Опоры трубопроводов

Виды скользящих опор

Скользящие опоры обычно изготавливаются из металла. Основные части опорных конструкций — основание, стойки и полукруглый держатель (ложемент). Для основания используется швеллер или уголок. Имеется несколько видов опор:

1. Опора скользящая хомутовая для трубопроводов. Труба крепится к опоре хомутами. Под основание подкладывают прокладки, защищающие изоляционное покрытие.
2. Шариковая. Применяется в трубопроводах для компенсации поперечного движения.
3. Роликовая. Позволяет движение вдоль продольной оси в случаях температурного расширения и сжатия.
4. Диэлектрическая. Паронитовые прокладки под основанием труб защищают трубопровод от блуждающих токов.
5. На металлических кронштейнах. Обеспечивает перемещение трубы в направлении, заданном конструктивно.

Опорные конструкции поддерживают трубопровод и принимают на себя вертикальные нагрузки. Опоры этого типа привариваются к трубе, чтобы уменьшить стирание поверхности трубы при смещениях. Если этого не сделать, то в зазор между трубой и опорой смогут попадать абразивные частицы и пыль. Это приведёт к истончению стенки трубы, что может вызвать аварию.

Особенности

Опоры для труб выполняются, как правило, из металла. Монтаж их довольно сложен. Лучше, если установку будет проводить профессионал. При неправильном монтаже возможны не самые приятные последствия ввиду того, что на эти детали идет очень большая нагрузка и от самих конструкций, и от жидкостей, которые циркулируют в системе.

Монтаж может производиться по самым разным технологиям: при помощи хомутов, посредством сварочного оборудования. Тип металла для конструкций подбирается в зависимости от его характеристик. Главное, чтобы он выдерживал высокие нагрузки. Расстояние между опорами рассчитывается в зависимости от диаметра труб, типа транспортируемого вещества, технологии установки конструкции.

Разновидности

Опоры для трубопроводов подразделяются на два основных типа: неподвижные и подвижные. Выбор конкретного изделия зависит от условий работы и эксплуатации системы.

Неподвижные опоры для трубопроводов используются для организации надземных и наземных систем. Между этими деталями размещаются специальные компенсаторы. Необходимы они для снижения негативных внешних воздействий: неустойчивого температурного режима, перепадов внутреннего давления, различного рода вибрации. Кроме того, детали выполняют функции теплоизолятора. Наиболее часто неподвижные конструкции можно встретить в северных частях России, для которых характерны резкие колебания температуры. Посмотреть, как выглядят эти опоры для труб, вы можете на фото.

Пружинные изделия нужны для защиты системы от вибраций. Шариковые конструкции используются при поворотах трубопровода, так как они обеспечивают свободное перемещение. Подвесные изделия необходимы для крепления горизонтальных конструкций. Посмотреть, как выглядят те или иные изделия, вы можете на фото.

Кроме того, опоры для трубопроводов классифицируются в зависимости от конструкционных особенностей и технологии установки:

• Корпусные приварные конструкции. Преимущества: демократичная стоимость, простая установка. Применяются для стальных конструкций. Отличаются разнообразием конструкционных особенностей. Могут быть и подвижными, и неподвижными;
• Корпусные хомутовые конструкции. Могут быть и подвижными, и неподвижными. Подразделяются на изделия с хомутом круглого типа и хомутом плоского типа. Последние применяются только для конструкций из стали. Изделия же с хомутом круглого типа могут использоваться не только для стальных, но и для предизолированных конструкций. Кроме того, к этому типу относятся бугельные конструкции, отличающиеся наличием ребер жесткости;

• Бескорпусные конструкции. Можно сказать, что это обычные хомуты. Подразделяются на подвижные и неподвижные. Последние соединяются с основанием посредством сварки, в то время как второй тип изделий обеспечивает свободное перемещение конструкции. По-иному бескорпусные подвижные изделия называются хомутовые направляющие;
• Конструкции крутоизогнутых отводов. Это изделие монтируется под изгиб конструкции. Могут быть подвижными и неподвижными. Применяются и как конструкции для крепления различного оборудования;
• Щитовые конструкции. Необходимы для закрепления вертикальных участков. Устанавливаются посредством сварки. Часто монтируются тогда, когда конструкция проходит сквозь стену. Относятся к типу неподвижных видов изделий.

