Как рассчитать расстояние между опорами
Основная нагрузка трубопроводов приходится на опорные конструкции. Элементы удерживают трубы в проектном положении, предотвращают их провисание. Расчет оптимального расстояния между опорами — необходимый этап конструирования тепловых сетей.
СНиП 2.09.03-85 регламентирует проектирование промышленных сооружений, в том числе опор стальных трубопроводов. Строительные нормы и правила определяют минимальный шаг — 6 м, кратный 3 м. В случаях, когда трасса подходит к различным постройкам, пересекает автомобильные, железные и прочие пути сообщения, допускается применять другие размеры.
Расстояние от опоры до сварного шва должно позволять провести местную термическую обработку, контроль соединения неразрушающими методами. Для труб диаметрами до 50 мм предписывают дистанцию минимум 0,5 см, диаметром свыше 50 мм — не менее 2 см.
На вычисление величины пролета между опорными конструкциями влияет принцип их работы.
Как рассчитать расстояние между скользящими опорами
Неподвижные конструкции дают трубам перемещаться по направляющим, поддерживают их при сезонных смещениях, распределяют тепловые деформации.
Величина пролета между устройствами зависит от их прочности. Параметр рассчитывают, исходя из следующих показателей:
- внутреннее давление теплоносителя;
- масса теплопроводов без рабочих сред;
- ветровая нагрузка;
- силы, возникающие при тепловых удлинениях арматуры (силы упругой деформации, изгибающие моменты гибких компенсаторов, включая углов поворотов для компенсации; силы трения в подвижных устройствах и сальниковых компенсаторах).
Для подвижных конструкций при работе с арматурой по «Сортаменту труб тепловых сетей» существуют готовые таблицы в справочниках и онлайн-калькуляторы. Приведенные там величины относятся к прямым участкам сетей и верны в случаях:
- жидких или газообразных транспортируемых веществ;
- отсутствия дополнительных нагрузок на трубопроводы;
- прокладывании линий над землей и в тоннелях (для верхних рядов арматуры).
Для вычисления шага между прочих участках применяют коэффициенты. Для конструкций на бетонных подушках существуют отдельные таблицы.
Расстояние между опорами трубопроводов таблица СНИП
| Наружный диаметр трубы, мм | Толщина стенки трубы, мм | Предельно допустимое расстояние, м | Принимаемое расстояние при надземной и подземной прокладке в тоннелях, м | Принимаемое расстояние при подземной прокладке в непроходных каналах, м |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 2,5 | 2,5 | 1,9 | 1,9 |
| 32 | 2,5 | 3,2 | 2,7 | 2,7 |
| 40 | 2,5 | 3,9 | 3,0 | 3,0 |
| 57 | 2,5 | 4,9 | 3,8 | 3,8 |
| 76 | 3,0 | 6,4 | 4,9 | 3,8 |
| 89 | 3,0 | 6,9 | 5,3 | 4,1 |
| 108 | 3,5 | 8,3 | 6,4 | 4,9 |
| 133 | 4,0 | 9,6 | 7,4 | 5,6 |
| 159 | 4,0 | 10,4 | 8,0 | 6,1 |
| 219 | 4,0 | 12,8 | 9,8 | 6,4 |
| 273 | 4,5 | 14,7 | 11,3 | 7,9 |
| 325 | 5,0 | 16,6 | 12,8 | 8,3 |
| 377 | 5,5 | 18,3 | 14,1 | 9,2 |
| 426 | 6,0 | 19,8 | 15,2 | 9,9 |
| 530 | 7,0 | 22,7 | 17,5 | 11,4 |
| 630 | 8,0 | 25,6 | 19,7 | 12,8 |
| 720 | 8,5 | 27,7 | 21,3 | 13,9 |
| 820 | 9,5 | 30,3 | 23,3 | 15,2 |
| 920 | 10,0 | 31,9 | 24,5 | 16,0 |
| 1020 | 11,0 | 33,6 | 25,8 | 16,8 |
Опоры трубопроводов
По мнению многих специалистов, самый удобный способ прокладки трубопровода – подземный. Он гарантирует лучшую защиту трубы от повреждения, большую устойчивость при погодных условиях, да и просто не виден. Но такой способ довольно дорогой, поэтому чаще всего предпочтение отдается именно надземному варианту. И тогда, в этом случае, приходится учитывать некоторые нюансы.
Трубопровод – довольно увесистая конструкция, которой необходимы всякого рода дополнительные механизмы для его удержания и фиксации. Для того используют определенного вида опоры, на которые приходится основная нагрузка. Подробнее о классификации трубопроводов по категориям и параметрам читайте в статье на нашем сайте.
Главным критерием при оценке данных приспособлений является их выносливость, поэтому изготавливаются они чаще всего из металла, плюс стараются выбирать те виды, которые наименее подвержены воздействию ржавчины. В первую очередь используют сталь, так как она идеально сочетает в себе все необходимые характеристики, но в некоторых случаях, если требуется, то применяют алюминий, медь, латунь и титан.
Для чего нужны опоры?
Трубопроводные опоры главным образом необходимы для обеспечения безопасности во время подачи отопления. Главными их преимуществами являются:
- Они очень выносливы, поэтому не прогибаются при давлении трубы;
- Размещение их на основных узлах препятствует размыканию конструкции;
- При повреждениях являются основной защитой;
- Экономически выгодны;
- Их несложно фиксировать в любом нужном положении;
- Они распределяют нагрузки по всей протяженности, а передачу фиксируют в опорном узле;
- Опоры берут на себя основную долю напряжения, возникающего в трубе;
- Вариации опор очень разнообразны, что позволяет найти подходящий вариант для любого индивидуального проекта.
