В процессе эксплуатации трубопроводы постоянно испытывают большие нагрузки. Это связано с воздействиями окружающей среды и нагрузками от переносимой по трубам рабочей среды. Также стоит учитывать и тяжесть собственного веса трубопровода.
Огромные нагрузки на магистральные линии с течением времени могут приводить к смещению участков трубопроводной сети, нарушая целостность конструкции на местах стыков, что может привести к аварийной ситуации.
Чтобы снять локальные напряжения на отдельных участках инженерных конструкций используются дополнительные элементы трубопроводов — опоры ППУ.
Функции опор
Опоры принимают на себя избыточные нагрузки и фиксируют трубную конструкцию в определенном положении, исключая ее деформацию. Они могут быть кратковременными, длительными и постоянными.
Постоянные нагрузки трубопровод испытывает под собственным весом, из-за силы и давления переносимой по трубам воды, а также из-за дополнительного напряжения на поворотных участках трассы.
Длительные временные нагрузки возникают из-за внутреннего давления, веса перекачиваемого продукта и температурных воздействий.
Кратковременные нагрузки трубопровод испытывает под влиянием осадков, скоплений снега, обледенений и ветра.
Особые воздействия на магистральные трубопроводы возникают в результате деформаций земной поверхности и грунта из-за сейсмических воздействий, селевых потоков и подземных выработок.
Перенос избыточных нагрузок на несущие конструкции или непосредственно в грунт решает вопрос увеличения срока эксплуатации инженерных конструкций.
Опоры подразделяются на 2 вида — неподвижные щитовые опоры (НЩО) и скользящие (подвижные). Они имеют определенные характеристики, которые следует учитывать при подготовке проекта для строительства трубопровода.
Неподвижные опоры в ППУ
Эта деталь трубопровода представляет собой прямоугольной щит, по обе стороны которого приварены небольшие отрезки труб — патрубки. Они, как и основная труба, утеплены пенополиуретаном и имеют внешнюю защитную оболочку.
Жесткая конструкция НЩО устанавливается на земле или в стене, фиксируя его в необходимом положении.
В зависимости от климатических особенностей региона пролегания трубопровода и способа прокладки (подземная или надземная), щитовые опоры ППУ имеют стандартный или усиленный тип изоляции и защитную ПЭ или ОЦ оболочку.
Также конструкция опоры может учитывать наличие вывода сигнального медного кабеля, так как утепленный пенополиуретаном трубопровод, согласно ГОСТ 30732-2020, должен быть оснащен системой мониторинга за состоянием изоляции — СОДК.
Различные виды неподвижных опор для труб ППУ можно посмотреть тут:
Скользящие опоры
Подвижные опоры обеспечивают фиксацию участков инженерных сетей с возможностью перемещения труб вдоль своей оси. Они поддерживают расположение трубопровода согласно проекту на участках с вибрациями и возможным тепловым расширением.
Используются при прокладке трубных конструкций подземным или надземным способом. Устанавливаются между неподвижными опорными элементами и устройствами для компенсации тепловых удлинений труб.
Скользящие опоры для трубопроводов ППУ бывают нескольких видов, например, хомутовые, роликовые, шариковые и с осевым направляющим кронштейном. Их конструкция включает в себя наличие опорной подушки, хомутов для крепления трубы и держателей круглой формы.
Выбрать и приобрести скользящие опоры согласно ГОСТ 30732-2020, ТУ 313.ТС.008, а также опоры в футляре можно тут:
Применение
Требования к габаритным размерам и видам сталей для производства опорных элементов труб ППУ представлены в ГОСТ 30732-2020. Выбор определяется на этапе подготовки проектной документации и зависит от условий эксплуатации трубопровода.
Монтажные работы при установке того или иногда вида опор также отличаются. Определяется необходимое количество в соответствии диаметром труб и нагрузкой на будущий трубопровод, рассчитывается оптимальное расстояние.
Опора скользящая ППУ трубопровода устанавливается в момент прокладки магистрали непосредственно под трубой и обхватывает её хомутом.
Щитовая опора ППУ крепится в железобетонном каркасе. Прямые участки труб приваривают к патрубкам опоры, места стыков тщательно герметизируют. На участках между опорами также устанавливают сильфонные компенсаторы.
Итак, трубопровод представляет собой сложную инженерную конструкцию, включающую не только трубные элементы, по которым перемещается рабочая среда, но и другие составляющие, без которых не возможно нормальное функционирование трубопроводной сети. Это и трубные опоры, и запорная арматура, и различные комплектующие.
Больше информации про неподвижные и подвижные опоры в этих статьях: