ОПОРЫ ТРУБОПРОВОДОВ

Вопросы / ответыОПОРЫ ТРУБОПРОВОДОВ
0 +1 -1
antfiksa Админ. спросил 1 месяц назад
1 ответ
0 +1 -1
antfiksa Админ. ответил 1 месяц назад

Существуют свободные и неподвижные («мертвые» или анкерные) опоры трубопроводов.
Неподвижные опоры устанавливают в тех местах, где необходимо закрепить трубопровод в определенном положении (в местах ответвлений, между компенсаторами, перед присоединением к оборудованию и т.д.).
Свободные опоры не ограничивают перемещения труба провода в осевом и поперечном направлениях. Выполняются они катковыми  и скользящими. Скользящие опоры имеют гладкую поверхность; они просты по конструкции и получили широкое распространение. Катковые опоры более сложны и применяются реже, в более ответственных случаях. Рассчитываются свободные опоры по вертикальной и горизонтальной нагрузкам. Вертикальная нагрузка Q складывается из веса трубопровода, арматуры, изоляции, снега, льда и веса воды, заполняющей трубопровод (при испытании).
Расчетная нагрузка на промежуточную опору равна
Q=k · q · l,
где k = 1,2 — коэффициент перегрузки; q — суммарная нагрузка на погонный метр трубы, кг/м; l — расстояние между опорам  трубопровода, м.
Ветровая нагрузка, передаваемая пучком горизонтально расположенных трубопроводов на опору (рис. 6.2), определяете’ по формуле
S = k· pв ·D ·l,
 
 
Рис.  6.2. схема загружения поперечного сечения опоры. Двухъярусная опора для девяти паро- и газопроводов. 
 
 
 
 
 
 
 
где рв — скоростной напор ветра, кг/м2; D — диаметр трубопровода, наибольше­го в пучке, с учетом изо­ляции, м.
Горизонтальные уси­лия, действующие на опо­ру вдоль оси трубопро­вода, подразделяются на:
а) силы трения, воз­никающие   между   трубо­проводом и опорой;
б) распоры  компен­саторов;
в)   силы,    появляю­щиеся   вследствие   давле­ния на заглушку или закрытую задвижку (эти усилия не учиты­ваются в случае применения гнутых компенсаторов).
Для промежуточных опор со скользящими или Катковыми опорными устройствами расчетное горизонтальное усилие вдоль оси трубопровода определяется по формуле (силы трения)
N = μ · Q,
где  μ — коэффициент   трения;    при    скользящих    опорах μ = 0,3 — при трении стали о сталь и стали о чугун;   μ. = 0,6 – при трении стали о бетон; при Катковых опорах Здесь Rрадиус катка, см.
Распор (подразделяется на распор за счет температурных деформаций и за счет внутреннего давления) линзовых компенсаторов определяется по следующим формулам:
а) распор за счет температурных деформаций трубопровода, соответствующий максимальной допустимой осадке линзы (сжатию линзы) по формуле
где δтолщина стенки линзы, см; σТ — предел текучести стали, кг/см2; коэффициент  здесь d и Dсоответственно внутренний и наружный диаметры линзы, см, k3коэффициент запаса,  принимаемый  равным   1,2   при давлении   в  компенсаторе, меньшем 0,25 МПа, или 1,3 — при давлении, большем 0,25 МПа, или 1,3 – при давлении, большем 0, 25 МПа;
б) распор линзового компенсатора за счет внутреннего давления по формуле
где р — рабочее давление в трубопроводе, кг/см2;
в) суммарный распор линзового компенсатора по формуле
РК = Ртемп + Рдавл.
 
Анкерные опоры подразделяются на разгруженные и нераз­груженные (концевые). Расчетные горизонтальные усилия, дей­ствующие на разгруженные анкерные опоры при прокладке одно­го трубопровода, определяются по следующим формулам:
а) при отсутствии в смежных пролетах задвижек (рис. 6.3, а, в) горизонтальное усилие определяется как разность усилий, действующих по обе стороны от анкерной опоры, при этом меньшее по величине усилие умножается на коэффициент ,0,8; усилие на анкерную опору Н равно
Рис. 6.3. Расчетные схемы для анкерной опоры (расположение задвижек и компенсаторов в пролетах):
1 — анкерная опора; 2 — П-образный компенсатор; 3 — задвижка; 4 — линзовый компенсатор
 
 
 
 
 
Ррасч = (P1 + N1) – 0,8(P2 + N2)
где Р1,  Р2, N1 и N2 — соответственно температурные распоры компенсаторов и силы трения на опорах слева и справа от опоры Н;
б) если в одном из смежных пролетов имеется задвижка (рис. 6.3 б, г), то усилие на опору Н равно
Ррасч = Р1 + N1 – 0,8N2  (для схемы на рис. 6.3, б);
Ррасч = Р1 + N1 – 0,8N2 +   (для схемы на рис. 6.3, г).
При определении горизонтальных усилий, действующих на концевые анкерные опоры, в расчет вводятся усилия с одной сто­роны от опоры.
Размеры опорных поверхностей определяются по следующим данным:
— рабочая поверхность скользящей опоры, см2:
 
где σсм- длина катка катковой опоры, см
где σсм— допустимое давление на смятие. Величина его прини­мается для скользящих стальных опор [σсм] < 100 кг/см2 и для роликовых опор [σсм] <50 кг/см2.
Конструкции и размеры неподвижных опор чрезвычайно разнообразны и зависят от способа прокладки трубопровода и ве­личины силы, действующей на опору.
Длина допускаемого пролета трубопровода из условия прочности определяется по формуле
где l — допускаемый пролет, м; R — расчетное сопротивление Ри  — испытательное давление в трубопроводе,  кг/см; D — средний диаметр трубопровода, см; W — момент сопротивления трубы, см3;  т  — коэффициент условий работы (m ≡ 0,8); q— суммарная нагрузка на погонный метр трубы, кг/м.
            Из условия допустимого прогиба
где Е – модуль упругости; j =  — осевой момент инерции трубы; f  —  прогиб.
Тонкостенные трубопроводы большого диаметра должны  дополнительно проверяться на устойчивость поперечного сечения от внешней нагрузки
σсж  ≥ 30,8 · 104 ·  
где σсж — максимальное продольное сжимающее напряжение, возникающее в трубопроводе вследствие изгиба.