Виды опор
Все опоры делятся на две большие группы: подвижные и неподвижные.
Неподвижные опоры эксплуатируются чаще. Они укрепляют те виды теплосетей, которые не подвергаются во время эксплуатации температурным воздействиям, главным образом ведущим к расширению конструкции. Такого вида конструкции дают возможность трубам двигаться по направляющим, во время сезонных изменениях контролируют их смещения, распределяют тепловые отклонения. О СНИПе на изоляцию трубопроводов Вы сможете узнать в этой статье.
Для правильной установки такого вида опор необходимо использовать специальные каркасы, изготовленные из железобетона. Их фиксируют в тех участках трубопровода, которые нуждаются в опорах больше всего. Разбивают эти конструкции на сегменты, которые располагаются на разном расстоянии друг от друга. Эти расстояния зависят от совокупности определенных факторов, главным образом от индивидуальных особенностей специальных дополнительных приспособлений.
Эти модели применяются при установке трубопроводов, и фиксируются в двух вариантах:
- наружным;
- внутренним (под землёй).
Подвижные опоры, соответственно, предполагают такие преобразования и имеют в своих функциях элемент деформации. Однако, это не единственная функция, которую они несут. Их основное назначение в распределении давления теплосети по ее длине на несущие механизмы.
Нужда в подвижных опорах возникает в момент деформации трубопровода под действием расширения от повышения температуры. В отличии от неподвижных, установленных преимущественно на анкера (что фиксирует их в одном и том же положении постоянно), подвижные свои нагрузки распределяют на промежуточные несущие конструкции. Отсюда получается еще одно разделение — теперь уже подвижных опор – на два вида движения нагрузок: горизонтальные и вертикальные.
Смените часовые поездки до места работы, на удалёнку с гибким графиком и дружным коллективом
Отправьте своё резюме, мы ждём Вас в своей команде!
Отправьте своё резюме, мы ждём Вас в своей команде!
Горизонтальные опоры используются для обеспечения перемещения трубопровода вдоль оси. К ним относятся шариковые и скользящие опоры, обеспечивающие движение как в продольном, так и в поперечном направлении трубы.
Вертикальные опоры необходимы при тепловом расширении, которое имеет вертикальное направление перемещения трубопровода. Вертикальная подвижность обеспечивается пружинными упругими опорами переменного усилия и опорами постоянного усилия. Подробнее о теплоизоляции для труб отопления на открытом воздухе читайте в этой статье.
Как формируются показатели в таблице расстояний между опорами трубопровода
Для того, чтобы не ошибиться при установке опорных механизмов на трубопроводе была разработана таблица, которая включает в себя точную информацию о требованиях по расстоянию между опорами. Данные эти получены в результате анализа физических данных опорных конструкций, таких как диаметр, толщина стенки трубы и назначение. Особенно важно то, что данная таблица — вполне точный документ с расчетами, подтвержденными ГОСТом, что дает право использовать ее данные на практике.
| Наружный диаметр трубы, (мм) | Толщина стенки трубы, (мм) | Предельно допустимое расстояние, (м) | Принимаемое расстояние при наземной и подземной прокладке в тоннелях, (м) | Принимаемое расстояние при подземной прокладке в непроходных каналах |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 2,5 | 2,5 | 1,9 | 1,9 |
| 32 | 2,5 | 3,2 | 2,7 | 2,7 |
| 40 | 2,5 | 3,9 | 3 | 3 |
| 57 | 2,5 | 4,9 | 3,8 | 3,8 |
| 76 | 3 | 6,4 | 4,9 | 3,8 |
| 89 | 3 | 6,9 | 5,3 | 4,1 |
| 108 | 3,5 | 8,3 | 6,4 | 4,9 |
| 133 | 4 | 9,6 | 7,4 | 5,6 |
| 159 | 4 | 10,4 | 8 | 6,1 |
| 219 | 4 | 12,8 | 9,8 | 6,4 |
| 273 | 4,5 | 14,7 | 11,3 | 7,9 |
| 325 | 5 | 16,6 | 12,8 | 8,3 |
| 377 | 5,5 | 18,3 | 14,1 | 9,2 |
| 426 | 6 | 19,8 | 15,2 | 9,9 |
| 530 | 7 | 22,7 | 17,5 | 11,4 |
| 630 | 8 | 25,6 | 19,7 | 12,8 |
| 720 | 8,5 | 27,7 | 21,3 | 13,9 |
| 820 | 9,5 | 30,3 | 23,3 | 15,2 |
| 920 | 10 | 31,9 | 24,5 | 16 |
| 1020 | 11 | 33,6 | 25,8 | 16,8 |
Несмотря на то, что данные таблицы довольно точны, перед началом любых работ, связанных с установлением конструкции типа трубопровода, необходимо проконсультироваться со специалистом. Ведь помимо точных расчетов при проведении таких сложных работ необходимо учитывать все факторы: удачный выбор опорных механизмов, детальная проверка их на прочность и так далее. Даже учет внешних факторов, таких как климатические условия тоже нельзя игнорировать. О цветовой опознавательной окраске трубопроводов Вы сможете узнать в нашей статье.
Все полученные данные должны пройти тщательный анализ – и только после этого можно начинать подбор необходимых материалов.
Наши специалисты подберут Вам оптимальное паровое и пароконденсатное оборудование исходя из Ваших параметров.
