Крепление трубопроводов

Крепежные элементы представляют собой опоры и подвески, являющиеся несущими конструкциями, и предназначены для прикрепления горизонтальных и вертикальных трубопроводов к строительным конструкциям с помощью закладных деталей, консолей и кронштейнов.

Общими требованиями к крепежу являются:

— возможность его многократного применения с обязательным сохранением высокого качества изделий;

— применение для крепления труб в различных условиях строительства трубопроводов, в том числе рассчитанных на средние и тяжелые нагрузки;

— универсальность и унифицированность;

— высокая механическая прочность;

— коррозионная стойкость к окружающей среде;

— легкость и простота монтажа.

Эксплуатационная надежность трубопроводов зависит от их правильного закрепления, которое должно выполняться с учетом специфических свойств материалов труб. Несоблюдение этого условия приводит к повреждению трубопроводов и снижению их долговечности. Физическими свойствами труб обусловлены определенные технические требования к конструкциям опор и подвесок, а также к закреплению на них трубопроводов. Для полимерных трубопроводов к их числу относят, в частности, следующие требования:

— следует применять компенсаторы со специальной конструкцией фиксирующих хомутов в связи с высоким коэффициентом линейного расширения труб на прямолинейных участках трубопроводов. Опорные конструкции в этом случае должны обеспечивать свободное перемещение трубопровода;

— хомуты креплений должны быть плоскими и иметь прокладку или закругленные края и гладкую внутреннюю поверхность из-за подверженности труб механическим повреждениям и их высокой чувствительности к надрезу. Соприкасающиеся с трубами конструкции должны иметь гладкую поверхность без заусенцев и острых кромок;

— не допускается использование трубопроводов как несущих конструкций вследствие незначительной твердости и прочности труб, а также их низкой теплостой кости;

— недопустимо применение жесткого крепления полимерных труб в хомутах неподвижных опор.

Для крепления полимерных трубопроводов опоры и подвески изготавливают в двух конструктивных вариантах: без сплошного основания — при температуре транспортируемой жидкости или окружающего воздуха до 30 °С; со сплошным основанием — при их температуре выше 30 °С.

Расстояние между опорами и подвесками для трубопроводов без сплошного основания устанавливают расчетом.

Конструкции опор и подвесок рассчитывают на прочность и жесткость от воздействия веса трубопроводов с транспортируемой по ним жидкости. Прочность и жесткость сплошных оснований трубопроводов выбирают с учетом до­пустимых прогибов для данного трубопровода. Опорные конструкции рассчитывают на прочность.

Единой нормативно-технической документации на опоры и подвески для трубопроводов нет, но существует разработанная рядом организаций конструкторская документация в виде ОСТов и альбомов чертежей.

Так, ОСТ 36-17—85 распространяется на опоры и подвески трубопроводов диаметром до 630 мм, изготовленных из полиэтиленовых труб по ГОСТ 18599- 83*, полипропиленовых — по ТУ 38-102-100-72 и поливинилхлоридных — по ТУ 6-19-231—83. Расстояние К, мм, от оси опор и подвесок полимерных трубопроводов до стенок каналов, тоннелей, галерей и стен зданий, вдоль которых проложены трубопроводы, принято по СН 527-80.

Расстояния, мм, между креплениями полимерных труб (СН 527—80)

ОСТ 95-761—79 распространяется на опоры и подвески полимерных трубопроводов диаметром до 315 мм, транспортирующих среды с температурой от до 100 °С и давлением до 1,6 МПа (температура внутри зданий — 25 °С). Рекомендуемые расстояния между опорами и подвесками трубопроводов приведены в таблице.

Рекомендуемые расстояния, мм, между опорами и подвесками полимерных трубопроводов (ОСТ 95-761—79)

Указанные в таблице расстояния рекомендованы для транспортировки жидкости плотностью р = 1 г/см³ и температурой Т_п = 20 °С. В случае транспортировки жидкости с большей плотностью при определении расстояний вводят поправочный коэффициент К₁, а жидкости с большей температурой — поправочный коэффициент К₂.

