核電站管道設計中支吊架的布置和選型

張雯銘 程方超

中核工程咨詢有限公司 北京 10007 1

1 管道設計支持和吊架

1.1 承載力的管道

管道的支持和吊架的負載需要熊一方面來自管道本身的重量，另一方面，它來自管道的外部負載的重量。管道支吊架的承載能力應控制在一定的承載范圍內。如果超過承重范圍，很容易造成管道變形。因此，需要采取有效措施，設計合理的支架和吊架，控制管道承受能力范圍內的外載荷產生的正應力和剪應力，從而降低管道變形的概率，降低管道變形的程度。從核電廠管道的實際生產情況來看，一般采用一次應力值作為判斷管道是否安全生產的標準。由于一次應力受管件和管道系統承載能力的影響，可以通過調節管道支架和吊架來控制一次應力，使一次應力增大，導致管道變形?？梢酝ㄟ^增加管道支架的數量來降低主應力。在管道支架和吊架的設計中，需要根據生產需求、空間、經濟等實際情況確定管道支架的數量。此外，為了減少管道的變形，在管道支吊架的設計中應合理調整管道的主應力和支撐端載荷。

1.2 核電站避免負荷傳遞

管道支架和吊架的安裝影響管道系統的承載能力，決定管道系統能否安全運行。如上所述，當支座和吊架數量較少時，主應力的大小無法得到有效控制。當支吊架數量增加時，由于空間、生產和經濟的實際情況不能滿足更多支吊架的需要，因此，管道支吊架的安裝必須合理、適當。在設計過程中，以減少二次應力和熱推力為核心，采用少量的支架和吊架來避免荷載傳遞，減少對管道的約束力[1]。

1.3 合理確定二次應力

可以提高核電站管道支架和吊架的設計水平和效果，不僅可以對支架和吊架的一次應力進行控制和調節，還可以有效地調節二次應力端點的推力。核電站的主要壓力管道受到高溫的影響，這將是容易變形，變形阻力將誘發二次應力，二次應力的大小與熱膨脹的程度，以保證管道的安全運行，二次壓力應控制在合理的范圍內通過調整得熱的管道。

1.4 支吊架敷設

一般來說，有兩種管道的管道支持核電站，一個是與隔熱層，另一種是沒有保溫層支承結構的高度取決于管道絕緣的厚度，應大于管道絕緣的厚度，以保證設計效果的支持和衣架。

2 管道支架和吊架布置

2.1 在線設備的支撐

在線設備的管道支架和吊架布置非常重要。需要根據不同的功能劃分功能合理，確保管道支持和衣架的成本是控制的支持和吊架系統應該承受動態負荷、靜載荷和偶然的負載在線管道和設備的合理，并保持管道的穩定性。為了確保管道的完整性和設備，有必要充分保證接口的需求扭矩和推力之間的管道和設備，以避免振動管道傳輸期間，正確設計管道，集成管理設計與周圍環境，并確保管道的安全與穩定，實現合理的支持設計、管道系統在線部件的閥門和法蘭所產生的重量載荷是需要充分重視的。這些附件容易對管道產生壓力，影響管道運行的安全，為了避免在線設備和部件的變形，需要增加一個支撐點，以確保每個單位面積的支撐點滿足預期的重量要求[2]。

2.2 功能要求

根據不同的管道功能合理設計管道的支撐和吊架，支撐功能隨著管道功能的變化而變化。首先，當管道不允許任何方向的線性位移和角位移支撐點時，需要選擇固定支撐點進行處理；三是當管道不允許有垂直位移支撐吊點時，需要選擇剛性吊桿進行布置；考慮管道熱脹冷縮的影響，應防止管道振動的方向，做好減振器的制作。為了保證管道能夠承受地震荷載、沖擊荷載或控制管道系統的高速振動位移，合理選擇阻尼裝置是最好的處理方法，本實用新型有效地保證了管道功能的發揮。

2.3 管道柔性要求

輸送的一些材料會對管道產生影響，如在使用過程中會發生熱膨脹，需要進行熱處理來增加管道的承載能力，同時充分利用自然環境使其回歸自然。為了保證管道運行的安全，有必要做好熱膨脹引線的處置工作，避免出現妨礙管道正常運行的問題。

2.4 滿足應力分析的要求

核電管道的質量與安全的傳輸材料，必須保證和穩定的支持對于任何管道系統，無論是位置、數量、類型的支持等等，都需要滿足標準要求應力分析是非常重要的實現穩定和安全運行。管道系統設計需要滿足靜應力分析的要求，實現管道系統強度的基本要求，保證管道運行后的穩定性，避免位移。為了使管道系統的機械振動、水擊、爆破反沖擊、地震、風荷載等充分滿足力學的基本要求，必須做好管道系統的動應力分析。

2.5 條件

管道支吊架布置時，應充分考慮其穩定性。在一般情況下，管道需要有一個支持點，也就是說，加油支持的位置和衣架，由位置條件影響管結構需要有一定的設計和調整，通常，支持吊架位置的影響，所以在墻壁上，梁，地面，等等。作為管道的根點，需要保持自身的穩定性才能連接管道，保證支撐架的穩定性，為管道的架設提供一個穩定的平臺。為了使孔能滿足管道的安裝要求，合理有效的生根要求是支架和吊架布置的基本保證。有些地區不能滿足需求的支持和吊架加油，在這個時候，有必要考慮改變管道的方向，通過改變方向，確保管道的穩定支持，只要滿足應力結果，可以用作加油點的支持[3]。

2.6 空間要求

在設計空間需求時，必須充分考慮整體空間，設計支持和吊架的位置不能阻礙人們的通道，并方便以后的維護和拆卸管道和設備的同時，點的設計也需要注意周圍的設備，不影響設備的功能，不能阻止設備，設備碰撞。在一些管道比較集中的管道走廊，常用的支撐和吊架。當直徑較小的管道的吊架之間的空間不滿足管道應力要求時，采用單獨的支架和吊架。

3 結語

核電站的管道安裝非常重要。只有通過提高管道支持和吊架設計標準管道可以支持滿足管道的需求趨勢和管道功能設計，施工周期縮短，降低施工成本，施工質量是保證，提高整個核電站的經濟效率。