-
Расчет расстояний между промежуточными опорами
Определение
расстояний между промежуточными опорами
по условию прочности трубопровода
108х4,5.
Расчетная
схема для определения расстояний между
промежуточными опорами представляет
собой многопролетную неразрезную балку,
шарнирно опертую по концам.
Максимальная
длина среднего пролета между опорами
на прямом участке трубопровода:
где
[σq]
–
эквивалентное напряжение от действия
весовой нагрузки, МПа;
W
— момент сопротивления сечения трубы
изгибу, мм3;
–коэффициент
снижения прочности сварного содинения
на изгиб, принимаем 0,7;
q
–
эквивалентная весовая нагрузка, Н/мм;
0,8
— коэффициент пластичности.
Эквивалентное
напряжение от действия весовой нагрузки
для рабочего состояния:
Продольные
напряжения:
Эквивалентное
напряжение от действия весовой нагрузки
для режима испытаний:
Продольные
напряжения:
Момент
сопротивления сечения трубы изгибу:
Эквивалентная
весовая нагрузка при надземной прокладке
трубопровода:
где
–
погонный вес трубы,
Н/мм
–погонный
вес продукта (в данном случае вес воды
при гидравлическом испытании),
Н/мм
–погонный
вес изоляции,
Н/мм.
Нормативная
снеговая нагрузка на единицу длины
трубопровода:
где:
S0
–
нормативное значение снеговой нагрузки
на горизонтальную поверхность земли;
для V-го
снегового района РФ по СП 20.13330.2011 S0
= 3,2 кПа;
θ
–
коэффициент перехода от веса снегового
покрова на единицу поверхности земли
к снеговой нагрузке, принимется равным
0,4;
Dk
–
внешний диаметр изоляции, мм.
Нормативная
ветровая нагрузка на единицу длины
трубопровода:
где:
w0
–
нормативное значение ветрового давления;
для II-го
ветрового района РФ по СП 20.13330.2011 w0
= 0,3 кПа;
k
–
коэффициент, учитывающий изменения
ветрового давления по высоте, при высоте
сооружения до 10 м k
= 0,65;
с
–
аэродинамический коэффициент, принимается
с = 1,2.
Нормативная
нагрузка от обледенения на единицу
длины трубопровода:
где:
bg
–
толщина слоя гололеда; для III-го
гололедного района РФ по СП 20.13330.2011 bg
= 10 мм;
Максимальная
длина среднего пролета между опорами
на прямом участке трубопровода для
рабочего состояния:
Максимальная
длина среднего пролета между опорами
на прямом участке трубопровода для
режима испытаний:
Определение
расстояний между промежуточными опорами
по условию жескости (провисания)
трубопровода
108х4,5.
Для
среднего пролета неразрезной балки,
нагруженной равномерно-распределенной
нагрузкой, имеем систему уравнений:
где:
lср
–
средний пролет неразрезной балки, мм;
DN
–
условный диаметр трубопровода, мм;
i
= h/
lср
–
уклон трубопровода, для тепловых сетей
i
= 0,002;
E
–
модуль упругости, для стали 20 при 100
град. С Е = 195000 МПа;
I
— момент инерции поперечного сечения
трубы, I=π∙Da3∙s/8,
мм4.
Система
уравнений отражает условие недопущения
образования обратного уклона, который
может привести к созданию «мешков» при
остывании трубопровода. Нормативное
значение допустимого прогиба Δмах
согласно
СНиП 41-02-2003 составляет 0,02∙DN.
Решая
систему численными методами, получаем
lср.
=
6650 мм.
Таким
образом, исходя из расчета на прочность
и на допускаемый прогиб, принимаем
расстояние между промежуточными опорами
трубопровода равным 6 м.
Расчет
расстояний между промежуточными опорами
для трубопровода
89х4,5
проводится аналогично. Исходя из расчета
на прочность и на допускаемый прогиб,
принимаем расстояние между промежуточными
опорами для трубопровода
89х4,5
равным 6 м.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Определение расстояния между опорами
Расчет расстояний между промежуточными опорами
Определение расстояний между промежуточными опорами по условию прочности трубопровода 108х4,5.
Расчетная схема для определения расстояний между промежуточными опорами представляет собой многопролетную неразрезную балку, шарнирно опертую по концам.
Максимальная длина среднего пролета между опорами на прямом участке трубопровода:
где [σq] – эквивалентное напряжение от действия весовой нагрузки, МПа;
W — момент сопротивления сечения трубы изгибу, мм 3 ;
–коэффициент снижения прочности сварного содинения на изгиб, принимаем 0,7;
q – эквивалентная весовая нагрузка, Н/мм;
0,8 — коэффициент пластичности.
Эквивалентное напряжение от действия весовой нагрузки для рабочего состояния:
Эквивалентное напряжение от действия весовой нагрузки для режима испытаний:
Момент сопротивления сечения трубы изгибу:
Эквивалентная весовая нагрузка при надземной прокладке трубопровода:
где – погонный вес трубы, Н/мм
–погонный вес продукта (в данном случае вес воды при гидравлическом испытании), Н/мм
–погонный вес изоляции, Н/мм.