Посмотреть все виды опор для труб вы можете на фото. Размеров этих конструкций множество. Выбор изделий зависит от типа трубопровода, его диаметра, особенностей эксплуатации и прочих условий.

Монтаж

Узлы трассы и сборочные единицы требуют установки не менее чем на две опорные конструкции. Нужно выверять верхние плоскости оборудования относительно уровня перед началом монтажных работ. Затем делают разметку осей и мест установки заслонок, вентилей, прочих соединительных деталей. После разметки осей выбираются места установки на трубах заслонок вентилей, компенсаторов, прочих деталей соединительной арматуры. Основание крепится на сооружении после окончательного определения расположения опоры.

Правила монтажа оборудования на трубы:

1. Установку необходимо производить как можно ближе к местам наибольшей нагрузки – фланцам, арматуре, фасонным деталям, а также зонам наибольшей фактической или потенциальной поврежденности. Места стыков должны быть изолированы и обработаны специальным антикоррозионным раствором.
2. Соединения закрепляются на ближнем краю опоры.
3. Количество деталей, удерживаемых определенной конструкцией, подбирается индивидуально, с учетом характеристик внешней среды (температура, влажность), а также типа трубопровода.
4. Рекомендуемое расстояние для труб диаметром до 50 мм – 5 см.
5. Отступ от опоры для труб диаметром от 50мм должен составлять 2 см и более.
6. Монтаж должен осуществляться до установки на трубы футляра (необходимо для сохранения изоляционного слоя).

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.

Типы конструкций

Для газо- и нефтепровода, для технической системы и для подачи горячей воды или сжатого воздуха по понятным причинам используются разные изделия с разными характеристиками. Поэтому первым требованием, которому должны удовлетворять опорные конструкции, выступает соответствие материала. Это не всегда означает полное совпадение, но это означает соответствие задаче: фиксация, гашение вибрации, стойкость к температуре и так далее.

Различают 2 основных типа конструкций: подвижные и неподвижные.

Подвижные – или скользящие, используются для гашения вертикальной нагрузки. Кроме того, они помогают равномерно распределить тепловую деформацию. Этот вид конструкций позволяет изменить положение трубопровода относительно опоры. Для расчетов имеет значение не столько назначение – передача газа, сжатого воздуха, сколько общий вес трубы с содержимым.

Различают несколько видов моделей:

катковые – в конструкцию вмонтированы катки, что обеспечивает линейную подвижность стального трубопровода;

хомутовые – или приваренные. Представляет собой подвески, с помощью которых коммуникации закрепляются на потолок;

пружинные – оснащаются пружинным амортизирующим блоком. Может сочетаться с хомутом;

опорное кольцо – вариант скользящей системы, в которой подвижность обеспечивается за счет материала конструкции. Это бескорпусная опора, которая выполняется из полимера, то есть, обладает высоким коэффициентом теплового расширения.

Неподвижные – в отличие от подвижных полностью исключают линейные или угловые смещения. Порой конструкционно они очень похожи на скользящие – хомутовые, например, но благодаря жесткой фиксации гарантируют неподвижность трубопровода.

Различают такие варианты неподвижных опор:

• корпусные приварные – конструкции соединяются с трубами посредством сварки. Устройство могут иметь разное, однако с трубопроводом, по сути, образуют единое целое;
• корпусные хомутовые – закрепляются на трубах за счет плоских или круглых хомутов;
• бугельные – разновидность хомутовых: модели оснащены дополнительные ребрами жесткости, что повышает их эксплуатационные качества;
• крутоизогнутые – специальные конструкции, предназначенные для фиксации труб на участках сгиба;
• вертикальные крепления – представляют собой прочные лапы, приваренные к вертикальной поверхности;
• щитовые – похожи по конструкции на вертикальные, но используются при прохождении коммуникаций сквозь стены.

