管道支架是石油、化工、冶金和火力發(fā)電等行業(yè)的一種重要的特種結(jié)構(gòu),它主要支撐架空管道;這種結(jié)構(gòu)數(shù)量大、分布廣,計算比較復(fù)雜;而且多數(shù)管道支架的工作環(huán)境惡劣,銹蝕嚴(yán)重或焊口開焊時有發(fā)生。經(jīng)常造成管道支架事故的發(fā)生。因此對管道支架的加固,保證管道支架的安全工作刻不容緩。本文對獨立式管道支架的加固設(shè)計進(jìn)行了探討。
1 管道支架分類
支架分獨立式管道支架和組合式管道支架。其中獨立式管道支架根據(jù)管道支架在管路上的作用不同,分為固定管道支架和活動管道支架。固定管道支架與管道之間不產(chǎn)生相對位移;活動管道支架則允許管道與管道支架之間產(chǎn)生相對位移,不約束管道的熱變形;顒庸艿乐Ъ芨鶕(jù)結(jié)構(gòu)特征不同,又分為剛性管道支架、柔性管道支架和半鉸接管道支架等。組合式管道支架就是采用某些輔助結(jié)構(gòu),把各自獨立的管道支架聯(lián)系起來,形成一個大跨度支撐管道的管道支架系統(tǒng)。分為縱梁式、吊索式和懸索式管道支架。
2 管道支架加固設(shè)計要求
鋼結(jié)構(gòu)管道支架常存在如下缺陷:管道支架上缺少防管線震落措施;橫梁有撓曲或節(jié)點開焊;管道支架立柱歪斜;管道支架立柱和橫梁連接不牢;橫梁上無管托或管托斷裂。
由于管道支架的上述缺陷,常造成管線折斷,帶來較大的經(jīng)濟損失。因此,必須進(jìn)行管道支架的加固。管道支架一般由管座、管道支架柱、管道支架梁和基礎(chǔ)等組成。
對活動管道支架的改造可利用改變管托的方法,達(dá)到減小管道對支架作用力的目的。比如將鋼管托改為聚四氟乙烯管托,因為鋼管托與管道支架上預(yù)埋鋼板的摩擦系數(shù)為0.3,而聚四氟乙烯管托的摩擦系數(shù)為0.1[4],這樣管道對管道支架作用的軸向水平推力,僅為原來水平推力的三分之一,從而使支架加固簡化或免于加固。
3管道支架的抗震驗算
管道支架是支撐管道的結(jié)構(gòu),管道在一定程度上也支撐著管道支架,兩者形成一個空間體系而共同工作。管道支架荷載主要考慮工藝提供的水平推力和風(fēng)荷載,管道支架抗震要求主要與設(shè)防烈度、管道敷設(shè)方式和管道與管道支架在地震時的工作狀態(tài)有關(guān)。對于固定管道支架抗震等級不能低于三級,活動管道支架抗震等級不能低于四級。需要注意為防止地震時管道由管道支架上滑落,需要采取必要的抗震構(gòu)造措施并進(jìn)行抗震驗算。
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