核电站管道设计中支吊架的布置和选型

2019-12-19张雯铭程方超

商品与质量 2019年43期

张雯铭程方超

中核工程咨询有限公司北京 10007 1

1 管道设计支持和吊架

1.1 承载力的管道

管道的支持和吊架的负载需要熊一方面来自管道本身的重量，另一方面，它来自管道的外部负载的重量。管道支吊架的承载能力应控制在一定的承载范围内。如果超过承重范围，很容易造成管道变形。因此，需要采取有效措施，设计合理的支架和吊架，控制管道承受能力范围内的外载荷产生的正应力和剪应力，从而降低管道变形的概率，降低管道变形的程度。从核电厂管道的实际生产情况来看，一般采用一次应力值作为判断管道是否安全生产的标准。由于一次应力受管件和管道系统承载能力的影响，可以通过调节管道支架和吊架来控制一次应力，使一次应力增大，导致管道变形。可以通过增加管道支架的数量来降低主应力。在管道支架和吊架的设计中，需要根据生产需求、空间、经济等实际情况确定管道支架的数量。此外，为了减少管道的变形，在管道支吊架的设计中应合理调整管道的主应力和支撑端载荷。

1.2 核电站避免负荷传递

管道支架和吊架的安装影响管道系统的承载能力，决定管道系统能否安全运行。如上所述，当支座和吊架数量较少时，主应力的大小无法得到有效控制。当支吊架数量增加时，由于空间、生产和经济的实际情况不能满足更多支吊架的需要，因此，管道支吊架的安装必须合理、适当。在设计过程中，以减少二次应力和热推力为核心，采用少量的支架和吊架来避免荷载传递，减少对管道的约束力[1]。

1.3 合理确定二次应力

可以提高核电站管道支架和吊架的设计水平和效果，不仅可以对支架和吊架的一次应力进行控制和调节，还可以有效地调节二次应力端点的推力。核电站的主要压力管道受到高温的影响，这将是容易变形，变形阻力将诱发二次应力，二次应力的大小与热膨胀的程度，以保证管道的安全运行，二次压力应控制在合理的范围内通过调整得热的管道。

1.4 支吊架敷设

一般来说，有两种管道的管道支持核电站，一个是与隔热层，另一种是没有保温层支承结构的高度取决于管道绝缘的厚度，应大于管道绝缘的厚度，以保证设计效果的支持和衣架。

2 管道支架和吊架布置

2.1 在线设备的支撑

在线设备的管道支架和吊架布置非常重要。需要根据不同的功能划分功能合理，确保管道支持和衣架的成本是控制的支持和吊架系统应该承受动态负荷、静载荷和偶然的负载在线管道和设备的合理，并保持管道的稳定性。为了确保管道的完整性和设备，有必要充分保证接口的需求扭矩和推力之间的管道和设备，以避免振动管道传输期间，正确设计管道，集成管理设计与周围环境，并确保管道的安全与稳定，实现合理的支持设计、管道系统在线部件的阀门和法兰所产生的重量载荷是需要充分重视的。这些附件容易对管道产生压力，影响管道运行的安全，为了避免在线设备和部件的变形，需要增加一个支撑点，以确保每个单位面积的支撑点满足预期的重量要求[2]。

2.2 功能要求

根据不同的管道功能合理设计管道的支撑和吊架，支撑功能随着管道功能的变化而变化。首先，当管道不允许任何方向的线性位移和角位移支撑点时，需要选择固定支撑点进行处理；三是当管道不允许有垂直位移支撑吊点时，需要选择刚性吊杆进行布置；考虑管道热胀冷缩的影响，应防止管道振动的方向，做好减振器的制作。为了保证管道能够承受地震荷载、冲击荷载或控制管道系统的高速振动位移，合理选择阻尼装置是最好的处理方法，本实用新型有效地保证了管道功能的发挥。

2.3 管道柔性要求

输送的一些材料会对管道产生影响，如在使用过程中会发生热膨胀，需要进行热处理来增加管道的承载能力，同时充分利用自然环境使其回归自然。为了保证管道运行的安全，有必要做好热膨胀引线的处置工作，避免出现妨碍管道正常运行的问题。

2.4 满足应力分析的要求

核电管道的质量与安全的传输材料，必须保证和稳定的支持对于任何管道系统，无论是位置、数量、类型的支持等等，都需要满足标准要求应力分析是非常重要的实现稳定和安全运行。管道系统设计需要满足静应力分析的要求，实现管道系统强度的基本要求，保证管道运行后的稳定性，避免位移。为了使管道系统的机械振动、水击、爆破反冲击、地震、风荷载等充分满足力学的基本要求，必须做好管道系统的动应力分析。

2.5 条件

管道支吊架布置时，应充分考虑其稳定性。在一般情况下，管道需要有一个支持点，也就是说，加油支持的位置和衣架，由位置条件影响管结构需要有一定的设计和调整，通常，支持吊架位置的影响，所以在墙壁上，梁，地面，等等。作为管道的根点，需要保持自身的稳定性才能连接管道，保证支撑架的稳定性，为管道的架设提供一个稳定的平台。为了使孔能满足管道的安装要求，合理有效的生根要求是支架和吊架布置的基本保证。有些地区不能满足需求的支持和吊架加油，在这个时候，有必要考虑改变管道的方向，通过改变方向，确保管道的稳定支持，只要满足应力结果，可以用作加油点的支持[3]。

2.6 空间要求

在设计空间需求时，必须充分考虑整体空间，设计支持和吊架的位置不能阻碍人们的通道，并方便以后的维护和拆卸管道和设备的同时，点的设计也需要注意周围的设备，不影响设备的功能，不能阻止设备，设备碰撞。在一些管道比较集中的管道走廊，常用的支撑和吊架。当直径较小的管道的吊架之间的空间不满足管道应力要求时，采用单独的支架和吊架。