管道工长手册

第一节 支吊架间距的确定确定支架间距时，应考虑管子、管子附件、 保温结构及管子介质重量对管子造成的应力和应变不得超过允许方位。

如管子内的介质是气体或蒸汽，一般应将水压试验时管内水的重量作为介质重量来考虑。

支、吊架最大允许艰巨主要是由管道所承受的垂直方向荷载来决定的，它应满足强度条件和刚度条件。

根据计算结果取其中的较小值作为最大允许间距。

1、水平直管段支架间距水平直管段支架间距是以承受均布荷载来计算的。

（1）按强度条件，支架最大允许间距 Lmax=2.24W/q ×φ×σ][式中 Lmax —支吊架间的最大允许间距（m ）;q —管道单位重力（N/m ），包括管子自重和保温结构重量，对水管还包括水重；[σ]—刚才在工作温度下的基本许用应力（MPa ）;φ—管子环向焊缝系数，碳素钢和低合金钢φ=0.9，高铬钢φ=0.7；W —管子断面抗弯矩（cm ³）。

（2）按刚度条件，支架最大允许间距 Lmax=0.0241I ×1E q式中 E —钢材在设计温度下的弹性模数（MPa ）;I —管子断面惯性矩（cm 4）;Lmax 、q 同上。

（3）实际应用中，管子的最大允许间距已由规范规定，《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242-82规定（ 已作废，由建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB 50242-2002 代替），钢管水平安装的支架间距，不得大于表2-3-1的规定。

钢管管道支架的最大间距 公称直径（mm ） 15 20 25 3240 50 70 80 100 125 150 200 250 300 支架的最大间距（m ）保温管 1.5 2 2 2.5 3 3 4 4 4.5 5678 8.5 不保温管 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 6 6.5 7 8 9.5 11 12这个间距同样适用于Pg≦4.0MPa的工业管道，但当Pg＞4.0MPa时，应按支、吊架间距的另一个强度条件公式进行计算。

Lmax=2qW ×φ×σ][（4）管道支架的计算是把水平只管作为连续梁来计算的。

最大挠度发生在端跨的中部，所以端跨间距应缩短1/5.当管道热膨胀量较大，而又采用吊架时，支架间距应适当缩小。

如跨中有重量较大的阀门，该跨的支架间距也应缩小一些。

2、水平90°弯管两端的支吊架间距水平90°弯管两端支吊架间的管段展开长度，不应大于水平直管段上支吊架最大允许间距的0.73倍。

第二节管道支吊架所承受的负荷（1）支吊架的荷重计算，必须考虑可能同时作用于该支吊架的下列荷重和作用力；1、管子重量；2、附件重量；3、保温结构重量；4、管内介质重量；5、弹簧支吊架的预压弹簧所产生的作用力；6、弹簧支吊架转移至刚性支架的转移荷重；7、活动支吊架的摩擦作用力；8、管道热膨胀或冷缩所产生的作用力和力矩；9、管内价值多产生的作用力（排汽管和装有波型或套筒补偿器的管道）。

（2）支吊架的荷重，应根据支吊架的型式和布置情况，计算分配给该支架的工作荷重和结构荷重。

1、工作荷重：包括管子重量、附件重量、保温结构重量和介质重量。

2、结构荷重：支吊架结构的计算负荷是将工作荷重乘上修正系数1.5作为结构荷重。

对于气体和蒸汽管道，做水压试验或在检修过程中可能充水的，还应加上水重。

计算出支吊架的结构荷重之后，就可根据学到的材料力学知识，设计支架的结构形式和选定支架材料的尺寸大小。

第三节常用支架的类型管道支架按其使用要求来分有固定支架、活动支架和弹簧支吊架。

一、固定支架固定支架用于管道上不允许有任何方向位移的支承点。

其作用是为了均匀分配补偿器间的管道热膨胀，保证管道在该点不移动，固定支架除了支承管道重量外，还要承受管道内压力的轴向反力、热胀冷缩的推力级活动支架的摩擦力等水平作用力。