Нормативная снеговая нагрузка на единицу длины трубопровода:
где: S0 – нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность земли; для V-го снегового района РФ по СП 20.13330.2011 S0 = 3,2 кПа;
θ – коэффициент перехода от веса снегового покрова на единицу поверхности земли к снеговой нагрузке, принимется равным 0,4;
Нормативная ветровая нагрузка на единицу длины трубопровода:
где: w0 – нормативное значение ветрового давления; для II-го ветрового района РФ по СП 20.13330.2011 w0 = 0,3 кПа;
k – коэффициент, учитывающий изменения ветрового давления по высоте, при высоте сооружения до 10 м k = 0,65;
с – аэродинамический коэффициент, принимается с = 1,2.
Нормативная нагрузка от обледенения на единицу длины трубопровода:
Максимальная длина среднего пролета между опорами на прямом участке трубопровода для рабочего состояния:
Максимальная длина среднего пролета между опорами на прямом участке трубопровода для режима испытаний:
Определение расстояний между промежуточными опорами по условию жескости (провисания) трубопровода 108х4,5.
Для среднего пролета неразрезной балки, нагруженной равномерно-распределенной нагрузкой, имеем систему уравнений:
E – модуль упругости, для стали 20 при 100 град. С Е = 195000 МПа;
Система уравнений отражает условие недопущения образования обратного уклона, который может привести к созданию «мешков» при остывании трубопровода. Нормативное значение допустимого прогиба Δмах согласно СНиП 41-02-2003 составляет 0,02∙DN.
Решая систему численными методами, получаем lср. = 6650 мм.
Таким образом, исходя из расчета на прочность и на допускаемый прогиб, принимаем расстояние между промежуточными опорами трубопровода равным 6 м.
Расчет расстояний между промежуточными опорами для трубопровода 89х4,5 проводится аналогично. Исходя из расчета на прочность и на допускаемый прогиб, принимаем расстояние между промежуточными опорами для трубопровода89х4,5 равным 6 м.
Определение расстояний между опорами (длин пролетов)
Предельное расстояние между опорами равно минимальному расстоянию из следующих условий:
Условие прочности
Расстояния между промежуточными опорами для любого пролета, кроме примыкающего к неподвижной опоре или компенсатору, определяются из расчета трубопровода как неразрезной многопролетной балки нагруженной равномерно-распределенной нагрузкой. Напряжения изгиба от веса в нагретом до рабочей температуры трубопроводе не должно превышать допускаемых значений.
Расстояние между опорами определяется из следующего условия:
РД 10-249-98 п. 5.2:
Для рабочего состояния:
Условие допустимого провисания
Условие ограничения максимального провисания трубопровода согласно требованиям СНиП 41-02-2003
Считается, что при таком провисании не образуются «мешки» при остывании трубопровода. Из второго уравнения определяется координата x точки максимального провисания .
Для определения расстояния между опорами решается следующая система уравнений:
При нулевом уклоне (h=0) используется уравнение:
Рекомендуется принимать допускаемый прогиб не менее, чем min(s,3 мм), где s — толщина стенки трубы.
Для пролетов примыкающих к гибким элементам типа отводов рекомендуется вместо величины 384 принимать 157, либо длину пролета умножать на 0.8.
Условие допустимого прогиба
Условие рекомендуемого допустимого прогиба:
Это условие не проверяется в программе.
Условие допускаемой нагрузки на опоры
Расстояние между опорами должно быть таким, чтобы нагрузка на опоры не превышала допускаемого значения R .
Это условие не проверяется в программе.
Условие отсутствия резонанса в ветровом потоке
Такое условие требуется проверять для магистральных трубопроводов.
Это условие не проверяется в программе.
Исходные данные
Диаметр наружный, D
наружный диаметр трубы, D
Толщина стенки трубы, S
Номинальная (фактическая) толщина стенки
Производственная прибавка (технологическое утонение при изготовлении). Подробнее.
Прибавка на коррозию и износ
Эксплуатационная прибавка на коррозию и износ(эрозию) к толщине стенки. Подробнее.
Коэффициент прочности сварного соединения на давление
Коэффициент принимается в соответствии с нормами. Может быть вычислен автоматически при нажатии кнопки . Подробнее.
Коэффициент прочности сварного соединения на изгиб
Коэффициент принимается в соответствии с нормами. Может быть вычислен автоматически при нажатии кнопки . Подробнее.
Погонный вес трубы
Погонный вес трубопровода и опирающихся на него конструкций. Подробнее.
Погонный вес изоляции
Погонный вес изоляции. Подробнее.
Погонный вес продукта
Погонный вес продукта. Подробнее.
Расчетное давление, P
Рабочее давление, P раб
Рабочее (нормативное) давление. Задается при расчете по СНиП 2.05.06-85. Подробнее.
Продукт при испытаниях
Продукт, которым производятся испытания
Давление при испытаниях
Давление при испытаниях
Температура при испытаниях
Расчетная температура в состоянии испытаний. Средняя по длине трубопровода температура стенок (металла) в момент проведения испытаний. Испытания, как правило, проводятся без нагрева продукта, то есть при температуре окружающего воздуха. Обычно принимается Тисп = +20 0 С.
Уклон трубопровода. Должен быть задан для правильного учета 2 и 3 условий вычисления длины
Доступ из меню
Труба. Наземная прокладка > Расчет длины пролетов
Расстояние между опорами при их установке
Часто возникает вопрос, на каком расстоянии друг от друга должны располагаться опоры при их монтаже. Здесь мы приводим сводную таблицу значений этих расстояний между пролетами для скользящих опор стальных трубопроводов при надземной и подземной прокладке.
