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核电站恒力弹簧支吊架的选型设计泽源管道
 
  

   核电站管道系统恒力弹簧支吊架的选型依据管道力学计算报告提供的支承点各工况受力及位移,参照恒力弹簧支吊架供货商所提供的恒力弹簧支吊架“载荷位移及B值表”按照“热态吊零”的原则进行恒力弹簧支吊架的选型,并按照手册中提供的外形参数计算确定恒力弹簧支吊架的冷态安装参数。

  因核电站在管道布置设计时需要考虑地震、管道破裂等事故工况下管系的应力情况,而不同于常规热力管道只考虑热态的运行情况,所以核电站用恒力弹簧支吊架在选型及冷态安装高度的确定时会不同于一般的热力管道。

  一、选择恒力弹簧支吊架安装形式   核电站常用的重锤式和弹簧式恒力弹簧支吊架均有拉杆式、吊板式、搁置式三种安装方式。拉杆式、吊板式均为平式布置,需要的水平布置空间较大,其中载荷较小的为单吊点,载荷较大的为双吊点,双吊点安装方便,固定牢靠,可以承受较大的载荷,单吊点支架布置方便,安装时如遇障碍物,可以自由旋转,以避开障碍。搁置式需要把支吊架安置在支承构件上面。

  安装方式的选取应综合考虑支吊架本身需要的安装空间尺寸和管道设备布置、吊装等整体布置的要求。

  二、计算恒力弹簧支吊架工作载荷

  恒力弹簧支吊架的工作载荷P工作= (P正常+P可动)/n,

  其中,P正常为支承点正常工况载荷(见管道力学报告中的Normal栏);

  P可动可动载荷(作用在恒力弹簧支吊架上的,管道力学计算中未考虑的载荷);

  n为恒吊并联数。

  三、计算恒力弹簧支吊架总位移

  因核电站核级管道在事故工况下的位移有向上或者向下两种情况,并不像常规管道那样只考虑热态时的位移,所以管道支承点在设计工况下会出现正、负两个设计位移,为保证恒力弹簧支吊架在事故工况下仍能包容管道的位移,在此处应将设计工况下支承点位移的绝对值之和计为Δh设计,以扩大恒力弹簧支吊架的位移范围。

  四、选择恒力弹簧支吊架规格号

  由P工作、Δh总在“载荷位移及B值表”中选取恒吊规格;P工作不应超过表列载荷的±6%。

  恒吊规格的选取应同时考虑位移和载荷,根据计算所得恒力弹簧支吊架总位移在“载荷位移及B值表”中就近选择比Δh总大的位移值作为本恒吊的设计总位移值,然后在所选择的位移栏中选择接近恒力弹簧支吊架工作载荷的载荷作为恒吊的额定载荷,并且恒力弹簧支吊架工作载荷不得超过表列额定载荷的±6%。

  五、计算恒力弹簧支吊架安装(冷态)高度

  恒力弹簧支吊架安装高度的计算原则参考变力弹簧支吊架“热态吊零”的原则,即恒力弹簧支吊架冷态的安装位置应保证支吊架在热态(工作状态)时,弹簧的工作载荷正好等于管道支承点的分配载荷(管道力学计算报告中热态载荷),因恒力弹簧支吊架在整个行程中载荷恒定,所以冷态安装高度的选择宜保证其在热态时,弹簧处于整个行程的中间位置。

  在进行核级恒力弹簧支吊架选型计算过程经常发现某些恒力弹簧支吊架支承点在热态是位移比较小,但是在事故工况下支承点的位移就会很大,并且是沿某个方向的位移较大,而相反方向的位移却较小,此时如果仍按热态时弹簧在行程中间位置的原则计算冷态安装高度,就会出现在事故工况下,支承点的位移会很接近恒力弹簧支吊架行程的某一端,甚至会超出其设计行程。所以在核级恒力弹簧支吊架安装高度的计算时,需要核算支承点在事故工况下是否会超出其设计行程。因恒力弹簧支吊架在整个行程内载荷恒定,所以在确定恒力弹簧支吊架的冷态安装高度时也可直接按设计工况下,正、负位移的中间点作为冷态安装高度,这样可确保在任何工况下支承点的位移均在恒力弹簧支吊架的设计行程之内。

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