西北火力发电厂汽水管道支吊架设计手册.docx

本手册作标准设计(修改本)用

根据1983年5月20日水利电力部电力规划设计院(83)水电电规技字第39号文“关于发送一九八三年电力设计标准化计划项目的通知”，本手册应正名为“汽水管道支吊架标准设计”。考虑到生产施工实践尚不充分，故定名为手册，并作“汽水管道支吊架标准设计”(修改本)使用，待在工程中总结经验并进行必要修改后再正式报此为标准设计。

水利电力部西北电力设计院
一九八三年七月 西安

前言

在电站汽水管道的设计和安装中支吊架是一项相当重要的工作。随着机组容量和参数的提高，对支吊架的功能及型式也提出了新的要求：除承受管道自重的一般支吊架型式外，还产生了限制管道位移的限位装置，保持管道在冷热状态时支吊点的荷载恒定不变的恒力支吊架，以及防止或减缓管道振动的减振器等。支吊架设计得好坏，及结构型式选用得恰当与否将影响管道(特别是高温高压管道)的应力状态和管道的安全运行。
支吊架工厂化专业生产是电力工业高速发展的一个重要措施。它不仅提高了劳动生产率、加快管道的安装速度，而且保证了支吊架制造质量。
本手册系根据原电力部建设总局<80>火电技字第23号文和原电力部机械制造局<81>机计字第52号文下达的由我院负责，兰州电力修造厂配合的“火电厂汽水管道支吊架结构型式研究”项目进行编制的。
本手册的内容分两部分：
第一部分：支吊架零部件及附录；
第二部分：特殊用途支吊架装置(恒力支吊架、限位装置及减振器)

支吊架零部件
目 录

使用说明------------------------------------------------------------------------------------1
管部、连接件、根部索引---------------------------------------------------------------4
管部----------------------------------------------------------------------------------------10
连接件-------------------------------------------------------------------------------------59
根部----------------------------------------------------------------------------------------87
附录
一、 焊接符号表----------------------------------------------------------------------130
二、 螺纹吊杆允许荷载-------------------------------------------------------------130
三、 钢材基本许用应力-------------------------------------------------------------130
四、 管道支吊架间接表-------------------------------------------------------------131
五、 管道断面力学性质-------------------------------------------------------------157
六、 根部材料表----------------------------------------------------------------------159
七、 弹簧系列特性数据表----------------------------------------------------------187
八、 常用型钢特性数据表----------------------------------------------------------189
九、 吊杆长度计算有关尺寸参考表----------------------------------------------195

使用说明
编制说明
一、 适用范围：
1. 容量：30万瓩及以下的机组。
2. 参数：主汽为555℃，给水为265℃及以下。
3. 介质各类：汽、水(包括衬胶管)，油、气管道。
4. 管径：按“汽水管道零部件典型设计”(东北院主编)规定的管道径系列。
二、 本设计的内容：
1. 本设计分管部、连接件(包括弹簧组件、附件)及根部三部分。三者之间可分别组合成各种型式的支吊架，一般能满足工程设计中的需要。管部和连接件(包括弹簧组件、附件)由工厂集中加工成批生产。而根部考虑到设计、加工、运输等方面的具体条件，目前可由现场修配部门根据设计要求自行配制。
2. 管部、连接件、根部的型式、规格等用下列标号表示。

第一单元：为管部的分类，用一个汉语拼音字母表示。D为吊架；Z为支架。
第二单元：为管部的结构型式，用一位或二位数字表示。在数字后如带有A字为重载型，带有B字为特重载型。
第三单元：为管外径(取整数)
第四单元：为该型式主要部件的材料
t>450℃时，材料为12Cr1MoV，代号为“H”，450℃≥t>300℃时，材料为钢20，代号为“R”，t≤300℃时，材料为A3，代号为“S”

第一单元：为连接件的分类，用一个汉语拼音字母表示。L为连接件；T为弹簧组件；F为附件。
第二单元：为型式，用一位或二位数字表示。
第三单元：为该型的序号或吊杆直径，弹簧号。

