Опора скользящая — это элемент трубопровода, который используется для вертикальной поддержки труб ППУ в стальной оцинкованной оболочке надземной и канальной типов прокладки трубопроводов систем тепло- и водоснабжения тепловых сетей и производится по ГОСТ 30732-2006. Главное отличие скользящих опор, применяемых при монтаже ППУ трубопроводов, заключается в том, что в отличие от неподвижных опор (НОП) данные элементы поставляются без тепловой изоляции и крепление труб на данных опорах не предусматривает их фиксации (приварки). Трубы, установленные на скользящих опорах, в процессе эксплуатации не фиксируются неподвижно на опоре, а позволяют трубопроводу свободно перемещаться продольно по ней в зависимости от смены режимов работы теплотрассы. Трубы в ППУ изоляции со стальной наружной оцинкованной оболочкой (ОЦ) укладываются на скользящую опору и крепятся на ней за счет стягивания хомутами трубы по окружности ее наружной оболочки. Для защиты наружной оболочки от повреждения в процессе эксплуатации трубопровода тепловой сети между наружной оболочкой трубы и нижней частью скользящей опоры прокладывается демпфирующий материал (полиэтилен, резина). Цены на опоры скользящие для трубопровода в ППУ изоляции даны в прайс-листе компании СТК ППУ-Формат. В зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода могут поставляться скользящие опоры нескольких типов с двумя или тремя парами хомутов крепления. Схема скользящей опоры для трубопроводов ППУ в стальной оцинкованной оболочке: Таблица размеров скользящих опор для трубопроводов ППУ в стальной оцинкованной оболочке, (мм): | |
скользящие опоры | Промышленная группа Империя Промышленная группа Империя
ООО ПК Империя предлагает опоры всех видов под заказ. Возможно изготовление опор по чертежам заказчика. Тел: (343) 213-88-89, эл.почта: [email protected]
При монтаже и креплении всех видов трубопроводов обычно используются опоры.
Опоры подразделяются на неподвижные и подвижные. По методу крепления трубы опоры подразделяют на приварные и хомутовые. Не редко для монтажа труб вместо хомутов применяют скобы.
Неподвижные опоры жестко удерживают трубу и не допускают ее перемещения при каких либо вибрациях или сдвигах. Неподвижные опоры воспринимают вертикальные нагрузки от веса трубопровода и среды, горизонтальные (осевые) нагрузки от тепловых изменений и расширений трубопровода и сил трения подвижных опор, а также нагрузки от гидравлических ударов, вибрации и пульсации. Корпуса неподвижных опор сваривают и укрепляют болтами с несущими конструкциям трубопровода.
Основные виды неподвижных опор приведены на чертеже 1.
Чертеж 1.
Основные виды неподвижных опор трубопроводов:
а — приварная опора, б —хомутовая опора, в — опора хомутовая для трубопроводов с хладагентом, г — бескорпусная опора
Подвижные опоры приспособлены поддерживать трубопровод и позволяют свободно ему перемещаться под влиянием температурных расширений и деформаций. Они принимают на себя только вертикальную нагрузку от веса трубопровода, веса продукта, а так же изоляции.
Подвижные опоры имеют несколько разновидностей, таких как: скользящие, катковые, направляющие, пружинные, шариковые опоры и др. Наиболее популярными считаются скользящие опоры, которые скользят и передвигаются вместе с трубой по поверхности несущих конструкций трубопровода.
Для снижения силы трения между пятой опоры и опорной поверхностью рекомендуется использовать катковые (роликовые) опоры; которые в свою очередь входят в одну из разновидностей скользящих опор, но установленных на катки.
На трубопроводах, подвергающихся вибрационным нагрузкам, используют пружинные опоры, которые минимизируют или полностью поглощают вибрацию.
Шариковые опоры устанавливают в местах поворота трубопровода большого диаметра, где требуется предоставить свободное его перемещение вдоль обеих горизонтальных осей.
Чертеж. 2. Конструкции подвижных опор трубопроводов:
а — приварная скользящая, б — хомутовая скользящая, в — хомутовая скользящая двухкатковая, г — хомутовая скользящая для трубопроводов с хладагентом, д — направляющая
Опоры как правило производятся из стали Ст. 3 холодной штамповкой. Под заказ возможно изготовление из других марок стали.
Так же для крепления горизонтальных трубопроводов помимо опор могут использоваться подвески (подвесные крепления). Подвесные крепления подвешиваются к перекрытию здания, кронштейнам, консолям с помощью тяг с болтами или приварных проушин.
Горизонтальные трубопроводы, которые оснащены вертикальными участками, и удлинение которых воспринимается горизонтальной ветвью, монтируют на пружинных подвесках. Монтаж на таких участках трубопровода жестких подвесок для крепления вертикальных трубопроводов не допускается, так как при температурных удлинениях возможно допустимая нагрузка на подвески будет неравномерной. Пружинные подвески имеют широкое применение в трубопроводах, склонным частым вибрациям.
Чертеж. 3. Конструкции подвесок:
а — жесткая для горизонтальных трубопроводов, б — пружинная для горизонтальных трубопроводов, в—пружинная для вертикальных трубопроводов; 1 — хомут, 2 — серьга, 3 — ушко, 4 — тяга, 5 — блок пружин, 6 — диски, 7 — пружина, 8 — упор
Опорные несущие конструкции для трубопроводов в зависимости от места их применения, величины действующих нагрузок и других факторов используют в виде мачт и стоек, эстакад, кронштейнов, консолей.
Опоры трубопроводов — ООО «ПТЭ-87» — Россия (Москва, Тула)
Опоры трубопроводов
Опоры предназначены для крепления стационарных трубопроводов, восприятия нагрузок и компенсаций от тепловых расширений трубопроводов. Типы опор трубопроводов: опоры скользящие, опоры скользящие диэлектрические, катковые опоры, опоры для трубопроводов в ППУ изоляции, опоры неподвижные.
Опора трубопровода является неотъемлемой частью трубопроводов различного назначения: технологических трубопроводов промышленных предприятий, ТЭС и АЭС, нефтепроводов и газопроводов, трубопроводов инженерных сетей жилищно-коммунального хозяйства. Опоры трубопроводов предназначены для восприятия нагрузок от трубопроводов, возникающих при их эксплуатации.
В соответствии с Серией 5.903-13 выпуск 7-95, 8-95 опоры предназначены
Существуют следующие типы опор:
• Опора неподвижная хомутовая ОСТ 24.125.151-01, ОСТ 34-10-618-93
• Опора неподвижная приварная ОСТ 24.125.153-01, ОСТ 34-10-616-93
• Опора скользящая хомутовая ОСТ 24.125.154-01, ОСТ 34-10-617-93
• Опора скользящая приварная ОСТ 24.125.153-01, ОСТ 34-10-616-93
• Опора скользящая направляющая хомутовая ОСТ 24.125.156-01
• Опора скользящая направляющая приварная ОСТ 24.125.158-01
• Опора катковая пружинная ОСТ 24.125.165-01
• Опора неподвижная для вертикальных коробов ОСТ 34-10-610-93
• Опора скользящая и неподвижная ОСТ 34-10-615-93
• Опора скользящая и неподвижная с направляющим хомутом ОСТ 34-10-620-93
• Опора сварных отводов ОСТ 34-10-621-93
• Опора трубчатых крутоизогнутых отводов ОСТ 34-10-622-93
• Опора скользящая неподвижная ОСТ 34-10-623-93
В серии 5.903-13 выпуск 7-95, 8-95 предусмотрены опоры хомутовые с упорами, лобовые, щитовые, хомутовые, бугельные и боковые.
Опоры хомутовые и бугельные предназначены как для осевых, так и боковых нагрузок, опора боковая рассчитана только на боковые нагрузки. Опоры скользящие и шариковые обеспечивают возможность теплового перемещения трубопровода как в направлении его оси, так и в поперечном направлении. Опоры катковые обеспечивают тепловое перемещение в направлении оси трубопровода, допускается боковое скольжение приварной опоры по катку не более 50мм.
Монтаж опор и подвесок
От правильности монтажа опор и подвесок в значительной степени зависит эксплуатационная надежность трубопровода.
Опоры устанавливают в проектное положение вместе с соответствующими узлами и блоками трубопроводов. В отдельных случаях их монтируют после подъема узлов и блоков на проектную отметку. Конструкции опор и подвесок, места их расположения и расстояния между ними определяют по монтажным чертежам трубопровода и подбирают по маркировке, нанесенной заводом-изготовителем.
Для выравнивания высотных отметок и уклона трубопровода под подошвы опор устанавливают стальные прокладки, приваривая их к закладным частям или опорным конструкциям.
Стальные прокладки нельзя помещать между трубой и опорой.
Неподвижные опоры надежно закрепляют на трубе хомутами с установкой контргаек и приваривают к опорным конструкциям. Подушка и хомут опоры должны плотно прилегать к трубе. Иногда неподвижные опоры приваривают непосредственно к трубе. Чтобы труба в хомуте во время теплового расширения трубопровода не перемещалась, у неподвижных опор к трубам приваривают упоры (сухари), которые упираются в торцы хомутов корпуса опоры и не дают трубе сдвинуться. Упоры устанавливают так, чтобы зазор между хомутами корпуса был не более 1,5 м. Вогнутую поверхность упоров и поверхность трубы в месте установки перед приваркой зачищают шлифовальной машиной.
