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

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，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)。

一般認為，一次應(yīng)力的大小是衡量管系能否安全運行的標(biāo)準之一。一次應(yīng)力如果過大，管系可能會被破壞。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設(shè)置支吊架加以調(diào)整。因此，支吊架的設(shè)置對管系一次應(yīng)力的大小有著直接的關(guān)系。4.1概述目前四頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

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(shè)備管嘴的受力。管系振動會引起管道和管架的疲勞損壞，因此配管設(shè)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(shè)置，對改善管系的振動也起著重要作用。4.1概述目前五頁\總數(shù)五十四頁\編于八點二、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，但僅考慮其功能和用途時，可分為以下幾類，見表4-1。4.1概述目前六頁\總數(shù)五十四頁\編于八點表4-1管道支架的分類4.1概述目前七頁\總數(shù)五十四頁\編于八點第二節(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，應(yīng)按照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)準管卡、管托和管吊。目前八頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

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目前九頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

為防止管道過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)生振動的兩相流管道。

(b)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(chǎn)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。4.2管道支吊架的選用原則和系列目前十頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

當(dāng)架空敷設(shè)的管道熱脹量超過100mm時，應(yīng)選用加長管托，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其承載能力，或造成管道跨距超過其最大允許值時。

(b)當(dāng)管道在支承點有向下的垂直位移，選用一般剛性支架將阻擋管道的位移時。4.2管道支吊架的選用原則和系列目前十一頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

(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目前十二頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

(d)當(dāng)選用的彈簧不能滿足上述載荷變化率時，可選用最大允許載荷相同的可變彈簧串聯(lián)安裝。

(e)當(dāng)實際載荷超過選用表中最大允許載荷時可選用兩個或兩個以上相同型號的可變彈簧并聯(lián)安裝。載荷按并聯(lián)彈簧數(shù)平均分配。當(dāng)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6%以內(nèi)或有特殊要求時，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目前十三頁\總數(shù)五十四頁\編于八點當(dāng)管道在支承點處不得有任何位移時，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出裝置管道，應(yīng)在裝置邊界的鄰近管架上固定，固定點的位置，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目前十四頁\總數(shù)五十四頁\編于八點二、支吊架系列

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

1.種類包括懸臂支架(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)。

目前十五頁\總數(shù)五十四頁\編于八點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。目前十六頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號說明第一單元用大寫的漢語拼音字母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。目前十七頁\總數(shù)五十四頁\編于八點1.種類

管托系列包括滑動管托(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目前十八頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號說明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；HK—表示卡箍型滑動管托；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。目前十九頁\總數(shù)五十四頁\編于八點1.種類

管卡管吊系列包括以下幾類：(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目前二十頁\總數(shù)五十四頁\編于八點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目前二十一頁\總數(shù)五十四頁\編于八點3.型號說明4.2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：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。目前二十二頁\總數(shù)五十四頁\編于八點(四)平管及彎頭支托1.種類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目前二十三頁\總數(shù)五十四頁\編于八點3.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；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；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目前二十四頁\總數(shù)五十四頁\編于八點1.種類

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目前二十五頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號說明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。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。目前二十六頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.2管道支吊架的選用原則和系列1.種類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。

目前二十七頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.2管道支吊架的選用原則和系列3.型號說明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。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；2——表示合金鋼管道的假管支托。第三單元為管子公稱直徑DN，mm；第四單元為支架長度，mm。目前二十八頁\總數(shù)五十四頁\編于八點管段在垂直方向的熱位移，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，或使管段脫離支吊架，致使管道產(chǎn)生過大的力和應(yīng)力。彈簧支吊架分為兩大類:

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目前二十九頁\總數(shù)五十四頁\編于八點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，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點。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目前三十頁\總數(shù)五十四頁\編于八點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)類型和選擇：根據(jù)安裝型式可分為A、B、C、D、E、F、G七種類型(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型。目前三十一頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.2管道支吊架的選用原則和系列（2）型號表示方法目前三十二頁\總數(shù)五十四頁\編于八點2.恒力彈簧吊架

