,則其剛性連接為一個整體,所述傳力牛腿設于兩個環梁中間的連接桿件上。
[0015]與現有技術相比,本發明的技術優勢在于:
1、應用本發明高溫高壓大直徑管道固定支架,可使高溫管道固定支架節點的外部構造與內部高溫管道系統屬于弱連接,由內部管道傳遞到外部的熱量十分有限,且將內部管道的膨脹變形與外部構造分離,節點外部構造僅用于承受管道節點位置的外部機械荷載,內部高溫高壓的管道在溫度作用下可以自由向外膨脹,可完全釋放節點部位內部高溫管道的溫度膨脹變形,從而避免了節點在內外溫度不一致的情況下,發生由溫度膨脹變形不協調導致的節點破壞;同時支架位置管道不發生空間位移,形成固定支架,在釋放溫度變形的同時可以承受外部機械荷載;
2、采用分離的變形構造,節點內外溫度變形不相互影響,因此不需要設置專門絕熱構造來隔斷節點內部熱量通過弱連接向外部傳遞的通道,大大降低了節點構造的復雜程度,同時提高了節點的可靠性。
[0016]本發明的做法使用框架傳力,穩定可靠,具有可靠地工作安全裕量。且框架的綜合剛度及綜合強度較大,可以用在高溫高壓大直徑的管道固定支架上,用于承受很大的管道盲端推力,也可用于管道中部次固定支架。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明實施例涉及的高溫高壓大直徑管道固定支架的整體安裝狀態示意圖;
圖2是本發明實施例涉及的高溫高壓大直徑管道固定支架的設置在管道8上的傳力限位環梁5、縱向傳力限位加勁板3及傳力牛腿的安裝關系示意圖;
圖3是圖2的A-A剖面的剖面結構示意圖;
圖4是支架框架7的結構示意圖。
[0018]附圖標記:1_膨脹中心點、2-管道中心膨脹方向射線、3-縱向傳力限位加勁板、4-摩擦面、5-傳力限位環梁、6-傳力牛腿、7-支架框架、8-管道、9-管道中軸線、10-限位孔。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限定本發明的范圍。
[0020]如圖1,一種高溫高壓大直徑管道固定支架,包括底部帶支腿的支架框架7,支架框架7支在地面上,管道8從支架框架7中間穿過,其特征在于:在支架框架7與管道8之間的管道上套有一個傳力限位環梁5,如圖2和圖3,傳力限位環梁5的內環直徑大于管道8的外徑,其與管道外壁面之間的間隙不小于管道外保溫層徑向溫度膨脹距離;傳力限位環梁5的外側至少設兩個垂直其外壁面的傳力牛腿6,傳力牛腿6的橫截面為圓形、正方形或多邊形。傳力牛腿6繞傳力限位環梁5 —圈均勻分布;如圖4,支架框架7上開有與傳力牛腿6 —一對應的限位孔10,傳力牛腿6從限位孔10中伸出支架框架7 ;傳力限位環梁5為一個環梁或并排的兩個環梁,本實施例采用并排的兩個環梁,其剛性連接為一個整體,四個矩形傳力牛腿6均勻設于兩個環梁中間的連接桿件上。如圖2和圖3,傳力限位環梁5兩側的管道外壁面上分別焊接一圈沿管道圓周均勻分布的縱向傳力限位加勁板3,所有傳力限位加勁板3靠近傳力限位環梁5的一側為楔形,其與內側的傳力限位環梁5的接觸面為能上下發生相對位移的摩擦面4,摩擦面4位于依據管道中心膨脹方向射線確定的膨脹摩擦接觸面上。如圖1至3,本實施例采用的膨脹摩擦接觸面是圓錐面,錐面上每一點都位于管道中心膨脹方向射線上,相應的傳力限位環梁5的截面為圓形,其與縱向傳力限位加勁板3接觸的摩擦面4也為圓錐面。膨脹摩擦接觸面也可以是正棱錐面,相應的傳力限位環梁5的截面為正多邊形,其與縱向傳力限位加勁板3接觸接觸的摩擦面4也為正棱錐面。
[0021]其中,所述膨脹摩擦接觸面是集合管道中心膨脹方向射線2形成的一個以膨脹中心點(I)為頂點的圓錐面或棱錐面,所述管道中心膨脹方向射線2以膨脹中心點I為原點,經過兩圈傳力限位加勁板3相互靠近的內側楔形的下邊緣點11 ;所述膨脹中心點I可根據需要設置在支架中心位置的管道軸線上;也可以在支架內的管道軸線上偏心設置。其確定方法如下:
步驟1、在支架內選定膨脹中心點1:此膨脹中心點可根據需要設置在支架中心位置的管道軸線上;也可以在支架內的管道軸線上偏心設置;
步驟2、作管道中心膨脹方向射線2:在膨脹中心點I處,根據需要的支架寬度作管道中心膨脹方向射線2 ;管道中心膨脹方向射線2以膨脹中心點I為原點,經過兩圈傳力限位加勁板3相互靠近的內側楔形的下邊緣點11,所述內側楔形的下邊緣點11可以是位于內側楔形的下邊沿上的任一點;
步驟3、確定膨脹摩擦接觸面:將所有管道中心膨脹方向射線2統一起來,使管道兩端的管道中心膨脹方向射線2各自形成一個以膨脹中心點I為頂點的圓錐面或棱錐面,即為膨脹摩擦接觸面。
[0022]在應用本發明的高溫高壓大直徑管道固定支架進行管道的規定施工時,具體操作如下:
1)確定支架安裝位置:根據工藝條件要求及場地條件選定支架位置;
2)根據管道8在工作狀態下支架需要承受的外荷載大小,用有限元計算或理論分析計算得出支架截面應力,以此應力滿足框架的材料要求為依據反算出所需要的支架寬度及支架截面。
[0023]3)在管道8支架位置內選定的膨脹中心點I處,根據需要的支架寬度作出管道8中心膨脹方向射線2。此膨脹中心點I可根據需要設置在管道8支架中心位置的管道8軸線上;也可以在管道8支架位置內的管道8軸線上偏心設置。
[0024]4)根據管道8中心膨脹方向射線2確定出膨脹摩擦接觸面,膨脹摩擦接觸面可以是圓錐面也可以是正棱錐面。錐面上每一點都位于管道8中心膨脹方向射線2上。
[0025]5)在管道8外側設置兩圈焊接在管道8外壁上,沿管道8圓周均勻分布的縱向傳力限位加勁板3,縱向傳力限位加勁板3內側的楔形與管道8中心膨脹方向射線2重合,使所有的縱向傳力限位加勁板3位于管道8中心膨脹方向射線2 —側的楔形位于膨脹摩擦接觸面上。每圈縱向傳力限位加勁板3的加勁板3數量、厚度根據管道8直徑大小及管道8支架受力情況確定,確定的原則是根據有限元計算或理論分析計算得出的縱向傳力限位加勁板3工作應力滿足縱向傳力限位加勁板3的材料要求,縱向傳力限位加勁板33的間距一般為 200~250_。
[0026]6)在兩圈縱向傳力限位加勁板3的膨脹摩擦接觸面之間設置傳力限位環梁5,縱向傳力限位加勁板3與傳力限位環梁5在膨脹摩擦接觸面上摩擦接觸成摩擦面4。若前面確定的膨脹摩擦接觸面是圓錐面,則環梁5相應為圓形且與縱向傳力限位加勁板3接觸一側同樣為與膨脹摩擦接觸面重合的圓錐面。若前面確定的膨脹摩擦接觸面是正棱錐面,則環梁5相應為正多邊形且與縱向傳力限位加勁板3接觸的摩擦面4也同樣為與膨脹摩擦接觸面重合的正棱錐面。本實施例傳力限位環梁5內直徑比管道8外徑大100mm。傳力限位環梁5可以整體為一個環梁5,也可以在兩側的縱向傳力限位加勁板3位置設置沿支架位置管道8中心對稱的兩個環梁5,然后將兩個環梁5剛性連接為一個整體。傳力限位環梁5內環表面與管道8外表面間留一定間隙,此間隙需大于等于管道8外保溫厚度及管道8外表面徑向溫度膨脹值之和。根據限位環梁5在工作工況下通過有限元計算或理論分析計算得出的限位環梁5工作應力需滿足限位環梁5的材料要求確定限位環梁5的截面尺寸。
[0027]7)在傳力限位環梁5外側設置圓形或正方形或多邊形傳力牛腿6,傳力牛腿6最少設置兩個,沿傳力限位環梁5圓周均勻分布。傳力牛腿6大小及數量根據傳力牛腿6在工作工況下通過有限元計算或理論分析計算得出的傳力牛腿6工作應力滿足傳力牛腿6的材料要求確定。
[0028]8)在支架位置設置支架框架7,支架框架7沿支架位置管道8中心處的垂直于管道8中軸線的平面對稱,支架框架7上設置與傳力牛腿6 —一對應的限位孔10,限位孔1