淺談預(yù)制直埋固定支架設(shè)置

在管道設(shè)計過程中，固定支架起到了支撐管道和限制管道移動的作用。但是在很多時候，大家都對固定支架的設(shè)置有一定的誤區(qū)，本文就對一些常見的情況做簡單的說明。  關(guān)鍵詞：管道支撐  固定支架  熱應(yīng)力     在工藝配管設(shè)計中，管道的支撐點(diǎn)的選取是一項很有講究的工作。支撐點(diǎn)zui大的作用就是支撐和固定管道，限制管道位移以起到保護(hù)管道和設(shè)備的作用。支架的分類形式很多，通?？梢愿鶕?jù)管道是否可以移動分為2大類：滑動支架和固定支架。因為滑動支架主要的作用就是支撐管道，所以在設(shè)置的時候考慮的因素就較少，相應(yīng)的難度就降低了不少。  管道受熱膨脹或者受冷收縮會使管道產(chǎn)生形變，讓管線積累一定的熱應(yīng)力。我們設(shè)置固定支架的作用就是限制熱應(yīng)力，保證管道與設(shè)備管口之間、管道相互連接部分的安全。固定支架設(shè)置的難度主要有以下兩點(diǎn)：1.管道柔性的處理；2.管道應(yīng)力的處理。很多設(shè)計人員在設(shè)置固定支架的時候很隨意，不對其進(jìn)行嚴(yán)格的分析，習(xí)慣性的按一些經(jīng)驗做法設(shè)計，往往會造成一些問題，如：管道壓力損失過大；局部管道膨脹量過大滑落管架,蒸汽管道在通汽時劇烈抖動等。  一般來說，熱力管道的固定架是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，主要考慮幾個方面的問題：1.對于復(fù)雜管道可用固定點(diǎn)將其劃分成幾個形狀簡單的管段，如：L形管段、U形管段、Z形管段等一邊進(jìn)行分析計算；2.確定管道固定點(diǎn)位置時，使其有利于兩固定點(diǎn)間管段的自然補(bǔ)償；3.選用Ⅱ形補(bǔ)償器時，宜將其設(shè)置在兩固定點(diǎn)的中部；4.固定點(diǎn)宜靠近需要限制分支管位移的地方；5.固定點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在需要承受管道振動、沖擊載荷或需要限制管道多方向位移的地方；6.作用于管道中固定點(diǎn)的載荷，應(yīng)考慮其兩側(cè)各滑動支架的摩擦反力；7.進(jìn)出裝置的工藝管道和非常溫的公共工程管道，宜在裝置分界處設(shè)固定點(diǎn)⑴。管道固定點(diǎn)之間的間距沒有嚴(yán)格的規(guī)定，但是考慮到固定支架受力情況和管道膨脹偏移量，設(shè)計人員會根據(jù)管道內(nèi)不同的介質(zhì)、不同的工況、管道采用的補(bǔ)償方式來人為的做一些限制。一般情況下，裝置內(nèi)管道的固定點(diǎn)之間的間距為60m-100m之間。  下面我們來看一組實(shí)例：    例1：    對于此情況的管道，我們有2種做支架的方式：如圖2和圖3。 圖2：    圖3：      以上2種方式各有利弊，在總管線較短且AB段和CD段較長的時候，采用圖2的方式比較合理。但在現(xiàn)實(shí)情況下，通常BC段也比較長，且3段加起來將近100m左右，此時就需要對這2種固定方式作出一定的選擇。對圖2和圖3兩種方式進(jìn)行對比：圖2的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，固定架少。缺點(diǎn)是由于兩個固定支架之間距離較遠(yuǎn)，當(dāng)管道介質(zhì)溫度較高時，管道的形變量增大，特別是管道彎頭處會出現(xiàn)比較嚴(yán)重的大角度偏心。在有條件的情況下，筆者認(rèn)為圖3的做法在長管系比較合適。  在實(shí)際管道鋪設(shè)時，通常需要有一定的坡度（一般為0.5%左右）。在管線比較長的時候，需要每隔一段距離利用管道的上升來保證凈空的要求，此時管道固定架設(shè)置的高度就決定了管道爬升的高度。以管道兩固定支架之間的形狀為L型為例，如果爬升距離較小，管道在上升段的剛性就比較大，管道向膨脹方向?qū)嶋H偏移量比計算得到的偏移量要大的多，可能會造成管道的滑落；如果爬升距離較大，會出現(xiàn)要么管道的凈空不能保證（一般來說管道離地凈空要求≥4.0m），要么管道固定支架偏高，導(dǎo)致土建設(shè)計時偏心過大。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗，將上下兩段管道高度差值保證在10-15倍管徑左右。  在實(shí)際工程設(shè)計中，固定支架的設(shè)置直接關(guān)系到整個管系的穩(wěn)定，甚至對后面工段會有一定的不良影響。較合理的設(shè)置固定支架，可以zui大程度的減少對后續(xù)工段的影響。