Расстояние между опорами
| Наружный диаметр трубы, мм | Толщина стенки трубы, мм | Предельно допустимое расстояние, м | Принимаемое расстояние при надземной и подземной прокладке в тоннелях, м | Принимаемое расстояние подземной прокладке в непроходных каналах, м |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 2,5 | 2,5 | 1,9 | 1,9 |
| 32 | 2,5 | 3,2 | 2,7 | 2,7 |
| 40 | 2,5 | 3,9 | 3,0 | 3,0 |
| 57 | 2,5 | 4,9 | 3,8 | 3,8 |
| 76 | 3,0 | 6,4 | 4,9 | 3,8 |
| 89 | 3,0 | 6,9 | 5,3 | 4,1 |
| 108 | 3,5 | 8,3 | 6,4 | 4,9 |
| 133 | 4,0 | 9,6 | 7,4 | 5,6 |
| 159 | 4,0 | 10,4 | 8,0 | 6,1 |
| 219 | 4,0 | 12,8 | 9,8 | 6,4 |
| 273 | 4,5 | 14,7 | 11,3 | 7,9 |
| 325 | 5,0 | 16,6 | 12,8 | 8,3 |
| 377 | 5,5 | 18,3 | 14,1 | 9,2 |
| 426 | 6,0 | 19,8 | 15,2 | 9,9 |
| 530 | 7,0 | 22,7 | 17,5 | 11,4 |
| 630 | 8,0 | 25,6 | 19,7 | 12,8 |
| 720 | 8,5 | 27,7 | 21,3 | 13,9 |
| 820 | 9,5 | 30,3 | 23,3 | 15,2 |
| 920 | 10,0 | 31,9 | 24,5 | 16,0 |
| 1020 | 11,0 | 33,6 | 25,8 | 16,8 |
При монтаже подвижных опор необходим учитывать их мотажное смещение относительно опорных планок на подушках в зависимости от направления температурной деформации.
Схемы компенсируемых участков
* Для опор одинаковых размеров на участках А-Б и Б-В
Нормативное расстояние между опорами трубопровода
Трубопровод не всегда прокладывают под землей. Порой, особенно если речь идет о крупных магистралях, этот вариант оказывается невыгодным. А чтобы удерживать трубопровод в заданном проектном положении или даже переместить систему при необходимости, применяются специальные опоры, расположенные на точно рассчитанном расстоянии друг от друга.
Типы конструкций
Для газо- и нефтепровода, для технической системы и для подачи горячей воды или сжатого воздуха по понятным причинам используются разные изделия с разными характеристиками. Поэтому первым требованием, которому должны удовлетворять опорные конструкции, выступает соответствие материала. Это не всегда означает полное совпадение, но это означает соответствие задаче: фиксация, гашение вибрации, стойкость к температуре и так далее.
Различают 2 основных типа конструкций: подвижные и неподвижные.
Подвижные – или скользящие, используются для гашения вертикальной нагрузки. Кроме того, они помогают равномерно распределить тепловую деформацию. Этот вид конструкций позволяет изменить положение трубопровода относительно опоры. Для расчетов имеет значение не столько назначение – передача газа, сжатого воздуха, сколько общий вес трубы с содержимым.
Различают несколько видов моделей:
- катковые – в конструкцию вмонтированы катки, что обеспечивает линейную подвижность стального трубопровода;
- хомутовые – или приваренные. Представляет собой подвески, с помощью которых коммуникации закрепляются на потолок;
- пружинные – оснащаются пружинным амортизирующим блоком. Может сочетаться с хомутом;
- опорное кольцо – вариант скользящей системы, в которой подвижность обеспечивается за счет материала конструкции. Это бескорпусная опора, которая выполняется из полимера, то есть, обладает высоким коэффициентом теплового расширения.
Неподвижные – в отличие от подвижных полностью исключают линейные или угловые смещения. Порой конструкционно они очень похожи на скользящие – хомутовые, например, но благодаря жесткой фиксации гарантируют неподвижность трубопровода.
Различают такие варианты неподвижных опор:
- корпусные приварные – конструкции соединяются с трубами посредством сварки. Устройство могут иметь разное, однако с трубопроводом, по сути, образуют единое целое;
- корпусные хомутовые – закрепляются на трубах за счет плоских или круглых хомутов;
- бугельные – разновидность хомутовых: модели оснащены дополнительные ребрами жесткости, что повышает их эксплуатационные качества;
- крутоизогнутые – специальные конструкции, предназначенные для фиксации труб на участках сгиба;
- вертикальные крепления – представляют собой прочные лапы, приваренные к вертикальной поверхности;
- щитовые – похожи по конструкции на вертикальные, но используются при прохождении коммуникаций сквозь стены.
Различное устройство опорных конструкций предполагает разное расстояние между ними. Однако последнее определяется не только типом изделия, но и характеристиками труб. Для расчетов все эти факторы нужно учитывать.
Расстояния между опорами трубопроводов по таблице СНИП
Правильно подобранная дистанция между опорными креплениями является одним из условий эксплуатации системы. Опоры позволяют распределить нагрузку, минимизировать напряжение, а в определенных случаях – при обустройстве тепломагистралей, например, распределить температурную нагрузку.
Нормы СНиП включат в себя требования по расстоянию между опорами для трубопроводов с разным диаметром, толщиной стенки и назначением. Такие данные заносятся в специальные таблицы, что значительно облегчает расчеты. Стоит помнить, что таблица содержит не рекомендованные данные, а точное указание, соответствующие СНиП, сколько и какие конструкции нужны.