第一单元：为根部的分类，用一个汉语拼音字母G和一位数表示。
G1表示“直接吊”类，G2表示“悬臂梁”类。
G3表示“简支梁”类，G4表示“三角架”类。
G5表示“螺栓生根”类。(本类型在第四单元后还带有括号，其数字为其它技术数据)。
第二单元：为根部的结构型式，用一位数字表示。
第三单元：为序号或吊杆直径。
第四单元：为技术数据，分子表示荷载点的距离，分母表示主要型钢的实际下料长度。
个别管部，连接件，根部型式在上述各标号的最后单元之后尚带有括号的其他技术数据，可参见各型式的标号示例。
3. 本设计所使用的单位如下：
长度—毫米 荷载或力—公斤力
力矩—公斤力—米 重量—公斤力
特殊的单位由型式图中特别注明。
4. 各型式图中所使用的焊缝符号和说明可参见附录一。
设 计 选 用 说 明
一、 管部：
1、 管部中各结构型式均注有适用范围，选用时应根据管道的介质温度，支吊要求合理选择。
2、 有些结构型式对不同介质温度的管道具有通用性，但各种温度使用的材料不同，允许荷载也各异。因此在开列标号时应特别注意正确标明材料的代号和允许荷载能否满足设计荷载的要求。
3、 有些结构型式具有轻载和重载二种系列。(如D2型和D2A型)应根据管道的设计荷载正确选用。
4、 管部、连接件选用表中和根部系指管道在冷态或热态时最大允许荷载。因此应按管道在不同的运行方式(包括冷、热态)下支吊架可能出现的最大结构荷载来选用。
5、 当设计荷载大于水平管单吊杆管部的允许荷载时，可采用特重型横担(D6B型)或采用三孔吊板(L4型)连接。
6、 高温高压管道如需设置导向支架时，建议尽可能彩限位支架，以免管道承受过大的附加应力。
7、 固定支架的六个复原力，如不能完全符合本设计的规定时，必需进行强度验算后方能选用。
8、 管部的吊架，连接件与根部的吊架结构均已考虑了管道水平位移所产生的水平力的影响。但管道水平位移量超过吊杆可偏移部分长度的1/20倍时，可将支吊架偏装并在工程图中注明偏装方向和偏装量。当偏装仍不能满足时则应选用单向(或双向)滚动吊板(L9、L10型)连接。
9、 当管外径出现几种相近的尺寸时，本设计以其中最大的管径作为标准规格设计中如管径与本设计中的规格不同但相近时，则选用标准规格。
二、 连接件：
1、 管部与根部之间均采用螺纹连接，选用吊杆时应注意所有带螺纹的连接件除花兰螺丝L5和左右螺纹吊杆L2外，均为右螺纹。
2、 刚性吊架的吊杆直径可按管部结构型式的最大允许荷载确定，也可按吊架的设计荷载确定。而弹簧的吊杆必需按弹簧组件要求的吊杆直径配置。
3、 吊杆的每节长度不得超过2米，选用时应首选彩标准长度(即L1或L2型吊杆中如需数根吊杆相接时，只允许其中一节为非标准长度。吊杆的长度必需有跔的调节裕量，如吊架只需一件(长度又小于2米)吊杆时，也可直接用非标准件。
4、 为避免螺纹连接发生松脱，在螺纹连接处均应装设扁螺母予以锁紧。但花兰螺丝的左螺纹端可不装设扁螺母锁紧。
5、 吊杆之间连接应彩吊杆螺纹接头。在刚性吊架中如无可使吊杆自由活动的部件时，则可采用环形耳子L7和U形耳子L8相配作活动部件用。
6、 刚性吊架中在吊杆的端头螺母与垫板之间一般应加设球(锥)面垫圈(F4)。