一般室内不保温管道用的U字螺栓和弧形板组成的固定支架如图2-3-1所示。

单面挡板固定支架适用于推力较小，一般不超过50kN的室外管道，如图2-3-2所示。

双面挡板固定支架适用于管子推力较小，一般不超过200kN的管道，如图2-3-3所示。

二、活动支架活动支架包括滑动支架、导向支架、滚动支架和吊架。

1、滑动支架管子热胀冷缩时，能使管子与支架结构间自由滑动的支架，叫做滑动支架。

滑动支架尽管摩擦力较大，但制造简单，应用很广。

室内不保温的DN50mm以下小口径管可用图2-3-4所示的低滑动支架。

保温管道需使用高滑动支架，管子与托座是用电焊焊牢的，托座与支承结构间能自由活动。

管子托座的高度必须大于保温层厚度。

图2-3-5是高滑动支架，（a）,(b)是两种不同的滑托形式弧形板滑动支架适用于室外不保温管道，加弧形板的目的主要是防止管子直接与支承结构摩擦而减薄管壁，见图2-3-6.2、导向支架导向支架是为了使管子在支架上滑动时不致偏移管子轴线而设置的。

通常的作法是在滑动支架的滑托两侧各焊接一片短角钢（图2-3-7）。

3、滚动支架滚动支架是为了减少管子在热胀冷缩时对制作的摩擦推力，使用滚柱或溶珠加在滑托与支架之间，变支架的滑动摩擦为滚动摩擦，见图2-3-8.4、吊架吊架不仅承受管子重量，还允许管道在热胀时沿管子轴线移动，图2-3-9为一般的吊架，其中（a）适用于DN50以下的管道，（b）适用于DN50mm以上的管道。

三、弹簧支吊架在管道有垂直位移的地方，应设弹簧支吊架。

当同时具有水平位移时，弹簧托架应加装滚柱或滚珠盘。

弹簧支吊架的结构及在管道上的安装形式见图2-3-10和图2-3-11.四、管卡和钩钉图2-3-12所示的管卡，一般用作DN50mm以下立管的固定。

而钩钉只用于DN25mm以下的给水支管上。

第四节支架选择和安装要求（1）支吊架的设置和选型应能正确地支吊管道，符合管道补偿热位移和设备推力的要求，防止管道振动。

（2）确定支吊架间距时，不得超过最大允许间距，并应考虑管道荷重合理分布，支吊架位置宜靠近三通、阀门等集中荷重处。

支吊架布置还应能满足疏放水要求。

（3）支吊架应支承在可靠的建筑物上，支吊结构应具有足够的强度和刚度。

支吊架固定在建筑物上时，不得影响结构安全。

（4）支吊架的装设，不应影响设备检修及其他管道的安装和扩建。

（5）支吊架安装时，位置应正确，必须符合设计管线的标高和坡度，埋设应平整可靠牢固；与管道接触应紧密，固定应牢靠；滑动支架应灵活，滑托与导向槽两侧间应留有3-5mm间隙，滑托的安装应向热膨胀的反方向移动等于管道伸长量的一般的距离。

（6）吊架安装时，无热胀管道吊杆应垂直安装；有热胀的管道吊杆应向膨胀反方向倾斜0.5△，此时，能活动偏移的吊杆长度一般为20△，最少不得小于10△（△为水平方向位移的矢量和）。

两根热膨胀方向相反的管道，不能使用同一吊架。

（7）沿墙敷设的管径小于50mm的立管和32mm以下的支管，可采用管卡，立管卡可装在离地面1.5-1.8m高处，每层高不超过4m者可装一个管卡，厂房或楼层较高的建筑物，应根据其高度适当增加管卡数；在同一楼层内，立管管卡应尽量装在同一标高上。

