彈簧支吊架選型設(shè)計(jì)及安裝注意事項(xiàng)

張志偉 于洪彬

1．中國(guó)核電工程有限公司漳州項(xiàng)目部 福建漳州 363300

2．中國(guó)核電工程有限公司福清項(xiàng)目部 福建福州 350300

1 概述

在管道支吊架的設(shè)置過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)豎直位移較大時(shí)，若此時(shí)此支架點(diǎn)設(shè)置成剛性支架，則容易造成管道應(yīng)力超限。彈簧支架允許發(fā)生較大位移，同時(shí)可提供彈性載荷傳遞，能有效防止應(yīng)力超限。

彈簧的正確設(shè)計(jì)對(duì)管道的安全運(yùn)行起到了極其重要的作用，為使管道的安全運(yùn)行，彈簧的正確安裝與否極為關(guān)鍵。

2 彈簧的選型設(shè)計(jì)

2.1 彈簧類型

根據(jù)布置空間、生根情況來(lái)決定選用彈簧支吊架的彈簧類型：S、P、C、D型，。

2.2 彈簧的系列號(hào)

彈簧刻度盤(pán)上從零點(diǎn)到滿刻度的位移即行程，不同的行程對(duì)應(yīng)彈簧的不同系列：

對(duì)于S、P、C型彈簧分為：

系列1：0-30mm；系列2：0-60mm；系列3：0-120mm；

對(duì)于D型彈簧分為：

系列1：0-50mm；系列2：0-100mm；系列3：0-200mm；

根據(jù)應(yīng)力分析報(bào)告中的位移選擇彈簧的系列號(hào)。

2.3 彈簧支吊架選型注意事項(xiàng)

不同類型彈簧選型原則基本一致，選型的依據(jù)為：支架的布置空間及生根情況、管道應(yīng)力分析報(bào)告、《標(biāo)準(zhǔn)支吊架手冊(cè)》。

彈簧支吊架選型需重點(diǎn)注意以下事項(xiàng)：

支架可動(dòng)載荷：

支架可動(dòng)荷載：管道應(yīng)力計(jì)算時(shí)未考慮的與管道相連部件的重量（一般應(yīng)力計(jì)算時(shí)只考慮管道，保溫層，介質(zhì)的重量），即管道熱位移時(shí)隨管道一起移動(dòng)部件的重量之和。

（1）對(duì)S、P型彈簧，可動(dòng)載荷為彈簧花蘭螺絲以下吊架部分的重量與管道附件重量之和

對(duì)C型彈簧，可動(dòng)載荷為與彈簧拉桿所連吊架部分的重量與管道附件重量之和

對(duì)D型彈簧，可動(dòng)載荷為與彈簧上部支架部分的重量與管道附件重量之和

（2）C、P型彈簧倒裝時(shí)（一般與TR、TV、TU配合使用時(shí)），可動(dòng)荷載包括彈簧的重量。

（3）當(dāng)支架根部連有阻尼器、鉸接桿時(shí)，阻尼器、鉸接桿的一半重量應(yīng)算在可動(dòng)荷載內(nèi)。

對(duì)所選彈簧進(jìn)行判斷是否符合要求：

荷載變化率1=|P工作-P安裝|/P工作＜0．25

荷載變化率2=(Pupsetmax-Pupsetmin)/P工作＜0．25

事故載荷范圍判斷：P事故min大于選用彈簧最小載荷、P事故max小于選用彈簧最大載荷。

3 彈簧安裝注意事項(xiàng)

3.1 彈簧安裝高度

在彈簧的實(shí)際安裝過(guò)程中，由于彈簧箱體較大，會(huì)出現(xiàn)按圖布置彈簧箱體與其它物項(xiàng)碰撞，此種問(wèn)題處理原則為，保證彈簧安裝高度與圖紙一致前提下，可適當(dāng)修改彈簧支架中的拉桿及生根位置來(lái)滿足實(shí)際安裝要求[1]。

3.2 彈簧偏裝

彈簧偏裝是較為特殊的情況，出現(xiàn)此類情況原因：由于力學(xué)報(bào)告中，除彈簧安裝高度方向外，在水平面上管道支架點(diǎn)可能存在水平位移較大情況，此時(shí)若彈簧仍然完全垂直安裝，在管道某一工況下，會(huì)出現(xiàn)彈簧偏移角度較大，為防止此類情況出現(xiàn)，在支架設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者會(huì)設(shè)置與最大位移方向相反的偏裝。若安裝圖中存在偏裝要求，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按圖施工，保證偏轉(zhuǎn)值與圖紙一致[2]。

3.3 雙彈簧等距

彈簧支架圖中會(huì)出現(xiàn)雙彈簧現(xiàn)象，針對(duì)雙彈簧支架，安裝中需特別注意，兩彈簧與管道中心距離為等距，現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中需保證。

3.4 彈簧拉桿變大

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)支吊架手冊(cè)可知，每一個(gè)彈簧型號(hào)有唯一對(duì)應(yīng)型號(hào)拉桿，設(shè)計(jì)支架時(shí)設(shè)計(jì)者會(huì)核對(duì)彈簧所對(duì)應(yīng)拉桿最大載荷與支架對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)載荷進(jìn)行比較，若彈簧對(duì)應(yīng)拉桿最大載荷小于支架設(shè)計(jì)載荷，則需對(duì)拉桿進(jìn)行變徑?，F(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中，需核對(duì)廠家供貨的彈簧拉桿是否與按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了變徑。

3.5 彈簧釋放

彈簧箱到貨時(shí)，彈簧箱已根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)安裝高度的要求進(jìn)行了鎖定，由于同一型號(hào)彈簧箱對(duì)應(yīng)不同的支吊架有不同的安裝高度，所以現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)需進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。同時(shí)由于水壓試驗(yàn)管道上的彈簧支架點(diǎn)受力變大，為保護(hù)彈簧箱不超限而造成破壞，需保證水壓試驗(yàn)前彈簧箱處于鎖定狀態(tài)。待水壓試壓后，熱試之前對(duì)彈簧箱進(jìn)行釋放[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

彈簧的正確安裝對(duì)管道的安全運(yùn)行起到了極其重要的作用，而在實(shí)際安裝過(guò)程中，由于部分人員對(duì)彈簧理解不夠透徹，在安裝過(guò)程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)安裝與圖紙不符情況。本文系統(tǒng)介紹彈簧的選型過(guò)程，同時(shí)對(duì)彈簧安裝注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)，可以使施工人員及技術(shù)人員對(duì)彈簧設(shè)計(jì)原理及安裝原則有更加透徹的理解，通過(guò)本文的論述，能夠使相關(guān)人員把握安裝的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從而正確發(fā)揮彈簧的作用。