Опора скользящая для трубопроводов вес

Скользящая опора для трубопроводов

В настоящее время при прокладывании подземных и наземных трубопроводов применяются не только неподвижные опоры, но и скользящие. Такое решение позволяет придерживать трубопровод в нужном положении, исключая вероятность препятствий с помощью естественного смещения. Основная задача конструкции заключается в приеме весовых нагрузок, которые создаются общей системой в процессе эксплуатации, а также защите теплоизоляционного покрытия от повреждения при монтаже и дальнейшем использовании.

Вариант скользящей опоры для трубопроводов стал очень популярным в тех местах, где присутствует необходимость компенсации сезонных изменений температуры. К тому же, он обеспечивает максимальную устойчивость и неподвижность труб, компенсируя продольные перемещения при всевозможных деформациях от воздействия непредсказуемых температурных показателей.

Принцип действия

Не секрет, что трубопроводная система может оказывать большую нагрузку на пролеты и опорные инженерные сооружения. Подобное воздействие объясняется большим весом фитингов, соединительной арматуры, труб и других элементов, представляющих собой составную часть систем теплоснабжения, а также магистральных и технологических транспортировочных линий.

В большинстве случаев трубы выполняют из металла, что необходимо для обеспечения максимальной надёжности конструкции. Однако применение подобного материала существенно увеличивает её размеры. А если в трубе оказываются технологические продукты, в качестве которых используется жидкий теплоноситель (если речь идёт о тепломагистралях), вес погонного метра трубы стремительно возрастает. Нагрузка становится максимальной при прокачке жидких веществ, включая воду для питья и ГВС, воду с антифризом теплотрасс, технологические растворы, суспензии.

Кроме статистических нагрузок, эксплуатация системы сопровождается тепловым изменением линейных размеров и диаметров комплектующего. Это объясняется сезонными колебаниями температурного режима и климатическими факторами. Также особое влияние на трубопровод оказывает сам транспортируемый продукт, который заполняет всё внутреннее пространства. Для понимания, горячий пар может удлинять один погонный метр паропровода на 1,2 миллиметра, в результате чего происходит продольное смещение некоторых участков системы.

Также на трубы влияют крутящие моменты, поперечные и осевые нагрузки при прокачке жидкого вещества. Транспортировку осложняют порывы ветра, гидроудары, вибрации и прочие неприятные происшествия.

Для чего нужны опоры трубопроводов

Чтобы обеспечить системе трубопровода максимальную надёжность и безопасность, используют не только высококачественное комплектующее, но и надёжную опору в проектном положении. Подобное изделие воспринимает и правильно распределяет действующие нагрузки на грунт или любое другое основание.

Важным достоинством опор является защита труб от изгибов и размыкания соединительных элементов в местах сочленений. Конструкции оборудованы упругими прокладками, которые зажаты между трубопроводом и опорой.

Скользящие приспособления характеризуются одной уникальной особенностью: их основание не фиксируется к бетонной поверхности, а свободно перемещается по горизонтальной плоскости. Чтобы поддерживать трубы, применяют насыпи, траншеи, стойки и этажерки, на которых присутствуют специальные опорные башмаки. Иногда трубопровод крепят и к стенам с помощью кронштейнов.

Прокладывая теплотрассы, в лотке перед трассировкой теплоцентралей монтируют опорную подушку под основание труб. Решение защищает конструктив от истирания и деформаций при изменении температурных показателей и других климатических факторах.

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:

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 опор скользящего типа

В большинстве случаев температурная усадка не влияет на работу трубопроводной системы. Скользящие элементы обеспечивают быстрое решение многих проблем, связанных с усадкой. Они могут поддерживать трубу, оставляя лишь вертикальные нагрузки. Таким образом, частичная фиксация защищает систему от непредвиденного возникновения напряжения при изменении температурных показателей. Правда, для неподвижных конструкций даже небольшое напряжение может стать фатальным и привести к повреждениям.

Несмотря на представленное выше противоречие, скользящие конструкции фиксируют непосредственно к трубе, где они скользят по её основе. В таком случае уменьшается интенсивность стирания трубы при транспортировке. Существует ряд факторов, которые могут привести к постоянным или незначительным смещениям. Речь идёт об:

• изменении давления внутри системы;
• систематических температурных усадках;
• вибрациях.

Если опора прикреплена недостаточно надёжно, в образованном зазоре начнут появляться пыль и грязь, у которых присутствуют характерные абразивные свойства. Со временем они начинают истончать стену трубы, создавая концентратор напряжения. В конечном итоге она банально не выдерживает.

В настоящее время скользящие опоры для трубопроводов продаются с полным комплектом, в который входят все сопутствующие элементы. Поэтому вы можете самостоятельно подобрать подходящее решение для конкретной высоты прокладки и диаметра трубы. Монтаж конструкции лучше доверить квалифицированному специалисту, т. к. учесть множество тонкостей самостоятельно без навыков и опыта проблематично. Профессиональный сотрудник учтёт все неочевидные аспекты и минимизирует вероятность возникновения аварий, снизив стоимость обслуживания системы.

