热力管道支架的设计与安装探究

【摘要】城镇冬季供暖主要来自于庞大的供热管网系统，但是支撑管网的却是体积只有十几立方米的固定支架，它的主要作用是用来承担由供热管道的热膨胀所产生的强大推同时也是供热管网得以安全有序进行供热的重要保证。本文简要对此进行相关的阐述，并提出相关看法，并对固定支架在实际工程中出现的问题进行简要的分析。

【关键词】热力管道;支架设计;安装探究

在进行工程设计的过程中，只有正确地设计与安排适宜的固定支架，才能够从根本上保证供热管道的稳定与安全。一旦在施工过程中不正当地使用，就很容易出现严重的安全问题，所以在实际的施工过程中要确定固定支架所能承受的荷载，保证热力管道的正常运行。

1热力管道支架中的应注意问题

（1）明确施工图纸与现场的管道统一排列时所需要的支吊架的结构形式。

（2）管架是支撑热力管道的结构，热力管道在一定程度上也相应地支撑着管架，所以两者形成一个统一协调的空间体系。

（3）柱顶就相当于支撑在一个有限的弹簧座上，热力管道在柱顶起着支撑的作用，所以热力管道柱架的计算长度要小于独立的悬臂柱。

（4）要按照支吊架结构形式与热力管道荷载的实际需要，选择适宜的材料进行备料。

（5）在制作支吊架的过程中，下料要准确到位，对于支吊架的拼接部位要平直。在下料与钻孔的过程中严禁使用焊割、气烧工艺。对于每一个支吊架来说，尺寸要精确，形状要规矩。

（6）对于同一个规格的支吊架来说，尺寸要一致，大小要相同。

（7）在进行支吊架的拼缝连接的过程中，除了设计者注明以外，焊缝的的宽度均不能低于4毫米，应该要注意全长焊满。

（8）支吊架设计完成后，要及时进行清洁工作，将支吊架表面的灰尘、污垢、锈斑与焊渣等污物除净。在后期涂抹油漆的过程中要注意油漆的涂抹厚度，要达到厚度均匀，不能出现脱皮、褶皱、气泡、流滴与漏刷的现象。

（9）经过防腐处理后的支吊架要经过批准后才能被运到现场进行安装作业。

2支架产生位移的原因

热力管道在安装过程中涉及到大量的管道元器件，通常将影响支架位移的因素分为以下四种：膨胀弯出现问题、固定支架安装不稳、导向支架与滑动支架移动。

2.1对于膨胀弯的设置

一般情况下，为了能够有效地吸收热力管道在受热过程中的膨胀量，在热力管道设计与施工过程中会相应的设置大量的膨胀弯。对于膨胀弯的设计方案在进行管道应力设计的过程中要统一考虑。通常直管段为30～50m的距离设置一个膨胀弯为最佳设置，一旦间隔过短就会造成材料的浪费，不仅会造成成本的增加，还会造成压力与温度的浪费;如果间隔过大则会导致支架位移过大，就很容易造成支架受到较大的力而滑落。

2.2对于固定支架的设计

在热力管道的安装过程中安装固定支架是尤为重要的，一旦发生安装不当或是没有安装就很容易导致热力管道支架发生滑落，导致事故的发生。安装固定支架时对热力管道的膨胀量进行分段控制，这样就可以有效地避免整段热力管道将膨胀量全部集中在一起，这与膨胀弯的效果共同控制着热力管道的位移。在热力管道投入使用以前，应当严格检查固定支架的安装是否合理，固定位置设置是否符合要求，最大限度地减少管道支架发生滑落。

2.3导向支架的控制

导向支架是控制热力管道位移的一类支架，正常情况下是使用在蒸汽管道进汽轮机前面的，主要用于控制热力管道中指定方向的热膨胀，这样就可以避免与机组管道间产生一定的应力，产生机组振动。

