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管道支吊架是与管道紧密联系在一起的结构,是管道重要的组成部分之一。管道支吊架设计不当,在运行中会使管道其他组件易于损坏,更严重的是会使转动设备受损,直至停运。为满足管系的应力要求,也需要合理设置和正确选择弹簧支吊架。应使弹簧支吊架的间距不**过管道刚度和强度允许值下,满足管道膨胀柔性要求。其次,要准确计算弹簧支吊架对管道产生的一次应力和二次应力,这样才能保证弹簧支吊架选型得当,布置合理。因此,正确设计热力管道弹簧支吊架,对于改善管系振动、适应管系变形等有着重要的作用与意义。
一般在有热位移较大的重要部位,应考虑设置恒力弹簧支吊架,由于怛力弹簧支吊架的这一特点,因此在普通热力发电厂、核电站、石油和化工等热动力装置中得到愈来愈广泛的应用。恒力弹簧支吊架主要形式有 PH、LH、ZH系列。
支架间距尤其是水平管道的承重支架间距不得**过管道的允许跨距(即管道的间距),以控制其挠度、弯曲应力和剪切应力不**限。一般连续敷设的管道允许跨距(L)应按三跨连续梁承受均布荷载时的刚度条件计算,按强度条件校验,取两者中的小值。
弹簧支吊架具体强度刚度应该按照标准《电厂动力管道设计规范》(G764-2012)中10.2.2条公式计算。另外注意在水平管道方向改变处,两个支吊架间距的管子展开长度不应**过水平直管允许间距的0.75倍,其中一个支吊架应靠近弯管或者弯头的位置。
弹簧支吊架安装使用时的注意事项
(1)由制造厂按用户提供的安装载荷,用上、下两块定位块将弹簧支吊架的指示板固定在与安装载荷相应的位置上,使弹簧支吊架暂处于刚性状态。
(2)管道经清洗、水压试验后,取下上、下定位块,方可将管道投入使用。
(3)管道开始运行时,先检查定位块是否合部拆除,再检查指示板从安装载荷到工作载荷的位移过程中有无卡阻现象。
(4)管道投入正常运行后,检查弹簧支吊架在工作载荷 时的位移是否与设计一致。管道停止运行后,检查指示板是否复位到安装载荷的位置。检查弹簧的吊架紧扣性等。
常温的管道可采用固定支架,对于有热胀的管道,应根据柔性分析的要求,将一个架设置成固定支架,另一个架设置成滑动支架或导向支架。如果阀组很长,仅在阀组两端支撑,会使阀组中间下垂较大,应在中间增加一个支架,中间支架采用可调式支架,以便安装。中间架也可设置成固定架,热胀时向两端位移。
弹簧支吊架设置的灵活性,其可变化的范围较大。支吊架的位置、数量和型式选择往往因人而异。对同一个管系存在着多种支吊架设置方案,不同的设置型式将反映出不同的应力分布、应力值及端点受力。因此,在进行管道设计时,为使管系具有足够的柔性,除了应注意管系走向和形状外,支架位置和型式也是相当重要的。
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