Неподвижные опоры для стальных

Обновлено: 17.05.2024

Неподвижные опоры для трубопроводов предназначены для использования в тех конструкциях, действия внешних сил на которые наиболее значительны. Назначение этих металлоконструкций – удерживание участка трубопровода в определенном положении и исключение его перемещения в любом направлении.

Данный вид опор поглощает вертикальные нагрузки – непосредственный вес конструкции трубопровода и транспортируемых по ним продуктов, а так же горизонтальные нагрузки:

температурные деформации,
пульсацию,
вибрацию,
внутренние скачки давления.

Основная область применения неподвижных опор – наземные и подземные бесканальные коммуникации.

Как разделяются неподвижные опоры?

Неподвижные опоры для трубопроводов делятся на:

однохомутовые,
двуххомутовые,
приварные,
с приварными упорами.

Выбор вида опоры делается исходя из расчетов осевых нагрузок, предусмотренных для будущей конструкции трубопровода.

Материалом для производства чаще всего служит сталь и свинец, он подбирается в зависимости от материала, из которого изготовлен сам трубопровод. При использовании неподвижной опоры в тепловых сетях, важно помнить о блуждающих токах, характерных при их эксплуатации.

Защитить опору от подобного вредного действия помогают специальные электроизоляционные прокладки, дополнительно встраиваемые заводом-изготовителем.

Наиболее распространенные виды опор

Наиболее простой конструкцией обладает хомутовая опора. Изготовление металлоконструкций такого типа подразумевает наличие двух упоров (с каждой стороны конструкции по одному). В процессе монтажа один хомут приваривается к трубопроводу, второй – к несущей конструкции.

Неподвижные опоры для трубопроводов щитового типа изготавливаются в обычном и усиленном варианте, их подбирают в зависимости от нагрузок, рассчитанных для каждого конкретного случая.

При монтаже вертикальных и горизонтальных трубопроводов нередко прибегают к использованию упорных (с приварными упорами) опор. Существуют так же скобообразные опоры с хомутами, они применяются в сетях с повышенной осевой нагрузкой.

Монтаж неподвижных опор

Монтаж неподвижных опор для трубопроводов осуществляется на железобетонные основания, их расположение задается проектом. Для защиты опоры от влаги при монтаже применяют:

пенополиуретановую оболочку,
термоусадочную ленту.

Между соседними опорами устанавливаются специальные компенсаторы, они распределяют температурные удлинения трубопровода. К трубопроводу и основанию опоры крепятся сваркой или хомутами.

При монтаже важно помнить, что опоры, расположенные в местах поворота, перехода диаметра или конце трубопровода, принимают дополнительные горизонтальные нагрузки.

Неподвижные опоры трубопроводов

Неподвижные опоры нужны для конструкций, которые обладают большим весом. Трубопровод при их помощи фиксируется в определенном положении. За счет этого происходит распределение температурных удлинений и выравнивание сил, действующих на ось.

Большое значение имеют правильные расчеты количества опор, так как от этого зависит срок службы трубопровода. На выбор материала изготовления влияет тип материала трубопровода. Подробнее о назначении, проектировании и монтаже неподвижных опор трубопровода читайте в нашей статье.

Особенности неподвижных опор трубопровода

Значение температурного напряжения в трубах зависит от точности расположения креплений неподвижных опор по всей оси трубопровода. Чтобы уменьшить возможность возникновения температурных изменений и тем самым увеличить срок службы сооружения, необходимо еще на этапе проектирования учесть последовательную расстановку неподвижных опор трубопроводов по магистрали и выполнить нужные расчеты на прочность.

Благодаря такому виду опор исключаются вертикальная и горизонтальная нагрузки на неподвижную опору трубопровода. Вертикальная складывается из массы материала конструкции трассы, изоляции и самого продукта, перебрасываемого по нему.

Горизонтальная нагрузка включает:

температурные перемещения;
силу трения;
вибрации;
осевое давление.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Неподвижные опоры трубопроводов в основном монтируют при строении наземных или подземных бесканальных теплосетей.

Типы неподвижных опор трубопроводов

Данные опоры теплопроводов можно разделить на:

хомутовые опоры – одно- или двуххомутовые;
лобовые;
щитовые.

Чтобы выбрать опору, нужно рассчитать осевые нагрузки, предустановленные для будущего трубопровода.

Неподвижные опоры под трубопроводы изготавливают из стали или свинца. Выбирают материал в соответствии с тем, из какого металла выполнен трубопровод. Если данная опора используется в теплосетях, то не забывайте проверять, установил ли завод-изготовитель электроизоляционные прокладки, чтобы защитить опору от блуждающих токов, возникающих в результате эксплуатации сооружений из труб.

В соответствии с присутствующими усилиями, неподвижные опоры можно распределить на неразгруженные и разгруженные.

Неразгруженная опора – это база, которая принимает и распределяет осевое напряжение, возникающее при давлении силы тяжести на продукт теплоносителя. Такое напряжение может достигать высоких значений из-за диаметра трубы. Применяется в основном для тепловых сетей с сальниковыми компенсаторами.

Разгруженная опора – это основа, независимая от напряжений, возникающих при давлении силы тяжести на продукт теплоносителя. Обычно используются для тепловых сетей с гибкими компенсаторами или для сетей с самостоятельной компенсацией.

Наиболее удобными и распространенными являются неподвижные хомутовые опоры трубопроводов. При производстве таких конструкций требуется наличие пары упоров, расположенных по одному с каждой стороны опоры. При монтаже один хомут необходимо приварить к трубе, а другой – к несущей опоре.

Неподвижные щитовые опоры трубопроводов производят в двух вариантах: обычном или усиленном. Выбирают щитовую опору на основании рассчитанных нагрузок.

Неподвижные опоры вертикальных и горизонтальных трубопроводов используются с приварными упорами. При увеличенном осевом напряжении в теплосетях применяют скобообразные опоры с хомутами.

Основные элементы конструкции неподвижной опоры в ППУ изоляции:

стальной соединительный патрубок;
кожух защитный;
несущая плита.

Внешняя оболочка патрубков бывает полиэтиленовой и стальной. Последнюю получают навивкой полосы из стали.

Несущую плиту и защитный кожух (или стакан) для защиты от коррозии покрывают полиэтиленом, или (в редких случаях) дисперсным полимерным покрытием.

Патрубки имеют стандартные значения длины:

1 300 мм;
1 500 мм;
1 800 мм;
2 000 мм.

Предельные значения диаметра патрубков – от 32 до 1 020 мм, а толщины стенки – от 2 до 11 мм. Патрубки соединительные производят из углеродистой или легированной трубы. Имеют внешний слой теплоизоляции. Для центральной полосы применяют стандартную толщину такого слоя, а для районов Крайнего Севера – увеличенную.

Толщину несущей плиты неподвижной опоры в ППУ изоляции выбирают от 16 мм до 60 мм в соответствии с особенностями соединительных патрубков, которые установлены в ней. Минимальная величина несущей способности плиты – 3,2 т, максимальная – 500 т.

Защитный кожух неподвижной опоры в ППУ изоляции производят из толстостенной трубы и приваривают его к несущим плитам. Он необходим для исключения деформации соединительных патрубков путем разделения на них давления.

Расчет неподвижных опор

В функционировании трубопровода опоры очень важны. Ошибки в их размещении, неправильном подборе конструкции или некачественном монтаже могут спровоцировать серьезные аварийные ситуации. Важно при установке опор сверять их высоту и расположение по всей трассе, а также контролировать, чтобы на них была осуществлена нагрузка.

Чтобы избежать беспорядочных просадок или лишних изгибающих напряжений, при бесканальной прокладке не устанавливают свободные опоры под трубопроводом. В данном случае трубы должны размещаться на нетронутом грунте или плотно уложенном слое песка.

