Опора скользящая хомутовая: назначение, конструкции и ее особенности

Опора хомутовая скользящего типа (ОПХ) – это приспособление, которое используется для фиксации трубопровода при его монтаже на местности. Изделие из металла фиксирует трубу, компенсирует ее колебания, защищает от внешней среды.

Скользящий тип позволяет трубам двигаться в нужном направлении, а также компенсировать нагрузки при:

1. Сейсмической активности.
2. Просадке или вспучивании горизонта почвы.
3. Осыпании верхнего слоя грунта.
4. Нагрузке ветром, снегом.
5. Давлении воды или жидкости внутри трубопровода, под водным объектом
6. термическом расширении труб

Избавить от неподвижных опор нельзя, так как они обеспечивают трубопроводу запас прочности и жесткости. Но скользящие хомутовые соединения также снижают коэффициент трения и, соответственно, износ труб при эксплуатации. Сила трения сталь о сталь – 0.3, на бетон – 0.5.

Преимущества ОПХ:

1. Легкость и высокая скорость монтажа при прокладке трубопровода.
2. При установке снижается вероятность повреждения конструкции при термическом расширении.
3. Облегченная конструкция снижает затраты на монтаж и эксплуатацию.
4. Длительный срок службы.
5. Большой сортамент изделий.

Единственный недостаток ОПХ – это высокая стоимость на рынке.

Виды скользящих опор

Есть несколько распространенных видов опор:

1. Хомутовые (ОПХ) – подвижная конструкция, которая крепится к трубе гнутым плоским или круглым хомутом.
2. Бескорпусные (ОПБ) – крепеж на подушке, соединяющийся с трубопроводом П-образным хомутом.
3. Роликовая или катковая (КН) – за счет роликов изделие катается вдоль оси по продольному вектору. Есть катковая направляющая.
4. Приварная – есть ввариваемые ребра для большей жесткости конструкции, состоит из П-образного деформированного корпуса .

Есть и другая классификация, которая основана на способе крепления, степени свободы элементов на трубе, а также назначении и климатических особенностях:

1. Хомутовые– изделие фиксируется на трубе хомутами, которые обеспечивают поперечное или продольное движение крепежа. Коэффициент трения при этом 0.3. Для его снижения используют графитовую смазку.
2. Хомутовые на кронштейнах – за счет особенностей крепежа труба перемещается в заданном направлении.
3. Шариковые– монтируются в тепловых сетях над и под землей. У изделия есть обойма с шариками, которые обеспечивают движение трубы по оси или поперек. Такой тип опор оптимален для трубопроводов большого диаметра.
4. Роликовые– используются при монтаже коммуникаций в тоннелях. За счет одно- или двухкатковых опор обеспечивается поддержка трубы по оси в направлении движения среды. Специальные упоры ограничивают перемещение конструкции.
5. Диэлектрические – защищают трубы от блуждающих токов статического типа за счет изоляции из паронита.
6. Бугельные – Изделие устанавливается в регионах с повышенной сейсмической активностью.

Классификация ОПХ по ГОСТ 14911-82 (ОСТ 36-94-83)

Для проектировщика и закупщика критически важно различать три основных исполнения хомутовых опор, так как они рассчитаны на разные весовые нагрузки:

• ОПХ1: Самая простая конструкция, состоящая из штампованного корпуса без дополнительных ребер жесткости. Предназначена для трубопроводов малого диаметра (от 18 до 48 мм).
• ОПХ2: Наиболее востребованный тип. Корпус усилен вварными ребрами жесткости, что позволяет использовать опору для труб диаметром от 57 до 630 мм. Обеспечивает высокую устойчивость к вертикальным нагрузкам.
• ОПХ3: Тяжелое исполнение. Опора имеет увеличенную высоту корпуса и усиленную конструкцию для магистралей диаметром от 57 до 630 мм, работающих в условиях повышенных вибраций или температурных деформаций.

Важно: При выборе типа ОПХ необходимо учитывать не только внешний диаметр трубы, но и высоту прокладки ($H$), которая варьируется от 70 до 150 мм в зависимости от толщины слоя теплоизоляции.

Где применяются скользящие хомутовые опоры

Опоры скользящая хомутовая, особенности которой мы рассмотрим чуть ниже, используется в:

1. Монтаже подземных и наземных теплотрасс. Причем для этого используют больше опор, так как коэффициент расширения труб при высокой температуре на порядок выше.
2. Металлургической промышленности для организации коммуникаций на промышленных предприятиях.
3. Строительных работах по наладке гражданских и промышленных объектах.
4. Участках по добыче и транспортировке газа, переработке нефти и продуктов из нее.
5. Сфере ЖКХ.

За счет поддержания целостности трубопровода под нагрузками, опоры экономят массу ресурсов на ремонт таких коммуникаций.

Выбор материалов и антикоррозийная защита

Несмотря на конструктивную простоту, долговечность опоры зависит от марки стали, которая подбирается исходя из минимальной температуры наружного воздуха в регионе строительства:

1. Сталь 3сп5: Стандартное исполнение для регионов, где температура не опускается ниже -40°C.
2. Сталь 09Г2С (низколегированная): Применяется в северных широтах (до -60°C), обладает повышенной ударной вязкостью.
3. Нержавеющая сталь (12Х18Н10Т): Используется на химических и пищевых производствах, где среда агрессивна к углеродистым металлам.

Для защиты от коррозии опоры покрываются грунт-эмалью ХС-010, горячим цинкованием (самый долговечный вариант) или составами на основе эпоксидных смол. Для диэлектрических опор между хомутом и трубой обязательно устанавливается прокладка из паронита или листов СТЭФ.

Особенности скользящих хомутовых опор

Унифицированная конструкция хомутовой опоры:

• основная часть корпус изготавливается из уголка,  швеллера или листового проката;
• прокладки из паронита для борьбы с блуждающими токами;
• хомуты;
• гайки, болты или  шпильки для соединения всех элементов.

Зачастую, опоры производятся из стали, но производители используют также титан, латунь, медь и алюминий. Для бытовых нужд допускается использовать полипропиленовые опоры, которые монтировать к коммуникации еще проще.

Монтаж скользящих хомутовых опор

Особенности эксплуатации и протекающих по трубопроводу сред определяют расстояние между ОПХ. Если это горячий пар или вода, частота установки опор увеличивается из-за возрастающего коэффициента расширения металла.

Монтаж опор проводят перед протаскиванием самой трубы в загодя подготовленные футляры. При установке обращают внимание на сохранение заводской изоляции.

Далее между опорой и футляром для нее прокладывают гидроизоляцию. Если предполагается трение, то на поверхности наносится графитовая смазка.

После установки хомуты  надежно  стягивают с корпусом. Финальный этап – это осмотр опор на предмет повреждения защитного слоя при монтаже или сварке. Такие места дополнительно окрашиваются.