Giá đỡ ống là một cấu trúc được thiết kế và lắp đặt đặc biệt để hỗ trợ nhiều đường ống, trong trục kỹ thuật của tòa nhà hoặc không gian trống (chủ yếu bên ngoài tòa nhà).
Hình 1: Giá đỡ ống điển hình
Giá đỡ ống là hệ thống hỗ trợ cần thiết làm phương pháp giá đặt và đỡ đường ống chạy khắp nhà máy. Nó kết nối tất cả các thiết bị (được lắp đặt tại các vị trí khác nhau) với những đường ống mà không thể chạy qua các khu vực liền kề. Kệ ống cũng được sử dụng theo những cách phổ thông, vì nó cũng mang dây điện, dây dụng cụ, hệ thống chữa cháy,đèn, vv, Quạt làm mát bằng không khí hoặc bộ trao đổi nhiệt loại quạt thường được hỗ trợ trên giá đỡ ống để giảm yêu cầu không gian nhà máy.
Nội dung chính trong bài viết
Loại giá đỡ ống
Chủ yếu có ba loại giá đỡ ống
- Loại kết cấu thép
- Loại cấu trúc RCC
- Kiểu dầm đỡ- dầm gối (Đây còn được gọi là đường ray ống)
Giá đỡ loại ống kết cấu thép được ưu tiên cho các dòng lên đến 12 hoặc 300 MB.
Giá đỡ ống cấu trúc RCC
Cấu trúc RRC là công nghệ bê tông đầm lăn trọng lực, tiếng Anh là Roller Compacted Concrete – viết tắt RCC
Giá đỡ loại ống cấu trúc RRC được ưu tiên cho các dòng trên 12 hoặc 300 MB và tối đa 30 hoặc 750 MB. Nó cũng được sử dụng nếu chiều cao giá đỡ ống trên 10 m.
Loại giá đỡ kiểu gối đỡ
Giá đỡ loại ống ngủ chủ yếu được sử dụng cho các đường ống trên 30 hoặc 750 MB.
Các hình thép hình được sử dụng cho giá đỡ là L / T / U / H / Z. Các hình dạng chủ yếu được quyết định dựa trên tính khả dụng của không gian và tối ưu hóa việc sử dụng không gian và vật liệu.
Lưu ý: các điều kiện trên không cố định, nó có thể hơi khác nhau giữa các công ty.
Tài liệu cần thiết cho thiết kế giá đỡ ống
Thiết kế giá đỡ ống bao gồm lập kế hoạch và phối hợp đáng kể với các nhóm kỹ thuật khác để cung cấp công việc không có lỗi. Các tài liệu sau đây hoặc các sản phẩm kỹ thuật được yêu cầu:
- PFD (Sơ đồ quy trình)
- P & ID (Sơ đồ đường ống và thiết bị)
- Danh sách line
- Sơ đồ định tuyến hoặc GAD
- Trên tất cả các kế hoạch lô
- Mặt bằng lô đất
- Bố trí thiết bị
- Thông số kỹ thuật vật liệu đường ống
- Đặc điểm kỹ thuật của nhà máy
- Thông tin an toàn – phòng cháy
Ai thiết kế cái gì?
Thiết kế giá đỡ ống không phải là một công việc một người làm , nó bao gồm rất nhiều tính toán kỹ thuật, và do đó cần có sự đóng góp từ các ngành kỹ thuật khác nhau. Hãy xem bảng dưới đây:
VIỆC CẦN LÀM
- Tính toán chiều rộng, chiều cao và chiều dài của ống
- Tính toán tải trọng của ống và thiết bị trên giá đỡ ống Kỹ sư đường ống Kỹ sư kết cấu & dân dụng
- Lựa chọn kích thước và loại thành viên (Cột và dầm) theo các tải khác nhau (như tải trọng ống & thiết bị, tải khay cáp, tải gió, tải địa chấn, v.v.) trên giá đỡ ống
- Lựa chọn giằng Kỹ sư kết cấu Kỹ sư xây dựng dân dụng
- Tính toán nền tảng Kỹ sư xây dựng Quốc hội
- Tính toán khay cáp điện Kĩ sư điện Kỹ sư kết cấu & dân dụng
- Tính toán khay cáp kĩ sư xây dựng Kỹ sư kết cấu & dân dụng
- Tải trọng chống cháy Kỹ sư chữa cháy Kỹ sư kết cấu & dân dụng
Bảng 1: Bảng trách nhiệm công việc
Lưu ý: Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu các tính toán chiều rộng, chiều cao và chiều dài giá đỡ ống.
