1、1.概概 述述2.管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列3.管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算4.管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定 管道支吊架设计1ppt课件一、支吊架在管道设计中的重要性一、支吊架在管道设计中的重要性 配管设计，既要满足工艺过程的要求，还要考配管设计，既要满足工艺过程的要求，还要考虑设备、机泵、管道及其组成件的受力情况，保证虑设备、机泵、管道及其组成件的受力情况，保证长周期安全运转。长周期安全运转。第一节第一节 概概 述述2ppt课件 由管道的内压和外载产生的管道应力称为一由管道的内压和外载产生的管道应力称为一次应力次应力，其大小与作用在管系上的载荷及
2、管道或，其大小与作用在管系上的载荷及管道或配件的截面有关。配件的截面有关。一般认为，一次应力的大小是衡量管系能否一般认为，一次应力的大小是衡量管系能否安全运行的标准之一安全运行的标准之一。一次应力如果过大，管系。一次应力如果过大，管系可能会被破坏。当装置的规模确定后，管径的大可能会被破坏。当装置的规模确定后，管径的大小也就确定了，配管时是不能任意改变的，而小也就确定了，配管时是不能任意改变的，而管管道应力和支架承受载荷的大小却可以通过设置支道应力和支架承受载荷的大小却可以通过设置支吊架加以调整吊架加以调整。因此，支吊架的设置对管系一次。因此，支吊架的设置对管系一次应力的大小有着直接的关系。应力
3、的大小有着直接的关系。4.1 概述概述3ppt课件 二次应力是由于管系变形受阻而引起的二次应力是由于管系变形受阻而引起的，正确选用支吊架，能够起到使管系适应变形的需正确选用支吊架，能够起到使管系适应变形的需要，同时还可以根据需要，选择某种支架去限制要，同时还可以根据需要，选择某种支架去限制管系某个方向的位移，以减少设备管嘴的受力。管系某个方向的位移，以减少设备管嘴的受力。管系振动会引起管道和管架的疲劳损坏，因管系振动会引起管道和管架的疲劳损坏，因此此配管设计还要考虑防止或控制管系发生振动配管设计还要考虑防止或控制管系发生振动。支吊架的选型和设置，对改善管系的振动也起着支吊架的选型和设置，对改善
4、管系的振动也起着重要作用。重要作用。4.1 概述概述4ppt课件二、管道支吊架的种类及型式二、管道支吊架的种类及型式 管道支吊架的种类就其结构而言型式众多，管道支吊架的种类就其结构而言型式众多，但仅考虑其功能和用途时，可分为以下几类，但仅考虑其功能和用途时，可分为以下几类，见表见表4-1。4.1 概述概述5ppt课件表表4-1 管道支架的分类管道支架的分类4.1 概述概述6ppt课件第二节第二节 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列一、管道支吊架的选用原则一、管道支吊架的选用原则 在选用管道支吊架时，应按照在选用管道支吊架时，应按照支承点所承受的支承点所承受的载荷大小和方向、管
5、道的位移情况、工作温度、是载荷大小和方向、管道的位移情况、工作温度、是否保温或保冷、管道的材质等否保温或保冷、管道的材质等条件选用合适的支吊条件选用合适的支吊架。架。应尽可能选用标准管卡、管托和管吊。应尽可能选用标准管卡、管托和管吊。7ppt课件 焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省焊接型的管托、管吊比卡箍型的管托、管吊省钢材，且制作简单，施工方便。因此，除下列情况钢材，且制作简单，施工方便。因此，除下列情况外，应尽量采用外，应尽量采用焊接型的管托和管吊焊接型的管托和管吊；a)管内介质温度管内介质温度400的碳素钢材质的管道的碳素钢材质的管道;b)输送冷冻介质的管道输送冷冻介质的管道;c)
6、输送浓碱液的管道输送浓碱液的管道;d)合金钢合金钢不锈钢管道以及需要进行焊后热处理不锈钢管道以及需要进行焊后热处理的管道；的管道；e)生产中需要经常拆卸检修的管道；生产中需要经常拆卸检修的管道；f)架空敷设且不易施工焊接的管道；架空敷设且不易施工焊接的管道；g)非金属衬里管道非金属衬里管道。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列8ppt课件 为防止管道过大的为防止管道过大的横向位移横向位移和和可能承受的冲击可能承受的冲击载荷载荷，一般在下列地方设置，一般在下列地方设置导向管托导向管托，以保证管道，以保证管道只沿着轴向位移只沿着轴向位移:(a)安全阀出口的高速放空管道和可能
