Подвижные опоры ПО-250 в Минске


Подвижные опоры ПО-250: конструкция и применение в трубопроводных системах

Подвижные опоры ПО-250 — это специализированные узлы крепления трубопроводов, рассчитанные на восприятие вертикальной нагрузки до 250 кН (25 тс) при обеспечении свободного температурного перемещения трубопровода в осевом и поперечном направлениях. Конструкция опоры ПО-250 относится к категории скользящих опор, работающих по принципу трения скольжения пары «сталь — фторопласт» либо «сталь — сталь» в зависимости от исполнения и применяемых антифрикционных материалов.

Основное назначение опор ПО-250 — компенсация температурных деформаций трубопроводов, возникающих при транспортировке теплоносителей с температурой до 150 C и выше. Установка данных опор производится на металлические конструкции эстакад, фундаменты или строительные фермы с последующей фиксацией анкерными болтами или приваркой к закладным элементам.

Конструктивные особенности опор ПО-250

Типовая конструкция подвижной опоры ПО-250 включает следующие элементы:

  • опорную плиту с отверстиями под крепёж — воспринимает нагрузку от трубопровода и передаёт её на несущую конструкцию;
  • корпус с седловидной выемкой — обеспечивает контакт с трубой по дуге охвата 90–120;
  • антифрикционную прокладку из листового фторопласта (Ф-4) толщиной 3–5 мм — снижает коэффициент трения до 0,05–0,1;
  • направляющие элементы или ограничители хода — предотвращают недопустимые боковые смещения трубопровода;
  • крепёжные изделия (болты, гайки, шайбы) класса прочности 8.8.

Седловидная часть опоры изготавливается из листовой стали марки Ст3сп по ГОСТ 14637 или низколегированной стали 09Г2С по ГОСТ 19281. Толщина металла корпуса — 10–16 мм, что обеспечивает запас прочности при пиковых нагрузках, возникающих при гидроиспытаниях трубопровода.

Технические параметры и условия эксплуатации

Подвижные опоры ПО-250 применяются для трубопроводов диаметром 219–530 мм в зависимости от толщины стенки и плотности транспортируемой среды. Расчётная вертикальная нагрузка на опору — 250 кН, что соответствует массе трубопровода с теплоносителем и изоляцией длиной 12–18 метров при шаге расстановки опор 6–9 метров.

ПараметрЗначениеЕд. изм.ПримечаниеНорматив
Номинальная нагрузка250кН25 тсТУ 36-2200-92
Диаметр трубопровода219–530ммнаружныйГОСТ 10704
Температура средыдо 150Cпри фторопластовом слоеГОСТ 15150
Коэффициент трения0,05–0,1—пара сталь–Ф-4—
Материал корпусаСт3сп / 09Г2С—лист 10–16 ммГОСТ 14637
Охват трубы90–120градугол седла—

Рабочий диапазон температур окружающей среды для опор ПО-250 в исполнении У1 — от –60 до +40 C, что позволяет эксплуатировать их в районах с холодным климатом, включая регионы Крайнего Севера. Для условий умеренного климата применяется исполнение УХЛ1 с нижним пределом –60 C.

Области применения подвижных опор ПО-250

Опоры ПО-250 востребованы при прокладке технологических трубопроводов в следующих отраслях:

  • тепловые сети — магистральные трубопроводы горячей воды и пара на эстакадах ТЭЦ и котельных;
  • нефтегазовая отрасль — обвязка резервуарных парков, насосных станций, установок подготовки нефти;
  • химическая промышленность — трубопроводы агрессивных сред при условии применения защитных покрытий;
  • энергетика — трубопроводы питательной воды, конденсата и пара на площадках ГРЭС и АЭС;
  • целлюлозно-бумажная и пищевая промышленность — технологические трубопроводы пара и конденсата.

При монтаже опор ПО-250 на эстакадах необходимо обеспечить выравнивание опорных поверхностей в одной горизонтальной плоскости с допуском не более 2 мм на 1 метр длины. Смещение оси опоры относительно оси трубопровода не должно превышать 3 мм. После установки трубопровода на опоры проверяется равномерность прилегания седла к поверхности трубы — зазор более 1 мм не допускается.

Расстановка опор и расчёт нагрузок

Шаг расстановки подвижных опор ПО-250 определяется расчётом на прочность и жёсткость трубопровода по методикам СП 36.13330 и СП 74.13330. Для стальных трубопроводов с толщиной стенки 8–12 мм при температуре среды 100–150 C рекомендуемый шаг составляет 6–9 метров. При расчёте учитываются следующие нагрузки:

  • вес трубы с учётом толщины стенки и плотности стали (7850 кг/м);
  • вес транспортируемой среды (вода, пар, нефтепродукты);
  • вес тепловой изоляции и защитного покрытия;
  • снеговая и ветровая нагрузка для открытых эстакад;
  • нагрузка от собственного веса опоры.

Горизонтальные усилия, передаваемые на опору ПО-250 при температурном удлинении трубопровода, определяются произведением вертикальной нагрузки на коэффициент трения. Для пары трения «сталь — фторопласт» это усилие составляет 12,5–25 кН при вертикальной нагрузке 250 кН, что позволяет применять облегчённые анкерные крепления и снижать металлоёмкость эстакад.

Вопросы и ответы

Какие типы подвижных опор существуют помимо ПО-250?

В линейке подвижных опор представлены исполнения ПО-60, ПО-125, ПО-250, ПО-400, ПО-630 и ПО-1000, различающиеся номинальной нагрузкой от 60 до 1000 кН. Выбор типоразмера определяется результатами расчёта трубопровода на прочность и допустимые прогибы.

Чем подвижная опора ПО-250 отличается от неподвижной?

Неподвижные опоры жёстко фиксируют трубопровод, воспринимая все температурные усилия, тогда как подвижная опора ПО-250 допускает свободное осевое и поперечное перемещение трубы, снижая напряжения в стенке и разгружая неподвижные опоры и компенсаторы.

Какой коэффициент трения обеспечивает опора ПО-250 с фторопластовой прокладкой?

При использовании листового фторопласта Ф-4 коэффициент трения в паре со стальной плитой составляет 0,05–0,1 в зависимости от удельного давления и температуры. Для сравнения, пара «сталь — сталь» даёт коэффициент 0,3–0,4.

Требуется ли обслуживание подвижных опор ПО-250 в процессе эксплуатации?

Опоры с фторопластовым антифрикционным слоем не требуют смазки в течение всего срока службы. При исполнении «сталь — сталь» рекомендуется периодическая ревизия и нанесение графитной смазки на контактные поверхности не реже одного раза в год.