Различное устройство опорных конструкций предполагает разное расстояние между ними. Однако последнее определяется не только типом изделия, но и характеристиками труб. Для расчетов все эти факторы нужно учитывать.

Некоторые рекомендации по установке скользящих систем

1. Установка скользящих стропильных систем производится на объекты правильной геометрической формы. В других случаях правильное выполнение кровли является довольно проблематичным, поскольку системы оснащены подвижными элементами. До начала монтажа стропил проводится тщательная проверка периметра объекта на предмет его соответствия требуемым стандартам.
2. Стропильные системы создаются по предварительно изготовленному шаблону. Благодаря такому подходу удается для всех кровельных элементов получить одинаковые конструкции.
3. В системах стропил подобного типа коньковое соединение также создается с использованием подвижных элементов. Монтажными деталями могут служить шпильки и болты, которые представляют собой соединительную ось, а также закрепленные с помощью саморезов подвижные шарниры.
4. Значительная длина перекрываемых пролетов нередко требует наращивания досок, применяемых для изготовления стропильных конструкций. При этом соединение досок производится с помощью длинных болтов или специальных кронштейнов. Доски наращиваются внахлест по заранее проделанным монтажным отверстиям. В процессе сверления необходимо учитывать, что отверстия должны располагаться на расстоянии как минимум 10 см от края доски. Сверление осуществляется хаотично, что помогает предупредить возможное раскалывание доски по отверстиям.
5. Установка каждой из опор скользящих стропил производится строго параллельно предшествующей и перпендикулярно расположению несущего бревна сооружения. Несоблюдение этого правила может стать причиной заклинивания движущих деталей конструкции и их последующего разрушения в процессе усадки здания.
6. “Скользячки” монтируются под 90-градусным углом по отношению к стропильной опоре по специальным запилам. Такой способ обеспечивает беспрепятственное движение конструкции. В процессе установки эти элементы должны выводиться в крайнее положение, что обеспечит максимально возможный ход всей стропильной конструкции во время усадки здания.

Применение скользячек для труб

Эти виды опор используются в трубопроводах, которые требуют компенсации сезонных колебаний температуры. Также они поддерживают всю систему в устойчивом положении и компенсируют перемещения, обусловленные деформацией под воздействием температурных изменений.

Скользящие трубопроводные конструкции актуальны в следующих отраслях:

• машиностроение;
• строительство;
• металлургия;
• переработка нефти;
• добыча газа.

Благодаря своим особенностям они необходимы при возведении объектов разного назначения. Например, таких:

• канализаций;
• систем теплоэлектростанций;
• ТЭС и АЭС теплопроводов;
• инженерных коммуникаций;
• газо- и нефтепроводов.

Опорные элементы в основном прикрепляются к железобетонным конструкциям строений. Они не допускают истирания или провисания трубы.

Характеристики

В таблице ниже представлены вес Неподвижных Опор (НО) и максимальное усиление на опору.

Пример условного обозначения неподвижной щитовой опоры (НЩО) наружным диаметром трубы 159 мм, толщиной стенки 4,5 мм с изоляцией типа 1 в полиэтиленовой (ПЭ) оболочке с системой оперативного контроля: НЩО 159×4,5/250 в ППУ-ПЭ с ОДК.

Степень осевых и боковых усилий, которые оказывают давление на НЩО, находится в прямой зависимости от габаритов опоры и глубины прокладки трубопровода. Неподвижную щитовую опору в процессе установки фиксируют с помощью железобетонных каркасов.

Характеристики теплоизоляции неподвижных опор в ППУ должны соответствовать параметрам, отображенным в таблице №2.