7、产生振安全阀出口的高速放空管道和可能产生振动的两相流管道。动的两相流管道。(b)横向位移过大可能影响邻近管道时；固定支横向位移过大可能影响邻近管道时；固定支架之间的距离过长，可能产生横向不稳定时。架之间的距离过长，可能产生横向不稳定时。(c)为防止法兰和活接头泄漏要求管道不宜有过为防止法兰和活接头泄漏要求管道不宜有过大的横向位移时。大的横向位移时。(d)为防止振动管道出现过大的横向位移时。为防止振动管道出现过大的横向位移时。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列9ppt课件 当架空敷设的管道热胀量超过当架空敷设的管道热胀量超过100mm时，应时，应选用选用加长管托加长管托
8、，以免管托滑到管架梁下。，以免管托滑到管架梁下。下列情况应选用下列情况应选用可变弹簧支吊架可变弹簧支吊架：(a)由于管道由于管道在支承点处有向上垂直位移在支承点处有向上垂直位移，致，致使支架失去其承载功能，载荷的转移将造成邻近使支架失去其承载功能，载荷的转移将造成邻近支架超过其承载能力，或造成支架超过其承载能力，或造成管道跨距管道跨距超过其最超过其最大允许值时。大允许值时。(b)当管道当管道在支承点有向下的垂直位移在支承点有向下的垂直位移，选用，选用一般刚性支架将一般刚性支架将阻挡管道的位移时阻挡管道的位移时。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列10ppt课件 (c)选
9、用的弹簧其载荷变化率应不大于选用的弹簧其载荷变化率应不大于25%，载荷变化率由下式计算：载荷变化率由下式计算：式中式中 fs载荷变化率，载荷变化率，%；管道垂直位移，管道垂直位移，mm；Ks弹簧刚度弹簧刚度,N/mm；FH工作载荷，工作载荷，N。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列100%ssHKfF11ppt课件 (d)当选用的弹簧不能满足上述当选用的弹簧不能满足上述载荷变化率载荷变化率时，时，可选用可选用最大允许载荷相同的可变弹簧串联安装最大允许载荷相同的可变弹簧串联安装。(e)当实际载荷超过选用表中当实际载荷超过选用表中最大允许载荷最大允许载荷时可时可选用两个或两
10、个以上选用两个或两个以上相同型号的可变弹簧并联安装相同型号的可变弹簧并联安装。载荷按并联弹簧数平均分配。载荷按并联弹簧数平均分配。当管道在支承点有垂直位移较大，且要求支承当管道在支承点有垂直位移较大，且要求支承力的变化范围必须限制在力的变化范围必须限制在6%以内或有特殊要求时，以内或有特殊要求时，管系应采用管系应采用恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架。恒力弹簧支吊架可并恒力弹簧支吊架可并联安装。联安装。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列12ppt课件 当管道在支承点处不得有任何位移时，应当管道在支承点处不得有任何位移时，应选用固定支架。选用固定支架。介质温度等于或大于介质温
11、度等于或大于100或需要用蒸汽吹或需要用蒸汽吹扫的进出装置管道，扫的进出装置管道，应在装置边界的邻近管架应在装置边界的邻近管架上固定，固定点的位置，应与装置外的管道布上固定，固定点的位置，应与装置外的管道布置综合考虑。置综合考虑。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列13ppt课件二、支吊架系列二、支吊架系列 本系列包括支架、管托、管卡、管吊等四大本系列包括支架、管托、管卡、管吊等四大类。类。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列(一一)支架系列支架系列 1.种类种类 包括悬臂支架包括悬臂支架(表表4-2)、悬臂固定支架、悬臂固定支架(表表4-3)、
