Хомутовые скользящие опоры для трубопроводов
Хомутовые скользящие опоры несущие элементы трубопроводных систем, обеспечивающие фиксацию трубы в проектном положении при сохранении возможности осевого и поперечного перемещения, вызванного температурными деформациями. Конструкция объединяет разъёмный хомут, охватывающий трубопровод, и опорную плиту, контактирующую с несущей поверхностью (металлоконструкцией, эстакадой, фундаментом). Применяются на технологических линиях, где расчётное удлинение участка превышает компенсирующую способность жёстких креплений.
Конструктивные особенности и материалы
Хомут изготавливается из листовой стали марок Ст3, 09Г2С или нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Внутренний диаметр хомута подбирается по наружному диаметру трубопровода с учётом толщины тепловой изоляции. Для снижения точечных нагрузок на стенку трубы применяются демпфирующие вкладыши из листовой резины, паронита или полимерных материалов. Опорная плита выполняется с отверстиями под крепёж либо приваривается к закладным деталям.
Скользящая пара формируется по схеме сталь по стали или сталь по фторопласту. Во втором случае на опорную поверхность наклеивается лист Ф4К20 толщиной от 2 до 4 мм, что снижает коэффициент трения до 0,050,1 и исключает схватывание поверхностей при циклических нагрузках. Для наружных эстакад применяются оцинкованные опоры, устойчивые к атмосферной коррозии.
Типоразмеры и нагрузочная способность
Диапазон охватываемых диаметров от 57 до 1020 мм. Допускаемая вертикальная нагрузка на одну опору составляет от 2 до 120 кН в зависимости от типоразмера и толщины металла. Осевое усилие, передаваемое на опору, определяется массой трубопровода, весом транспортируемой среды и коэффициентом трения скользящей пары.
| Наружный диаметр трубы, мм | Ширина хомута, мм | Допускаемая нагрузка, кН | Материал | Тип скользящей пары |
|---|---|---|---|---|
| 57 | 60 | 5 | Ст3 | сталь/фторопласт |
| 108 | 80 | 12 | Ст3 | сталь/сталь |
| 219 | 100 | 25 | 09Г2С | сталь/фторопласт |
| 530 | 150 | 60 | 09Г2С | сталь/сталь |
Условия эксплуатации
Рабочая температура транспортируемой среды от 60 до +400 C. Для криогенных линий применяются опоры с увеличенной высотой для размещения усиленной изоляции. На горячих трубопроводах с температурой свыше 200 C исключается использование полимерных вкладышей применяются только металлические пары скольжения с графитовой смазкой.
Опоры устанавливаются на горизонтальных участках с шагом, определённым расчётом по прогибу. Для трубопроводов с температурным удлинением более 50 мм на участке между неподвижными опорами рекомендуется комбинировать скользящие опоры с пружинными блоками, разгружающими вертикальную составляющую.
Области применения
- Технологические трубопроводы нефтегазоперерабатывающих производств
- Тепловые сети с температурой теплоносителя до 150 C
- Паропроводы и конденсатопроводы промышленных котельных
- Магистральные трубопроводы на эстакадах и в тоннелях
- Системы пожаротушения и водоснабжения производственных зданий
- Кислородопроводы и азотопроводы металлургических цехов
Монтаж и обслуживание
Хомутовая конструкция обеспечивает монтаж на действующем трубопроводе без разрезки линии. Крепление к несущим конструкциям выполняется болтовыми соединениями класса прочности 8.8 или сваркой. При установке на открытых площадках предусматривается уклон опорной плиты для отвода атмосферных осадков. Периодичность ревизии при каждом плановом останове производства; проверяется состояние скользящей поверхности, степень износа вкладышей и затяжка крепежа.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем хомутовая скользящая опора отличается от жёсткой?
Жёсткая опора исключает перемещение трубы относительно несущей конструкции. Скользящая опора допускает осевое смещение, вызванное температурным расширением, предотвращая возникновение недопустимых напряжений в стенке трубопровода и в местах присоединения к оборудованию.
Как определить шаг установки скользящих опор?
Шаг рассчитывается по допустимому прогибу трубопровода между соседними опорами. Учитываются наружный диаметр, толщина стенки, плотность транспортируемой среды, масса изоляции и снеговая нагрузка для наружных участков. Для стальных труб диаметром 159 мм при транспортировке воды шаг составляет от 4 до 6 м.
Требуется ли смазка скользящей пары?
Для пары сталь по фторопласту смазка не требуется. Для пары сталь по стали наносится графитовая или дисульфидмолибденовая смазка при монтаже и при каждом плановом обслуживании. Применение масляных смазок на горячих трубопроводах не допускается из-за выгорания и коксования.
Какие опоры выбрать для трубопровода с температурой 350 C?
Для таких условий применяются опоры из стали 09Г2С со скользящей парой сталь по стали. Полимерные вкладыши и фторопластовые накладки при данной температуре разрушаются. Допускается применение высокотемпературных твёрдых смазок на основе дисульфида молибдена.
