Подвесные опоры для трубопроводов
Кроме веса трубы и транспортируемого материала, на опору трубопровода воздействуют еще 2 нагрузки: температурная деформация и вибрация. В результате воздействия температуры возникают наибольшие деформации. При изменении температуры трубопровода длиной 1000м на 50 oC, его длина изменяется на 0,65м. Такие значительные деформации должны учитываться при креплении трубопровода. Наилучшим решением стали подвесные опоры, которые применяются для крепления горизонтальных трубопроводов.
К подвесной опоре трубопровод крепится всегда жестко. Причина тому – антикоррозийное или теплоизоляционное покрытие трубы, которое не должно разрушаться при продольных деформациях. В большинстве случаев это крепление представляет собой одинарный или двойной хомут, охватывающий трубу и стягивающийся болтами или шпильками. Также трубопровод может крепиться к подвесной опоре и сваркой.
А вот по способу крепления самой опоры к несущей поверхности различают 2 вида подвесных опор:
1. Неподвижные
Опора крепится к несущей поверхности жестко, обычно сваркой или шпильками. В этом случае подвесная опора способна компенсировать незначительные продольные и поперечные деформации. Фактически деформации трубопровода поглощаются деформациями самой подвесной опоры и ее крепления к несущей поверхности. Главное назначение такой опоры – компенсация веса трубопровода и транспортируемого материала.
2. Подвижные
Такая подвесная опора крепится к несущей поверхности подвижно и компенсирует весьма значительные деформации, особенно продольные (сотни миллиметров). Подвижность крепления подвесной опоры обеспечивается различными механизмами. Вот основные из них:
2.1.Скользящие
К несущей поверхности фиксировано крепится направляющая плита. Сама подвесная опора вставляется в направляющую. Обеспечивает хорошую компенсацию деформаций вдоль направляющих канавок и позволяет небольшие смещения перпендикулярно канавкам. Оптимальный вариант.
2.2.Звеньевые
Подвесная опора, которая представляет собой цепь из 2-х или более подвижных звеньев. Первое звено крепится к потолку или кронштейну жестко. Вторым звеном, часто, является резьбовое соединение, позволяющее регулировать длину всей опоры. Третье – хомут для крепления трубы. При большой длине всей опоры, обладает парадоксальным недостатком – допускает слишком большие смещения трубы во всех направлениях, кроме направленных вниз.
2.3.Роликовые
Представляет собой направляющую для роликовой тележки, а к подвижной роликовой тележке жестко крепится хомут для трубы.
2.4.Пружинные
Телом подвесной опоры является пружина. Способна компенсировать смещения в любом направлении. Поэтому очень эффективна при компенсации нагрузок от вибрации. В пружинных подвесных опорах могут применяться несколько пружин. Чем больше вибрация трубопровода, тем больше пружин должно быть в опоре.
2.5.Комбинированные
В креплении хорошо просчитанных, прецизионных трубопроводов могут применяться подвесные опоры, в которых присутствуют несколько из перечисленных выше механизмов. Возьмем, например, трубопровод для транспортировки газа или жидкости с очень высокой температурой, скоростью и давлением. Кроме температурных деформаций, он испытывает огромные вибронагрузки. В таком случае целесообразно крепить пружинными подвесными опорами со звеньями.
Правильный выбор подвесной опоры продлевает срок службы не только трубопровода, но и несущих конструкций. Оптимальная компенсация вибрации способна также значительно снизить уровень звукового шума.
Несущая поверхность для крепления может быть как горизонтальной (потолок), так и вертикальной (стена). Во втором случае понадобится кронштейн, который крепится к вертикальной поверхности, а к нему уже сама подвесная опора.
После серии неподвижных подвесных опор, обычно 5 штук, ставят одну подвижную. Существует простейший алгоритм определения расстояния между опорами. Это расстояние зависит от веса трубы, веса транспортируемого материала и характеристики самой опоры, называемой номинальной несущей способностью. Обычно несущая способность указывается в килограммах или тоннах. Расчётный вес отрезка трубы между подвесными опорами должен находиться близко к несущей способности самой опоры.