今天我们来学习关于管道的约束的理论知识。
我们的管道其实是一件比较脆弱的东西，需要我们小心、合理的放置；在我们管道的设置中，绝大多数都是架空敷设的，这就需要用管道支架来支撑我们的管道，这些支架就是约束。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
支吊架的种类
管道支吊加的功能主要可以概括为：承受管道荷载、限制管道位移和控制管道振动三个方面；所以支吊架种类可分为：承重支吊架、限制性吊支架和防振支吊架三大类。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
1、承重支吊架
承重支吊架，顾名思义就是承载管道重量（包括附加在管道上的所有额外的重量）；承重支吊架又可以进一步的分为刚性支吊架、可变弹簧支吊架和恒力弹簧支吊架三种形式。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
刚性支吊架不允许管道有竖直向下的位移，弹簧支吊架允许管道有竖直方向的位移。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
我们一直都在说支吊架，就是说既有有支架也有吊架，顾名思义，支架是在管道下面支撑管道，吊架是在管道上面吊着管道。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
总结一下，承重支架是承载管道重量，允许管道在水平面上有相对移动。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
2、限制性支架
限制性支架是用来阻止、限制或控制管道系统位移的支架；可分为固定支架、限位支架、导向支架三种形式。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
固定支架是将管道在支架这个点完全固定住，不允许管道有任何方式的移动。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
限位支架则是限制管道在某个方向的位移，也能限制角位移；既可以完全限制管道在一个或多个方向上的移动，也可以限制管道在一定范围内的移动。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
导向支架是一种特殊的限位支架，它只允许管道在其轴向有位移，不允许管道在其径向有位移或控制其位移在一定范围内；之所以将此形式的支架单独列出来，是因为它是我们管道设计中非常常用的一种支架。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/cid-college/tutorial/caesar-ii/562.html
大家可以发现，为什么承重的叫支吊架，而限制性的只叫支架呢？其实很好理解，那就是吊架无法限制管道在非竖起方向上的位移。
3、防振支架
防振支架主要用于防止往复机械管道的振动，有时候也用于防止两相流管道的振动。主要分为防振管夹和阻尼器两种。
这个防振支架我就先不展开来讲了，后面我们学到相关的管道时再作讲解。
不过有一点大家可以明白，防振也没有吊架，同样的吊架无法防振，甚至可以说，吊架会造成振动的加剧，所以有振动的管道尽量不要采用吊架。
支吊架的选用原则
1、 基本原则
(1) 对于不同的管系，在确定其支吊架位置时都应遵守下列基本原则：管道支吊架的位置、数量、型式等应能满足管系静应力分析的要求。这个要求包括管系自身的强度、稳定性、最大位移以及对相连设备、生根设施的力学要求；
(2) 管道支吊架的位置、数量、型式应能满足管系动应力分析的要求。这个要求包括管系对管道的机械振动、水击、放空反冲击、地震、风载等载荷作用下的力学要求；
(3) 管道支吊架应具备相应的生根条件。当该条与上述两条发生冲突肘，应考虑改变管系的走向，最终使上两条要求得到满足；
