ОПОРА НАДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области трубопроводного строительства и может быть использована при сооружении подвижных опорных конструкций при прокладке надземных трубопроводов.
Известна поверхностная опора надземного трубопровода, содержащая две установленные одна на другой металлические части: верхнюю и нижнюю. Верхняя часть состоит из металлической балки коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения, расположенной перпендикулярно продольной оси трубопровода, или металлической пространственной рамы, имеющей верхнюю металлическую балку коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения, расположенную перпендикулярно продольной оси трубопровода. Нижняя часть состоит из двух металлических балок, расположенных параллельно продольной оси трубопровода и симметрично относительно нее. Верхняя и нижняя части жестко прикреплены одна к другой. На металлической балке коробчатого квадратного или прямоугольного поперечного сечения сверху посередине уложен и жестко прикреплен к ней ложемент для трубопровода (патент РФ на изобретение №2380601, МПК F16L 3/00. Опубл. 27.01.2010 г.).
Однако в данной опоре жесткий ложемент не позволяет трубопроводу при тепловых расширениях перемещаться в поперечном направлении. А при перемещении в продольном направлении происходит снятие покрытия трубопровода при трении стали по стали.
Известна также регулируемая опора трубопровода, содержащая основание и ложемент, снабженная симметрично расположенными на основании клиньями, связанными между собой винтовой парой с возможностью свободного хода по поверхности основания. А ложемент трубопровода опирается на планки и ребра, при этом ребра соединены с планками под прямым углом, а планки установлены на наклонные поверхности клиньев (патент РФ на полезную модель №64315, МПК F16L 3/00. Опубл. 27.06.2007 г.).
К недостаткам этой регулируемой опоры относится сложность конструкции и большой коэффициент трения при скольжении опоры по траверсе.
Наиболее близкой к предлагаемой по своей технической сущности является подвижная опора трубопровода, содержащая полый коробчатый корпус, хомут со стягивающими крепежными элементами и упругий элемент между трубой и хомутом. Упругий элемент состоит из двух рядов ленточных прокладок, расположенных по краям хомута. При этом прокладки каждого ряда размещены по окружности трубы с зазором, причем размер, материал крепежных элементов и площадь прокладок выбраны из условия обеспечения удельного давления на упругий элемент, при котором сохраняются его упругие свойства, и обеспечения горизонтального усилия, удерживающего трубопровод в опоре, удовлетворяющего соотношению:
г
где Р - горизонтальное усилие;
f- коэффициент трения;
б
О - допускаемая нагрузка на один крепежный элемент;
n - число пар крепежных элементов;
у
К - коэффициент, учитывающий снижение упругости;
н
К - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки на прокладки (патент РФ на полезную модель №31272, МПК F16L 3/10. Опубл. 27.07.2003 г.).
Но эта опора также имеет большой коэффициент трения при скольжении опоры по основанию для подвижных корпусных опор.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является уменьшение горизонтального усилия вдоль оси трубопровода и поперечных усилий, возникающих при изменении длины трубопровода при воздействии на него положительных и отрицательных температур окружающего воздуха, что исключает разрыв трубопровода.
Технический результат заключается в уменьшение трения скольжения полого коробчатого корпуса относительно основания (строительной конструкции), а также в повышении срока службы опоры.
Поставленная задача решается тем, что в подвижной опоре надземного трубопровода, содержащей полый коробчатый корпус, хомут со стягивающими крепежными элементами и упругий элемент между трубой и хомутом, в основании полого коробчатого корпуса установлена антифрикционная выступающая прокладка.
Установка в основании полого коробчатого корпуса антифрикционной прокладки снижает коэффициент трения стали по стали (примерно с 0,15-0,3 до 0,04), что уменьшает горизонтальные усилия вдоль оси трубопровода и поперечные усилия, возникающие при изменении длины трубопровода.
Выполнение прокладки выступающей исключает непосредственный контакт «металл-металл», и, кроме того, повышает срок службы опоры надземного трубопровода.
А выполнение прокладки съемной обеспечивает ее взаимозаменяемость, что также повышает срок службы опоры.
На фиг.1 показана подвижная опора надземного трубопровода, общий вид; на фиг.2 - выносной элемент, демонстрирующий размещение съемной прокладки; на фиг.3-выносной элемент, демонстрирующий размещение упругого элемента в хомуте.
Опора 1 содержит полый коробчатый корпус 2, жестко соединенный с ним своей нижней частью хомут 3 со стягивающими крепежными элементами 4 и упругий элемент 5 между трубой 6 и хомутом 3. В основании 7 полого коробчатого корпуса 2 установлена антифрикционная выступающая съемная прокладка 8, выполненная, например, из фторопласта Ф-4 и выступающая за края 9 корпуса 2 на величину от 0,5 до 1,0 см. Площадь прокладки 8 обеспечивает исключение хладотекучести материала прокладки.
Опора надземного трубопровода работает следующим образом.
На основание (строительную конструкцию) 10 устанавливают опору 1, вводят в хомут 3 трубу 6, закрепляя ее с помощью стягивающих элементов 4 и упругого элемента 5 (например, резины), расположенного между трубой 6 и поверхностью хомута 3. Полый коробчатый корпус 2 опоры 1 основанием 7 с установленной в его полости антифрикционной выступающей за края 9 корпуса 2 съемной прокладкой 8 под действием веса трубы 6 опирается на поверхность основания (строительной конструкции) 10.
При тепловых расширениях трубы 6 опора 1 перемещается вдоль поверхности основания (строительной конструкции) 10, кроме того не исключена возможность ее поперечного перемещения относительно оси трубы 6. При этом прокладка 8 под действием веса трубы 6 трется о поверхность основания (строительной конструкции 10), за счет чего вдоль трубы 6 возникает действующая на неподвижную опору (не показана) горизонтальная сила, зависящая от диаметра и веса трубы 6 и колеблющаяся от 350 кг до 14000 кг.
При снижении коэффициента трения за счет наличия антифрикционной прокладки соответственно уменьшается действующая на трубопровод горизонтальная сила, что приводит к понижению деформации трубы 6 и нагрузки на неподвижную опору, удерживающую трубу 6 от перемещения. Таким образом исключается разрыв надземного трубопровода.
При необходимости, с целью обеспечения еще меньшего коэффициента трения скольжения, опора 1 дополнительно снабжена листом 11 из нержавеющей стали, размещаемым на поверхности основания (строительной конструкции) 10.
На основании заявленной полезной модели в ООО «Газснабинвест» разработана техническая документация и технические условия для изготовления опоры надземного трубопровода.