Таблица расстояния между опорами трубопроводов, приведенная в статье, касается скользящих конструкций для стальных труб.
| Наружный диаметр, мм | Толщина стенки, мм | Максимальное расстояние между опорами, м | Принимаемое расстояние при наземной и подземной укладке, м | Принимаемая дистанция при подземной укладке в непроходимых каналах, м |
| 25 | 2,5 | 2.5 | 1,9 | 1,9 |
| 32 | 2,5 | 3,2 | 2,7 | 2,7 |
| 40 | 2,5 | 3,9 | 3,0 | 3,0 |
| 57 | 2,5 | 4,9 | 3,8 | 3,8 |
| 76 | 3,0 | 6,4 | 4,9 | 3,8 |
| 89 | 3,0 | 6,9 | 5,3 | 4,1 |
| 108 | 3,5 | 8,3 | 6,4 | 4,9 |
| 133 | 4,0 | 9,6 | 7,4 | 5,6 |
| 159 | 4,0 | 10,4 | 8,0 | 6,1 |
| 219 | 4,0 | 12,8 | 9,8 | 6,4 |
| 273 | 4,5 | 14,7 | 11,3 | 7,9 |
| 325 | 5,0 | 16,6 | 12,8 | 8,3 |
| 377 | 5,5 | 18,3 | 14,1 | 9,2 |
| 426 | 6,0 | 19,8 | 15,2 | 9,9 |
| 530 | 7,0 | 22,7 | 17,5 | 11,4 |
| 630 | 8,0 | 25,6 | 19,7 | 12,8 |
| 720 | 8,5 | 27,7 | 21,3 | 13,9 |
| 820 | 9,5 | 30,3 | 23,3 | 15,2 |
| 920 | 10,0 | 31,9 | 24,5 | 16,0 |
| 1020 | 11,0 | 33,6 | 25,8 | 16,8 |
Расстояния между опорами стальных трубопроводов при равной величине стенок определяются диаметром. Также влияют характеристики грунта при подземной укладке. Кроме того, при монтаже тепловых трасс согласно СНиП на дистанцию влияет температурная деформация. Для тепломагистралей используют только подвижные опоры с тем, чтобы создать монтажное смещение для компенсации теплового расширения.
Основная нагрузка трубопроводов приходится на опорные конструкции. Элементы удерживают трубы в проектном положении, предотвращают их провисание. Расчет оптимального расстояния между опорами — необходимый этап конструирования тепловых сетей.
СНиП 2.09.03-85 регламентирует проектирование промышленных сооружений, в том числе опор стальных трубопроводов. Строительные нормы и правила определяют минимальный шаг — 6 м, кратный 3 м. В случаях, когда трасса подходит к различным постройкам, пересекает автомобильные, железные и прочие пути сообщения, допускается применять другие размеры.
Расстояние от опоры до сварного шва должно позволять провести местную термическую обработку, контроль соединения неразрушающими методами. Для труб диаметрами до 50 мм предписывают дистанцию минимум 0,5 см, диаметром свыше 50 мм — не менее 2 см. На вычисление величины пролета между опорными конструкциями влияет принцип их работы.
Расстояние между опорами труб
Расчёт пролётов между подвижными опорами трубопроводов.
Расстояние между опорами труб выбирается на основании расчётов на прочность и прогиб, зависит от способа прокладки, параметров теплоносителя и диаметра трубопровода.
Алгоритм данной online программы использует табличные данные, приведенные в справочнике проектировщика «Проектирование тепловых сетей» под редакцией А. А. Николаева.
Данная программа определит следующие расстояния между подвижными
опорами трубопровода:
- максимальный пролёт по расчёту на прочность на прямых участках
- максимальный пролёт по расчёту на прогиб на прямых участках
- рекомендуемое расстояние между опорами труб на прямых участках
- расстояние между опорами трубопровода на участках, примыкающих к компенсаторам и поворотам
Места расстановки неподвижных
опор трубопровода зависят от схематических особенностей тепловых сетей. Как правило, неподвижные опоры устанавливают у ответвлений трубопровода и около запорной арматуры, а на прямых участках распределяют исходя из условий компенсирующей способности компенсаторов и участков самокомпенсации.
При подборе приняты следующие ограничения
- Трубопровод выполнен из стальной трубы по «Сортаменту для тепловых сетей»
- Трубопровод заполнен водой или паром
- Величина уклона трубопровода составляет i=0.002
- Трубопровод не испытывает дополнительных нагрузок.
Выбор подвижной опоры
В тепловых сетях применяют следующие виды подвижных опор:
Скользящие опоры трубопровода применяют для труб с Ду 25 -150 при всех способах прокладки тепловой сети. Для труб с диаметром Ду 200 – 1200 мм скользящие опоры применяют при прокладке в непроходных и полупроходных каналах, а также для нижнего ряда труб в тоннелях.
Катковые опоры трубопровода применяют при диаметре Ду > 200 мм, при прокладке трубопроводов на отдельно стоящих низких и высоких опорах, по стенам зданий и в тоннелях на каркасах и кронштейнах. Катковые опоры при прокладке трубопроводов в непроходных каналах – не применяют.
Типы конструкций
Для газо- и нефтепровода, для технической системы и для подачи горячей воды или сжатого воздуха по понятным причинам используются разные изделия с разными характеристиками. Поэтому первым требованием, которому должны удовлетворять опорные конструкции, выступает соответствие материала. Это не всегда означает полное совпадение, но это означает соответствие задаче: фиксация, гашение вибрации, стойкость к температуре и так далее.
Различают 2 основных типа конструкций: подвижные и неподвижные.