При установке подвижных опор трубопроводов следят за тем, чтобы соприкасающиеся поверхности плотно прилегали одна к другой и чтобы их подвижные части не сползали с опорных поверхностей. У скользящих опор перемещение подвижной части должно быть легким и плавным, без заеданий.
В подвижных Катковых опорах ролики должны свободно вращаться и не выпадать из гнезд.
На подвижные части опор наносят консистентную смазку.
При установке опор и подвесок необходимо учитывать перемещение Д1 трубопроводов от теплового расширения. Для этого при сборке их смещают на величину, равную А1, от центра опоры в сторону, противоположную удлинению (рис. а, б). Тяги подвесок трубопроводов, не имеющих тепловых перемещений, устанавливают строго по вертикали, а имеющих температурные перемещения, — с наклоном, равным (V2) А/ (рис. в).
Тепловое удлинение трубопроводов происходит всегда в сторону, противоположную ближайшей неподвижной опоре трубопровода. Нельзя за направление удлинения трубопровода принимать направление движения продукта, так как эти движения не связаны одно с другим.
При монтаже пружинных подвесок и опор вертикальных трубопроводов опорные конструкции пружин, а также верхние тарелки должны быть строго перпендикулярны оси пружины.
На чертеже даются величины затяжки пружин для восприятия тяжести трубопровода и дополнительной затяжки для восприятия теплового удлинения.
В период монтажа для разгрузки пружин ставят жесткие стяжки, которые снимают по окончании испытания трубопровода, и сверяют фактическую высоту пружин с указанной в проекте.
Временные опоры и подвески должны выдерживать нагрузки от закрепляемого трубопровода.
После установки всех узлов трубопроводов и сварки монтажных стыков монтируют постоянные опоры и подвески, подтягивают пружины по размеру, указанному в чертеже, и снимают временные опоры и подвески.
При установке опор на трубопроводах из легированной стали и подвесок из углеродистой стали поверхности их соприкосновения во избежание электрохимической коррозии окрашивают стойкой краской или помещают прокладки между опорой и трубой в виде тонкой пластины из легированной стали или алюминия.
Опора Т14 состоит из:
| |||||
14.08
14.17
14.26
14.35
14.44
14.53| Каталог серий и ГОСТов о металлоконструкциях. — Серии — материалы |
|
Опоры трубопроводов Рабочие чертежи стандартных конструкций для подвижных опор выполняются согласно плану типового проектирования. Подвижные опоры используются для трубопроводов, различных тепловых сетей надземной и подземной прокладок и просто охватывают весь диапазон предлагаемых диаметров труб для тепловых сетей в рамках условных проходов Dу 25…1400 мм в соответствии с нормативными документами.
Основными типами подвижных опор являются:
Опоры катковые. Чертежи При использовании чертежей типовых конструкций катковых и скользящих опор необходимо иметь в виду, что при выполнении проектирования и непосредственно при строительстве тепловых сетей в первую очередь необходимо использовать типовые подвижные опоры согласно ГОСТ 14911-69, а также блоки катковых опор в соответствии с ГОСТ 14097-68.
Скользящие и катковые опоры по специальным чертежам, следует использовать только тогда, когда типовые катковые блоки и опоры нельзя использовать по тепловым перемещениям, нагрузкам, установленным диаметрам трубопроводов и т.д. Опоры скользящиеСхемы опор трубопроводов Данные опоры изготавливаются из штампованной скобы с приваренными внутри ребрами жёсткости. Чтобы снизить концентраторы напряжений в зоне сварки опоры и трубы, опоры, предназначенные для трубопроводов с Dу 175…1400 мм. Выполняются со специальными подушками.В зависимости от значений тепловых перемещений всего трубопровода, скользящие опоры могут быть представлены в трех исполнениях:
|
Хомутовая неподвижная опора для трубопроводов
Согласие на обработку персональных данных Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года свободно, своей волей и в своем интересе выражаю свое безусловное согласие на обработку моих персональных данных , зарегистрированным в соответствии с законодательством РФ по адресу: (далее по тексту — Оператор).
Персональные данные — любая информация, относящаяся к определенному или определяемому на основании такой информации физическому лицу. Настоящее Согласие выдано мною на обработку следующих персональных данных:
- Имя;
- Телефон;
- E-mail;
- Комментарий.
Согласие дано Оператору для совершения следующих действий с моими персональными данными с использованием средств автоматизации и/или без использования таких средств: сбор, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, обезличивание, а также осуществление любых иных действий, предусмотренных действующим законодательством РФ как неавтоматизированными, так и автоматизированными способами.
Данное согласие дается Оператору для обработки моих персональных данных в следующих целях:
- предоставление мне услуг/работ;
- направление в мой адрес уведомлений, касающихся предоставляемых услуг/работ;
- подготовка и направление ответов на мои запросы;
- направление в мой адрес информации, в том числе рекламной, о мероприятиях/товарах/услугах/работах Оператора.
Настоящее согласие действует до момента его отзыва путем направления соответствующего уведомления на электронный адрес [email protected]. В случае отзыва мною согласия на обработку персональных данных Оператор вправе продолжить обработку персональных данных без моего согласия при наличии оснований, указанных в пунктах 2 – 11 части 1 статьи 6, части 2 статьи 10 и части 2 статьи 11 Федерального закона №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 г.
СКОЛЬЗЯЩАЯ ОПОРА ГОСТ 30732-2006 – ООО Пром-Центр
Опора скользящая — это элемент трубопровода, который используется для вертикальной поддержки труб ППУ в стальной оцинкованной оболочке надземной и канальной типов прокладки трубопроводов систем тепло- и водоснабжения тепловых сетей и производится по ГОСТ 30732-2006.
Главное отличие скользящих опор, применяемых при монтаже ППУ трубопроводов, заключается в том, что в отличие от неподвижных опор (НОП) данные элементы поставляются без тепловой изоляции и крепление труб на данных опорах не предусматривает их фиксации (приварки). Трубы, установленные на скользящих опорах, в процессе эксплуатации не фиксируются неподвижно на опоре, а позволяют трубопроводу свободно перемещаться продольно по ней в зависимости от смены режимов работы теплотрассы.
На скользящую опору со стальной наружной оцинкованной оболочкой (ОЦ) и полиэтиленовой оболчкой (ПЭ) укладываются стальные трубы в ППУ изоляции и крепятся на ней за счет стягивания хомутами трубы по окружности ее наружной оболочки. Для защиты наружной оболочки от повреждения в процессе эксплуатации трубопровода тепловой сети между наружной оболочкой трубы и нижней частью скользящей опоры прокладывается демпфирующий материал (полиэтилен, резина), предотвращающий истирание поверхности трубы в ППУ изоляции.
.
Опоры скользящие монтируются паралельно с прокладкой линейной части и не требуется специальной техники. Закрепление опор на основаниях осуществляется путем электродуговой сварки. Все виды опор, также как трубы, фасонные части и запорная арматура изготавливаются в соответствии с ГОСТ 30732-2006
Опоры скользящие подразделяются на скользящие приварные опоры (СПО), скользящие приварные опоры канальные (СПОк) и скользящие приварные опоры надземные (СПОн). Минимальное расстояние между двумя опорами 5 метров в зависимости от диаметра трубопровода.
ООО “Пром-Центр” изготавливает все виды опор трубопроводов предусмотренные ГОСТ 30732-2006, ОСТ 36-146-88, а также нестандартные изделия по чертежам согласованным с заказчиком.
Стоимость услуг по изготовлению опор трубопроводов и стоимость продукции могут быть точно рассчитаны только после отправки заказчиком заявки на бланке организации с указанием наименования продукции, включая размер трубы, ГОСТ, марку стали, вид антикоррозийной изоляции, объем, сроки и вид доставки.
Конструкция опор для труб — Carpenter and Paterson Asia
Хорошо спроектированная система опор для труб жизненно важна для обеспечения безопасной и эффективной работы завода, на котором она установлена. CPA напрямую взаимодействует с консультантами, инжиниринговыми компаниями и подрядчиками, которые регулярно пользуются нашими услугами по проектированию.
Для обеспечения рентабельности и сведения к минимуму дорогостоящих модификаций на объекте раннее участие обученных инженеров и проектировщиков Pipe Support оказалось неоценимым подспорьем для своевременного выявления потенциальных проблем.CPA предлагает услуги полного анализа, проектирования и детализации для применения и выбора опор труб, удерживающих устройств и конструктивных элементов.
Этот вид деятельности предлагает широкий спектр возможностей проектирования в области чертежей опор труб. Наш штат состоит из опытных инженеров и дизайнеров, которые работали с различными национальными и международными проектами.
Основная задача группы — выбор места расположения, функции опор, полный проект и подготовка окончательных монтажных чертежей.
Пакет полного проектирования — CPA может выполнить комплексное проектирование и детальное обслуживание широкого спектра систем поддержки трубопроводов, связанных с электроэнергетикой, нефтехимией, нефтью и газом, сжиженным природным газом, возобновляемыми источниками энергии и связанными с ними отраслями.
Типичная информация, требуемая от клиента:
- Габаритные чертежи трубопровода или 3D завод CD
- Габаритные чертежи металлоконструкций или 3D завод CD
- Характеристики трубопроводов
Исходя из подробностей, CPA рассчитает и предоставит:
- Позиции поддержки
- Опорные нагрузки и перемещения (если C&P проведет анализ напряжений)
- Поддержка дизайна как в 2D, так и в 3D.