2.4滑动支架的控制

滑动支架的作用是用来支撑热力管道，并随着热力管道而运动的。支架偏移量其实就是根据滑动支架进行设计的，它随着热力管道的移动而移动，一旦发生较大的位移，就会使滑动支架从管廊中掉落，造成安全事故。

2.5不同材质的热力管道所产生的热膨胀

热力管道的位移其实主要是受到热力管道的膨胀所产生的，对于不同材质的热力管道来说，在不同的温度下所产生的热膨胀系数也是不同的，同时所产生的热膨胀量也是不一样的。

3对支架安装进行位移控制

3.1对于固定支架的安装设置工作

固定支架作为一种承重支架，对承重点的管线有着全面的要求，它作用于热力管道中，限于安装在不允许有任何移动的部位，除了承受热力管道以及其他附件、流体与保温材料以外，固定支架还要承担热力管道中各个方向的位移推力与力矩，所以，这就要求固定支架的本身要具有充足的强度与刚性。安装固定支架要本着最基础的原则，两个膨胀弯之间只能有一个固定支架。一般情况下，固定支架基本应该设置在两个膨胀弯的中间部位，在安装上要保证与热力管道间紧密连接，禁止发生相对的运动。

3.2注意滑动支架发生位移的方向

滑动支架可以作用于水平管线中，比较靠近弯头的部分，它是承重管道中用来支撑自重的，对于管线只有一个方向是有限制的作用，对于热力管道其他两个方向的热位移往往不加限制，所以在热力管道支撑面上就可以进行自由的移动。安装好膨胀弯与固定支架之后，就需要对各个膨胀弯间的热力管道支架进行一个判断，在发生膨胀的过程中，热力管道支架以固定支架为中心，向膨胀弯的方向发生自然膨胀，同理在膨胀弯的另一端，热力管道的热膨胀也向着膨胀弯的方向发生自然膨胀，在膨胀到最后的阶段中，两个膨胀弯之间的热力管道的全部热膨胀由膨胀弯的变形进行吸收，而滑动支架则随着热力管道的热膨胀向着相应的方向进行位移。滑动支架热力管道中应用最为广泛的一种支架。它的作用同样是热力管道自重的一个支撑点。且滑动支架限制管子径向的位移，这样就使得管子在支架上进行位移的过程中，不会发生偏移的状况。

3.3注意吊架的安装

热力管道中的吊架常被作用于常温管道、无垂直热位移、热位移值很微小的热力管道的吊点，它除了承受热力管道所分配的重量以外，还允许管道进行少量水平方向的位移，对于热力管道的向下位移方向有着限制的作用。一般情况下，吊架的实际荷载是不容易准确进行测定的，所以在热力管道中不常被使用。

3.4热力管道支架的安装

支架的安装位置应当要精确，且平整与牢固，与热力管道的接触紧密。且支架的标高应当要准确，对于特殊要求的管道，如有坡度要求的热力管道所安装的支架高度要满足坡度的相关要求。而对于不发生热移动的热力管道，吊架的吊竿应当要垂直安装，对于有发生位移的热力管道吊杆的安装位置要在与之相反的部位。

4结束语

随着社会的不断进步与发展，我国在石油领域、化工领域与火力发电领域等等均得到了迅速的发展，而在实际的工作过程中，作为热力管道的支撑结构的管道支架已经越来越普及，而管道支架的设计合理性、安装的科学性均有重要的意义。且对于不熟悉高温蒸汽管道的安装与设计工作的人员来说，最难以掌握的部分其实就是支架管道的安装过程与在使用过程中发生位移的现象。一但固定支架发生位移或安装不当或是在安装的过程中没有充分考虑到热位移量，甚至就会就出现预偏移量与位移量相反，就会造成管道支架从管廊上掉落，从而产生安全事故。所以要完善热力管道支架的设计与安装工作，保证热力管网的质量，对于发展我国的社会生产力也有着重要的影响。

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