Подвижные – или скользящие, используются для гашения вертикальной нагрузки. Кроме того, они помогают равномерно распределить тепловую деформацию. Этот вид конструкций позволяет изменить положение трубопровода относительно опоры. Для расчетов имеет значение не столько назначение – передача газа, сжатого воздуха, сколько общий вес трубы с содержимым.
Различают несколько видов моделей:
- катковые – в конструкцию вмонтированы катки, что обеспечивает линейную подвижность стального трубопровода;
- хомутовые – или приваренные. Представляет собой подвески, с помощью которых коммуникации закрепляются на потолок;
- пружинные – оснащаются пружинным амортизирующим блоком. Может сочетаться с хомутом;
- опорное кольцо – вариант скользящей системы, в которой подвижность обеспечивается за счет материала конструкции. Это бескорпусная опора, которая выполняется из полимера, то есть, обладает высоким коэффициентом теплового расширения.
Неподвижные – в отличие от подвижных полностью исключают линейные или угловые смещения. Порой конструкционно они очень похожи на скользящие – хомутовые, например, но благодаря жесткой фиксации гарантируют неподвижность трубопровода.
Различают такие варианты неподвижных опор:
- корпусные приварные – конструкции соединяются с трубами посредством сварки. Устройство могут иметь разное, однако с трубопроводом, по сути, образуют единое целое;
- корпусные хомутовые – закрепляются на трубах за счет плоских или круглых хомутов;
- бугельные – разновидность хомутовых: модели оснащены дополнительные ребрами жесткости, что повышает их эксплуатационные качества;
- крутоизогнутые – специальные конструкции, предназначенные для фиксации труб на участках сгиба;
- вертикальные крепления – представляют собой прочные лапы, приваренные к вертикальной поверхности;
- щитовые – похожи по конструкции на вертикальные, но используются при прохождении коммуникаций сквозь стены.
Как рассчитать расстояние между опорами
Основная нагрузка трубопроводов приходится на опорные конструкции. Элементы удерживают трубы в проектном положении, предотвращают их провисание. Расчет оптимального расстояния между опорами — необходимый этап конструирования тепловых сетей.
СНиП 2.09.03-85 регламентирует проектирование промышленных сооружений, в том числе опор стальных трубопроводов. Строительные нормы и правила определяют минимальный шаг — 6 м, кратный 3 м. В случаях, когда трасса подходит к различным постройкам, пересекает автомобильные, железные и прочие пути сообщения, допускается применять другие размеры.
Расстояние от опоры до сварного шва должно позволять провести местную термическую обработку, контроль соединения неразрушающими методами. Для труб диаметрами до 50 мм предписывают дистанцию минимум 0,5 см, диаметром свыше 50 мм — не менее 2 см. На вычисление величины пролета между опорными конструкциями влияет принцип их работы.
Как рассчитать расстояние между скользящими опорами
Неподвижные конструкции дают трубам перемещаться по направляющим, поддерживают их при сезонных смещениях, распределяют тепловые деформации.
Величина пролета между устройствами зависит от их прочности. Параметр рассчитывают, исходя из следующих показателей:
- внутреннее давление теплоносителя;
- масса теплопроводов без рабочих сред;
- ветровая нагрузка;
- силы, возникающие при тепловых удлинениях арматуры (силы упругой деформации, изгибающие моменты гибких компенсаторов, включая углов поворотов для компенсации; силы трения в подвижных устройствах и сальниковых компенсаторах).
Главная > Статьи > Расстояние между опорами трубопроводов
Расстояние между опорами трубопроводов во многом зависит от принципа их работы. По данному критерию опоры делятся на подвижные и неподвижные. На неподвижных опорах трубы закреплены без возможности смещения, в то время как конструкции подвижных опор предоставляют закреплённым на ней объектам некоторую свободу перемещения по направляющим. Это необходимо в местности с сильными перепадами температур, вызывающими деформацию и смещение труб.
Подвижные опоры в конструкциях трубопроводов бывают:
- катковыми;
- скользящими;
- подвесными.
В катковых опорах для перемещения труб предусмотрены специальные катковые блоки. Такие опоры целесообразно применять в случае отделённых друг от дуга высоких или низких опор, а также вдоль стен туннеля или здания, с использованием кронштейнов и каркасов. Диаметр трубы Ду при этом должен быть больше 200 мм. Если трубопровод прокладывается в непроходном канале, применение катковых опор невозможно.
Опоры, где для перемещения труб не используется ничего, кроме свободного пространства, а ограничителем служит сила трения, называют скользящими. При установке труб со значениями Ду от 25 до 150 мм, скользящим опорам отдаётся предпочтение при любом способе прокладки трубопровода. Если диаметр Ду находится в диапазоне от 200 до 1200 мм, использование скользящих опор возможно, если участок представляет собой полупроходной или непроходной канал, а также в случае прокладки нижним рядам в туннеле.
Прокладка труб с диаметром Ду более 200 мм над землёй с использованием эстакад предусматривает применение как катковых, так и скользящих опор.
Использование подвесных опор принято в условиях надземной прокладки с применением растяжек и эстакад. Также эти опоры применимы, когда подвешивается труба к трубе, там, где происходит самокомпенсация или установлены П-образные компенсаторы.
Если осуществляется бесканальная прокладка труб, или используются сальниковые компенсаторы, применение подвижных опор не предусматривается.