- Полностью рабочие чертежи
- Списки отбора материалов
Пакет детального проектирования — В случае поставки оборудования CPA может предоставить детальный проект узлов опоры труб на основе исходной проектной информации клиентов.
В этом случае мы ожидаем, что клиент предоставит следующую информацию:
- Концептуальный проект опоры трубы
- Опорные нагрузки и перемещения
- Позиции поддержки
- Характеристики трубопроводов
На основании этой информации мы предоставим подробные технические чертежи каждой опоры вместе со списками материалов.
Опоры для труб
Они должны быть настолько простыми, насколько позволяют условия. По возможности используются стандартные элементы, особенно для трубопроводов, удерживаемых сверху. Для поддержки трубопровода снизу опоры обычно изготавливают из пластин, труб и кусков конструкционной стали. Следующее оборудование используется для создания опор.- Опора для отдыха : Вес трубопровода обычно переносится на опоры, сделанные из конструкционной стали или стали и бетона.
Седло : это сварное приспособление для трубы, требующей изоляции и подверженной продольному движению или качению (в результате температурных изменений, отличных от климатических).
Седла можно использовать с направляющими.
Кронштейны для крепления труб :
Такая конструкция может выдерживать нагрузку до 1000 кг (2200 фунтов). Если конструкция бетонная, в нее закладывают стальную пластину. Вы можете поддерживать трубу на расстоянии 1 метра, и ее размер составляет до 125 мм (5 дюймов) от конструкции, с каналом 150 мм (6 дюймов), приваренным к стальной пластине. Если размер трубы больше указанного, к стальной пластине приваривается канал диаметром 250 мм (10 дюймов). В случае наличия опоры, такой как U-образный болт, U-образный зажим или башмак с этой опорой, размер A может быть изменен по мере необходимости, в зависимости от обстоятельств. дело.
Такая конструкция может выдерживать нагрузку до 1500 кг (3300 фунтов). Если конструкция бетонная, в нее закладывают стальную пластину. Вы можете поддерживать трубу на расстоянии 1 метра, и ее размер составляет до 125 мм (5 дюймов) от конструкции, с каналом 150 мм (6 дюймов), приваренным к стальной пластине. Если размер трубы больше указанного, к стальной пластине приваривается канал 250 мм (10 дюймов). Под каналом приваривается дополнительный канал. В случае наличия опоры, такой как U-образный болт, U-образный зажим или башмак с этой опорой, размер A может быть изменен по мере необходимости в каждом конкретном случае.
Кронштейны для опоры труб : они состоят из уголка 100 x 100 x 8 (4 «x 4» x 1/4 «). Тип зависит от количества и размера поддерживаемых труб. Он приваривается сверху к стальной конструкции.
Кронштейн опоры трубы от трубы 3 «до 24» : - Опора для подвешивания : это устройство, которое подвешивает трубопровод (обычно одинарный) к конструкционной стали, бетону или дереву. обычно регулируется по высоте
Опора для подвешивания трубы для неизолированной / изолированной трубы от 1/2 до 24 дюймов : Хомут обвязан вокруг трубы.Поддерживается балкой. Высота от балки регулируется поворотной пряжкой. - Анкерная опора : Жесткая опора, предотвращающая передачу движения (теплового, вибрационного и т. Д.) По трубопроводу. Конструкция может быть из стального листа, кронштейнов, фланцев, стержней и т. Д. Крепление анкеров к трубе предпочтительно должно охватывать трубу и привариваться по всему периметру, поскольку это дает лучшее распределение напряжения в стенке трубы.
Анкер для неизолированной трубы от 2 «до 24» (для внешнего использования) - Опора для фиктивной ноги : В этом случае удлинитель (из трубы или прокатной стальной секции) приваривается к колену, чтобы поддерживать линию.Эта часть опирается на стальной элемент или закрепляется на нем.
Пустая опора трубы для неизолированной трубы от 2 до 24 дюймов : Предусматривается на колене. Изготовлен из трубы того же материала. Труба на конце закрывается колпачком. В крышке просверливается отверстие. Поддерживается по структуре.
Эквивалент опоры трубы для изолированной трубы от 2 до 24 дюймов : Это для изолированной трубы. На ноге манекена предусмотрена обувь такого же размера. - Направляющая : Это позволяет трубе перемещаться по своей длине.Труба не может двигаться вбок.
Направляющая с низкой опорой и поперечная направляющая для неизолированной и изолированной трубы от 2 дюймов до 36 дюймов : - Башмак : Это кусок металла, прикрепленный к нижней стороне трубы, которая опирается на поддерживающую сталь. Он в основном используется для уменьшения износа движущихся строп от скольжения. Это позволяет наносить изоляцию на трубу.
Труба для горячеизолированной трубы из сплава / нержавеющей стали от 2 до 8 дюймов до 400 o C : - Направляющая пластина : В этих двух скользящих пластинах из графита, тефлона или некоторых специальных материалов, прикрепленных к стали пластины, крепятся к плоской поверхности опоры трубы.Эти пластины имеют покрытие с низким коэффициентом трения, способное выдерживать механические нагрузки и изменения температуры.
- Стойка смещения : Это также называется стабилизатором смещения. По сути, это винтовая пружина в корпусе, который устанавливается между трубопроводом и жесткой конструкцией. Его функция — гасить вибрацию и раскачивание.
Седла можно использовать с направляющими. Максимальное расстояние между опорами труб. Расположение опор трубопровода зависит от четырех факторов: размера трубы, конфигурации трубопровода, расположения клапанов и фитингов, а также конструкции, доступной для опоры.Отдельные материалы трубопровода имеют независимые соображения относительно пролета и размещения опор.
Размер трубы относится к максимально допустимому расстоянию между опорами трубы. Пролет — это функция веса, который должны нести опоры. С увеличением размера трубы увеличивается и вес трубы. Количество жидкости, которую может нести труба, также увеличивается, тем самым увеличивая вес на единицу длины трубы.
Конфигурация системы трубопроводов влияет на расположение опор труб.Там, где это возможно, следует располагать опору рядом с изменением направления трубопровода. В противном случае обычной практикой является проектирование длины трубопроводов между опорами, равной или меньшей 75% максимальной длины пролета, когда между опорами происходит изменение направления. Информацию о максимальной длине пролета см. В соответствующих главах, посвященных материалам трубопроводов.
Клапаны требуют независимой опоры, а также счетчиков и другой прочей арматуры. Эти элементы создают сосредоточенные нагрузки на систему трубопроводов.Независимые опоры предусмотрены с каждой стороны сосредоточенной нагрузки.
Расположение, а также выбор опор для труб зависят от имеющейся конструкции, к которой может быть прикреплена опора. Точка крепления должна выдерживать нагрузку от опоры. Опоры не располагаются там, где они будут мешать другим конструктивным соображениям. Некоторые материалы трубопроводов требуют, чтобы они не поддерживались в областях, которые могут подвергнуть материал трубопроводов воздействию чрезмерных температур окружающей среды.Кроме того, трубопровод не прикреплен жестко к поверхностям, передающим вибрации. В этом случае опоры для труб изолируют систему трубопроводов от вибрации, которая может нарушить структурную целостность системы.
Расстояние зависит от размера трубы, жидкости, транспортируемой по системе трубопроводов, температуры жидкости и температуры окружающей среды. Определение максимально допустимого расстояния или пролета между опорами основывается на максимальной величине, на которую трубопровод может отклониться из-за нагрузки.Обычно допускается прогиб 2,5 мм при условии, что максимальное напряжение трубы ограничено 1500 фунтами на квадратный дюйм или допустимым расчетным напряжением, деленным на коэффициент безопасности 415, в зависимости от того, какое из значений меньше. Некоторые производители трубопроводных систем и производители вспомогательных систем имеют информацию о своих продуктах, в которой рекомендуемые расстояния представлены в таблицах или диаграммах. Эти данные обычно являются эмпирическими и основаны на полевом опыте.
Пролет опоры трубы
Аппаратное обеспечение
»Мир трубопроводной техники
Направляющие пластины из ПТФЭ
Они используются там, где опоры с низким коэффициентом трения (0.1) требуются для расчетов по анализу напряжений. Они используются под опорами для отдыха, такими как цапфы, туфли, а также пружины.
Иногда оборудование также должно скользить по опорным пластинам с низким коэффициентом трения из-за требований анализа напряжений. Детальные чертежи могут быть подготовлены и предоставлены механическому отделу.
Гидравлические амортизаторы / амортизаторы
Анализ напряжений может диктовать необходимость в гидравлических амортизаторах / амортизаторах. Необходимо вовремя подготовить необходимые детали для их закупки.
- Монтажная длина
- Диапазон перемещения, необходимый для обеспечения свободного теплового расширения.
- Поддерживаемая динамическая нагрузка.
Механический демпфер — это механическое устройство, предназначенное для защиты компонентов от чрезмерных ударов или колебаний, вызванных сейсмическими возмущениями или другими переходными силами. В нормальных рабочих условиях демпфер допускает движение при растяжении и сжатии. Когда происходит импульсное событие, демпфер активируется и действует как сдерживающее устройство.Устройство становится жестким, поглощает динамическую энергию и передает ее опорной конструкции.
