独立式架空热力管道滑动支架优化设计与方案比较
管道支架设计方案
管道支架设计方案1. 引言管道支架是管道工程中必不可少的一部分,它的设计和选择对于管道的安全性和稳定性有着重要的影响。
本文将介绍一个管道支架设计方案,以确保管道的有效支撑和稳定运行。
2. 设计原则管道支架的设计应遵循以下原则:- 负荷能力:支架要能够承受管道本身的重量以及工作时产生的压力和力矩;- 稳定性:支架要具备足够的稳定性,以防止管道在使用过程中产生过大的位移或振动;- 易安装和维护:支架的设计应考虑到在安装和维护过程中的易操作性和便捷性。
3. 设计方案根据上述原则,我们提出以下设计方案:3.1 支架类型选择根据管道的特点和使用环境的要求,选择适合的支架类型,常见的支架类型包括:- U型支架:适用于直线管道,能够有效支撑和固定管道;- C型支架:适用于悬挂管道,能够提供稳定的悬挂和支撑功能;- 滑动支座:适用于长距离管道,能够允许管道的热胀冷缩并保持稳定性。
3.2 材料选择根据管道的工作条件和环境要求,选择合适的支架材料,一般应考虑以下因素:- 强度:支架材料应具有足够的强度和刚度,以承受管道的负荷;- 耐腐蚀性:支架材料应能够抵御管道工作环境中的腐蚀作用;- 耐高温性:支架材料应具备一定的耐高温性能,以适应高温工况。
3.3 安装方式根据管道的布置和要求,选择合适的支架安装方式,常见的安装方式包括:- 空中悬挂:适用于需要将管道悬挂在空中的情况,如在大跨度场地;- 地面支撑:适用于直线布置的管道,可提供稳定的地面支撑;- 墙壁固定:适用于需要将管道固定在墙壁或支撑体上的情况。
4. 结论本文提出了一个管道支架设计方案,该方案基于负荷能力、稳定性和易安装维护的原则。
通过选择适合的支架类型、材料和安装方式,能够确保管道的有效支撑和稳定运行。
一种架空蒸汽管滑动支座保温结构的优化方案
一种架空蒸汽管滑动支座保温结构的优化方案枚军;李静;王婧璇;赵晨宏【摘要】以山西某市工业园区架空蒸汽管网工程为例,提出了一种架空蒸汽管滑动支座的保温新结构,计算了普通滑动支座和新保温结构滑动支座的散热损失,并结合前期施工成本和后期运行费用,对普通滑动支座和新保温结构滑动支座进行了技术经济分析.结果表明,新保温结构滑动支座在施工阶段成本费用较高;但在运行期间可有效减少由于滑动支座弧形板处热损失所导致的蒸汽损耗的运行费用.因此采用新保温结构滑动支座实现了运行阶段的稳定、安全、节能、节省费用等.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)012【总页数】3页(P97-99)【关键词】架空蒸汽管道;滑动支座;保温结构;散热损失【作者】枚军;李静;王婧璇;赵晨宏【作者单位】太原智博热电工程设计有限公司,山西太原030006;太原智博热电工程设计有限公司,山西太原030006;太原智博热电工程设计有限公司,山西太原030006;太原智博热电工程设计有限公司,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TU995.31 概述蒸汽供热系统,广泛地应用于工业厂房或工业区域[1]。
随着蒸汽供热系统的发展,蒸汽管道的一些问题也日益凸显,如蒸汽管道的散热损失。
蒸汽管道的散热损失直接影响到运行的稳定、安全以及费用投资等[2-7]。
本文以山西某市工业园区架空蒸汽管网工程为例,针对架空管普通滑动支座弧形板处散热损失较大的问题,提出了一种架空蒸汽管滑动支座的新保温方式,阐述了其保温结构,计算分析了新保温结构滑动支座与普通滑动支座的散热损失,最后从施工成本和运行费用两方面,对两种滑动支座进行了技术经济分析。
以山西某市工业园区架空蒸汽管网工程为例,架空蒸汽管外直径为529 mm,蒸汽温度为210 ℃,压力1.5 MPa,该市的环境温度[8]为-6 ℃;采用的保温材料为离心玻璃棉,容重60 kg/m3,耐温不大于350 ℃,厚度170 mm,导热系数为0.038 8 W/(m·K)。
[支架,热力,管道]热力管道支架的设计与安装探究
热力管道支架的设计与安装探究【摘要】城镇冬季供暖主要来自于庞大的供热管网系统,但是支撑管网的却是体积只有十几立方米的固定支架,它的主要作用是用来承担由供热管道的热膨胀所产生的强大推同时也是供热管网得以安全有序进行供热的重要保证。
本文简要对此进行相关的阐述,并提出相关看法,并对固定支架在实际工程中出现的问题进行简要的分析。
【关键词】热力管道;支架设计;安装探究在进行工程设计的过程中,只有正确地设计与安排适宜的固定支架,才能够从根本上保证供热管道的稳定与安全。
一旦在施工过程中不正当地使用,就很容易出现严重的安全问题,所以在实际的施工过程中要确定固定支架所能承受的荷载,保证热力管道的正常运行。
1热力管道支架中的应注意问题(1)明确施工图纸与现场的管道统一排列时所需要的支吊架的结构形式。
(2)管架是支撑热力管道的结构,热力管道在一定程度上也相应地支撑着管架,所以两者形成一个统一协调的空间体系。
(3)柱顶就相当于支撑在一个有限的弹簧座上,热力管道在柱顶起着支撑的作用,所以热力管道柱架的计算长度要小于独立的悬臂柱。
(4)要按照支吊架结构形式与热力管道荷载的实际需要,选择适宜的材料进行备料。
(5)在制作支吊架的过程中,下料要准确到位,对于支吊架的拼接部位要平直。
在下料与钻孔的过程中严禁使用焊割、气烧工艺。
对于每一个支吊架来说,尺寸要精确,形状要规矩。
(6)对于同一个规格的支吊架来说,尺寸要一致,大小要相同。