12、悬臂导向支架悬臂导向支架(表表4-4)、三角支架、三角支架(表表4-5)、三角固、三角固定支架定支架(表表4-6)、单柱支架、单柱支架(表表4-7)、双柱支架、双柱支架(表表4-84-10)。14ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列2.适用范围适用范围 适用于适用于DN15600的碳钢及合金钢的保温和的碳钢及合金钢的保温和不保温管道，不适用于非金属及保冷管道。不保温管道，不适用于非金属及保冷管道。15ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列3.型号说明型号说明第一单元用大写的汉语拼音字母第一单元用大写的汉语拼音字母ZJ表示支架。表
13、示支架。第二单元用阿拉伯数字表示支架类别：第二单元用阿拉伯数字表示支架类别：1 代表悬臂支架；代表悬臂支架；2 代表三角支架；代表三角支架；3 单柱支架；单柱支架；4 双柱支架；单柱及双柱支双柱支架；单柱及双柱支(吊吊)架。架。第三单元表示支架流水号。第三单元表示支架流水号。16ppt课件1.种类种类 管托系列包括管托系列包括滑动管托滑动管托(表表4-11表表4-12)、固定固定管托管托、止推管托止推管托(表表4-13)、及、及导向管托导向管托四种类型。有四种类型。有焊接型焊接型与与卡箍型卡箍型的区别。的区别。2.适用范围适用范围 本系列适用于本系列适用于DN15600的保温或不保温的管的保温
14、或不保温的管道，不适用于非金属及保冷管道。道，不适用于非金属及保冷管道。焊接型适用于碳焊接型适用于碳钢管道，卡箍型适用于合金钢管道钢管道，卡箍型适用于合金钢管道。(二二)管托系列管托系列4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列17ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列3.3.型号说明型号说明 第一单元用大写的汉语拼音字母表示管托型式：第一单元用大写的汉语拼音字母表示管托型式：HT表示滑动管托；表示滑动管托；HK表示卡箍型滑动管托；表示卡箍型滑动管托；GT表示固定管托；表示固定管托；ZD表示止推挡块；表示止推挡块；ZT表示止推管托；表示止推管托
15、；ZK表示卡箍型止推管托；表示卡箍型止推管托；DT表示导向管托；表示导向管托；DK表示卡箍型导向管托。表示卡箍型导向管托。第二单元用阿拉伯数字表示托高：第二单元用阿拉伯数字表示托高：1托高为托高为100mm；2托高为托高为150mm；3托高为托高为200mm。第三单元用阿拉伯数字表示被支撑管的管径。第三单元用阿拉伯数字表示被支撑管的管径。18ppt课件1.种类种类 管卡管吊系列包括以下几类：管卡管吊系列包括以下几类：(1)管吊的生根构件；管吊的生根构件；(2)吊板、吊卡、吊耳、吊杆等管吊的连接构件；吊板、吊卡、吊耳、吊杆等管吊的连接构件；(3)管卡、包括圆钢管卡和扁钢管卡，管卡、包括圆钢管卡和
16、扁钢管卡，(按用途可分按用途可分为导向管卡和固定管卡为导向管卡和固定管卡)。(三三)管吊管卡系列管吊管卡系列4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列19ppt课件2.适用范围适用范围 用于用于DN15600的碳钢和合金钢的保温或不的碳钢和合金钢的保温或不保温管道，不适用于非金属及保冷管道。保温管道，不适用于非金属及保冷管道。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列20ppt课件3.型号说明型号说明4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列第一单元用大写的汉语拼音字母表示管吊、管卡的类型：第一单元用大写的汉语拼音字母表示管吊、管卡的类型：
17、DG管吊的生根部件；管吊的生根部件；DB管吊的组成部件；管吊的组成部件；DL管吊的连接件；管吊的连接件；PK表示管卡。表示管卡。第二单元用阿拉伯字母表示管吊管卡的流水号。第二单元用阿拉伯字母表示管吊管卡的流水号。21ppt课件(四四)平管及弯头支托平管及弯头支托1.种类种类 本系列包括平管支托、弯头支托及可调弯头本系列包括平管支托、弯头支托及可调弯头支托。支托。2.适用范围适用范围 本系列适用于本系列适用于DN15600的碳钢及合金钢的的碳钢及合金钢的保温或不保温管道，不适用于非金属或保冷管保温或不保温管道，不适用于非金属或保冷管道。道。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和