Значения коэффициентов К₁ и К₂

По назначению и устройству опоры для горизонтальных и вертикальных трубопроводов подразделяют на неподвижные и подвижные. Подвижные опоры поддерживают трубопровод, не препятствуя его свободному осевому перемещению под действием температурных деформаций. Такие опоры воспринимают только вертикальные нагрузки от веса трубопроводов и транспортируемых по ним жидкостей. При монтаже полимерных трубопроводов наиболее распространены подвижные опоры.

Неподвижные опоры удерживают участок трубопровода и не допускают его перемещения в опоре, воспринимают вертикальные нагрузки от веса собственно трубопроводов и транспортируемой по ним жидкости, осевые нагрузки от тепловых деформаций, а также усилия гидравлических ударов и вибрации.

В отличие от крепления стальных трубопроводов, которые приваривают к неподвижным опорам, полимерные трубопроводы закрепляют в неподвижных опорах посредством приварки или приклейки к трубам ограничительных колец либо сегментов шириной 10—20 мм, изготовленных из отрезков труб из того же материала. Кольца или сегменты устанавливают по обе стороны опоры.

Неподвижные опоры с упорами

а — кольцевыми

б — сегментными

1 — полимерная труба

2 — полимерное кольцо (сегмент)

3 — опора

Техническая характеристика подвижных и неподвижных опор пластмассовых трубопроводов приведена в ОСТ 36-17—85. В условных обозначениях после слова «опора» буквами обозначают тип опоры, через дефис — наружный диаметр трубопровода D мм. Например, опора типа ОК для трубопровода диаметром 110 мм будет обозначена как опора ОК-ИО ОСТ 36-17—85. Масса опор в ОСТ 36-17—85 указана без учета консолей, на которых закреплены опоры.

Полимерные трубопроводы ранжируют по наружному диаметру, поэтому используемый для них крепеж может применяться и для закрепления труб из других полимерных материалов, отвечающих требованиям действующих норм.

Крепеж с двумя винтами

Одновинтовой хомут

Крепеж в виде металлических хомутов с гайкой и шурупом, мм

Виды креплений медных труб приведены на рисунках.

Крепление вертикального медного трубопровода непосредственно к стене (расстояние в свету между стеной и медным трубопроводом должно быть не менее 20 мм)

а — жесткое крепление в неподвижной опоре;

б — свободное расположение в скользящей опоре;

1 — труба;

2 — стяжной хомут;

3 — резиновая прокладка;

4 — фиксатор

Крепление горизонтального медного трубопровода непосредственно к стене

а — с помощью винтового анкера;

б — с помощью полускобы;

1 — труба;

2 — полухомут;

3 — полухомут с винтовым анкером;

4 — пластмассовый дюбель;

5 — резиновая прокладка;

6 — стальная полускоба

Крепление медного трубопровода на кронштейне

1 — труба;

2 — скоба;

3 — резиновая прокладка;

4 — труба в полимерной вспененной оболочке;

5 — фиксатор

Крепление медного трубопровода на подвеске

а — вид сбоку;

б — вид вдоль оси трубы;

1 — металлический трос / проволока диаметром не менее 6 мм;

?L— величина температурного осевого смещения;

h_св — высота свеса трубы

Выбор наиболее подходящего крепежа зависит от ряда факторов, связанных с назначением конкретной системы, с местоположением участка и т. д. Например, если требуется изолировать трубу от источника теплоты или холода, то простой полимерный фиксирующий зажим не обеспечит достаточного расстояния между оболочкой трубы и прилегающей поверхностью. В этом случае предпочтительна кольцевая опора с резьбовым удлинителем (соответствующей длины) с пластиной для крепления к опорной поверхности. С экономической же точки зрения крайне важен вопрос общего количества крепежных изделий, поскольку это напрямую влияет на стоимость всей системы.

Для горизонтальных чугунных канализационных трубопроводов предусмотрен крепеж, предназначенный как для одиночных труб, так и для группы труб, расположенных, например, на горизонтальной консоли.

Для вертикальных чугунных канализационных трубопроводов используют крепеж, монтируемый на перекрытиях, который способен воспринимать значительные нагрузки.

Крепеж для полимерных канализационных труб, как правило, выполняют из стали в виде хомутов под один-два болта. При установке такого крепежа на трубы между ними располагают прокладку-ленту из полиэтилена (с буртиками по краям) или из обычной резины толщиной 1,5—2,0 мм.