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弹簧支吊架

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弹簧支吊架

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3.选用方法




3.1  符号说明
FN  额定荷载(kN),对弹簧支吊架规定的设定荷载。对应荷载组01~17,其额定荷载分别为:
    FN=0.5/1/2/4/8/16/25/40/62.5/80/100/125/160/200/250/320/400  kN;
  Fw 工作荷载(kN),管道热态运行时,吊点处弹簧支吊架承受的实际荷载;
  Fe  安装荷载(kN),即弹簧支吊架的整定荷载,是指管道冷态安装时,吊点处弹簧支吊架承受的荷载。
  C’  荷载变化系数,C’=│(Fw-Fe)/Fw│×100%,荷载变化系数不应大于25%。
    PNC 正常工况下,支吊架的结构荷载,其值应为该工况下各荷载效应组合中结构荷载的值:
PNC={运行初期冷态、运行初期热态、管道应变自均衡后的冷态、管道应变自均衡后的热态}max ;
  Th  热位移(mm),管道从冷态到热态在吊点处发生的位移,方向向上为“+”,方向向下为“-”;
  ΔZ  弹簧的相对变形量(mm);
ΔZw 在热态工作荷载作用下弹簧的相对变形量(mm);
ΔZe  在冷态安装荷载作用下弹簧的相对变形量(mm);
     一般,在整定式弹簧支吊架出厂前,应将弹簧压板的下沿锁定于此位置;
Zmax  行程(mm),弹簧支吊架在FN荷载作用下能够实现的行程,根据行程范围:1/2/3/4/5,弹簧支
吊架行程分别为 Zmax=50mm/100mm/200mm/300mm/400mm;
   K  弹簧刚度(N/mm),各荷载组、行程范围的弹簧刚度见第2-5页“荷载位移表”。
 
3.2  选用步骤
 3.2.1  已知工作荷载Fw,热位移Th,查表初选弹簧支吊架规格号。
       查阅第2-5页“荷载位移表”,根据Fw的大小,搜索表中荷载与其相等或相近的荷载,再对应表中右面的
允许热位移,热位移为“+”,查“允许向上热位移”栏,热位移为“-”,查“允许向下热位移”栏,找出
允许热位移能满足Th的行程范围,初选弹簧支吊架的规格号(荷载组+行程范围),并查出对应的弹簧刚度
K。为使选用更经济,查表时应遵循从左至右的顺序选择。
3.2.2  计算确定参数。




       由于第2-5页“荷载位移表”中的数据为不连续数据,因此有些参数需应用下列公式计算:
热态工作荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZw=Fw/K-0.5×Zmax;
       冷态安装荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZe=ΔZw+Th
                       安装荷载 Fe=K×(ΔZe+0.5×Zmax)
荷载变化系数,C’=│(Fw-Fe)/Fw│×100%,应保证 C’ ≤25%。
3.2.3  已知正常工况下的结构荷载PNC,复核所选规格号是否能承受结构荷载。
      根据标准要求,弹簧支吊架的结构应能承受2倍额定荷载。如PNC≤2F N,说明所选规格号符合要求。否则
      应将荷载组加大一档,重复3.2.1、3.2.2和3.2.3的步骤,直到符合要求。
3.2.4  根据空间安装条件和实际使用要求,选择弹簧支吊架的产品型式(见2.2),并确定安装连接方法。
3.2.5  根据所选弹簧支吊架的产品型式及所选规格号,查表确定弹簧支吊架的尺寸及重量,计算E值。
3.2.6  根据已知条件,如正常工况下的结构荷载、管道外径、管道温度、保温层厚度等,选定管夹和连接件。
3.2.7  将所选管夹的重量、管夹与弹簧支吊架之间的连接件的重量计入工作荷载Fw中,按3.2.2重新计算各参数。
      并重新计算E值。
3.2.8  绘制吊点安装图,将上述选择和计算结果,以及吊点号、墙位(定标)图、现场焊接符号、焊高等集合绘
制到一张图上,即吊点安装图或施工图。
 
4.选用示例
  某电厂一管道吊点,工作荷载24 kN,结构荷载41.3 kN,热位移向上20 mm,管道外径OD377 mm,温度546 ℃,
  保温层厚度215 mm,试选用弹簧支吊架。
4.1  已知工作荷载Fw,热位移Th,查表初选弹簧支吊架规格号。
已知工作荷载Fw=24 kN,热位移Th=+20 mm,查表初选弹簧支吊架规格号为082,K=266.7 N/mm。    
4.2  计算确定参数。
热态工作荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZw=Fw/K-0.5×Zmax=24*1000/266.7-0.5*100=40 mm
  冷态安装荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZe=ΔZw+Th=40+20=60 mm
                  安装荷载 Fe=K×(ΔZe+0.5×Zmax)=266.7*(60+0.5*100) =29337 N=29.33 kN
荷载变化系数,C’=│(Fw-Fe)/Fw│×100%=│(24-29.33)/24│×100%=22.2%<25%。
4.3  已知正常工况下的结构荷载PNC=41.3 kN,复核所选规格号是否能承受结构荷载:
因PNC=41.3 kN≤2F N=80 kN,说明所选规格号符合要求。
4.4  根据空间安装条件和实际使用要求,选择弹簧支吊架的产品型式为T02型,采用螺纹吊杆连接管夹。

4.5  所选弹簧支吊架的型号为T02082,查表确定弹簧支吊架尺寸及重量。
    其中,E值相应增加,增加量为:冷态安装荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZe=60 mm
4.6  根据已知条件,选定的管部和连接件是:
C型螺杆管夹,F133233、U形螺母,L02081、双右拉杆,L06082、双耳焊板,L52081。
4.7  将所需管部和连接件的重量为:56.1 kg,约0.561 kN,计入工作荷载Fw中,则Fw=24+0.561=24.561 kN;
    其中,上述重量不包括双耳焊板L52081,因其处在管夹与弹簧支吊架之外,无须计入荷载。
    按3.2.2重新计算各参数如下:
热态工作荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZw=Fw/K-0.5×Zmax=24.561*1000/266.7-0.5*100=42 mm
  冷态安装荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZe=ΔZw+Th=42+20=62 mm
                  安装荷载 Fe=K×(ΔZe+0.5×Zmax)=266.7*(62+0.5*100) =29870 N=29.87 kN
荷载变化系数,C’=│(Fw-Fe)/Fw│×100%=│(24.561-29.87)/24.557│×100%=21.6%<25%
并重新计算E值,增加量为:冷态安装荷载下,弹簧的相对变形量 ΔZe=62 mm

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