管道支架的作用是支承管道,有的也限制管道的變形和位移。根據(jù)支架對管道的制約情況,分為活動支架和固定支架。
一、活動支架
支承管道且允許管道有位移的支架稱為活動支架;顒又Ъ艿念愋洼^多,有滑動支架、導(dǎo)向支架、滾動支架、吊架等。
1.滑動支架
滑動支架的主要承重構(gòu)件是橫梁,管道在橫粱上可以自由移動。不保溫管道用低支架安裝,保溫管道用高支架安裝。
(1)低支架
用在不保溫管道上,按其構(gòu)造型式又分為卡環(huán)式和弧形滑板式兩種。
圖12-18所示卡環(huán)式,用圓鋼煨制U形管卡,管卡不與管壁接觸,一端套絲固定,另一端不套絲;圖12-19所示弧形滑板式,在管壁與支承結(jié)構(gòu)間墊上弧形板,并與管壁焊接,當(dāng)管子伸縮時,弧形板在支承結(jié)構(gòu)上來回滑動。
(2)高支架
高支架用在保溫管道上,焊在管道上的高支座在支承結(jié)構(gòu)上滑動,以防止管道移動摩擦損壞保溫層,其結(jié)構(gòu)形式如圖12-20所示。
2.導(dǎo)向支架
導(dǎo)向支架是為使管子在支架上滑動時不致于偏移管子軸線而設(shè)置的。它一般設(shè)置在補(bǔ)償器兩側(cè)、鑄鐵閥門的兩側(cè)或其他只允許管道有軸向移動的地方。
導(dǎo)向支架是以滑動支架為基礎(chǔ),在滑動支架兩側(cè)的橫梁上,每側(cè)焊上一塊導(dǎo)向板,如圖12-21所示。導(dǎo)向板通常采用扁鋼或角鋼,扁鋼規(guī)格為-30×10,角鋼為L36×5,導(dǎo)向板長度與支架橫梁的寬度相等,導(dǎo)向板與滑動支座間應(yīng)有3mm的空隙。
3.吊架
懸吊架結(jié)構(gòu)簡單,摩擦力小。一種常見的懸吊架形式如圖12-22所示。管道通熱運(yùn)行后,各點(diǎn)的熱變形量不同,造成各懸吊架的偏移幅度不一樣,使管道產(chǎn)生扭曲。如果管道有垂直位移,而又不允許產(chǎn)生扭曲,則可采用彈簧吊架,如圖12-23所示。
因懸吊架管道有易產(chǎn)生扭曲的特點(diǎn),所以選用補(bǔ)償器時應(yīng)加以注意。如只能選用可抗扭曲的方形補(bǔ)償器,而不能選用套管補(bǔ)償器。
4.滾動支架
滾動支架以滾動摩擦代替滑動摩擦,可減小管道熱伸縮時的摩擦力,如圖12-24所示,滾動支架主要用在管徑較大而無橫向位移的管道上。
二、固定支架
在固定支架處,管道被牢牢地固定住,不能有任何位移,管道只能在兩個固定支架間伸縮。因此,固定支架不僅承受管道、附件、管內(nèi)介質(zhì)及保溫結(jié)構(gòu)的重量,同時還承受管道因溫度、壓力的影響而產(chǎn)生的軸向伸縮推力和變形應(yīng)力,并將這些力傳到支承結(jié)構(gòu)上去,所以固定支架必須有足夠的強(qiáng)度。
1.卡環(huán)式固定支架
卡環(huán)式固定支架主要用在不需要保溫的管道上。
(1)普通卡環(huán)式固定支架
煨制U形管卡,管卡與管壁接觸并與管壁焊接,兩端套絲緊固,如圖12-25(a)所示,適用于DN15mm~150mm的室內(nèi)不保溫管道上。
(2)焊接擋板卡環(huán)式固定支架
U形管卡緊固不與管壁焊接,靠橫梁兩側(cè)焊在管道上的弧形板或角鋼擋板固定管道,如圖12-25(b)所示,主要適用于DN25mm~400mm的室外不保溫管道上。
2.擋板式固定支架
擋板式固定支架由擋板、肋板、立柱(或橫梁)及支座組成。主要用于室外DN150mm~700mm的保溫管道上。
圖12-26為四面擋板式固定支架,有推力不大于450kN和推力不大于600kN兩種。
在無溝敷設(shè)或不通行地溝中,固定支座也有做成鋼筋混凝土固定墩的型式。 圖12-27是直埋敷設(shè)所采用的固定墩,管道從固定墩上部的立板穿過,在管子上焊有卡板進(jìn)行固定。
3.固定支座的設(shè)置要求
(1)在管道不允許有軸向位移的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置固定支座,例如有支管分出的干管處。
(2)在熱源出口、熱力站和熱用戶出入口處,均應(yīng)設(shè)置固定支座,以消除外部管路作用于附件和閥件上的作用力,使室內(nèi)管道相對穩(wěn)定。
(3)在管路彎管的兩側(cè)應(yīng)設(shè)置固定支座,以保證管道彎曲部位的彎曲應(yīng)力不超過管子的許用應(yīng)力范圍。
4.固定支座的間距
固定支座是供熱管道中主要受力構(gòu)件,應(yīng)按上述要求設(shè)置固定支座,為了節(jié)省投資,應(yīng)盡可能加大固定支座間距,減少其數(shù)目,但固定支座的間距應(yīng)滿足下列要求。
(1)管道的熱伸長量不得超過補(bǔ)償器所允許的補(bǔ)償量。
(2)管段因膨脹和其他作用而產(chǎn)生的推力,不得超過固定支座所能承受的允訐推力。
(3)不應(yīng)使管道產(chǎn)生縱向彎曲。
表12-1列出了地溝與架空敷設(shè)的直線管段固定支座最大允許間距表。