Зажимные башмаки
Для трубопроводов, где не рекомендуется выполнять монтажные сварные швы на месте, следует использовать зажимные башмаки. Обычно эти трубопроводы следующие.
- Для металлических труб, когда класс трубопровода требует термообработки после сварки (PWHT).
- Металлические трубы с тонкостенными трубами. (CS
- Трубопровод с внутренней футеровкой.
- Трубопроводы из специальных материалов, таких как титан, хастеллой, монель, мельхиор.
- Трубопроводы из горячеоцинкованной стали.
- Трубопровод из РТРП или ПВХ.
- Трубопроводы с электроизоляцией.
Зажимная опора не требуется на металлических трубопроводах, когда класс трубопровода требует PWHT в соответствии с кодом ASME, поскольку сварные швы опоры не требуют PWHT.
Пружинные опоры
Пружинные опоры указываются, если анализ напряжений в системе трубопроводов диктует их использование.Они должны быть разработаны в соответствии с требованиями анализа напряжений специалистом по анализу напряжений.
Характеристики каждой опоры пружины, такие как рабочая нагрузка и рабочий ход, должны соответствовать расчетам анализа напряжений. Технические паспорта должны быть подготовлены как для пружинных опор с переменной нагрузкой, так и для пружинных опор с постоянной нагрузкой с целью закупки опор.
Если требуется короткое время доставки, спецификации могут быть подготовлены в два этапа. Первый этап позволяет оформить заказ на поставку, который включает информацию, необходимую для определения типа и количества пружинных опор.Вторая ступень включает размеры для изготовления аксессуаров, таких как стяжные шпильки, шпильки, штифты и т. Д.
Опоры для высокотемпературных трубопроводов
Опоры для трубопроводов с температурой жидкости> = 600 град. C обычно из углеродистой стали зажимного типа. Слой силиката кальция помещается между трубой и опорным зажимом для теплоизоляции двух элементов.
Эти опоры должны быть определены и указаны в соответствующих проектных документах, таких как стандарты, спецификации и чертежи.
Опоры для труб из бетонных конструкций.
Опоры трубопроводов, расположенные на бетонных конструкциях, обычно соединяются с бетонными конструкциями с помощью металлических закладных пластин или проходящих через отверстия для вставки соединительных стержней.
Местоположение, размеры и загрузка плит и стяжных шпилек должны быть своевременно предоставлены Гражданскому департаменту.
Когда после строительства бетонной конструкции требуются новые опоры, можно использовать зажимы на колоннах или дюбели.Однако использование таких методов должно быть сведено к минимуму. Их целесообразность в проекте должна быть согласована с гражданским департаментом.
Опоры для криогенных трубопроводов
Опоры для криогенных трубопроводов обычно состоят из несущего стального компонента и компонента из полиуретана высокой плотности, контактирующего с трубой. Такое расположение позволяет избежать образования конденсата или льда возле каждой опоры. Также это позволяет избежать локальной хрупкости металлических опор при определенных тепловых условиях.
Опоры для медно-никелевых трубопроводов
Медно-никелевые трубопроводы обычно поддерживаются зажимными опорами из углеродистой стали. Между опорным зажимом и трубой помещается слой неопрена или аналогичного материала, чтобы предотвратить прямой контакт между трубой и опорными материалами, чтобы избежать явления гальванической коррозии.
Для горизонтальных трубопроводов максимально допустимый пролет между двумя опорами указан ниже.
| NPS | дюйм | 1/2 | 3/4 | 1 | 1 1/2 | 2 | 3 | 4 | 6 | 8 | 14 | 16 | ||
| Номинальная толщина | мм | 2.11 | 2. 11 | 2. 77 | 2. 77 | 2. 77 | 3. 05 | 3. 05 | 3. 4 | 3. 76 | 4. 19 | 4. 57 | 4. 78 | 4. 78 |
| Макс.размах | Длина (м) | 2. 8 | 3. 1 | 3. 5 | 4. 1 | 4. 5 | 5. 1 | 5. 4 | 6. 1 | 6. 6 | 7. 1 | 7. 5 | 7. 8 | 7.9 |
Примечания:
- Указанные выше пролеты получены в соответствии с кодом ASME B31.3 на основе следующих предположений.
- Сплошная балка, равномерно нагруженная
- Максимально допустимое напряжение 25 МПа
- Максимальный прогиб балки 6 мм.
- Масса трубы рассчитывается исходя из номинальной толщины.
- Расчет момента инерции и модуля сечения на основе номинальной толщины.
- В случае сосредоточенных нагрузок на трубы, таких как клапаны или опоры для соседних труб, максимальный пролет, указанный в таблице, следует проверять на основе указанных выше сосредоточенных нагрузок.
Опоры для труб из ПВХ
Обычно трубы из ПВХ постоянно поддерживаются с помощью L-образной формы из углеродистой стали той же длины, что и труба. Угол L-образной формы ориентирован снизу. Труба крепится к стальному элементу с помощью двутавровых болтов. Стальной профиль размещается на балках трубных эстакад или специальных конструкций. Опоры для труб из ПВХ будут определены и указаны в соответствующих документах (стандартизация, спецификации и чертежи), выпущенных для проекта.
Опоры для труб из пластмассы
Опоры для труб из пластмассы обычно изготавливаются из углеродистой стали с зажимами.Между опорным зажимом и трубой помещается слой неопрена или аналогичного материала, чтобы избежать местного повреждения трубы из-за затягивания зажима.
Максимально допустимый пролет между двумя опорами горизонтальной полимерной трубы обычно указывается производителем трубы на основе механических характеристик трубы. Ниже приведен пример таблицы интервалов.
Когда в трубопроводе присутствуют металлические клапаны и / или тяжелые компоненты, требуются опоры для предотвращения изгиба труб.Обеспечьте
- Болтовое крепление на металлическом фланце клапана.
- Опоры на полимерной трубе рядом с клапаном.
| NPS | ID | Жидкость с 21 град. C | |||||||||||||||||||
| Класс давления (бар) | |||||||||||||||||||||
| дюймов | мм | L (м) | L (м) | L (м) | L (м) | L (м) | L (м) | L (м) | L (м) | ||||||||||||
| 1 | 25 | (1) | (1) | (1) | ( 1) | (1) | (1) | (1) | 3.1 | ||||||||||||
| 1 1/2 | 40 | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | 3,7 | ||||||||||||
| 2 | 50 | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | 4 | 4,2 | 80 | (1) | (1) | (1) | (1) | (1) | 5.2 | 4,6 | 5,1 | |||
| 4 | 100 | (1) | (1) | (1) | (1) | 5,7 | 4,7 | 6,3 | |||||||||||||
| 6 | 150 | (1) | (1) | (1) | 4,6 | 5,5 | 5,5 | 6,7 | 7,3 | ||||||||||||
| 8 | 1 | 200 | (1) | 4,6 | 5.7 | 6,2 | 6,4 | 7,6 | 8,3 | ||||||||||||
| 10 | 250 | (1) | 4,9 | 5,5 | 6,4 | 6,9 | 6,4 | 6,9 | 7,3 | 12 | 300 | (1) | 5,4 | 5,8 | 6,9 | 7,5 | 8 | 9,3 | 10,2 | ||
| 14 | 350 | 350 | 86,2 | 7,4 | 8,1 | 8,7 | 10,1 | (2) | |||||||||||||
| 16 | 400 | 5 | 6,2 | 6,9 9023,8 | 7,2 2)(2) | ||||||||||||||||
| 18 | 450 | 5,3 | 6,6 | 7,2 | 8,3 | 9,3 | (2) | (2) | 902|||||||||||||
| 500 | 5.6 | 7,3 | 7,5 | 8,8 | 9,8 | (2) | (2) | (2) | |||||||||||||
| 24 | 600 | 6,1 | 7,9 | 10,7(2) | (2) | (2) | |||||||||||||||
Примечание: Расчетное расчетное давление составляет 100% от класса давления.
- Класс давления не указан. чтобы найти максимально допустимый диапазон, необходимо обратиться к первому доступному классу давления.
- Класс давления не указан.
Временные опоры для труб
Когда необходимы временные опоры, их выбор и управление осуществляется с использованием тех же методов постоянных опор.
Временные опоры для трубопроводов зажимного типа. Столбы и порталы имеют болтовые соединения для облегчения разборки и снятия.
Следующее примечание добавлено к изометрии временных опор: Опора должна быть удалена перед объявлением о завершении механического строительства завода.
Специальные опоры для труб
Специальные опоры требуются из-за требований анализа напряжений, когда нет стандартной опоры для удовлетворения требований к напряжению.
Чертеж должен включать:
- Описание функций опоры вместе с идентификационным кодом согласно стандарту проекта.
- Графический чертеж опоры в масштабе со всеми компонентами и размерами, необходимыми для строительства и монтажа.
- Расположение и размеры сварных швов, если таковые имеются.
- Перечень материалов для заводского изготовления компонентов в соответствии со стандартом проекта.
- Если опора применима только к одной линии, номер линии должен быть указан на чертеже вместе с позицией, относящейся к конструкции.