Преимущества

Популярность скользящих опор обусловлена многими преимуществами и конструктивными особенностями. Среди них:

• отсутствие сложностей в монтаже;
• большой срок службы, независимо от условий эксплуатации;
• надёжная и прочная конструкция, выдерживающая максимальные нагрузки;
• наличие всевозможных типоразмеров, что расширяет возможности для поиска подходящего решения под конкретный случай.

Опора представляет собой одну из самых незаменимых составляющих любой системы теплоснабжения. Её отсутствие существенно снижает продолжительность эксплуатации трубопровода и повышает риск всевозможных повреждений под воздействием отдельных факторов.

При выборе подходящего решения для индивидуального случая не забывайте, что хорошая конструкция максимально точно сохраняет базовое положение трубы на опорном листе, предотвращая агрессивное воздействие ветра или сейсмических толчков. Также она гарантирует опирание трубы любого веса и диаметра с минимальным напряжением стенок. В результате это исключает вероятность появления вмятин или повреждений. У опор скользящего типа высокая несущая способность при относительно невысоких ресурсных затратах.

На рынке предлагается большой ассортимент стандартизированных исполнений, которые расширяют возможности выбора и позволяют найти любую модификацию, которая идеально подойдёт под ваши условия.

Выбирая тип исполнения опорной конструкции, специалисты обращают внимание и на расчетные показатели предполагаемых усилий, и на процесс взаимодействия между комплектующими. В большинстве случаев проектировщики отдают предпочтение башмакам опор с антифрикционным покрытием (фторопластом), которые опираются на опорную подушку (в её качестве может быть использована бетонная плита). Такое решение положительно сказывается на скольжении обычного сочетания «сталь-бетон», обеспечивая коэффициент трения 0,5. Есть смысл применить опоры каткового или шарикового типа с коэффициентом трения 0,1.

Качественная скользящая конструкция может защитить магистральные трубопроводы от непредвиденных повреждений и нагрузок, компенсируя температурные расширения, вертикальные и поперечные нагрузки, а также сглаживая крутящий момент и нивелируя другие физические воздействия. В результате клиенту обеспечивается колоссальная экономия финансов на ремонтные работы, а вероятность любых неприятных «сюрпризов» сокращается.

Учитывая подобные характеристики, скользящие опоры являются незаменимой частью любого современного трубопровода. Стоимость изделий бывает разной и варьируется от нескольких сотен рублей до десятков тысяч. Здесь всё зависит от массы, длины, размеров, конструктивных и эксплуатационных свойств, а также некоторых других аспектов.

Что касается сфер применения, они действительно очень обширные и при этом постоянно расширяются. Чаще всего скользящая опора применяется в:

• металлургии;
• машиностроении;
• нефтеперерабатывающей промышленности;
• строительстве;
• теплоэнергетике;
• жилищно-коммунальных хозяйствах;
• газодобыче.

Особенности монтажа

Чтобы правильно рассчитать оптимальное расстояние между будущими опорами, нужно учитывать ряд особенностей, включая предназначение трубопровода. Для понимания, трубы с горячей водой должны быть оборудованы большим количеством опорных конструкций на небольшом расстоянии друг от друга. Что касается систем подачи холодной жидкости, там принцип действует обратным образом.

К установке подобных элементов на трубопроводы приступают до начала протаскивания труб в футляры. Обращайте внимание на сохранность целостности заводской изоляции системы.

Между опорами и металлическими футлярами фиксируют бесшовный гидроизоляционный материал, а на их поверхность наносят графитовую смазку, при условиях, что трубы будут подвергаться трению. На последнем этапе фиксируются хомуты, и выполняется качественная стяжка. Если в процессе монтажа отдельные места опор были повреждены, их следует окрасить.

Монтаж таких скользящих элементов начинается одновременно с прокладкой линейной части и без применения специальной техники. Для крепежа используют электродуговую сварку. На разных этапах выполнения монтажных работ следует учитывать меры технической безопасности.

Таким образом, скользящая опора представляет собой важнейший элемент, который незаменим при строительстве и дальнейшем использовании трубопроводных систем. Чтобы составить правильный проект будущей конструкции, лучше заранее проконсультироваться с высокопрофессиональными специалистами, т. к. низкоквалифицированный инженер не всегда может точно рассчитать базовые характеристики и особенности предстоящей работы.

Опоры скользящие

Описание

Опора скользящая – опора, предназначенная для фиксации трубопровода в стационарном положении относительно угловых и вертикальных (поперечных) перемещений. При этом данная опора не препятствует линейным (продольным) перемещениям. Существует большое количество видов данных опор. Чаще всего опоры производятся по следующим нормативным документам: серия 1-487-1997.00.000, Серия 313.ТС-002.000, Серия 313.ТС-008.000, Серия 4.903-10 вып 5, Серия 5.903-13 вып 8-95, ГОСТ 30732-2006, ОСТ 36-94-83.

