Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Гост 14911-82 детали стальных трубопроводов. опоры подвижные. типы и основные размеры (с изменением n 1)

Подвижность катковых опор

Катковые опоры трубопроводов обеспечивают элементам системы достаточную подвижность — отклонения труб вбок и по оси могут составлять до 50мм. С помощью этих конструкций трубопроводная система способна переносить даже очень сильные нагрузки без последствий для дальнейшей эксплуатации, срок бесперебойной работы и исправной службы трубопровода продлевается.

Катковый блок включает в себя три конструкционных элемента:

  • каток,
  • обойму,
  • опорную и промежуточную плиту.

Установка каткового блока производится непосредственно по центру опоры, а крепление осуществляется в верхней части посредством сварного соединения деталей.

Для изготовления катковых блоков компания-производитель обычно старается использовать прочные марки стали, обладающие хорошей устойчивостью к деформациям и превосходными антикоррозийными характеристиками.

Монтаж опор трубопроводов должен обязательно выполняться квалифицированными специалистами. Только они смогут установить опоры так, чтобы изделия работали максимально эффективно.

Таблица 1. Опоры и подвески трубопроводов — сводная таблица

 п/п

№ ОСТа

Наименование

 Дн

п/п

№ ОСТа

Наименование

 Дн

 1

 34-10-610-93

 Оп. неподвиж. для верт. короба

 16

 34-10-725-93

 Блок подв. привар. для гориз. тр.

 57-530

 2

 34-10-611-93

 Блок двухкатковый

 17

 34-10-726-93

 Блок подвес. с опорн. балкой

 57-1620

 3

 34-10-612-93

 Блок катковый пружинный

 18

 34-10-727-93

 Блок подвес. привар. для верт. тр.

 57-630

 4

 34-10-613-93

 Втулка с колпаком

 57-1420

 19

 34-10-728-93

 Блок подвес. хомут для верт. тр.

 57-630

 5

 34-10-614-93

 Оп. скользящая и неподвижная

 57-1420

 20

 34-10-729-93

 Блок подвески с проушиной

 6

 34-10-615-93

 Оп. приварная скользящая и неподвижная

 89-1620

 21

 34-10-730-93

 Блок подвески с серьгой

 7

 34-10-616-93

 Оп. хомутовая скользящая

 57-1620

 22

 34-10-731-93

 Блок подвески с плавником

 8

 34-10-617-93

 Оп. хомутовая неподвижная

 57-1620

 23

 34-10-732-93

 Блок подвески с траверсой

 9

 34-10-618-93

 Опора катковая

 57-1620

 24

 34-10-733-93

 Проушина с накладкой

  57-630

 10

 34-10-619-93

 Оп. скользящая и непод. с напр. хом.

 426-1620

 25

 34-10-734-93

 Плавник с накладкой

  57-630

 11

 34-10-620-93

 Опора сварных отводов

 57-530

 26

 34-10-735-93

 Хомут для горизонтальных тр-ов

  57-630

 12

 34-10-621-93

 Опора трубчат. крутоиз. отводов

 108-1420

 27

 34-10-736-93

 Хомут для вертикальных тр-ов

  57-630

 13

 34-10-622-93

 Оп. скользящая и неподвижная

 57-530

 28

 34-10-737-93

 Балки опорные

 14

 34-10-623-93

 Блок подв. привар. для гориз. тр-ов

 57-1620

 29

 34-10-738-93

 Лапа с накладкой

 630-1620

 15

 34-10-624-93

 Блок подв. привар. для гориз. тр-ов

 57-630

 30

 34-10-739-93

 Тяги резьбовые с муфтой

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.

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

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.

Использование и ремонт

В случае поломки или деформации самих опорных элементов требуется тщательная диагностика состояния деталей, надежности крепления к основной конструкции или оборудованию. Далее осуществляется замена дефектных деталей и восстановление характеристик по стандарту.

  • Необходимо очистить от мусора, пыли, грязи. Подвижные детали подвергаются промывке керосином и смазке солидолом; при деформации болтов, гаек, а также срыве резьбы, детали заменяют новыми. Также замена проводится для деформированных шариков в роликовых обоймах.
  • При наличии видимых признаков усталости металла или дефектов сварного шва, шероховатостей на подвижных деталях и опорных плоскостях, осуществляется полная замена прохудившихся деталей. У полосовых хомутов должен быть зазор, шириной не менее чем 10-20 мм между крайними частями лапок для натяга. Концы тяг следует заварить.