(7)在进行支吊架的拼缝连接的过程中,除了设计者注明以外,焊缝的的宽度均不能低于4毫米,应该要注意全长焊满。
(8)支吊架设计完成后,要及时进行清洁工作,将支吊架表面的灰尘、污垢、锈斑与焊渣等污物除净。
在后期涂抹油漆的过程中要注意油漆的涂抹厚度,要达到厚度均匀,不能出现脱皮、褶皱、气泡、流滴与漏刷的现象。
(9)经过防腐处理后的支吊架要经过批准后才能被运到现场进行安装作业。
2支架产生位移的原因热力管道在安装过程中涉及到大量的管道元器件,通常将影响支架位移的因素分为以下四种:膨胀弯出现问题、固定支架安装不稳、导向支架与滑动支架移动。
管道设计中支架的合理及优化设计
管道设计中支架的合理及优化设计发表时间:2016-04-20T13:44:32.070Z 来源:《工程建设标准化》2016年1月供稿作者:白冰[导读] 山东省冶金设计院股份有限公司现阶段热力专业的施工图对管道、风道、桥架等设备管线的支架没有深入的详细描述,只是标注了各专业管线的相应标高,这就造成在施工过程中各专业管线交叉,给施工带来困难,严重影响相关专业的施工进度(山东省冶金设计院股份有限公司,山东,济南,250014)【摘要】现阶段热力专业的施工图对管道、风道、桥架等设备管线的支架没有深入的详细描述,只是标注了各专业管线的相应标高,这就造成在施工过程中各专业管线交叉,给施工带来困难,严重影响相关专业的施工进度。
通过对热力专业管道支架因地制宜的优化设计和安装可以使设备管道安装达到坚固美观、感官良好的效果,并能大大促进施工安装的进度。
【关键词】管道设计;支架;优化设计前言架空输送管道在介质和大气温度变化的作用下,将产生热胀冷缩现象。
为适应这种热胀冷缩的要求,保证管道稳定和满足正常生产的要求,通常每隔一段距离,设置一个固定点,在两个固定点之间,设置补偿器。
这样管道系统就分为若干区段,每个区段的热胀冷缩能量由这一段的补偿器吸收,活动支架所受的力也通过该段管道传给固定支座,整个系统就成为—个稳定的系统。
一、管道支架设计原则1、共同工作原则(1)管道支架是支承管道的结构,而管道在一定程度上也支承着管道支架,两者形成一个空间体系而共同工作。
(2)柱顶相当于支承在一个有限变位的弹性支座上,即管道在柱顶起着支承的作用,因此管架柱的计算长度就比独立的悬臂柱小。
2、牵制作用(1)多管共架的管线,各管道同时产生温度动作的可能性是不存在的。
(2)在任一瞬间有温度作用的管道力图推动管道支架唯一;无温度动作的管道,非但不推动管架位移,反而起着阻止管道支架位移的作用。
(3)管道支架承受的实际摩擦力及由此产生的弹性位移值,通过上述作用一般可减少30%以上,这种现象说明了管线的不同时工作对管道支架的受力具有牵制作用。
管道设计中支架的合理及优化设计
架 对管 道 的变 形适 应 能 力 最 强 , 因而 最 为 经 济 。但 摇 摆支 架制 作较 麻烦 , 铰 性能 可靠 度不 足 , 半 且半 铰
差 ; 管道 固定 点至 所计算 的管架顶 之 间的距离 。 I为
对矩 形 断面 的管道 支 架来说 , 根据 上 面公式 , 可
以推 出 以下 判 断公式 :
所 受 的风荷 载 。它 作 用 在管 道 中心 线上 , 以集 中 并 力 加弯矩 的形式 传 给支 架 。 ( ) 梁式 管 架 纵梁 所 2纵 受 的风荷 载 。对 独 立管 架 来说 , 柱子 所 受 的 风荷 载 般 可忽 略不计 , 纵梁 式 管 架要 考 虑作 用 到纵 梁 但
-
某常 温 工 作 的 高 架 输 水 管 道 , 称 直 径 8 0 公 0 mm, 中心距 地 面 75m; 管 . 管重 15 N/ 充 满水 .9k m,
时 , 重 5 0 N/ 采 用 T 形 钢 筋 混 凝 土 独 立 活 水 . 2k m;
动支 架 , 跨度 1 m, 架 柱 高 8m; 装 时 温度 5C, 4 支 安  ̄ 运行 时 管 内水 温 最 高 达 5 " 支 架 顶 部 做 成 u型 0 C; 槽, 加卡 箍 限制钢 管 的径 向移 动 , 用 橡 胶 衬 垫 , 并 如
表格 ( 文献 E- 5 3 ; 为作 用 在 1个 管 架顶 如 ]I — )G 表
上 的总计垂 直荷 载 私为 管道 与支座 问 的摩 擦 系数 。
管道支架的制作安装技术及优化设计
重 影 响 相 关 专 业 的 施 工 进 度 。 通 过 对 机 电 专 业 管 道 支 架 因 地 制
1 角钢 、 ) 槽钢 、 钢板 、 栓等 国标件 应 为专业 厂家 生产 , 螺 自行 宜 的优化设计和 安装 可以使设 备管道安 装达 到坚固美观 、 官 良 制作的管架部件所用钢材 全部采用 Q2 5 感 3 B钢 , 制作 时 , 钻孔不得 好 的效果 , 并能大大促进施工安 装的进度 。本 文结 合宝龙巷 住宅 用气烧 , 电焊条全 部采 用 E 3 0 A 1 。2 制作 的管 架 经除锈 4 0 ~F 3 3 ) 小 区工 程 的 实例 对 上 述 问 题 加 以讨 论 。 后 防腐 , 颜色按 工程统 一规 定执 行 。焊缝 厚度 除 图示 注 明者外 ,
第3 6卷 第 1 7期 20 10 年 6 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
Vo . 6 No. 7 13 1
Jl. 2 1 t n 00
・13 ・ 6
文 章 编号 :0 96 2 (0 0 1 .1 30 10 —8 5 2 1 )70 6 .2
