Опоры трубопроводов виды и назначение

Разновидности опор трубопровода

Выбор вида опоры для трубопровода напрямую зависит от характеристики почвы, над которой необходимо проложить магистраль. Как правило, монтаж надземных конструкций проводится в песчаных районах, на участках горных разработок, в болотистой или пучинистой местности. Также надземные трубопроводы прокладываются в районах с вечномерзлым или неустойчивым грунтом, а также на территориях опасных сходом оползней.

Выбор вида опоры для трубопровода напрямую зависит от характеристики почвы, над которой необходимо проложить магистраль. Как правило, монтаж надземных конструкций проводится в песчаных районах, на участках горных разработок, в болотистой или пучинистой местности. Также надземные трубопроводы прокладываются в районах с вечномерзлым или неустойчивым грунтом, а также на территориях опасных сходом оползней.

Кроме того, установка магистрали на опоры осуществляется с целью преодоления природных или искусственных препятствий. В таких случаях для обеспечения конструкции максимальной устойчивости следует грамотно рассчитать и использовать ее собственную несущую способность. Также проекты прокладки трубопроводов для перегонки нефти и газа нередко предусматривают и строительство специальных мостов. В каждом отдельно взятом случае использование той или иной разновидности опор при строительстве должно быть обосновано техническими и экономическими расчетами.

Опора трубопровода – специальная конструкция, призванная принимать на себя основную нагрузку при его эксплуатации, распределяя ее на несущие конструкции и почву. В зависимости от рядка факторов и технологической особенности трубопровода избираются конкретные виды опор, которые удерживают сооружение в нужном положении. Минимизируя нагрузку, эти приспособления не позволяют трубам и соединяющим их деталям деформироваться под воздействием вибраций, давления транспортируемой среды, а также в результате перепада температур. Надежность системы трубопровода напрямую зависит от того, насколько точно с технологической точки зрения подобраны опорные конструкции.

Основные классификации трубопроводных опор подразделяют их в зависимости от типов и конкретного предназначения. Так, по типу конструкции различают:

  1. Опоры бескорпусные представляют собой разновидность хомутов, которые плотно затягиваются на трубах. Будучи, по сути, очень жестким креплением, хомутовая опора относится к разряду неподвижных. Однако также она может выступать и в качестве опоры скользящей; в таком случае крепление не притягивается к детали вплотную и тогда она свободно перемещается в пределах диаметра опоры.
  2. Приварная корпусная опора – одна из самых экономичных деталей. Такие изделия просты в изготовлении и требуют недорогого материала и минимум трудовых затрат. Конструкция приварных корпусных опор бывает различной. К таковым можно отнести как простое кубическое изделие со специальным углублением для укладки в него магистральной трубы, так и сложное сооружение, состоящее из множества гнутых элементов и выемок. Опоры последней разновидности производятся под заказ, в соответствии с конкретными техническими требованиями, которые предъявляются к строящемуся трубопроводу. Крепление корпусной приварной опоры к магистрали осуществляется посредством сварки.
  3. Хомутовые корпусные опоры производятся в двух разновидностях – с круглым, либо с плоским хомутом. Первые применяются при строительстве трубопроводов из стали. Вторые же могут использоваться в качестве крепления как для стальных, так и для полиэтиленовых деталей.
  4. Опоры для отводов. Такие конструкции монтируются для обеспечения устойчивости той части трубопровода, в которой происходит его изгиб. Существует две разновидности таких опор – для гнутых и для штампосварных отводов.
  5. Опоры щитовые применяются при прокладывании трубопроводов, монтируемых вертикально. Устанавливаются такие конструкции при помощи крепежа к строительным перекрытиям и массивным балкам. Необходимость в щитовых опорах возникает в том случае, когда трубопровод необходимо протянуть через стену.
  6. Одним из наиболее сложных с технологической точки зрения типов опор трубопровода являются пружинные блоки. Строго говоря, эти изделия не являются самостоятельными приспособлениями и используются только в сочетании с другими разновидностями опор, выступая в качестве амортизаторов.
Читайте также:  Инструмент для фигурной обработки дерева

Основными материалами при конструировании опор трубопровода являются: конструкционная сталь, а также железобетон. Гораздо реже используется природный камень.

Существует и ряд иных классификаций. Так, по способу крепления различают неподвижные и скользящие опоры.

Надёжная работа трубопровода во многом зависит от качественного его крепления и защиты. В процессе использования на трубы любой магистрали — как протяжённой, так и локальной (внутри одного предприятия), на элементы воздействуют различные нагрузки:

  • вертикальные, осевые и поперечные нагрузки;
  • крутящие моменты.

Основная роль опор трубопровода заключается в восприятии этих нагрузок, гарантируя бесперебойную работу магистрали в течение всего эксплуатационного срока. Все опорные элементы производятся в полном соответствии с ГОСТ и ОСТ, также играют важную роль технические требования предприятия-заказчика.

Опорная конструкция – один из важнейших элементов в трубопроводной системе. Все нагрузки, действующие на трубы, компенсируются именно с помощью этих элементов и передаются в грунт или на несущие конструкции.

Правильный выбор типа опор для трубопровода любого назначения определяется расчётом усилий нагрузки и её направлением, также важно смоделировать работу опорной системы в рабочих условиях. При увеличении размера трубы (в диаметре за счёт температурного расширения и сжатия) повышается коэффициент трения опор, что может привести к преждевременному износу. Также есть различные условия, не позволяющие использовать определённые типы опорных элементов.

Трубопроводы с опорной системой имеют следующие назначения:

  • Газовые и нефтяные транспортировочные магистрали;
  • Технологическое сообщение внутри предприятий с переносом газов и жидкостей;
  • Трубопроводные системы особого назначения – на тепловых и атомных станциях;
  • Трубопроводы инженерных сетей.

В зависимости от назначения, типа и направления нагрузок трубы снабжаются опорной системой, которая позволит поддерживать постоянную функциональность сетей.

Типы опор технологических сетей

Исходя из устройства и назначения, опорные конструкции подразделяются на два основных типа – подвижные и неподвижные.

Читайте также:  Распылитель для извести своими руками

Трубопроводы технологического назначения классифицируют:

  1. По материалу труб;
  2. По роду вещества, для транспортировки которого они предназначены;
  3. В зависимости от агрессивности сред, транспортируемых с помощью магистрали;
  4. По рабочим характеристикам;
  5. С учётом местоположения;
  6. По группам и категориям.

Все эти параметры необходимо учитывать также и при подборе опор стальных для технологического трубопровода.

Опоры, как уже было сказаны выше, делятся на подвижные и неподвижные, но и внутри этих групп есть множество категорий и типов.

Виды подвижных опор для трубопроводов

В зависимости от возможности к движению и смещению подвижные опорные части подразделяют таким образом:

  • Скользящие – не препятствуют тепловому перемещению в осевом и поперечном направлении;
  • Шариковые – обычно применяются в местах поворота труб большого размера (в диаметре);
  • Катковые – пята опоры под трубопровод имеет специальный каток, который перемещается по основанию в специальном пазу;
  • Пружинные – служат для поглощения вибрации;
  • Лобовые;
  • Направляющие.

Если ни один тип из вышеперечисленных не подходит, то для крепления технологического трубопровода применяют подвесные опорные элементы, которые монтируются на специальные кронштейны или консоли.

Неподвижные опоры для технологических трубопроводов

Опоры прочно закрепляющие трубу технологического назначения на месте без возможности движения и смещения бывают трёх видов:

  1. Хомутовые – в этом случае труба крепится к телу опоры с помощью хомута;
  2. Приварные – самое жёсткое соединение, крепёж происходит с применением сварочных работ;
  3. Упорного типа.

Стоит помнить, что при монтаже труб технологического назначения, эксплуатация которых часто связана с изменением температур, неподвижные опоры лучше не использовать – это может привести к преждевременному износу магистрали.

Для осуществления безаварийной работы трубопровода нужно обеспечить правильную работу компенсаторов. Для осуществления этой задачи основным вопросом встает правильная установка опор трубопровода.

Читайте также:  Крепежная лента для крепления грузов

Существуют два вида опор:

  • Неподвижные;
  • Подвижные (направляющие).

Подвижные опоры еще называют скользящими опорами.

При проектировании трубопровода не рекомендуется установка более одного осевого компенсатора между двумя неподвижными опорами в связи с вероятность возникновения угловых нагрузок различного происхождения.

Опоры в первую очередь предназначены для защиты трубопровода от возможных внешних нагрузок. Поэтому расчету конструкций опор трубопровода уделяется особое внимание.

При монтаже трубопровода возможны появления различного рода усилий и моментов на трубопровод. Нехватка скользящих опор зачастую приводит к аварийным ситуациям еще на этапе прокладке. При этом компенсаторы, рассчитанные только на осевые нагрузки, зачастую выходят из строя, даже не начав работу.

Назначение неподвижных опор:

Неподвижные опоры предназначены для осуществления жесткости и защиты трубопровода от осевых воздействий компенсаторов, гидродинамических нагрузок, сил трения и других видов воздействия на трубопровод.

Неподвижные опоры осуществляют фиксацию трубопровода, придавая ему жесткость и воспринимают усилия, в том числе от осевого компенсатора.

Назначение направляющих (скользящих) опор:

Скользящие опоры предназначены для осуществления защиты трубопровода от возможных угловых нагрузок на осевые компенсаторы и другие устройства конструкций коммуникации трубопровода. Таким образом, направляющие опоры передают усилия трубопровода в определенном направлении (вдоль оси компенсатора). При монтаже они выполняют роль центрирования (осуществляют соосность) трубопровода.

С целью осуществления правильной работы скользящих опор следует снижать трение на них.