管道支架设计概述

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摘要： 炼钢车间内介质管道为炼钢过程提供必不可少的各种介质，而炼钢车间的空间非常有限，各种设备占用非常大的空间。为减少投资炼钢车间常常布置得非常紧凑，因此炼钢车间内各种介质管道的布置及管道支架的设置非常困难，经常会与设备或其他结构构件相冲突。本文将讨论如何在有限的空间内布置介质管道及管道支架。

关键词：炼钢车间 介质管道 支架 设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

绪论

伴随着我国城市化的发展及各类工业的蓬勃发展，钢铁的需求量日益曾大，加速了钢铁行业的投资。使得大批的钢铁厂应运而生，各钢铁企业争先恐后的投产，炼钢所需的各种介质能否如期的送达将直接影响钢厂的投产。各种介质管线的布置合理与否将影响炼钢车间的生产及管理，甚至带来一定的安全隐患。合理的布置炼钢车间内的介质管线给生产管理带来极大的便利。

炼钢车间内的介质管线及特点

1）煤气管道：煤气管道主要给各种烘烤提供燃料。炼钢车间煤气的用量较大，煤气管道常常比较大，主要管直径一般在550mm以上；煤气管道需要考虑较大事故荷载，且要求有坡度便于排水；煤气管道与吊车滑线及氧气管道有最小距离要求。煤气管道与管托焊接时应注意使用与煤气管道材质相匹配的焊接材料（如焊条、焊丝等），焊接材料不能只考虑与管托材质相匹配。

2）氧气管道：氧气管道主要给冶炼过程吹氧提供氧气及各种修理切割提供氧气。氧气管道一般较小，需要设置胀圈补偿；氧气管道与煤气管道有最小距离要求。

3）氮气管道：氮气管道一般给各种吹扫提供氮气。氮气管道一般较小，压力一般较高，需要设置胀圈补偿。

4）氩气管道：氩气管道主要给转炉底部搅拌提供氩气。氩气管道一般较小，需要设置胀圈补偿。

5）蒸汽管道：蒸汽管道一般主要给采暖提供能量及给真空设备提供气源，蒸汽管道直径一般较小，用户点较多。蒸汽管道压力大，易震动，需要设置胀圈补偿。蒸汽管道需设计坡度来形成高点及地点，用于排水。

6）压缩空气管道：压缩空气管道一般主要给各种仪表提供动力操作，压缩空气管道直径一般较小，用户点较多。压缩空气管道压力大，易震动，需要设置胀圈补偿。

三．炼钢车间内介质管道支架设计要点

1. 穿格构柱管道支架设计

炼钢车间厂房柱一般设计成格构式钢柱，缀条间有空隙，各类介质管道可以布置于该空隙。在设计格构柱时预先考虑介质管道的位置，要求同一列格构柱缀条朝向一致，标高一致；由于肩梁高度不同需调整缀条间距时尽量只在紧邻肩梁的第一根水平缀条以上调节。这样就能保证从地面至最上端的水平缀条范围内有一个个连通的三角形通道，介质管道可以自由的布置，在格构柱边设置滑动支架及固定支架即可。格构柱设计时需预先考虑介质管道荷载，包括竖向荷载及水平推力。

2. 吊车梁下设置吊架

穿格构柱设置的介质管线由于柱距太大，超过管道跨度限值，需要在吊车梁下方设置吊架，满足管道的跨度要求。吊架只能连接于吊车梁的加劲板上或辅助桁架上。中柱两侧吊车梁的加劲间距应一致，或一侧加劲间距是另一侧加劲间距的整数倍，否则吊架无法设置。边柱吊车梁加劲间距应与辅助桁架竖杆间距一致，否则设置吊架会非常困难。

需要注意的是吊架的吊杆需避开吊车梁下翼缘水平支撑节点板，一般的做法是将吊杆内移，设计成梯形吊架。吊车梁及辅助桁架设计时需预先考虑介质管道及支架荷载。

3. 胀圈处支架设计

胀圈一般设计于格构柱处，所有需设胀圈的管道朝同一方向设置，支架直接焊接于格构柱吊车肢的腹板上，支架处需增设加劲。胀圈支架与吊车极限位置或吊车驾驶室留有一定安全距离，避免吊钩或驾驶室与支架相碰，诱发安全事故。

4. 山墙处支架设计

山墙处介质管线较多，常常需要分几层布置，如图所示。 厂房柱处支架可与厂房直接焊接，一般固定支架设置于厂房 柱处，通过厂房柱两柱肢设置固定支架。墙皮柱处介质管道

支架可直接焊接于墙皮柱上，对应位置需设加劲，厂房柱与

墙皮柱设计时需预先考虑介质管道及支架荷载。

山墙处一般有多部上山墙走道钢梯，钢梯处可配合胀圈

设置，能有效的避免介质管道与钢梯相冲突。三角架的斜杆也

能灵活的布置，如在天津某工程右图的斜杆处上山墙走道钢梯

净高只有1.1m，这时可把斜杆反设于上方，斜杆由压杆变为拉

杆，最上面一根横杆由受弯构件变为压弯构件。另外还需要考

虑吊车纵向极限位置，避免起吊物品碰坏介质管道，诱发安全事故。

山墙处如介质管道较高时且距离山墙走道较近时可将介质管道吊于山墙走道下方，此时山墙走道梁及其连接构件需考虑介质管道及管道支架荷载。

5. 吊车梁间支架设计

炼钢车间过度跨及出坯跨介质管线较少，且管径较小，一般能把所有的管道布置于两吊车梁之间。设计吊车梁凸缘支座或平板支座时需考虑支座板宽，给介质管道留够足够的空间。胀圈可设计成水平胀圈，胀圈支架只需在吊车梁加劲间设置一横梁即可满足要求。

6. 参观走道下支架设计

炼钢车间常设置参观走道供来宾参观，一般参观走道的高度约为10m左右，介质管道支架的布置需与参观走道配合，避免管道支架影响参观走道净高，常规做法是将介质管道布置于参观走道下方，支架形式常设计成吊架。参观走道梁及其连接件需预先考虑介质管道及管道支架荷载。

7. 污水溜槽下支架设计

一般炼钢车间都有架空污水溜槽，污水溜槽需设置清污走道。污水溜槽的标高不可调整，且常常与介质管道相冲突，最可行的办法是将介质管道设置于清污走道下方，支架形式则设计成吊架。清污走道梁及其连接构件需预先考虑介质管道及管道支架荷载。

8. 高跨内支架设计

高跨内设备多，各类介质用户点多，高温等环境恶劣，对介质管道及管道支架有特殊要求。高跨区域范围内厂房柱都为实腹柱，介质管线不能设置于缀条间，介质管道需绕过厂房柱。一般高跨区域内介质管道可通过吊架吊于上层高跨平台梁下，也可吊设于污水溜槽清污平台梁底。高跨平台上荷载较大，介质管道及管道支架荷载一般可忽略不计；污水溜槽清污平台梁则需考虑介质管道及管道支架荷载。高跨平台高温区域介质管道及管道支架需单独设置隔热装置或将介质管道设置于高跨平台隔热层以内，确保各类介质管道及管道支架满足工作温度要求，以免造成高温破坏，引发事故。各类介质管道吊挂于高跨平台区域内需避开高跨平台吊装孔，保证吊装孔正常使用及管线安全。未经设备供货商及工艺确认，任何介质管道及管道支架不得设置于各类设备上。