管道支架的作用是支承管道,有的也限制管道的变形和位移。根据支架对管道的制约情况,分为活动支架和固定支架。
一、活动支架
支承管道且允许管道有位移的支架称为活动支架。活动支架的类型较多,有滑动支架、导向支架、滚动支架、吊架等。
1.滑动支架
滑动支架的主要承重构件是横梁,管道在横粱上可以自由移动。不保温管道用低支架安装,保温管道用高支架安装。
(1)低支架
用在不保温管道上,按其构造型式又分为卡环式和弧形滑板式两种。
图12-18所示卡环式,用圆钢煨制U形管卡,管卡不与管壁接触,一端套丝固定,另一端不套丝;图12-19所示弧形滑板式,在管壁与支承结构间垫上弧形板,并与管壁焊接,当管子伸缩时,弧形板在支承结构上来回滑动。
(2)高支架
高支架用在保温管道上,焊在管道上的高支座在支承结构上滑动,以防止管道移动摩擦损坏保温层,其结构形式如图12-20所示。
2.导向支架
导向支架是为使管子在支架上滑动时不致于偏移管子轴线而设置的。它一般设置在补偿器两侧、铸铁阀门的两侧或其他只允许管道有轴向移动的地方。
导向支架是以滑动支架为基础,在滑动支架两侧的横梁上,每侧焊上一块导向板,如图12-21所示。导向板通常采用扁钢或角钢,扁钢规格为-30×10,角钢为L36×5,导向板长度与支架横梁的宽度相等,导向板与滑动支座间应有3mm的空隙。
3.吊架
悬吊架结构简单,摩擦力小。一种常见的悬吊架形式如图12-22所示。管道通热运行后,各点的热变形量不同,造成各悬吊架的偏移幅度不一样,使管道产生扭曲。如果管道有垂直位移,而又不允许产生扭曲,则可采用弹簧吊架,如图12-23所示。
因悬吊架管道有易产生扭曲的特点,所以选用补偿器时应加以注意。如只能选用可抗扭曲的方形补偿器,而不能选用套管补偿器。
4.滚动支架
滚动支架以滚动摩擦代替滑动摩擦,可减小管道热伸缩时的摩擦力,如图12-24所示,滚动支架主要用在管径较大而无横向位移的管道上。
二、固定支架
在固定支架处,管道被牢牢地固定住,不能有任何位移,管道只能在两个固定支架间伸缩。因此,固定支架不仅承受管道、附件、管内介质及保温结构的重量,同时还承受管道因温度、压力的影响而产生的轴向伸缩推力和变形应力,并将这些力传到支承结构上去,所以固定支架必须有足够的强度。
1.卡环式固定支架
卡环式固定支架主要用在不需要保温的管道上。
(1)普通卡环式固定支架
煨制U形管卡,管卡与管壁接触并与管壁焊接,两端套丝紧固,如图12-25(a)所示,适用于DN15mm~150mm的室内不保温管道上。
(2)焊接挡板卡环式固定支架
U形管卡紧固不与管壁焊接,靠横梁两侧焊在管道上的弧形板或角钢挡板固定管道,如图12-25(b)所示,主要适用于DN25mm~400mm的室外不保温管道上。
2.挡板式固定支架
挡板式固定支架由挡板、肋板、立柱(或横梁)及支座组成。主要用于室外DN150mm~700mm的保温管道上。
图12-26为四面挡板式固定支架,有推力不大于450kN和推力不大于600kN两种。
在无沟敷设或不通行地沟中,固定支座也有做成钢筋混凝土固定墩的型式。 图12-27是直埋敷设所采用的固定墩,管道从固定墩上部的立板穿过,在管子上焊有卡板进行固定。
3.固定支座的设置要求
(1)在管道不允许有轴向位移的节点处设置固定支座,例如有支管分出的干管处。
(2)在热源出口、热力站和热用户出入口处,均应设置固定支座,以消除外部管路作用于附件和阀件上的作用力,使室内管道相对稳定。
(3)在管路弯管的两侧应设置固定支座,以保证管道弯曲部位的弯曲应力不超过管子的许用应力范围。
4.固定支座的间距
固定支座是供热管道中主要受力构件,应按上述要求设置固定支座,为了节省投资,应尽可能加大固定支座间距,减少其数目,但固定支座的间距应满足下列要求。
(1)管道的热伸长量不得超过补偿器所允许的补偿量。
(2)管段因膨胀和其他作用而产生的推力,不得超过固定支座所能承受的允讦推力。
(3)不应使管道产生纵向弯曲。
表12-1列出了地沟与架空敷设的直线管段固定支座最大允许间距表。
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