Содержание
Скользящая опора для трубопроводов
Трубопровод оказывает большую нагрузку на пролеты и опорные инженерные сооружения. Это связано с большим весом труб, фитингов, соединительной арматуры и других комплектующих. Они являются составными частями систем теплоснабжения, магистральных и технологических линий транспортировки.
Трубы и другие комплектующие преимущественно выполняются из металла и нередко имеют большие установочные размеры. Вес погонного метра труб даже, если они выполнены из облегченных композитных материалов, значительно возрастает при заполнении объема линий технологическими продуктами, которым в случае тепломагистралей является жидкий теплоноситель. Особенно увеличивает нагрузку прокачка жидких веществ (воды для питья и ГВС, воды с антифризом теплотрасс, технологических растворов, суспензий).
Помимо статических нагрузок при эксплуатации возникает тепловое изменение линейных размеров и диаметров компонентов. Оно связано с сезонными колебаниями температуры окружающей атмосферы и климатическими условиями в зонах размещения. Немаловажным фактором является температура самого транспортируемого агента, заполняющего внутреннее пространство трубопровода. Например, повышение на 100°С температуры пара приводит к удлинению одного погонного метра паропровода на 1,2 мм, что ведет к продольному смещению линейно протяженных участков теплопровода.
Кроме того, на трубопроводы при прокачке действуют крутящие моменты, поперечные и осевые и нагрузки. Транспортировка перемещаемой среды осложняется порывами ветра, гидроударами, вибрацией разной амплитуды и цикличности.
Для чего применяются опоры трубопроводов?
Надежность и безопасность трубопроводов в местах установки обеспечивается не только качественным подбором труб и соединительной арматуры, но и надежным удержанием в проектном положении ствола. Предназначенные для этого конструкции должны воспринимать и правильно распределять действующие нагрузки на грунт или специально подготовленное основание.
Немаловажное значение имеет опорная часть конструкции, которая предохраняет трубу от изгибов и размыкания соединительных узлов в местах сочленений. В опорах удерживающее усилие обеспечивается упругими прокладками, зажатыми между трубопроводом и опорой.
В скользящих конструкциях основание не закрепляется на бетонной поверхности и может свободно перемещаться по горизонтальной плоскости. Для поддержания труб используют насыпи, траншеи, стойки и этажерки, специально оборудованные опорными башмаками, часто крепят трубопроводы к стенам и эстакадам кронштейнами.
При прокладке теплотрасс в лотке перед трассировкой теплоцентралей укладывают опорную подушку под основание труб, которая предохраняет конструктив от истирания и деформаций при перепадах температур.
Преимущества установки подвижных опор теплопроводов
Опора считается одной из наиболее ответственных частей систем теплоснабжения. Она воспринимают вертикальное усилие и подбираются под характеристики подвижности конкретного трубопровода. Одновременно опора служит защитным приспособлением, предохраняющим трубы от повреждений в местах соприкосновения с несущей конструкцией, проходным каналом или траверсом.
В зависимости от конструкции опоры относятся к неподвижным либо подвижным. Подвижность ограничена разумными пределами, чтобы не допустить опрокидывания или разворота опоры от механических воздействий.
Опоры, как одни из самых ответственных частей трубопровода, обладают следующими преимуществами:
• максимально точно сохраняют месторасположение трубы на опорном листе, защищая от порывов ветра, сейсмических толчков.
• обеспечивают опирание трубы любого веса/диаметра с минимальным напряжением стенок, не образуя вмятин и повреждений;
• обладают высокой несущей способностью при относительно невысоких ресурсных затратах на сооружение;
• разнообразие стандартизованных исполнений позволяют выбрать модификацию опоры, оптимально подходящей к условиям эксплуатации.
При выборе типа исполнения проектировщики теплосетей учитывают не только расчетные значения усилий, но и процесс взаимодействия элементов системы. Оправданным является применение башмаков опор с антифрикционным покрытием (фторопласт), опирающихся на опорную подушку (бетонную плиту). Это в разы улучшит скольжение обычного для теплотрасс сочетания «сталь-бетон» с коэффициентом трения 0,5. Также целесообразно использовать опоры каткового или шарикового типа с коэффициентом трения 0,1.
Большинство опор трубопроводов состоят из основания, стойки и ложемента.
Основание (стальной уголок или швеллер) крепится к несущей конструкции при помощи анкерных болтов, сварки или заливкой бетонным раствором.
С помощью стойки выставляется высота горизонтального положения трубы при монтаже надземных линий. Конкретный уровень подъема регулируется подвижными скользящими элементами, фиксируемыми с помощью болтовых и цанговых соединений.
