Статья о том, какие бывают опоры трубопроводов, как их выбирают и проектируют.

Крепление трубопроводов

Для крепления станционных трубопроводов применяются следующие типы опор и подвесок:

• Неподвижные опоры
• Подвижные опоры

Для перемещений в горизонтальной плоскости:

• Жесткие подвески
• Катковые опоры
• Скользящие опоры
• Качающиеся опоры

Для перемещений в горизонтальном и вертикальном направлениях:

• Пружинные подвески
• Опоры постоянного усилия
• Направляющие опоры
• Проходы через стены и перекрытия

Направляющие опоры вертикальных трубопроводов обычно не несут весовой нагрузки.

Проходы через стены и перекрытия выполняются, как направляющие опоры.

Все подвижные опоры, кроме скользящих, являются опорами с малым сопротивлением перемещению.

Неподвижные опоры

Неподвижные опоры располагают исходя из условий самокомпенсации трубопровода. Неподвижные опоры должны крепиться к частям здания, способным воспринять усилия, передаваемые на неподвижные опоры при наиболее неблагоприятном случае нагрузки.

На каком расстоянии ставить опоры

Расстояние между опорами на горизонтальных участках трубопровода Zmax принимаются для трубопроводов по нормальям.

Развернутая длина горизонтальной трассы трубопровода между опорами у поворота не должна превышать 2/3 от максимально допустимого пролета Zmax. Т.е Z < 2/3 Zmax

На вертикальных участках возможно ограничиться креплением только верхней части трубы, растягивающие напряжения от собственного веса всегда незначительны.

Максимальные пролеты труб можно принять из таблиц:

Для трубопроводов по ТУ 14-3-190-04 t≤425ºC Pу<2,5 МПа

DxS	Lmax
57x3	3,6
76x3	4,6
89x3,5	4,9
108x4	6,3
133x4	7,4
159x5	8,9
219x7	11,8
273x8	12
325x8	12
377x9	12
426x9	12

Для трубопроводов по ГОСТ 10704-91 t≤300ºC Pу<1,6 МПа

DxS	Lmax
57x3	4,1
76x3	4,9
89x3,5	5,1
108x3,5	6,5
159x4,5	9,1
219x6	11,8
273x6	12
325x6	12
426x7	12
478x7	12

Однако, во избежание вибраций и для более равнормерного распределения нагрузок на перекрытия, целесообразно предусматривать опоры в 2-3 местах вертикальных трубопроводов, располагая их так, как это представляется удобным в конструктивном отношении.

Жесткая подвеска

Наилучшим типом подвижного крепления для трубопроводов с горизонтальным пермещением является жесткая подвеска, простая по своей конструкции и обладающая малым сопротивлением перемещению.

Длина тяги в простой подвеске должна быть не менее:

• L=40 ∆ при монтаже без смещения
• L=20 ∆ при монтаже со смещением

Где ∆ - горизонтальное смещение хомута, вызываемое тепловым удлинением трубопровода. При выполнении подвесок с тягами длиной L < 40 ∆ , на чертеже подвески должно быть указано положение хомута при монтаже и задано смещение подвески от вертикали на величину 0,5 ∆

Для увеличения длины тяги возможно выполнение подвески таким образом:

Качающаяся опора

Качающиеся опоры применяются в редких случаях, при необходимости создать опору для трубы, расположенной высоко над перекрытием и отсутствии возможности применить подвеску.

За 10 лет проектирования ни разу не встречал такой опоры.

Качающаяся опора имеет малое сопротивление перемещению. Наименьшая длина стойки определяется теми же условиями, что и длина подвески. Стойка должна быть рассчитана на внецентренное сжатие.

Скользящая опора

Скользящая опора является наиболее простым и дешевым типом опоры.

Недостатком скользящей опоры является значительное сопротивление перемещению, достигающее 30% нагрузки на опору. Силы трения передаются на неподвижные опоры и создают дополнительные напряжения в стенках трубы.

Составляющая силы трения, направленная вдоль трубы, вызывает незначительные сжимающие продольные напряжения.

Составляющая силы трения, перпендикулярная оси трубы, вызывает дополнительные изгибающие напряжения, которые могут достигать значительной величины.

Учитывая это, на ответственных трубопроводах следует избегать применения скользящих опор, ограничиваясб их установкой только в точках с малыми поперечными смещениями трубопровода.

Применение отдельных скользящих опор является целесообразным для борьбы с вибрациями трубопроводов.

Пружинные подвески

Наилучшим типом опоры для трубопроводов с вертикальными перемещениями являются пружинные подвески.

Пружинные подвески могут выполняться с установкой одной, двух и трех пружин последовательно, а при параллельной установке пружин с двумя, четырьмя и шестью пружинами. При перемещениях более 150 мм целесообразно применять опоры постоянного усилия.

Конструкции креплений

Каждое крепление состоит из следующих основных частей:

1. Крепление к трубе
2. Промежуточные элементы, соединяющие крепление к трубе с креплением к зданию/сооружению
3. Крепление к зданию/сооружению

Конструкции креплений к трубе и соединительных элементов принимаются по действующим нормалям.

Конструкции креплений к зданию принимаются, по возможности по сборнику нормалей креплений разработанных МОТЭПом. При отсутствии в сборнике необходимых типовых решений, конструкции, конструкции креплений к элементам зданий разрабатываются при проектировании опор.

Конструкции, несущие трубопровод, и его опоры должны быть рассчитаны на вес трубопровода, изоляции и вес воды в рабочих условиях и при гидравлических испытаниях.

Нагрузки на опоры

Опоры и подвески паропроводов с условным проходом не более 300 мм должны рассчитываться на вес металла, фактический вес изоляции, вес рабочей среды и вес воды при гидравлических испытаниях.

Опоры и подвески для паропроводов с наружным диаметром 300 мм и более должны рассчитываться на вес металла и фактический вес изоляции, при монтаже и гидравлических испытаниях должно быть предусмотрено применение предохранительных приспособлений для разгрузки пружин.

В расчетах опор и подвесок должны учитываться усилия, возникающие при термических деформациях трубопроводов.