- Где и как применима скользящая хомутовая опора для бытового трубопровода
- Принцип действия
- Установка конструкции
- Преимущества и недостатки
- Классификация
- Основные виды скользящих опор исходя из назначения
- Виды скользящих опор
- Монтаж
- Конструкция
- Применение скользячек для труб
- Правила выбора
- Опора для трубопроводов
- Монтаж
- Качественные отличия разные марок
Где и как применима скользящая хомутовая опора для бытового трубопровода
Скользящие опоры используют при прокладке наружных коммуникаций, чтобы их элементы могли перемещаться в установленных пределах в вертикальном и горизонтальном направлении. Это предотвращает стирание поверхности о землю, которое происходит в двух случаях: при воздействии сильных вибраций в процессе транспортировки рабочей среды; при изменениях температуры окружающего воздуха.
Принцип действия
По большей части, именно установка подвижных скользящих опор помогает компенсировать нагрузки при эксплуатации. Среди наиболее часто встречающихся ситуаций, в которых необходимы такие элементы, можно выделить:
- вспучивание или просадка почвенного горизонта;
- осыпание верхнего слоя грунта;
- метеорологическая нагрузки (ветер, снег);
- сейсмическая активность;
- давление воды или иной жидкости при прокладывании труб под водными объектами.
Полностью избежать использования неподвижных опор нельзя – они необходимы для придания необходимого запаса прочности в стыках и узловых точках. Необходимо максимально точно рассчитать вертикальные нагрузки на подвижные элементы во избежание скорого износа при трении. Показатели силы трения при применении различных материалов в конструировании трубопровода рассчитывается на основании следующих значений:
- сталь на сталь – 0,3;
- на бетон – 0,5.
- на фторопласт – 0,1;
Величина коэффициент трения при взаимодействии стали по стали может при определенных условиях использования увеличиваться до 0,7 единиц. Серьезному увеличению контактных напряжений также способствует процесс перекашивания башмаков конструкции относительно поверхности оборудования.
Для большей части скользящих опор характерен постоянный процесс трения поверхностной части труб об отдельные элементы конкретных сборочных единиц системы.
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.
Преимущества и недостатки
- Легкость фиксации: скользящие опорные элементы под трубопроводы характеризуются быстрой установкой, что позволяет значительно снизить финансовые траты на производство.
- Надежность: как хомутовые, так и приварные скользящие опоры не только функциональнее неподвижных, но и безопаснее. Они позволяют сократить риск повреждения трубопровода при термическом расширении.
- Облегченная конструкция, что позволяет значительно снизить итоговую себестоимость. Его цена снижается, так как «мертвые» крепления более тяжеловесные, требуют больших затрат при монтаже и эксплуатации.
- Долговечность.
- Значительный выбор изделий на рынке.
Единственный недостаток скользящих опор — высокая рыночная стоимость.
Классификация
Скользящие опорные элементы по ряду параметров идентичны «мертвым» по конструкции. Отличаются же они тем, что основание последних намертво закрепляется анкерами или приваривается к инженерному сооружению, а подвижные опоры располагаются на траверсе таким образом, чтобы их линейному передвижению ничто не мешало. Диапазон диаметров труб, закрепляемых такими опорами от 18 до 1620 мм.
Вид опоры | Обозначение, способ монтажа |
Хомутовая | ОПХ – подвижная хомутовая, крепится гнутым хомутом круглого или плоского типа |
Бескорпусная | ОПБ – подвижная бескорпусная на подушке, соединяется П-образным хомутом |
Роликовая (катковая) | КН – Катковая направляющая, основание катается на роликах вдоль оси в продольном направлении |
Приварная | ОПП – П-образный гнутый профиль. Имеет 1-2 ввариваемых ребра для придания конструкции жесткости |
Самой простой в монтаже и эксплуатации является бескорпусная опора. Для ее установки требуется минимум материалов. Она представляет собой листовой стальной держатель, сформованный под диаметр трубопровода. Такая «подушка» часто дополнительно снабжена хомутом (ленточным или круглым) и опорной пластиной.