Назначение

Опоры скользящие предназначены для фиксации трубопроводов относительно угловых и вертикальных нагрузок. При этом данные опоры не препятствуют линейным перемещениям, возникающим в частности из-за термического расширения трубопровода. Также опоры компенсируют техногенные колебания грунта (от автомагистралей и прочее), естественное трение грунта. В таблице 1 приводится назначение опор, производимых по различным нормативным документам.

Давление, не более МПа

Температура, не более 0С

серия 1-487-997.00.000; ГОСТ 30732-2006

Тепловые сети 32-1420 мм

Тепловые сети 50-1000 мм

Тепловые сети 50-600 мм

Серия 4.903-10 вып 5,

Тепловые сети 25-1400 мм

Серия 5.903-13 вып 8-95

Тепловые сети 25-1400 мм

ОСТ 36-94-83, ГОСТ 14911-82

Технологические трубопроводы диаметром 18-1620 мм

Таблица 1. Назначение скользящих опор

Преимущество изделий

Опоры обладают следующими преимуществами:

• опоры поставляются на 100% готовые для использования;
• низкая трудоемкость при монтаже;
• повышенный срок эксплуатации;
• монтаж не зависит от погодных условий;
• при корректной эксплуатации данные опоры можно использовать несколько раз.

Конструкция

Конструкция скользящих опор крайне разнообразна и соответствует соответствующим нормативным документам. Особую группу в скользящих опорах занимают скользящие хомутовые опоры. Их конструкция представляет собой металлическое основание (башмак) с наваренными загнутыми под определенный радиус металлическими хомутами. Количество хомутов зависит от диаметра. Хомута стягиваются между собой с помощью болта и гайки. Место стягивания хомута также меняется в зависимости от стандарта, по которому производятся «скользячки». Ниже рассмотрены три примера:

• ГОСТ 30732-2006. Стягивание хомутов производится в плоскости, перпендикулярной плоскости горизонта. Полухомуты равной длины.;
• Серия 1-487-1997.00.000 и серия 313.ТС-002.000. Стягивание хомутов производится под углом 45 градусов, относительно горизонта. Полухомуты имеют разную длину.;
• Серия 313.ТС-008.000. Стягивание хомутов производится в плоскости горизонта. Полухомуты равной длины.

Разновидность

Существует большое количество разнообразных скользящих опор. Ниже будут рассмотрены основные виды данных опор.

Серия 1-487-1997.00.000

В данной серии предусмотрены следующие марки опор:

• СПО – скользяща подкладная опора;
• СПОк – скользящая подкладная опора канальная;
• СПОн – скользящая подкладная опора надземная;
• ФСО1 – скользящая подкладная опора в футляре на прямолинейном участке;
• ФСО2 – скользящая подкладная опора в футляре на участках, приближенных к углам поворота.

Различия конструкций и характеристик СПО, СПОк и СПОн минимальны. Конструкция опор ФСО отличается более существенно.

ГОСТ 30732-2006

В соответствии с п В.15 ГОСТ 30732-2006 существует один вид опор: скользящая опора. Конструктивно данная опора похожа на обычные скользящие хомутовые опоры. Размеры и вес данной опоры сильно превышают опоры, произведенные по серии 1-487-1997.00.000

Серия 313.ТС-002.000

На основании данной серии предусмотрены следующие марки опор:

• КПО – Скользящая опора в канале;
• ФПО-1 – скользящая опора в футляре типа 1;
• ФПО-2 – скользящая опора в футляре типа 2.

Серия 313.ТС-008.000

В данной серии представлены два вида скользящих опор: хомутовые скользящие опоры и хомутовые скользящие опоры в футлярах.

Серия 4.903-10 вып 5

В этой серии представлены следующие виды опор:

• опора скользящая хомутовая L=170 тип Т13;
• опора скользящая хомутовая L=340 тип Т14;
• опора скользящая хомутовая L=680 тип Т15;
• опора скользящая диэлектрическая L=170 тип Т16;
• опора скользящая диэлектрическая L=340 тип Т17;
• опора скользящая диэлектрическая L=680 тип Т18.

Серия 5.903-13 вып 8-95

Данная серия является более современным аналогом серии 4.903-10 выпуск 5. Но на данный момент многие проектные, монтажные, ремонтные и эксплуатирующие организации пользуются обеими сериями. В серии 5.903-13 вып 8-95 существуют следующие виды скользящих опор:

• опора скользящая приварная для диаметров 32-159 ТС 623.000;
• опора скользящая приварная для диаметров 194-1420 ТС 624.000;
• опора скользящая с плоским хомутом ТС 625.000;
• опора скользящая хомутовая ТС 626.000;
• опора скользящая бугельная ТС 627.000;

ОСТ 36-94-83, ГОСТ 14911-82

Данный ОСТ и ГОСТ распространяются на опоры для технологических трубопроводов давлением до 10 МПа. В данном осте существуют опоры вида ОПХ. Данные опоры по высоте делятся на три типа: ОПХ1, ОПХ2, ОПХ3.