Диагностика смещения или сползания опор трассы проводится с помощью репер и индикаторов на стационарных частях оборудования. Для определения величины зазора используется линейка или штангенциркуль. При наличии индикаторов, достаточно сличить их показания с последними записями в ремонтном формуляре. При обнаружении разницы в показаниях диагностируется сползание или перемещение опор трубопровода с базовых поверхностей либо фиксирующих деталей конструкции. Любые прогибы, растяжения или провисания элементов конструкции, скручивания на укреплениях и схожие деформации подлежат немедленному ремонту в соответствии со стандартом.

В XXI веке получила распространение технология определения дефектов в опорах труб – снятие акустических шумов со стенок. Это позволяет находить повреждения в конструкции и своевременно проводить замену износившихся элементов.

Применение движущихся опор под трубопроводы дает возможность сберечь теплоизоляционное покрытие трубы. С их помощью получится избежать деформаций, которые происходят при растяжении и сжатии материала трубопровода из-за погодных изменений.

Качественный монтаж, соблюдение правил эксплуатации, контроль изготовления по государственному стандарту обеспечит долгий срок службы конструкции, износостойкость и эффективную работу магистрали.

  • Справочник снабженца №98. Металлопрокат. Трубопрокат: моногр. . — М.: Торговый Дом Металлов, ЛТД, 2016.
  • Соединения с натягом: Расчеты, проектирование, изготовление / Е.С. Гречищев, А.А. Ильяшенко. — М.: Машиностроение
  • Справочник мастера-машиностроителя / А.П. Иващенко. — М.: Государственное издательство технической литературы УССР
  • Статья на Википедии

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.

Установка конструкции

Чтобы вычислить расстояние между опорами при их установке, вы должны определиться с предназначением самого провода. Если речь идет о трубах с горячей водой, то расстояние должно быть меньше, чем для холодного трубопровода.

Элементы на провод устанавливаются перед протаскиванием труб в нужные футляры.

Следует уделять внимание целостности заводской изоляции изделия. Так, между ними металлическим футляром должен быть проложен бесшовный гидроизоляционный материал

На поверхность нужно нанести один слой графитовой смазки, если она будет подвержена трению.

Когда процесс монтажа завершится, то нужно приварить хомуты и качественно выполнить их стяжку.

Если же при сварке и других монтажных работ некоторые места опор были повреждены, их нужно окрасить. Установка элементов выполняется одновременно с прокладкой линейной части. При этом можно обойтись без специальной техники. Крепления осуществляются электродуговой сваркой. А еще не забывайте о соблюдении техники безопасности во время монтажа.

Итак, вы узнали, зачем нужны трубные скользящие опорные элементы, как они функционируют и устанавливаются. Рекомендуется при монтаже соблюдать правила безопасности.

Скользящая опора

Такая опора представляет собой специфическое устройство, позволяющее трубе иметь некоторую подвижность. Любой материал при нагревании расширяется. При жестко зафиксированном креплении это приводит к деформации труб и их повреждению. Наиболее уязвимыми считаются места стыков.

Главная задача, которую выполняет скользящая опора, – предотвращение возникновения чрезмерных нагрузок на трубопровод.

Давление внутри труб создает некоторую вибрацию. Чем длиннее трубопровод, тем больше угол отклонения. Не следует исключать и внешние неблагоприятные погодные условия, особенно сильный ветер или землетрясения.

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.

Опора под газопровод

Основная продукция:

  • Опоры трубопроводов ГОСТ 14911-82 ОСТ 36-94-83
  • ОПХ1
  • ОПХ2
  • ОПХ3
  • ОПП3
  • ОПП2
  • ОПП1
  • ОПБ2
  • ОПБ1
  • КП-А11(А21)
  • КП-А12(А22)
  • КХ
  • ТО
  • ТР
  • ТХ
  • ВП
  • КН
  • УП
  • ХБ
  • ТП
  • ШП
  • Т3
  • Т4
  • Т5
  • Т6
  • Т7
  • Т8
  • Т11
  • Т12
  • Т44
  • Т15
  • Т14
  • Т17
  • Т16
  • Т13

