Кріплення труб ПВХ та розстановка опор

Непластифікований полівінілхлорид (PVC-U) зарекомендував себе як найбільш переважний матеріал для виробництва напірних трубопроводів. Проте зі зростанням температури можливе значне розширення труб із непластифікованого ПВХ, що призводить до зниження жорсткості та збільшення їхньої довжини.

Під час проєктування полімерних трубопроводів слід враховувати здатність матеріалу до температурної компенсації. Це досягається шляхом вибору раціональної схеми прокладання та правильного розміщення нерухомих опор, які поділяють трубопровід на ділянки, температурна деформація яких відбувається незалежно одна від одної та компенсується за допомогою спеціальних елементів системи.

Щоб уникнути додаткових навантажень на трубопровід, вкрай важливо правильно використовувати спеціальні кріплення для труб і розташовувати їх на відповідних відстанях.

• Температурна компенсація: Пластик змінює свою довжину при нагріванні. Тому важливо передбачати ковзні опори та компенсатори.
• Фіксація та ковзання: Чергування нерухомих і ковзних опор дозволяє скеровувати теплове подовження у необхідному напрямку.
• Монтаж при робочій температурі: Установку труб слід здійснювати в умовах, максимально наближених до експлуатаційної температури.
• Геометрія кріплення: Кріплення не повинні перешкоджати подовженню труб або створювати додатковий тиск на з’єднання.

КЛАСИФІКАЦІЯ СИСТЕМ ОПОР ТА УТРИМУЮЧИХ ПРИСТРОЇВ ТРУБОПРОВОДІВ

Системи опор і утримуючих пристроїв у трубопроводах класифікуються залежно від їхнього функціонального призначення. Розглянемо основні види таких пристроїв та їх технічні характеристики.

• Вільний кронштейн. Вільний кронштейн, що використовується в горизонтально прокладених трубопроводах, призначений для поглинання виключно вертикально спрямованих навантажень. Його головне завдання — мінімізувати опір тепловому подовженню чи скороченню трубопроводу в процесі експлуатації.

Для забезпечення необхідної свободи переміщення вільний кронштейн має допускати рухливість як у поздовжньому, так і в поперечному напрямках відносно осі труби. Це запобігає передачі додаткових напружень на трубопровід під час його теплового розширення.

• Напрямний кронштейн. Напрямний кронштейн призначений для обмеження бокових переміщень трубопроводу. Його основна функція — сприйняття поперечних навантажень і запобігання вигину чи зміщенню труби, наприклад, на ділянках, де вісь трубопроводу жорстко зафіксована.

Залежно від експлуатаційних вимог напрямний кронштейн може бути:

• Нерухомим (фіксованим) — для повного обмеження бокових зміщень.

• Рухомим вздовж осі труби — для компенсації лінійних переміщень без втрати бокової стійкості.

Використання жорсткого затискача як альтернативи напрямному кронштейну неприпустимо, оскільки це може призвести до локального підвищення напружень у трубі та зменшення її експлуатаційної надійності.

• Точка жорсткого кріплення. Точки жорсткого кріплення призначені для повного виключення переміщень окремих ділянок трубопроводу в усіх напрямках. Вони є важливим елементом системи, дозволяючи сприймати реактивні сили, що виникають під час роботи компенсаторів (наприклад, лінзових, сальникових чи сильфонних компенсаторів).

Жорсткі точки кріплення повинні встановлюватися з урахуванням термічних змін довжини трубопроводу. Під час проектування важливо забезпечити їх розташування таким чином, щоб термічні подовження труб могли компенсуватися за рахунок коректно розташованих компенсаторів і напрямних опор. Неправильне розміщення жорстких точок може призвести до перевантаження системи, що критично для її працездатності.

ЕТАПИ МОНТАЖУ ТРУБ З УРАХУВАННЯМ КРІПЛЕННЯ

1. На схемі трубопроводів позначають місця розташування нерухомих опор з урахуванням компенсації температурних змін довжини труб елементами трубопроводу.
2. Перевіряють розрахунком компенсуючу здатність ділянок.
3. Позначають розташування ковзних і нерухомих опор.

Під час монтажу температура трубопроводу має бути максимально наближеною до робочої. Усі кріпильні й опорні деталі мають кріпитися до труби, коли вона перебуває у розширеному стані. Це дозволяє уникнути звуження під час охолодження труби та забезпечити, що при нормальній робочій температурі на трубопроводі не буде слідів прогину. У таблиці наведені рекомендовані відстані для встановлення опор для горизонтальних трубопровідних ліній; для вертикальних трубопроводів відстані можуть бути подвоєні.

Опори та кріплення труб повинні забезпечувати підтримку та вільне ковзання труби. Кріплення мають відповідати зовнішньому діаметру труби.

ВІДСТАНІ МІЖ ОПОРАМИ ДЛЯ ТРУБ З ПВХ

Рекомендована відстань між опорами труб, заповнених водою, наведена нижче (див. таблицю). Якщо транспортувана рідина має питому вагу більше 1, відстань між опорами слід зменшити пропорційно до підвищення густини рідини. Для вертикальних труб відстань між точками опори можна збільшити на 50%.

В якості кріплення для труб ми рекомендуємо придбати трубний утримувач ZIKM .