Размеры

Размеры опор приведены в соответствующих нормативных документах. В целом, все скользящие опоры близки по своим размерам, вне зависимости от стандарта, на основании которого они произведены. Ниже приведены основные размеры скользящих хомутовых опор, выпущенных по самому распространенной серии 1-487-1997.00.000 .

Таблица 2. Размеры СПО по серии 1-487-1997.00.000.

D – диаметр хомута

H – высота опоры от основания до оси трубопровода

B – ширина башмака

a – внутренняя ширина башмака

h1 – максимальная высота башмака

c – минимальная высота башмака (от основания опоры до хомута)

l – расстояние от оси хомута до торца опоры в направлении трубопровода

На рисунке 1 показаны основные размеры: D, H, B, a, h1, c.

Рисунок 1. Опора скользящая хомутовая СПО серия 1-487-1997.00.000.

Характеристики

Максимальный шаг между опорами на основании серии 1-487-1997.00.000 должен быть следующий:

• ДУ 50 – 5,0 метров;
• ДУ 65 – 5,5 метров;
• ДУ 80 – 6,0 метров;
• ДУ 100 – 7,0 метров;
• ДУ 125 – 8,0 метров;
• ДУ 150 – 9,0 метров;
• ДУ 200 – 10,0 метров;
• ДУ 250 – 10,0 метров;
• ДУ 300 – 12,0 метров;
• ДУ 400 – 12,0 метров.

Величина сдвига ΔL (мм) опоры от центра опорной подушки должна рассчитываться по формуле:

Где α – коэффициент линейного расширения стали (0,012 мм/м 0С) , L – расстояние от опоры до НЩО, t – температура теплоносителя, tмон – температура наружного воздуха, tро- расчетная температура отопления наиболее холодной недели ( для Санкт-Петербурга принято -26 °C)

Площадь подушки под СПО рассчитывается исходя из расчета коэффициента 4 кгс/см2 с коэффициентом перегруза 1,15. На скользящие опоры наносится антикоррозийное покрытие в соответствии с требованиями СНиП 2.04.07-86. В качестве антикоррозийного покрытия используется битумно-резиновая органосиликатная мастика МБР-ОС-Х-150.

Материалы

Скользящая опора состоит из горячекатанного углеродистого проката ГОСТ 19903-74 и стальных горячекатанных равнополочных уголков ГОСТ 8509-86. Скоба, ребро и хомуты производятся из проката углеродистой стали качественной или обыкновенного качества толщиной 3,0 мм в соответствии с ГОСТ 16523-97 и толщиной 4,0 мм в соответствии с ГОСТ 14637-89. Болты должны быть произведены на основании ГОСТ 7798-70 из стали Ст20 ГОСТ 1050-88, гайки на основании ГОСТ 5915-70 из стали Ст20 ГОСТ 1050-88 и шайбы на основании ГОСТ 9065-69 Ст10 ГОСТ 1050-88. Опоры изготавливается при помощи гильотинной резки. Приварка хомутов происходит сплошным швом электродами ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 или сварной проволокой ГОСТ 2246-70. На готовую опору наносится грунтовое покрытие.

Рекомендации по применению

Скользящие опоры рекомендовано использовать на тепловых сетях и технологических трубопроводах. Опоры рекомендовано монтировать на опорные подушки в соответствии с СНиП 3.05.03-85. Опорные подушки под скользящие опоры трубопроводов должны устанавливаться на расстояниях, предусмотренных в СНиП II-Г.10-73 (II-36-73). Максимальный шаг между опорами зависит от диаметра и варьируется от 5 до 12 м. Расстояние между скользящей опорой и неподвижной щитовой опорой должно регламентироваться соответствующим нормативным документом.

Как правильно выбрать?

Опоры выбираются исходя из возложенных на них задач. Выбор опор регламентируется в проектной документации на тепловые сети. Выбор опор на основании назначения и гидродинамических параметров трубопровода регламентируется в таблице 1 настоящей статьи.

Транспортировка

Транспортирование может производиться всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на каждом виде транспорта. Башмаки, комплекты хомутов, болты и гайки транспортируются совместно.

Хранение

Опоры хранят в закрытых помещениях, рассортированные по маркам и видам. Помещение должно быть сухим для исключения появления преждевременной коррозии. Изделия на площадках хранят таким образом, чтобы обеспечить возможность идентификации и захвата каждого отдельно стоящего изделия. Размеры проходов и проездов между штабелями должны соответствовать СНиП 12-03.

