管道支架的合理设计

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1、第341期卷有色冶金设计与研究2010正8月管道支架的合理设计郭立宏(中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌330002)[摘要]介绍独立式架空管道支架的设计思路、方法；工程实例中刚性活动支架与柔性活动支架的比较表明，采用柔性活动支架可减小所受的水平推力，提高经济效益；条件许可时，也可采用聚四氟乙烯垫板减小管道与活动支架间的滑动摩擦力[关键词]独立式架空管道支架；固定支架；刚性支架；柔性支架；摩擦力；变位弹力中图分类号：TU990．3文献标识码：B文章编号：1004-4345(2010)04-0045--04RationalDeignofPipeSuppo~GU0Li-hong(Ch

2、inaNerinEngineeringCo．，Ltd．，Nanchang,Jiangxi330002,China)AbstractDesignconceptandmethodoffree—standingoverhead-pipesupportareintroducedinthisarticle．Inengineeringexamplesitisshownthroughcomparisonbetweenrigidtravelingsupportandflexibletravelingsupportthattheapplicationofflexibletravelingsuppo

3、rtcanreducebornehorizontalthrustandincreaseeconomicbenefits．andifpossiblePTFEboardcanbeusedtoreduceslidingfrictionbetweenpipeandtravelingsupport．Keywordsfree-standingoverhead-pipesupport；anchorsupport；rigidsupport；flexiblesupport；friction；reactingforcefromdisplacement常每隔一段距离，设置一个固定点，在两个固定点之1引

4、言间，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，活动支长距离的架空输送管道在介质和大气温度变化架所受的力也通过该段管道传给固定支座，整个系统的作用下，将产生热胀冷缩现象。为适应这种热胀冷就成为一个稳定的系统。架空管道及支架系统常见的缩的要求，保证管道稳定和满足正常生产的要求，通布置如图1所示。补偿器接设备固定支架活动支架活动支架活动支架活动支架活动支架活动支架固定支架活动支架活动支架图1管架系统示意最基本的分类应按管道对变形的适应能力分为：固定2管道支架分类及设计支架、活动支架和摇摆支架。其中摇摆支架对管道的变形适应能力最强，因而最为经济

5、。但摇摆支架制作2．1管道支架的分类及管道支架所受的纵向水平力较麻烦，半铰l生能可靠度不足，且半铰构配件老化后更管道支架按材料分有钢筋混凝土结构及钢结构；换困难，在工程中已经较少采用，故本文不再讨论。按外形分有T形、兀形、单层、多层、单片、空间等。管架固定支架在竖向、纵向(沿管道轴向)及横向(沿收稿日期：2010-06-17作者简介：郭立宏(1965__)，女，高级工程师，主要从事结构设计与研究工作。．46．有色冶金设计与研究第31卷管道径向)均限制管道的位移，以保证管道系统的稳定。其所受的纵向水平力通常由3部分组成：(1)区段活：动支架对管道作用反力的合力；(2)伸缩节的反力；

6、(3)管道的不平衡内压力。应当注意，对固定支架来说，计算单元为两伸缩节之间的区域。第1项可由结构专业计2-2管道支架所受的垂直力算，其余两项应由工艺专业提供。固定支架竖向荷载、径向荷载的计算方法与活动活动支架只是在管道竖向、横向限制其移动，纵支架相同。对输液管道，竖向荷载包括管道自重(含保向移动是允许的。活动支架又分刚性支架和柔性支温层)、管内输送介质重以及施工试压阶段的液体重量。架。从构造上看，刚性、柔性活动支架是一致的，即柱底G=I．22(q=+q叼+∑g固定，柱顶自由。但刚性管架的纵向刚度较大，管架的式中：1．2为荷载系数；q为管道自重，kN／m；q为管道变形不能适应管道受

7、热变形的需要，管道与管架顶部保温层重，kN／m；口为管道内输送的液体重量，kN／m；L接触面产生相对位移，因而它承受的管道移动产生的为管道支架间距；G为作用在1个管道支架上的垂直水平摩擦力P为最大摩擦力：荷载设计值。尸(1)对输气管道式中：Pm为管道与支座间的最大摩擦力；‰为管道问G-1-2∑白棚的相互牵制系数，查有关手册提供的相应表格(如文式中：钆为管道内冷凝液的重量，kN／m。献[1】表5—3)；G为作用在1个管架顶上的总计垂直荷2．3管道支架所受的径向水平力载；为管道与支座