Как же устанавливается необходимую дистанцию между подвижными опорами.? Оно базируется на расчётах прочности и прогиба труб. Результат определяется способом прокладки, диаметром труб и параметрами рабочей среды. Способы подсчётов изложены в приложении №4 СНиП 2.04.12-86 «Расстояние между опорами трубопроводов». Обычно высчитываются следующие величины пролёта между опорами:
- расстояние максимального пролёта из расчёта прочности;
- расстояние максимального пролёта из расчёта прогибы для прямых участков;
- рекомендуемая дистанция от одной опоры до другой на различных участках трубопровода.
Расстояния между неподвижными опорами определяются схематическими особенностями того или иного трубопровода, его рабочей средой и режимом эксплуатации. Опоры должны обязательно присутствовать возле каждого ответвления или запорного участка, а в остальных местах — размещаться в соответствии наличием компенсаторов и самокомпенсацией. Расстояние между ними определяется проектными требованиями.
Расстояние между опорами трубопроводов высчитывается, исходя из предполагаемых внешних усилий и моментов. Учитываются трение, внутреннее давление и компенсация. А также вес трубопровода и транспортируемой субстанции, пыль, ветер, лёд и т.п. Если величина температуры задаётся отличной от +20 градусов, необходимо использовать специальные коэффициенты.
Очевидно,что при таком подходе расчёты будут индивидуальными. В качестве примера можно взять усреднённые значения расстояний между опорами неизолированных стальных труб в зависимости от их диаметра:
- 2,5 м при Ду 15;
- 3,5 м при Ду 25;
- 5 м при Ду 50;
- 6 м при Ду 100;
- 8 м при Ду 150.
Представленные значения для данных диаметров труб максимальны. На основании расчётной методики при проектировании часто используются готовые таблицы.
Устанавливаемые при проектировании дистанции между опорами не должны превышать величины, полученные из расчётов. Однако их уменьшение допустимо, когда речь идёт об установке опоры возле ответвления, запорного устройства и т.д. Дополнительные расчёты требуются в том случае, если опоры трубопровода предполагается установить на фундаменты.
Расстояние между опорами для стальных трубопроводов приведены в таблице 1
Таблица 1. Шаг креплений для стальных трубопроводов
| Условный проход трубы Dу, мм | ГОСТ | максимальное расстояние между опорами трубопроводов на горизонтальных участках, м | |
| для неизолированных трубопроводов | для изолированных трубопроводов | ||
| 15 | 3262-75 | 2,5 | 1,5 |
| 20 | 3262-75 | 3,0 | 2,0 |
| 25 | 3262-75 | 3,5 | 2,0 |
| 32 | 3262-75 | 4,0 | 2,5 |
| 40 | 3262-75 | 4,5 | 3,0 |
| 50 | 3262-75 | 5,0 | 3,0 |
| 65 | 10704-76 | 6,0 | 4,0 |
| 80 | 10704-76 | 6,0 | 4,0 |
| 100 | 8732-78 | 6,5 | 4,5 |
| 125 | 8732-78 | 7,0 | 5,0 |
| 150 | 10704-76 | 8,0 | 6,0 |
| 200 | 10704-76 | 9,0 | 9,0 |
| 250 | 10704-76 | 9,0 | 9,0 |
Согласно СНиП 3.05.01-85:
- п.3.5 Средства крепления стояков из стальных труб в жилых и общественных зданиях при высоте этажа до 3 м не устанавливаются, а при высоте этажа более 3 м средства крепления устанавливаются на половине высоты этажа. Средства крепления стояков в производственных зданиях следует устанавливать через 3 м.
- п.3.6. Расстояние между средствами крепления чугунных канализационных труб при их горизонтальной прокладке следует принимать не более 2 м, а для стояков — одно крепление на этаж, но не более 3 м между средствами крепления. Средства крепления следует располагать под раструбами.
Расстояние между опорами трубопроводов таблица СНИП
| Наружный диаметр трубы, мм | Толщина стенки трубы, мм | Предельно допустимое расстояние, м | Принимаемое расстояние при надземной и подземной прокладке в тоннелях, м | Принимаемое расстояние при подземной прокладке в непроходных каналах, м |
| 25 | 2,5 | 2,5 | 1,9 | 1,9 |
| 32 | 2,5 | 3,2 | 2,7 | 2,7 |
| 40 | 2,5 | 3,9 | 3,0 | 3,0 |
| 57 | 2,5 | 4,9 | 3,8 | 3,8 |
| 76 | 3,0 | 6,4 | 4,9 | 3,8 |
| 89 | 3,0 | 6,9 | 5,3 | 4,1 |
| 108 | 3,5 | 8,3 | 6,4 | 4,9 |
| 133 | 4,0 | 9,6 | 7,4 | 5,6 |
| 159 | 4,0 | 10,4 | 8,0 | 6,1 |
| 219 | 4,0 | 12,8 | 9,8 | 6,4 |
| 273 | 4,5 | 14,7 | 11,3 | 7,9 |
| 325 | 5,0 | 16,6 | 12,8 | 8,3 |
| 377 | 5,5 | 18,3 | 14,1 | 9,2 |
| 426 | 6,0 | 19,8 | 15,2 | 9,9 |
| 530 | 7,0 | 22,7 | 17,5 | 11,4 |
| 630 | 8,0 | 25,6 | 19,7 | 12,8 |
| 720 | 8,5 | 27,7 | 21,3 | 13,9 |
| 820 | 9,5 | 30,3 | 23,3 | 15,2 |
| 920 | 10,0 | 31,9 | 24,5 | 16,0 |
| 1020 | 11,0 | 33,6 | 25,8 | 16,8 |
( 2 оценки, среднее 5 из 5 )