18、系列22ppt课件3.型号说明型号说明第一单元用大写的汉语拼音字母表示平管及弯头支托；第一单元用大写的汉语拼音字母表示平管及弯头支托；PT平管支托；平管支托；WT弯头支托。弯头支托。第二单元用阿拉伯字母表示管托的流水号；第二单元用阿拉伯字母表示管托的流水号；第三单元表示管径；第三单元表示管径；第四单元表示托高。第四单元表示托高。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列23ppt课件1.种类种类 本系列包括单支立管支架、双支立管支架、本系列包括单支立管支架、双支立管支架、及卡箍型立管支架。及卡箍型立管支架。2.适用范围适用范围 本系列适用于本系列适用于DN15600的碳钢及合
19、金钢的的碳钢及合金钢的保温或不保温管道，不适用于非金属或保冷管道。保温或不保温管道，不适用于非金属或保冷管道。(五五)立管支托立管支托4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列24ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列3.型号说明型号说明第一单元用大写的汉语拼音字母表示立管支托；第一单元用大写的汉语拼音字母表示立管支托；LT立管支托。立管支托。第二单元用阿拉伯字母表示立管支托的型式；第二单元用阿拉伯字母表示立管支托的型式；1单支立管支架；单支立管支架；2双支立管支架；双支立管支架；3卡箍型立管支架。卡箍型立管支架。第三单元用阿拉伯字母表示支架的
20、流水号。第三单元用阿拉伯字母表示支架的流水号。25ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列1.种类种类 包括碳钢管道的假管支托和合金钢管道的包括碳钢管道的假管支托和合金钢管道的假管支托。假管支托。(六六)假管支托假管支托2.适用范围适用范围 适用于适用于DN25600的碳钢、合金钢、保温的碳钢、合金钢、保温及不保温管道，不适用于非金属及保冷管道。及不保温管道，不适用于非金属及保冷管道。26ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列3.型号说明型号说明第一单元用大写的汉语拼音字母表示假管支托；第一单元用大写的汉语拼音字母表示假管支托；JT
21、假管支托。假管支托。第二单元用阿拉伯字母表示管托的种类：第二单元用阿拉伯字母表示管托的种类：1表示碳钢管道的假管支托；表示碳钢管道的假管支托；2表示合金钢管道的假管支托。表示合金钢管道的假管支托。第三单元为管子公称直径第三单元为管子公称直径DN，mm；第四单元为支架长度，第四单元为支架长度，mm。27ppt课件 管段在管段在垂直方向的热位移垂直方向的热位移，引起管道支点的变，引起管道支点的变位，如该支点为刚性支吊架，将会妨碍管段的变位，位，如该支点为刚性支吊架，将会妨碍管段的变位，或使管段脱离支吊架，致使管道产生过大的力和应或使管段脱离支吊架，致使管道产生过大的力和应力。力。弹簧支吊架分为两大
22、类弹簧支吊架分为两大类:可变弹簧支吊架可变弹簧支吊架和和恒力弹簧支吊架恒力弹簧支吊架。(七七)弹簧支吊架弹簧支吊架4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列28ppt课件1.可变弹簧支吊架可变弹簧支吊架 可变弹簧支吊架的特性之一是当管系在垂直可变弹簧支吊架的特性之一是当管系在垂直方向发生位移后弹簧压缩或伸长，方向发生位移后弹簧压缩或伸长，支点受力发生支点受力发生变化，管系在支点处的载荷将重新分配给附近支变化，管系在支点处的载荷将重新分配给附近支点点。典型结构见图典型结构见图4-1。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列29ppt课件4.2 管道支吊架的选