（8）弹簧支吊架安装前需对弹簧进行预压缩，压缩量按设计规定。

弹簧支架预压缩的目的，是为了使管道运行受热膨胀时，弹簧支架所承受的负荷正好等于设计时它所应承受的管道荷重。

因此预先把弹簧压缩一个相当长度，让它在冷态状态下对设备或其它支架有一个附加的力，而在正式运行的时候，弹簧随着管道的膨胀而被拉长或者更加压缩。

此时的弹簧正好按设计情况受力，不致因各个支架的受力情况不均匀而造成损坏。

第五节常用管道支架的安装方法1、直接埋入墙内当墙上有预留孔（洞）或墙为砖砌时，就采用此方法，在支架需埋入的位置划好线后打洞，然后用混凝土砂浆灌实。

砂浆配比：水泥：黄砂=1：2，加入适量水，不准填入木块。

2、预埋件上焊接预埋件根据原来设计图纸在土建现浇时就预留进去，预埋时要固定好，要确保尺寸的正确性。

支架与预埋件（板）焊接时其焊缝应该饱满，不允许有假焊。

3、采用射钉或膨胀螺栓固定射钉固定一般在薄型钢结构及载荷较小场合时使用。

膨胀螺栓固定是现在较为普遍采用的方法。

它适用于混凝土场合，当在砖墙场合使用时要尤其谨慎，且不宜负重载荷。

4、抱柱子固定当管道沿着柱子敷设时可采用此方法。

其结构一般为型钢和双头螺栓（用圆钢加工）相互固定。

塑料管道安装工艺1、切割塑料管的切断一般可用钢锯或木工锯人工切割，板材可以用木工锯人工切割，也可以用锯木材的电动圆盘锯或带锯进行切割，塑料的切割较其他一些材料方便、省力。

2、坡口管材可以用锉刀人工锉坡口，也可以用破口机或手床加工坡口，然后用粗锉刀锉磨坡口表面。

板材坡口可用木工刨于人工刨削或刨床刨削，然后用粗锉刀锉磨表面。

3、弯管塑料管的弯头一般采用热弯、活接头连接成型弯头、承插式连接成型弯头等。

大口径的塑料管弯头采用虾米弯头。

热聚氯乙烯塑料管热弯，用无缝的管子制作，弯曲半径为管道公称通径的3.5-4倍。

弯管制作应预先根据弯管的外径和弯曲半径制作弯管胎膜，胎膜可用木材制作，也可用钢制作。

管内须填充无杂质的干砂，但是弯制塑料管用的砂。

不论管径大小，一律必须用细砂，捣实管内的细砂，应当使用木槌。

管子的加热可在电加热箱或蒸汽加热箱内进行，加热温度在130-150℃之间，加热长度应稍大于弯管的弧长。

加热时，应使加热箱的温度达到需要温度之后，再将要加热的管子放入热箱内，管子下面垫以帆布，以免塑料管与加热箱的金属加热物直接接触，加热时间根据管径大小而定，可参照表2-6-25.如连续煨弯，可以利用热砂，加热时间可以适当缩短。

为了使被加热的管子各部分受热均匀，应每隔5min将管子转动一次。

为防止热量损失，加热器与加热管之间必须用石棉布堵塞起来。

管子加热到要求的时间后，迅速从加热箱内取出，放入弯管的胎膜内，然后用水冷却，成型后从胎膜内取出，立即倒出管内砂子，并继续用水冷却。

表2-6-25管子直径（mm）≤65 80 100 150 200加热时间（min）15-20 20-25 30-35 45-60 60-75由于弯管在冷却后有回缩现象，所以在弯曲时应当使弯曲角度比要求的角度大2°左右。

4、塑料管的胀口在硬聚氯乙烯塑料管采用承插连接时，必须预先将管子的一端扩胀为承口。

扩胀前，将管子须加工承口的一端加工成45°的内坡口，将作为插口的一段加工成45°外坡口，如图2-6-20所示，管子胀口的加热，通常采用甘油直接加热，也可以用整齐间接加热，加热长度（即承口部分的长度）为管子直径的1-1.5倍。

加热时，先将甘油锅内的甘油加热至140-150℃（锅底放一层约30mm厚的砂，防止管端直接与金属锅底接触而烧焦），并将管子经常转动，使受热均匀。

直径小于100mm的管子，加热时间约为2-3min，直径大于100mm的管子，加热时间约为3-4min.蒸汽间接加热是把管子的加热端放入蒸汽加热箱内，加热温度为130-150℃，加热时间为5min.管端加热后，立即从甘油锅内或加热箱内取出，将另一根同样规格已加工成外坡口的管端（也就是作为插口的管端）插入已加热变软的管端，使其扩大为承口，成型后再将插入的管端拔出。