工業金屬管道支(zhi)吊架(jia)安裝(zhuang)規(gui)范主要有以下幾點(dian):
一(yi)、一(yi)般規(gui)定(ding)
1. 在(zai)管道(dao)支吊架的布置設計中(zhong),管道(dao)的縱(zong)向應力,應符合本規范第(di)3.2.6及3.2.8條的規定。
2. 應(ying)(ying)優先選用標(biao)準的(de)及通用的(de)支(zhi)吊架,對(dui)主要(yao)受(shou)力(li)的(de)支(zhi)吊架結構的(de)零部件應(ying)(ying)進行(xing)強度及剛度計算。
二、支吊架的設置及最大間距(ju)
1. 支吊架位置(zhi)和(he)型式,應符合管道(dao)布(bu)置(zhi)情(qing)況和(he)管道(dao)柔性(xing)計(ji)算的要求。可選(xuan)用有效的包括特殊型式的支架,控(kong)制管道(dao)位移和(he)防止管道(dao)振動。
2. 裝有膨脹節的管(guan)道,固定架、導向架和(he)限位架等的設置(zhi)應符合產品特性及使用要(yao)求。
3. 支吊(diao)架(jia)生根(gen)在(zai)建(構)筑(zhu)物的(de)構件上時(shi),該構件應有足夠(gou)的(de)強度和(he)剛(gang)度。
4. 支吊架的(de)設(she)置(zhi)不應(ying)影響設(she)備和管道(dao)的(de)運(yun)行操作及維(wei)修。
5. 管道(dao)(dao)(dao)上有重(zhong)力(li)大的管道(dao)(dao)(dao)組成件時,應核算支(zhi)吊(diao)架(jia)間(jian)距(ju),或在管道(dao)(dao)(dao)組成件的附近(jin)設置(zhi)支(zhi)吊(diao)架(jia)。
6. 支吊架(jia)的設(she)置,應使支管連接(jie)點和(he)法蘭接(jie)頭處(chu)承(cheng)受(shou)的彎矩值,控制在安(an)全的范(fan)圍內。
7. 水平管(guan)(guan)道支吊架最(zui)大間距應(ying)滿足強度(du)和剛度(du)條(tiao)件(jian)。強度(du)條(tiao)件(jian)是控制管(guan)(guan)道自重(zhong)彎曲(qu)應(ying)力不(bu)(bu)應(ying)超(chao)過設計(ji)(ji)溫(wen)度(du)下材料(liao)許(xu)(xu)用應(ying)力的一半。剛度(du)條(tiao)件(jian)是限制管(guan)(guan)道自重(zhong)產生的彎曲(qu)撓度(du),一般管(guan)(guan)道設計(ji)(ji)撓度(du)不(bu)(bu)應(ying)超(chao)過15mm。裝置外管(guan)(guan)道的撓度(du)允許(xu)(xu)適(shi)當(dang)放寬,但不(bu)(bu)應(ying)超(chao)過38mm。敷設無坡(po)度(du)的蒸汽(qi)管(guan)(guan)道,其撓度(du)不(bu)(bu)宜超(chao)過3mm。
對于有特殊要求的管道需用更小(xiao)的撓度值時,可按有關國家現行管道規范(fan)的規定。
8. 對于不允許積液并帶有(you)坡度的(de)管道,支吊架間距除滿足(zu)本規范第(di)10.2.7條(tiao)要求(qiu)(qiu)外,它與撓度及坡度之間的(de)關(guan)系還(huan)應符合式(10.2.8)的(de)要求(qiu)(qiu)。
9. 對有壓(ya)力脈動的(de)管道,決(jue)定支架間距時,應(ying)核算管道固有頻率,防止(zhi)管道產生共振(zhen)。
三、支吊(diao)架荷載
1. 支吊架(jia)的設(she)計應承受下述荷載∶
a. 應承受(shou)本(ben)規范第(di)3.1.6條所述的(de)各(ge)項重力及(ji)支吊架零部(bu)件的(de)重力。
b. 應(ying)承(cheng)受(shou)在管道運行期間可(ke)能產生變化的下列荷載∶
①. 管道熱脹冷(leng)縮和(he)其他位移產生的(de)作用力(li)和(he)力(li)矩;
②. 彈簧支吊架向剛性支吊架或固定支架的轉移荷載;
③. 壓力不平衡式的波紋膨脹節或填函式補償器等的內壓作用力及彈性力;