Изгибающее напряжение, появляющееся в трубопроводе, и стрела прогиба зависят от расстояния между неподвижными опорами трубопроводов. Например, очень часто в трубопроводах с сальниковыми компенсаторами на этапе проектирования рассчитаны максимальные промежутки между такими компенсаторами и опорами. Расстояния, рекомендованные для трубопровода, проложенного в канальных подземных помещениях:

Условный диаметр труб Dy, мм

Максимальные расстояния в бесканальных трубопроводах подбираются на основании расчетов. При вычислениях изгибающего напряжения и возможного искривления трубопровода, проложенного на свободных опорах, применяется многопролетная балка. Обратим внимание на усилия и напряжения, появляющиеся в трубах.

Возьмем такие обозначения:

М – силовой момент, Н*м;

QB – вертикальное усилие, Н;

Qr – горизонтальное усилие, Н;

qв – удельная вертикальная нагрузка на единицу длины, H/m;

qr – удельная горизонтальная нагрузка на единицу длины, H/m;

N – горизонтальное воздействие на опоре, Н.

Величина предельного изгибающего напряжения в многопролетном трубопроводе, возникающего на неподвижной опоре, вычисляют по формуле:

M0 = ql2 / l2 (9.11),

где q – удельная нагрузка на единицу длины трубопровода, Н/м;

l – длина пролета между опорами, м.

Удельную нагрузку можно вычислить по формуле:

Q = √qb2 + qr2 (9.12),

где qb – вертикальная удельная нагрузка, подразумевающая вес трубопровода с теплоносителем и тепловой изоляцией;

qr – горизонтальная удельная нагрузка, подразумевающая силу ветра.

qr = k × (w2 / 2) × (ρ × dи) (9.13),

где w – скорость ветра, м/с;

ρ – плотность воздуха, кг/м3;

dи – наружный диаметр изоляции трубы, м;

k – аэродинамический коэффициент, выбирают от 1,4 до 1,6.

Ветровое усилие учитывают исключительно в надземных трубопроводах открытой установки.

Изгибающее напряжение, появляющееся в середине пролета, вычисляют по формуле:

Mn = ql2 / 24 (9.14).

Изгибающее напряжение равно 0 при расстоянии от опоры 0,2l.

Предельный прогиб возникает в середине пролета.

Стрелу прогиба трубы рассчитываем следующим образом:

Ν = ql4 / 384EJ (9.15).

Основываясь на расчете (9.11), можно вычислить пролет между свободными опорами:

Mo=ql4 / 12=ϭ4W (9.16), откуда l = √(12ϭ4W/q) (9.17).

Выбирая пролет между неподвижными опорами для существующих схем трубопроводов, учитывают, чтобы самый нежелательный режим работы, т. е. суммарное усилие всех функционирующих напряжений в самом слабом сечении (чаще в сварном шве) не превышал допустимую величину φ (б). К нежелательным режимам можно отнести работу при высоких температурах и предельных давлениях теплоносителя.

Установка неподвижных опор

Монтаж неподвижных опор трубопроводов выполняется на основании из железобетона, а расположение опор рассчитывается проектом. При установке отдельных деталей опор необходимо следовать СНиП 3.05.05-84, где подробно расписаны разрешающие погрешности и отклонения от проекта.

Например, отклонение положения элемента трубы, проложенной внутри помещения, не допускается выше показателя +5 (-5) мм или +10 (-10) мм для неподвижных опор, которые установлены на наружных трубопроводах.

На основании данных нормативов допустимый уклон составляет 0,001, если другое значение не указано в проекте. Для водопровода и теплосети существуют особенные требования по размещению опор касательно сварочных стыков – интервал 5 см или 20 см.

Установка неподвижных опор трубопроводов в ППУ изоляции происходит на следующих конструкциях:

на стойках из железобетона или на металлических стойках на открытой местности;
на стеновых или потолочных кронштейнах из металла – в тоннелях трубопровода.

Чтобы защитить при установке неподвижную опору от влаги используют:

пенополиуретановую оболочку;
термоусадочную ленту.