Контроль качества, гарантия и срок эксплуатации

Контроль качества опор должен осуществлять Отдел Технического Контроль (ОТК). Приемка опор осуществляется партиями. В одну партию входят опоры одного вида, произведенные в течение суток. В случае нерегулярности производства данных изделий допускается включать в одну партию опоры, произведенные в течение недели. Приемка опор осуществляется на основе следующих задокументированных результатов:

• входной контроль сырья;
• операционный контроль, выполняемый в процессе производства;
• контроль сварных швов;
• периодические испытания готовых изделий;
• приемосдаточные испытания готовых изделий.

Периодические и приемосдаточные испытания регламентируются ТУ заводов-производителей. Гарантию на изделия и срок эксплуатации должны быть прописаны в сертификатах и паспортах качества, предоставляемые заводами-изготовителями.

Монтаж

Скользящие опоры монтируются на опорные подушки. Монтаж опорных подушек происходит в соответствии с СНиП 3-15-76. Опора приваривается к металлическому основанию опорной подушки электродуговой сваркой, что позволяет фиксировать местоположение СПО, не допуская ее скольжение по бетону или другой поверхности. Максимальное расстояние между опорами варьируется от 5 до 12 м и зависит от диаметра трубопровода.

Описание опор скользящих для трубопроводов и их виды

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.

Назначение опорных конструкций

Опоры являются важной частью всей конструкции трубопровода и выполняют функцию его фиксации в расчетном положении. Кроме того, они способствуют равномерному распределению нагрузок, вызванных большой массой систем теплоснабжения или магистральных транспортировочных трубопроводов.

Чаще всего их составные части изготовлены из металла, обладающего высоким удельным весом. Дополнительную весовую нагрузку создает транспортировка технологических продуктов:

• питьевой воды;
• технических растворов или суспензий;
• горячей воды или пара в теплотрассах.

Следует учитывать и тепловое воздействие перемещаемой среды, которое вызывает линейное расширение материала труб. Например, при прохождении водяного пара увеличение их линейных размеров достигает 1,2 мм на каждый погонный метр. Нельзя исключать и воздействие:

• сезонных температурных колебаний;
• интенсивных атмосферных осадков;
• сильных ветров;
• вибрационных явлений, возникающих при прокачке жидкостей, и приводящих к отклонению трубы от заданного расположения.

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.

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.

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.

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.

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.

Виды скользящих опор

Существующие модификации различаются в зависимости:

• от нагрузки трубы;
• способа крепления;
• степени свободы, которую скользящие элементы предоставляют трубе;
• назначения магистрали;
• ее пространственной ориентации;
• длины трубопровода и числа его изгибов;
• климатических особенностей, характерных для данного участка.

Хомутовые опоры применяются при прокладке магистралей наземным способом. Они фиксируют трубу с помощью хомутов, давая ей возможность перемещаться в продольном и поперечном направлениях. Коэффициент трения данного типа установок равен 0,3, для его уменьшения применяют специальную графитовую смазку.

Хомутовые опоры на кронштейнах обеспечивают трубе перемещение в конкретном направлении.

Шариковые опоры устанавливаются в тепловых сетях наземных и подземных коммуникаций. Оборудованные обоймой с шариками, они обеспечивают свободу перемещения трубы по оси и в поперечном направлении. Данный тип оптимален для труб с большим диаметром.

Роликовые опоры применяют при прокладке трубопроводов в тоннелях. Они поддерживают трубу по оси и в направлении магистральной линии, ограничивая ее перемещение специальными упорами. Роликовые модификации подразделяется на одно- и двухкатковые скользящие опоры.

Диэлектрические опоры призваны защищать трубы от блуждающих токов и статического электричества с помощью паронитовой изоляции. Их применяют для труб, изготовленных из углеродистых сталей.

Бугельные корпусные опоры с пружинным блоком, поглощающим толчки, устанавливаются в сейсмически активных регионах.

Особенности элементов скользящего типа

Скользящие элементы для трубопроводов частично фиксируют его, препятствуя возникновению в нем напряжений из-за перепадов температур. Если эти элементы будут неподвижными, возникающие напряжения могут привести к повреждению магистрали. Тем не менее, скользящие элементы приваривают к трубе, и они скользят по ее основе. Такой механизм позволяет снизить трение при постоянных смещениях трубы, вызванных:

• температурными усадками;
• меняющимся внутри трубы давлением;
• вибрационными явлениями.

Если не крепить к трубе скользящий элемент, то при смещениях в зазоры между ними будут попадать пыль, грязь, песок. Со временем абразивное воздействие этих частиц может вызвать разрушение стенок трубы.

Монтаж опор

Прежде чем составлять проект системы трубопровода, нужно определиться с расстояниями между скользящими опорами. Их нужно рассчитывать индивидуально, учитывая:

• характеристики транспортировочной магистрали;
• конструкцию опоры;
• назначение системы;
• место установки.