23、用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列 可变弹簧支吊架的位移范围分为可变弹簧支吊架的位移范围分为30、60、90、120毫米四档；载荷范围为毫米四档；载荷范围为154217381牛顿，使牛顿，使用温度为用温度为-20200。(1)结构类型和选择：结构类型和选择：根据安装型式可分为根据安装型式可分为A、B、C、D、E、F、G七种类型七种类型(A、B、C三种为悬吊型吊架三种为悬吊型吊架，D，E型型为搁置型吊架为搁置型吊架，F型为支撑型支架型为支撑型支架，G型为并联型为并联悬吊型悬吊型)，其典型安装示意图见表，其典型安装示意图见表4-24。选用弹簧支吊架可根据选用弹簧支吊架可根据生根的结构型式生根的
24、结构型式、管管道空间位置道空间位置和和管道支吊方式管道支吊方式等因素确定支吊架的等因素确定支吊架的类型。类型。30ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列（2）型号表示方法）型号表示方法 31ppt课件2.恒力弹簧吊架恒力弹簧吊架 恒力弹簧吊架是管系上下恒力弹簧吊架是管系上下(垂直垂直)位移时，其位移时，其载荷不变载荷不变，（载荷变化率一般为，（载荷变化率一般为6%，有的甚至，有的甚至高达高达10%以上。以上。)此类支吊架此类支吊架适用于垂直位移量适用于垂直位移量较大的管系，或者载荷变化率要求严格的场合较大的管系，或者载荷变化率要求严格的场合。4.2 管道支吊架的
25、选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列32ppt课件 恒力弹簧吊架是以力矩平衡原理为基础，平衡恒力弹簧吊架是以力矩平衡原理为基础，平衡系由固定框架上的弹簧组来完成的，在允许载荷和系由固定框架上的弹簧组来完成的，在允许载荷和位移下，当外载荷作用于回转框架并产生位移时，位移下，当外载荷作用于回转框架并产生位移时，回转框架将以吊架主轴为中心转动某一角度后停止，回转框架将以吊架主轴为中心转动某一角度后停止，此时外力矩与弹簧组力矩相平衡。如图此时外力矩与弹簧组力矩相平衡。如图4-4所示外所示外力矩力矩M为：为：，Nm平衡力矩平衡力矩M为：为：，Nm；，msinPWMhKMcosabchsin4.2 管
26、道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列33ppt课件式中式中 W支架载荷，支架载荷，N；P杠杆长度，杠杆长度，m；K弹簧刚度，弹簧刚度，N/mm；弹簧压缩量，弹簧压缩量，mm；hA点至点至BC的垂直距离，的垂直距离，m；a，b，cABC对应边长，对应边长，m。因为力矩平衡，因为力矩平衡，M=M,所以所以 sincossinbaPCKW4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列34ppt课件式中式中 为常数，其余为变数，若为常数，其余为变数，若与与b的乘积近似的乘积近似的成为定值，的成为定值，与与近似相等，近似相等，的数值很小，的数值很小，则支架载荷也近似的相等。则
27、支架载荷也近似的相等。恒力支架在其垂直位移的过程中，所能承受的恒力支架在其垂直位移的过程中，所能承受的载荷近似恒定，由于机构尺寸在调整过程中的变化载荷近似恒定，由于机构尺寸在调整过程中的变化及摩擦力的影响，不能达到载荷恒定，根据及摩擦力的影响，不能达到载荷恒定，根据JB/T8130.1-1999标准系统相对偏差度不大于标准系统相对偏差度不大于8%即即为合格。为合格。aPCK4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列35ppt课件 恒力弹簧吊架较现有的同类产品恒力弹簧吊架较现有的同类产品可变弹可变弹簧吊架体积减小簧吊架体积减小80%以上，质量减少以上，质量减少65%以上，以上，
28、大大方便施工现场的安装。大大方便施工现场的安装。4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列36ppt课件4.2 管道支吊架的选用原则和系列管道支吊架的选用原则和系列三、隔热支架的型式及选择三、隔热支架的型式及选择 隔热管托具有隔热和承重的双重作用，可用于隔热管托具有隔热和承重的双重作用，可用于要求传热损失小的保温和保冷管道上。与传统的普要求传热损失小的保温和保冷管道上。与传统的普通管托相比，隔热型管托有以下几个优点：通管托相比，隔热型管托有以下几个优点：(1)节能：隔热管托可减少支承部位的传热损失，据测节能：隔热管托可减少支承部位的传热损失，据测算，它比非隔热管托减少热损失算