Опоры для трубопроводов

Опоры трубопроводов под газопровод

Опора под газопровод 108 Н=0, 95м УКГ 10.00-03 СБ Опора под газопровод 273 Н=0, 68м УКГ 12.00-01 СБ Опора под газопровод 57 Н=1, 77м УКГ 10.00 СБ Опора под газопровод 57 Н=0, 50м УКГ 10.00 СБ Кронштейн крепления газопроводов (2-х вспомогательных к основному)Ду 250, Ду 32, Ду 25 УКГ 14.00-24 СБ Кронштейн крепления газопроводов Ду 32, Ду 25 к кирпичной стене УКГ 2.00-04 СБ Подвеска для газопровода Ду50 УКГ 17.00 СБ Подвеска для газопровода Ду32 УКГ 17.00 СБ Подвеска для газопровода Ду25 УКГ 17.00 СБ Опора под газопровод 108 Н=1, 05м УКГ 11.00-04 СБ Кронштейн под газопровод Ду 108 УКГ 7.00-03 СБ Подвеска ПМ-57-200 Подвеска ПМ-45-100 Подвеска ПМ-32-50 Опора неподвижная Т11.06 Ду273 Опора 273-ШП-А2 ОСТ 36-146-88 Опора 159-ШП-А2 ОСТ 36-146-88 Опора 108-ШП-А2 ОСТ 36-146-88 Опора 76-ШП-А2 ОСТ 36-146-88 Опора 57-ШП-А2 ОСТ 36-146-88 Опора неподвижная лобовая двухупорная Т6.03 Ду 159

Опоры и подвески газопроводов (Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов)

5.50. Все газопроводы должны монтироваться на специальных опорах или подвесках, предусмотренных ГОСТами или нормалями машиностроения.

5.51. Опоры и подвески должны быть рассчитаны на собственную массу газопровода, массу воды (при гидравлическом испытании), тепловой изоляции и ледяной корки (для наружных трубопроводов) с коэффициентом 1,2, а также на горизонтальные усилия от температурных деформаций.

5.52. Опоры и подвески газопроводов должны располагаться на расстоянии не менее 50 мм от сварных стыков газопроводов.

5.53. Расположение опор и расстояние между ними определяются проектом.

5.54. В проекте должны быть указаны величины необходимого предварительного смещения подвижных опор и тяг подвесок для обеспечения тепловых перемещений трубопроводов во время эксплуатации. Величины предварительного смещения должны приниматься в соответствии с указаниями, приведенными в п. 6.13.

5.55. Для уменьшения трения между опорами и несущими конструкциями на газопроводах диаметром от 300 мм и более при прокладке их на отдельно стоящих опорах рекомендуется применять катковые опоры.

5.56. Для обеспечения проектного уклона газопроводов разрешается установка под подошвы опор металлических прокладок, привариваемых к закладным частям опорных строительных конструкций.

Установка металлических подкладок между опорами и трубопроводами не разрешается

ООО «Сигнал» комплектует опоры трубопроводов по всем существующим стандартам: ГОСТ, ОСТ и типовым сериям.

Возможно изготовление по чертежам и эскизам заказчика.

Опора для трубопроводов

Опоры для любых систем трубопроводов должны быть надежными и качественными. Они служат для улучшения работы системы и гарантии сохранения её целостности.

Есть два вида опор: подвижные и неподвижные. Первые, в свою очередь, в зависимости от требования конструкции трубопровода, могут быть:

  • скользящими;
  • полозковыми;
  • подвесными;
  • катковыми;
  • пружинными.

Их применение определяется конструктивными особенностями самого трубопровода и зависит от следующих показателей:

  • назначение труб (для чего именно используется магистраль);
  • место их установки (подземные, наружные, стеновые, шахтные);
  • пространственная ориентация (горизонтальной, вертикальной);
  • длина системы;
  • количество изгибов и поворотов.

Характеристики подвижности

Подвижные опорные части должны выполнять одновременно несколько функций. Прежде всего, они передают усилия опорной реакции трубы на несущую конструкцию. Желательно, чтобы место приложения вертикальной составляющей опорной реакции не изменялось. В противном случае приходится усложнять решение несущей конструкции. Кроме того, конструкция опорной части должна обеспечивать такое опирание трубы, чтобы напряжения в стенках последней были минимальными.

