17.1.1. Основные положения. Промыпшенные трубопроводы, прокладываемые по заводским и межзаводским территориям, предпазпачепы для трапспортирова-пия воздуха, домеппого, коксового, природного и других газов, а также их смесей. Трубопроводы соединяют между собой агрегаты единого технологического пикла, расположенные в разных пехах, а также объединяют трубопроводную сеть предприятия в замкнутые системы.
Как правило, промышленные трубопроводы на заводских территориях прокладываются надземно. Это экономично, удобно при эксплуатапии и ремонте, позволяет прокладывать дополнительные трубопроводы без выполнения существенной реконструкпии.
По промышленным трубопроводам в основном транспортируют воздух и газы с избыточным внутренним давлением 10-500 кПа (для некоторых трубопроводов возможно более высокое внутреннее давление). Газы содержат мельчайшие части-пы пьши, оказывающие абразивное воздействие на стенки трубопроводов и создающие дополнительную нагрузку. Во время эксплуатапии в трубопроводах могут происходить спепифические пропессы, нередко связанные с нарушением правил эксплуатапии, приводящие к появлению дополнительных нагрузок: выпадению конденсата, скоплению отложений пьши, образованию вакуума и т.п.
Многие промышленные трубопроводы в зависимости от их назначения, наличия и типа футеровки имеют повышенную температуру стенки, доходящую до 150 °С, а в некоторых случаях - до 200 °С и более. В связи с особыми условиями эксплуатапии промышленных трубопроводов при их проектировании необходимо учитывать:
• возможность образования загазованной зоны (из-за неплотностей конструкпии), представляющей опасность, особенно при прокладке газопроводов внутри помещений;
• корродирующее воздействие как наружной, так и внутренней сред, особенно при наличии в них серы и других агрессивных примесей;
• абразивное воздействие потока взвешенных в газе частип;
• влияние на сооружение температурного режима (как технологического, так и атмосферного).
Трубопроводы совместно с опорами, оборудованием, устройствами для их обслуживания, лестнипами, площадками составляют так называемую трубопроводную систему. Применяемые в строительстве трубопроводные системы можно разделить на две группы: системы, состоящие из большого числа трубопроводов малых диаметров, для прокладки которых требуется устройство спепиальных пролетных строений - система эстакадной прокладки; системы, имеющие в своем составе трубопроводы больших диаметров, жесткость которых используется при работе на изгиб-система балочной прокладки.
При эстакадной прокладке система трубопроводов укладывается на спепиальные несущие пролетные строения, которые представляют собой простые инженерные сооружения (рис. 17.1). Такие системы получили широкое распространение на предприятиях химической, энергетической, нефтяной и других отраслей промышленности, где они включают в себя большое количество труб разных диаметров (от 50-100 мм до 2-3 м).
Пролетные строения - эстакады выполняют, как правило, в виде пространственных стержневых конструкций, габариты которых зависят от поперечного сечения трубопроводной системы. Балочная прокладка значительно экономичнее, так как трубопровод большого диаметра одновременно используется как несущая конструкция, на которую опираются все сопутствующие трубопроводы. В этом случае несущие и технологические функции ведущего трубопровода совмещаются, превращая раздельные конструкции в единый блок (рис. 17.2).
17.1.2. Компоновка трубопроводных систем осуществляется в соответствии с генеральным планом конкретного предприятия, при этом должны учитываться следующие требования: оптимальная протяженность трубопроводных систем; все трубопроводы, включая теплосиловые, а также прочие сети провод5гг единым компактным коридором; выбранный план трассы не препятствует дальнейшему ее расширению; принятая схема трубопроводной системы обеспечивает передачу минимальных усилий на опоры и примыкающее оборудование; устанавливаемое обо-
рудование и конструкции трубопроводных систем позволяют увеличить объем обслуживающих агрегатов и интенсификацию технологических процессов; технологической схемой трубопроводных систем предусматривается возможность отключения отдельных агрегатов при нормальной работе остальных.
Основной вопрос при компоновке трубопроводных систем - выбор типа и схемы расстановки опор, которые обеспечивают устойчивость и неизменяемость всей системы. Типы опор бывают разными и зависят от многих конструктивных и компоновочных факторов. Классификация опор дана в табл. 17.1, где условно учитываются лишь основные линейные связи, накладываемые опорой на трубопровод -одной в вертикальной и двух в горизонтальной плоскостях. На рис. 17.3 показаны типы опор, соответствующие этой классификации.
Таблица 17.1. Классификация опор трубопроводов
Конструктивная схема
Расчетная схема
Классифицируемый признак
по конструктивному решению
по расположению в температурном блоке
Характер работы
а) Маятниковые
б) Подвески
Промежуточные
Опора воспринимает только вертикальную нагрузку, допуская перемещения трубопроводов в горизонтальной плоскости
Плоские
Промежуточные
При расчетной схеме по типу "а" опора воспринимает вертикальную и горизонтальную нагрузки в своей плоскости, допуская свободные перемещения трубопровода вдоль оси трассы. При расчетной схеме по типу "б" опора дополнительно воспринимает усилия, возникающие из-за изгиба опоры в направлении оси трассы
Пространственные
Концевые
Опора воспринимает вертикальную нагрузку и все нагрузки в горизонтальной плоскости; перемещений трубопровода не допускает
Пространственные
Промежуточные
Опора воспринимает вертикальную нагрузку и все нагрузки в горизонтальной плоскости, допускает перемещения трубопровода относительно опоры в горизонтальной плоскости. Применяется при скользящих и Катковых опорных частях
Примечание. Все связи в расчетных схемах являются упругоподатливыми.