29、，它比非隔热管托减少热损失70%。(2)滑动灵活：隔热型管托的下底板面是二块经过抛光滑动灵活：隔热型管托的下底板面是二块经过抛光的不锈钢板，它与其下面的四氟支座形成一对摩擦副，摩的不锈钢板，它与其下面的四氟支座形成一对摩擦副，摩擦系数擦系数0.1，因此管托便可灵活地随管道作轴向或横向滑动。，因此管托便可灵活地随管道作轴向或横向滑动。(3)产品定型安装简便。产品定型安装简便。37ppt课件第三节第三节 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算一、支吊架载荷一、支吊架载荷二、材料二、材料三、设计温度三、设计温度四、焊缝强度计算四、焊缝强度计算五、悬臂及三角支架计算五、悬臂及三角支架计算六、吊杆六、吊杆
30、38ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算一、支吊架载荷一、支吊架载荷支吊架载荷可分为以下几类：支吊架载荷可分为以下几类：1.管道基本载荷和管道计算载荷管道基本载荷和管道计算载荷 管道基本载荷是指管道基本载荷是指管道管道、隔热结构隔热结构、管内管内介质的重量介质的重量。在计算支吊架承受的载荷时，常将管道的在计算支吊架承受的载荷时，常将管道的基本载荷乘一经验系数基本载荷乘一经验系数(一般为一般为1.21.4)作为计作为计算载荷。此经验系数应包括管道壁厚的误差、算载荷。此经验系数应包括管道壁厚的误差、保温材料容重的误差以及热补偿引起支架受力保温材料容重的误差以及热补偿引起支架受力的
31、变化等。的变化等。39ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算2.风载荷风载荷 从塔或立式容器上引出的垂直管道，在设置支从塔或立式容器上引出的垂直管道，在设置支架时要考虑风载荷的影响，在风压较大的地区，在架时要考虑风载荷的影响，在风压较大的地区，在水平管道上设置导向支架时，也要考虑风载荷。水平管道上设置导向支架时，也要考虑风载荷。3.雪载荷雪载荷 寒冷地区，由于管道上积雪较厚，时间又长，寒冷地区，由于管道上积雪较厚，时间又长，所以对于支架，还要考虑雪载荷。所以对于支架，还要考虑雪载荷。4.地震载荷地震载荷 根据根据石油化工企业非埋地管道抗震设计通则石油化工企业非埋地管道抗震设计通
32、则（SH/T 30392003）规定，在抗震设防烈度为）规定，在抗震设防烈度为6度度及以上的地区的管道，必须进行抗震设计。及以上的地区的管道，必须进行抗震设计。40ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算5.安全阀排气管道的反推力安全阀排气管道的反推力 计算安全阀排气管道支吊架的载荷时，应考虑排计算安全阀排气管道支吊架的载荷时，应考虑排气时产生的反作用力。气时产生的反作用力。6管架水平力管架水平力 刚性活动管架的水平力和固定管架的水平推力。刚性活动管架的水平力和固定管架的水平推力。41ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算二、材料二、材料 支吊架所用材料的技术性能
33、应符合国家现行支吊架所用材料的技术性能应符合国家现行的技术标准的技术标准SH/T 3073-2004石油化工管道支吊石油化工管道支吊架设计规范架设计规范。1.在建筑物、构筑物上生根构件的材料，可在建筑物、构筑物上生根构件的材料，可选用选用Q235A，F。2.在设备壁上、碳钢管道上的生根构件的材在设备壁上、碳钢管道上的生根构件的材料，可选用料，可选用Q235A。3.焊接在合金钢管道或设备上的构件应采用焊接在合金钢管道或设备上的构件应采用与管道或设备相同的材质。与管道或设备相同的材质。42ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算三、设计温度三、设计温度 支吊架结构设计温度范围，一般可
