Опоры предназначены для удержания горизонтальных и вертикальных трубопроводов, выполняющих различные функции. В зависимости от поставленных задач и конструкции опоры бывают двух видов:
- неподвижные – жестко закрепляют трубопровод и препятствуют движению и смещению в различных направлениях. Данные опоры способны выдержать вертикальные нагрузки от веса трубы и транспортируемой среды, а также горизонтальные – от деформации, вызванной температурными колебаниями, вибрацией, скачками давления и т.д.
- подвижные – удерживают трубу, но не блокируют ее возможные смещения от температурных деформаций. Такие опоры восприимчивы к вертикальным нагрузкам от массы системы и рабочей среды.
Основные правила и нормативы по подбору вида и места расположения опорных конструкций, а также требуемые расчеты представлены в нормативных документах (СНИП и в СП по проектированию и прокладки трубопроводов). В связи с этим наличие опор будет обязательно для каждого проекта надземного трубопровода. Тем не менее, обязательные условия не всегда выполняются во время реализации проектов.
Разберем несколько ситуаций
- Монтаж шаровых кранов без опор в местах соединения при существовании перекоса системы повлечет за собой выравнивание трубопровода и образование непрекращающейся изгибающей нагрузки. Функционирование шарового крана в данном состоянии приведет к его поломке и не эффективной работе: заклиниванию, снижению герметичности, сокращению ресурса изделия и т.д.
Довольно часто такие проблемы возникают при замене одного вида трубопроводного оборудования на другой без проведения дополнительных подготовительных мероприятий. Например, использование задвижек может «смягчить» некоторые ошибки монтажа, так как данная арматура отличается большей жесткостью конструкции. Для шаровых кранов перекосы трубопровода очень опасны, так как для них характерна меньшая металлоемкость, а значит и жесткость конструкции изделия. - Установка опоры под корпус арматуры или с какой-либо стороны трубопровода. Данная ошибка очень часто встречается при монтаже современных трубопроводов. Если опора располагается непосредственно под изделием, то на кран начинает действовать нагрузка от массы трубы и изгибающие нагрузки от перекоса системы. При монтаже опоры с одной стороны трубы кран начинает функционировать как консоль, то есть с одной стороны он подвергается воздействию веса системы, а с другой – имеет жесткое крепление.
Такая ситуация создает еще большее напряжение при переходе трубопровода из горизонтального в вертикальное положение, перед которым установлен шаровой кран без опоры. В этом случае очень часто происходит заклинивание шаровой пробки при образовании высоких изгибающих напряжений. - Даже если кран на трубопроводе установлен правильно, но отсутствует опора, могут возникать проблемы в работе. Такая ситуация характерна для шарового крана с электроприводом, установленным на вертикальном трубопроводе с наклоненной горловиной. Здесь изгибающие нагрузки от массы привода воздействуют на шпиндель и горловину изделия, при этом кран имеет жесткое крепление, в то время как электропривод консольно висит. Важно это учитывать, когда привод очень тяжелый или его устанавливают на арматуру небольших типоразмеров.
Опора под привод – это основа эффективной работы шарового крана, при ее установке дополнительной нагрузки как на самой оборудования, так и на привод не возникает. Тем не менее, некоторые производители не указывают подобную информацию в паспорте и руководстве по использованию шаровых кранов.
Очень часто конечный заказчик обращается к производителю с жалобами на работу установленных на трубопроводе кранов, хотя, как правило, не герметичность или заклинивание пробки изделия связаны с воздействием излишних нагрузок, возникающих при отсутствии требуемых опорных конструкций или опор, расположенных под приводом.
Таким образом, эффективная и бесперебойная работа весь срок службы не только шаровых кранов, но всей трубопроводной арматуры, зависит от качества подготовки системы к установке оборудования, в частности, на возведение необходимых опор, указанных проектной документацией.
Читайте также:
Казусы эксплуатации: устранение перекосов трубопроводов
