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知识点二 管道支撑件的种类及安装方法
将管道的自重、输送流体的重量、由于操作压力和温差所造成的荷载以及振动、风力、地震、雪载、冲击和位移应变引起的荷载等传递到管架结构上去的管道元件称为管道支撑件。可以分为安装件和附着件。安装件包括吊杆、弹簧支吊架、斜拉杆、松紧螺栓、支撑杆、链条、导轨等。附着件包括管吊、吊(支)耳、圆环、管夹、U形夹和夹板等。
一、管道的管架
管架是用来支撑架空管路的,它有钢结构和钢筋混凝土结构两类。管架形式分为支撑式(支架)和悬吊式(吊架)两大类。
1.支架
用于室外和室内的支架结构有所不同,室外管道支架常采用独立结构且尺寸较大,室内管架常借助建筑物而设置且尺寸较小。管子与支架用管卡和管托来固定或保证滑移。
(1)室外支架 独立式支架如图1-31所示,适用于管径较大而管路数量不多的情况,设计与施工均简单,应用较普遍。梁式支架如图1-32所示,可在纵向梁上按需要架设不同间距的横梁,作为管道敷设支点或固定点,以满足不同管道对跨度大小的要求。当管道数量较多时也可将管架制成双层,一般用于跨度为8~12m、管路推力不太大的情况。
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图1-31 独立式支架
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图1-32 梁式支架
(2)室内支架 室内支架主要有单立柱式、框架式、悬臂式、夹柱式、支撑式等,如图1-33所示。它们是用型钢制成或型钢与墙、柱结合构成,适用于直径较小的管路,且不能有大的振动。
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图1-33 室内支架
2.吊架
在楼板下敷设管路时可用吊架安装。对单根管路,可以用图1-34所示的普通吊架;当管路有垂直位移时,应使用弹簧吊架,如图1-35所示。
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图1-34 普通吊架
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图1-35 弹簧吊架
对于一批管道,可采用如图1-36所示的复合吊架,其中每一根管路都用管卡或管托固定在复合吊架上。机械强度较低的管路(如铅管)应安装在木槽或角铁槽内,如图1-37所示。
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图1-36 复合吊架
1—安装在长方形木板槽内的铅管;2—安装在弧形木板槽内的铅管;3—管夹
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图1-37 低强度管道的吊架安装法
3.管卡和管托
管卡主要有U形圆钢管卡和扁钢管卡两种,用螺母紧固,将管子夹持在管架上。如图1-38所示。固定管托的常见形式如图1-39所示。管托与管架一般是用焊接或螺栓连接的,管托与管子一般是用焊接连接的。固定管托保证管路在该点不发生轴向移动,从而保证各补偿器的热变形均匀。滑动管托的常见形式如图1-40所示。管子与滑动管托常焊在一起,管托不与管架连接,它可随管路热变形而在管架上沿中心线移动,代替管子与管架的接触运动,避免管子在管路变形时被磨损。滚动管托如图1-41所示,它与滑动管托的作用相同,即允许管路沿中心线方向移动,但比滑动管托的摩擦阻力小。导向管托如图1-42所示,是在滑动管托的两侧管架上各焊一段角钢,每侧角钢与管托有3~4mm间隙,这种管托是为了使管子在支架上滑动时不偏离方向而设的。各种管托主要用于需绝热的管路。
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图1-38 管卡
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图1-39 固定管托的常见形式
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图1-40 滑动管托的常见形式
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图1-41 滚动管托
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图1-42 导向管托
二、管架的安装
1.支架的安装
(1)室外支架的安装 安装支架时,在同一管路的两个补偿器中间只能安装一个固定管托,而在补偿器两侧各装一个活动管托以保证补偿器能自由伸缩,如图1-43所示。安装活动管托时,其安装位置应从支架中心向位移反向偏移,偏移量为热位移量ΔL的一半。固定管托必须与支架牢固连接,而活动管托则不得有歪斜和卡涩现象,保温层不得妨碍热位移。
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图1-43 管路支架的安装方法
1—支架中心线;2—管托安装时的中心线;3—活动管托膨胀的方向;4—固定管托;5—膨胀方向;6—支架
(2)室内支架的安装 安装室内悬臂式支架时,当墙上已有预留孔的,支架埋入前先清除孔内杂物,用水浇湿孔壁,把支架一端插入孔内后,用适当的碎砖或小石块对支架进行固定,再用水泥砂浆填塞满整个孔洞,如图1-44所示。当土建施工时已在支架安装部位预先埋入钢板的,把黏附在预埋钢板上的砂浆去除后,将支架焊在钢板上,如图1-45所示。
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图1-44 埋入式支架
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图1-45 焊接式支架
在无预留孔或预埋钢板的建筑物上安装支架,当允许打眼时,可用射钉枪将射钉射进建筑物,然后用螺母将支架紧固在建筑物上,如图1-46所示。也可以先在建筑物上钻出直径、深度分别与膨胀螺栓套管外径、长度相等的孔后,将套上套管的膨胀螺栓压入孔内,然后用螺母把支架紧固在建筑物上,如图1-47所示。紧固时螺栓尾部锥体将纵向部分开口的套管胀开,紧压在孔壁上而不被拔出。在不允许打眼的梁柱上安装支架时,可采用夹柱式支架,即用螺栓将支架夹紧固定在立柱上,如图1-48所示。
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图1-46 用射钉安装的支架
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图1-47 用膨胀螺栓安装的支架
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图1-48 夹柱式支架
2.吊架的安装
安装无热位移的管路,吊架应铅垂安装。安装有热伸长管路时,吊架应向管路膨胀相反的方向倾斜安装,其倾斜量等于管路热伸长量ΔL的一半。这样能保证吊架在工作时受力不至过大,如图1-49所示。普通吊架的吊杆长度l≥60ΔL,弹簧吊架的吊杆长度l≥20ΔL。热伸长方向相反或伸长值不相等的管路,除设计有规定外,不得使用同一吊架。
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图1-49 普通吊架的安装