恒力彈簧吊架是管系上下(垂直)位移時，其載荷不變，（載荷變化率一般為6%，有的甚至高達10%以上。)此類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格的場合。4.2管道支吊架的選用原則和系列目前三十三頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

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，回轉(zhuǎn)框架將以吊架主軸為中心轉(zhuǎn)動某一角度后停止，此時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目前三十四頁\總數(shù)五十四頁\編于八點式中W——支架載荷，N；

P——杠桿長度，m；

K——彈簧剛度，N/mm；△——彈簧壓縮量，mm；h——A點至BC的垂直距離，m；a，b，c——ΔABC對應(yīng)邊長，m。因為力矩平衡，M=M’,所以4.2管道支吊架的選用原則和系列目前三十五頁\總數(shù)五十四頁\編于八點式中為常數(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程中，所能承受的載荷近似恒定，由于機構(gòu)尺寸在調(diào)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)JB/T8130.1-1999標(biāo)準系統(tǒng)相對偏差度不大于8%即為合格。4.2管道支吊架的選用原則和系列目前三十六頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

恒力彈簧吊架較現(xiàn)有的同類產(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)場的安裝。4.2管道支吊架的選用原則和系列目前三十七頁\總數(shù)五十四頁\編于八點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(jīng)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。

(3)產(chǎn)品定型安裝簡便。目前三十八頁\總數(shù)五十四頁\編于八點第三節(jié)管道支吊架設(shè)計計算一、支吊架載荷二、材料三、設(shè)計溫度四、焊縫強度計算五、懸臂及三角支架計算六、吊桿目前三十九頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算一、支吊架載荷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是指管道、隔熱結(jié)構(gòu)、管內(nèi)介質(zhì)的重量。在計算支吊架承受的載荷時，常將管道的基本載荷乘一經(jīng)驗系數(shù)(一般為1.2～1.4)作為計算載荷。此經(jīng)驗系數(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償引起支架受力的變化等。

目前四十頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算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，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，時間又長，所以對于支架，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，必須進行抗震設(shè)計。目前四十一頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算5.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(yīng)考慮排氣時產(chǎn)生的反作用力。6．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。目前四十二頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算二、材料支吊架所用材料的技術(shù)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行的技術(shù)標(biāo)準SH/T3073-2004《石油化工管道支吊架設(shè)計規(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)。目前四十三頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算三、設(shè)計溫度

支吊架結(jié)構(gòu)設(shè)計溫度范圍，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，其設(shè)計溫度取介質(zhì)溫度。b.與無內(nèi)襯里不保溫的管道、設(shè)備相連的構(gòu)件，其設(shè)計溫度取介質(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)計溫度取實際壁溫。目前四十四頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算(2)緊固在隔熱層外的管卡，其設(shè)計溫度取隔熱層表面溫度，一般可按60℃計算。(3)在建筑物構(gòu)筑物上的生根構(gòu)件，其設(shè)計溫度取常溫。(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)計溫度應(yīng)按下列兩種情況選用：a.設(shè)備或管道無內(nèi)襯里保溫時取介質(zhì)溫度的80%。b.設(shè)備或管道有內(nèi)襯里不保溫時取壁溫的80%。三、設(shè)計溫度

目前四十五頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算四、焊縫強度計算管道的鋼支架與其生根構(gòu)件的連接一般采用貼角焊，其焊縫強度為：目前四十六頁\總數(shù)五十四頁\編于八點4.3管道支吊架設(shè)計計算五、懸臂及三角支架計算六、吊桿目前四十七頁\總數(shù)五十四頁\編于八點

管道支吊架的設(shè)置，一般應(yīng)根據(jù)管徑、管道形狀、閥門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)梁承受均布載荷時的剛度條件計算，按強度條件校核，取兩者中的小值。

第四節(jié)

管道支吊架位置的確定目前四十八頁\總數(shù)五十四頁\編于八點1.剛度條件

裝置內(nèi)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)計算。

裝置內(nèi)(4-17)裝置外(4-18)

4.4

管道支吊架位置的確定目前四十九頁\總數(shù)五十四頁\編于八點2.強度條件

(1)在不計管內(nèi)壓力的條件下其跨距應(yīng)按式(4-19)計算