Необходимость в подвижности опор вызывается перемещением трубопровода под действием теплового расширения. Неподвижные опоры передают продольные нагрузки от трубопровода анкерным несущим конструкциям. Подвижные опоры устанавливают на промежуточные несущие конструкции, предназначенные для передачи вертикальных нагрузок. Горизонтальные нагрузки на промежуточные несущие конструкции пропорциональны коэффициенту трения в подвижных опорах трубопровода.

Горизонтальная подвижность

Продольно-подвижные опоры (катковые и скользящие направляющие) обеспечивают перемещения трубопровода вдоль оси. Шариковые и скользящие опоры обеспечивают подвижность, как в продольном, так и в поперечном к оси трубопровода направлении.

Расчётная сила трения одного трубопровода по опоре определяется умножением расчётной вертикальной нагрузки от этого трубопровода на коэффициент трения, принимаемый равным в опорных частях:

  • скользящих «сталь по стали» — 0,3;
  • катковых — вдоль оси трубопровода — 0,1; не вдоль оси — 0,3;
  • скользящих «сталь по бетону» — 0,5;
  • скользящих «сталь по фторопласту» — 0,1.

Детальные исследования сил сопротивления перемещениям в скользящих опорах «сталь по стали» показали, что среднее значение коэффициента трения находится в пределах 0,5—0,6, а максимальное может превышать 0,7. При испытаниях было отмечено, что башмак опирается на опорный лист крайне неравномерно; это приводит к возникновению больших контактных напряжений, что вызывает царапание, задиры металла и, естественно, сильно увеличивает сопротивление сдвигу.

Специально поставленные эксперименты показали, что при проектном положении катка величина коэффициента трения составляет 0,01—0,03 — это на порядок ниже нормируемого (0,1). Ржавление и засорение опорного листа песком приводит к увеличению коэффициента трения до 0,04—0,08. Перекос и упор в направляющие не приводит к остановке катка или проворачиванию его на месте; каток продолжает перемещаться относительно опорного листа, но коэффициент трения возрастает до 0,1—0,17.

Коэффициент трения фторопласта-4 в паре с твердым контртелом изменяется от исчезающе малых значений до 0,3. Значение коэффициента трения увеличивается с увеличением скорости скольжения, уменьшении давления и снижении температуры. При скорости скольжения не более 1 мм/с, давлении в пределах 100—400 кг/см2 и интервале температур от минус 60°С до 40°С в литературе указывается диапазон изменения значений коэффициента трения 0,008—0,15. ТУ 1468-001-00151756-2015 ограничивает коэффициент трения в узлах опорных скольжения низкого трения (УОСНТ) величиной 0,06 при любых эксплуатационных нагрузках.

Вертикальная подвижность

Пружинно-рычажный механизм опоры постоянного усилия

В технологических трубопроводных системах, которым свойственно не только горизонтальное, но и вертикальное расположение трубопроводов, тепловое расширение приводит к перемещениям трубопровода в вертикальном направлении. Вертикальная подвижность обеспечивается пружинными упругими опорами переменного усилия и опорами постоянного усилия.

Сложение сил в опоре постоянного усилия

Пружины упругих опор регулируются так, чтобы в рабочем состоянии трубопровода опоры воспринимали собственный вес трубопровода (с изоляцией и продуктом). На практике это требование сводится к обеспечению нулевых прогибов от веса в горячем трубопроводе. В упругих опорах вертикальная сила меняется пропорционально перемещению грузонесущей части.

Основным элементом одного из распространенных типов опор постоянного усилия является рычажно-пружинный механизм, который обеспечивает незначительное изменение величины сжатия пружины в определённом интервале перемещений. Другие конструктивные решения опор постоянного усилия основаны на использовании дополнительных пружин, действующих на грузонесущую часть через кулачки и рычаги с криволинейными поверхностями. Дополнительное воздействие приводит к выравниванию линейной характеристики основной пружины: грузонесущая сила в определённом диапазоне перемещений грузонесущей части становится постоянной.

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.

Характеристики подвижности

Подвижные опорные части должны выполнять одновременно несколько функций. Прежде всего, они передают усилия опорной реакции трубы на несущую конструкцию. Желательно, чтобы место приложения вертикальной составляющей опорной реакции не изменялось. В противном случае приходится усложнять решение несущей конструкции. Кроме того, конструкция опорной части должна обеспечивать такое опирание трубы, чтобы напряжения в стенках последней были минимальными.

Необходимость в подвижности опор вызывается перемещением трубопровода под действием теплового расширения. Неподвижные опоры передают продольные нагрузки от трубопровода анкерным несущим конструкциям. Подвижные опоры устанавливают на промежуточные несущие конструкции, предназначенные для передачи вертикальных нагрузок. Горизонтальные нагрузки на промежуточные несущие конструкции пропорциональны коэффициенту трения в подвижных опорах трубопровода.

Горизонтальная подвижность

Продольно-подвижные опоры (катковые и скользящие направляющие) обеспечивают перемещения трубопровода вдоль оси. Шариковые и скользящие опоры обеспечивают подвижность, как в продольном, так и в поперечном к оси трубопровода направлении.

Расчётная сила трения одного трубопровода по опоре определяется умножением расчётной вертикальной нагрузки от этого трубопровода на коэффициент трения, принимаемый равным в опорных частях:

  • скользящих «сталь по стали» — 0,3;
  • катковых — вдоль оси трубопровода — 0,1; не вдоль оси — 0,3;
  • скользящих «сталь по бетону» — 0,5;
  • скользящих «сталь по фторопласту» — 0,1.

Детальные исследования сил сопротивления перемещениям в скользящих опорах «сталь по стали» показали, что среднее значение коэффициента трения находится в пределах 0,5—0,6, а максимальное может превышать 0,7. При испытаниях было отмечено, что башмак опирается на опорный лист крайне неравномерно; это приводит к возникновению больших контактных напряжений, что вызывает царапание, задиры металла и, естественно, сильно увеличивает сопротивление сдвигу.

Специально поставленные эксперименты показали, что при проектном положении катка величина коэффициента трения составляет 0,01—0,03 — это на порядок ниже нормируемого (0,1). Ржавление и засорение опорного листа песком приводит к увеличению коэффициента трения до 0,04—0,08. Перекос и упор в направляющие не приводит к остановке катка или проворачиванию его на месте; каток продолжает перемещаться относительно опорного листа, но коэффициент трения возрастает до 0,1—0,17.

Коэффициент трения фторопласта-4 в паре с твердым контртелом изменяется от исчезающе малых значений до 0,3. Значение коэффициента трения увеличивается с увеличением скорости скольжения, уменьшении давления и снижении температуры. При скорости скольжения не более 1 мм/с, давлении в пределах 100—400 кг/см2 и интервале температур от минус 60°С до 40°С в литературе указывается диапазон изменения значений коэффициента трения 0,008—0,15. ТУ 1468-001-00151756-2015 ограничивает коэффициент трения в узлах опорных скольжения низкого трения (УОСНТ) величиной 0,06 при любых эксплуатационных нагрузках.

Вертикальная подвижность

Пружинно-рычажный механизм опоры постоянного усилия

В технологических трубопроводных системах, которым свойственно не только горизонтальное, но и вертикальное расположение трубопроводов, тепловое расширение приводит к перемещениям трубопровода в вертикальном направлении. Вертикальная подвижность обеспечивается пружинными упругими опорами переменного усилия и опорами постоянного усилия.

Сложение сил в опоре постоянного усилия

Пружины упругих опор регулируются так, чтобы в рабочем состоянии трубопровода опоры воспринимали собственный вес трубопровода (с изоляцией и продуктом). На практике это требование сводится к обеспечению нулевых прогибов от веса в горячем трубопроводе. В упругих опорах вертикальная сила меняется пропорционально перемещению грузонесущей части.

Основным элементом одного из распространенных типов опор постоянного усилия является рычажно-пружинный механизм, который обеспечивает незначительное изменение величины сжатия пружины в определённом интервале перемещений. Другие конструктивные решения опор постоянного усилия основаны на использовании дополнительных пружин, действующих на грузонесущую часть через кулачки и рычаги с криволинейными поверхностями. Дополнительное воздействие приводит к выравниванию линейной характеристики основной пружины: грузонесущая сила в определённом диапазоне перемещений грузонесущей части становится постоянной.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации