Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

1 -1

ковые опоры допускают и боковью перемещения трубопровода, но уже с повышенным коэффициентом трения - JUg = = 0,3. Боковые перемещения появляются в поворотных участках трассы, а также в П-образных компенсаторах при прямой трассе трубопровода. Однако на практике весьма часто наблюдаются случаи эксцентриситета оси и выпадения катков из гнезд опорных конструкций на участках трубопроводов, имеющих боковые перемещения. Такие неисправности Катковых опор не сразу бывают замечены и исправлены обслуживающим персоналом. Работоспособность сетей ставится под угрозу, коэффициент трения резко увеличивается.

Препятствием к широкому использованию Катковых опор является необходимость систематической очистки поверхности опорных плит и катков, их смазки, а также проверки их исправ-

Рис. 4.1. Подвижные опоры трубопроводных сетей

а - скользящан (обычная, прямая); б - катковая с одним катком; в - катковая с двумя катками; г - шариковая двухосная; д - шари-К9В8Я четырехосная; е - подвесная жесткая; ж - подвесная пружинная; 3 -пру)(«нная; и - скользящая нвклоннвя

Рис. 4.2. Неподвижные опоры трубопроводных сетей

•а - разъемная, оборудованная хомутами на болтах; 6 - неразъемная с приваркой труб к несущим конструкциям; в - неразъемная с двумя приваренными к трубе упорами; г - неразъемная с четырыия упорами-д - неразъемная лобовая (щитовая) г т~ ,

ности. Это не позволяет применять катковые опоры при подземной прокладке сетей в непроходных каналах или в стесненных условиях. По сравнению со скользящими опорами катковые опоры требуют увеличенного расхода металла. Так, например, масса одной двухкатковой опоры для трубопровода тепловых сетей Dy = 800 мм составляет 116,6 кг, однокатко-вой опоры - 82 кг, а скользящей опоры - только 26,6 кг. Производство Катковых опор также более трудоемко, так как конструкция их сложнее и требует выполнения токарных работ для изготовления катков.

Поверхности опорных плит Катковых опор легко запы-ляются, засоряются листвой, хвоей и т. п., а в холодные периоды года покрываются льдом. Все это мешает нормальной работе опор, влечет за собой рост коэффициента трения и усилий на строительные конструкции подвижных и неподвижных опор, не предусмотренный проектом. В таких случаях катковые опоры теряют свои достоинства и даже приводят трубопроводные сети и несущие их строительные конструкции в критическое состояние.

Особенностью Катковых опор является малая площадь опирания катков на опорные плить! по сравнению со скользящими опорами. Это вызывает увеличение усилий на единицу площади опирания и более быстрое изнашивание металла каткое и опорных плит, особенно при наличии боковых перемещений трубопроводов.

Сравнение достоинств и недостатков Катковых и скользящих опор показывает, что при первых достигается некоторое облегчение и удешевление несущих строительных конструкций трубопроводов, но скользящие опоры значительно удобнее в эксплуатации и лучше обеспечивают надежность и долговечность сетей. В связи с этим установка Катковых опор при совмещенной прокладке инженерных сетей ограничена.

Шариковые опоры (см. рис. 4.1, г) изготовляют по серии 4.903-10 (Выпуск 5). Они позволяют трубопроводу перемещаться в горизонтальной плоскости как в осевом, так и в боковом направлениях при минимальных коэффициентах трения /о ~ б ~ шариковых опор больше, чем Катковых и скользящих опор. Для трубопровода водяных тепловых сетей Dy = 800 мм она составляет 184...344 кг/шт., в зависимости от вертикальной нагрузки опираемого трубопровода ""верт ~ 101 ...209 кН на опору) и от термического перемещения сети (AL = 200...400 мм).

Шариковые опоры весьма сложны в изготовлении и могут быть выполнены только в специальных мастерских или на заводах. При монтаже эти опоры требуют по сравнению со скользящими и Катковыми опорами повышенной точности выполнения работ, а при эксплуатации - более частого обследования и повышенного внимания. Эти опоры очень чувствительны к попаданию пыли, влаги и других загрязнений на поверхность шариков и опорных плит. Долговечность шариковых опор и надежность их действия прямо зависят от качества эксплуатации, предупреждения засорения и истирания шариков, их обойм и опорных плит. Поэтому шариковые опоры сравнительно редко применяют для трубопроводных сетей, прокладываемых совмещенно по наземным эстакадам и подземным проходным каналам, где сети расположены близко друг от друга и доступ к каждой отдельной опоре затруднен.

Подвесные опоры используют в случаях, когда трубопроводные сети необходимо подвешивать к перекрытиям зданий, балкам, фермам, мостам, наземным эстакадам, потолкам технических коридоров, подвалов, проходных каналов и туннелей. Их изготовляют на специализированных заводах и в мастерских по серии 4.903-10 (Выпуск 6), двух видов: подвесные жесткие опоры (см. рис. 4.1.д) для трубопроводов диаметром D., = 25...600 мм и подвесные пружинные (см.

