核电站工艺管道支吊架的选型和布置研究

管道支架设计方案1. 引言管道支架是管道工程中必不可少的一部分，它的设计和选择对于管道的安全性和稳定性有着重要的影响。

本文将介绍一个管道支架设计方案，以确保管道的有效支撑和稳定运行。

2. 设计原则管道支架的设计应遵循以下原则：- 负荷能力：支架要能够承受管道本身的重量以及工作时产生的压力和力矩；- 稳定性：支架要具备足够的稳定性，以防止管道在使用过程中产生过大的位移或振动；- 易安装和维护：支架的设计应考虑到在安装和维护过程中的易操作性和便捷性。

3. 设计方案根据上述原则，我们提出以下设计方案：3.1 支架类型选择根据管道的特点和使用环境的要求，选择适合的支架类型，常见的支架类型包括：- U型支架：适用于直线管道，能够有效支撑和固定管道；- C型支架：适用于悬挂管道，能够提供稳定的悬挂和支撑功能；- 滑动支座：适用于长距离管道，能够允许管道的热胀冷缩并保持稳定性。

3.2 材料选择根据管道的工作条件和环境要求，选择合适的支架材料，一般应考虑以下因素：- 强度：支架材料应具有足够的强度和刚度，以承受管道的负荷；- 耐腐蚀性：支架材料应能够抵御管道工作环境中的腐蚀作用；- 耐高温性：支架材料应具备一定的耐高温性能，以适应高温工况。

3.3 安装方式根据管道的布置和要求，选择合适的支架安装方式，常见的安装方式包括：- 空中悬挂：适用于需要将管道悬挂在空中的情况，如在大跨度场地；- 地面支撑：适用于直线布置的管道，可提供稳定的地面支撑；- 墙壁固定：适用于需要将管道固定在墙壁或支撑体上的情况。

4. 结论本文提出了一个管道支架设计方案，该方案基于负荷能力、稳定性和易安装维护的原则。

通过选择适合的支架类型、材料和安装方式，能够确保管道的有效支撑和稳定运行。

【文 摘】 用来支撑管道的结构叫管道支吊架，管道在敷设时都必须对管子进行固定或支承，固定或支承管子的构件是支吊架。

在机电工程里，管道支架是分布广、数量大、种类繁多的安装工事，同时管道支吊架的设计和安装对管道及其附件施工质量的好坏取决定性作用。

如何采用安全适用、经济合理、整齐美观的管道支吊架是机电安装工程的一个重点。

【关键词】 管道布置 管道跨距 管架分析 管架内力计算一、 管道的布置对管道进行合理的深化和布置是管道支吊架设计的前提条件。

欲设计安全使用、经济合理、整洁美观的管道支吊架，首先需对管道进行合理的布置，其布置不得不考虑以下参数：1. 管道布置设计应符合各种工艺管道及系统流程的要求；2. 管道布置应统筹规划，做到安全可靠、经济合理、满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观；3. 在确定进出装置（单元）的管道的方位与敷设方式时，应做到内外协调；4. 管道宜集中成排布置，成排管道之间的净距（保温管为保温之间净距）不应小于50mm 。

5. 输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直径管道的布置，应符合设备布置设计的要求，并力求短而直，切勿交叉；6. 地上的管道宜敷设在管架或管墩上，在管架、管墩上布置管道时，宜使管架或管墩所受的垂直荷载、水平荷载均衡； 7. 管道布置应使管道系统具有必要的柔性，在保证管道柔性及管道对设备、机泵管口作用力和力矩不超出过允许值的惰况下，应使管道最短，组成件最少；8. 应在管道规划的同时考虑其支承点设置，并尽量将管道布置在距可靠支撑点最近处，但管道外表面距建筑物的最小净距不应小于100mm ，同时应尽量考虑利用管道的自然形状达到自行补偿；9. 管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，减少气袋或液袋。

不可避免时应根据操作、检修要求设置放空、放净。

二、 管架跨距管架的跨距的大小直接决定着管架的数量。

跨距太小造成管架过密，管架数量增多，费用增高，故需在保证管道安全和正常运行的前提下，尽可能增大管道的跨距，降低工程费用。

核电站管道支吊架的设计和安装发布时间：2022-09-13T03:01:35.621Z 来源：《城镇建设》2022年5卷4月8期作者：王松林[导读] 随着科技的进步和社会能源结构的改变，核电技术得到了进一步的发展和完善，王松林中国核电工程有限公司郑州分公司河南省郑州市 450000摘要：随着科技的进步和社会能源结构的改变，核电技术得到了进一步的发展和完善，对核电站的安全性要求也越来越高。