7、 当管部与环形耳子连接而其螺栓直径大于环形耳子的尺寸D时，可改用双孔吊板连接。
8、 管道支架的水平位移量超过滑动底板，导向底板允许的长度时，应考虑支架的偏装措施。
三、 根部：
1、 根部中槽钢结构均系按普通热轧槽钢计算。如以轻型槽钢代替，则应自行校核其强度。
2、 各种根部结构均有一定的适用范围，当不能满足设计需要时，应根据实际受力情况复核强度(包括型钢和焊缝)如导向支架。
3、 根部的生根焊缝系按下列原则设计计算：
(1) 在梁底生根的悬臂梁结构(如G22型)和简支梁(如G31型)的生根预埋件为钢板。
(2) 在板肋底生根的悬臂梁结构(如G23、G24型)和简支梁(如G38型)的生根预埋件为不等肢角钢(只按长肢的焊缝进行计算)因此生根预埋件的大小、厚度应保证生根焊缝的长度和高度的要求。否则应自行计算生根焊缝的强度。
4、 在预制板结构上生根的吊架，其荷载大小应征得土键专业同意。
安 装 施 工 说 明
一、 支吊架零部件包装运输可采用下列方式。
1. 按管道系统分别装箱供货
2. 按零部件的型式、规格(不分管道系统)分别装箱供货。
具体要求可由订货方与供货厂家商定。
如按管道系统装箱，则订贷方应向制造厂提供管道名称，按支吊架序号所对应订贷的管部标号一览表。
整定弹簧组件的订贷要求详见第80页。
二、 支吊架零部件出厂均有产品证书，在零部件本体上有钢印标号，并用油漆醒目区别材质对介质温度t>450℃者(材料代号为“H”)用红色，450℃≥t>300者(材料代号为“R”)用黄色，t≤300℃者(材料代号为“S”)不涂颜色。
在“H”“R”材料代号中有部分零部件为A3者，亦不涂颜色。
如需采用其他颜色或其他方法区别，也可在订货时与供货厂协商。
三、 安装前应验收运到现场的支吊架管部的质量和数量，并应将高温高压管道支吊架零部件按管道系统分别集中放置，并防止与其它管道系统的部件混杂。对高温高压管道的支吊架管部应逐件检查材质是否合格。
四、 在现场加工的部件均应机械加工。如不允许有气焊吹孔、毛刺等。
五、 现场焊接必须按设计要求保证焊缝高度和其它焊接要求。在高温管道上直接焊接的另件(例如立管管夹吊架中卡块)其焊接要求与热处理应与主管相同。立管管夹中的卡块与主管焊接时应使底部在主管道同一水平截面上。
六、 单板或双板整定弹簧组件(T1、T2)应安装于靠近根部槽钢处，弹簧组件的定位销在管道水压试验后或试运前方能取出。在试运前后应各检查一次所有弹簧组件的指针刻度是否符合设计值并记录备案。弹簧组件的位移指示牌应放置在便于观察和检查的方向。
七、 当设计中要求支吊架偏装时，应特别注意偏装方向正确安装。
八、 根部中如要求焊缝加强板焊在槽钢上冀缘时，应尽可能靠近腹板。
九、 当现场需要变更设计型号和规格或材料代用时，应征得设计部门的同意方可施工。
十、 介质温度t≤540℃的管部应采用TRCR1MoV-X合金钢焊条，高温管部底板及t≤540℃的管部及根部焊缝均采用T426焊条。
本手册是支吊架零部件(管部、连接件、根部)的定型型式，供设计支吊架时选用。
关于支吊架组装的出图要求按原电力建设总局80年7月颁发的“设计管理制度《火力发电厂施工图设计成品内容深度规定》热机专业(试行)”的规定进行。