Ложемент (полукруглый держатель) предназначен для надежной фиксации трубоукладочного комплекта в проектном положении. Трубопровод может не закрепляться плотно, и труба будет свободно перемещаться вдоль оси. Такая опора называется направляющей. На части, соприкасаемые с трубой, ставится прокладка или наносится демпфирующее покрытие. Ложемент состоит из следующих узлов:
• опорного с криволинейной поверхностью для плотного контакта с поверхностью трубы;
• фиксирующего, оборудованного специальными захватами для удержания трубопровода
Какие существуют виды подвижных опор?
Подвижные опоры для трубопроводов имеют идентичную со стационарными сооружениями конструкцию. Отличие состоит в том, что основание неподвижных опор приваривается к строительной конструкции или крепится анкерами. Подвижные опоры свободно лежат на траверсе или ином горизонтальном основании, по которому могут передвигаться. Они предназначены для укладки труб с наружным диаметром от 18 до 1620 мм. Опоры этого типа классифицируются на следующие виды, объединенные в группы по способу крепления к трубопроводу:
Как правильно выбрать скользящие опоры трубопровода?
Скользящие опоры относятся к виду подвижных опор, по типу конструкции эта категория включает хомутовые и роликовые исполнения. Под скольжением понимается возможность продольного перемещения смонтированных труб, сохраняя вертикальную пространственную устойчивость.
Различные модификации опор отличаются по нагрузке, способу крепления, типу транспортируемого агента, условиями внешней среды в местах локации трубопровода. Согласно действующим стандартам, относящемуся к опорам и подвескам, скользящее опорное устройство должно выдерживать вес трубопровода с перемещаемым агентом. Транспортируемое вещество может находиться под давлением до 16 МПа и температуре до +450 °С. Определен и нижний предел температуры окружающей среды -70 °С.
Опоры скользящие, используемые на практике, подразделяются на:
1. независимо скользящие;
2. роликовые одно/двухкатковые;
3. диэлектрические хомутовые;
4. жесткие с гибким компенсатором;
5. устанавливаемые на кронштейнах.
Скользящие опоры подвижные бугельные (ОПБ)
Популярностью в теплотехнике пользуются скользящие опоры бугельного типа под трубопроводы диаметром 32–1520 мм. Сверху полукруглый бугель подобно крышке прикрывает теплопровод. Простая деталь по выполняемой функции заменяет несколько скоб из металлического профиля. В опоре предусмотрена установка бугеля на резьбовые шпильки сверху трубы с последующим гаечным креплением. Опора свободно перемещается по подушке футляра или в канале теплотрассы.
В отличие от бугельной корпусной, которая производится в заводских условиях, для изготовления бескорпусной опоры не требуется специального оборудования. Она может собираться сервисными организациями самостоятельно в условиях ремонтной мастерской, для этого:
1. обрезок трубы распиливается симметрично вдоль оси на две равноценные половинки;
2. привариваются по 2 крепежные планки с отверстиями по бокам каждой заготовки, в более простом варианте просто сверлятся сквозные отверстия для шпилек или винтов по краям изгиба;
3. одну половину приваривают к опорному листу и затем размещают на бетонной подушке теплотрассы;
4. другим полухомутом-бугелем закрывают трубу после укладки и стягивают гайками с другой половиной (ложементом).
Для обслуживания перекачки высокотемпературного агента используется опоры в диэлектрическом исполнении. Для перекачки хладагентов используются теплоизолирующие прокладки. Опора может оснащаться дополнительными компонентами: заземлением, теплоспутниками и кронштейнами. В районах с высокой сейсмоактивностью нашли широкое применение опора БКП (бугельная корпусная пружинная) для теплотрасс. От базовой комплектации она отличается оснащением пружинным блоком для демпфирования подземных толчков.
Область применения скользящих опор
Скользящие опоры находят применение в сооружениях по транспортировке продуктов по трубопроводам различных климатических зон и отраслей:
• в трубопроводных системах тепловых и атомных электростанций;
• инженерных сетях и жилищно-коммунальном хозяйстве;
• нефтяной/нефтехимической и газодобывающей промышленности;
• на промышленных предприятиях, использующих в производстве технологические трубопроводы.
Выбор места установки и монтаж
Скользящие опоры размещаются на трубопроводе по возможности ближе к сосредоточенным нагрузкам, арматуре, фасонным деталям, фланцам. Сварные соединения располагаются от ближнего края опоры на расстоянии 5 см для труб диаметром менее 50 мм. Если диаметр трубы больше 50мм, отступать от опоры надо 200 мм или больше.
Сборочные единицы и узлы трубопроводных линий укладываются не менее, чем на две опорные конструкции. Верхние плоскости опор должны выверяться по уровню перед укладкой труб. После разметки осей размечают места установки на трубах задвижек, вентилей, компенсаторов и соединительной арматуры. После окончательного определения места опоры основание крепят на стационарном сооружении.
Скользящие опоры трубопроводов — особенности конструкции
Скользящие опоры для трубопроводов являются необходимым элементом современных инженерных коммуникаций. Поддерживая трубопровод в проектном положении, они не препятствуют его естественным смещениям, возникающим в результате деформаций под действием температурных изменений.