均 不得 小 于 4Ir , 长 度 满 焊 。3 室 内 管 道 支 架 的 做 法 和 所 选 l 全 Tn ) 1支 、 ) 吊架 的制作安装遵循平 整牢 固、 观的原则 , 间距 应 材 料必须符合 中国建筑标 准设 计研究 院出版的 0 S 0 美 其 3 4 2室 内管道 符合 G 0 4 —02建 筑给水 排 水及 采 暖工程 施 工质 量 验 收规 支架及 吊架 的相关要求 , 管支 座安装 的做 法和所选材 料必须符 B 5 2 22 0 弯
管道支架的设计分析
管道支架的设计首先我们应明确哪类管架应该土建专业设计,哪类管架应该配管专业设计。
支承管道的管架通常分为三部分:一、属于土建结构部分。
习惯称之为“管架”或“管廊”,包括内管廊和外管廊。
二、管道与土建结构之间相接的各种支、托、吊部分。
三、生根在建筑结构上的各种支架,高度通常在2m以下。
通常第一类支架由配管专业提供条件,由土建专业设计完成;第二类支架通常由配管专业负责设计;第三类支架在建筑物上的预埋件由土建专业设计,其他部分由配管专业完成。
⒈管道支架的分类及定义按支架的作用分为三大类:承重架,限制性支架和减振架。
①承重架:用来承受管道的重力及其它垂直向下荷载的支吊架。
它又可分为:刚性支吊架、可变支吊架或弹簧吊架、恒力吊架。
a、刚性支吊架:用于无垂直位移的场合。
b、可变支吊架或弹簧吊架:用于有少量垂直位移的场合。
c、恒力吊架:用于垂直位移较大的地方。
②限制性支架:用来阻止、限制或控制管道系统热位移的支架。
它又可分为导向架、限位架和固定架。
a、导向架:使管道只能沿轴向移动的支架,不允许有角位移。
b、限位架:允许管子的某一点有角位移,但不允许有线位移。
c、固定架:不允许支承点有三个轴线的全部线位移和角位移。
③减振架:用来控制或减除重力和热膨胀作用以外的任何力(如物料冲击、机械振动、风力及地震等外部荷载)的作用所产生的管道振动的支架。
减振架有弹簧和油压式两种类型。
⒉水平管道的最大支架间距管道支架间距是指管道的跨度。
一般管道的最大支架间距是按强度条件及刚度条件计算决定,取其较小值。
管道支架的设置使管道形成分段,常见的有几种典型的形式:a、单跨梁(有图)b、多跨连续梁(有图)c、L形弯管 (有图)d、U形弯管 (有图)e、三轴向弯管 (有图)①支架间距按强度条件计算:WZ L ][σ= 式中:L —管道支架间距,m ;Z —管子断面系数,3cm ,通常管子的断面系数公式为()D d D Z 3244-=π;W —管道单位长度的重力,单位:m N /10;][σ—热态下管材受重力荷载部分的许用应力,MPa ,通常取2][h σ;][h σ—管材在热态下的许用拉应力。
管道施工中的管道支架设计
管道施工中的管道支架设计管道支架是管道施工中不可或缺的一部分,它的作用是支撑管道,使其保持稳定的状态。
在管道施工中,管道支架的设计至关重要,因为它直接影响到管道的安全性和稳定性。
本文将从管道支架的设计原则、设计方法和设计注意事项三个方面进行探讨。
一、管道支架的设计原则1. 安全性原则管道支架的设计首要原则是保证管道的安全性。
在设计过程中,应该考虑到管道所承受的荷载、温度变化、震动等因素,以确保管道支架的稳定性和安全性。
2. 经济性原则管道支架的设计还应该考虑到经济性原则。
在设计过程中,应该尽可能地减少材料的使用量,降低成本,同时保证管道支架的稳定性和安全性。
3. 实用性原则管道支架的设计还应该考虑到实用性原则。
在设计过程中,应该考虑到管道的使用环境和使用要求,以确保管道支架的实用性和可靠性。
二、管道支架的设计方法1. 确定管道支架的类型在设计管道支架之前,需要先确定管道支架的类型。
常见的管道支架类型有吊杆式、支架式、吊架式、吊耳式等。
不同类型的管道支架适用于不同的管道类型和使用环境。
2. 计算管道支架的荷载在确定管道支架类型之后,需要计算管道支架的荷载。
管道支架的荷载包括管道本身的重量、管道内介质的重量、管道所承受的外部荷载等。
通过计算管道支架的荷载,可以确定管道支架的尺寸和材料。
3. 设计管道支架的结构在计算管道支架的荷载之后,需要设计管道支架的结构。
管道支架的结构应该考虑到管道的使用环境和使用要求,以确保管道支架的稳定性和安全性。
4. 选择管道支架的材料在设计管道支架的结构之后,需要选择管道支架的材料。
管道支架的材料应该具有足够的强度和刚度,以承受管道的荷载和外部荷载。
三、管道支架的设计注意事项1. 确保管道支架的稳定性在设计管道支架的结构时,应该确保管道支架的稳定性。
管道支架的稳定性是保证管道安全性的关键因素。
2. 确保管道支架的可靠性在选择管道支架的材料时,应该确保管道支架的可靠性。
管道支架的可靠性是保证管道安全性的关键因素。
管道支架的选型优化简介
管道支架的选型优化简介管道支架的设置对于管道设计来说是一项极为重要的工作,尤其对于那些高温高压、有毒可燃、强腐蚀性的管道。
正确的支架设置可以满足管道强度和钢度的需要,同时能够有效的降低管道对机械设备产生较大的附加载荷,防止因管道的震动,位移等原因造成的泄露、爆炸等事故的发生,这样就可以有效的保护管道和设备管口,保障化工装置的正常生产运行。
管道支吊架是整个管道设计的难,也是核心内容,但往往很多设计人员对这一点不是很重视,管道支吊架的设置得当如否,会影响整个管系的工作情况,甚至会涉及到安全问题,这是一个很值得注意的地方,特别是对于高温\高压和特别恶劣的工况下.一、管道支架的定义以及分类:1、管道支架的定义:支架用于地上架空敷设管道支承的一种结构件。
2.管道的支架类型按支架的作用可以分为三大类:承重架、限制性支架和减振架。
限制支架又可分为:固定支架和活动支架。
固定支架:固定管道使在该点无任何方向位移,即管道在该点水平(轴向和径向)和垂直方向位移值为零。
固定支架一般设置在设备和附件(阀门、三通等)附近,以及方向、波纹补偿器两侧。
用来保护弯头、三通支管、阀门等不被过大的应力破坏。
活动支架:可以承受管道水平或垂直方向的位移,并能承受管道垂直载荷。
活动支架又分为,滑动支架、滚动支架和导向支架。
滑动支架、滚动支架:约束管道向下方向的位移,不限制管道的水平位移。
滑动支架与滚动支架只对管道一个方向上有约束力,对其他方向没有约束力。
导向支架:引导管道在轴向上的位移,限制垂直方向和另一个水平方向的位移。
导向支架可以防止管道产生纵向弯曲。
二、管道支架的受力计算:Ⅰ、支架横梁承受的主要载荷包括:支架自重、管道重量、输送介质重量以及保温等其他管道附件的重量。
管道横梁计算是除考虑以上载荷外,在某些情况下还需要考虑检修行人等产生的载荷。
1、水平直管中单个支架承受载荷(如图1所示):图1Fb=q(a+b)/2Fb............................支架B所承受管道工作载荷,N;q............................管道单位长度载荷,N/m;a,b.........................支架间距,m。
供热工程中架空管道敷设的设计及施工要点
供热工程中架空管道敷设的设计及施工要点天津市国丰供热有限责任公司摘要:集中供暖工程供热蒸汽管道温度高、压力大,因此施工难度相对较大、施工质量要求高。
而在民用建筑发展速度日益加快下,各种新技术新设备也开始广泛运用于民用建筑之中,其中一种较为常用的系统便是采暖供热系统。
本研究先介绍了目前供热管网优化设计的现状及存在的问题。
接着明确了室外供热管网设计施工的关键节点。
关键词:供热工程;架空管道敷设;施工要点中图分类号:TU995 文献标识码:A引言目前,大多数城市的集中供热都是以热、电联合生产为主要方式,少部分地区则是以锅炉房作为辅助方式,以保证城市的供热需要。
大部分的供热管网都是单一的枝状延伸,这样可以节省成本,但在管网线路上会存在一些问题。
为此,有必要对城市集中供热系统进行合理的规划和优化,以保证城市集中供热系统建设的顺利进行。
1 供热工程架空管网设计要点1.1 室外管网水力平衡设计热网水力平衡问题是热网设计中的一个重要问题,它直接影响到热网的质量。
为了保证管网的水力平衡,设计者要做好以下几个方面的工作。
①水力平衡设计要点。
室外管网主平衡的好坏直接影响到供热质量及用户的供热,所以设计者必须通过分析供热量及能耗来实现管网平衡,从而保证供热质量。
②支路均衡。
设计者应根据用户要求,计算出主管线与支线的失衡比率,并对平衡阀进行合理的控制,消除支线内残余压力,使管网内水力平衡。
③排水放空的设计要点。
设计者在设计过程中,应对泄水阀、检查井等进行合理布置,并安装相应阀门,为以后的水力平衡控制打下基础。
1.2 管网平衡的设计优化在供热系统中,热媒是由封闭的管道输送到各个用户的。
要保证设计的合理,就必须在供热系统中按计工况进行操作,使得每个用户都能得到对应的设计流量,这样才能保证供热系统的正常工作。
在完成网络均衡时,必须根据规范的水力均衡计算,以保证每个回路的流量满足设计的需求;在室外每一回路及建筑物入口的供热给水管线上都装有一个平衡阀门或其它水力均衡部件。
关于热力管道立管支架设置的一些建议
关于热力管道立管支架设置的一些建议发表时间:2020-11-18T01:59:31.477Z 来源:《防护工程》2020年21期作者:杨红星[导读] 热力管道立管又因管道通水后会产生形变,因此热力管道立管支架的设置便更为重要和不易做好。
中国核工业华兴建设有限公司安装分公司第八工程管理部江苏南京 210000摘要:热力管道在安装完成通水后,在热力和压力作用下,管道会有较大的变形,如果不能将支架设置合理,可能出现支架变形、管道变形甚至管道崩坏等可能,因此支架的设置尤为关键,在这里谈一下关于热力管道立管支架设置的一些建议。
关键词:热力管道;支架设置引言管道立管支架设置是工程中的亮点部位,支架设置合理美观,能够为工程增加亮点,热力管道立管又因管道通水后会产生形变,因此热力管道立管支架的设置便更为重要和不易做好。
热力管道在安装完成通水后,在热力和压力作用下,管道会有较大的变形,如果不能将支架设置合理,可能出现支架变形、管道变形甚至管道崩坏等可能,因此支架的设置尤为关键,在这里谈一下关于热力管道立管支架设置的一些意见。
本项目热力管道为空调热水管道和蒸汽管道,材质为焊接钢管,无缝钢管,因此讨论的热力管道指的是此管道。
在平面上布置的管道支架设置较为简单,因此不做讨论,此次主要讨论热力管道立管的支架设置。
热力管道立管上设置的支架分为固定支架和滑动支架。
首先是固定支架的设置,按照规范要求,热力管道的固定支架设置在立管底部和伸缩节的上一层。
考虑到管道为负一层转弯至上部,因此底部固定支架设置在一层,另外起到承重作用,因此做承重固定支架,支架形式按图1设置。
图2 导向滑动支架形式图4 减震支架形式热力管道立管支架设置是工程中的重点,设置合理美观不仅提高管道安装的安全性,关系整个管系的稳定,减少后期隐患问题的出现,更能为工程增加亮点,较合理的设置固定支架,可以最大程度的减少对后续工段的影响。
参考文献:[1]《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016.[2]05R417-1图集室内管道支吊架.[3]03S402图集室内管道支架及吊架.。
浅析独立式架空管道支架的荷载和结构设计
浅析独立式架空管道支架的荷载和结构设计发布时间:2021-12-23T08:00:45.658Z 来源:《防护工程》2021年24期作者:木双士[导读] 独立式架空管道支架(简称管架)属于特种结构,由管架和管道两者形成一个空间体系而共同工作,管架作为管道的支承结构,一般由管座(简称柱)、管架梁和基础组成。
在冶金、石油和化工等工程中广泛应用,而且数量多、分布广,所占的工程费用比例较大,因此做好管架的优化设计和施工,对加快基本建设速度,节约建设投资,具有重要意义。
木双士鞍山华泰环能工程技术有限公司辽宁鞍山 114000摘要:独立式架空管道支架(简称管架)属于特种结构,由管架和管道两者形成一个空间体系而共同工作,管架作为管道的支承结构,一般由管座(简称柱)、管架梁和基础组成。
在冶金、石油和化工等工程中广泛应用,而且数量多、分布广,所占的工程费用比例较大,因此做好管架的优化设计和施工,对加快基本建设速度,节约建设投资,具有重要意义。
关键词:架空管架;荷载;固定管架;刚性管架;柔性管架;半铰接管架引言:在独立式架空管架的过程中,需要工艺专业管道及拟设管道支架的平面布置图、纵断面图、横断面图;管道几何信息及对管道支架的要求;管道重量;管道内介质重量;可变荷载;固定管道支架上的各种管道水平推力及其作用方向和垂直荷载等设计资料,从而确定管架形式,进行管架的荷载计算、内力分析、承载力计算等。
荷载设计:一、竖向荷载:1、永久荷载: 1)管道本体:管道自重,包括管道内衬、加劲肋板、阀门、法兰、补偿器和支吊挂件,以及外裹保温层等; 2)管道支架:管道支架及支撑自重。
2、可变荷载: 1)管道内:管道内介质重、管内沉积物、试压水等; 2)管道外:积灰、冰雪、平台上操作或检修荷载等;其中冰雪荷载按具体情况考虑。
管道支架承受的竖向荷载按其左右两个支架间跨距的一半之和取用;集中荷载按简支受力分配取用。
积灰荷载按现行国家标准《荷载规范》GB50009采用,但一般不大于0.3KN/m2。
热力管道支架设计和安装技术分析
热力管道支架设计和安装技术分析摘要:随着经济和各行各业的快速发展,无论城市冬季供暖或是石油化工、热力发电等领域的需求,庞大的热力管网系统的稳定运行离不开热力管道支架的科学而合理的设计与安装。
仅十数立方米的支架,承载着热力管道,保障着管网安全有序运作。
文章就热力管道支架设计与安装中较为常见的位移问题进行探讨,就影响支架位移几种因素:膨胀弯、固定支架、导向支架及滑动支架做相应介绍,并提出针对性防范措施。
以期提供参考。
关键词:热力管道;支架;设计;安装引言北方城市冬季供暖离不开庞大的供热管网系统,而热力管道的稳定与安全需要从设计和安装两方面提供保证。
任何一方面出现偏差都可能导致严重的安全事故,故在整个工程设计阶段,就应当对热力管道支架的设计和安排制定稳妥的方案,在施工过程中确定固定架所能承载的负荷,以确保热力管道运行正常[1]。
笔者从热力管道设计与安装中常见的管道位移问题展开探讨,就其应注意的问题与细节进行分析。
以供参考。
1热力管道安装热力管道施工适用范围交广,如暖通施工、日常热水管道施工等,基于其使用环境的特殊性,在热力管道施工中,选材十分关键,管材、阀门、配套装置都应严格的遵循其使用的需求来进行采购及使用。
热力管道其主要是用于输送热水,长期处于高温、高压的使用环境下,热力管道施工极易受到多种因素的影响。
考虑到热力管道使用、维护的便利性,在实际的施工过程中,技术人员应把握好安装的间距及方式,确保热力管道施工的质量。
热力管道安装主要可分为架空敷设、地沟敷设、埋地敷设三种,在不同施工环境下应结合实际需求进行安装方式的选择,架空敷设经济性较为突出,但是其实用过程中的热量流失问题也较为突出,地沟敷设主要适用于距离短、直径小的热力管道敷设,施工过程中也要适度进行保护,埋地敷设选材、施工的技术要求较高,后续的检修工作较为复杂。
为了更好的优化热力管道安装的质量,技术人员应明确质量要求,做到科学施工。
2热力管道安装过程中存在的质量通病2.1规范化施工意识不强在热力管道施工前期,技术人员都会结合施工的实际需求进行科学的设计,通过可行性较强的施工图纸指导,热力管道施工的质量可得到相应的保障,但是在实际的施工过程中,部分施工团队为了降低施工成本私自进行图纸变更,在差异化的循环安装下热力管道的实用性将大打折扣,热力管道直径不达标或安装路线更改都会在一定程度上影响到其日常的使用,对用户而言会造成些许不利影响。
管道支架方案
管道支架方案在工业生产中,管道作为传输液体、气体等流体介质的重要设备,扮演着不可或缺的角色。
而管道支架作为管道安装中的重要组成部分,起着支撑、固定、保护管道的作用。
因此,选择合适的管道支架方案对于确保管道的稳定运行和安全性至关重要。
一、管道支架的作用管道支架在管道安装中起着重要的作用,主要包括以下几个方面:1. 支撑管道:管道支架通过将管道固定在特定的位置上,支撑管道的自重及运行中的压力,使其保持稳定的状态。
2. 固定管道:管道支架能够确保管道在运行过程中不发生位移或者震动,从而保证其正常运行和使用安全。
3. 缓冲振动:管道在运行过程中会产生一些振动,通过合适的管道支架方案能够对这些振动进行缓冲和吸收,从而减少管道产生的噪音和对周围结构的影响。
4. 保护管道:管道支架能够保护管道免受外部环境的损害,如风、雨、雪等自然因素以及一些机械碰撞等。
二、管道支架方案的选择原则选择合适的管道支架方案需要考虑多个因素,包括管道的材质、管道的类型、管道的规格、管道的运行温度和压力等。
在选择管道支架方案时,应遵循以下原则:1. 合理布置:按照管道的布置方向、长度和几何形状等特点,合理布置管道支架的位置和数量,保证管道的稳定性和安全性。
2. 适当刚度:管道支架的刚度要与管道的刚度相匹配,以保证管道在运行过程中不发生过度变形和位移,并能够抵抗外部环境的影响。
3. 合理载荷:管道支架需要能够承受管道的自重、运行过程中的压力和温度变化带来的力的作用,以及一些突发荷载的影响。
4. 优质材料:管道支架应选用耐腐蚀、耐高温、耐磨损等特性的优质材料,以保证管道支架的使用寿命和可靠性。
三、常见的管道支架方案根据不同的管道特点和工程要求,常见的管道支架方案有多种,如下所示:1. U型支架:U型支架适用于直径较小的管道,它的结构简单,安装方便,适合于一些不规则布局的管道系统。
2. 悬挂支架:悬挂支架通过吊装的方式将管道固定在支架上,适用于在工厂车间层高较低的情况下安装管道。
管道固定支架和活动支架(滑动支架滚动支架导向支架悬吊支架)
管道固定支架和活动支架(滑动支架滚动支架导向支架悬吊支
架)
供热管道支架可分为固定支架和活动支架,其中固定支架主要用于固定管道以限制管道轴向位移,常设置在补偿器和附件旁,用以均匀分配补偿器之间管道的伸缩量,如下图所示便是固定支架的几种不同形式。
活动支架允许管道轴向位移,可分为滑动支架、滚动支架、导向支架和悬吊支架,其中滚动支架是变滑动为滚动,减少与管道的摩擦
力,滚动支架用于介质温度较高的管道时采用滚珠支架。
悬吊支架又可以细分为卡箍、吊杆和支承结构。
相对于活动支架,固定支架除了承受管道、附件、介质及保温的重量外,还需要承担轴向伸缩推力和变形应力,更多一级建造师市政课件,关注蜗牛市政。
钢结构管道支架的优化设计
钢结构管道支架的优化设计【摘要】文章从钢结构管道支架设计的原则,钢结构管道支架常用结构类型,管道支架的选型,支架柱长细比的选择,管道支座的选择,某大型蒸汽管道支架优化设计实例分析六方面来介绍,【关键词】管道支架,有限元模型,优化设计近年来,在我国工业建筑项目中钢结构管道支架应用越来越广泛,它也是管道工程设计的重要组成部分,管道介质主要有热力管道、蒸汽管道、水管、除尘风管、烟气管道、压缩空气管道、硫铵溶液输送管道等。
一、钢结构管道支架设计的原则钢结构管道支架(以下简称管架或支架)设计应满足施工及正常使用状态下各种作用,偶然事故情况下结构维持必要的稳定。
以可靠指标度量结构构件的可靠度,用含分项系数设计表达式进行计算,一般采用有限元或PKPM 计算软件,通过对支架的受力模型及动力特的分析,抗震地区还应考虑支架的抗震性能分析,从而设计出合理的钢结构管道支架。
支架设计的一般原则主要有以下几个方面:1、管道支架设计使用年限为50年。
安全等级取一级,结构重要性系数γ0 取1.1。
2、所有结构构件均应进行承载力计算;有抗震设防要求的结构,尚应按规定进行结构构件抗震承载力验算。
3、管道支架横梁在垂直荷载及水平推力作用下,按照双向受弯构件计算。
固定管道支架横梁的最大挠度不宜大于梁跨度的1/500;其他管道支架横梁的最大挠度不应大于梁跨度的1/250。
竖向荷载(标准值)作用下的挠度容许值不大于L/400;管道水平推力(标准值)作用下的挠度容许值不大于L/400。
沿管道横向风荷载标准值作用下的柱顶位移不大于H/400;固定管道支架沿管道纵向在管道水平推力作用下的柱顶位移为H/400;H 为支架高度。
(4)地震基本烈度为8 度及8 度以上地区的活动管道支架应采用刚性活动管道支架。
二、钢结构管道支架常用结构类型独立式管架包括固定管架、刚性管架、柔性管架、半铰管架、双向活动管架(摇摆管架)。
相对于固定管架,其他均属于活动管架。
架空保温管制造工艺与节能支架性能比较
导热油温度 7;
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传统滑动支 架散热损失 $'(-' ,&,-2 '$'-2 2#4-2 & &&+-" & #24-( 7$ :73" %
节能滑动支 架散热损失 (&-& (2-4 $2-' 4"-( 7$ :73" %
本文责任编辑贺明健
(/$2(
在使用寿命方面现场制作架空保温管使用寿 命一般为 &# I&, =预制架空保温管使用寿命在 ", =以上
$"节能支架
$-!"滑动支架 传统滑动支架的管托结构见图 ( 传统滑动支
架的管托主要由支撑弧板曲面槽组成 为了满足 支撑刚性要求需要将曲面槽通过支撑弧板与工作 管直接连接由此散热损失严重
根据输送介质不同预制架空保温管主要分为 预制架空热水保温管预制架空蒸汽保温管 不同 于现场制作架空保温管的现场保温防腐作业预制 架空保温管将现场保温防腐作业改为工厂预制确 保了架空保温管的保温效果和质量最大限度提高 了架空保温管的整体保温性能
本文对架空保温管制造工艺进行对比介绍节 能滑动支架节能固定支架结构分析比较支架散热 损失
在制造效率运输现场存放方面现场制作架 空保温管制作时间长手工作业规范性差质量难以 控制易造成成品管热损失偏大 工作管保温材料 等原材料多次运输运输成本高现场存放占地面积 大材料性能易受日晒降雨等天气因素影响 预制 架空保温管制作模块化程度高制作时间短成品管 运输简单可实现现场集中存放
供暖系统(管道)的优化提案
供暖系统(管道)的优化提案1. 引言本文档旨在提出一套供暖系统(管道)的优化方案,以提高系统效率、降低能耗、延长设备寿命并确保用户舒适度。
在制定优化方案之前,我们对现有供暖系统进行了全面的分析和评估。
2. 现有供暖系统分析2.1 供暖系统概述供暖系统主要包括热源、管道、散热设备三个部分。
现有供暖系统采用热水循环作为传热介质,热源为锅炉房,供暖面积约为X 平方米。
2.2 存在的问题在实际运行过程中,现有供暖系统存在以下问题:1. 能耗较高:热源设备、管道传输和散热设备存在一定程度的能量损失。
2. 温度分布不均:部分区域供暖效果较好,而部分区域供暖效果较差。
3. 设备老化:部分管道和散热设备已超过使用寿命,影响供暖效果和安全。
4. 维护成本高:现有供暖系统维护困难,维修成本逐年上升。
3. 优化方案针对现有供暖系统存在的问题,我们提出以下优化方案:3.1 热源优化1. 更换高效率锅炉:选用高效、环保的锅炉,提高热源效率。
2. 引入可再生能源:结合当地气候和地理条件,可适当引入太阳能、地热能等可再生能源,降低化石能源消耗。
3.2 管道优化1. 更新管道材料:选用保温性能好、耐腐蚀、寿命长的管道材料,降低热量在传输过程中的损失。
2. 优化管道布局:合理规划管道布局,减少输送距离,降低能耗。
3. 增加调节阀门:在关键部位增设调节阀门,实现分区、分时控制,提高供暖效果。
3.3 散热设备优化1. 选用高效散热设备:更新老旧散热设备,选用高效、节能的散热器。
2. 提高散热效率:对散热设备进行表面处理,提高散热效率。
3.4 智能化管理1. 安装智能监测设备:实时监测供暖系统运行状态,包括温度、压力等关键参数。
2. 建立数据分析平台:对供暖系统运行数据进行收集、分析和处理,实现优化调度。
3. 用户端智能调控:根据用户需求和实时运行数据,实现分区、分时调控,提高供暖效果。
4. 投资与收益分析4.1 投资预算优化方案所需投资主要包括设备更换、管道更新、智能化设备安装等,具体预算如下:1. 热源设备更换:XX万元2. 管道更新:XX万元3. 散热设备更新:XX万元4. 智能化设备安装:XX万元总计:XX万元4.2 收益预测1. 能耗降低:优化后,预计供暖能耗降低XX%,每年节省燃料成本XX万元。
管道支架的合理设计
管道支架的合理设计摘要:管道支架属于特种结构,管架和管道两者形成一个空间体系而共同工作。
根据不同管架的结构特征,合理选择管架类型,确定管架荷载、允许长细比及计算长度,正确分析计算管架内力,选择与管架匹配的管托和基础形式,对管架设计的科学性、安全性、经济性十分重要。
关键词:管道支架;设计;荷载前言:在石油、化工、电力、金属冶炼及某些轻工业生产的装置中,管道是重要的组成部分之一,而管道支吊架又是与管道紧密联系在一起的结构。
在一个大型装置中,管道支架的设计工作量较大,是重要的设计任务之一。
管道支架设计不当,会使管道组成件在运行中损坏,如设备管口法兰,或使转动设备受损,更严重的会使土建结构受到破坏,导致试运中被迫停车。
因此,管道支吊架的设计越来越受到重视。
一、管道支吊架的分类及结构组成1.管道支吊架的分类按支架的作用管道支吊架分为三大类:滑动支架、导向支架和固定支架。
滑动支架是用来承受管道的重力及其他垂直向下荷载的支吊架,适用于无特殊位移要求的管道;导向支架的作用是限制线位移,在所限制的轴线上,至少有一个方向被限制;当支撑点不允许有热位移时选用固定支架。
2.管道支吊架的结构组成从管道支承的结构及连接关系等方面考虑,可把整个支架视为以下几部分组成:管部附着件、连接配件、特殊功能件、辅助钢结构及生根件。
二、管道支架设计原则1.管道支架选用要求管道支架的选用应根据管道支承点处所承受的各类荷载大小及其方向、位移情况、工作温度、是否隔热、管道材质、生根位置、限位或防振要求等综合考虑,选用具有足够强度和刚度的支架。
水平管道支吊架最大间距应满足强度和刚度条件。
强度条件是控制管道自身弯曲应力不应超过设计温度下材料需用应力的一半;刚度条件是限制管道自重产生的弯曲挠度,一般管道设计挠度不应超过15mm,根据管道的热位移选用不同的承重支架;沿直立设备顶部出来的管道或侧线管道设置承重支架和导向支架。
通常在靠近设备管口处的第一个支架为承重支架,以减少管口受力,当管道垂直荷载过大时,为降低承重支架生根点处塔体的局部应力,可在垂直管中间增设弹簧支架分担垂直荷载。
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滑动支架平面 ,需按空间刚架进行分析 。
(2) 管架梁计算
管架梁需要验算跨中 、支座边
缘以及集中荷载作用点等处的截面
强度 。管架梁计算截面上的内力组
合一般为双向受弯兼受扭 ,但如果 :
My ≤Mx/ 10 , 则可按单向受弯兼受
扭计算 。管架梁截面内力状态 (双
向受弯兼受扭) 如图 6 所示 。式中 : Mx 为垂直荷载下绕 x2x 轴的截面计
摘要 本文介绍了独立式架空管道滑动支架的设计思路 、结构选型及计算模型 ,可供类似 工程设计时参考 。
关键词 独立式架空支架 支架类型判定 刚性支架 柔性支架 摩擦力 ABSTRACT The behavior of sliding support for isolated supporting suspended pipeline was studied .
