Качественные опоры трубопроводов – залог безопасности

Важнейшим условием безаварийной долговременной эксплуатации трубопроводов (в том числе и технологических) является надежность и прочность их крепления.

Металлоконструкции, отвечающие за этот аспект монтажа трубопроводных систем, подразделяются на три основных группы:

• опоры;
• подвески;
• кронштейны.

Помимо этих приспособлений существуют и прочие разновидности приспособлений, но эти встречаются наиболее часто. Сегодня нас интересуют опоры трубопроводов, и речь пойдет о предназначении и конкретных разновидностях этих важных элементов.

Неподвижные опорные конструкции

Неподвижные опоры трубопроводов являются важным элементом трубопроводных систем и предназначаются для обеспечения нивелирования линейных удлинений труб, вызванных изменениями температуры рабочей (транспортируемой) среды. Такие опоры иногда называют мёртвыми, но они весьма живо и оперативно реагируют на изменения параметров системы, поддерживая ее в рабочем состоянии даже при критически высоких температурах.

Это очень ценное свойство, так как, помимо линейных температурных деформаций, опорные конструкции принимают на себя вес всей системы вместе с транспортируемой внутри неё средой, контрольным оборудованием, запорной и иной арматурой. Чтобы хоть немного облегчить работу опор между ними обычно монтируются компенсаторы.

Выбирая опоры определенной конструкции (хомутовые, приварные, упорные), проектировщики учитывают тот факт, что осевые нагрузки передаются на все неподвижные опоры трубопроводов без исключения, а боковые усилия действуют лишь на опорные конструкции, расположенные в непосредственной близости от поворотов трубопровода и в местах подсоединений. Для определения точного числа опор и мест их монтажа необходимо произвести весьма сложные расчеты.

Подвижные опоры: перемещения в рамках дозволенного

Несколько иной принцип работы имеют подвижные опоры трубопроводов. В отличие от неподвижных опорных конструкций, они дают возможность элементам трубопроводной системы свободно перемещаться при температурных деформациях и прочих нагрузках.

Величина и направление разрешенного перемещения в каждом конкретном случае определяется специалистами, и на основе этих расчетов может быть выбран определенный тип подвижной опорной системы с заданными параметрами.

Подвижные опоры подразделяются на типы согласно принципу действия и особенностям конструкции.

Приведем основные:

1. скользящие;
2. шариковые;
3. катковые;
4. пружинные.

Такие опорные конструкции способны воспринимать силу тяжести трубопроводных систем (вместе с теплоизоляцией, арматурой, рабочей средой), то есть, вертикальные нагрузки, а также горизонтальные усилия, величина которых напрямую зависит от коэффициента трения на подошве опор.

Чаще других в трубопроводных системах используются скользящие опоры. По различным опорным конструкциям они способны перемещаться вместе с трубами. У специалистов принято считать коэффициент трения для скользящих опорных конструкций равным 0,3.

В тех случаях, когда специфика эксплуатации трубопроводной системы требует обеспечения возможности более свободного перемещения труб, используются катковые опоры, коэффициент трения которых исчисляется величиной 0,1. В некоторых ситуациях при монтаже трубопроводов применяют шариковые опоры, способные воспринимать боковые и осевые горизонтальные нагрузки.

В трубопроводных системах, работа которых характеризуется повышенным уровнем вибрации, незаменимыми элементами являются пружинные опоры трубопроводов. Только конструкции данного типа могут обеспечить надежность фланцевых и сварных соединения, поглощая вибрации, порождаемые работой технологического оборудования.

Кронштейны и подвески

Кронштейны предназначены для крепления элементов трубопроводов к строительным конструкциям (стенам, колоннам и т.п.). На кронштейнах и консолях можно закрепить опорные конструкции, на них же принято крепить подвески. Последние бывают одинарными и двойными, групповыми и индивидуальными, а также шпренгельными.

Таблица 1. Марки сталей для деталей опор

Таблица 2. Материал крепежных изделий