Вот так:
Like Loading …
Грунтовка на опорах труб
Трубопроводные системы часто не являются самонесущими из-за факторов трассировки, длины и веса. Весовые нагрузки включают вес труб, содержимого, изоляции, клапанов, фитингов и, возможно, опор.Газовые, воздушные и паровые трубопроводы, требующие гидравлических испытаний, также должны учитывать добавленный вес воды. Ограничение движений трубы от теплового расширения создает нагрузку на трубу. Распространение волны давления от гидроудара создает осевые нагрузки на участки трубы. (См. «Укрощение гидравлического удара», http://machinedesign.com/news/taming-water-hammer.) Ветер может раскачивать наружные трубы. А землетрясения вызывают как вибрацию, так и дифференциальные нагрузки от перемещения якоря.
Вешалки несут вес сверху трубы с натянутыми опорными узлами.Инженерам необходимо прогнозировать и контролировать поведение конструкции трубопроводов при различных нагрузках, чтобы гидравлическая система работала надежно и безопасно. Проверенный временем промышленный опыт проектирования опор для труб можно найти в книге «Проектирование трубопроводных систем» компании M. W. Kellogg Co., Хьюстон и кодексах ASME, как указано в сопроводительных ссылках. Вот некоторые из основных принципов.
Опоры для труб
Опоры для труб в самом широком смысле охватывают весь спектр конструктивных элементов и механических устройств, которые передают нагрузки от труб на соседние конструкции или грунт.Они несут вес, ограничивают перемещения труб и управляют как напряжениями в трубах, так и нагрузками на оборудование. Инженерам-конструкторам доступен широкий спектр опций.
Переменные опоры опираются на предварительно нагруженные винтовые пружины сжатия. Они используются там, где жесткие подвески затрудняют равномерное распределение нагрузки.Вешалки несут груз сверху трубы с натянутыми опорными узлами. Подвеска поддерживает вес примерно половины соседних пролетов трубы, стояка в этих пролетах и самого узла подвески.Вешалки должны регулироваться, поддерживая вес. Регулировочные гайки и стяжные муфты должны иметь полную длину резьбового зацепления с фиксаторами. Рекомендуется крупная резьба ANSI с допуском / допуском класса 2. Для расчета напряжений используйте корневую область внешней резьбы. Подвесы должны иметь соответствующую длину, чтобы любое движение не создавало больших горизонтальных сдерживающих сил на трубу.
Жесткие подвески (или стержни подвески) — это простые устройства, состоящие из стержня, зажима и крепежных гаек.Они подходят для труб с ограниченными вертикальными тепловыми перемещениями, таких как трубы для охлаждающей воды.
Постоянные опоры удерживают отклонение нагрузки в пределах нескольких процентов во всем диапазоне хода.Регулируемые опоры (или пружинные подвески переменной нагрузки) оснащены заводскими пружинами сжатия с предварительным натягом. Пружины сжатия с предварительным натягом компактны и надежны, а пружины растяжения — нет.
Переменная опора используется там, где жесткие подвески затрудняют равномерное распределение нагрузки.Переменная опора дает или принимает некоторую нагрузку от уровня застывания в холодном состоянии при отслеживании вертикальных движений трубы, вызванных термическим воздействием. Это означает, что часть нагрузки передается на соседние опоры и оборудование или от них. Изменение нагрузки определяется как:
Коэффициент изменчивости = (рабочая нагрузка — нерабочая нагрузка) / рабочая нагрузка = kΔy / Wmax.
КодыASME рекомендуют коэффициент изменчивости ≤25%. Используйте нагрузку на опору и ход в качестве параметров для определения размера переменной опоры. Имеющиеся в продаже пружинные подвески указывают на сжатие пружины приблизительно в горячем и холодном положениях трубопровода.Размеры пружин позволяют избежать опускания дна при максимальных нагрузках. Используйте ограничители хода для гидравлических испытаний, осмотра и обслуживания пружинных подвесок.
Стойки предназначены для восприятия растягивающих и сжимающих нагрузок.Постоянные опоры (или пружинные подвески с постоянной нагрузкой) поддерживают приблизительно постоянную опорную силу при вертикальном движении трубы. Согласно отраслевой практике отклонение нагрузки не превышает 6% во всем диапазоне перемещения. ASME определяет отклонение от показаний нагрузочного теста как:
Отклонение = (максимальное показание движется вниз — минимальное показание движется вверх) / (максимальное показание движется вниз + минимальное показание движется вверх).
Прилагаемый рисунок (из проекта «Проектирование трубопроводных систем» Kellogg) показывает, как работает механизм постоянной опоры. В момент равновесия кулисного механизма,
Вт (Rcosγ) = P (rcosβ).
Если труба опускается в жаркую погоду, коромысло вращается против часовой стрелки. Более короткое плечо перемещается с небольшим изменением плеча момента, rcosβ, для увеличения нагрузки на пружину, P. Длинное плечо перемещается с большим изменением плеча момента, Rcosγ, чтобы обеспечить небольшое изменение W, необходимое для поддержания равновесия.Моменты равновесия в холодном и горячем состоянии приводят к выражению отклонения:
Если сделать короткое плечо почти перпендикулярным стержню пружины, cosβh / cosβc ≈ 1. Острый угол между длинным плечом и соединением с трубой дает
cosγc / cosγh
Ph / Pc> 1. В результате при соответствующем выборе переменных достижимо Wh / Wc ≈1 или отклонение ≈ 0.
Постоянная опора наиболее подходит для чувствительных мест, где требуется равномерная опорная сила, или установка не может переносить передачу больших частей нагрузки на соседние опоры или оборудование в диапазоне рабочих температур труб.
Опоры для отдыха, такие как бетонные опоры и сварные стулья, несут вес снизу трубы, когда сборка находится в основном в сжатом состоянии. Опоры могут быть фиксированными или скользящими на основании. Основания, закрепленные болтами, U-образные болты или другие прижимные устройства служат средством для предварительной нагрузки. Размещение трубы непосредственно на опоре без предварительного натяга может сократить срок службы из-за ударов или трения при длительных вибрациях.
Ограничители
Данные отслеживанияДокументирование проектных расчетов может стать кошмаром, если все сделано неправильно.Желательно задокументировать все расчеты, чтобы их можно было отслеживать и проверять. Прослеживаемость создает полную «дорожную карту» информационного потока, вплоть до узких целей, таких как абзац спецификации, или страница, уравнение или номер ссылки. Для большого чертежа запишите точное название, номер чертежа, редакции и листа, а также координаты для определения местоположения объекта. Документ, доступный для проверки, требует, чтобы расчеты были достаточно подробными, чтобы квалифицированные специалисты могли их продублировать и понять документ без помощи создателей.Списки входных данных компьютерной программы должны включать все данные и команды для воспроизведения идентичных выходных данных. Эти документы лучше всего составлять с помощью популярного программного обеспечения, которым легко управлять. Одно из приложений, которое отвечает всем требованиям, — это MathCad. Он улучшает качество и производительность за счет смешивания текстовых областей и вычислений, обеспечивает единообразие единиц для устранения ошибок и позволяет быстро копировать и изменять один набор вычислений для создания другого. |
Ограничители сопротивляются движениям, чтобы контролировать положение трубы.В трубах, удаленных от несущих конструкций, обычно используются анкерные стержни или распорки. Тяги выдерживают только растягивающие нагрузки. Стойки выдерживают растяжение и сжатие, но не должны деформироваться.
Останавливает ограничение перемещения в одном или обоих направлениях по одной или нескольким осям. Направляющие предотвращают вращение трубы вокруг одной или нескольких осей. Упоры и направляющие предназначены для труб рядом с несущими конструкциями. Высокое напряжение в трубе из-за больших моментов обычно сопровождается большими смещениями на расстоянии одного или двух участков. Закрепление этих секций с помощью упоров или направляющих обычно снижает напряжения в трубе.
Анкеры ограничивают поступательное движение и вращение труб по всем осям. Типичные анкеры включают соединения оборудования, тяжелые клапаны, прикрепленные к фундаменту, бетонным стенам и полу. Якоря могут управлять перемещениями больших систем или изолировать влияния из одной зоны в другую.
Тепловые нагрузки
Термические нагрузки на анкеры возникают, когда конструкция ограничивает расширение / сжатие трубы. Есть три распространенных способа смягчить проблему:
Смещение и петли оставляют место для расширения и, таким образом, снижают тепловую нагрузку на анкеры — как показано на прилагаемой иллюстрации.
Эластичная опора делает анкер немного «гибким». Он снижает тепловую нагрузку следующим образом:
Эластичные опоры снижают тепловые нагрузки, делая анкеры немного гибкими.Сложные ситуации соединения-нагрузки часто решаются с использованием вектора жесткости соединения оборудования в расчетной модели, а не в предположении, что оно жесткое. Это помогает гарантировать, что опора не будет чрезмерно сконструирована, потому что большая жесткость увеличивает реакцию опоры.
Деформационные швы поглощают тепловое расширение или сжатие, уменьшая нагрузки на анкеры или ограничители.Но ограничители на обеих сторонах компенсатора должны выдерживать гидравлическую силу от трубы; и силы трения типа скольжения или силы отклонения в гофрированных компенсаторах.