«ТАБЛИЦА 2» Характеристики ППУ для неподвижных опор

Для проведения расчетов значение теплопроводности полиуретановой изоляции в ПЭ оболочке принимается равным 0,033 Вт/м•°С и определяется по методу «трубы» изложенному в приложении Д к ГОСТ 30732-2006. ППУ должен иметь в разрезе замкнутую однородную мелкоячеистую структуру. Не допускается наличие каверн (пустот), размер которых превышает 1/3 толщины слоя теплоизоляции. На торцах теплоизолирующего слоя может быть нанесено гидроизоляционное покрытие.

На опорах, диаметр которых составляет до 426мм включительно, под покровный слой ППУ изоляции устанавливаются два индикатора-проводника, изготавливаемые из мягкой меди сечением 1,5мм2, которые используются для организации оперативного контроля параметров защитной оболочки и теплоизолирующего покрытия. Проводники располагают в одной плоскости сечения, параллельно продольной оси патрубка. Они прокладываются через центрирующие опоры или иные каналы в 20 (±2) мм от поверхности и должны иметь определенное предварительное натяжение. При использовании опор диаметром равным или превышающем 530мм, устанавливается три индикатора-проводника.

Для контроля качества прокладки проводников проводятся измерение электрического сопротивления между ними и стальными патрубками опоры. Прибор должен показывать не менее 100Мом при подаче напряжения не ниже 500В.

Разновидности для трубопроводов

Сегодня существует несколько разновидностей подпорок для труб, отличающиеся своим конструктивным назначением и исполнением.

Бескорпусные модели

Они выполняют такую же функцию, как и хомут. Подразделяют их на две группы:

• Изделия неподвижные бескорпусные.
• Изделия подвижные бескорпусные.

Нужно отметить и тот факт, что понятия «скользящая опора» и «подвижное бескорпусное изделие» несопоставимы. Подвижные жёсткие приспособления необходимо монтировать без жёсткого стягивания хомута. Это позволит коммуникации передвигаться в продольной плоскости и чувствовать себя свободно. Подобные модели имеют ещё и такое название, как «хомутовые направляющие». Модели неподвижные монтируются очень просто: они крепко затягиваются к основанию. Это позволяет исключить движение трубопроводной конструкции.

Приварные корпусные

Эти конструкции в основном применяются для крепления стальных коммуникаций. Крепятся они при помощи сварки. С точки зрения производства, они считаются наиболее удобными, а также у них довольно демократичная цена. Они тоже делятся на неподвижные и подвижные. В нормативных некоторых документах корпусная приварная подвижная опора регламентируется как скользящая. Конструкция приварных корпусных изделий может быть разнообразной.

Корпусные хомутовые

Эти конструкции условно разделяют на две группы:

• С хомутом плоской формы (производится из металлической полосы).
• С хомутом круглой формы (материалом для хомута является металлический прут).

Они тоже могут быть неподвижными и подвижными (скользящими). Изделия с плоским хомутом применяются при монтаже стальных коммуникаций, но можно их применять и для предизолированных трубопроводных конструкций. А вот модели с круглым хомутом применяются только во время крепления стальных трубопроводов. Разновидностью подобной опоры считается опора бугельная, которая отличается наличием рёбер жёсткости. Они необходимы для усиления изделия.

Конструкции под отвод

Они специально монтируются под изгиб коммуникаций, а точнее, под отвод. Есть следующие разновидности конструкций под отводы:

• Под отводы сварные.
• Под отводы грунтового типа.

С эксплуатационной точки зрения, такие модели разделяются на неподвижные и подвижные. А ещё они используются для фиксации при монтаже различной арматуры.

Опоры крепления вертикальных трубопроводов и щитовые

Опоры крепления трубопроводов вертикальных применяются для закрепления вертикальных участков конструкции. Они являются по своей конструкции «лапами», которые на трубе фиксируются при помощи сварки. Такие модели опираются на плиты перекрытий или балки.

Опоры щитовые выглядят точно так же, как и предыдущие. Применяются они тогда, когда через стену необходимо провести трубу. Как правило, они неподвижны.