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第三章 汽水管道的基础知识——张都清 汽水管道设计的基本原则 管道设备设计原则 系统图和原始图纸 汽水管道的支吊架 基本概念 弹簧支吊架 恒力吊架 限位支吊架 减振器 支吊架的维护和检查 汽水管道应力计算 原始参数 计算参数 钢材的许用应力 内压产生的应力及壁厚计算 应力验算 管道对设备的推力和力矩的计算 管道附件 第五章 在役汽水管道的检验 （1万字）——张都清 概述 管道检验内容 汽水管道的安全性评定 第三章 汽水管道的基础知识——张都清 第一节 汽水管道设计的基本原则 一、管道设备设计原则 管道装置的设计，一般由几名设计人员同时完成，为使设计技术风格一致，大家须遵守统一的设计原则： （1） 管道应成组、成排的布置，主要是为了强调美观和保证管道支吊架的经济性。 （2） 管道设备的连接，应尽可能的短而直，尤其是合金钢管道。同时，又要有一定的柔性，以减少由热胀和位移所产生的力和力矩。 管道改变标高或走向时，应避免管道形成集聚气体或液体的死角；如不可避免时应在高点设置气阀、低点设置液阀。 （3） 由于管法兰处易泄露，对于高温、高压管道除必须是用法兰连接外，其它应避免使用法兰连接。焊接连接的管道是保证管道无泄漏的最佳、最经济的方法。 （4） 管道穿越楼板、平台及墙壁时要加套管保护，套管直径应不妨碍管道的热胀，并大于保温后的管道直径。 （5） 管系中要尽量减少异型管件。管道设计时应最大限度的降低管道、弯管、阀门附件等异型管件的数量及与之相连的加工量，并可降低管道焊接、安装、质量检验费用。异型管件的减少，不但可以降低管道设备投资，更重要的是减少了焊口的数量，提高了管系的安全性。 （6） 管道压力降的损失要求在允许的范围之内。 二、系统图和设计资料 管道设计是以确定最佳的热力系统图为基础，应有管道的平面布置图和立体图，图中应包括管道的下列的数据： 管道编号、设计压力、运行压力； 设计温度和运行温度； 阀门的编号； 管道的钢号、规格、理论计算壁厚、壁厚偏差； 设计采用的持久强度、弹性模量、线膨胀系数； 支吊架位置、类型； 监察端位置； 管道的冷紧口位置及冷紧值； 管道对设备的推力、力矩； 10. 管道的最大值及其位置； 11. 支吊架的安装载荷、工作载荷、支吊架的热位移等。 汽水管道的支吊架 一、基本概念 1.支吊架的作用和分类 汽水管道是火电厂中重要的部件，必修确保它的安全运行，为此，设计单位进行了精心设计，如正确的选用钢材，合理的布置管线及支吊架，严格准确地进行应力计算。除此之外，还需安装单位进行正确的安装和调整，否则合理设计的支吊架也不能保证管道的安全运行；在运行过程中还要合理地启停及检修（包括支吊架的运行及调整），才能防止管道过早的出现损坏；试验人员还需要定期对管道进行检验和研究，及时发现不安全隐患。由此可见，要保证管道的安全运行，需要多方面工作的配合。 随着高参数大容量机组的增加，由于经济上和技术上的原因，工作应力水平和计算精度的提高，强度富裕量很小；由于管道直径与壁厚的增加，管道对设备的推力及力矩可能很大。管道破坏造成的危害更大。因此，为保证管道的安全运行就更显得重要，做到这一点的关键是管道日常的维护和检验，尤其是管道支吊架的维护和调整。 管道支吊架是管道系统的重要组成部分，它的功能可概括为：承受管道载荷、限制管道位移和控制管道振动三个方面。其中承受管道载荷是管道支吊架的最主要、最普遍的功能。 支吊架按其作用分为承重支吊架、限位支吊架装置和振动控制装置三大类，有的支吊架兼有其中两个或三个功能。见表3－1和图3－1［1］。 （1）承重支吊架 按其在管道垂直位移时载荷的变化情况可分为恒力支吊架、变力支吊架和刚性支吊架。 （2）限位支吊装置：是用以限制和约束因热胀引起管系自由位移为目的的装置。 按其是否承受管系载荷可分为限位支吊架和限位装置两类。在限制管道位移的同时也承受管系重量的装置，称为限位支吊架。单纯限制管道位移而不承受管系重量的装置，称为限位装置。 按其限位特性可分为限位装置、导向支架和固定支架三种。 （3）振动控制装置：专门用来控制管道摆动、振动或冲击的装置统称为控制振动装置。 控制不承受管系的重量，在正常情况下，不约束或较小约束管道自由地热位移。 表3－1 管道支吊架的类型 编号 分类 型式 名称 用途 名称 用途 1 承重支吊架 以承受管系重量为目的的装置 ①恒力支吊架 用于管道垂直位移较大或需要转移载荷的地方 ②变力支吊架 用于管道垂直位移不太大的地方 ③刚性支吊架 用于管道无垂直位移或垂直位移很小且允许约束的地方 2 限位支吊架 以限制和约束因热胀引起管系自由位移为目的的装置 ④限位装置 用于