Trước khi đến tính toán chiều rộng giá đỡ ống, Chúng ta phải biết các tiêu chí đặt đường. Nếu bạn không biết cách đặt ống trên giá, bạn sẽ không thể có được chiều rộng chính xác của giá đỡ ống.
Đừng lo lắng, việc đặt Line không phải là một khoa học tên lửa, tôi đã mô tả tất cả các điểm quan trọng cần được xem xét trong khi đặt các đường trên giá đỡ ống-
Tiêu chí đặt đường cho giá đỡ ống
Điểm sau đây cần được xem xét:
- Nhóm các tiện ích và quy trình vận hành tuyến ống
- Giữ các đường nóng và lạnh cách xa nhau để giảm thiểu sự truyền nhiệt.
- Để dễ dàng hỗ trợ sự dãn nở, luôn cố gắng giữ các tuyến ống nóng gần nhà máy hoặc cột.
- Nếu các đường này nặng, giữ các đường đó ở gần cột hoặc cột để giảm thiểu ứng suất (mômen uốn) trên dầm ngang hoặc bộ phận.
- Đừng nhầm lẫn rằng nếu kích thước tuyến ống lớn hơn thì ống sẽ nặng hơn, không như vậy, vì các tuyến chứa đầy khí sẽ tạo ra ít ứng suất trên phương ngang hơn so với các tuyến chứa đầy chất lỏng.
- Chúng ta có thể cân đối với trọng lượng, nhưng không bao giờ cân đối trong trường hợp nhiệt độ, luôn duy trì đủ không gian giữa các tuyến
- Chúng ta nên tránh để gần tuyến ống quá trình nhạy cảm với nhiệt độ gần với tuyến nhiệt độ cao. Ví dụ, nếu đường khí được đặt gần đường nhiệt độ cao, nó sẽ hấp thụ nhiệt độ và có thể gây hại cho van chặn hoặc thiết bị.
- Chúng ta cũng nên tránh giữ các đường nhạy cảm với nhiệt độ gần các đường lạnh, vì đường kia có thể hấp thụ độ ẩm, và hơn nữa, nó có thể gây ra vấn đề cho đường cụ thể đó.
- Trong ngành hydrocarbon và hóa chất, tránh gần các dây chuyền cung cấp bên dưới dây chuyền xử lý (có nghĩa là các dây chuyền xử lý sẽ được giữ ở tầng thứ nhất và dây chuyền cung cấp ở tầng thứ hai. Như trong trường hợp rò rỉ chất lỏng quá trình, nước có thể bị nhiễm bẩn (vì dòng nước là dòng hiệu dụng), và nó có thể gây hại cho người.
- Trong ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, bắt buộc phải giữ các dòng đầu ra bên dưới các dòng quy trình đầu vào để duy trì độ tinh khiết của sản phẩm.
- Nếu có thể, hãy giữ đường cung và đường hồi lại gần nhau, vì các đường này có chênh lệch nhiệt độ tối thiểu, và do đó truyền nhiệt ít hơn. Ví dụ: hơi nước và nước ngưng, cấp và hồi nước làm mát, cấp và hồi nước lạnh.
- Để cân bằng chiều rộng của giá đỡ ống của các tầng khác nhau, nước, không khí, nitơ, các dòng như vậy có thể được giữ trên bất kỳ tầng nào, không có giới hạn đối với các dòng có lợi đó.
