Скользящие опоры

Скользящие опоры – специальная категория несущих элементов трубопроводной инфраструктуры, предназначенных для вертикальной поддержки предизолированных изотермических трубопроводов без их жесткой фиксации. Используются на прямых ненаклонных участках трубопроводов различного назначения, проложенных воздушным либо подземным (канальным) способом.

Скользящие опоры отличаются тем, что позволяют трубопроводу свободно смещаться в одном или сразу двух направлениях, тем самым защищая его от деформаций, обусловленных термическим расширением металла. Причинами термического расширения могут быть:

• сезонные изменения климата;
• нагревание трубопровода передаваемой по нему средой.

Несущая способность и общая конструкционная надежность скользящих опор соизмеримы с несущей способностью и общей конструкционной надежностью опор неподвижного типа. Это позволяет устанавливать на них технически равноценные трубопроводы без необходимости вносить в проектную документацию значительные изменения (разве что сильфонные компенсаторы из их конструкции при этом можно исключить).

Область применения скользящих трубопроводных опор

По своим эксплуатационным характеристикам скользящие опоры универсальны. Они пригодны для использования в любых технических и климатических условиях и характеризуются наилучшим соотношением несущей способности и собственного веса. Их монтаж не требует высокой точности, что предоставляет самые широкие возможности для корректировки проектных размеров на местности.

Скользящие опоры востребованы для монтажа изотермических трубопроводов следующего назначения:

• транспортных (в том числе газопроводов и нефтепроводов);
• технологических (в том числе эксплуатирующихся на объектах атомной энергетики);
• коммунальных (в том числе систем центрального отопления и горячего водоснабжения);
• прочих.

Во всех без исключения случаях могут использоваться скользящие опоры как со стандартной защитой от коррозии (наносится методом горячего цинкования), так и с усиленной (она обеспечивается нанесением дисперсных либо рулонных полимерных материалов).

Многообразие скользящих опор

Классификация скользящих опор осуществляется с учетом целого ряда критериев:

• материал, из которого изготовлены те или иные опоры;
• их габаритные размеры и масса;
• их несущая способность;
• их область применения;
• принцип их устройства.

Несмотря на сравнительно простое устройство скользящих опор, их отличает немало технических особенностей, исходя из которых и осуществляется классификация на отдельные разновидности. Важнейшей из этих особенностей является способ обеспечения продольных и поперечных смещений трубопровода.

На сегодняшний день этих способов насчитывается всего два:

• фрикционный (предполагающий трение наружной оболочки трубопровода об опору);
• бесфрикционный (исключающий трение наружной оболочки трубопровода об опору).                                                                                             

С учетом этих различий можно выделить три вариации скользящих опор:

• опоры подвижные, обеспечивающие осевое смещение трубопровода фрикционным способом;
• опоры роликовые, обеспечивающие осевое смещение трубопровода бесфрикционным способом;
• опоры шариковые, обеспечивающие осевое  и поперечное смещение трубопровода бесфрикционным способом.

По способу фиксации трубопровода скользящие опоры можно разделить на:

• хомутовые (имеющие перекидные элементы ленточного или стержневого типа);
• открытые (не имеющие таких элементов).

Проблема трения и способы ее решения

Монтаж трубопроводов на скользящих опорах предполагает их свободное смещение в линейном и поперечном направлениях, что неизбежно влечет за собой возникновение трения. Оно возникает не только на стандартных опорах, но и на их усовершенствованных разновидностях, оснащенных цилиндрическими либо шаровыми элементами качения.

На роликовых и шариковых опорах трение проявляется в виде так называемого «трения качения» – разновидности фрикционного взаимодействия между подвижными телами. Оно имеет куда меньший механический потенциал, однако все равно является негативным эксплуатационным фактором, воздействие которого способно в значительной мере сократить проектный ресурс трубопровода.

Решить проблему можно двумя способами:

• использованием смазок;
• использованием прокладок.

В качестве смазки для скользящих трубопроводных опор чаще всего применяется  графитовая, прокладками же в данном случае принято именовать компенсационные маты из вспененного полиэтилена. Их совместное использование дает максимальный результат, позволяя нейтрализовать негативное воздействие трения на 100%.

Монтаж скользящих трубопроводных опор

Монтаж скользящих опор ведется в соответствии с теми же стандартами и строительными правилами, что и монтаж неподвижных. Основное внимание при этом уделяется соответствию уровней и расстоянию между опорами. Непосредственное крепление трубопроводных опор на несущие конструкции производится методом приваривания.

Установка скользящих опор может быть выполнена на следующие несущие конструкции:

• мачты (стандартные несущие конструкции с нижней поддержкой);
• кронштейны (несущие конструкции с боковой поддержкой для участков трубопровода, которые невозможно смонтировать на мачтах);
• эстакады (несущие конструкции для трубопроводов большой массы).

В зависимости от места установки скользящих опор и их несущих конструкций они могут быть изготовлены в следующих электротехнических исполнениях:

• со стандартной электропроводностью (проводят электричество, в местах скопления людей не устанавливаются);
• диэлектрические, оснащенные паронитовыми электроизоляционными прокладками (не проводят электричество, устанавливаются в том числе и в местах скопления людей).

Установка несущих конструкций, самих опор, а потом и трубопроводов производится с применением спецтехники – разнообразных крановых установок на колесных и гусеничных шасси.