Например, трубопровод, по которому подается горячий пар, требует большего количества опор, которые устанавливаются достаточно близко друг к другу. После определения мест установки скользящих опорных конструкций их основания закрепляются на стационарных платформах.

Скользящие элементы крепятся к трубе до ее укладки в защитный футляр. Особое внимание нужно уделить защите заводской изоляции труб. Между футляром и элементом опоры укладывают плотный слой гидроизоляционного материала, а места, подвергающиеся трению, обрабатывают графитовой смазкой. На конечном этапе монтажа:

• на трубе закрепляются и стягиваются хомуты;
• сварочные швы и поврежденные места покрываются краской.

Скользящие опоры для трубопроводов незаменимы в различных сферах хозяйственной жизни:

• при прокладке теплотрасс;
• в металлургическом производстве;
• промышленном и гражданском строительстве;
• газодобывающей промышленности;
• нефтепереработке;
• жилищно-коммуникационных системах.

Обеспечивая целостность и сохранность трубопроводов, опоры дают возможность сэкономить огромные финансовые ресурсы на их ремонте.

Видео по теме: Этапы производства и контроля качества опор

Скользящая опора для трубопроводов

Изначально скользящая опора для трубопроводов обеспечивает одну степень подвижности в продольном направлении относительно оси магистрали. Реже используются опоры, позволяющие смещаться трубам и фитингам еще и в поперечном направлении, но тоже в горизонтальной плоскости. Другими словами, магистраль «скользит» по подушке опоры, отсюда и название этой конструкции.

По ряду причин жесткая фиксация трубопровода в неподвижных опорах может привести к порыву и прочим аварийным ситуациям. Поэтому на всем протяжении магистрали неподвижные опоры чередуются с подвижными, обеспечивающими одну и более степеней свободы в горизонтальной и/или вертикальной плоскостях.

Принцип действия

За исключением узлов ТУ 1468-001-00151756 большинство конструктивных исполнений опор трубопроводов могут быть и подвижными, и неподвижными. Основной проблемой длинномерной конструкции из стальных изделий остается линейное расширение конструкционного материала.

Поэтому под трубы устанавливаются, по большей части, подвижные опоры, компенсирующие вертикальные и боковые нагрузки:

• вспучивание грунта;
• осыпание почвы на отдельных участках;
• просадка грунтов с низким расчетным сопротивлением;
• снеговые и ветровые нагрузки;
• сейсмическая активность региона;
• напор воды при затоплении поймы или прохождении путепровода по дну водоема.

В узловых точках монтируются неподвижные опоры, обеспечивающие запас прочности всего трубопровода в целом. Чем большие вертикальные нагрузки испытывают скользящие опоры, тем выше сила трения при продольном смещении труб и износ, соответственно. В расчетах принимают следующие значения сил трения:

• сталь/фторопласт – 0,1;
• сталь/сталь – 0,3;
• сталь/бетон – 0,5.

В отдельных случаях коэффициент трения стали по стали может достигать 0,7 единиц. Перекос башмаков относительно опорных поверхностей приводит к резкому увеличению контактных напряжений.

В большинстве скользящих опор происходит трение поверхности труб об отдельные элементы сборочной единицы. Исключением являются опоры под сварку (приварку) и с прокладками из полимерных материалов. В первом случае сварка позволяет сместить акценты, трутся друг о друга детали самой опоры, труба подобных нагрузок не испытывает. Во втором варианте изнашиваются прокладки, являющиеся расходными элементами.

Разновидности скользящих опор

Для не одинаковых эксплуатационных условий с целью экономии бюджета реализации объектов скользящая опора для трубопроводов может изготавливаться из разных конструкционных материалов и проката.

Опора в изоляции ППУ

По умолчанию скользящая опора для трубопроводов не препятствует линейному смещению трубы вдоль ее оси. Поэтому основная задача опоры заключается в сохранении целостности утеплителя, который расположен снаружи трубы, и имеет значительно меньшую прочность и износостойкость.

Обычная опора обычно изготавливается из швеллера и разъемного хомута, нижняя часть которого приварена к столику, и является подушкой трубы. В усиленной скользящей опоре используется полноценная подушка из трубчатой заготовки и верхняя часть хомутов.

Используется опора для диаметров 32 – 1020 мм в системах паропроводов, теплопроводов, ХВС и ГВС.

Бескорпусная опора скользящая

Маркируется скользящая бескорпусная опора для трубопроводов ОПБ1 или ОПБ2, относится к серии Л8-515. В первом случае опора является вогнутой пластиной или куском трубы соответствующего диаметра. Во втором варианте исполнения дополнительно комплектуется хомутом из согнутой шпильки.

Используется для компенсации вертикальных нагрузок в трубопроводах диаметром 18 – 530 мм, и предотвращения износа от сил трения во время линейного перемещения. Хомут крепится, не к подушке, а непосредственно к стойке или элементам фундамента.