34、按以下几支吊架结构设计温度范围，一般可按以下几种情况确定：种情况确定：(1)直接与管道、设备焊接连接或生根于平贴直接与管道、设备焊接连接或生根于平贴的垫板上的构件，设计温度可按下述情况确定：的垫板上的构件，设计温度可按下述情况确定：a.与无内衬里保温的管道、设备相连的构件，与无内衬里保温的管道、设备相连的构件，其设计温度取介质温度。其设计温度取介质温度。b.与无内衬里不保温的管道、设备相连的构与无内衬里不保温的管道、设备相连的构件，其设计温度取介质温度的件，其设计温度取介质温度的95%。c.与有内衬里的管道、设备相连接的构件，与有内衬里的管道、设备相连接的构件，其设计温度取实际壁温。其设计温度
35、取实际壁温。43ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算 (2)紧固在隔热层外的管卡，其设计温度取隔热紧固在隔热层外的管卡，其设计温度取隔热层表面温度，一般可按层表面温度，一般可按60计算。计算。(3)在建筑物构筑物上的生根构件，其设计温度在建筑物构筑物上的生根构件，其设计温度取常温。取常温。(4)与管道用管卡连接或与设备上的连接板用螺与管道用管卡连接或与设备上的连接板用螺栓连接的支吊架构件，其设计温度应按下列两种情栓连接的支吊架构件，其设计温度应按下列两种情况选用：况选用：a.设备或管道无内衬里保温时取介质温度的设备或管道无内衬里保温时取介质温度的80%。b.设备或管道有内衬里
36、不保温时取壁温的设备或管道有内衬里不保温时取壁温的80%。三、设计温度三、设计温度 44ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算四、焊缝强度计算四、焊缝强度计算 管道的钢支架与其生根构件的连接一般采用管道的钢支架与其生根构件的连接一般采用贴贴角焊角焊，其焊缝强度为：，其焊缝强度为：01.0)1(7.0ahP45ppt课件4.3 管道支吊架设计计算管道支吊架设计计算五、悬臂及三角支架计算五、悬臂及三角支架计算六、吊杆六、吊杆46ppt课件 管道支吊架的设置，一般应根据管道支吊架的设置，一般应根据管径管径、管道管道形状形状、阀门和管件的位置阀门和管件的位置以及以及可生根的部位可生根的
37、部位等因等因素确定。素确定。一、管道最大允许跨距的计算一、管道最大允许跨距的计算 一般连续敷设的管道允许跨距一般连续敷设的管道允许跨距L应按三跨连应按三跨连续梁承受均布载荷时的刚度条件计算，按强度条续梁承受均布载荷时的刚度条件计算，按强度条件校核，取两者中的小值。件校核，取两者中的小值。第四节第四节 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定47ppt课件1.刚度条件刚度条件 装置内管道的固有振动频率宜不低于装置内管道的固有振动频率宜不低于4Hz，装置外管道的固有振动频率不宜低于装置外管道的固有振动频率不宜低于2.55Hz。相。相应管道允许挠度装置内为应管道允许挠度装置内为1.6cm，装置外为，
38、装置外为3.8cm。其跨距应按式其跨距应按式(4-17)和式和式(4-18)计算。计算。装置内装置内 (4-17)装置外装置外 (4-18)4122.0qIELt4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定41265.0qIELt48ppt课件2.强度条件强度条件 (1)在不计管内压力的条件下其跨距应按式在不计管内压力的条件下其跨距应按式(4-19)计算计算 (4-19)式中式中 L2 按强度条件计算的跨距，按强度条件计算的跨距，m；W管子扣除腐蚀裕度及负偏差后的断面抗弯模数，管子扣除腐蚀裕度及负偏差后的断面抗弯模数，cm3；管材的许用应力，管材的许用应力，MPa；q 每米管道的重量，每米
39、管道的重量，kg/m。qWL24.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定49ppt课件 (2)考虑管道内压产生的环向应力达到许用应力值，考虑管道内压产生的环向应力达到许用应力值，即轴向应力达到即轴向应力达到1/2许用应力时，装置内外的管道由管许用应力时，装置内外的管道由管道重量载荷及其它垂直持续载荷在管壁中引起的一次道重量载荷及其它垂直持续载荷在管壁中引起的一次轴向应力不应超过额定许用应力的二分之一，其跨距轴向应力不应超过额定许用应力的二分之一，其跨距应按式应按式(4-20)计算。计算。(4-20)式中式中 管材在设计温度下的许用应力，管材在设计温度下的许用应力，MPa。qWLt707.
