Опоры для трубопроводов

Система трубопровода – это неотъемлемая часть огромного
количества производственных предприятий, добывающих и обрабатывающих объектов,
пищевой и химической промышленности. Кроме того, они широко используются для
транспортировки нефти и нефтепродуктов, различных типов газов и водяного пара.
Сложно представить себе и современный дом без инженерной трубопроводной
системы, которая обеспечивает водоснабжение, обогрев и другие бытовые нужды. Естественно,
такие конструкции довольно сложны по своему строению и включают множество
функциональных узлов в виде запорных механизмов, управляющих блоков, поворотов
и ответвлений.

Кроме того, для надёжного функционирования таких агрегатов
необходимо обеспечить надёжное крепление участков трубы в соответствии с
особенностями среды, в которой они применяются. Именно надёжная фиксация и
грамотные расчёты могут гарантировать, что трубопровод не выйдет из строя
раньше времени и прослужит столько, сколько заявлено производителем, а может и
гораздо дольше.

За фиксирование и закрепление конструкции на целевых участках
отвечают опоры трубопроводов. Довольно простые с виду эти элементы являются
чуть ли не важнейшей составляющей в трубопроводной системе. Естественно, в
зависимости от модификации труб и других характеристики форма опор и способ
крепления могут варьироваться.

Какие характеристики
влияют на подбор опорной части

Несмотря на внешнюю статичность, во время функционирования
трубы подвергаются различным воздействиям:

• Крутящему моменту в полости трубы;
• Осевой и поперечной нагрузке;
• Силе тяжести рабочей среды;
• Вибрациям;
• Температурным скачкам.

Крутящий момент образуется из-за движения вещества внутри
трубопровода. Осевые и поперечные нагрузки возникают по тем же причинам, так
как поток не обладает однородностью, и могут наблюдаться разрывы. Особенно
сильно на длительность периода эксплуатации влияет вибрация, которая способна ускорить
износ поверхности в разы, что приведёт к выходу из строя определённого узла или
всей системы в целом. Поэтому при подборе опорных механизмов необходимо
учитывать все эти факторы.

Производители различают конструкции по таким факторам, как:
внешний диаметр сечения трубы; рабочее давление внутри; способ крепления;
диапазон рабочих температур; материалы изготовления.

Диаметр

От данного параметра зависит, какого размера будет сама
опора и её рабочая поверхность. Современные технологии позволяют создавать
опорные механизмы для труб с диаметром от 15 до 1620 миллиметров. И этого
показателя вполне хватает для решения задач практически в любой отрасли. Самое
широкое распространение изделия получили в нефтяных, газовых магистралях,
инженерных бытовых системах, технических трубопроводах на предприятиях,
трубопроводах в тепловых и атомных электростанциях и т.д.

Диапазон температур

Это ещё один ключевой параметр, который существенно влияет
на состояние труб в трубопроводе. Как известно, от понижения или повышения
температуры происходит деформация любого материала, включая низколегированные и
углеродистые стали. Соответственно, если рабочая среда обуславливает постоянную
смену температурного фона, особенно резкую, необходимо обеспечивать
дополнительную устойчивость на опорных узлах. Второй момент – при расширении и
сужении трубы под термическим воздействием возникает сила трения, которая
приводит к износу внешней поверхности трубы. Чтобы избежать подобных негативных
воздействий, опоры снабжаются валиками качения или вращения, позволяющие
беспрепятственно перемещаться внутри стакана или хомута.

Давление

При транспортировке рабочей среды по трубопроводу внутри
него возникает давление. Этот параметр способствует формированию скоростных
характеристик и может вызывать различные колебания и вибрации. Большинство изделий
для фиксации рассчитаны на давление в 10 Мпа, а превышение данной нормы может
повлечь дестабилизацию и риски выхода из строя узла.

Способ установки

Различают два основных типа трубопроводов по месту
расположения. Это:

• Надземные;
• Подземные.

Надземные магистрали могут монтироваться, как на
определённом расстоянии от горизонтальной поверхности, так и по ней. В первом
случае могут применяться навесные опоры (подвески), приварные конструкции и
многое другое. В качестве основы для крепления выбирают перекрытия и балки
зданий, способные выдержать массу узла.

