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压力管道的设计及组合抗震支吊架的选用

作者: 浏览:950 时间:2023-04-25

随着现代技术的不断创新,有关部门正在大力发展油田建设、大兴水利、天然气工程等公共设施建设项目。压力管道已成为较常见的设备之一,承担着输送易燃易爆能量、放射性和高腐蚀性材料的主要任务。压力管道的安全和质量问题也成为各相关部门从设计、安装、维护到使用等各个方面关注的重点防范问题。然而,它们的生产和使用受到各种负荷因素的影响,再加上自身的压力,使得压力管道事故频发,成为一个重大的公共安全隐患,也是相关安全监督管理项目之一。当压力管道因冷热而膨胀和收缩时,产生的位移荷载会对与其相连的设备或土木结构施加力。同时,设备或土木建筑也会对管道产生反应,在管道中产生应力。当管道系统的刚度高时,这种推力和应力可能很大,并可能影响设备或管道的正常运行,甚至对设备、管道或土木结构造成损坏。因此,有必要确保管道系统具有足够的灵活性。L管道柔性设计的目的和方法管道的柔性反映了管道变形的难度,表示管道通过自身变形吸收热胀冷缩等位移变形的能力。

1.1目的柔性设计的目的是确保管道在设计条件下具有足够的柔性,以防止管道因热膨胀、冷缩、端点额外位移、组合抗震支吊架设置不当等原因而引起的以下问题:(1)因应力过大或金属疲劳而引起的管道损坏。(2) 管道连接处发生泄漏。(3) 管道推力或扭矩过大会对与其相连的设备造成过大的应力或变形,影响设备的正常运行。(4) 管道的推力或扭矩过大会导致组合抗震支吊架损坏。

1.2设计方法在当今的管道设计中,增加管道柔性的措施主要包括:改变管道方向(竹弯管)、选择波纹管膨胀节和组合抗震支吊架。(1)如果条件允许,首先应该考虑使用改变管道方向和组合抗震支吊架等方法来改变管道的灵活性。(2)一般来说,当两个固定点的位置固定时,可以通过增加管道系统的长度和弯管数量来增加管道的灵活性。(3)当管道系统在某个方向上的刚度过大时,增加与之垂直的管道长度可以降低管道系统的刚度。(4)组合抗震支吊架的使用允许支撑点的垂直位移,从而放松约束并增加管道系统的灵活性。(5)当管径较大、场地有限、所需补偿量较大时,可考虑采用波纹管膨胀节,以增加管道的柔性。然而,波纹管膨胀节制造更复杂,价格更高,因此适用于低压和大直径管道。同时,波纹管膨胀节往往成为管道中的薄弱环节,应尽量避免。在目前的管道设计方法中,增加组合抗震支吊架已成为改变管道柔性的常用手段。在设计管道柔性时,在确保管道有足够的柔性来吸收变形的同时,还应注意避免管道系统的柔性过大。这不仅避免了管道系统中的振动,而且节省了投资。

2.当组合抗震支吊架设计中管道的垂直热位移较大时,会导致刚性支架变得中空,难以起到支撑吊架的作用;或者,由于过大的热障力,管道应力和设备应力可能超过极限,或者支撑点可能受到过大的力,使支撑结构难以承受。由于组合抗震支吊架不仅可以承受重量,还可以吸收管道的垂直位移,因此可以避免支架脱落和过度热膨胀的问题,增加管道的灵活性。2.1组合抗震支吊架的常见类型目前,组合抗震支吊架主要分为两类:可变组合抗震支吊架和恒力组合抗震支吊架。2.1.1可变组合抗震支吊架产品出厂时对安装载荷进行预定位,弹簧载荷在运行条件下随位移而变化。根据安装类型,可分为A、B、C、D、E、F和G七种类型:A/B/C型统称为悬挂式支吊架,如图1所示。弹簧的上端通过悬挂杆与生根结构连接,下端通过松螺母和悬挂杆与管道连接。主要用于管道上部和支架之间有足够空间放置弹簧和吊杆的情况。这种类型的支架不仅可以解决垂直位移,而且可以有效地释放轴向位移。由于对安装空间的需求很大,因此有必要根据使用条件进行选择。

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