- Luôn cố gắng duy trì sự dãn nở trong tương lai ở giữa cụm, vì ban đầu nó có thể giúp giảm độ kéo trong dầm.
- Độ dãn nở về sau sẽ là tối thiểu 20% tổng tính toán chiều rộng giá đỡ ống và tối đa những gì khác đến nếu không gian không phải là vấn đề.
- Đảm bảo rằng các mặt bích được đặt so le để giảm thiểu chiều rộng giá đỡ ống
Tính toán chiều rộng ống
Chúng tôi sẽ thực hiện một nghiên cứu trường hợp để tính toán chiều rộng đường ống, để chúng tôi có thể hiểu rõ hơn các điểm đã thảo luận ở trên. Hãy giải quyết một vấn đề dưới đây-
Yêu cầu đầu vào
| Kích cỡ ống | Loại ống | Loại bích | Loại cách nhiệt | Độ dày cách nhiệt |
|---|---|---|---|---|
| 12 | Dây chuyền xử lý | 1500 # | Không cách nhiệt | Không xác định |
| 10 | Dây chuyền xử lý | 900 # | Cách nhiệt | 125 mm |
| 8 | Dây chuyền xử lý | 300 # | Không cách nhiệt | Không xác định |
| 6 | Dây chuyền xử lý | 600 # | Cách nhiệt | 75 mm |
| 4″ | Dây chuyền xử lý | 2500 # | Cách nhiệt | 75 mm |
| 3 | Dây chuyền xử lý | 150 # | Không cách nhiệt | Không xác định |
Các bước tính toán:
Bước 1:
Đặt dòng theo tiêu chí đặt dòng
Chúng tôi đặt các ống nặng hơn gần cột hoặc cột (ống 12 ″ & 10). Tham khảo hình. 4
Các đường ống nóng và lạnh được đặt cách xa nhau (vì các đường 10, 6 & 4 are là đường nóng, chúng tôi giữ các đường này ở phía bên trái và các đường khác ở phía bên phải.
Bước 2:
Tính khoảng cách A bằng công thức dưới đây-
Khoảng cách giữa cấu trúc (spandrel) đến ống gần nhất = (Haft của dầm + Khoảng cách 100 mm + Độ dày cách nhiệt + Bán kính mặt bích)
Tham khảo hình dưới đây để hiểu rõ hơn về công thức-
Bạn có thể tạo một bảng như được chuẩn bị dưới đây để dễ tính toán
| NPS ống | Xếp hạng | Bán kính ống ( ASME B 36.10 hoặc 36.19 ) |
Mặt bích bán kính (ASME B 16.5) |
|---|---|---|---|
| 3 | 150 # | 44 | 95 |
| 4 | 2500 # | 57 | 177 |
| 6 | 600 # | 84 | 177 |
| số 8 | 300 # | 109 | 190 |
| 10 | 900 # | 136 | 272 |
| 12 | 1500 | 161 | 337 |
Vậy,
A = 150 + 100 + 125 + 272 = 647 = 650 mm
Lưu ý: Chúng tôi đang xem xét kích thước gối đỡ là 300 mm (Kích thước này được quyết định bởi kết cấu hoặc kỹ sư dân dụng)
Tương tự,
Khoảng cách G có thể được tính
G = 150 + 100 + 0 + 337 = 587 = 590 mm
Bước 3:
Tính ống để khoảng cách ống “B ” sử dụng dưới công thức
Khoảng cách từ ống đến ống = (Bán kính mặt bích lớn hơn + độ dày ống cách nhiệt lớn hơn + Khoảng cách 25 mm + Độ dày cách nhiệt của ống khác + bán kính ống khác)
Tham khảo hình dưới đây để hiểu rõ hơn về công thức-
Vậy,
B = 272 + 125 + 25 + 75 + 84 = 581 = 585 mm
Tương tự,
C = 177 + 75 + 25 + 75 + 57 = 409 = 410 mm
D = 177 + 75 + 25 + 0 + 44 = 321 = 325 mm
E = 190 + 0 + 25 + 0 + 44 = 259 = 260 mm
F = 337 + 0 + 25 + 0 + 109 = 471 = 475 mm
Lưu ý: 1. Chúng tôi xem xét xếp hạng mặt bích tối thiểu 300 #, bởi vì dòng có thể có đồng hồ đo lỗ, và đồng hồ lỗ cần có mặt bích tối thiểu 300 #, vì độ dày mặt bích 150 # không đủ để khai thác.