Бугельная скользящая опора

Маркируется скользящая бугельная опора для трубопроводов в зависимости от конструкции Т44, ТС-627 или БКХЛ, БКХНЛ. Относится сборочный узел к серии 5.903-13 (исполнение 8-95) или 4.903-10 (исполнение 4). В конструкции в обязательном порядке присутствует ленточный хомут, крепящийся на стальном корпусе гайками, реже сваркой.

Обычные бугельные опоры рассчитаны на среднее давление, при усилении ребрами жесткости их используют в нагруженных ответственных трубопроводах. Модификации Т44 предназначены для диаметра 377 – 1420 мм, температуры +425°С включительно и давления рабочего в пределах 4 МПа. Высота опор колеблется от 100 до 200 мм.

Диэлектрическая скользящая опора

Бугельная модификация скользящей опоры для трубопроводов с прокладками из паронита получила название диэлектрической конструкции. Существует несколько модификаций диэлектрической опоры скользящей:

• Т16 – один ленточный хомут, диаметр 194 – 630 мм;
• Т17 – два хомута, диаметр 194 – 1420 мм;
• Т18 – удлиненная, с ребрами жесткости, диаметр 194 – 1420 мм.

Относятся диэлектрические скользящие опоры к серии 4.903-10. Паронит является самым дешевым изоляционным материалом с высокой износостойкостью. Прокладка выполняет сразу две функции – изолирует трубопровод от наведенных и блуждающих токов, снижает трение при линейных перемещениях. За счет незначительной упругости добавочно гасятся вибрационные нагрузки.

Скользящая опора для трубопроводов АЭС и ТЭС

По регламенту ОСТ 24.125.150 выпускают скользящие опоры для трубопроводов атомных и тепловых станций. Верхнее значение температуры рабочей среды достигает +560°С, поэтому используются трубы из легированных сталей (нержавеющие, жаропрочные, хладостойкие, аустенитные) диаметром 57 – 920 мм.

Поэтому корпуса, бугели и ребра жесткости опор изготавливают из аналогичных конструкционных материалов.

Опора скользящая с направляющим хомутом

В серии Л8 197.000 скользящая опора для трубопроводов с направляющим хомутом изготавливается согласно ОСТ 34-10-620-93. Предназначены изделия для трубопроводов DN 50 – 500 мм с наружным диаметром 57 – 520 мм, соответственно с рабочим давлением среды до 1,6 МПа и температурой в пределах +80°С.

Конструктивно опора с хомутом направляющим представляет собой изогнутую шпильку, прижимающую трубу к одной или нескольким подушкам (бескорпусная опора).

Направляющая скользящая опора

В серии по стандарту СТО 79814898 130-200 скользящая направляющая опора для трубопроводов имеет самую оригинальную конструкцию:

• верхняя часть из двух боковых клиньев на собственной платформе приварена к трубопроводу;
• нижняя часть из стального листа с направляющими жестко зафиксирована на фундаменте.

Маркируется опора Л8-180, применяется в магистралях тепловых станций с высокой температурой рабочей среды. Предназначена конструкция для диаметров 50 – 1620 мм, давления среды в пределах 4 МПа.

Скользящая неподвижная опора

Свое противоречие в названии скользящая неподвижная опора для трубопроводов оправдывает за счет специального технического решения:

• нижняя опорная пластина прикреплена к фундаменту/стойке жестко (сварка, болты);
• верхняя часть из подушки в корпусе из гнутого уголка и хомутами для фиксации трубопровода может скользить по направляющим в осевом направлении.

Это позволяет компенсировать любые эксплуатационные нагрузки – вибрации, пульсации, линейное расширение, вертикальные и боковые усилия. Все детали изготавливаются из стали 20, что позволяет снизить себестоимость продукции.

Опора-скоба

Для диаметров 16 – 89 мм используется скользящая опора-скоба для трубопроводов общего назначения из углеродистой и конструкционной стали. Она входит в серию Л8 5113, точно так же и обозначается в документации. Конструкция состоит исключительно из полосового хомута и крепежом для него.

Скользящая опора с направляющей скобой

В отличие от предыдущего варианта скользящая опора для трубопроводов с направляющей скобой имеет крепление лишь с одной стороны трубы. Хомут неполный, устанавливается на одну сторону фундамента, огибает тело трубы, но не крепится свободным краем. Для направляющей скобчатой опоры принято обозначение Л8 514, поскольку в этой серии и относится изделие.

Опора скользящая с плоским хомутом

В серии 5.903 имеется скользящая опора для трубопроводов с плоским хомутом для диаметров 14 – 89 мм. Изготавливается сборочная единица из углеродистых и легированных сталей. Представляет собой глубокую подушку на стойке. Плоский хомут фиксирует элемент трубопровода в проектном состоянии, на него не передаются внешние нагрузки. Обозначается опора с плоским хомутом либо ТС 625, либо Л8 512.