Терминологическая неопределенность
Для обозначения предмета настоящей статьи основная часть источников оперирует термином «опора». Другие применяют термин «опорная часть», используя термин «опора» для определения строительной конструкции от фундамента до трубопровода. В настоящей статье термин «опора» обозначает конструктивный элемент трубопровода, определяемый требованиями ГОСТ 22130-86.
Конструкция скользящих опор
Состоят они из следующих конструктивных элементов:
- основание из швеллера или уголка;
- крепеж держателей;
- прокладки из паронита;
- хомуты (полукруглые держатели);
- специальные катки;
- соединительные гайки, болты или шайбы.
Для чего нужны опоры и где они используются?
Опоры трубопроводов выполняют очень важную функцию — фиксацию коммуникации в необходимом положении. Помимо этого, эти изделия исключают деформационный процесс коммуникации под влиянием температур. Во многих трубопроводах при транспортировке той или иной рабочей среды возникают вибрации. Гашение вибраций является ещё одной полезной функцией опорных элементов.
Опоры трубопроводов влияют на надёжность конструкции в целом. Поэтому очень важно правильно установить эти изделия, чтобы они хорошо справлялись с поставленными перед ними задачами.
Опоры различаются по виду и назначению. Эксплуатационная область этих приспособлений довольно широка. Они используются для фиксации таких коммуникаций:
- трубопроводные конструкции на различных предприятиях;
- жилищно-коммунальные коммуникации;
- арматура атомных электростанций;
- арматура теплоэлектростанций (ТЭС);
- газо- и нефтепроводы.
Опора под газовую трубу должна отличаться высокими техническими характеристиками, особенно если трубопровод прокладывается в неблагоприятных климатических условиях. Кроме этого, опора для газовой трубы должна предохранять коммуникацию от возможных поломок в местах её крепления.
Опоры удерживают трубы в заданном направлении и предохраняют их от деформаций
Принцип устройства
Скользящая опора для трубопроводов отличается достаточно простой конструкцией. В качестве стационарного основания для нее используют швеллер. К нему крепится с помощью сварки, соединительных гаек несущая часть со скользящими элементами.
Прочное соединение частей можно обеспечить и бетонной заливкой. На расчетную высоту трубопровода выставляется стойка опоры. Более точно ее уровень дополнительно регулируется подвижными элементами, которые затем закрепляются болтами.
Устройство скользящей опоры
Труба фиксируется в пространстве полукруглым держателем. Скользящая опора, в которой она плотно не закрепляется, а свободно перемещается вдоль оси, называется направляющей. Основными узлами полукруглого держателя являются:
- опорный элемент округлой формы, соответствующей размеру трубы;
- фиксирующий узел со специальными захватами.
Фиксация трубы в скользящей опоре
Те части скользящей опоры, которые соприкасаются с поверхностью трубы, оборудуются упругими прокладками. При существующих стандартах скользящие установки должны выдерживать максимальную нагрузку, равную весу трубопровода вместе с перемещаемым субстратом. Технологические характеристики внутри трубы могут достигать:
- давления – до 16 МПа;
- температуры — +450 градусов.
В связи с такими нагрузками опоры должны обладать высокими показателями прочности. Поэтому их основные элементы изготавливают из металла.
Основные достоинства
Опоры для трубопровода призваны обеспечить его безопасность в период эксплуатации. Их преимущества состоят:
- в препятствии прогибанию под действием силы тяжести;
- предотвращении размыкания составных узлов;
- защите от повреждений в местах, где происходит соприкосновение с опорой;
- высоком несущем потенциале при низких финансовых затратах на их установку;
- правильной фиксации положения трубы в пространстве;
- распределении нагрузки по всей длине и передаче ее на опорный узел;
- устранении напряжений в трубопроводе;
- разнообразии модификаций, предоставляющих возможность оптимального выбора для разных условий эксплуатации.
Как правильно выбрать скользящие опоры трубопровода
Опорные конструкции делятся на две группы:
- неподвижные — обеспечивают защиту от линейных и угловых перемещений;
- подвижные – допускают расчетные смещения относительно опоры, обладающей заданными параметрами подвижности.
Скользящие опоры являются одной из разновидностей подвижных конструкций. Они обеспечивают трубе определенную степень свободы при осевых смещениях из-за температурного расширения, при этом сохраняя ее вертикальную устойчивость. Их монтаж производится после расчета величины температурного расширения на заданном участке магистрали.
Виды скользящих опор
Скользящие элементы для трубопроводов являются особой системой крепления труб. Существуют следующие виды опор такого типа:
- катковые;
- хомутовые.
Катковые виды способствуют скольжению труб по направляющим частям при помощи катка. Используют такие элементы для соединения труб в тоннелях. Они способствуют поддержанию трубопровода по оси. Движение ограничивают специальными упорами. Такие опоры делятся на однокатковые и двухкатковые.
