石油天然气压力管道支撑.pdf

第四篇 压力管道设计与施工 $’!# 第五章 管道支撑 第一节 管道支撑概述 就管道支吊架的作用而言，可以概括为以下三个方面：其一，承受管道的重量荷载 （包括自重、介质重和隔热材料重等）；其二，限制管道的位移，阻止管道发生非预期方向 的位移；第三，用来控制管道的振动、摆动或冲击。因此，管道支撑的位置确定、支撑型 式的确定以及管道支吊架本身的强度设计也主要是围绕着上述支吊架的三个功能展开的。 一、管道支吊架的分类 根据管道支吊架的用途来分，可以分为如表! # $ 所示的三大类： 表! # $ 管道支吊架的分类 序号 大 分 类 小 分 类 $ 承重支吊架 !刚性支吊架 可调刚性支吊架 #可变弹簧支吊架 $恒力弹簧支吊架 % 限制性支吊架 % 固定支架 限位支架 ’导向支架 防振支架 (减振器 ) 阻尼器 （一）承重支吊架 以支撑管道自重及其它持续载荷为目的的支吊架统称为承重支吊架，它主要用于防止 管道因自重及其它持续载荷 （如介质重、隔热材料重、雪载荷等）而导致的管道强度或刚 度超出标准要求。 根据管道相对于支撑结构的空间位置不同，承重支吊架可分为支架和吊架两大类。支 !+, 石油天然气管道安装设计维修管理与施工标准实务全书 撑件将管道支撑在它的上方时，这类支撑件叫做支架。用可以空间摆动的支撑件 （吊杆） 将管道吊在其下面支撑时，这类支撑件叫做吊架。支架和吊架都可以完全或部分限制管道 的向下位移，但二者的支撑效果有所不同。支架因与支撑管道之间可能存在摩擦而使得管 道的水平位移受到一定的阻碍，同时产生摩擦力。支架的刚度也比较大，故其稳定性较 好。吊架对管道的约束刚度相对较小 （除竖直方向外），也不存在摩擦力，如果在一根较 长的管道中吊架用的太多，会使管系不稳定，故在一条管道中，一般不宜均用吊架进行支 撑。 根据承受管道重量的特点不同，承重支吊架又分为刚性支吊架、可调刚性支吊架、可 变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架四类。 ! 刚性支吊架 刚性支吊架仅限制管道一个方向 （通常为# ! 方向）的自由度。它常用于管道在支撑 点无向上垂直热位移和附加位移的情况下，或用于支撑点有较小的向下位移和附加位移但 不会由此在管系中造成较大的管系力的情况下。 刚性支吊架是应用最多的一种支吊架。根据应用场合和生根条件的不同，常用的刚性 支吊架系列有平 （弯）管支托、假管支托、悬臂支架、临管支架等。有关它们的结构型式 和应用将在下一节中详细介绍。 $ 可调刚性支吊架 可调刚性支吊架是一般刚性支吊架的一种特殊型式，即通过旋拧可调螺丝，使支吊架 的高度在一定范围内得到调整，用于有少量竖直方向的热位移或附加位移的场合。在工作 工况下，当支撑点有竖直方向的热位移或附加位移时，会使管道脱离支架 （俗称支架脱 空）而起不到支撑作用，或使支架被顶死而产生较大的管系力，此时应采用下面将要介绍 的弹簧支吊架。如果支撑点竖直方向的热位移或附加位移比较小，而且又位于容易接近的 地方时，采用可调刚性支吊架比弹簧支吊架会更经济、更方便。例如，作者在乎常的设计 图纸校对中就发现过这种情况：一些支撑点的热位移仅几毫米，甚至仅有!%%，查其载荷 变化率则不足!’，支撑载荷也只有几千牛顿，设计人员在这种场合选用了弹簧支吊架。 这显然是不经济的。可以想象或计算求证，如果此时支架在短时间内脱空或者顶死，也不