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汽水管道支吊架基本知识 山东电力工业锅炉压力容器检验中心 张广成 管道支吊架概念 管道支吊架是管道系统的重要组成部分，它包括用以承受管道载荷，限制管道位移，控制管道振动，并将荷载传递至承载结构上的各类组件或装置。支吊架包括从下面支撑管道的“支架”，其构件主要受压；从上方悬吊管道的“吊架”，其构件主要受拉。 管道支吊架三大功能 支吊架按其功能分为： 承受管道荷载 限制管道位移 控制管道振动。 承受管道荷载的支吊架 恒力支吊架：用以承受管道自重荷载，且其承载力不随支吊点处管道垂直位移的变化而变化，荷载保持基本恒定的支吊架。 变力弹簧支吊架：用以承受管道自重荷载，但其承载力随支吊点处管道垂直位移的变化而变化的弹性支吊架。 刚性支吊架：用以承受管道自重荷载，并约束管系在支吊点处垂直位移的吊架。 滑动支架：将管道支承在滑动底板上，用以承受管道自重荷载，并约束管系在支吊点处垂直位移的支架。 滚动支吊架：将管道支承在滚动部件上，用以承受管道自重荷载，并约束管系在支吊点处垂直位移的支架。 限制管道位移的支吊架 导向装置：用以引导管道沿预定方向位移，而限制其他方向位移的装置。用于水平管道的导向装置也可承受管道的自重荷载。 限位装置：用以约束或部分限制管系在支吊点处某一（几）个方向位移的装置。它通常不承受管道的自重荷载。 固定支架：将管系在支吊点处完全约束而不产生任何线位移和角位移的刚性装置。 控制管道振动的支吊架 减振装置：用以控制管道低频高幅晃动或高频低幅振动，但对管系的热胀或冷缩有一定约束的装置。 阻尼装置：用以承受管道地震荷载或冲击荷载，控制管系高速振动位移，同时允许管系自由的热胀冷缩的装置。 管道支吊架构成 管道支吊架是由一个或几个零部件构成的组件。 支吊架部件通常分为管道连接部件（简称“管部”），功能件、中间连接部件（简称“连接件”）和承载结构生根部件（简称“根部”）四类。 管部 （1）管部结构 管部是与管道或其绝热层直接相连的部件。管部结构按其对管道的支承方式可分为：悬吊式、支承式和拉撑式三类，按其同管道的连接方式可分为：焊接式(一般用于介质参数不高的管道)和夹持式(推荐普遍采用的型式)两种；按其所连接管道的形状位置可分为：水平管道、垂直管道（立管）和弯头(管)三种。 功能件 功能件是实现各种类型支吊架功能的部件。 承重支吊架中的恒力弹簧组件、变力弹簧组件；限位支吊装置中的拉撑杆；振动控制装置中的减振器、阻尼器等都属于功能件。 连接件 连接件是用以连接管部与功能件、管部与根部、功能件与根部以及自身相互连接的部件。 这些连接件又都是刚性结构，也可称为刚性连接件 。 中间连接件按其连接方式可分为夹持式、焊接式、螺纹连接式、销(轴)孔连接式、埋(嵌)入式、滚滑式等类型。 根部 根部是与承载结构直接相连的部件。 通常情况下，尽量将管道支吊装置直接固定(生根)在承载结构上。这种生根部件也可看作根部结构的一部分，但通常将其归在中间连接件中，这样对于此类支吊装置就没有独立的根部结构。在多数情况下，尤其是混凝土建筑结构，管道支吊点偏离承载结构，需要添加辅助钢结构，才能实现支吊装置的生根固定。这种辅助钢结构就是支吊装置的根部结构。 支吊架的荷载 支吊架的载荷是指作用在支吊架的力和力矩，管道在工作过程中，有以下几种载荷作用于支吊架： 管子重量；阀门、法兰和三通等管件的重量；保温层的重量；管内介质的重量（一般只考虑液体的重量，气体的重量忽略不计）；弹簧支吊架作用于弹簧的附加力；弹簧支吊架的转移载荷；滑动支架的摩擦力；管道的热胀冷缩、冷紧或连接设备的热位移产生的力和力矩；介质产生的作用力，如排气管和安全阀产生的排放反力等。. 通常把支吊架的载荷分为三类：工作载荷、安装载荷和结构载荷。 工作载荷 工作载荷：管道正常工作时（热态），按支吊架布置情况，分配给该支吊架的管道自重，称为该支吊架的工作载荷。对于不承受附加力和力矩的支吊架（如恒力吊架），工作载荷就是该支吊架的工作时的实际载荷。工作载荷是支吊架弹簧和恒力吊架选用时的载荷依据，也是计算支吊架其它载荷的基础。 安装载荷 安装载荷：管道处于安装状态时（冷态），支吊架承受的管道自重称为安装载荷。它与工作载荷的差别在于，管道在热态和冷态时的自重载荷的转移变化。例如，对于向下热位移的弹簧支吊架，安装载荷小于工作载荷；对于向上热位移的弹簧支吊架，安装载荷大于工作载荷；而恒力吊架的安装载荷和工作载荷相等。安装载荷是确定弹簧支吊架的安装弹簧压缩值的依据。 结构载荷 结构载荷：修正后的工作载荷加上有关的附加力和力矩，称为支吊架的结构载荷。对附加力和力矩（除工作载荷以外的所有力和力矩），应根据不同支吊架型式和具体的使用条件分别考虑。 支吊架的热位移 管道由冷态到热态时