Хомутовые скользящие элементы обеспечивают устойчивость системы к нагрузкам. Подвески, которые используются в конструкции, способствуют качественному передвижению труб.
Согласно СНиП, опоры трубопроводной системы бывают подвижными и неподвижными. К подвижным относятся следующие:
- хомутовые скользящие – способствуют перемещению труб в предполагаемых направлениях;
- диэлектрические – наличие диэлектрических прокладок, сделанных из паронита, способствует защите изделия от воздействия статического электричества;
- роликовые – при возникновении тепловой деформации трубы могут двигаться вдоль собственной оси;
- шариковые – обеспечивают осевое и поперечное смещение труб;
- хомутовые с кронштейном – предназначены для смещения труб по определенным направлениям;
Важно не только правильно подобрать подходящий вид элементов такого типа. Следует также произвести их расчет. Для этого имеются определенные общие положения, регламентирующие расстояние между опорами труб.
Конструкция и ее разновидности
Опора для трубопровода включает в себя несколько отдельных частей. Среди них:
основание из швеллера или уголка;- крепеж держателей;
- прокладки из паронита;
- полукруглые держатели;
- специальные катки;
- соединительные гайки, болты и шайбы.
В наши дни широко распространены такие разновидности опор:
- катковые;
- хомутовые.
Представители первой группы обеспечивают эффективное скольжение труб по направляющим элементам за счёт катка. Подобные конструкции будут незаменимыми при соединении труб в тоннелях, где есть необходимость поддерживать трубопровод по оси. Движение ограничивается с помощью специальных упоров. На рынке доступны однокатковые и двухкатковые скользящие опоры.
Что касается хомутовых моделей, они способны обеспечивать высокую устойчивость системы к непредвиденным нагрузкам. Используемые в конструкции подвески необходимы для эффективного перемещения труб.
Как заявляют нормы СНиП, опоры трубопроводной системы могут быть подвижными или неподвижными. Что касается подвижных видов, они представлены:
- хомутовыми скользящими — необходимы для перемещения труб в конкретном направлении;
- диэлектрическими — отличаются наличием диэлектрических прокладок, выполненных из паронита, обеспечивают системе надёжную защиту от возможного воздействия статистического электричества;
- роликовые — двигаются вдоль собственной оси при появлении тепловой деформации;
- шариковые — способные выполнять осевое и поперечное смещение труб;
- хомутовые с кронштейном — предназначаются для смещения труб по конкретному направлению.
При выборе подходящего варианта для своих целей обращайте внимание не только на конструктивные характеристики конкретной модели, но и на результаты расчетов, полученные путём определенных общих измерений.
Особенности и устройство неподвижных опор для трубопроводов
Неподвижные опоры для различных трубопроводов необходимы для чёткой фиксации коммуникации в пространстве. Использование таких опор направлено на устранение сдвигов трубопровода в продольном или же поперечном направлении.
Неподвижные модели используются для фиксации трубопроводов, монтируемых двумя способами:
- наружным;
- внутренним (под землёй).
Установка таких опор производится посредством их фиксации каркасами из железобетона. Таким образом, в нужных участках трубопровода организуются опорные конструкции. Опорные конструкции на трубопроводе располагаются не равноудалённо друг от друга, а разделяют коммуникацию на сегменты, которые имеют различную длину. Длина сегмента зависит от особенностей специальных компенсаторов, которые располагаются между неподвижными опорами.
В зависимости от типа прокладки магистрали используются опоры с изолирующим слоем либо без него
При наружной и внутренней прокладке коммуникаций широко применяют неподвижные опоры для труб. В случае если прокладка будет осуществляться бесканальным методом под землёй, используются опоры, оснащённые эффективной гидроизоляцией. Как правило, в качестве гидроизоляции выступает полиэтиленовая (ПЭ) оболочка. При наружном монтаже коммуникации используется оцинкованный гидроизолятор.
Рассмотрим конструктивные элементы, которые входят в состав неподвижной модели:
- стальная труба;
- стальной лист, полученный в результате горячей прокатки;
- пенополиуретан (ППУ);
- специальная термостойкая лента;
- оцинкованная оболочка;
- центратор;
- оболочка из полиэтилена.
Важно! При производстве неподвижных опор для трубопроводных коммуникаций применяются только самые прочные и надёжные марки стали.
Лист стали, который производится посредством горячей прокатки, подразделяется на три вида в зависимости от качества:
- обыкновенный;
- низколегированный;
- конструкционный (является наиболее качественным).
Центратором называют конструктивный элемент неподвижной опоры, который упрощает отцентровку торцов труб перед их соединением. На сегодняшний день центраторы подразделяются на два основных типа:
- наружные;
- внутренние.
