Подвесные опоры трубопроводов — конструктивный элемент, защищающий трубу от повреждений в месте контакта с опорной конструкцией и служащий для удержания трубопровода в проектном положении. Опоры служат для восприятия действующих на трубопровод нагрузок и их передачи на строительные конструкции. В некоторых случаях опоры применяют для устранения вибраций, и регулирования усилий и напряжений в трубопроводе.
Для обозначения предмета настоящей статьи основная часть источников оперирует термином «опора». Другие применяют термин «опорная часть», используя термин «опора» для определения строительной конструкции от фундамента до трубопровода. В настоящей статье термин «опора» обозначает конструктивный элемент трубопровода, определяемый требованиями ГОСТ 22130-86.
Назначение и конструкция компенсатор сильфонный
По назначению опоры чаще всего делят на подвижные и неподвижные, но многие конструктивные типы опор применяются как для подвижного, так и неподвижного закрепления трубопровода.
Под неподвижными опорами обычно понимают шарнирно-неподвижные и абсолютно-неподвижные («мёртвые») опоры. Первые препятствуют линейным перемещениям трубопровода, вторые — линейным и угловым.
Подвижная опора обеспечивает проектное положение трубопровода и расчётное перемещение относительно опорной конструкции с заданными характеристиками подвижности (g2s.su). Подвеска трубопровода — подвесная опора с местом крепления к опорной конструкции, расположенным выше оси трубопровода.
Для обозначения конструктивных типов опор применяются сокращенные наименования. Наиболее распространенные обозначения:
ВП — вертикальных трубопроводов приварная (опора);
КН — катковая направляющая;
КП — корпусная приварная;
КХ — корпусная хомутовая;
ОПБ — опора подвижная бескорпусная.
Подвижные опорные части должны выполнять одновременно несколько функций. Прежде всего, они передают усилия опорной реакции трубы на несущую конструкцию. Желательно, чтобы место приложения вертикальной составляющей опорной реакции не изменялось. В противном случае приходится усложнять решение несущей конструкции. Кроме того, конструкция опорной части должна обеспечивать такое опирание трубы, чтобы напряжения в стенках последней были минимальными.
Необходимость в подвижности опор вызывается перемещением трубопровода под действием теплового расширения. Неподвижные опоры передают продольные нагрузки от трубопровода анкерным несущим конструкциям. Подвижные опоры устанавливают на промежуточные несущие конструкции, предназначенные для передачи вертикальных нагрузок. Горизонтальные нагрузки на промежуточные несущие конструкции пропорциональны коэффициенту трения в подвижных опорах трубопровода.
Горизонтальная подвижность
Продольно-подвижные опоры (катковые и скользящие направляющие) обеспечивают перемещения трубопровода вдоль оси. Шариковые и скользящие опоры обеспечивают подвижность, как в продольном, так и в поперечном к оси трубопровода направлении.
Расчётная сила трения одного трубопровода по опоре определяется умножением расчётной вертикальной нагрузки от этого трубопровода на коэффициент трения, принимаемый равным в опорных частях:
скользящих «сталь по стали» — 0,3;
катковых — вдоль оси трубопровода — 0,1; не вдоль оси — 0,3;
скользящих «сталь по бетону» — 0,5;
скользящих «сталь по фторопласту» — 0,1.
Детальные исследования сил сопротивления перемещениям в скользящих опорах «сталь по стали» показали, что среднее значение коэффициента трения находится в пределах 0,5-0,6, а максимальное может превышать 0,7. При испытаниях было отмечено, что башмак опирается на опорный лист крайне неравномерно; это приводит к возникновению больших контактных напряжений, что вызывает царапание, задиры металла и, естественно, сильно увеличивает сопротивление сдвигу.
