RU181731U1 - SUPPORT ASSEMBLY FOR THE RELATED PIPELINES - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения, а именно к конструкции опор трубопроводов, в частности паропроводов, и может быть использована на тепловых электрических станциях.Опорный узел сопутствующих трубопроводов содержит два сонаправленно установленных трубопровода, которые соединены, по меньшей мере, одной разъемной опорой. Опора представляет собой жесткую вставку, в том числе трубчатой или пластинчатой формы, каждое окончание которой прикреплено к одному из трубопроводов с помощью разъемных хомутов, при этом, по крайней мере, один разъемный хомут разъемной опоры прикреплен к трубопроводу через теплоизоляционную прокладку. Для исключения перемещения опоры в осевом направлении трубопроводов к поверхности последних прикреплены стопорные накладки.Технический результат - ограничение перемещения двух сонаправленно установленных трубопроводов, повышение надежности и долговечности трубопроводов и опорного узла за счет снижения усилий и напряжений в сопутствующих трубопроводах, а также в соединяющей их арматуре и снижение металлоемкости конструкции опорного узла. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of power engineering, and in particular to the construction of piping supports, in particular steam pipelines, and can be used in thermal power plants. The support node of the accompanying pipelines contains two co-directionally installed pipelines that are connected by at least one split support. The support is a rigid insert, including tubular or plate-shaped, each end of which is attached to one of the pipelines with the help of detachable clamps, while at least one detachable collar of the detachable support is attached to the pipeline through a heat-insulating gasket. To prevent the support from moving in the axial direction of the pipelines, stop plates are attached to the surface of the latter. The technical result is the restriction of the movement of two co-directionally installed pipelines, increasing the reliability and durability of the pipelines and the support unit by reducing the forces and stresses in the associated pipelines, as well as in the fittings connecting them and reducing the metal consumption of the structure of the support node. 2 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения, а именно к конструкции опор трубопроводов, в частности паропроводов, и может быть использована на тепловых электрических станциях.The utility model relates to the field of power engineering, namely to the construction of piping supports, in particular steam pipelines, and can be used at thermal power plants.

Известно устройство блока поддержки сопутствующих трубопроводов (патент US 2288158, F16L 003/223, опубл. 30.06.1942), содержащего разъемный блок, выполненный в виде двух сонаправленно расположенных фигурных вкладок и металлических лент по их контуру, и крепежных элементов. Фигурные вкладки выполнены с пазами в виде ряда полуцилиндров с диаметрами, соответствующими диаметрам удерживаемых трубопроводов, а металлические ленты огибают контур фигурных вкладок со стороны соединяемых труб. Конструкция призвана зафиксировать сонаправленно расположенные трубопроводы. Однако не позволяет ограничивать продольное перемещение блока вдоль труб. Соединение вкладок осуществляется крепежными элементами на концах планок без промежуточного крепления между соединяемыми трубопроводами, что снижает жесткость конструкции и способность блока компенсировать усилия в плоскости соединяемых трубопроводов. Металлическая лента, расположенная со стороны трубопроводов, при высокой температуре трубопроводов будет нагреваться и деформировать фигурные вкладки блока, что создаст дополнительные поперечные перемещения и усилия в соединяемых трубопроводах.A device for supporting supporting pipelines is known (patent US 2288158, F16L 003/223, publ. 06/30/1942), containing a detachable block made in the form of two co-directional shaped tabs and metal tapes along their contour, and fasteners. Curly tabs are made with grooves in the form of a series of half-cylinders with diameters corresponding to the diameters of the held pipelines, and metal ribbons encircle the contour of the curly tabs from the side of the connected pipes. The design is designed to fix co-directionally located pipelines. However, it does not allow to limit the longitudinal movement of the block along the pipes. The tabs are connected by fasteners at the ends of the strips without intermediate fastening between the connected pipelines, which reduces the structural rigidity and the ability of the unit to compensate for the forces in the plane of the connected pipelines. The metal tape located on the side of the pipelines will heat up and deform the curly tabs of the block at a high temperature of the pipelines, which will create additional lateral movements and forces in the connected pipelines.