(4) 支吊架应尽可能利用已有的建构筑梁柱、平台、设备本体、加热炉钢结构、地面等作为生根点。对于有可能集中支撑的管道，应尽可能选择适宜的地方和方式集中支撑；
(5) 支吊架位置应不妨碍操作人员的通行、设备的检修和管道的拆卸等；
(6) 支吊架的位置尚应考虑经济性原则。例如，对于管道比较集中的管廊，其跨距应视多数管道的允许跨距而定，而不宜以少数较小直径管道的允许跨距确定；
(7) 支吊架的位置应尽可能整齐有序，使支撑效果美观大方。
2、 承重支吊架位置的确定
承重支吊架的位置除满足上述的基本原则之外，尚应符合下列要求：
(1) 支吊架位置应能满足管道最大允许跨度的要求。跨距要求见后面所述；
(2) 当有集中载荷时，支架应布置在靠近集中载荷的地方，以减少偏心载荷和弯曲应力；
(3) 在敏感设备(泵、压缩机)的附近，宜设置承重支架，以防止设备嘴子承受过大的管道荷载；
(4) 支吊架应设在弯管和大直径三通式分支管附近；
(5) 当塔器的水平管嘴直接安装DN注150的阅门时，应在阀门附近设承重支架；
(6) 沿立式容器、立式设备等敷设的竖直管道，应在尽可能靠近嘴子处的竖管上设承重支架；
(7) 一般较长的竖直管道，应在靠近上面的端部设承重支架；
(8) 当某些管道元件需要拆卸移走或相连设备需要拆卸移走时，应考虑相连管子的稳定性必要时应设承重支架。
3、 固定支架位置的确定
固定支架的位置除满足上述的基本原则之外，尚应符合下列要求：
(1) 对于复杂管系，可用固定支架将它划分成几个形状较先简单的管段，如L形管段、U形管段、Z形管段等，以便分段遇行分析计算和柔性设计；
(2) 确定管道固定支架位置时，应使其有利于两固定点之间管段的自然补偿；
(3) 选用π形补偿器时，宜将其设置在两固定支架的中部不能位于两固定支架的中部时，π型补偿器距固定支架的距离不宜小于两支架间距的1/3；
(4) 固定支架宜靠近需要限制分支管位移的地方；
(5) 固定支架应设置在需要承受管道振动、冲击载荷或需要限制管道多方向位移的地方；
(6) 迸出装置的工艺管道和非常温的公用工程管道，宜在装置分界处设固定支架；
(7) 落地生根的调节阅组、蒸汽分配管、其它阀组和分配管等，应一端设固定支架，但此时固定支架的位置不应阻碍管系的热补偿。
4、 导向支架位置的确定
(1) 竖直管道较长时，为了防止因风载荷等引起的管道大幅度振动或摆动，应在中间若干位置设置导向支架，以增加其稳定性。
(2) 管廊上管道直线距离较长而且中间无固定点和止推支架时，应在中间若干点设置导向支架，以防止管道产生横向不稳定：
(3) 管道在拐弯处有较大位移并影响到邻近管道或其它设施时，应在适当位置设置导向支架；
(4) 允许管道轴向位移而不允许横向位移的位置应设置导向支架；
(5) 水平设置的π型补偿器两侧应设置导向支架，导向支架距补偿器的中心位置应为32DN~42DN；
(6) 水平设置的自由型波纹管膨胀节两端应设置若干导向支架，第一组导向支架距膨胀节中心位置应不大于4DN，第二组导向支架距第一组应不大于14DN；
(7) 导向支架的位置应不影响管道的自然补偿。一般情况下，管道的弯头、分支处不应设导向支架。
5、限位支架位置的确定
限位支架的位置除满足上述的基本原则之外，尚应符合下列要求：
(1) 限位支架在某些场合可代替固定支架，如补偿器的两端，装置边界线的管道固定点等；
(2) 在热态情况下，当管系的热胀方向朝向敏感设备嘴子时，可在适当的位置设置逆热膨胀方向的止推支架；
(3) 刚度较大的管道对设备、设备基础等产生较大推力时，可在适当的位置设止推支架。
PS：
看完以上的内容，是不是觉得非常的抽象和枯燥呢？如果是，那说明你没有管道设计的基本常识，没有设计过或现场看过管道；那对于这类同学，我的建议是多去管道现场看看，看那些已经做好的管道支吊架，看的时候不妨拍些照片，然后再回来看这篇教程，你就会容易理解了。
好了，下周四（6月9号）我们再见吧，届时雨常将给大家带来：
CAESAR II管道应力计算入门教程（二）：基础操作（2）
我们将学习如何在C2中模拟这些支吊架。
同时，有什么学习中的问题，还有业务上的交流，欢迎关注下方微信公众号。
评论