当管道支吊架直接生根或通过螺栓连接而生根于容器器壁时,由于荷载的作用,在器壁生根部位将产生局部应力。当管道支吊架所承受的荷载较大时,将可能造成器壁生根部位局部应力过大,甚至破坏。同时,由于管道荷载的偏心作用,还会对容器的整体稳定性产生影响。此时,应将管道支吊架的结构形型式和荷载提交设备,要求其在容器时考虑采取诸如增加容器壁厚、增加地脚螺栓数量等措施。在大直径管道支吊架生根部构件时,不仅要对其自身进行强度、刚度及稳定性的校核,还要对被支撑的大直径管道进行局部应力校核。可以利用HG/T21629—1999(管架标准图>附录C中描述的方法进行。也可以用ANSYS程序进行分析。实践表明大直径管道的局部应力才是大直径管道支吊架荷载计算的主要控制因素。当局部应力不能满足要求时,需要根据实际情况进行处理。采取诸如添加补强板,改变管部构件的结构型式,增加弹簧支架以分担荷载等措麓。在不方便进行补强的部位,如弯头,可选用厚壁管件。
管道支吊架限制管道位移方法:
一、导向支架(单向):
带温塔上下管、Ω及补偿器两侧(不受侧向力防止法兰泄漏),两相流易震动管道,机泵进出口, 阀,放空管道,为保持管道的稳定(弯曲<0.004)按规定间距设导向支架(水平与垂直)
1.当管道在支撑点处有轴向位移且需限制横向位移时,应选用导向管道支吊架;
2.对于柔性较大、直管段较长的管道,应设置导向支架;
3.设置导向支架时,应不影响管道的自然补偿;
4.补偿器两侧宜设置导向支架。导向支架的设置宜符合下列要求:
①水平管道上π型补偿器与导向支架的间距
②波纹管膨胀节应设在两固定支架(限位支架)之间,波纹管膨胀节宜靠近一端固定架设置,波纹管膨胀节与各导向支架的间距。
二、限位支架(双向)
三、固定支架
保护管口、阀门、三通、调节阀(有温升)一端,活塞式(容积式)机泵出口(缩短管架间距用管卡型不用吊架),补偿器两端,分界处, 阀出口处。
1)当管道在支撑点处不得有任何位移时,应选用固定支架。(保护管口、阀门和三通等)
2)介质温度等于或大于100℃或需要蒸汽吹扫的进出装置管道,应在装置边界的邻近管架上固定,固定点的位置,应与装置外的管道布置综合考虑。(活塞式压缩机泵出口,补偿器两端)
3)补偿器应设在两固定支架(限位支架,下同)之间。π补偿器距固定支架的距离应在1/3~1/2。(π补偿器尽量在两固定点中间,距两端固定点距离不偏>2:1)
4)有热伸长管道的调节阀组,一端宜设固定支架
5)设在管系中部的固定支架承受的水平力为较大一侧水平力减去较小一侧水平力的80%
6)装置内的其他管道应根据管道走向经分析后确定固定支架的位置。