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。
弹簧支吊架结构形式和型号表示方法:
本吊架根据安装形式分为中间连接吊架弹簧TH1上下连接吊架弹簧TH2、支架弹簧TH3三种型号。
TH1又分为A、B、C三种类型;
TH1A(T1)为单耳连接吊架弹簧;
TH1B(T2)为双耳连接吊架弹簧;
TH1C为螺纹连接吊架弹簧;
这三种类型弹簧,主要用于悬挂在钢梁、管梁、底板上。
TH2(T3)适用于安装在钢梁上;
TH3(T4)主要用于搁置在基础、钢梁、楼板上;
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。
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。
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。
弹簧的失效主要有断裂失效和弹力失效,其中断裂失效为常见,其危害也。实践表明,绝大多数弹簧的疲劳失效是由于高应力造成的,而高应力是弹簧承受高荷载和大变形的必然结果。因此,在管道设计时,要力求避免弹簧承受比较大的力或变形过大。如果承载过大,要考虑弹簧并联的方法;变形过大,采用弹簧串联的方法。
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