④. 活動支吊架的摩擦力。
c. 經柔性(xing)計算的管(guan)道(dao),支(zhi)吊架荷(he)載(zai)應(ying)(ying)與柔性(xing)計算結果一致(zhi)。當(dang)柔性(xing)計算程序中未計及滑動支(zhi)架摩擦力或其他荷(he)載(zai)時(shi),應(ying)(ying)在支(zhi)吊架荷(he)載(zai)計算中計入。
d. 液(ye)壓(ya)試驗、清洗或鈍化時的液(ye)體重力、管內流體突然變化引起的力、流體排放時產生的反力、風(feng)力以及地震力等(deng)在使用期(qi)間瞬(shun)時和偶(ou)爾(er)發生的荷載(zai)應根據工程設計情況計入。
2. 支吊架(jia)的荷載組(zu)合(he)應按使用過程中的各種(zhong)工況分別進行計算,并(bing)對(dui)同時(shi)作用在支吊架(jia)上的所有荷載加以組(zu)合(he),取(qu)其中最不(bu)利的組(zu)合(he)作為(wei)支吊架(jia)結構設計的依(yi)據。
四、材料和(he)許用應(ying)力
1. 支吊架用(yong)材料(liao)應(ying)符合下列(lie)規(gui)定∶
a. 管道支吊(diao)架(jia)用材料(liao)應符合本規范第4章的規定。
b. 與管(guan)道組成(cheng)件直接接觸的支吊架(jia)零(ling)部件材料(liao)(liao)應按管(guan)道的設計溫度選用;直接與管(guan)道組成(cheng)件焊接的支吊架(jia)零(ling)部件材料(liao)(liao)應與管(guan)道組成(cheng)件材料(liao)(liao)具有相容性。
c. 鑄鐵材料不宜用在受(shou)(shou)拉伸荷載處;可鍛鑄鐵不應承受(shou)(shou)沖擊荷載。
d. 保冷管(guan)道支架加墊的木(mu)塊(kuai),宜采用紅松類或不易(yi)干裂的硬木(mu)并(bing)應經(jing)防腐處理。
2. 支吊架零部(bu)件的(de)抗拉、抗壓許用(yong)應力按本(ben)規范第3.2.3 條及本(ben)規范附(fu)錄A選(xuan)取。其他許用(yong)應力應符合下(xia)列規定∶
a. 許用(yong)剪切應力宜為該(gai)材料許用(yong)應力的0.6倍。
b. 螺(luo)紋拉(la)桿的抗拉(la)許(xu)用(yong)應力(li)應按該材(cai)料許(xu)用(yong)應力(li)降低不少于25%。
五(wu)、支吊架(jia)結構(gou)設計(ji)及選(xuan)用
1. 支吊(diao)架(jia)的(de)管托及活動部位的(de)結構應符合下列(lie)規定∶
a. 對于(yu)無(wu)隔熱層管(guan)(guan)道,除大管(guan)(guan)(液體(ti)管(guan)(guan)公(gong)稱直(zhi)徑大于(yu)或等(deng)于(yu)500mm,氣體(ti)管(guan)(guan)公(gong)稱直(zhi)徑大于(yu)或等(deng)于(yu)600mm)帶有管(guan)(guan)托或托板(ban)外(wai),可(ke)將管(guan)(guan)子直(zhi)接放置在管(guan)(guan)廊(lang)的梁上。
b. 支吊架(jia)的滑動面和鉸接活動部位(wei)應露在隔熱(re)層(ceng)以外。
c. 螺(luo)旋焊管(guan)放在管(guan)廊(lang)或其他結構(gou)的(de)梁上時(shi),應設置管(guan)托。
d. 設(she)計滑動管托時,應采用(yong)該點管道熱位移所需(xu)的(de)相(xiang)應管托長度。采用(yong)偏(pian)(pian)置(zhi)安裝時,設(she)計文(wen)件(jian)中應標明偏(pian)(pian)置(zhi)量及(ji)偏(pian)(pian)置(zhi)方向。
2. 與管道組成(cheng)件(jian)接觸的支吊(diao)架零(ling)部件(jian)與管道組成(cheng)件(jian)間在規(gui)定的約(yue)束(shu)方向應無相對位(wei)移(yi);該(gai)零(ling)部件(jian)結構(gou)的設計應控制管壁(bi)應力,防止管道局(ju)部塑性變(bian)形。
