《试析复杂管道应力分析中的支吊架布置方法》
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[摘 要]在复杂管道系统中,无论是管道的空间走向还是管道自身所承受荷载的情况都具有较强的复杂性,因此技术人员需要对这些复杂管道进行详细地应力分析来确保其运行过程中的安全可靠性,同时还需要采取管道支吊架的布置来有效地提高复杂管道的质量.针对该情况,笔者将从复杂管道的应力分析、布置要点以及布置方法等方面对其进行详细地阐述,希望这些意见和建议能够为我国核电行业未来的发展提供新方向和新思路.
[关键词]复杂管道应力分析；支吊架；布置方法
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）04-0311-01
引言
随着我国社会经济的不断进步,我国核电工程项目的数量也在持续增加,为了能够为广大人民群众提供更加优质的供电服务,核电企业需要不断地提高自身企业运行的安全稳定性,由于核电企业内部的管道系统是由主管和支管等不同型号不同数量的管道共同构成,因此其复杂性也就不言而喻.接下来,笔者就“复杂管道中对支吊架进行布置时所采用的布置方法”及其相关内容进行一系列地探究及讨论,希望能够为一些技术人员在遇到支吊架布置等相关问题时有所帮助.
一、应力分析
对于复杂管道而言,经常会因为一些客观因素而产生应力,其中包括自身重力、外界压力、地震、热膨胀等等,因此技术人员需要根据实际情况对复杂管道所产生应力进行详细地分析,以便为后续支吊架的安装工作提供理论支持.通常来说,对复杂管道进行应力分析主要可以从动力分析和静力分析两个方面进行,针对动力分析而言主要体现在以下几点：第一,通过对地震动力的分析,有效地提高该复杂管道在地震等恶劣环境中能够将破坏程度降到最低；第二,通过对撞机动力进行分析,有效地降低复杂管道在出现撞机情况时所造成的损害；第三,通过对风雪和流体的冲击动力进行分析,有利于复杂管道在风雪流体的冲击中也能保持较高的稳定状态.针对静力分析而言,技术人员则应当以管道内部应力计算为主,主要的参数包括设备仪器的作用力、支吊架的作用力、土建结构的作用力等等,通过对这些作用力进行准确地计算和分析可以为后续支吊架的布置工序提供理论基础[1].除此之外,技术人员还可以科学合理地利用先进的科学技术,通过使用一些应力计算软件来快速、准确地实现对复杂管道内部应力的计算,这样不仅能够有效地减少人工计算過程中可能会出现的一些失误,同时还能够节省人力和工期,提高企业经济效益,有利于促进该施工企业自动化和数字化的发展进程,同时也可以在竞争激烈的市场环境中提高自身企业的核心竞争力.
二、布置要点
技术人员在进行复杂管道中的支吊架布置时,需要重点注意以下几点：第一,根据现场施工的实际情况,尽可能地选择标准的支吊架进行施工作业,并且对其内部结构平面图进行全面地分析,如图1所示,这样有利于技术人员进行后续的制造以及安装等施工作业,同时还能够在一定程度上降低施工成本,提高企业的经济效益；第二,在设计阶段,设计人员需要尽可能地对支吊架布置设计方案进行简化,这样有利于后续的施工作业和维修养护,减少技术人员的工程量；第三,技术人员在选择支吊架时,可以从支架数量和重量上进行判断,优先选择支架数量较少且重量较轻的支吊架进行布置,有利于加强该复杂管道的安全稳定性[2]；第四,相较于普通管道的施工作业而言,复杂管道在进行支吊架的布置作业时,其施工操作具有较高的复杂性,因此也常常会受到一些客观的因素的影响而降低施工效率和施工质量,其中最重要的一点就是管道荷载力的影响,荷载力主要可以分为四种不同的类型,其中包括压力荷载、持续荷载、偶然性荷载以及热膨胀荷载,为了能够更好地完成复杂管道的支吊架布置工作,技术人员需要对这些荷载的产生原因和影响因素进行全面地了解和详细地分析,这样可以使得复杂管道的支吊架布置能够达到最佳的效果,有效地提高其承载能力和使用过程中的安全稳定性.
三、布置方法
复杂管道的布置方法主要分为以下几个环节：第一,技术人员需要先针对该复杂管道的管口直径、内壁厚度、组件重量进行详细地记录和反复核实,并且以此作为理论依据来确定支吊架布置的准确位置以及所对应的自由度数；第二,由于复杂管道的支吊架经常会在受到外界压力和荷载力的强烈作用下出现不同程度上的形变,因此在进行复杂管道支吊架布置之前,技术人员需要根据以往的经验对形变的程度进行预测,并且对其容易发生形变的位置进行约束,通常来说,可以在热膨胀位移较大的位置上进行约束,以求达到最佳的约束效果；第三,根据之前经过缜密的计算得出的管道系统所应当承受的地震荷载作用力范围、重力荷载作用力范围、温度荷载作用力范围、压力荷载作用力范围等等,技术人员可以在该管道支吊架容易在地震中出现较大位移的位置上设置约束措施,以此来有效地提高支吊架在使用过程中的安全稳定性[3],具体位移测量数据如表1所示；第四,当技术人员所布置的复杂管道支吊架的应力不能够满足设计规范的要求和标准时,技术人员还需要对该支吊架的管道应力、特殊点位移以及支架作用力等细节进行适当地调整,以达到最佳的作用效果,若出现多次调整依然无法符合设计标准的要求时,技术人员可以根据现场施工的实际情况,选择对该复杂管道的走向进行适当地调整和改变,然后再重复操作上述调整过程,直到该复杂管道的支吊架基本性能参数符合设计标准以后才能进行后续的施工作业[4].
四、结束语
总而言之,支吊架的布置是很多核电施工企业在进行施工建设中会常常使用到的一种施工工序,并且也起到了非常关键的作用.虽然现阶段我国很多施工企业在进行复杂管道的支吊架布置项目的施工作业过程中仍然存在着很多的不足之处,但是笔者相信在不久的将来,对于复杂程度较高的管道进行支吊架布置所使用的施工技术一定会取得巨大的突破,同时也会为我国核电行业未来的发展做出更大的贡献,这也正是我们所期待看到的结果.
参考文献：
[1]金婷婷,朱升干.化工管道支吊架设计探讨[J].石化技术,2017,24（11）：239-241.
[2]刘洪佳,吴广增,宋冬宝.热力管道弹簧支吊架设计要点分析[J].氮肥技术,2017,38（02）：110-113.
[3]耿业朋.化工管道支吊架设计的几个要点[J].广东化工,2016,43（07）：175-176.
[4]郑彦渊,王晓.管道支吊架的设置及选用[J].化工生产与技术,2012,19（04）：147-149.
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