Для улучшения вида и износостойкости скользящая опора проходит через окрашивание грунтом или эмалью. Специальные защитные цинковые и порошковые покрытия также повышают уровень надежности детали.
Основной материал для изготовления подвижных опор – углеродистая сталь. При необходимости их использования в условиях низких температур применяется низколегированный вид металла. Отдельно можно упомянуть про диэлектрические опоры. Они востребованы в областях, связанных с высоким напряжением и присутствием электрического тока.
Основные виды скользящих опор исходя из назначения
- Жесткие.
- Направляющие — применяются для ограничения перемещений трубопровода вертикально и горизонтально в нежелательном направлении.
- Подвески — для подвижной фиксации труб.
- Опоры скольжения — необходимы для предотвращения вертикального движения.
- Упругие. Ограничивают только колебательные перемещения конструкции, при увеличении нагрузки смещение усиливается.
- Опоры постоянного усилия. Выдерживают нагрузку в обоих направлениях движения.
Виды скользящих опор
Изделия изготавливают из углеродистой или низколегированной стали в зависимости от суровости погодных условий в районе использования. Дополнительно обрабатывают специальным грунтовым покрытием от коррозии и проводят оцинковку для увеличения срока службы.
Классифицируют скользящие модели по типу действия.
- Жесткие делят на направляющие, которые ограничивают движение во все стороны, подвески для свободного перемещения звеньев и опоры скольжения, которые предотвращают вертикальное перемещение.
- Упругие — включают несколько пружин, которые обеспечивают нулевые прогибы от веса при высоких температурных значениях.
- Постоянного усилия — предназначены для сохранения степени рабочей нагрузки во всех возможных направлениях смещения.
В зависимости от типа конструкции выделяют следующие виды:
- на кронштейнах;
- хомутовые — применяют при вероятности угловых деформаций;
- шариковые — обеспечивают смещение в продольном и поперечном направлениях;
- диэлектрические — с изоляционным стальным слоем, применяют в линиях из углеродистого или низкоуглеродистого сырья;
- роликовые — с уменьшенным трением между верхней и нижней частями.
Монтаж
Первоначальной задачей при проектировании технологической линии служит расчет расстояния между опорными конструкциями. Эти вычисления проводят индивидуально для каждого проекта и включают в документацию объекта. На предельное расстояние влияет назначение магистрали — для горячей среды дистанция снижается с целью защиты от деформаций, технические характеристики.
Монтаж опор проводят перед тем, как трубу помещают в защитный футляр. Для этого между изделием прокладывают гидроизоляцию и смазывают графитовым раствором для снижения трения.
Крепление хомутовой части проводят с помощью сварки в соответствии с государственными и отраслевыми стандартами, после чего затягивают. Применение специальных инструментов и техники не требуется, поэтому процесс отличается легкостью и удобством.
Конструкция
- Основание. Швеллер или стальной уголок, фиксирующийся при помощи заливки бетоном или анкерных болтов.
- Стойка. Служит для выставления высоты линейного положения трубы для монтажа надземного трубопровода. Подвижные элементы, регулирующие уровень подъема, фиксируются с помощью болтов и цанговых соединений.
- Полукруглый держатель или ложемент. Данный элемент фиксирует трубопроводную конструкцию в проектном положении. Плотное закрепление трубы в держателе не обязательно – для некоторых конструкций возможно свободное расположение трубы для возможности ее перемещения вдоль оси. Части, соприкасающиеся с трубопроводом, обрабатываются специальным демпфирующим покрытием.
- Хомуты для скользящих опорных элементов. Хомут надежно фиксирует трубы, удерживая конструкцию в нужном положении. Прокладки диэлектрического и антифрикционного типов дополнительно защищают металл, предотвращая его преждевременную усталость. Также хомутовое крепление дает возможность движения труб вдоль оси. Обычно используются U- и П-образные хомуты, опционально – с рёбрами жёсткости. Данный метод монтажа применяется для трубопроводов с диаметром сечения в 57–370 мм. Существует несколько типов хомутов: Прутковые;
- Полосные;
- Ленточные;
- Плоские;
- Бугельные
- Хомуты с креплением на корпусе;
- Для бескорпусных конструкций;
- Направляющие.