3. 與管道(dao)組成(cheng)件接觸的不可(ke)拆卸的支(zhi)吊架零部件應符合(he)下(xia)列(lie)規定∶
a. 應(ying)控制支(zhi)吊架零部件與管道組(zu)成件連接處的局部應(ying)力。
b. 直(zhi)接(jie)焊在管(guan)道組成(cheng)件上(shang)的(de)管(guan)托、吊(diao)板(ban)、導向板(ban)、耳板(ban)等材料(liao)應(ying)適(shi)于焊接(jie),宜采用(yong)與管(guan)道組成(cheng)件相同(tong)的(de)材料(liao),焊接(jie)、預熱和(he)熱處理應(ying)符合(he)本(ben)規范的(de)規定(ding)。
4. 與管道(dao)組成件(jian)接觸(chu)的可拆(chai)卸的支吊架零(ling)部(bu)件(jian)應符合下列規定(ding)∶
a. 在垂直管(guan)道(dao)上(shang)的承重管(guan)夾應防止與(yu)管(guan)道(dao)組成件(jian)間產生滑移,可在管(guan)道(dao)組成件(jian)上(shang)焊(han)(han)擋(dang)塊或沿其(qi)軸線(xian)方(fang)向焊(han)(han)肋(lei)板。
b. 碳鋼的(de)支吊架(jia)零(ling)部件與(yu)有(you)色金屬或不銹鋼管道組成件不應(ying)直接接觸,在接觸面之間可增(zeng)加非金屬材料的(de)隔離墊(dian)層或相應(ying)措施。
5. 支吊(diao)架的連(lian)接件的設計應(ying)符(fu)合下列規定∶
a. 螺紋拉桿的(de)最(zui)大承載力(li)可(ke)根據(ju)其許用應力(li)和螺紋根部截面計算。吊桿直徑不宜小于10mm。
b. 當吊(diao)架(jia)有(you)水(shui)平位移時,拉(la)(la)桿(gan)(gan)(gan)兩端應(ying)為鉸接,兩鉸接點間應(ying)有(you)足夠長度。對剛(gang)性拉(la)(la)桿(gan)(gan)(gan)吊(diao)架(jia),可活動的拉(la)(la)桿(gan)(gan)(gan)長度不(bu)(bu)應(ying)小于(yu)(yu)吊(diao)點處(chu)水(shui)平位移的20倍,吊(diao)桿(gan)(gan)(gan)與垂(chui)直(zhi)線夾角不(bu)(bu)應(ying)大于(yu)(yu)3°;對彈性吊(diao)架(jia),可活動的拉(la)(la)桿(gan)(gan)(gan)長度不(bu)(bu)應(ying)小于(yu)(yu)吊(diao)點處(chu)水(shui)平位移的15倍,吊(diao)桿(gan)(gan)(gan)與垂(chui)直(zhi)線夾角不(bu)(bu)應(ying)大于(yu)(yu)4°。
c. 吊架(jia)的吊桿應有足夠的螺(luo)紋長度,并(bing)可根據結構需要設(she)置(zhi)(zhi)松緊螺(luo)母(花(hua)籃螺(luo)栓),螺(luo)紋連接處(chu)應設(she)置(zhi)(zhi)鎖緊螺(luo)母。
6. 彈(dan)簧支吊架、減振(zhen)裝(zhuang)置和阻(zu)尼裝(zhuang)置的選用,應符合下列(lie)規(gui)定:
a. 可變(變力(li))彈(dan)簧(huang)(huang)支(zhi)(zhi)吊架(jia)可用(yong)于管(guan)道支(zhi)(zhi)吊點有垂(chui)直方向(xiang)(xiang)位移處,同時承受該方向(xiang)(xiang)的自(zi)重(zhong)荷載。彈(dan)簧(huang)(huang)在任何工況下(xia)所承受的荷載均(jun)不應超過其最大(da)允許(xu)荷載。可變彈(dan)簧(huang)(huang)支(zhi)(zhi)吊架(jia)可根據國家現行標準選(xuan)用(yong),并(bing)應符(fu)合下(xia)列(lie)要求∶
