弹簧支吊架系列

工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第1页编制审核会签批准8目次1总则2结构、类型和选择2.1结构2.2类型2.3选择3型号表示方法与含意4螺栓定位型弹簧支吊架的选定4.1弹簧载荷选用表4.2弹簧载荷选用表的使用和举例5尺寸系列5.1A型弹簧吊架外形尺寸5.2B型弹簧吊架外取尺寸5.3C型弹簧吊架外形尺寸5.4D型弹簧吊架外形尺寸5.5E型弹簧吊架外形尺寸5.6F型弹簧支架外形尺寸5.7G型弹簧吊架外形尺寸5.8H型弹簧支架外形尺寸5.9F型H型弹簧支架供货状态和无载荷状态，载荷状态的高度5.10D、E、F、H型弹簧支吊架底板尺寸5.11花篮螺母主要尺寸5.12弹簧支吊架规格表6弹簧支吊架的检验工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第2页81总则本弹簧支吊架系列是以《可变弹簧支吊架》（GB10182-88）为兰本的改进型。改型的目的是使弹簧支吊架更适合石油化工厂的需要，同时简化弹簧支吊架的安装和操作，以及为弹簧支吊架的重复或易地使用提供方便。由于原有《可变弹簧支吊架》在预压缩定位设计上存在着很多不合理之处，给现场安装及操作造成很多困难。例如：定位（安装状态）、解除定位（操作状态）一般要借助起重设备（或旋转花篮螺丝）方能实现，这样会造成弹簧反力较大的改变，使之发生偏离计算值的结果，这在重要管道上是不允许的；其二，原弹簧支吊架的定位块在压缩及安装过程中极易丢失，这同样会改变管系的受力状态，使生产安全受到威胁；其三，定位块不能重复利用和易地使用。针对上述原因对原弹簧支吊架做了改进，即用螺栓做顶丝，代替以往的定位块，螺栓为三个均布，力量分散，使用板手即可操作，且螺栓的长度、直径经严格计算，保证任何型号在任何情况下均不会妨碍弹簧工作，从而克服了上述诸缺点。改进型弹簧支吊架系列定名为BSH系列，用以替代原BKT系列，其位移范围分别为30、60、90、120mm四档，共25个弹簧等级号，荷载范围为154-217381N，使用温度为-20-200℃。修改后的弹簧型号中增加了H型，H型系替代原标准中的F11型。H型利用聚四氟乙烯与抛光不锈钢之间摩擦系数≤0.1的特性，并能任意方向滑动。从而达到减少管道对管架水平推力的作用。弹簧支架选定后，由于计算人不了解弹簧应用环境，因而弹簧类型和安装高度两项空缺，空缺一般用空括号（）表示，安装设计人在支吊架图设计完成后，可将此两项空缺补上形成完整的弹簧支吊架型号出现在新弹簧支吊架表格中。每个弹簧的定位螺栓都是经过严格计算的，即能满足各种不同工况下定位要求又不妨碍各种工况下弹簧变位需要，因此螺栓损坏后一定要用与原型号几何尺寸完全一致的螺栓替代，否则不能达到预期要求。2结构、类型和选择工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第3页82.1结构弹簧支吊架主要由圆柱螺栓弹簧、位移指示板、壳体、定位螺栓及花蓝螺母等构件组成，典型结构见（图2.1）。图2.1典型结构图工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第4页82.2类型螺栓定位弹簧支吊架根据安装形式共分8种类型（见图2.3.1）。A型上螺纹悬吊型B型单耳悬吊型C型双耳悬吊型D型上调节搁置型E型下调节搁置型F型支撑搁置型G型并列悬吊型H型滑板支撑搁置型2.3选择弹簧支吊架主要根据生根梁的结构形式、管道空间位置和管道支吊方式来选择以上八种中的一种或几种。2.3.1A、B、C型为悬吊型吊架，吊架上端用吊杆生根在梁或楼板上，下端用花蓝螺母和吊杆与管道连接。（见图2.3.1）2.3.2D、E型为搁置在梁或楼板上，下方用吊杆悬吊管道。（见图2.3.1）2.3.3F型为支撑搁置型支架，座于基础、楼面或钢结构上，管道支撑在架顶部。（见图2.3.1）。2.3.4G型为并列悬吊型吊架，当管道上方不能直接悬吊或没有足够高度悬挂弹簧吊架，或管道的垂直荷载超出单个吊架所能承受的范围时可以选择G型吊型。（见图2.3.1）2.3.5H型为F型加聚四氟乙烯滑板，以减小管托与弹簧之间的摩擦力。（见图2.3.1)工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第5页8工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第6页8图2.3.1典型安装示意图3型号表示法与含意螺栓定位弹簧支吊架型号由下列六个部分组成BSHXXXXXX-XXX-XXXX安装高度由3-4位数表示②安装标尺（指示板表示值）由1-3位数表示①弹簧号由00、01、02、……24数字表示工作位移范围由030、060、090、120表示，其分别代表30、60、90、120mm型式由A、B、C……H字表示为中国石化北京设计院螺栓定位型弹簧支吊架代号注：①安装标尺是弹簧安装时的铭牌刻度值，以荷重指示板下沿为指示线。此值是应力分析确定的弹簧预压缩值。②安装高度是弹簧被预压缩到安装标尺后的弹簧总长L。4螺栓定位弹簧支吊架型号的选定螺栓定位弹簧支吊架弹簧型号的选定一般是由应力分析计算得出，也可根据管道运行的安装载荷或工作载荷（包括物料、全部管道组成件[如管道、阀门、管件、保温材料]）、工作位移量、位移方向、查表4.1“弹簧载荷选用表”来确定。4.1弹簧载荷选用表弹簧载荷选用表：（见表4.1)表中弹簧编号由99~24以中线将上下分为两个对称区域，上粗线和下粗线之间的载荷和工作位移为最佳使用范围。