Ресурсы и ссылкиТрубопроводная промышленность имеет многолетний и обширный опыт проектирования опор. Кроме того, широкий спектр имеющихся в продаже стандартных компонентов позволяет инженерам выбирать подходящее оборудование для большинства видов поддержки. Крупные производители трубопроводов и вспомогательной продукции также являются хорошими источниками технической информации.И любой проектировщик опор для трубопроводов не должен упускать из виду один жизненно важный шаг: пройтись по нескольким системам трубопроводов, чтобы увидеть, как и почему трубы так проложены и поддерживаются. Некоторые хорошие рекомендации по проектированию опор для труб включают: Design of Piping Systems, The M. W. Kellogg Co., Revised Second Ed., John Wiley & Sons, Inc., 1956 Power Piping, USAS B31.1.0, Стандартные нормы США для напорных трубопроводов, Американское общество инженеров-механиков, 1967 Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, разд.III, подраздел NF, 1974 Ed NAVCO Piping Datalog, National Valve and Manufacturing Co., Питтсбург, Пенсильвания. 1974 «Выбор размеров опоры для труб с регулируемой пружиной», Бюллетень Piping Technology & Product, Inc. «Переменные пружинные опоры и постоянные пружинные опоры», доктор Хайдер Хусейн, Pipingtech.com, 2 декабря 2010 г. «Expansion Joints», США… S. Bellows Inc. «Опоры для инженерных труб, гидравлические демпферы», Piping Technology & Product Inc.Бюллетень, 2009. «Механические демпферы», Бюллетень Piping Technology & Product, Inc., 2009 г. Mathcad, PTC Inc. |
Сила жидкости состоит из компонентов давления и импульса. Давление является самым высоким во время гидравлических испытаний, обычно в 1,3 раза больше расчетного давления. И силы движения нельзя игнорировать в линиях с высокой скоростью потока. Большинство отказов опор возле компенсаторов происходит из-за игнорирования силы жидкости, которая имеет тенденцию разделять компенсатор, как гидравлический домкрат.
Для больших труб, таких как напорный водовод, использование смещений или петель нецелесообразно. Компенсирующие швы должны использоваться даже при колебаниях температуры окружающей среды и укороченных трубах между анкерами, когда расширение ограничено. Дополнительную информацию о компенсаторах можно получить у таких производителей, как U.S. Bellows Inc., Хьюстон.
Дифференциальное движение якоря возникает из-за того, что якоря на разных основаниях перемещаются с разной амплитудой (и они никогда не перемещаются синхронно во время землетрясений). Дифференциальные тепловые движения сосудов или магистральных труб похожи, хотя происходят медленнее.Поддержка труб рядом с соединениями с резервуаром или удержание первой опоры ответвления на достаточном расстоянии от спускной трубы снижает нагрузку на соединение.
Демпферы
Амортизаторыпротивостоят быстродействующим нагрузкам так же, как жесткие стойки, но допускают медленное тепловое движение с небольшим сопротивлением. Устройства эффективно противостоят ударам, гидроударам и землетрясениям. Размеры амортизаторов рассчитываются исходя из грузоподъемности и максимального хода.
Гидравлический демпфер состоит из главного цилиндра с поршнем и компенсационного цилиндра или резервуара.Главный цилиндр и шток поршня соответственно соединены с противоположными концами демпфирующего узла. Порт соединяет клапаны на обоих концах цилиндра. Когда труба движется медленно, поршень выталкивает жидкость через клапаны на заднюю сторону с небольшим сопротивлением. Когда поршень достигает пороговой скорости, выпускной клапан закрывается, чтобы остановить поток, и устройство ведет себя как жесткая стойка. Обратное движение работает аналогичным образом.
Компенсационные швы поглощают тепловое расширение и сжатие, но они должны выдерживать силы трения и жидкости.Механический демпфер состоит из телескопических трубок, шариковой гайки / винтов и тормозных механизмов. Трубки, соединенные с противоположными концами демпфера, поддерживают гайку и винт соответственно. Пара шариковая гайка-винт преобразует линейное относительное ускорение между двумя концами демпфера в ускорение вращения вала винта. Элемент передачи крутящего момента на валу вращает инерционную массу через спиральную торсионно-пружинную муфту. Когда ускорение достигает порогового значения, момент реакции инерции сжимает пружину, уменьшает ее диаметр и давит на неподвижную оправку для торможения.Механизм передачи крутящего момента позволяет устройству работать аналогично с обратным ходом. Когда труба движется медленно, реакция ускорения инерции массы недостаточна, чтобы вызвать торможение, и оба конца демпфера могут свободно входить или выходить.
Советы по дизайну
Выбор места опоры обычно начинается с балансировки веса. Конструкторы должны сначала расположить опоры для грузов рядом с большими кусковыми массами, такими как клапаны и длинные стояки. Затем разместите остальные опоры в стороны от этих мест и анкеров, всегда учитывая наличие элементов конструкции для крепления опор.Оцените расстояние между опорами в зависимости от веса с помощью простых уравнений балки с учетом прогиба около 0,1 дюйма для силовых трубопроводов. Или используйте таблицы интервалов опор в Кодексах в качестве отправной точки. Затем добавьте тепловые ограничения для контроля перемещений труб. И установите опоры (или распорки) вибрационной устойчивости в стратегически важных местах — обычно в местах максимального смещения вибрации. Установите демпферы в продольном направлении длинных секций, чтобы они несли гидравлические удары.
Шток поршня в гидравлическом демпфере свободно перемещается при небольших перемещениях трубы, но устройство ведет себя как жесткая стойка выше пороговой скорости.Структурные приспособления включают нецелые и интегральные приспособления. К первым относятся зажимы, ремни, U-образные болты и седла, которые привинчиваются к трубам или иным образом соединяются с ними для передачи нагрузок. Интегральные приспособления, такие как проушины, башмаки, стойки и цапфы, являются частями опорных элементов, приваренных к трубе. Приварные приспособления к трубам предпочтительнее, чем приваривать их к клапанам, коленам, тройникам или другим фитингам, что усложняет местные напряжения и снижает гибкость. Однако следует учитывать совместимость коэффициентов теплового расширения, прочности, пластичности и свариваемости деталей и материалов труб.Общее правило — держать самое слабое звено опорного узла подальше от трубы и делать опоры подчиненными трубе для защиты границ, удерживающих давление, особенно при сильной перегрузке.
Номенклатура A = проходное сечение трубы, дюйм 2 |
Дополнительные стальные элементы могут перекрывать существующие опорные конструкции и компоненты опор труб. Эти конструкции обычно включают стойки, балки и кронштейны, изготовленные из стальных конструкций, таких как уголки, швеллеры, двутавровые балки, двутавровые балки, пластины и трубы — в основном сваркой.
При проектировании опор для труб осторожно используйте программные средства и программы конечных элементов.Расчет комбинированных нагрузок путем сложения результатов параллельных загружений по координате. Метод абсолютной суммы является наиболее консервативным и оправданным, если в системе присутствуют как положительные, так и отрицательные нагрузки. Метод алгебраической суммы, известный как принцип суперпозиции, применим для статических нагрузок, но приводит к грубым ошибкам при объединении динамических нагрузок, поскольку частоты и фазовые углы динамических реакций не отслеживаются. В результате сумма может быть меньше ее составляющих.Метод SRSS (квадратный корень из суммы квадратов) обычно считается наиболее разумным методом комбинирования динамических нагрузок. Затем комбинированные нагрузки умножаются на коэффициенты запаса прочности, чтобы получить расчетные нагрузки на опоры.
Система трубопроводов представляет собой трехмерную нерегулярную структуру. Определите нагрузки на опоры и напряжения в трубах, учитывая всю систему, включая массы, жесткость и граничные условия. Проектирование опор должно выполняться одновременно и итеративно с анализом напряжений в системе трубопроводов, чтобы гарантировать эффективность опор и разумность допущений модели.Конечная цель — удовлетворить как критерии напряжения трубы, так и требования к нагрузке на соединения оборудования.
Расположение трубопроводов— обзор
23.11.1 Общие положения
На рис. 23.6 показано расположение трубопроводов вокруг ПТО. При компоновке трубопроводов со всеми типами теплообменников (HE) следует учитывать стоимость, поддержку, гибкость, эксплуатационные требования и требования к техническому обслуживанию, а при проектировании теплообменника следует учитывать компоновку трубопроводов, особенно для систем с несколькими пучками и конструкций дымовых труб.Должно быть уделено должное внимание расположению вентиляционных и дренажных точек на HE, а также рассмотрению повышения давления и разгерметизации оборудования после останова.
Рисунок 23.6. Трубопроводы теплообменников.
Предоставлено Bentley.Для достижения оптимального решения может потребоваться повторение между разработкой процесса и компоновкой, поскольку компоновку часто можно улучшить, например, путем изменения направления потока жидкости и ориентации сопла (см. Рис.23.7).
Рис. 23.7. Компактная компоновка теплообменников.
Предоставлено Bentley.Чтобы убедиться, возможно ли изменение направления потока жидкости, необходимо доскональное знание работы теплообменника. Например, в случае теплообменника с одной оболочкой / одной трубкой, направление обеих текучих сред (но не только одной) может быть изменено на противоположное, не влияя на тепловые характеристики теплообменника. Однако для испарителей, конденсаторов и 2-, 4- или 6-трубных / однопроходных теплообменников с плавающей головкой направление потока любой жидкости может быть изменено на обратное, не влияя на тепловые характеристики.
Многопроходные устройства со стороны кожуха или трубы используются для согласования имеющихся скоростей потока жидкости с желаемой скоростью со стороны кожуха или трубы и при этом сохраняют компактные размеры теплообменника. Охлажденные потоки обычно текут вниз, а нагретые — вверх; такое расположение является обязательным при смене фазы и желательным, когда потоки жидкие, но неважно, когда потоки являются газом или паром и нет переохлаждения или перегрева.