Во многих случаях используют специальные центраторы, позволяющие правильно разместить трубу внутри опоры
Наружные устройства осуществляют отцентровку трубы с наружной стороны и подразделяются на:
- звенные;
- эксцентриковые;
- гидродомкратные.
Звенные центраторы могут осуществлять отцентровку труб с показателями сечения от 57 до 2224 мм. Они отличаются отличной устойчивостью к низким температурам. Это связано с тем, что их производят из морозоустойчивой стали. Второй вариант центраторов является универсальным, так как способен отцентровывать трубы с любыми показателями сечения. Гидродомкратные центраторы используются для отцентровки очень тяжёлых труб или же труб с деформированными областями. Усилие, которое способно передаваться посредством таких устройств, составляет примерно 12 тонн.
Внутренние центраторы имеют одно важное преимущество — при их применении возможна длительная сварка труб изнутри. Благодаря этому преимуществу швы выполняются более качественно. Недостаток же таких изделий в том, что из-за их веса для их транспортировки необходимо использовать спецтехнику.
Рассмотрим основные эксплуатационные сферы, где используются неподвижные опоры трубопроводов:
- при прокладке магистральной газовой трубы или нефтепровода;
- коммуникаций различной направленности на предприятиях;
- для конструкций на атомных и тепловых станциях.
Такие опоры широко используются при прокладке коммуникаций в условиях низких температур. Эксплуатация этих элементов трубопроводной конструкции в северных регионах позволяет продлить срок службы трубопровода.
Неподвижные опоры применяют при прокладке магистралей, работающих в особых условиях — нефтяных, газовых, отопительных сетей
Классификация
Данные элементы трубопроводов используются в зависимости от технологии установки и конструктивных особенностей:
Корпусные хомутовые изделия
Они могут быть представлены как подвижными, так и неподвижные опорами трубопроводов. Их можно разделить на элементы с хомутом плоского и круглого типа. Первый тип, применяется только для стальных конструкций. Опоры с круглым хомутом, можно применять как для стальных, так и для изолированных трубопроводов. Также к данном типу изделий относят бугельные опоры,имеющие рёбра жесткости.
Корпусная приварная опора
Характерезуется простым монтажом. Кроме того, она отличается невысокой стоимостью. Применяется преимущественно для конструкций из стали. Она может быть как неподвижной, так и скользящей
Щитовые
Такие опоры, применяются для закрепления вертикальных участков. Их монтаж производится с помощью сварки. Чаще всего применяются там, где нужны прохождение через стену. Их относят к неподвижным опорам.
Крутоизогнутые опоры
Они устанавливается под изгиб трубопровода. Могут быть и мобильные, и неподвижные. Также применяются в качестве крепления оборудования.
Бескорпусные
К ним относятся неподвижные и подвижные опоры трубопроводов. Последние характерезуются свободным перемещением конструкций, первые соединяются с основанием с помощью сварки. Такие изделия ещё называют хомутовыми направляющими.
Особенности скользящих опор
Температурная усадка может практически не сказываться на работе трубопроводной системы. Элементы скользящего типа решают часть проблем, которые связаны с усадкой, и не только их.
Такой элемент поддерживает трубу, обеспечивая только вертикальные нагрузки. В результате благодаря этой частичной фиксации в трубе не может возникнуть напряжение из-за перепада температур. А вот для неподвижных элементов такого напряжения будет достаточно, чтобы нанести трубопроводу повреждения.
Несмотря на такое противоречие, скользящую опору приваривают к трубе, при этом она скользит по ее основе. Это связано с тем, что необходимо уменьшить стирание трубы во время перемещения. Изменение давления внутри трубопроводной системы, систематические температурные усадки, вибрации способны привести к постоянным, часто незначительным, смещениям. Если такой элемент к трубе крепиться не будет, то в зазор начнут попадать грязь и пыль, имеющие абразивные свойства. Истончая со временем стену трубы, они создают концентратор напряжения, в результате чего она может не выдержать.
На современном рынке скользящая опора представлена в полном ассортименте, и поэтому можно легко подобрать такой элемент под нужную высоту прокладки трубопровода и диаметр трубы. Для установки необходимо вызывать только высококвалифицированного специалиста, который способен заметить и учесть некоторые неочевидные аспекты, тем самым уменьшив вероятность возникновения аварий и стоимость обслуживания системы трубопровода.
Контроль состояния и предотвращение аварийности
В 2019 году российские учёные из Института нефтегазовой геологии и геофизики (ИНГГ) Сибирского отделения РАН разработали технологию, позволяющую с помощью изучения акустических шумов следить за состоянием опор трубопроводов. Данный метод подходит также для оценки надежности опор мостов и строительных балок. Изучение акустических шумов, снимаемых со стенок трубопровода, позволяет отслеживать возможное ослабление опорных конструкций, по которым проложен трубопровод, и своевременно предотвращать возможные аварии. Метод, разработанный российскими учёными, позволяет определить снижение устойчивости опор на самой ранней стадии. Метод основан на измерении акустических характеристик в пролётах труб с помощью вертикального геофона и одноканальных цифровых регистраторов. Методика анализа проста, дёшева и не требует существенных затрат вычислительных мощностей.
Материалы изготовления
Опоры под трубопроводы изготавливаются в основном из металлических материалов. Это связано с тем, что такие элементы должны иметь отличные прочностные характеристики и сопротивляемость к воздействию давления. Монтаж труб на опорах — ответственное мероприятие, которое требует наличия специальных строительных навыков и знаний, а также опыта. В случае неправильного монтажа, может возникнуть аварийная ситуация, так как на эти конструктивные элементы трубопроводной конструкции оказывается довольно сильное давление.
Опоры чаще всего изготавливаются из металлов, устойчивых к коррозии
Как правило, для производства опор трубопроводов применяется такой материал, как сталь. Сталь обладает высоким коэффициентом прочности и как нельзя лучше подходит для этих целей. Однако, помимо стали, при выполнении этих конструктивных элементов трубопровода используются и другие металлы. Рассмотрим их:
- алюминий;
- титан;
- латунь;
- медь.
Опоры из вышеперечисленных материалов используются для различных бытовых или специализированных целей. Стоит отметить, что опоры для трубопроводов должны обладать хорошей устойчивостью к губительному воздействию коррозии, поэтому на стадии производства на их поверхность наносят разнообразные защитные составы.
Полезная информация! В качестве защитного антикоррозийного состава могут выступать различные краски и эмали, а также поверхность изделия может быть оцинкована. Оцинкованная сталь обладает высокой резистентностью к коррозийным воздействиям. А также стоит отметить, что нанесение различных защитных составов на трубы, помимо защитной функции, придаёт им более презентабельный внешний вид.
Помимо этого, опоры могут изготавливаться из различных современных полимерных материалов и используются при монтаже хозяйственных коммуникаций внутри помещений. Самым востребованным полимером для производства этих приспособлений считается полипропилен (ПП). Опора полипропиленовая обладает следующими преимуществами:
- отличается низкой стоимостью, в сравнении с металлическими аналогами;
- для монтажа полипропиленового изделия не требуется сварочного оборудования;
- благодаря своему малому весу облегчает конструкцию в целом;
- ускоряет процесс прокладки коммуникации.
При прокладке бытовых сетей из полимерных труб применяют опоры из полипропилена
Свойства полипропилена позволяют использовать его при монтаже трубопроводов. А также опоры для полипропиленовых хозяйственных труб выполняют изоляционную функцию, поэтому им не страшны электрические воздействия.
Помимо этого, стоит упомянуть о ещё одном материале — бетоне. Бетон используют при производстве колец опор и их фундаментной части. Обязательно нужно отметить, что производство опор регламентируется государственным стандартами качества и любое отступление от, описанного в той документации, производственного процесса чревато получением некачественной продукции.
Подвижные опоры для крепления трубопроводов
Подвижные или скользящие конструкции используются для крепления трубопроводных магистралей от 50 до 1620 мм. Они принимают на себя вертикальные нагрузки, к которым относятся вес трубопровода, переносимой среды, атмосферные нагрузки в виде ветра и осадков.
Скользящие стальные опоры под трубопроводы допускают горизонтальное движение магистрали вдоль ее оси, которое может иметь место из-за тепловых расширений стальных стенок трубопровода.
Состоит подвижная конструкция из:
- жесткого основания в виде швеллера;
- полукруглого держателя в виде хомута;
- крепежа хомута;
- прокладки паронитовой;
- катки.
Подвижные конструкции предполагают расстояние между ними с учетом прочности рабочей поверхности магистрали. Расстояние между опорами может меняться даже от диаметра трубы.
Делятся подвижные или скользящие конструкции на:
- Хомутовые крепления с кронштейнами.
- Подвесные диэлектрические опоры.
- Подвижные катковые конструкции.
- Скользящие шариковые опоры для поперечного движения магистрали.
Хомутовые подвижные конструкции производится для крепления надземных технологических магистралей с разным транспортируемым веществом.
Подвижная опора
Хомутовые скользящие опоры демонстрируют такие преимущества:
- продолжительный срок службы;
- удобство крепления;
- прочность.
Скользящие конструкции удерживают трубопровод от вертикального перемещения, но допускают движение по горизонтали.
Расчет креплений трубопроводов
Расчет опоры трубопроводов заключается в том, чтобы выявить расстояние между ними на основании данных о прочности и прогибе магистрали, а также способе прокладки, параметрах трубы.
Чтобы выполнить расчет значений между подвижными конструкциями, используется таблица «Проектирование тепловых сетей» А.А. Николаева.
Например, таблица показывает такой расчет для горизонтального размещения: при минимальном диаметре трубы 20 мм и максимальной температуре рабочей среды 60˚С, расстояние между опорами будет составлять 60 см. Чем больше диаметр трубы, тем больше будет шаг между ними.