Известна опора разгрузочная диэлектрическая (патент RU 142697, F16L 003/10, опубл. 27.06.2014), содержащая хомут, выполненный в виде двух полуколец, крепежные элементы, стягивающие полукольца, а также прокладку, выполненную из диэлектрического материала, отличающаяся тем, что дополнительно содержит основание, направляющие, неподвижно закрепленные на основании, патрубок, охваченный полукольцами хомута, а также установленную между патрубком и полукольцами хомута прокладку из диэлектрического материала, при этом патрубок, охваченный полукольцами хомута, установлен в направляющих с возможностью осевого перемещения. При такой конструкции отсутствует возможность одновременной фиксации двух трубных элементов или трубопроводов, а также уменьшения усилий на арматуру, установленную на трубных элементах или трубопроводах, за счет дополнительных креплений трубопроводов, отходящих от арматуры. Конструкция позволяет компенсировать перемещения трубопровода только в одном направлении при меньшей жесткости опоры в других направлениях.Known support dielectric unloading (patent RU 142697, F16L 003/10, publ. 06/27/2014), containing a clamp made in the form of two half rings, fasteners, tightening the half rings, as well as a gasket made of dielectric material, characterized in that it further contains a base, guides fixedly mounted on the base, a pipe covered by half rings of a collar, and a gasket made of dielectric material installed between the pipe and half rings of the clamp, while the pipe covered by half rings It is mounted in the guide with the possibility of axial displacement. With this design, it is not possible to simultaneously fix two pipe elements or pipelines, as well as to reduce the forces on the fittings installed on the pipe elements or pipelines, due to additional fastenings of pipelines extending from the fittings. The design allows you to compensate for the movement of the pipeline in only one direction with less rigidity of the support in other directions.

Также известно устройство для подвески подземного трубопровода на просадочных грунтах (патент RU 2525992, F16L 3/14, опубл. 20.08.2014), которое содержит несущий элемент с вертикальными тягами и ложементом, причем в качестве несущего элемента используется поперечная трубная балка с концевыми опорами, установленными на берме. В средней части поперечной трубной балки смонтирована подвижная обечайка. Вертикальные тяги охватывают подвижную обечайку и выполнены в виде двух ветвей гибких круглозвенных цепей с закреплением в фиксаторах ложемента. Подвижная обечайка выполнена в виде трубы с внутренними опорными вкладышами по ее концам и снабжена двумя парами кольцевых направляющих ребер для размещения ветвей гибких круглозвенных цепей. Каждый фиксатор ложемента выполнен с закладными выемками под звено гибкой круглозвенной цепи и последующей прорезью на 90° по отношению к выемке для следующего звена цепи, а сверху звена цепи в фиксаторе установлен осевой стопор. Поперечная трубная балка содержит маркер ее исходного положения. Устройство обеспечивает стабильное положение участков подземного трубопровода на просадочных талых и многолетнемерзлых грунтах, регулирование положения трубопровода возможно за счет положения подвижной обечайки и длин цепей. Однако отсутствует возможность фиксации межосевого расстояния между трубопроводом и опорной трубой и обеспечения совместного деформирования системы трубопровод-опора-опорная труба при различных изменяющихся деформациях и нагрузках на трубопровод, в том числе при изменении его температуры. Кроме этого невозможно обеспечить уменьшение усилий на арматуру, установленную на трубопроводе.Also known is a device for suspending an underground pipeline on subsiding soils (patent RU 2525992, F16L 3/14, publ. 08/20/2014), which contains a supporting element with vertical rods and a lodgement, and a transverse pipe beam with end supports is used as the supporting element, mounted on a berm. A movable shell is mounted in the middle of the transverse tube beam. Vertical rods cover the movable shell and are made in the form of two branches of flexible round link chains with fastening in the clamps of the lodgement. The movable shell is made in the form of a pipe with internal support liners at its ends and is equipped with two pairs of annular guide ribs to accommodate the branches of flexible round link chains. Each lodgement latch is made with embedded recesses for a flexible round link chain link and a subsequent 90 ° cut in relation to the recess for the next chain link, and an axial stopper is installed in the latch on top of the chain link. The transverse tube beam contains a marker of its initial position. The device provides a stable position of sections of the underground pipeline on subsiding melt and permafrost soils, the regulation of the position of the pipeline is possible due to the position of the moving shell and the length of the chains. However, it is not possible to fix the center distance between the pipeline and the support pipe and to ensure joint deformation of the pipeline-support-support pipe system under various changing deformations and loads on the pipeline, including when its temperature changes. In addition, it is impossible to provide a reduction in the effort on valves installed on the pipeline.