Таким образом, охлаждающая вода поступает через нижний вход теплообменников и выходит наверху, а пар входит в верхнюю часть конденсаторов, а конденсат выходит из нижней части.Конденсация обычно происходит в кожухе, потому что отложение грязи и теплопередача регулируются скоростью воды, которая выше, если пропускать через трубку.
Если трубопровод проложен только на одном уровне между теплообменником и трубопроводом, трубопровод к верхнему соплу со стороны кожуха может быть расположен над средней линией теплообменника. Затем трубы, поворачивающие вправо в стойку, должны быть проложены справа от центральной линии теплообменника, а трубы, поворачивающие влево, должны проходить слева от центральной линии.
Трубы от нижних патрубков теплообменников должны быть загнуты вверх с соответствующей стороны от средней линии. Однако трубопровод не должен засорять удаление теплообменника ни в горизонтальном направлении при вытягивании пучка, ни в вертикальном направлении при удалении теплообменника целиком.
Трубопроводы, соединяющие теплообменники с соседним технологическим оборудованием, могут проходить точка-точка, если это соответствует требованиям по высоте. Паропроводы от трубопровода могут быть расположены по обе стороны от центральной линии теплообменника без увеличения длины трубы.
Магистраль охлаждающей воды часто проходит ниже уровня земли, и ответвления от этой магистрали должны проходить прямо под выровненными соплами каналов всех охладителей. Коллектор возврата теплой воды может быть проложен рядом с магистралью охлаждения, и обычно достаточно простого обратного соединения рядом с теплообменником. Обратите внимание, что сама сеть не должна находиться слишком близко к теплообменнику, чтобы не затруднять доступ для ремонта сети.
В таблице 23.1 приведены стандартные размеры, подходящие для компоновки кожухотрубных теплообменников наиболее распространенных размеров.
Таблица 23.1. Размеры кожухотрубных теплообменников
| Номинальный диаметр кожуха | B | C | G | 4800 Трубки | 6100 Трубки | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | D | D | D | E | F | ||||||||||||||||
| 305 | 200 | 380 | 355 | 5335 | 4295 | 1525 | 24408 238 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 | ||||||||||||||
| 355 | 230 | 380 | 380 | 5385 | 4295 | 6605 | 5510 | ||||||||||||||
| 380 | 9023 9023 9023 90236630 | 5485 | |||||||||||||||||||
| 405 | 255 | 510 90 238 | 430 | 5485 | 4165 | 6705 | 5385 | ||||||||||||||
| 455 | 280 | 455 | 280 | 560 | 485 | 9038 9038560 | 485 | 9038 9038||||||||||||||
| 510 | 280 | 560 | 510 | 5615 | 4115 | 6835 | 5335 | ||||||||||||||
| 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 9023 | 6885 | 5335 | |||||||||||||||||||
| 610 | 305 | 585 | 560 | 5690 | 4040 | 6910 | |||||||||||||||
| 560 | 5790 | 3990 | 7010 | 5210 | |||||||||||||||||
| 710 | 380 | 685 | 585 | 5840 | 3990 | 7060 | 5210 | 9023 9023 9023 9023 9023 902 5865 | 3960 | 7085 | 5185 | ||||||||||
| 815 | 380 | 685 | 650 | 5865 70238 | 3935 | 405 | 710 | 685 | 5920 | 3910 | 7135 | 5130 | |||||||||
| 916 | 4050 | 9023 9023 9023 7107 | 5130 | ||||||||||||||||||
| 965 | 430 | 785 | 725 | 6020 | 3835 | 7240 | 5055 | ||||||||||||||
| 1015 | 455 | 785 | 750 | ||||||||||||||||||
| 1065 | 455 | 815 | 785 | 6095 | 3835 | 7315 | 5055 | ||||||||||||||
| 1102 | |||||||||||||||||||||
| 1102 | 9023 90237340 | 5055 | |||||||||||||||||||
| 1170 | 485 | 840 | 840 | 6145 | 3810 | 9023 9023 9023 9020 9023 9023 9023 | 865 | 6200 | 3810 | 7420 | 5030 | ||||||||||
Примечание: все размеры в миллиметрах.
На рис. 23.6 показан теплообменник на высоте с прилегающим технологическим оборудованием и альтернативные варианты расположения стоек для трубопроводов и охлаждающей магистрали. Основная отметка для линий между соплами теплообменника и трубопроводом примерно на 15–25 мм ниже отметки стойки. Это возвышение может использоваться для подключения к оборудованию под стойкой и для напорных линий насосов. На рис. 23.7 показано расположение сопел для экономии места, а на рис. 23.8 показаны типичные размеры компоновки.
Рисунок 23.8. Расположение теплообменников: габариты.
23.11.2 Теплообменники с паровым обогревом
1Всякий раз, когда регулируется мощность теплообменника с паровым обогревом, это приводит к снижению давления в паровом пространстве, которое в таком случае может стать недостаточным для проталкивания конденсата через связанная ловушка, после чего система, как говорят, «остановилась». Создаваемый вакуум удерживает конденсат, который забивает трубы теплообменника, что может вызвать гидравлический удар, плохой контроль температуры и, в большинстве случаев, возможную коррозию нагревательных элементов.
При проектировании пластинчатых теплообменников с паровым нагревом неучет состояния останова обычно имеет серьезные последствия, в основном из-за небольшого объема теплообменника. Для всех типов теплообменников любое нежелательное уменьшение площади поверхности нагрева, например, вызванное накоплением конденсата в паровом пространстве, может повлиять на поток тепла через поверхность нагрева. Это может привести к тому, что система управления станет неустойчивой и нестабильной, а процессы, требующие стабильного или точного управления, могут иметь низкую производительность.
Если теплообменники имеют слишком большие размеры, при накоплении конденсата в паровом пространстве может оставаться достаточная поверхность нагрева, и снижение тепловых характеристик может происходить не всегда. Правильный отвод конденсата необходим для продления срока службы любого теплообменника.
Конденсатоотводчик для этого применения должен одинаково хорошо справляться как с очень тяжелой, так и с очень легкой нагрузкой и иметь возможность быстро удалять воздух. Поплавковая термостатическая ловушка идеальна и должна всегда устанавливаться ниже выхода теплообменника, как показано на рис.23.9.
Рисунок 23.9. Кожухотрубный теплообменник с поплавковым термостатическим конденсатоотводчиком.
Предоставлено: Spirax Sarco.В теплообменниках меньшего размера, отводящих воду в атмосферу, простое решение — установить прерыватель вакуума на входе пара в теплообменник (см. Рис. 23.9). Когда в паровом пространстве возникает разрежение, размыкатель вакуума открывается, позволяя конденсату стекать в конденсатоотводчик.
Сам уловитель должен быть размещен ниже выхода теплообменника и должен иметь размер, чтобы выдерживать нагрузку срыва конденсата на статический напор «h» (создаваемый высотой выхода над входом в уловитель).Трубка для конденсата от сифона должна иметь наклон вниз, чтобы на сифон больше не создавалось противодавление. Однако некоторые критикуют этот подход за то, что неконденсирующиеся газы могут накапливаться в виде карманов в конденсатной трубе и / или конденсатоотводчике.
Часто, особенно на крупных предприятиях, обычно предпочтительно не вводить воздух в паровое пространство, и использование вакуумного прерывателя может быть недопустимым. Кроме того, если конденсат поднимается после конденсатоотводчика до более высокого уровня, прерыватель вакуума не может способствовать дренажу.В этих ситуациях следует использовать насос-ловушку или комбинацию насос-ловушка.
Если остановка неизбежна и вакуумный прерыватель не может быть использован, необходимо использовать активный метод удаления конденсата для обеспечения хорошей производительности системы. Насос-ловушка (как показано на рис. 23.10) будет работать как конденсатоотводчик, если в паровом пространстве имеется достаточное давление пара для преодоления противодавления. В противном случае он будет работать как насос.
Рисунок 23.10. Кожухотрубный теплообменник с насосно-уловителем.
Предоставлено: Spirax Sarco.Насос-сифон также чрезвычайно полезен там, где имеется ограниченное пространство под нагревателем, например, в установках для кондиционирования воздуха, которые часто располагаются близко к полу производственного помещения. На рис. 23.11 показан пример разряда батарей с одним и несколькими нагревателями, чтобы избежать как замерзания, так и коррозии змеевиков.
Рисунок 23.11. Автоматические насосы-ловушки на батареях обогревателей с малым напором всасывания.
Предоставлено: Spirax Sarco.Если производительность установки слишком велика для насоса-ловушки, его можно заменить отдельным насосом и конденсатоотводчиком в комбинации, как показано на рис.23.12. Насос с приводом от давления предназначен для одного теплообменника, соединенного таким образом, что камера насоса, трубопровод и паровая сторона трубок нагревателя образуют общее паровое пространство. Если можно гарантировать, что давление конденсата всегда будет выше, чем давление пара в паровом пространстве, нет необходимости устанавливать уловитель вместе с насосом.
Рисунок 23.12. Кожухотрубный теплообменник с насосно-уловителем.
Предоставлено: Spirax Sarco.Изометрия трубопровода — обзор
Компоненты в спецификации (примечание: не проверяйте количество).
Используется трубопровод правильного класса.
Вызывается правильная расчетная толщина стенки.
Ответвления проверены по диаграмме ответвлений, а также на наличие ловушек для пара и жидкости. Может показаться ненужным проверять фитинги ответвления, учитывая, что доступные варианты предопределены и ограничены в базе данных классов трубопроводов. Однако я видел редукторы, добавленные к ветвям на P&ID, и проектировщики, которые точно следовали этому, размещая прямой тройник и редуктор, когда нужно было использовать редукционный тройник.
Выноски для башмаков, анкеров, направляющих и т. Д. Соответствуют стандартам, а расположение и конфигурации трубопроводов соответствуют последним данным изометрии напряжений.
Всасывающий трубопровод насоса проверяется на наличие эксцентриковых (FOT) переходников и 5–10 диаметров прямых труб перед всасывающим патрубком.
Гидростатические отводы и отводы были предусмотрены во всех высоких и нижних точках, в соответствии со стандартами и классом трубопроводов, например.г., двойной блок.
Инструментальные соединения соответствуют стандартам и классу трубопроводов, например, фланцевые защитные гильзы вместо резьбовых или приварных.
Конфигурации трубопроводов для линейных приборов соответствуют техническим паспортам и стандартам, например, были выполнены требования к восходящему и нисходящему потоку.
Диафрагменные фланцы соответствуют классу минимум 300, ориентация отвода указана.
Возможны углы поворота клапанов, e.г. возможен клапан с фланцевым соединением из восьми болтов, повернутых на 45 градусов. Клапан с фланцевым соединением из 12 болтов, повернутых на 45 градусов, не является.
Обратные клапаны, расположенные по направлению потока. Обратите внимание, что обратные клапаны с поворотным диском не могут быть расположены вертикально с потоком вниз.
Обнаружены элементы, не соответствующие спецификации (например, фланцы на насосах).
Размеры катушек соответствуют размеру транспортировочной коробки, отмечены номера позиций и логически расположены сварные швы и монтажные швы, например.g., по возможности, сварочные швы в горизонтальной плоскости, монтажные швы между вращающимся оборудованием.
Болты нестандартной длины на впускных отверстиях PSV, межфланцевых клапанах и спускных кольцах.
Разделение материала цеха и материала поля в спецификации правильное.
Высота центральной линии станций регулирующих клапанов над уровнем земли и платформ находится на высоте, требуемой стандартами, то есть на высоте, достаточной для обеспечения зазора сливного клапана.
Проверка размеров должна быть ограничена до
- •
прямых размеров встроенных инструментов;
- •
габаритные размеры специальных изделий;
- •
зазор достаточен для снятия приводов регулирующего клапана;
- •
свободного пространства достаточно для снятия оборудования.
Особые позиции (SP) отмечены.
Указаны номера для связи.
Показаны проемы в платформе, полу и стенах.
Что делать с тепловым расширением и сжатием трубы
Что такое тепловое расширение трубы?
Для материалов естественно расширяться от жары и сжиматься на холоде, а трубы не защищены от законов природы. Тепловое расширение и сжатие трубопроводов — одна из самых больших динамических сил, действующих на трубопроводные системы.
Поскольку трубопроводные системы часто переносят горячие жидкости, необходимо тщательно учитывать тепловое расширение и связанные с ним напряжения, чтобы избежать проблем. Силы, создаваемые тепловым расширением, могут быть достаточно большими, чтобы вызвать изгиб и коробление труб, повреждение насосов, клапанов, трубных хомутов и креплений и даже разрушение трубы или повреждение стальной или бетонной конструкции здания.
В этом блоге мы рассмотрим некоторые факторы, которые необходимо учитывать при работе с тепловым расширением трубы, а также рассмотрим основы расчета скорости теплового расширения в трубных системах, что имеет решающее значение для разработки какие продукты необходимы для решения проблемы.
Но сначала вот видео, которое показывает, насколько значительным может быть тепловое расширение.
Что вызывает тепловое расширение?
Изменения температуры вызывают изменение формы, площади или объема объекта или вещества. Трубы обычно расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Это вызвано расширением молекулярной структуры из-за увеличения кинетической энергии при более высокой температуре, что приводит к большему перемещению молекул.
Скорость теплового расширения обычно зависит от трех ключевых факторов:
- Материал трубы — разные материалы расширяются с разной скоростью.Таким образом, разные типы пластиковых труб (например, ПП, ПВХ, ПЭ и т. Д.) И разные типы металлических труб (например, стальные, медные, железные) будут иметь разные коэффициенты расширения. Поэтому важно рассчитать скорость расширения для каждого отдельного типа устанавливаемой трубы.
- Длина трубы — чем длиннее труба, тем больше она будет расширяться и сжиматься.
- Минимальная и максимальная температура — диапазон температур, которому будет подвергаться труба, или, другими словами, разница между самой холодной и самой высокой температурой, которой будет подвергаться труба.
В таблице ниже приведен пример степени расширения для 50-метровых труб с перепадом температур + 50 °. Как видите, пластиковые трубы обычно расширяются значительно больше, чем металлические. Например, полиэтиленовая труба длиной 50 м с перепадом температур + 50 ° расширится на 500 мм.
Проектирование трубопроводных систем с учетом теплового расширения
Крайне важно, чтобы вопросы расширения и сжатия трубопроводов учитывались на стадии проектирования проекта, чтобы избежать возникновения серьезных проблем.
Такие проблемы, как искривление труб или напряжение на стыках труб, в конечном итоге могут привести к утечкам или разрыву труб и всем связанным с этим повреждениям, которые может вызвать отказ.
Итак, каковы решения проблемы теплового расширения трубы?
Расширение и сжатие трубы обычно можно компенсировать двумя способами:
- Естественным способом, используя существующие отводы или петли расширения
- Разработанным способом, например, с использованием компенсаторов
Часто предпочтительнее компенсировать расширение естественным путем, используя расширительные петли, поскольку компенсаторы добавляют значительные силы в систему труб.Расширительные контуры компенсируют тепловые перемещения за счет установки участков трубопровода, проходящих перпендикулярно системе трубопроводов. Хотя эти петли полужесткие, они допускают некоторое движение, тем самым снижая нагрузку на анкерные точки в системе трубопроводов. Точка крепления используется для обеспечения того, чтобы расширение было направлено в петлю расширения, где сила и движение контролируются.
Крепления для труб или «направляющие» между точкой крепления и расширительной петлей только направляют трубу в правильном направлении.При использовании расширительной петли важно расстояние между первым направляющим зажимом и петлей. Чем меньше расстояние, тем больше будет сила для изгиба трубы. Эта сила передается на точку крепления.
Петли расширения могут занимать много места при компоновке системы трубопроводов, поэтому чаще всего используются в наружных системах. В более ограниченном пространстве могут быть изготовлены гибкие петли, в которых используются гофрированные металлические шланги в сборе для каждой ветви петли. Эти гибкие петли более компактны, чем трубные петли, но требуют конструктивных опор для предотвращения провисания.Такие типы петель обычно используются там, где требуется сейсмическая защита.
Использование компенсаторов для компенсации теплового движения
Если нет места для расширительной петли, следует использовать компенсатор с осевым перемещением. Примером такого продукта могут быть компенсирующие сильфоны.
При использовании компенсатора необходимо учитывать давление в трубе. Например, стандартная труба 200NB с осевым сильфоном создает более 2 мм.5 тонн силы. Труба удерживается выровненной, но огромные силы передаются в других областях.
В результате создаваемых огромных сил для эффективной работы сильфонной системы необходима хорошая точка крепления. При неправильной опоре и установке вдоль всей системы трубопроводов сильфонная система все равно может выйти из строя.
Необходимо соблюдать простые правила, чтобы обеспечить эффективную установку сильфонной системы с использованием основных направляющих и анкеров.
Точки привязки:Иногда конструкции могут быть переоценены и все равно терпят неудачу, если не применяются фундаментальные принципы.Дизайн должен быть простым и соответствовать основным правилам дизайна, упомянутым выше. Представленный ниже дизайн представляет собой простое и эффективное решение.
Как Walraven может помочь в тепловом расширении трубопроводных систем?
Во-первых, и это наиболее важно, вам необходимо уметь рассчитать коэффициент теплового расширения для вашей системы трубопроводов, чтобы иметь возможность определить лучшее решение для ваших нужд. Мы создали загрузку, чтобы вы могли рассчитать скорость расширения вашей трубы.Он включает метод расчета и несколько примеров.
Скачать информацию о расчете теплового расширения
Наша группа технической поддержки может помочь вам в проведении расчетов, если это необходимо, и спроектировать для вас подходящую систему поддержки.
У нас есть продукты, которые помогут вам в установке расширительных петель и сильфонов, в том числе:
- Анкерные точки
- Узлы крепления
- Консоли Fixpoint
- Направляющие опоры для направления бокового движения
- Пружинные подвески для любого вертикального перемещения
- Шарнирные шарнирные подвески
- Хомуты скользящие
- Роликовые кронштейны
Вы можете связаться с нашей технической группой для получения совета по электронной почте: [адрес электронной почты защищен] или по телефону 01295 753400.
Чтобы увидеть только один пример того, как наша техническая группа спроектировала установку, в которой тепловое расширение труб было ключевым фактором, прочтите наше тематическое исследование об установке мостового трубопровода.
.