- Скользящие шариковые опорные элементы. Для обеспечения свободного перемещения труб в местах изгибов, на них устанавливаются шариковые опорные элементы. Чаще всего, подобные элементы используют для трубопроводов больших диаметров. Пята опоры крепится на корпус, заполненный шариками от 30 мм в диаметре. Таким образом, каретка трубопровода всегда будет расположена параллельно плоскости нахождения шариков. Деформации, происходящие из-за изменений температуры и погодных условий, не влияют на расположение опоры.
Применение скользячек для труб
Эти виды опор используются в трубопроводах, которые требуют компенсации сезонных колебаний температуры. Также они поддерживают всю систему в устойчивом положении и компенсируют перемещения, обусловленные деформацией под воздействием температурных изменений.
Скользящие трубопроводные конструкции актуальны в следующих отраслях:
- машиностроение;
- строительство;
- металлургия;
- переработка нефти;
- добыча газа.
Благодаря своим особенностям они необходимы при возведении объектов разного назначения. Например, таких:
- канализаций;
- систем теплоэлектростанций;
- ТЭС и АЭС теплопроводов;
- инженерных коммуникаций;
- газо- и нефтепроводов.
Опорные элементы в основном прикрепляются к железобетонным конструкциям строений. Они не допускают истирания или провисания трубы.
Правила выбора
Подбор зависит от условий внешней среды трубопроводной системы, типа транспортируемого продукта (в том числе его физическими характеристиками: воспламеняемость, температура, химический состав), способа монтажа креплений, суммарных нагрузок на инженерные конструкции.
- На стадии проектирования креплением должна выдерживаться совокупная масса трубопровода вместе с перемещаемым агентом на максимальной загрузке;
- Давление на транспортируемое вещество до 16 МПа;
- Температура агента до +450 С.
- для труб диаметром в сечении от 18 до 48 мм — приобретаются опоры первой серии (ОПХ1);
- для изделий диаметром от 49 до 630 мм потребуются элементы второй или третьей серии (ОПХ2, ОПХ 3);
- если трубопровод имеет диаметр менее 18 мм или свыше 631 мм, то скользящие опоры использоваться не могут.
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.
Монтаж
Узлы трассы и сборочные единицы требуют установки не менее чем на две опорные конструкции. Нужно выверять верхние плоскости оборудования относительно уровня перед началом монтажных работ. Затем делают разметку осей и мест установки заслонок, вентилей, прочих соединительных деталей. После разметки осей выбираются места установки на трубах заслонок вентилей, компенсаторов, прочих деталей соединительной арматуры. Основание крепится на сооружении после окончательного определения расположения опоры.
Правила монтажа оборудования на трубы:
- Установку необходимо производить как можно ближе к местам наибольшей нагрузки – фланцам, арматуре, фасонным деталям, а также зонам наибольшей фактической или потенциальной поврежденности. Места стыков должны быть изолированы и обработаны специальным антикоррозионным раствором.
- Соединения закрепляются на ближнем краю опоры.
- Количество деталей, удерживаемых определенной конструкцией, подбирается индивидуально, с учетом характеристик внешней среды (температура, влажность), а также типа трубопровода.
- Рекомендуемое расстояние для труб диаметром до 50 мм – 5 см.
- Отступ от опоры для труб диаметром от 50мм должен составлять 2 см и более.
- Монтаж должен осуществляться до установки на трубы футляра (необходимо для сохранения изоляционного слоя).
Качественные отличия разные марок
На данный момент существует огромное количество производителей трубопроводных опор, однако прежде, чем довериться изготовителю, стоит удостовериться в соблюдении критериев качества продукции.
- Они должны выдержать несколько этапов термообработки.
- На всей продукции должно быть антикоррозионное покрытие.
- Обязателен тщательный электронный контроль параметров.
Скользящие опорные элементы для трубопровода должны соответствовать ГОСТ 14911-82.