①. 由管(guan)道垂直(zhi)方(fang)向熱位(wei)移(yi)引起的荷載(zai)變(bian)化(hua)(hua)系(xi)數(shu)按式(10.5.6)計(ji)算∶荷載(zai)變(bian)化(hua)(hua)系(xi)數(shu)不(bu)應(ying)大(da)于35%,重要管(guan)道及(ji)與敏感設備相(xiang)連接的管(guan)道,荷載(zai)變(bian)化(hua)(hua)系(xi)數(shu)不(bu)宜大(da)于25%。
②. 可(ke)(ke)(ke)變(bian)彈(dan)簧支吊(diao)架(jia)應設有荷(he)載和行程指示器及(ji)位(wei)置(zhi)鎖(suo)定裝置(zhi),并(bing)應在行程指示器的范圍內使用。處(chu)于鎖(suo)定位(wei)置(zhi)時(shi)應可(ke)(ke)(ke)承受2倍最(zui)大(da)工(gong)作荷(he)載;對于不帶外筒的簡(jian)易可(ke)(ke)(ke)變(bian)彈(dan)簧支吊(diao)架(jia)僅(jin)可(ke)(ke)(ke)用在不需準(zhun)確計(ji)算荷(he)載和位(wei)移之處(chu)。
③. 應設(she)有防止(zhi)彈(dan)簧發生不同心(xin)度、彎(wan)曲或偏心(xin)荷載(zai)和(he)意外失效的措施。
b. 在(zai)管道支吊點處垂直方向有(you)大位移量時(shi),可(ke)選用恒力彈簧支吊架,并應符合下列(lie)規定∶
①. 應(ying)設(she)有荷(he)載和(he)行程(cheng)指示(shi)器以及位置(zhi)鎖定裝置(zhi),在鎖定位置(zhi)時該組件應(ying)可承受2倍最(zui)大工作荷(he)載∶
②. 應設有可在現場調(diao)整荷(he)載的(de)結構,加或減荷(he)載的(de)調(diao)節(jie)量(liang)均不應小于設計(ji)荷(he)載的(de)10%;
③. 選用恒力彈簧支(zhi)吊架的名義位移量,除(chu)應(ying)滿足(zu)支(zhi)吊點計算(suan)位移量要(yao)求外,應(ying)根據計算(suan)荷載和熱位移的精度不同,按標準規定留(liu)有裕量。
c. 減振裝(zhuang)置(zhi)和(he)阻(zu)尼裝(zhuang)置(zhi)的(de)設計和(he)選用,應(ying)符合下列規定
①. 管道用減振裝置(zhi)可選用彈簧(huang)減振器,其結構設計(ji)宜符合下述規定∶
應(ying)承受管道振(zhen)動力(li)而不承受管道的重力(li),最大(da)防振(zhen)力(li)不應(ying)小(xiao)于工程設計的要求值(zhi),并(bing)設有可調結構(gou);
最大行程應根據對其防振力調(diao)節量和(he)管(guan)道位移等因素確定。
②. 阻尼裝置(zhi)的(de)結(jie)構設計宜符合下述規定∶不應約束管(guan)道的(de)熱(re)脹和冷縮,不承受管(guan)道的(de)重力;
應承受管道動力分析所(suo)要求的瞬(shun)態最大(da)動力荷載,在該工況(kuang)下具(ju)有高阻尼特性;
液(ye)壓式阻尼(ni)裝(zhuang)置(zhi)內(nei)的工作介質(zhi)宜為阻燃(ran)油;
有效(xiao)行程應大(da)于因管道位(wei)移引起的阻尼裝置的軸(zhou)向位(wei)移值。
7. 與土建(jian)結(jie)構(gou)或(huo)基礎(chu)或(huo)設備(bei)相連(lian)接(jie)的管道支吊架(jia)的鋼結(jie)構(gou)的設計,應符合下列規定∶
a. 應滿足最大荷載(zai)時的強(qiang)度(du)要求。
b. 應滿(man)足下列剛度條件∶
①. 用于固定支架、限位和阻尼(ni)裝置時(shi),梁(liang)的最大(da)撓(nao)度不(bu)應大(da)于0.002倍(bei)梁(liang)的計算長度;
②. 用于其他支架時,梁的(de)最大撓度不應(ying)大于0.004倍梁的(de)計算長度
③. 采(cai)用懸臂梁時(shi),懸臂長度不宜大于800mm。
c. 采用非(fei)對稱(cheng)型鋼(gang)且承載(zai)著力點不通過彎(wan)曲中心(xin)(xin)時,設計時應對偏(pian)心(xin)(xin)受力產生的扭轉影響進行核算。
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