ОПОРЫ, ПОДВЕСКИ И ОПОРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПОД ТРУБОПРОВОДЫ
Надежность работы трубопроводов в значительной мере зависит от правильности и прочности их закрепления. Основные средства крепления трубопроводов — опоры, подвески, кронштейны, скобы и другие разновидности опорных конструкций.
Опоры разделяются на подвижные, к которым относятся скользящие приварные ОПП-1, ОПП-2, ОПП-3 (ГОСТ 14911 — 69; ОС-1 нормаль Н-0601), скользящие хомутовые ОПХ-2 и ОПХ-3 (ГОСТ 14911—69; ОС-2 нормаль Н-0602); бескорпусные с направляющим хомутом ОПБ-1 и ОПБ-2
Неподвижные опоры должны удерживать участок трубопровода и не позволять ему перемещаться в любом направлении. При помощи неподвижных опор трубопровод разделяют на участки, чтобы обеспечить нормальное поглощение его линейных удлинений компенсаторами или самокомпенсацией. Эти опоры помимо восприятия вертикальной нагрузки, слагающейся из веса собственного трубопровода, веса транспортируемого по нему продукта и изоляции, снеговой (ледовой) нагрузки для наружных трубопроводов, также воспринимают большие горизонтальные нагрузки, возникающие при температурных деформациях.
В массу собственно трубопровода включают также массу всех соединений, арматуры и ответвлений, если они имеются. В ряде случаев для трубопроводов, транспортирующих газообразные и парообразные продукты, испытываемых гидравлически, также включается масса воды.
Неподвижные опоры надежно закрепляются на соответствующих опорных конструкциях и крепятся к трубопроводу с помощью приварки или хомутами. При применении хомутовых неподвижных опор для предотвращения проскальзывания трубы в хомутах к трубе приворачивают упорные планки (сухари), которые упираются в хомуты опоры. В зависимости от величины горизонтальных нагрузок, воспринимаемых неподвижной опорой, применяют опоры с одним или двумя (чаще с двумя) хомутами. Горизонтальные нагрузки на неподвижные опоры возникают под влиянием сил трения подвижных опор при тепловом удлинении трубопровода, трения в сальниковых компенсаторах, упругой деформации гибких компенсаторов и самокомпенсации трубопровода, внутреннего давления при применении сальниковых неуравновешенных компенсаторов.
Неподвижные опоры, размещаемые на участках с поворотом трубопровода, с заглушками или задвижкой (вентилем), с переходом диаметров трубопровода, также испытывают горизонтальные нагрузки и от внутреннего давления в трубопроводе.
Горизонтальные нагрузки на неподвижные опоры подразделяются на осевые, действующие по оси трубопровода, и боковые — перпендикулярные оси. Осевые нагрузки передаются на все неподвижные опоры; боковые — на неподвижные, размещаемые в узлах ответвлений при положении опоры непосредственно перед поворотом трубы при самокомпенсации, а также на углу поворота трубы.
Опоры, размещаемые в конце участка трубопровода (перед заглушкой, задвижкой-вентилем), воспринимают горизонтальную нагрузку от сил, действующих на нее с одной стороны. Остальные неподвижные опоры воспринимают нагрузку, возникающую под действием сил с обеих сторон опоры. Горизонтальные нагрузки непостоянны по величине и направлению.
Все это надо учитывать при выборе типа опор, размещении и монтаже неподвижных опор. Неподвижные опоры (рис. 1) выбирают по наибольшей горизонтальной осевой нагрузке, на которую рассчитана данная опора. В зависимости от диаметра трубопровода и конструкции неподвижной опоры они могут воспринимать определенные горизонтальные и поперечные нагрузки. Например, в хомутовых опорах для трубопровода с Dy 50 мм горизонтальные нагрузки находятся в пределах 15—20 кН, а для DJ 500 мм—250—350 кН. Поперечные нагрузки соответственно 20—25 и 120—320 кН.