К трубопроводу и основанию неподвижной опоры привариваются или прикрепляются хомутами специальные компенсаторы. Они монтируются между соседними опорами, чтобы происходили температурные удлинения данной трубомагистрали.

В СНиП 1-Г.7-62 представлены конструкции стандартных разъемных креплений хомутами, в которых применяются нормали МВН–МСЭС 1324-56 и 1326-56. Данные хомуты изготавливаются из стальной полосы, но специалисты рекомендуют менять их на хомуты из круглой стали. Трубопровод фиксируется к швеллеру, который должен быть расположен полками вниз. Если диаметр трубы более 700 мм, то не советуют использовать крепление хомутами. Оно сомнительно даже для разгруженных опор.

Неподвижные щитовые опоры трубопроводов по нормали МВН 1329-60 очень часто проектируют для подземных теплосетей при бесканальной прокладке.

В данном случае осевое напряжение на ж/б плиту создается приварными фланцами, усиленными ребрами жесткости. После окончательной установки трубопровода и приваривания упоров плиты необходимо забетонировать.

Осевая нагрузка воздействует на щитовую опору и из-за изменений близлежащего грунта может передвигать ее, особенно сразу после установки трубопровода, когда почва не достигла еще нужной плотности. Но такая ситуация не влияет на положительную работу трубопровода, главное, чтобы передвижения не превзошли величину в 40–50 мм. Поэтому щитовые опоры не принято считать совершенно недвижимыми.

Неподвижные опоры металлоконструкции в подземных помещениях, в которых опоры крепятся на стойки или балки, могут быть податливыми.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Неподвижные опоры для стальных

Поиск

Неподвижные опоры удерживают участки трубопровода и не позволять ему перемещаться в любом направлении. При помощи неподвижных опор трубопровод разделяется на участки, с тем чтобы обеспечить нормальное поглощение его линейных удлинений компенсаторами или самокомпенсацией. Неподвижная опора несет не только вертикальную нагрузку трубопровода, транспортируемого продукта, изоляции и снеговой нагрузки, но также и горизонтальные нагрузки, которые возникают при температурных деформациях.
Широкое распространение неподвижные опоры получили в северных районах страны, где сильные колебания температур оказывают серьезное воздействие на трубопроводы.

Неподвижные опоры предназначены для трубопроводов тепловых сетей на Ду от 25 до 1400 мм, с параметрами среды Pу до 6,4 МПа и рабочей температурой t_раб до 440 °С.
Трубопроводы тепловых сетей и опоры для них, а также несущие строительные конструкции подвержены действию весьма значительных (по сравнению со станционными и технологическими трубопроводами) внешних сил, вследствии больших пролетов между подвижными и неподвижными опорами, применения сальниковых компенсаторов и т.д. Этим обусловлена основная конструктивная особенность неподвижных опор тепловых сетей, заключающаяся в свободном прилегании опорных элементов к несущей конструкции (без сварки), что позволяет разгрузить эти элементы, а также несущие конструкции от действия крутящих моментов.
В зависимости от воспринимаемой осевой нагрузки применяются двухупорные или четырехупорные лобовые опоры. Для болших величин осевых нагрузок предусмотрены двухупорные или четырехупорные лобовые опоры с усиленными упорами, позволяющих уменьшить местные напряжения в стенках трубопроводов.
Щитовые опоры также представлены в обычном и усиленном исполнениях в зависимости от величины осевой нагрузки. Боковые опоры предназначены для совместного применения с щитовыми и лобовыми опорами для восприятия боковых нагрузок.
Хомутовые опоры простейшей конструкции состоят из двух упоров по одному с каждой стороны несущей конструкции, привариваемых при монтаже к трубопроводу, и одного или двух хомутов, привариваемых к несущей конструкции. Для больших нагрузок предусмотрены скобообразные неподвижные опоры с хомутом для Dн от 57 до 377 мм и с бугелем для Dн от 377 до 1420 мм.

При прокладке тепловых сетей весьма важно обеспечить защиту трубопроводов от вредного действия блуждающих токов. Поэтому для всех типов опор предусмотрены варианты выполнения с электроизоляционными прокладками.

Примеры обозначения данных опор:

Опора неподвижная лобовая двухупорная усиленная для трубопровода 325×7мм (Dн×S) , тип I: Опора 325×7–I Т6.07
Опора неподвижная для сальникового компенсатора Dн = 630 мм, тип I: Опора 630–I Т46.12
Опора неподвижная хомутовая для трубопровода Dн = 108 мм, H = 200 мм: Опора 108 Т12.12

Цены уточняются при заказе!

ОПОРЫ НЕПОДВИЖНЫЕ ХОМУТОВЫЕ Т3

Применяется этот тип неподвижных опор для крепления стальных технологических трубопроводов различного назначения диаметром от 32 по 219 мм и транспортирующих рабочую среду температурой от 0 до + 440°С. Установка производится на теплосетевые трубопроводы подземной и надземной прокладки.
Опоры Т3.00 предназначены для компенсации сдвига осевых и боковых нагрузок трубопровода.
Опора состоит из гнутого хомута и упоров. Детали производятся из сталей марок 3сп5,ст.10,20 и 09г2с. Изготовление опоры Т3.00 производится путем выполнения сварки (по ГОСТ 5264-80 электродами тип Э46 или их аналог) деталей указанных выше, и нанесения антикоррозийного покрытия ВДЛА-1222Р или его аналога.

Зачем нужны неподвижные опоры для трубопроводов?

При прокладке трубопроводных магистралей используют множество видов крепежей и опорных элементов. Один из типов – неподвижные опоры трубопровода. Это распространенные опорные конструктивы. Которые применяют при проведении практически всех видов труб. Зачем они нужны и в чем их особенности?

В чем назначение неподвижных опор?

Такие конструкции для фиксации труб требуются в основном в тех случаях, когда на магистраль действуют значительные нагрузки – вес транспортируемых сред, внешние воздействия. Неподвижные опоры трубопровода предназначены для удержания участка труб в конкретном положении с предотвращением его движения или колебания в любом направлении – горизонтальном, вертикальном, диагональном.

Именно этот вид опорных конструкций способен поглощать нагрузки. Передавая их в фундамент, а далее – в грунт. Среди нагрузок, которые способны нивелировать неподвижные опоры трубопроводов:

деформационные процессы, вызванные температурными перепадами;
пульсация, вызванная передвижением транспортируемых сред;
вибрация от расположенных рядом авто- и ж/д магистралей, работы спецтехники;
скачки давления внутри полостей труб.

Такие опорные элементы используют как при монтаже надземных трубопроводов, так и во время сборки подземных магистралей для транспортировки жидкостей и газов. Они одинаково эффективны в предотвращении влияния нагрузок от различных факторов на оба типа трубопроводных конструкций.

Классификация неподвижных опор

Изделия, предназначенные для неподвижной фиксации труб, подразделяют на несколько типов, которые определяются методами удержания элементов трубопровода и способом монтажа. Основные виды неподвижных опор, с помощью которых крепят трубы:

с одним хомутом;
двуххомутовые;
приварные с жесткой фиксацией;
с наличием приварных упоров.

Выбирают опорные элементы для участка, учитывая нагрузки на трубопровод и сами опорные конструкции.

Материалы изготовления, монтаж и основания для установки опор неподвижного типа

Основные материалы, из которых производят опорные элементы неподвижного типа – сталь и свинец. Класс стального сплава выбирают в зависимости от материала самих труб, а также от требований к металлическим деталям, их свойствам.

При выборе следует знать о таких нюансах, как возникновение блуждающих токов, которые характерны при эксплуатации трубопроводов. Для предотвращения вредного воздействия этого явления используют прокладки с электроизоляционными свойствами. Эти элементы встраивает производитель при указании соответственных требований в техническом задании и чертежах.