在核电站中，为了保障核电站的安全，管道系统在核电站中得到了广泛的应用。

管道支吊架的设计和施工对核电设备的安全运行有很大的影响。

文章分析了目前核电站支吊架的分类和使用要点，并对其设计和安装方面进行了有效的改造，希望能对核电站的安全健康发展有所帮助。

关键词：核电站；管道支吊架；设计和安装引言：核电项目建设是国家经济建设的一个重大项目，其支吊架的设计与施工在整个核电项目中占有举足轻重的位置。

支吊架的设计与施工是影响核电站安全运行的重要因素，因此，加强核电站管道支吊架的结构设计和安装工艺技术直接关系到核电站的安全运营。

一、管道支吊架的分类核电站管道支吊架系统通常由承载体、连接件和支撑件组成，承载体承担管道负荷，连接件和支撑件用于限制管道位移、控制管道振动，并按其刚性和作用方向将其划分为两种类型。

1.刚性支吊架刚性支架具有结构简单、可靠、造价低等特点，是管道工程中的理想选择。

其主要内容有：（1）固定支架。

固定支架是最能反映其功能特性的主要因素。

在任意方向上，用来限制管道的直线和角度的位移。

在选择时，要充分考虑对承载力的要求和影响；(2）承重支架。

承重支架因其占地面积较小，它能达到很高的水平位移，是目前应用最广泛的载体。

在管道负载较大或敏感设备进、出时，应考虑管道与装置间的摩擦力；(3）导向支架。

导向支架起引导器的作用，引导在预先确定上的运动，以及限制其他方向的运动；(4）止推支架。

止推支架只能在某一方向上对管道进行线性位移的控制，其作用是防止管道产生较大的变形，从而避免管道对装置产生的应力和扭矩。

核电厂管道支架单元类的选取摘要：基于某核电项目管道系统的支架，借助ANSYS软件探究不同有限元单元类型对支架抗震计算结果的影响，以选取支架计算时所采用的单元类型。

结果表明：对于悬臂支架和L型支架，梁单元计算得出的刚度小于壳单元、实体单元计算得出的刚度；对于Y型支架，梁单元和壳单元计算得出的刚度大于实体单元计算得出的刚度，壳单元计算得出的应力小于实体单元计算得出的应力。

对比管道支架在不同单元类型下的抗震计算结果，为该工况下管道支架单元类型的选取提供依据。

关键词：管道支架有限元单元抗震计算引言核电是一种清洁能源，安全性是核电发展的必要考虑因素。

为保证核电厂的安全运行，需要采用专业力学软件对设备和管道进行计算与评定[1]。

核电厂的管道系统一般分为燃油管道、滑油管道、压缩空气管道和冷却水系统管道[2]。

一个项目的管道支架一般有近千个，对该项目的支架进行抗震计算时往往选择同一种单元类型来建模，而针对不同支架选择同一种单元类型建模会产生计算误差，进而影响支架的计算准确性。

以某核电项目某管道系统的部分支架为例，建立不同单元类型的模型并进行抗震计算，探究不同单元类型对管道支架抗震计算结果的影响，以选取支架计算时所采用的单元类型。

1评定准则与有限元建模1.1评定准则刚度是反映结构变形与力的大小关系的参数。

刚度越大，结构抵抗变形的能力越强。

对于DN80的管道，管道支撑最小刚度值Kp=5000；对于DN100的管道，Kp=9000。

计算最小刚度值KS/Kp≥1时，刚度校核通过；KS/Kp＜1，需要在管道模型中构建型钢并进行计算，当管道强度、管口载荷、支架载荷均满足要求时，刚度校核通过。

本文依据ASME对支架进行力学评定。

对于板壳型支承件的评定，如表1.1所示；对于线性支承件的评定，可参考ASME BPVC-III-2015第1分册NF分卷支承件。

表1.1板壳型支承件应力评定准则1.2有限元建模该核电项目的支架为非标准支架，且均为刚性支架。

电厂管道的弹簧支吊架选型摘要：弹簧支吊架选型对管道极为重要，弹簧支吊架在电厂管道系统中的应用十分普遍，它利用弹簧弹性力对管道进行重力支撑，允许一定范围内的管道位移。

本文对电厂管道的弹簧支吊架选型进行了分析。

关键词：电厂管道；弹簧支吊架；选型在电厂管道装置的管道设计时,不仅要考虑满足工艺流程的要求,还要考虑设备、管道及其组成件的受力状况和管道应力分析,以保证装置长周期安全运转。

