Проектировщикам

Применение УОСНТ уменьшает стоимость опорных конструкций и является одним из способов снижения нагрузок от трубопровода на присоединительные фланцы оборудования.

В процессе температурных перемещений трубопровод действует на опорную конструкцию горизонтальной силой, которая пропорциональна коэффициенту трения в опоре. В стандартных подвижных опорах перемещение происходит за счет скольжения стальной подошвы опоры по стальному же опорному листу. Коэффициент трения "сталь по стали" теоретически равен 0,3. Это значит, что каждая тонна веса трубопровода, приходящаяся на одину опору, создает горизонтальную силу в 300 кг. Практически же, когда подошва опирается на опорный лист крайне неравномерно, отчего на стальных поверхностях возникают задиры, и эти места разъедает ржавчина, значение коэффициента трения возрастает до 0,5-0,6, а максимальное может превышать 0,7.

На рисунке из руководства пользователя программы СТАРТ видно, как реакция от компенсатора на длинном участке трубопровода создает на фланце 1 недопустимые нагрузки от изгибающего момента на участке трубопровода 1-2.

Чтобы снять такую нагрузку, перед штуцером оборудования часто ставят опору, как показано на рисунке ниже в узле №17.

Задачи уменьшения сил от трубопроводов на строительные конструкции и фланцы оборудования актуальны уже много десятилетий во всем мире. Решения этой технической задачи известны нам по патентной литературе начиная с 50-х годов прошлого века. И разумеется, предложения ряда известных производителей содержат продукты, предназначенные для решения задачи снижения трения в опорах трубопроводов.

Узлы опорные скольжения низкого трения (УОСНТ) производятся в РФ по лицензиям Центра разработки несколькими отечественными заводами, имеющими хорошую репутацию на рынке, поэтому у заказчиков или строителей не возникнет проблем с комплектацией объекта. Но будучи убежденными сторонниками честной конкуренции, и ставя интересы потребителей во главу угла, мы собрали здесь и все известные нам предложения зарубежных производителей, направленные на достижение той же цели – снижение трения в опорах трубопроводов.

Состав узла содержит все элементы, расположенные между трубопроводом и опорной строительной конструкцией, обеспечивает защиту трубопровода от повреждений в месте контакта с опорной конструкцией и удержание трубопровода в проектном положении. Комплектность изделия должна быть такой, чтобы эксплуатационные характеристики узла соответствовали требованиями ТУ-1468-001-00151756-2015.

На рисунке показана укрупненная структура УОСНТ, включающая стандартную опору, элементы скольжения и подкладной лист. Комплектность перечисленных структурных единиц определяется конструкцией разработчика и эксплуатационной документацией производителя.

Обозначение УОСНТ по ТУ-1468-001-00151756-2015 основывается на привычном обозначении стандартной опоры, в котором отображается диаметр трубы, нагрузки на опору, требования к конструкции, материалам и т.д. К обозначению стандартной опоры добавляется сокращенное наименование изделия и "эксплуатационная характеристика", определяющая величины перемещений трубопровода и температуру транспортируемого вещества:

ТУ-1468-001-00151756 определяет технические требования к УОСНТ, но не конструктивное исполнение узлов.

Для различных сочетаний нагрузки, перемещений, температуры и других эксплуатационных условий, в которых работает опора трубопровода, оказываются эффективными разные конструктивные схемы УОСНТ, как например, показанные на рисунках справа. Но габаритно-весовые характеристики УОСНТ определяются независимо от конструктивного исполнения.

В трубопроводных системах всех типов и назначений скользящие опоры применяются многократно чаще чем все остальные типы вместе взятые. Кроме того, УОСНТ согласно ТУ-1468-001-00151756-2015 в своем составе содержат именно скользящие опоры.

Данные таблицы 1 позволяют выбрать НТД, описывающий скользящие опоры, которые удовлетворяют потребностям проекта по назначению и условиям эксплуатации трубопроводов.

Таблица 1

Обозначение НТД	Т	К	Назначение трубопроводов	Параметры рабочей среды		Температура воздуха, не ниже	Дн, мм
				температура, °С	давление, МПа
ГОСТ 14911-82	П; Х	Т; К	технологические	0-450	до 10	-	18-1620
ОСТ 36-94-83	П; Х	Т; К	технологические	0-450	до 10	-	18-1620
ОСТ 36-104-83	Х	К	хладопроводы	минус 70 - +10	до 9,81	минус 50	38-530
ОСТ 36-146-88	П; Х	все	технологические	0-450	до 10	минус 70	18-1420
ОСТ 34-10-615-93	П	Ш; У	ТЭС и АЭС	0-200	до 1,6	-	89-1620
ОСТ 34.10-616-93	П	К	ТЭС и АЭС	0-300	до 2,5	-	57-1620
ОСТ 34.10-617-93	Х	К	ТЭС и АЭС	0-425	до 4,0	-	57-1620
ОСТ 24.125-154-01	Х	К	ТЭС и АЭС	0-560	-	-	57-920
5.903-13 вып. 8-95	П; Х; Б	Т; К	тепловые сети	0-425	до 4,0	-	32-1420
5.905-18.05	Х	Б	газопровды	-	до 1,2	минус 40	18-520
Т-ММ-26-99	П	Т; К	хладопроводы	минус 150 - +0	до 10	минус 50	18-1020
313.ТС-002...017	Х	К	изолированные	0-150	до 1,6	минус 40	200-1020

Все данные о скользящих опорах

СНиП II-23-81 (в актуализированной редакции 2011 года - СП 16.13330.2011) Стальные конструкции. относит магистральные и технологические трубопроводы к стальным конструкциям с особыми условиями эксплуатации (п. 1.2) и предписывает "соблюдать дополнительные требования, предусмотренные соответствующими нормативными документами, в которых отражены особенности работы этих конструкций".

Нормативно-технические документы, устанавливающие требования к трубопроводам различного назначения:

1. ГОСТ 32569-2013 Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожароопасных и химически опасных производствах
2. ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из ППУ с защитной оболочкой
3. ГОСТ 55472-2013 Требования к сетям газораспределения. Общие положения
4. ГОСТ 55474-2013 Требования к сетям газораспределения. Стальные газопроводы

Условия применения УОСНТ описаны в ТУ 1468-001-00151756-2015, но на практике возникают вопросы, которые следуют за разрешением: "требования ТУ могут быть распространены на другие значения условных диаметров, давлений и другие опоры скольжения". К этому можно добавить температуру трубопровода, допустимые перемещения в осевом и поперечной направлениях, ограничения по высоте узла - когда при реконструкции необходимо снизить горизонтальные нагрузки при сохранении проектного положения трубопровода и т.п.

В стране и мире накоплено достаточно технических решений, направленных на снижение трения в подвижных опорах мостов, трубопроводов и других протяженных сооружений. Каждое из них имеет как преимущества, так и недостатки. Не существует одного универсального решения, которое бы обеспечивало достижение наилучшего результата при любых условиях. Но для любых условий есть решение, известное на сегодняшний день.

Статья постоянно пополняется новыми материалами. Если не найдете, что искали, загляните сюда завтра, через неделю, месяц...