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;

• теплоснабжении;

• 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.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *