管道支撑结构用于支撑管道的重量和管道内固定距离的流体。考虑到总重量，管道支撑间距保持不变。在设计管道支撑结构时，还必须考虑热膨胀/收缩、流动引起的振动等因素。
管道支架的设计
为了实现五个目标，必须支持在工艺工厂中长距离或中距离运行的管道和相关管道组件的重量:
- 尽量减少管道中的应力
- 保持预定的布局和坡度
- 避免过度凹陷
- 尽量减少设备喷嘴的反应负荷
- 优化管道支架的类型、尺寸和位置。
管道支撑间距的拇指规则
为了实现这些目标，在给定管道路线的情况下，设计过程首先按照如下表1所示的支撑间距指导，按一定间隔放置重量支撑。这些间距值是基于ASME B31.1标准．
这是一个典型的钢管间距表。它的最大弯曲应力为2300psi，最大垂度为0.10”。在实际应用中，更大的跨度通常是可行的，自重弯曲应力在5000psi至10000psi之间;前提是支架之间的垂度是可以接受的。
根据经验，在液体环境中钢管支架的间距(以英尺为单位)可视为公称管道尺寸(以英寸为单位)加10。例如，在6英寸的管线上，管道支架的间距大约为6 + 10 = 16英尺。
这种间距在高温和除钢以外的材料中会发生变化。例如，对于铜管，支撑间距从8英尺(1英寸)到12英尺(4英寸)不等。对于PVC管道，间距取决于管道进度和操作温度。在环境温度下，跨度为4英尺的%"管道到6英尺的4"标准40管;在方案80中，间距约为1英尺，在150°F时间距减半。为纤维增强塑料管(FRP)，在液体应用中，支撑间距从2英寸管道的11英尺左右到8英寸管道的22英尺;对于17英尺为2英寸到40英尺为8英寸的天然气服务。为高密度聚乙烯(HDPE)对于SDR(直径大于厚度)为11.0的4”管，井距为7英尺，而对于24”管，井距为16英尺。
在最简单的情况下，管道跨度的反应，弯矩和挠度由于重量可以估计使用梁公式。例如，在表1所示的情况下，管跨的反应(R)、弯矩(末端ME、中心MC、荷载作用下ML)和垂度(d)分别为:
钢管支架间距(ASME B31.1) |
||
管的大小 (在) |
水 (英尺) |
气体 (英尺) |
1 |
7 |
9 |
2 |
10 |
13 |
3. |
12 |
15 |
4 |
14 |
17 |
6 |
17 |
21 |
8 |
19 |
24 |
12 |
23 |
30. |
16 |
27 |
35 |
20. |
30. |
39 |
24 |
32 |
42 |