Подземные трубопроводы более стеснены в способах
фиксирования. Как правило, в этом случае используют неподвижные опорные
конструкции, выполняющие функцию удерживания трубы в жёлобе.

Однако и у тех, и у других есть свои дополнительные функции.
К примеру, качественная опора трубопровода должна справляться и грамотно
распределять все нагрузки, воздействующие на целевой отрезок, гасить вибрацию и
принимать на себя разрушающие силы. Для этого конструкция дополняется
пружинами, подшипниками, скользящими прокладками и т.д.

Подвижные и
неподвижные опоры для труб

Все опорные механизмы и системы фактически можно разделить
на две большие группы — подвижные и фиксированные.

Фиксированные представляют собой простую форму с «подстаканником»
и не подразумевающие движение трубы в пазах. Такой вариант исполнения подходит
для трубопроводов с небольшими нагрузками и невысоким рабочим давлением. Может
предусматриваться вертикальное и горизонтальное крепление, а в качестве основы
используют стены и пол. Основным недостатком таких вариантов является низкая
адаптивность к условиям эксплуатации и смене нагрузок во время рабочего цикла.
К достоинствам же можно отнести относительно невысокую цену из-за простоты в
производстве и минимума расчётов.

Подвижные опоры – это иной тип изделий, который снабжается
дополнительными приспособлениями для обеспечения беспрепятственного движения
трубы в продольной и поперечной плоскости. Как мы уже говорили ранее, во время
протекания по участку трубопровода рабочей жидкости труба начинает смещаться.
То же самое происходит из-за нагревания или остывания. Чтобы не ограничивать
движение конструкции по направляющим, применяют ролики, скользящие прокладки,
подшипники и даже поворотные механизмы в виде подшипниковых блоков на участках
смены направления труб с крупным диаметром. В вертикальных трубопроводах также
могут использоваться всевозможные амортизаторы и пружины, которые снижают
нагрузку на трубу и гасят вибрации во время рабочего цикла.

Процесс производства
и тонкости механической обработки

Учитывая всё вышесказанное, следует вывод, что опоры
трубопровода должны быть максимально прочными и устойчивыми к различным
нагрузкам, даже самым максимальным. Ведь от надёжности эксплуатации зависит
безопасность людей. По этой причине изготовление данных комплектующих строго
регламентируется и контролируется государственными органами, а каждый типоразмер
и модификация опоры полностью соответствуют установленным ГОСТам и ОСТам. В них
указаны все возможные физические характеристики и параметры, применимые к данному
типу изделий, а малейшие отклонения от нормы могут привести к нежелательным
результатам.

Само же производство осуществляется на высокоточных станках
путём штамповки
металла. Особое внимание уделяется подбору материалов, так как от этого
зависят рабочие характеристики и срок службы узла. Как правило, используют
низколегированную, углеродистую или нержавеющую сталь. Антикоррозионные
свойства являются обязательным требованием для сырья, так как довольно часто на
подобных объектах наблюдается повышенная влажность. Отдельный подход можно
наблюдать при изготовлении опор, предназначенных для трубопроводов,
эксплуатируемых в сложных климатических условиях, например, зонах вечной
мерзлоты. Для решения подобных задач металл обрабатывают особым образом при
помощи химических элементов и термического воздействия. После профессиональных
действий в механических цехах с фрезерными и токарными станками детали
отправляются на финальную шлифовку для придания окончательной формы. Дополнительно
может производиться окраска и нанесение защитного слоя специальными составами.

Выводы

Как видим, процесс производства опорных систем для
трубопровода довольно сложен и требует особых знаний, навыков и технического
оснащения. Кроме того, большинство производителей, занимающихся подобным
направлением деятельности, имеют серьёзный опыт в данной сфере и знают, как
именно адаптировать опору под конкретные условия использования. Нужны точные
расчёты, учитывающие нагрузку в статическом и штатном режиме, а также в
экстремальных условиях и ситуациях, когда наблюдаются сверхнагрузки.

Если вам понадобились качественные опоры для возведения
трубопроводной системы, но вы не знаете, к кому обратиться за их изготовлением,
то вы попали по верному адресу. Наш сайт сотрудничает с десятками
производителей данного профиля, которые имеют собственные мощности и весь
необходимый технический арсенал для выполнения столь сложных задач.