Для вертикального размещения, расчет шага крепления осуществляется по тому же принципу. К примеру, при диаметре магистрали 40 мм и температуре 20 градусов, опора для труб будет размещаться на удалении 138 см, при температуре 70 градусов – 113 см.
Неподвижные металлические опоры расставляются в зависимости от схематических характеристик тепловых коммуникаций. Как правило, их расчет предусматривает расположение конструкций возле ответвления магистрали и запорной арматуры, а также на прямых участках, исходя их характеристик компенсаторов между опорами.
Заготовки элементов труб с неподвижными опорами
Чтобы определить расстояние между неподвижными конструкциями трубопровода, выполняется расчет по формуле: L = 0,9 х ∆L / (a(t-tpo)), в которой
- ∆L – способность компенсатора, исчисляется в мм (используется таблица);
- а – коэффициент линейного расширения стальных стенок при температурных колебаниях, исчисляется в мм/м˚С;
- L – длина отрезка трубопровода, для которого выполняется расчет, исчисляется в м;
- t – расчет температуры рабочей среды при монтаже, исчисляется в ˚С;
- t – температура окружающей среды;
- 9 – значение погрешности (составляет 10%).
Монтаж щитовой железобетонной неподвижной опоры для трубопровода (видео)
Монтаж скользящих и неподвижных опор
После того, как вычисления расстояния между опорными конструкциями будут завершены, можно приступать к монтажу. Установка подвижных элементов проводится до протаскивания труб по футлярам. Устанавливая крепления, стоит следить за сбережением заводской целостности конструкции.
Металлические футляры следует изолировать при помощи бесшовного гидроизоляционного материала. На стык опоры и футляра наносится слой смазки для минимизации трения. После установки конструкции осуществляется приварка хомутов. Для надежности крепления также выполняется их стяжка. После завершения всех работ, место сварки лучше окрасить для дополнительной защиты.
Монтаж подвижных опорных конструкций происходит одновременно с прокладкой линейной части. Для его осуществления нет необходимости пользоваться специальной техникой. Для обеспечения надежности соединения применятся дуговая сварка.
Чтобы закрепить неподвижные опоры для газопроводов или других сетей, необходимо воспользоваться следующими деталями:
- трубой из стали;
- центратором;
- термолентой;
- пенополиуретаном;
- листом горячекатаным не менее 30 мм;
- оболочкой оцинкованной или полиэтиленовой.
Установка опорной конструкции осуществляется на бетонное основание. Оно происходит с определённым шагом для удобств возможного беспрепятственного ремонта участка магистрали.
Центры разработки
- Ленинградский филиал ПТИ Энергомонтажпроект — Серия 4.903-10. Выпуски 4, 5, 6.
- «Башгипронефтехим» — Т-ММ-26-99.
- «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова» (ранее — Центральный котлотурбинный институт (ЦКТИ). — ОСТ 24.125.154-01.
- Мосинжпроект — НТС 65-06.
- Омскнефтехимпроект — ТУ 1468-001-00151756-2010.
- «Ухтинский экспериментально-механический завод» — ТУ 3680-001-04698606-04.
- «ЦР УОСНТ» — Альбом конструктивных решений.
- ПКФ «РосМет» разработал чертежи опор свободно-подвижных (ОСП ,ОПП) для нефтегазопроводов с уклоном с диаметром изоляции ОСП108/180-630/800 по чертежу 1904.2013
- «Невский завод ТРУБОДЕТАЛЬ» — ТУ 1468-002-92040088-2011 (Разработаны опоры регулируемые, разгрузочные и прочие опоры обвязки ГПА)
Заключение
Скользящая опора является важнейшим элементом, который используется при строительстве и эксплуатации системы трубопровода. Для ее проектирования и монтажа следует привлекать только высокопрофессиональных специалистов, потому что инженер низкой квалификации не всегда способен сделать правильный расчет.
Опора скользящая хомутовая: назначение конструкции и ее особенности
Опора скользящая для закрепления труб хомутовая (ОПХ) — это приспособление, которое используется при монтаже различных трубопроводов. Такие опоры фиксируют трубы и компенсируют их колебания. Кроме этого, они защищают теплоизоляцию на трубах от воздействий окружающей среды. Скользящий вариант опоры позволяет двигаться трубам в нужном направлении.
Скользящие опоры необходимы для тех магистралей, в которых трубы могут перемещаться под действием теплового расширения
- 1 Виды опор для трубопроводов
- 2 Где применяются хомутовые скользящие опоры?
- 3 Особенности и конструкция скользящей хомутовой опоры
- 4 Разновидности скользящих опор
- 4.1 Опора скользящая хомутовая для трубы ППУ
Виды опор для трубопроводов
На сегодняшний день существует несколько вариантов таких изделий, которые отличаются друг от друга по конструктивным особенностям и техническим характеристикам. В первую очередь все опоры классифицируют на:
- подвижные;
- неподвижные.