管 部 索 引
吊 架 (D)
D1
长管夹
D2
三孔短管夹
D3
双孔短管夹
D4
焊接单板

-16-

-16-

-16-

-16-
适用
t=555℃、540℃
适用
t≤450℃
适用
D3：t≤555℃
D3A：无保温
适用
t≤300℃
D5
焊接双板
D6
管夹横担
D7
焊接横担
D8
管卡横担

-16-

-16-

-16-

-16-
适用
t≤300℃
适用
t≤555℃
适用
t≤300℃
适用
无保温
D9
立管管夹
D10
立管短管夹
D11
立管焊接单板
D12
立管焊接双板

-16-

-16-

-16-

-16-
适用
t≤555℃
适用
无保温
适用
t≤300℃
适用
t≤300℃
D13
横担弹簧用
焊接管座
D14
横担弹簧用
管夹管座

-16-

-16-
适用
t≤300℃
适用
t≤555℃

支 架 (Z)
Z1
管夹固定支座
Z2
焊接固定支座
Z3
管夹滑动支座
Z4
管夹导向支座

-16-

-16-

-16-

-16-
适用
t=555℃、540℃
适用
t≤450℃
适用
t≤555℃
适用
t≤555℃
Z5
焊接滑动支座
Z6
焊接导向支座
Z7
管 卡
Z8
槽钢支座

-16-

-16-

-16-

-16-
适用
t≤300℃
适用
t≤300℃
适用
无保温
适用
无保温
Z9
立管支承板
Z10
立管支座
Z11
热压弯头托座
Z12
循环水支座

-16-

-16-

-16-

-16-
适用
无保温
适用
t≤300℃
适用
t≤300℃
适用
循环水
Z13
循环水托座

-16-
适用
循环水

连 接 件 索 引
(一) 连 接 件 (L)
L1
螺纹吊杆
L2
左右螺纹吊杆
L3
双孔吊板
L4
三孔吊板

-16-

-16-

-16-

-16-
L5
花兰螺丝
L6
吊杆螺纹接头
L7
环形耳子
L8
U形耳子

-16-

-16-

-16-

-16-
L9
单向滚动吊板
L10
双向滚动吊板

-16-

-16-

(二) 整 定 式 弹 簧 组 件 (T)
T1
单板整定
弹簧组件
T2
双板整定
弹簧组件
T3
T3A
上下方整定
弹簧组件
T4
支架整定
弹簧组件
T5
横担整定
弹簧组件

-16-

-16-

-16-

-16-

-16-

(三) 附 件 (F)
F1
六角螺母
F2
六角扁螺母
F3
垫 板
F4
球(锥)面垫圈
F5
槽钢加强板

-16-

-16-

-16-

-16-

-16-
F6
垫 圈
F7
焊缝加强板
F8
单槽钢吊杆座
F9
单头螺杆
F10
双头螺杆

-16-

-16-

-16-

-16-

-16-
F11
槽钢肋板
F12
I字钢肋板
F13
槽钢用方斜垫圈
F14
六角头螺栓

-16-

-16-

-16-

-16-

根 部 索 引
直 接 吊 类 (G1)
G11
板 缝 吊 杆
G12
单 孔 吊 板
G13
U 形 吊 板

-16-

-16-

-16-

悬 臂 梁 类 (G2)
G21
梁(柱)侧悬臂吊
G22
梁底悬臂吊
G23
槽形板悬臂吊

-16-

-16-

-16-
G24
悬臂吊
G25
柱侧悬臂吊
G26
悬臂支架

-16-

-16-

-16-

简 支 梁 类 (G3)
G31
双梁底简支吊
G32
梁底梁侧简支吊
G33
双梁侧简支吊

-16-

-16-

-16-
G34
双梁顶简支吊
G35
梁板底简支吊
G36
梁板底简支吊

-16-

-16-

-16-
G37
双梁顶简支吊
G38
槽形板简支吊
G39
T形板简支吊

-16-

-16-

-16-

三 角 架 类 (G4)
G41
梁(柱)侧三角架(一)
G42
梁侧三角架(二)
G43
梁(柱)侧倒三角架(一)
G44
梁侧倒三角架(二)

-16-

-16-

-16-

-16-
G45
三角架支架(一)
G46
三角架支架(二)
G47
固定支架(一)
G48
固定支架(二)

-16-

-16-

-16-

-16-

螺 栓 生 根 类 (G5)
G51
抱梁悬臂吊
G52
板缝螺栓简支吊
G53
槽形板螺栓简支吊
G54
T形板螺栓简支吊

-16-

-16-

-16-

-16-
G55
双板螺栓简支吊
G56
夹柱悬臂支架
G57
夹柱三角支架

-16-

-16-

-16-

D1，D1A
长 管 夹(555℃；540℃)
管部(吊架类)

标号示例：
1.Dw=355.6 t=540℃ 2.Dw=355.6 t=555℃
Pjg=3500公斤力 Pjg=8000公斤力
标号：D1.355H 标号：D1A.355H