Расстояние между неподвижными опорами определяют расчетом. Хомутовые опоры, как правило, применяют при наземной прокладке трубопроводов.
Подвижные опоры должны поддерживать трубопровод и обеспечивать его свободное перемещение под влиянием тепловых деформаций. Эти опоры воспринимают вертикальную и горизонтальную нагрузки. Вертикальная нагрузка слагается из веса тех же элементов, что и для неподвижных опор. Горизонтальные нагрузки на подвижные опоры возникают за счет трения опоры при ее перемещении под влиянием теплового удлинения трубопровода. Величина трения в подвижных опорах зависит от конструкции опоры. Например, коэффициент трения для скользящей опоры принимается равным 0,3, для катковой опоры при осевом перемещении трубопровода — 0,1, а при боковом перемещении перпендикулярно оси — 0,3 (на участках самокомпенсации или вблизи гибких компенсаторов) . Широко применяемые скользящие опоры рассчитаны на вертикальные нагрузки, величина которых зависит от диаметра трубопровода, температуры транспортируемой среды и конструкции опоры. Допустимые вертикальные нагрузки для одной и той же опоры с повышением температуры трубопровода уменьшаются. Например, для скользящей приварной опоры трубопровода D7 50 мм, работающей при температуре 150 С, вертикальная нагрузка допускается 45 кН, а при 450°С — только 18,5 кН.
Величина вертикальных нагрузок на скользящие опоры известных конструкций для трубопроводов диаметром 15—500 мм находится в пределах 7,7—600 кН.
Наиболее распространены скользящие опоры, перемещающиеся вместе с трубой по поверхности опорных конструкций или по приваренным к ним планкам (рис.2). Катковые подвижные опоры (рис. 3) применяют в трубопроводе, когда скользящие опоры не обеспечивают свободного перемещения трубопровода. Благодаря невысокому коэффициенту трения катковые опоры более чувствительны к перемещениям трубопровода в продольном и поперечном направлении. Катковые опоры применяют в трубопроводах с Dy 100—500 мм на небольших пролетах.
Подвески трубопроводов
Подвески для трубопроводов (рис. 4) крепят к опорным конструкциям и перекрытию здания при помощи тяг с болтами и приварных проушин. Длину тяги регулируют гайками или муфтами. Длину тяги устанавливают проектом, при этом ее рекомендуется принимать 150—2000 с интервалом 50 мм. Подвески трубопроводов стандартизированы.
Опорные конструкции (консоли и кронштейны) применяют для крепления внутрицеховых трубопроводов. На кронштейны и консоли ставят и крепят неподвижные и подвижные опоры. При необходимости к ним крепят подвески. В ряде случаев кронштейны в сочетании с хомутами или другими устройствами сами являются опорами под трубопроводы. Обычно это относится к креплению трубопроводов с температурой до 100°С. В зависимости от нагрузок применяют кронштейны одинарные и двойные. Их закрепляют в стенах либо прикрепляют к стенам зданий, к колоннам или другим конструкциям здания (сооружения).
Кронштейны имеют различную геометрическую форму в зависимости от их назначения и пространственного положения трубопроводов. .При креплении к кронштейну одной трубы он называется индивидуальным, при укладке нескольких трубопроводов — групповым.
При креплении консоли или кронштейна в кирпичных стенах (рис. 5) длина заделываемой части не должна быть меньше 250 мм. К металлоконструкциям консоли или кронштейны крепят болтами или сваркой. К железобетонным конструкциям их крепят при помощи стяжных болтов (шпилек).
При укладке трубопровода на кронштейнах или на консолях необходимо соблюдать определенное расстояние от стены или других конструкций здания, а также между линиями при групповом креплении. При этом в необходимых случаях надо учитывать толщину изоляции трубопроводов.
\
Изготовление подвесок крепления для трубопроводов - Пружинный Завод
\