рис. 4.1,е ) для трубопроводов Dy = 150... 1400 мм. Подвесные жесткие опоры предназначены только для горизонтально расположенных трубопроводов, подвесные пружинные - как для горизонтальных, так и для вертикальных трубопроводов. Коэффициент трения, определяющий горизонтальные наг-руз-ки, минимален и составляет 0,1. Масса одной подвес-

ной пружинной опоры для трубопровода Dy = 800 мм в зависимости от значения вертикального или горизонтального перемещения трубы составляет 309...436 кг, а подвесной жесткой опоры для трубопровода Dy = 400 мм в зависимости от горизонтального перемещения трубы - 84,5...101,1 кг.

Подвесные опоры жестких трубопроводов, имеющих термические перемещения, должны быть достаточно длинными для обеспечения возможности раскачки труб в горизонтальном направлении. Высота типовых подвесок в зависимости от диаметра опираемого трубопровода составляет Н = 1,11...3,18 м. В связи с этим подвесные опоры занимают большое, плохо используемое пространство и по этой причине имеют ограниченное применение. Для кабелей и трубопроводов, которые не имеют термических перемещений, подвески могут быть короткими. В строительстве сооружение трубопроводов с применением подвесных опор неудобно, так как необходимое качество прокладки сетей по высоте в продольном профиле выдержать трудно. Это объясняется трудностями монтажа трубопроводов, их подвешивания на необходимой высоте к тягам опор на болтах и корректировки по высоте путем подтягивания или отпуска резьбовых соединений тяги каждой отдельной опоры. Такая операция занимает больше времени по сравнению с прокладкой трубопроводов механизмами по ранее сооруженным и проверенным консолям, траверсам или балкам на скользящих, Катковых или шариковых опорах.

При совмещенной прокладке многих инженерных сетей, где сети проложены в несколько рядов и близко друг к другу, подвесные опоры применяются сравнительно редко.

Пружинные опоры (см. рис. 4.1,ж) предназначены для восприятия вертикальных и горизонтальных термических перемещений и усилий, возникающих в жестких трубопроводах при наличии вертикальных подъемов или опусков сети. Пружинная опора при разжатии пружины вследствие удлинения вертикального участка трубопровода не должна существенно снижать принимаемую на себя нагрузку, передаваемую опираемым трубопроводом. Недопустимо, конечно, образование зазора между трубопроводом и опорой, что свидетельствовало бы о полной потере несущей способности последней.

При наличии вертикальных подъемов или опусков, например в тепловых сетях, существующая техническая литература ре-

комеидует установку пружинных опор, если высота вертикального участка трубопровода достигает Н > 4 м, а его диаметр D > 100...200 мм. Такие условия не совсем точно отражают положение дел. По существу, задачей пружинных опор является создание наиболее благоприятных условий для опирания определенного участка трубопровода при наличии его вертикального перемещения. Но вертикальное термическое перемещение трубопровода ДН зависит не столько от высоты Н вертикального участка сети, сколько от степени изменения температуры трубопровода At. Получается, что значение АН для подающего трубопровода водяных тепловых сетей, транспортирующего теплоноситель с максимальной расчетной температурой t = 150ОС, будет почти двукратно превышать значение ДН обратного трубопровода, максимальная расчетная температура которого составляет только t = 70оС. Для паропроводов, температура которых бывает t < бббС, АН в еще большей степени зависит от значения At и в меньшей - от высоты Н вертикального участка трубопровода. Поэтому критерием для определения необходимости установки пружинных опор должно быть значение термического перемещения ДН, а не высота вертикального участка трубопровода Н.

Для трубопроводов небольших диаметров Dy < 80 мм с относительно тонкими стенками с учетом их гибкости установки пружинных опор не требуется. В этих случаях достаточны обычные скользящие опоры, установленные до и после вертикального участка сети, при условии, что длина трубопровода между этими опорами не превышает допустимой.

Пружинные опоры сложны в изготовлении. Их производят только специализированные заводы, способные обеспечить необходимое качество. Пружинные опоры относительно металлоемки и дороги. Так, например, для опирания трубопровода водяных тепловых сетей Dy = 800... 1000 мм с вертикальной нагрузкой на опору Pggp = 101 кН необходима пружинная опора, состоящая из двух пружинных блоков и катковой опоры общей массой 260 кг. При вертикальной нагрузке Pgpy = = 209 кН от таких же трубопроводов необходима пружинная опора, состоящая уже из четырех пружинных блоков и катковой onopbi общей массой 520 кг.

Монтаж пружинных опор представляет собой довольно сложную операцию, требующую должного внимания. До монтажа опор пружины должны быть затянуты монтажными болтами в пределах, необходимых для нормального действия пружин в расчетном режиме после наполнения трубопровода водой и его нагрева. При определении степени затяжки пружин учитывают температуру окружающего воздуха во время строи-