Скользящая опора подкладная для труб в футляре

Специальная скользящая опора для трубопроводов, изготовленных из труб в футляре обозначается ФСО1. Применяется для диаметров 325 – 1420 мм, имеет высоту 10 – 145 мм. Хомуты цельные, стягиваются над трубой в верхнем положении, нижней неразъемной частью заходят под подушку, крепятся к стойке корпуса.

Подкладная скользящая опора для ППУ труб

Обозначается относящаяся к серии 1-487-1997 скользящая опора подкладная для трубопроводов в изоляции ППУ аббревиатурой ФСО2. Бугельные ленточные хомуты имеют минимальный контакт с достаточно хрупкой поверхность утеплителя, поэтому не повреждают его при линейных подвижках труб. Башмак опоры сделан из уголка, хомуты могут быть прутковыми или ленточными. Используется ФСО2 для диаметров 57 – 1420 мм.

Стальная скользящая опора

В серии 4.903-10 обозначается скользящая стальная опора для трубопроводов Т15 (для диаметров 115 – 1420 мм) или Т14 (диаметр 32 – 1420 мм). Имеет высоту 100 – 200 мм, все элементы сделаны из стали 3СП5 или 09Г2С. применяется скользящая опора в трубопроводах высокого давления до 100 кгс/см2 включительно. Трубам обеспечивается единственная степень подвижности – в осевом направлении.

Приварная скользящая опора

Изначально выпуск скользящих приварных опор трубопроводов регламентируется отраслевым стандартом ОСТ 34-10-616-93. Изделия предназначены для следующих эксплуатационных условий:

• трубопроводы объектов энергетической отрасли;
• температура среды максимум +300°С;
• давление среды 2,5 МПа максимум;
• номинальный диаметр DN 57 – 1620 мм;
• конструкционный материал углеродистая и нержавеющая сталь.

В стандарте ОСТ 34-10-616 содержатся таблицы с вариантами исполнения скользящих опор под конкретные осевые и вертикальные нагрузки. Особенности конструкции отражены в названии опоры:

• верхняя ее часть состоит и подушки седлообразной формы на подставке из гнутого уголка;
• нижней частью является пластина с двумя направляющими уголками;
• верх приваривается к трубопроводу, низ крепится анкерами к фундаменту;
• опорная пластина может сдвигаться по направляющим, обеспечивая одну степень свободы конструкции.

Нечетная маркировка 001 – 221 принята для опор из углеродистой стали ст. 20, четная 002 – 222 для опор из нержавейки AISI 304.

Некоторые производители маркируют эти опоры ОПП1 (18 – 48 мм), ОПП2 (57 – 1620 мм), ОПП3 (57 – 1620 мм).

Регулируемая опора

Конструкция состоят из опорной пяты с направляющими, по которым можно перемещать клиновые упоры с обеих сторон. Это позволяет изменять диаметр трубчатой подушки, использовать скользящую опору в трубопроводах разного диаметра.

Обозначается опора ОР, обеспечивает регулировку по высоте 15 – 30 мм, предназначена для диаметров 175 – 1020 (DN 150 – 1000).

Скользящие опоры серии Т13

Для малых диаметров трубопроводов 32 – 150 мм используется следующая конструкция:

• стойка из двутавра, поставленного на торец;
• листовой материал снизу для увеличения поверхности опоры;
• полукруглые вырезы в полках двутавра под диаметр трубы.

Для диаметров 194 – 630 мм собирается усиленная коробчатая конструкция с двумя подушками из стальной полосы.

Серия Т15 скользящих трубопроводных опор

Конструкция отличается от предыдущего варианта:

• швеллер уложен набок;
• изнутри наварены ребра жесткости;
• на них крепится седло подушки.

Для скользящих опор Т15 приняты типоразмеры 194 – 1420 мм, используются они на прямых магистральных участках.

Маркировка скользящих опор

Для скользящих опор трубопроводов приняты несколько типов специальных обозначений:

• КХ – корпусная хомутовая;
• ОПХ – подвижная хомутовая;
• ОПБ – подвижная бескорпусная;
• ХБ – хомутовая бескорпусная;

Буквы Ш, У, Т и ТР в маркировке указывают, из какого сортамента изготовлена опора – швеллер, уголок, тавр и труба, соответственно.

По стандартам ГОСТ, ТУ, ОСТ и СТО опоры скользящие чаще всего маркируются по типу исполнения, взятому из таблиц. Например, Опора 207 СТО 79814898-130-2009.

Существуют чертежи Л8-136 – Л8-524 и серии 1-487-1997.00.00, 5.903-13, 4.903-10 для изготовления опор, в том числе скользящих. Маркировка сборочным узлам присваивается согласно этой документации. Например, Л8-515.000 соответствует бескорпусной скользящей опоре.