在管道应力分析中,正确设计弹簧支吊架是一项重要的工作。

弹簧支吊架选型正确,布置合理,不仅使所设计的管系美观,而且能确保管道和设备安全、装置开车成功和长周期运行。

一、弹簧支吊架的分类和功能在电厂的汽水管道设计和安装中,为使管道应力在合理的范围内,常常会选用弹簧支吊架。

表1为弹簧支吊架的不同分类及其应用场合。

电厂管道支吊架一般采用第三代系列整定式弹簧,即:ZH101～ZH120,ZH201～ZH220,ZH301～ZH320,共60种规格;ZH1、ZH2、ZH3弹簧在最大工作荷载下的绝对变形量分别为75、150、225 mm。

表1 弹簧支吊架分类二、弹簧选型理论对弹簧选型存在影响的因素有很多，这里主要对荷重分配、弹簧附加力、glif与CaesarII软件的选择进行简单的分析。

关于荷重分配对弹簧支设计的影响：吊架并不在计算管系基本体系之内，计算管系的基本体系有管道和刚性支吊架。

对于刚性支吊点只能干预其变形条件，弹簧支吊点的支吊力可以通过调节弹簧来人为制定。

虽然荷重能够随意分配，但这只能达到静态力量的平衡和结构变形的目的，却无法做到将荷重进行合理的分配。

吊零分配是按照变形条件来进行荷重分配，需要支吊点所在地管道重量产生的垂直位移为零。

吊零分配加定荷载分配是，一些支吊点所在地管道重量产生的垂直位移为零，还有一些人为增加支吊点定量的荷载。

对定荷支吊点设以恒定值，就能够计算出所有支吊架所分配的荷重。

弹簧附加力的吊零原则是指，管道在冷态到热态弹簧的位移，弹簧支吊架的变化为弹簧的附加力。

管道⽀吊架的布置规定管道⽀吊架的布置规定⼀、总则1. 本通则适⽤于……2. 本通则不适⽤于⾮⾦属管道、有⾊⾦属管道、地下给排⽔管道的布置设计。

3.执⾏本通则时，尚应符合现⾏有关强制性标准规范的规定。

⼆、管道⽀吊架的布置1. ⼀般规定（1）管道⽀吊架应在管道的允许跨距内设置，并符合下列要求：A、靠近设备；B、设在集中荷载附近；C、设在弯管和⼤直径三通式分⽀管附近；D、宜利⽤建筑物、构筑物的梁、柱等设置⽀吊架的⽣根构件；E、设在不妨碍管道与设备的连接和检修的部位。

(2)管道的⽀承点在垂直⽅向⽆位移时可采⽤刚性⽀吊架；有位移时应采⽤可变弹簧⽀吊架。

位移量⼤时应采⽤恒⼒弹簧⽀吊架。

(3)⽔平敷设在⽀架上的有隔热层的管道应设置管托，当管道热胀量超过100mm 时，应选⽤加长管托。

(4)除下列情况外，应采⽤焊接型的管托和管吊：A、管内介质温度等于或⾼于400℃的碳素钢材质的管道；B、输送冷冻介质的管道；C、输送浓碱液的管道；D、合⾦钢材质的管道；E、⽣产中需要经常拆卸检修的管道；F、不易焊接施⼯的管道和不宜与管托、管吊直接焊接的管道。

（5）允许管道有轴向位移，⽽对横向位移需要加以限制时，在下列情况应设置导向⽀架：A、安全阀出⼝的⾼速放空管道和可能产⽣振动的两相流管道；B、横向位移过⼤可能影响邻近管道时，固定⽀架之间的距离过长，可能产⽣横向不稳定时；C、为防⽌法兰和活接头泄漏要求管道不宜有过⼤的横向位移时；D、“Π”型补偿器两侧的管道上应设导向⽀架，其位置距补偿器弯头宜为管道公称直径的40倍；E、导向⽀架不宜设置在靠近弯头和⽀管的连接处。

（6）⽣根于建筑物、构筑物上的⽀吊架，其⽣根点宜设在⽴柱或主梁等承重构架上，⽀架⽣根件焊在需整体热处理设备上时，应向设备专业提出所⽤垫板的条件。

（7）需要限制管道位移量时，应设置限位⽀架。

（8）不得⽤⾼温管道、低温管道、振动管道和蒸汽管道⽀撑其他管道。

（9）直接与设备管⼝相接或靠近设备管⼝的公称直径等于或⼤于150mm的⽔平安装阀门应考虑⽀撑。

关于核岛反应堆厂房支吊架施工技术总结摘要：通过对支吊架的作用、类型、构成进行描述，结合三门核电1#核岛反应堆厂房管道支吊架的设计特点和施工特点，重点阐述了AP1000首堆建造中对管道支吊架施工技术的优化建议。