4.2弹簧载荷选用表的使用方法和举例4.21使用方法工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第7页8当管道运行时，位移方向向上，则可从表4.1内的中线和下粗线之间查到安装载荷，按位移量往上，查得工作载荷。当管道运行时，位移方向向下，则可从表示4.1内的中线和上粗线之间查到安装载荷，按位移量往下，查得工作载荷。在选择弹簧支吊架时，不论管道运行时位移向上或向下，均要使工作载荷和安装载荷处在表4.1内的上下两粗线之间。对于位移量较小的管道，有可能使工作载荷和安装载荷均处在中线和某一粗线之间。上述两种情况只要弹簧载荷变化率不超过25%，所选择的支吊架即为合格。载荷变化率可按下式计算决定：载荷变化率=工作载荷安装载荷工作载荷×100%≤25%(4.2.1)式中：管道位移向上时，安装载荷=工作载荷+位移量×弹簧刚度；管道位移向下时，安装载荷=工作载荷-位移量×弹簧刚度。若弹簧载荷变化大于25%，则可选用大一档的工作位移范围，查得安装载荷，再验算载荷变化率。当无法满足载荷变化率小于等于25%的要求时，可改用恒力弹簧支吊架。4.2.2各种型式弹簧安装高度的确定a）A、B、C、E、G型弹簧安装高度=指示板指零位时的L+安装标尺。b）D型弹簧，安装高度=指示板指零为时的L-安装标尺。c）F、H型弹簧安装高度的确定见5.9节。4.2.3举例a）某根管道的工作载荷为7628N运行时位移向上位移量为10mm，根据管道安装要求采用A型吊架试选择吊架型号。1）查表4.1暂定该吊架位移范围为030。2）在表4.1的中线和上粗线间查得编号13的吊架工作载荷7628N；此时荷重板指示值为5；3）以7628N对应的030刻度值向下10mm（见表4.1），查得安装载荷9123N；荷重板指示值为15，安装标尺就称为15；4）验算弹簧载荷变化率：工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第8页8762891237628×100%=19.6%25%满足5）选用吊架型号为BSHA03013-15-389安装高度389来源于荷重板指0时安装高度为374指30时为404（查表5.1指15时则为389）b）某管道工作载荷为20602N运行时位移向下，位移量为13mm根据高度安装要求需采用F型支架，试选择支架型号：1）查表1，确定该支架位移范围0302）在表1内的中线和下粗线间查得编号16的支架工作载荷20602N；标尺指示18；3）以20602N对应的030刻度值向上13mm（见表4.1），查得安装载荷为16417N；其安装标尺为18-13=54）验算弹簧载荷变化率：206021641720602×100%=20.3%25%满足5）计算支架安装高度：查表5.6得该型号的安装高度L平均=348mm。由图5.9可知，位移向下时，实际实际高度等于L平均加上位移量，故本支架安装高度L安装=348+13=361mm。6）选用支架型号为BSHF03016-5-361c）某管道的工作载荷为2028N运行时位移向上，位移量为30mm。根据管道安装要求需采用B型吊架，试选择吊架型号：1）查表4.1，暂定该吊架位移范围为060；2）在表4.1中线和上粗线间查得编号08的吊架工作载荷为2028N；标尺指示20；3）以2028N对应的060刻度值，向下30mm（见表4.1)，查得安装载荷为2571N，其安装标尺为20+30=50；4）验算弹簧载荷变化率：工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第9页8202825712028×100%=26.78%25%不满足选择不正确5）降低弹簧刚度，选择吊架位移范围为0906）由编号08吊架工作载荷为2028N标尺指示30，按左侧090往下30mm（见表4.1)查得安装载荷为2390N其安装标尺30+30=607）验算弹簧载荷变化率：202823902028×100%=17.85%25%满足8）选用吊型号为BSHB09008-60-552安装高度552来源同4.2.3a)d）某管道的工作载荷为17350N,运行时位移向上，位移量为12mm。根据管道安装要求采用G型吊架，试选择吊架型号：1）查表4.1，确定该吊架位移范围为0302）G型吊架中每个吊架实际仅承受管道载荷的一半，即17350/2=8675N；3）在表4.1中线和上粗线间查得编号13的工作载荷为8675N；标尺指示124）以8675N对应的030刻度值向下12mm（见表4.1），查得安装载荷为10469N；其安装标尺为12+12=245）验算弹簧载荷变化率：8675104698675×100%=20.6%25%满足6）选用吊架型号为BSHG03013-24-378安装高度H：354+24=378或384-6=378（见表5.7）4.2.4弹簧支吊架选定后，填写新弹簧支吊架规格表。（见表5.12)新弹簧支吊架规格表省去了过去多次重复出现的弹簧工况内容，安装专业只需确认所弹簧型号与应力分析计算书所选弹簧型呈一致即可。5尺寸系列工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第10页8工程标准螺栓定位型弹簧支吊架系列与选用检验、安装规定标准号:SEPD0702-1997修改号:日期1997年12月1日中国石化集团北京设计院共页第10页8表4.1弹簧载荷选用表单位：N支吊架类别支吊架编号支吊架类别120090060030000102030405060708091011120300600901201271702342964115587451022137618622412331244793876114152←弹簧预压