Скользящие опоры для трубопроводов в Казани

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.

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.

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.