管道支架的一般知识

管道支架的一般知识

一、对支架的认识

1、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。

2、管道支吊架是整个管道设计的难点,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.

3、有一个老师就曾经说过 " 管道的工作总的来说就是管道应力分析工作,即支吊架的设计",他也承认这句话是有点遍面,但也说明管道支吊架的设置在管道工作中的重要性.

二、支架的定义

•1、用于地上架空敷设管道支承的一种结构件。可以是钢制、砖、混凝土等。要求是稳固，可靠，所以基本用钢制。

•2、支架的组成：总体分五部分，管道附着件、连接件、特殊功能件、辅助钢结构、生根部件。按形式分为固定支架、滑动支架、导向支架、滚动支架等。按敷设分为低（0-1米）、中（1-2米）、高（4.5-5.5米）支架。

•3、重点研究2米以内的支架。

三、支架的类型和作用

•1、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。承重架有可分为滑动架、杆式吊架、恒力架和滚动支架。

•限制性支架又可分为导向架、限位架和固定架。

•管道设计人员最初配管时经常考虑的是一次应力问题，这个阶段主要考虑的支架为滑动架、导向架、固定架。

四、支架的选用原则

1、管道支架位置的确定

配管设计人员在管道布置的过程中，应同时考虑支架位置及设置的可能性、合理性、经济性等，这是管道与支架设计者的共同要求。管道支架位置的确定主要考虑下列八点：

a 承重架距离应不大于支架的最大间距，有压力脉动的管道，要按所要求的管道固有频率来决定支架的间距，避免发生共振。

b 尽量利用已有的土建结构的构件支撑，及在管廊的梁柱上支撑，结合a的间距考虑。

c 做柔性分析的管道，支架位置根据分析决定，并考虑支撑的可能性。

d 在垂直管段弯头附近，或在垂直段重心以上做承重架，垂直段长时，可在下部增设导向架。

e 在集中荷载大的管道组成件附近设承重架。

f 尽量使设备接口的受力减小。如支架靠近接口，对接口不会产生较大热胀弯矩。

g 考虑维修方便，使拆卸管段时最好不需做临时支架。

h 支架的位置及类型应尽量减小作用力对被生根部件的不良影响。

2、滑动架

滑动架是在支承点的下方支承的托架，除垂直方向支撑力及水平方向摩擦力以外，没有任何阻力。滑动架是管道设计人员在没有提应力管系前最常用的支架。非应力管线除个别特殊的情况除外都可以使用滑动架进行支撑。

•3、导向架

导向架是使管道只能沿轴向移动的支架，并阻止因弯矩或扭矩引起的旋转。由于结构的原因常兼有限制侧向线位移的作用。导向架就是在滑动架的基础上增加了管道的方向束缚，防止管线侧向位移等情况的发生。导向架一般设置在应力管线上，由应力专业对应力管系经过计算后给出。

•但是在常规配管当中下面几处地方我们应该自行的设置为导向架：

• a 在长距离输送物料的管廊上，如果没有设置膨胀弯，在设置两个滑动架后应该设置一个导向架，来限制其横向位移。

•

b 管廊上管道方向发生改变后应在相应的位置上面设置导向架，

c 塔顶输送下来的物料管线，第一个支架以后的支架都应该设置为立管上的导向

架。支架应该设置为四个方向的导向架，以防止管道因风荷载产生的摇晃。

•

d 调节阀出口的第一个支架应该设置为导向架。

•4、固定架

固定架是不允许支承点有三个轴线的全部线位移和角位移的支架。固定架为保护性支架，在很多情况下都强制设置为固定支架，目的是保护管道避免发生撕裂、震动等情况的发生。一般情况下，下列几种情况必须设置固定架

a 在长距离输送的管廊上，对于那些有膨胀弯的管线，两个膨胀弯之间必须设置一

个固定架，目的是使两个固定架之间的管道应力能够全部消失在膨胀弯上。

b 塔顶输送下来的管线，第一个支架应该设置为固定架，以缓解管口的受力情况。支架应设置在封头焊缝下方大于500mm的地方。

c 调节阀前应设置一个固定架，目的是防止调节阀因前后压力、温度等不同而产生的震动情况的发生。

d 安全阀后的水平管上应该设置一个固定架，防止因安全阀起跳产生的管道震动情况的发生，做到保护管道的作用。

五、关于支架的的计算

•1、直管段受得摩擦力计算

•2、墙支架的计算

•3、管道冷热伸长的计算

•4、支架的间距计算（按刚度条件）（图集）

•5、支架的间距计算（按强度条件）

六、几点应知道的知识与要求

•1、支架的类型：按外形分为T形，门形，单层、双层和多层，单片平面架，空间钢架，塔架。

•2、管道的管架图形符号表示

•

管道常用各种形式的管架安装，固定在地面或建筑物上方，图中一般用图形符号表示管架的

类型和位置。

•3、管道热胀冷缩产生应力和变形应优先考虑自然补偿，然后才是其他器材补偿。

•自然补偿的条件(L形、Z形、空间弯)

（1）当转角小于1 50度，可以用L形

（2） L形臂长最大20-25米，弯曲应力小于80MPa.

（3）有补偿就必须与固定支架配合使用，但热伸长量不得大于补偿量，管道推力不大于支架许用推力，管道不得产生弯曲。

•4、固定支架。设固定支架得点一般应在柱子轴线的主梁上，连续支架应使两侧的推力相差不大，管道上有特殊结构的按专门的规定计算。固定支架最好采用整体结构或焊接。

•5、管道支托点位置的选择。支托点一般选在管子上，优选在维修或清洗时不拆卸的直线管道。原则不在阀门、管道附件、膨胀节、弯头、弯管上做支点。

•6、支架生根的可选位置。

设备上

混凝土结构上

墙上

地上

基础上

钢结构上

大管上

•支架生根的可选位置也可混合使用

•7、管道支架间距需注意的问题：

（1）水平90度弯管两端支架间管道展开长度不得大于水平管道最大间距的0.73倍。

（2）垂直管道支架间距（考虑自重、风载）

DN(mm) 15 20 25 32-40 50 65 80 100 125 150 200

L(m) 3.5 3.8 4 4.5 5.5 6 6.5 7.5 8 9 10

• 8、一般来说DN50以下管径可不出支架图，由施工单位按图籍处理。

•9、较大管径管道支架、高支架、需应力分析的支架等有专业设计处理。

七、结束

•1、在油气化工等装置中，管道是重要的组成部分之一，而管道支架又是与管道紧密联系在一起的结构。

•2、管道应力的大小是衡量管系能否安全运行的标准之一，应力如果过大，管系可能就会遭到破坏，因此，管道支架的正确设置是装置安全运行的重要保障。

•3、管道支架的常规设置方法也就成为了管道设计人员的必备知识之一。正确的管架设置方法可以减少应力计算人员的工作量，同时更加保证了非应力管线的安全。

•4、在今后的工作中，希望大家都能够正确的设置管道支架，为装置的安全、稳定运行保驾护航。