淺談預制直埋固定支架設置

在管道設計過程中，固定支架起到了支撐管道和限制管道移動的作用。但是在很多時候，大家都對固定支架的設置有一定的誤區，本文就對一些常見的情況做簡單的說明。  關鍵詞：管道支撐  固定支架  熱應力     在工藝配管設計中，管道的支撐點的選取是一項很有講究的工作。支撐點zui大的作用就是支撐和固定管道，限制管道位移以起到保護管道和設備的作用。支架的分類形式很多，通常可以根據管道是否可以移動分為2大類：滑動支架和固定支架。因為滑動支架主要的作用就是支撐管道，所以在設置的時候考慮的因素就較少，相應的難度就降低了不少。  管道受熱膨脹或者受冷收縮會使管道產生形變，讓管線積累一定的熱應力。我們設置固定支架的作用就是限制熱應力，保證管道與設備管口之間、管道相互連接部分的安全。固定支架設置的難度主要有以下兩點：1.管道柔性的處理；2.管道應力的處理。很多設計人員在設置固定支架的時候很隨意，不對其進行嚴格的分析，習慣性的按一些經驗做法設計，往往會造成一些問題，如：管道壓力損失過大；局部管道膨脹量過大滑落管架,蒸汽管道在通汽時劇烈抖動等。  一般來說，熱力管道的固定架是根據現場實際情況進行設置，主要考慮幾個方面的問題：1.對于復雜管道可用固定點將其劃分成幾個形狀簡單的管段，如：L形管段、U形管段、Z形管段等一邊進行分析計算；2.確定管道固定點位置時，使其有利于兩固定點間管段的自然補償；3.選用Ⅱ形補償器時，宜將其設置在兩固定點的中部；4.固定點宜靠近需要限制分支管位移的地方；5.固定點應設置在需要承受管道振動、沖擊載荷或需要限制管道多方向位移的地方；6.作用于管道中固定點的載荷，應考慮其兩側各滑動支架的摩擦反力；7.進出裝置的工藝管道和非常溫的公共工程管道，宜在裝置分界處設固定點⑴。管道固定點之間的間距沒有嚴格的規定，但是考慮到固定支架受力情況和管道膨脹偏移量，設計人員會根據管道內不同的介質、不同的工況、管道采用的補償方式來人為的做一些限制。一般情況下，裝置內管道的固定點之間的間距為60m-100m之間。  下面我們來看一組實例：    例1：    對于此情況的管道，我們有2種做支架的方式：如圖2和圖3。 圖2：    圖3：      以上2種方式各有利弊，在總管線較短且AB段和CD段較長的時候，采用圖2的方式比較合理。但在現實情況下，通常BC段也比較長，且3段加起來將近100m左右，此時就需要對這2種固定方式作出一定的選擇。對圖2和圖3兩種方式進行對比：圖2的優點是結構簡單，固定架少。缺點是由于兩個固定支架之間距離較遠，當管道介質溫度較高時，管道的形變量增大，特別是管道彎頭處會出現比較嚴重的大角度偏心。在有條件的情況下，筆者認為圖3的做法在長管系比較合適。  在實際管道鋪設時，通常需要有一定的坡度（一般為0.5%左右）。在管線比較長的時候，需要每隔一段距離利用管道的上升來保證凈空的要求，此時管道固定架設置的高度就決定了管道爬升的高度。以管道兩固定支架之間的形狀為L型為例，如果爬升距離較小，管道在上升段的剛性就比較大，管道向膨脹方向實際偏移量比計算得到的偏移量要大的多，可能會造成管道的滑落；如果爬升距離較大，會出現要么管道的凈空不能保證（一般來說管道離地凈空要求≥4.0m），要么管道固定支架偏高，導致土建設計時偏心過大。根據實際經驗，將上下兩段管道高度差值保證在10-15倍管徑左右。  在實際工程設計中，固定支架的設置直接關系到整個管系的穩定，甚至對后面工段會有一定的不良影響。較合理的設置固定支架，可以zui大程度的減少對后續工段的影響。