称
名
介质温度
名 称
555℃
540℃
（材料代号H）
管夹
材
料
12Cr1M0V
M2螺栓
25Cr2M01V
M2螺母、扁螺母
25Cr2M0VA
M1螺栓
A3
M1螺母、扁螺母
A3
套管
钢10
型 式
管外径
D1
D1A
D1
D1A
Dw
Pmax
60
310

350

76
310

350

89
440

500

108
620

700

133
980

1100

168
1150
1600
1300
1800
194
1150
2220
1300
2500
219
1510
2840
1700
3200
245
1950
3820
2200
4300
273
2490
4700
2800
5300
325
330
7100
4200
8000

2
介质温度
名 称
555 ℃
540℃
（材料代号H）
管夹
材
料
12Cr1M0V
M2螺栓
25Cr2M01V
M2螺母、扁螺母
25Cr2M0VA
M1螺栓
A3
M1螺母、扁螺母
A3
套管
钢10
型 式
管外径
D1
D1A
D1
D1A
Dw
Pmax
355.6
4260
8520
4800
9600
377
4880
8880
5500
10000
406.4
5770
11540
6500
13000
426
457.2
5770

6500

480
7540
11540
8500
13000
508
530
558.8
630

11540

13000

D1型

D1A型

D2，D2A
三 孔 短 管 夹(≤450℃)
管部(吊架类)

标号示例：
1.Dw=273 t=540℃ 2. Dw=273 t=265℃
Pjg=1500公斤力 Pjg=4500公斤力
标号：D2.273R 标号：D2A.273S
介质温度
名 称
450℃
350 ℃
300℃
200 ℃
（材料代号R）
（材料代号S）
管夹
材料
钢20
A3
M2螺栓
30CrM0
A3
M2螺母、扁螺母
钢25
A3
M1螺栓
A3
A3
M1螺母、扁螺母
A3
A3
套管
钢10
钢10
型 式
管 外 径
D2
D2A
D2
D2A
D2
D2A
D2
D2A
Dw
Pmax
57
250

450

450

500

76
89
390
700
700
850
108
740
1350
1350
1600
133
159
1070
1950
1950
2300
168
1070
1650
1950
3000
1950
3000
2300
3700
194
219
1150
2700
2100
4900
2100
4900
2300
5400
245
273
1680
3960
3050
7200
3050
7200
3700
7500
298.5
325
2700
5450
4900
9900
4900
9900
5400
9900
355.6
377
406.4
3580
7160
6500
13000
6500
13000
7500
14000
426
457.2
480
508
530
558.8
630
720
820

D2型

D2.57
R

或

S
57
200
55
35
6
20
20
12
1.24
D2.76
76
220
70
35
6
20
20
12
1.38
D2.89
89
240
75
45
6
25
25
16
2.16
D2.108
108
260
90
55
9
30
30
20
4.4
D2.133
133
280
105
55
9
30
30
20
4.78
D2.159
159
310
125
65
12
35
35
24
8.46
D2.168
168
320
135
65
12
35
35
24
8.78
D2.194
194
330
150
65
12
35
35
24
9.24
D2.219
219
350
160
65
12
35
35
24
9.76
D2.245
245
360
170
65
12
35
35
24
10.2
D2.273
273
390
200
80
16
45
40
30
18.92
D2.298
298.5
410
215
80
16
45
40
30
19.86
D2.325
325
430
240
95
20
55
45
36
32.38
D2.355
355.6
445
255
95
20
55
45
36
33.64
D2.377
377
460
265
95
20
55
45
36
34.74
D2.406
406.4
480
295
110
24
65
50
42
52.51
D2.426
426
500
300
110
24
65
50
42
53.93
D2.457
457.2
510
320
110
24
65
50
42
55.97
D2.480
480
530
330
110
24
65
50
42
57.69
D2.508
508
540
345
115
24
65
50
42
61.79
D2.530
530
550
355
115
24
65
50
42
63.03
D2.558
558.8
575
370
115
24
65
50
42
65.55
D2.630
630
610
405
120
24
65
50
42
72.95
D2.720
720
670
450
125
24
65
50
42
82.97
D2.820
820
680
500
130
24
65
50
42
91.77
D2A型