40、02t4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定50ppt课件二、管道最大导向间距的确定二、管道最大导向间距的确定 当对管道需要考虑约束由风载、地震、温度当对管道需要考虑约束由风载、地震、温度变形等引起的横向位移，或要避免因不平衡内压、变形等引起的横向位移，或要避免因不平衡内压、热胀推力及支承点摩擦力造成管段轴向失稳时，热胀推力及支承点摩擦力造成管段轴向失稳时，应设置必要的导向架，并限制最大导向间距。应设置必要的导向架，并限制最大导向间距。(1)垂直管段的导向间距按表垂直管段的导向间距按表4-32选用。选用。4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定51ppt课件图图4-12 水平
41、管段导向支架间距水平管段导向支架间距(带带型补偿器型补偿器)4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定52ppt课件4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定三、确定管道支吊架位置的要点三、确定管道支吊架位置的要点 (1)首先要满足管道最大允许跨度的要求。首先要满足管道最大允许跨度的要求。(2)在有集中载荷时，支架要布置在靠近载荷在有集中载荷时，支架要布置在靠近载荷的地方，以减少偏心载荷和弯曲应力。的地方，以减少偏心载荷和弯曲应力。(3)在敏感设备在敏感设备(泵、压缩机等泵、压缩机等)附近，应设置支附近，应设置支架，以防管道载荷作用于设备管嘴。架，以防管道载荷作用于设备管嘴。(4)
42、往复式压缩机的吸入或排出管道以及其他往复式压缩机的吸入或排出管道以及其他有强烈振动的管道，宜单独设置支架，有强烈振动的管道，宜单独设置支架，(支架生根于支架生根于地面上的管墩、管架上地面上的管墩、管架上)并与建筑物隔离，以避免将并与建筑物隔离，以避免将振动传递到建筑物上。振动传递到建筑物上。53ppt课件4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定 (5)承重支架应安装在靠近设备管嘴处，以减少承重支架应安装在靠近设备管嘴处，以减少管嘴受力。如果管道重量过重，一个承重支架承重管嘴受力。如果管道重量过重，一个承重支架承重有困难时，可增设一个弹簧承重支架。有困难时，可增设一个弹簧承重支架。(6)
43、除振动管道外，应尽可能利用建筑物、构筑除振动管道外，应尽可能利用建筑物、构筑物的梁柱作为支架的生根点，且应考虑生根点所能物的梁柱作为支架的生根点，且应考虑生根点所能承受的载荷。生根点的面积和形状应满足生根构件承受的载荷。生根点的面积和形状应满足生根构件的要求。必要时应减小跨距以降低生根点的载荷。的要求。必要时应减小跨距以降低生根点的载荷。54ppt课件 (7)对于复杂的管系，尤其需要作较精确的对于复杂的管系，尤其需要作较精确的热应力计算的管系，宜按下面步骤设置支架：热应力计算的管系，宜按下面步骤设置支架：第一步第一步将复杂管系用固定支架或导向支架将复杂管系用固定支架或导向支架划分为几个较为简单的管段；划分为几个较为简单的管段；第二步第二步在集中载荷点附近配置支架；在集中载荷点附近配置支架；第三步第三步按规定的最大允许跨距设置其余支按规定的最大允许跨距设置其余支架；架；第四步第四步进行热应力核算，根据核算结果调整进行热应力核算，根据核算结果调整支吊架的位置。支吊架的位置。4.4 管道支吊架位置的确定管道支吊架位置的确定55ppt课件