关键字：管道支吊架；特点；施工技术；优化建议1支吊架的特点1.1支吊架施工特点1#核岛反应堆厂房明装管道支吊架安装涉及16个系统，共计约 3663个，总工程量约135吨。

1.1.1交叉性AP1000交叉施工的特点不仅体现在土建和安装的交叉上，三门现场管道支吊架安装同电仪，通风等专业施工均存在交叉作业。

不同专业集聚在同一工作面，作业空间有限，对安装的要求更为严格，安装质量必须保证，因待各专业物项均安装就位后，已无任何空间进行二次加工或返工。

另还需特别注意对已安装完成的支吊架成品保护工作，防止交叉作业中人员踩踏或承受其他额外承重等。

1.1.2阶段性由于设计及供货原因，支架未到货和埋板设计缺陷成为制约管道安装的最主要因素。

为保证管道安装进度，采用临时支架代替正式支架，待支架到货后再行替换。

现场支架施工呈现阶段性的特点。

第一阶段：核实埋板和支架的位置是否偏差第二阶段：安装临时支架配合管道安装进度。

第三阶段：正式支架到货后，正式支架替换临时支架。

第四阶段：正式支架配合管道正常安装。

2支吊架施工技术优化建议2.1规范支吊架施工的全过程从先决条件检查开始，在施工过程中的每一个步骤，支吊架形式、规格、下料、定位、安装和调整都应严格遵照图纸及技术规范。

非经设计人员认可，不得擅自变更设计。

2.1.1支吊架施工工艺流程管线放线定位→埋板和支吊架根部安装→连接件安装→管部安装→检查并补漆→支吊架标识→支吊架间隙调整2.1.2规范支吊架施工的各个阶段1）支吊架划线定位测量人员对厂房基准轴线加以维护，保证轴线清晰、完整，作为安装定位的参考。

支架图纸中以其根部构件中心线与基准轴线的相对距离作为定位标准。

依据施工图纸测量出现场支吊架的安装位置尺寸并进行标记。

核电站改进项中管道的设计与布置分析发布时间：2022-03-25T06:16:22.860Z 来源：《建筑实践》2021年第40卷25期作者：王永士王威峰[导读] 核电站建设项目一直受到各界的重视与关注，王永士王威峰中国核电工程有限公司河北分公司河北省 050011摘要：核电站建设项目一直受到各界的重视与关注，关于核电站设计与布置的要求更为严格。

核电站改进项目之中，管道设计以及布置质量事关整体施工质量，尤其管道之中许多详细的内容与设计期间必须明确的部分参数均有相应的文件与标准作为限制。

本次研究介绍了核电站改进项的出现的根本原因，同时介绍核电站内管道设计基本流程，讨论核电站改进内管道设计以及布置工作存在的问题，并提出具体的改进方式，以期为核电站改进项内管道设计提供参考与帮助。

关键词：核电站；改进项；管道设计；管道铺设引言我国目前修建的核电站中，多采用自国外引进的二代核电结合改进技术和三代核电技术[1]。

为了进一步加强机组整体稳定性与运行水平，国内不仅积极研究引进技术，同时在不断进行自主创新与完善，推动了我国自主品牌的创新与发展。

管道的设计以及布置属于核电站设计至关重要的组成部分，包含管线的设计以及铺设，同时包括管线开展支撑限制的支吊架铺设设计工作，设计特征在于设计内容复杂、难度较高，且系统丰富，施工困难。

如何完成核电站改进项管道设计与布置也成为许多学者关注的重点。

一、核电站改进项的原因核电站的项目改造中，需要改进项的主要原因包括如下两种：其一，部分设备在质量方面无法满足核电站项目建造需求。

其二，工程设计方案之中存在不足或是部分改进措施产生变动的情况[2]。

具体如下：第一，设备本身性能不足。

核电站项目建造关于设备性能的要求十分严格，若是购买的设备性能不能达到核电站修建的标准，则必须开展改进项施工。

通常情况下，设备性能所致问题可区分为一下两种：1）供货设备企业和设计参考电站彼此的差异，造成设备内各项参数同样随之改变，使得设备无法正常安装。