Монтаж проводят с помощью спецтехники и необходимых инструментов. Для приварных опор и изделий с приварными упорами потребуются специальные сварочные аппараты. В качестве фундамента для опорных элементов используют бетонные конструктивы заданной формы и размера. Блоки изготавливают на заводах согласно ГОСТам, соблюдая все принятые стандарты и технологии. Расположение как самих опор, так и бетонных оснований под них определяется проектом.

Для защиты металлических частей от влаги используют специальные приспособления – термоусадочную ленту и ППУ-оболочку. Для распределения температурных удлинений применяют компенсаторы.

Свойства подвижных и неподвижных трубопроводных опор

Для того, чтобы установить надземные и наземные системы, необходимы опоры стальных трубопроводов. Выделяют подвижные и неподвижные опоры. Они и обеспечивают надежность устройств трубопроводов. Их принято различать по переносимости нагрузок и свойствам передаваемого по трубопроводу материала. На все опорные конструкции, задействованные в установке сетевых труб, имеются соответствующие нормативные стандарты. Свойства опоры, отражаются в специальных документах АТК24.200.02-90, ГОСТ22815-83. Кроме того, имеются еще технические условия (ТУ3680-001-04698606-04), промышленные нормативы. Они приравниваются к заводским нормативам.

Cвойства неподвижных опор

Само название говорит о том, что они способствуют неподвижному расположению трубопровода. Функция неподвижных опор заключается в том, чтобы фиксировать трубы в том виде, который заложен в проектном плане. В их миссию также входит принимать на себя нагрузки и сопротивляться неизбежным повреждениям труб.

Приварные, с наличием тавра

Имеющие хомут и тавр

Корпусные с хомутом

Приварные с швеллером

Приварные из уголков

С хомутом, без корпуса

Сделаны из труб, предназначены для сильноизогнутых отводов

Приварные, применяются для трубопроводов вертикальных

Опоры стальных трубопроводов неподвижные классифицируются по маркам нормативов:

Кроме этих, существуют еще порядка 15-ти моделей, применяют их не так часто, как описанные выше.

Хомутовые, приварные и тавровые опоры стальных трубопроводов неподвижные считаются самыми обычными и популярными. Для изготовления тавра используется двутавр, который разрезают на 2 одинаковые части. Или вырезают из листа металла две гладкие детали и сваривают их. Для того чтобы узел был жестким, в тавр приваривают пересекающиеся ребра.

В составе КП-узлов имеются U-подобный элемент и внутренние ребра жесткости. Их полкой крепят в начале, а другие концы приваривают к трубопроводу.

Свойства подвижных опор

Здесь опорное устройство реализовывает те же задачи, что и неподвижный. При этом трубы могут двигаться по оси или против.

не имеющие оболочку

скользящие и диэлектрические

имеющие в составе прокладку-диэлектрик

Опоры стальных трубопроводов подвижные классифицируются по следующим маркам:

ОПБ-1 – компонент, имеющий форму корыта,где располагается зафиксированная им труба.
ОПБ-2 имеется скоба, зафиксированная к основанию и охватывающая трубопровод.

Катковые направляющие (КН) – устройство, схожее с корпусным приваренным неподвижным элементом. Но здесь находится каток, позволяющий трубопроводу перемещаться с несущей частью. Для надежного фиксирования трубы используют сваренный с U-подобным элементом хомут.

Плиты опорные (Т43.00) – это железное полотно с перпендикулярными цилиндрическими опорами, приваренные по концам листа. ОПП-1 – схож с корпусным неподвижным узлом, но у него наверху есть компонент в форме корыта, по которому скользит трубопровод. Все виды опорных устройств изготавливают под определенные диаметры труб.

Опоры – это обязательный элемент любого трубопровода. Они защищают от преждевременного повреждения магистрали, к которому может привести напряжение, образующее в металле под воздействием внешних факторов. Кроме того, от опорных конструкций зависит продолжительность и надежность функционирования трубопровода. Поэтому нужно выбирать качественные изделия, имеющие соответствующие сертификаты.

Читайте также: