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管道支吊架布置设计基本原理及设计过程

2016-08-21  来自: 圣泽重工有限公司.. 浏览次数:369

管道支吊架是管道系统的重要组成部分。它用以承受管道荷载,限制管道位移和控制管道振动,在火力发电厂工程设计中,其工作量占管道施工网设计王作量的30%-6096。在核电站工程设计的CAD系统标准图库币,各类支吊架图纸要占50-%-60%。在有大量工艺管道,特别是热力管道的工厂设计中,管道支吊架设计常常成为工程设计的瓶颈,制约着设计进度。目前支吊架设计中主要存在以下不足:
(1)管道支吊架设计存在大量的重复劳动,工程设计人员往往要经常查阅标准手册,耗费了大量的时间,不能集中精力于支吊架的布置和铺设。
(2) 一旦管道尺寸和类型发生改变,工程人员要重新查阅相关标准对管道支吊架要重新设计,不能做到支吊架自动更新。
(3)现有的管道支吊架设计软件缺乏设计中干涉检查和处理功能。
(4)设计、分析和优化一般在不同软件中进行,设计参数不能进行自动的连接和更新,使得优化的结果不能反映到支吊架几何模型。
   在工程实际中,管道支吊架的布置设计常按一定基本原则进行,核电厂管道支吊架布置设计的总体原则是:
(1)尽量应用标准支吊架,有利于制造、安装,降低成本;
(2)简化设计;
(3)重量要轻;
(4)锚固支架尽量少;
(5)安装时减少焊接工作量;
(6)所需空间要小;
(7)便于旌工和维修。
    在复杂的管道系统中,管道支吊架位置的确定与功能选择主要受到下列因素影响:管道自身重力、阀门和组件的重力、管道熟膨胀、锚固点位移、内部或外部激励载荷、环境温度及支吊架制造和安装。支吊架布置设计的过程为:
(1)根据管道的口径、壁厚和在线组件的重量初步确定支糟架的位置和所约束的自由度数;
(2)计算在压力和热载荷作用下的管道系统变形,根据变形情况调整管道支吊架的位置和约束情况,即,通常是在热胀位移小的位置布置支吊架和施加约束,在热胀位移大的位置释放约束;
    (3)计算在地震载荷、重力载荷、温度载荷与压力载荷共同作用下的管道系统,在地震位移较大的位置布置支架和约束。重复计算,研究管道应力、支架反力及特殊点的位移。如果管道系统应力分析不能满足规范要求,则需要对管道支吊架的位置和功能进行局部调整。当多次调整后仍不能满足规范要求,则有必要修改管道走向,然后重复上述过程,直到满足规范要求。

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