Lưu ý: 2. Nếu NPS ống lớn hơn, điều đó không có nghĩa là bán kính mặt bích cũng sẽ lớn hơn. Ví dụ bán kính mặt bích của hai dòng 10 & 600 # và 10 & 1500 # sẽ không giống nhau, vì bán kính mặt bích lần lượt là 255 mm 292 mm.
Bước 4:
Thêm khoảng cách A + B + C + D + E + F + G
Chiều rộng giá ống tính toán = 650 + 585 + 410 + 325 + 260 + 475 + 590 = 3295 mm
Bước 5:
Thêm 20% dãn nở trong tương lai vào chiều rộng giá ống tính toán
Chiều rộng giá ống sau khi thêm dãn nở trong tương lai = (chiều rộng tính toán + 20% dãn nở trong tương lai) = 3295 + 659 = 3954 = 4000 mm
Lưu ý: Chiều rộng giá đỡ ống phải được làm tròn đến 500 mm tiếp theo, có nghĩa là giá đỡ ống sẽ là bội số của 500 mm.
Bước 6:
Bây giờ Tìm khoảng cách dãn nở thực tế trong tương lai bằng cách trừ khoảng cách (A + B + C + E + F + G) từ chiều rộng giá đỡ ống với sự dãn nở trong tương lai
Dãn nở thực tế trong tương lai = 4000- (650 + 585 + 410 + 260 + 475 + 590) = 1030 mm
Tất cả các kết quả tính toán được đề cập trong hình dưới đây. 7
Điểm quan trọng cho chiều cao giá đỡ ống
- Xác định quy trình hoặc dòng tiện ích lớn nhất ngoại trừ dòng flare.
- Kích thước dòng có thể được xác định bằng danh sách dòng hoặc P & ID.
- Chiều cao của giá được tính toán dựa trên kích thước dòng lớn nhất của quy trình hoặc tiện ích và cùng kích thước của nhánh, sao cho tất cả các nhánh nhỏ có thể được đặt trong khoảng cách giữa tầng này đến tầng khác.
- Chiều cao giá được tính toán xem xét phân nhánh từ phía dưới và trên cùng của cả hai bên.
- Khoảng trống bên dưới đường ống thứ nhất hoặc thấp hơn nên tối thiểu là 2,2 m theo khoảng không.
- Chiều cao giá đỡ ống tiêu chuẩn cho tầng thứ nhất là 4,5 m.
- Chiều cao tầng tiêu chuẩn đến tầng là 3 m (quy tắc ngón tay cái)
- Khoảng cách từ tầng này đến tầng khác có thể được tính dựa trên hai khuỷu tay và một ống chỉ. Nó cũng có thể được coi là theo yêu cầu vận hành và bảo trì.
- Nếu giá đỡ đường ống băng qua đường, chiều cao tối thiểu 4,5 m cần thiết cho xe thông thường.
- 6 m cho xe tải.
- 7 m cho tàu hỏa.
- 8 m cho một cần cẩu lớn.
Chiều dài ống
Chiều dài của giá đỡ ống phụ thuộc vào số lượng đơn vị và kích thước của nhà máy. Chiều dài giá có thể được tính bằng cách sử dụng một kế hoạch tổng thể. Chiều dài khoang rack trong hầu hết các trường hợp là 6 m.