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超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。
弹簧支吊架的分类因为使用位置的不同和应力负载范围的不同可分为:
1.恒力弹簧支吊架,也是经常简称的恒吊
2.变力弹簧支吊架(VS位移范围为 0~180mm)和TD变弹簧支吊架(TD位移范围为0~120mm),这里是根据位移量划分的可变弹簧,也有很多简称,如可变弹簧、整定弹簧等;
3.基础碟簧,是弹簧
弹簧支吊架的设置安装应该符合以下规定: 1.靠近设备管口宜设置支吊架;2.在靠近阀门等集中荷载处宜设置支吊架;3.弯管和大直径三通分支的附近宜设置支吊架;4.阀门、法兰、活接头等拆卸管件的附近宜设置支吊架;5.支吊架的设置不应妨碍管道与设备的安装和检修。
弹簧支吊架必须严格按照要求定位和装配。在施工过程中,定位装置应保持不动,直到整个管系安装完毕且试压完成后,管系升温前将定位装置取出,使弹簧正常工作。否则,会出现弹簧卡死、绕中心轴歪斜等现象,造成弹簧支吊架失效。管系运行前,必须仔细检查定位装置是否取出,使弹簧正常发挥作用。此外,在管系处于冷态时,如果弹簧支吊点处荷载过大,也会使弹簧装置变形,甚至毁坏。因此,往往要增加保护装置,如弹簧箱,加厚壳体钢板等措施。
弹簧支吊架的安装过程:
1 、特材管道的支、吊架不得与管子直接接触,中间应垫塑料制品或无碱玻璃布,并加以固定。
2 、管道安装时,应及时固定和调整支吊架。支、吊架安装位置应准确、平整、牢固,与管子接触应紧密。
3 、无热位移的管道,其吊杆应垂直安装;有热位移的管道,吊点应设置在位移铁相反方向,按位移量的1/2偏位安装。
4 、导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整,不得有歪斜和卡涩现象。其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移1/2。绝热层不得妨碍其位移。
5 、弹簧支、吊架的弹簧高度,应按设计文件规定安装,弹簧应调整至冷态值,并做记录。弹簧的固定件,应待系统安装、试压、绝热完毕后方可拆除。
6 、管道安装完毕后,应按设计要求逐个核对支、吊架的形式和位置。
7 、弹簧支、吊架的安装标高与弹簧工作载荷应符合设计文件的规定。
管道在整个使用过程处于热和冷两种状态的交替之中。因此上述的荷重分配可以在冷状态实现,也可以在热状态实现。在冷状态实现吊零荷重分配称为冷态吊零;在热状态实现吊零荷重分配称为热态吊零。当管道由一个状态变到另一个状态时,由于支吊点位移,将使弹簧支吊架的受力发生变化,产生弹簧附加力。显然,如果支吊架按热态吊零分配荷重,即管道在工作状态下各支点正好承受分配给它的荷重,管系上将不出现弹簧附加力;而如果分配的荷重在冷状态下实现,则管系在工作状态下将承受弹簧附加力,从而增加管系在工作状态下的应力,这对于处于高温高压下工作的管道将是不利的。因此,在一般情况下,使分配的荷重在热状态下实现(热态吊零)。
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