应满足承载力的要求 ,由于垂直荷载较小 ,水平荷载较大 ,偏 心距往往超出基础核心范围 ,为了保证管道的正常运行 ,设计 支架基础时 ,除计算地基承载力外 ,还应控制基础的偏心距 : e/ L ≤1/ 4 式中 : e 为基础
偏心距 , x 向和 y 向 ; L 为基础 边长 , x 向和 y 向。
11 工程概述
某蒸汽管架空工程采用 T 形独立滑动支架 ,蒸汽管
DN1000 ,凝 水 管 DN200 管 道 断 面 见 图 7 。DN1000 管 重
21983kN/ m , 保 温 重 2101kN/ m , 充 满 水 时 重 7185kN/ m ; DN200 管 重 013152kN/ m ,保 温 重 0120kN/ m , 充 满 水 时 重
第 21 卷 第 1 期 2004 年 3 月
特 种 结 构
Vol121 No11 March 2004
独立式架空热力管道滑动支架优化设计与方案比较
陶帆1 陈思源2
(11 北京市煤气热力工程设计院 100032 ;21 中国船舶重工集团公司 北京 100861)
(11Bejing Gas And Heating Engineering Design Institite 100032 ;21China Ship Building Industry Corp 100861)
图5
— 26 —
图 1 热力管支架分布示意
算弯矩 ; My 为轴向水平推力下 , 绕 y2y 轴的截面计算弯 矩 ; Mz 为轴向水平推力作用下的截面计算扭矩 ; Qx 为对 应于 Mx 的剪力 ; Qy 为对应于 My 的剪力 。
(3) 管架柱计算 管架柱截面上的内力组合
通常双向偏心受压 ,当独立式
据此 ,满足下面公式即为柔性滑动支架 :
H h
3
≥
EhΔl n0 4 Gμ
满足下面公式为刚性滑动支架 :
H h
3
≥
EhΔl n0 4 Gμ
41 刚性滑动支架受力分析
刚性滑动支架不能适应管道热变形的要求 ,管道和
滑动支架顶有相对位移 ,故产生摩擦力 Pm , 这就是刚性
滑动支架顶承受的管道轴向水平推力 :
质重以及施工试压阶段的水重 。
①对输送液体的管道 :
∑ ∑ G =
112 ( qz + qw) l +
qly
式中 :112 为荷载系数 ; qz 为管道自重 ( kN/ m) ; qw 为管道 的保 管 层 重 量 ( kN/ m) ; qy 为 管 道 内 输 送 的 液 体 重 量 (kN/ m) ; l 为管道支架间距 ; G 为作用在 1 个管道支架上
01671 , ωk = 01671kN/ m2 ; M风 = 114ωkDhl = 2481409kN·m ; F风 = 114ωkDl = 271585kN。
运行状态下管道垂直荷载标准值 : G = 13113kN ;试压 状态下管道垂直荷载标准值 : G = 2641495 。
21 支架刚柔性判定
Pm = kqGμ
单层刚性滑动支架承受的荷载和计算简图如图 3 所
示。
— 25 —
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
S PS T
特 种 结 构
2004 年第 1 期
51 柔性滑动支架受力分析
10 - 3cm/ m°C ; 试压时管壁温度 30°C 时 ,α = 11187 ×10 - 3 cm/ m°C ;安装温度 - 9°C。
DN1000 管中心距地 h = 7182m ,μs = 2 ,μz = 01636 ,ωk
= 01636kN/ m2 ;DN200 管中心距地 h = 8185m ,μs = 2 ,μz =
ห้องสมุดไป่ตู้
此 外, 还
应验算基础的
稳定 (抗倾覆
和抗滑移) 。
二 、实例
分析
从前面的
论述可知 ,滑 动支架在精确
设计时应细分
为刚性滑动支 架和柔性滑动
图 7 管断面
支架 ,而不应笼统地全部按刚性滑动支架进行设计 ,下面
以某工程为例将滑动支架细分为刚性滑动支架和柔性滑
动支架进行分析和计算 ,并将结果和原设计作比较 。
2951593 248138 341102 248138
表 2 支架刚柔性判别
Δl (mm) 运行状态 6813 试压状态 716
Pf (kN) 291670 31301
Pm (kN) 451955 921570
支架特征 Pf < Pm 柔性支架 Pf < Pm 柔性支架
运行状态 试压状态
Pf Pf
= 3 EcIΔl/ = 3 EcIΔl/
H3 H3
01337kN/ m ;管道风荷载标准值 w0 = 015kN/ m2 。某处滑动 支架高 H = 8m ,距固定支架 1615m ,跨距 1615m ,主要热管
SPECIAL STRUCTURES No11 2004
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
(3) 与管道轴线方向交叉的侧向水平荷载 : 风荷载 、
管道横向位移产生的摩擦力 、水平地震力 。风荷载有两
部份 ,其一是作用于管道 ,其计算作用点位于管道中心 ,
然后沿管道的径向以集中力的形式传给支架 ; 其二是直
接作用于支架柱和梁的风荷载 ,对于这部分风荷载 ,在通
常情况下都很小 ,均可忽略不计 。 21 荷载组合见表 1 。
= =
29167kN 31301kN
比较情况见表
2。
31 承载力计算 (设计值) 、配筋
按柔性支架进行设计 ,其内力及配筋情况见表 3 。
表 3 柱构件配筋
状态
截面 尺寸
内力 (设计值)
N
Mx
My
Vx
(kN) (kN·m) (kN·m) (kN)
运行 试压
450
×450
2061160 3651994
柔性滑动支架能适应管道
热变形 的 要 求 , 故 滑 动 支 架 顶
承受的管道轴向水平推力为 :
Pf
=
3 EJ kqΔl H3
n0
式中 :α为管道膨胀系数 ; L 为
管道固定点到所计算的滑动支
架顶之间的距离 (m) 。
单层柔性滑动支架承受的
荷载和计算简图如图 4 所示 。
61 滑动支架内力分析及支架
~DN1000 为主 ,大多数采用独立式管道支架 ,如青岛发电
厂供热管网工程 、聊城发电厂供热管网工程等 。但在过去
的大多数工程中 ,由于时间紧任务重等外界因素 ,管道滑
动支架不是工程设计中的重点 ,固定 、导向支架由于推力
大 ,尤其在高支架设计中因较难处理而往往成为设计重
点 ,故而往往忽略了管道滑动支架的仔细分析及优化设
管道自重 (含保温层) , 试压水重
管道轴向水平荷载 , 风荷载
半铰支架 3 种 ,半铰支架由于其构造相对复杂 ,存在半铰
性能可靠度不足 ,或者半铰构配件老化后更换困难的问
题 ,目前已很少采用 。
从力学性能上看 ,刚性 、柔性滑动支架的构造是一致
的 :立柱的柱脚固定于基础 ,柱顶自由 。热力管道由于介
This article described the design methodology , stucture selection and calculating model of sliding support . It can be a reference for similar project in civil engineering .
31 滑动支架类型判定
滑动支架从结构特征上区分有刚性支架 、柔性支架 、
SPECIAL STRUCTURES No11 2004
表 1 荷载组合
管道工作状态
荷载
内容
运行状态 施工试压状态
垂直荷载 水平荷载 垂直荷载 水平荷载
管道自重 (含保温层) , 管内输送介质重
管道轴向方向的水平荷载 , 风荷载 、地震力
支架柱的横梁与柱设计成刚接
时 ,在轴向水平推力作用下梁 端水平弯矩使管架柱受扭 ,管
架柱应做抗扭验算 。
(4) 基础计算
刚性基础 、钢筋混凝土扩展
基础 、钻孔灌注桩 、锚杆基础等都
是常用的支架基础形式 ,具体工 程采用何种形式应根据地质勘察
资料 ,在安全可靠和最经济的条
图 6 内力状态
件下确定。其中采用最多的是钢筋混凝土扩展基础 ,其首先
KEYWORDS Isolated erection support Support type selection Rigid support Flexible support