D2A.168

R

或

S
168
320
140
80
16
45
40
30
15.16
D2A.194
194
330
155
80
16
45
40
30
15.94
D2A.219
219
350
180
95
20
55
45
36
26.58
D2A.245
245
360
195
95
20
55
45
36
27.66
D2A.273
273
390
220
110
24
65
50
42
42.78
D2A.298
298.5
410
235
110
24
65
50
42
44.82
D2A.325
325
430
260
130
28
75
55
48
66.91
D2A.355
355.6
445
275
130
28
75
55
48
69.57
D2A.377
377
460
290
130
28
75
55
48
71.77
D2A.406
406.4
480
310
150
32
85
60
56
104.04
D2A.426
426
500
325
150
32
85
60
56
107.46
D2A.457
457.2
510
340
150
32
85
60
56
110.62
D2A.480
480
530
355
150
32
85
60
56
114.24
D2A.508
508
540
370
155
32
85
60
56
120.36
D2A.530
530
550
380
160
32
85
60
56
126.16
D2A.558
558.8
575
395
160
32
85
60
56
130.56
D2A.630
630
610
430
170
32
85
60
56
146.88
D2A.720
720
670
480
175
32
85
60
56
164.48
D2A.820
820
680
530
185
32
85
60
56
183.78

D3
双 孔 短 管 夹(≤555℃)
管部(吊架类)

标号示例：
Dw=48 t=540℃ Pjg=150公斤力
标号：D3.48H

介质温度
名 称
555℃ 540 ℃
450℃
300℃
（材料代号H）
（材料代号R）
（材料代号S）
管 夹
材料
12Cr1MoV
钢10
A3
M2 螺 栓
25Cr2Mo1V
30CrMo
A3
M2 螺 母
25Cr2Mo1VA
钢35
A3
M2扁螺母
25Cr2Mo1VA
钢35
A3
M1 螺 栓
A3
A3
A3
M1 螺 母
A3
A3
A3
M1扁螺母
A3
A3
A3

Pmax

H
R
S

D3A
双 孔 短 管 夹(无保温)
管部(吊架类)

附注：
材料：A3

标号示例：
Dw=219 t=20℃ Pjg=500公斤力
标号：D3A.219S
标号
DW
Pmax
H
G
E
δ
B
M
重量
D3A.57S
57
450
55
20
20
6
30
12
.62
D3A.76S
76
450
70
20
20
6
30
12
.74
D3A.89S
89
450
75
20
20
6
35
12
.88
D3A.108S
108
450
85
20
20
6
35
12
.98
D3A.133S
133
450
100
20
20
6
35
12
1.12
D3A.159S
159
700
115
25
25
9
40
16
2.23
D3A.194S
194
700
135
25
25
9
40
16
2.57
D3A.219S
219
1350
150
30
30
9
50
20
3.75
D3A.245S
245
1350
165
30
30
9
50
20
4.03
D3A.273S
273
2100
185
35
35
12
60
24
7.33
D3A.325S
325
2100
215
35
35
12
60
24
8.33
D3A.377S
377
3050
245
45
40
12
90
30
14.77
D3A.426S
426
4900
285
55
45
16
105
36
26.24
D3A.480S
480
4900
310
55
45
16
110
36
29.54
D3A.530S
530
7200
350
65
50
20
125
42
46.85
D3A.630S
630
7200
400
65
50
20
130
42
54.83

D4
焊 接 单 板(≤300℃)
管部(吊架类)

附注：
1. 不应用于主给水管
2. 材料：A3

标号示例：
Dw=159 Pjg=400公斤力
标号：D4.159S

Pmax
H
H1
H2
L1
L2

φ
k

300℃
200℃
D4.32S
32
285
350
121
22
105
60
40
6
13
13
.33
D4.38S
38
285
124
22
105
60
40
6
13
.33
D4.45S
45
285
128
22
105
60
40
6
13
.33
D4.57S
57
285
159
22
130
70
40
6
13
.43
D4.76S
76
285
168
22
130
80
40
6
13
.5
D4.89S
89
570
700
200
30
155
100
50
9
17
17
1.16
D4.108S
108
570
240
30
186
100
50
9
17
1.36
D4.133S
133
1060
1300
265
35
198
110
60
12