Подвижные опоры могут быть:
- скользящими;
- полозковыми;
- подвесными;
- катковыми;
- пружинными.
Тип опоры зависит от того, для какой именно коммуникации она будет использована. При выборе опоры нужно учитывать ряд основных факторов:
- предназначение труб;
- место монтажа (внешние или внутренние конструкции);
- вариант монтажа (горизонтальный или вертикальный трубопровод);
- протяжённость системы.
Помимо этого, нужно учитывать количество поворотов и изгибов в магистрали. Это очень важный показатель, о котором нередко забывают.
Где применяются хомутовые скользящие опоры?
Среди областей применения:
- водопроводы (холодные и горячие);
- теплопроводы;
- канализационные магистрали;
- сети электростанций.
В некоторых случаях такие опоры используют в тяжёлых климатических условиях. Например, в зонах с очень низкой температурой воздуха (вечная мерзлота). Это изделие позволяет компенсировать колебания в системе, вызванные температурными факторами.
Особенности и конструкция скользящей хомутовой опоры
Получают такие изделия путём штамповки. После того, как деталь готова — на неё наносят защитный слой, который предохраняет приспособление от губительного воздействия коррозии.
Скользящая хомутовая деталь включает в себя следующие конструктивные элементы:
- тело опоры, которое выполняется в виде буквы «П»;
- рёбра жёсткости;
- два специальных хомута в форме полукруга;
- фиксаторных гаек.
Это приспособление позволяет двигаться коммуникации в определённом направлении. Движение труб происходит за счёт линейного расширения при нагреве. В случае, если коммуникация предрасположена к линейному расширению, использование неподвижных, жёстких опор — не лучший выбор, так как это приведёт к деформации конструкции.
Важно! Самые уязвимые элементы любой трубопроводной конструкции — места стыков.
Основной задачей этого приспособления является уменьшение нагрузки на трубопровод. Как правило, давление в системе создаёт вибрацию, которая влияет на угол отклонения магистрали. Чем длиннее трубопроводная конструкция, тем больше угол отклонения. При выборе скользящего варианта приспособления стоит учитывать эту зависимость.
Диаметр этого изделия зависит от конструктивных особенностей трубопровода. В зависимости от размера сечения скользящие хомутовые опоры подразделяют на 3 серии: ОПХ1, ОПХ2, ОПХ3. Данные о размерах каждой серии представлены в таблице №1.
Таблица 1
Серия Диаметр трубы, мм ОПХ1 18–48 ОПХ2 и ОПХ3 53–630 К основным преимуществам скользящих хомутовых опор относятся:
- лёгкость установки;
- надёжность;
- большой ассортимент;
- долгий срок эксплуатации.
Стоимость этих изделий зависит от разных факторов. Самые дешёвые изделия стоят несколько сотен рублей, а самые дорогие представители этого семейства могут продаваться за десятки тысяч рублей.
Разновидности скользящих опор
Как правило, при производстве таких изделий применяется сталь. Сталь обладает отличными прочностными характеристиками, поэтому стальная деталь является надёжным приспособлением.
Существует несколько разновидностей скользящих опор:
- опора скользящая хомутовая;
- шариковая;
- роликовая;
- диэлектрическая;
- на металлических кронштейнах.
Хомутовая скользящая деталь является наиболее распространённой и часто применяемой. Шариковая используется для коммуникаций, которые предрасположены к поперечному движению. Диэлектрическая имеет более сложную конструкцию и применяется для того, чтобы обезопасить систему от электричества. Роликовая опора фиксирует трубу и позволяет ей двигаться при нагреве вдоль оси. Опора, которая крепится на кронштейны, обеспечивает перемещение трубы в конкретном направлении. Каждый из этих видов имеет свои конструктивные и, соответственно, эксплуатационные отличия, однако, все они выполняют одну функцию — защиту коммуникации от повреждения.
Опора скользящая хомутовая для трубы ППУ
Особенность этой опоры заключается в диаметре хомутов, которые фиксируются на пенополиуретановой трубе. ППУ трубы имеют изоляционный слой, который увеличивает общий диаметр конструкции, поэтому изделия для труб ППУ имеют довольно большие хомуты.
Для некоторых северных регионов толщина изоляционного слоя должна быть больше стандартного показателя, в таких случаях опора для ППУ труб является незаменимой.
Источник https://teplosniks.ru/teplosnabzhenie/skolzyashhaya-opora-dlya-truboprovodov.html
Источник https://sombuka.ru/instrumenty/skol-zyaschaya-opora-dlya-truboprovodov.html
Источник https://sanitarywork.ru/publications/vodoprovodnye/opora-skolzyashhaya-xomutovaya-naznacenie-konstruk