Наиболее близким техническим решением заявляемому решению является конструкция подвески надземного трубопровода (патент RU 80911 RU, F16L 3/00, опубл. 27.02.2009), содержащая магистральный газопровод, на котором по его длине установлены охватывающие газопровод разъемные несущие хомуты, на внешней поверхности предпочтительно каждого хомута закреплена, по меньшей мере, одна несущая разъемная рамка для соответствующего сопутствующего трубопровода, плоскость которой параллельна плоскости хомута.The closest technical solution to the claimed solution is the design of the suspension of an elevated pipeline (patent RU 80911 RU, F16L 3/00, publ. 02.27.2009), containing a main gas pipeline, along which, along its length, detachable bearing clamps enclosing the gas pipeline are installed, preferably each at least one supporting detachable frame is secured to the clamp for a corresponding conduit, the plane of which is parallel to the plane of the clamp.

Конструкция по рассматриваемому патенту имеет ряд недостатков: рамка, удерживающая сопутствующий трубопровод не позволяет фиксировать его в осевом направлении; крепление рамки непосредственно к хомуту не позволяет разместить арматуру между магистральным и сопутствующим трубопроводами; кроме того, высокая жесткость рамки не позволяет снизить усилия и напряжения в сопутствующем трубопроводе за счет деформации самой рамки.The design of the patent under consideration has several disadvantages: the frame holding the accompanying pipeline does not allow fixing it in the axial direction; fastening the frame directly to the clamp does not allow placing reinforcement between the main and associated pipelines; in addition, the high rigidity of the frame does not allow to reduce the efforts and stresses in the associated pipeline due to deformation of the frame itself.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, заключается в ограничении перемещения двух сонаправленно установленных трубопроводов, в повышении надежности и долговечности трубопроводов и опорного узла за счет снижения усилий и напряжений в сопутствующих трубопроводах, а также в соединяющей их арматуре и снижении металлоемкости конструкции опорного узла.The technical result, the proposed technical solution is aimed at, is to limit the movement of two co-directionally installed pipelines, to increase the reliability and durability of the pipelines and the support unit by reducing the forces and stresses in the associated pipelines, as well as the fittings connecting them and the metal consumption of the supporting structure node.

Достижение технического результата обеспечивается за счет того, что опорный узел сопутствующих трубопроводов содержит два сонаправленно установленных трубопровода, которые соединены, по меньшей мере, одной разъемной опорой. Опора представляет собой жесткую вставку, в том числе трубчатой или пластинчатой формы, каждое окончание которой прикреплено к одному из трубопроводов с помощью разъемных хомутов, при этом, по крайней мере, один разъемный хомут опоры прикреплен к трубопроводу через теплоизоляционную прокладку. Для исключения перемещения опоры в осевом направлении трубопроводов к поверхности последних прикреплены стопорные накладки.The achievement of the technical result is ensured due to the fact that the support node of the accompanying pipelines contains two co-directionally installed pipelines that are connected by at least one detachable support. The support is a rigid insert, including a tubular or plate-shaped one, each end of which is attached to one of the pipelines with the help of detachable clamps, while at least one detachable clamp of the support is attached to the pipeline through a heat-insulating gasket. To eliminate the movement of the support in the axial direction of the pipelines, stop plates are attached to the surface of the latter.

Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:The essence of the utility model is illustrated by the following drawings:

на фиг. 1 изображен опорный узел сопутствующих трубопроводов с предохранительным клапаном, соединенных двумя разъемными опорами;in FIG. 1 shows the support node of the accompanying pipelines with a safety valve connected by two split supports;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;in FIG. 2 is a section AA in FIG. one;

на фиг. 3 изображен опорный узел сопутствующих трубопроводов с регулирующим клапаном, соединенных одной разъемной опорой (вариация исполнения разъемного опорного узла);in FIG. 3 shows the support unit of the accompanying pipelines with a control valve connected by one detachable support (variation of the design of the detachable support unit);

на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3.

Опорный узел, представленный на фиг. 1, содержит трубопровод 1, соединенный с трубопроводом 2 предохранительным клапаном 3 и двумя разъемными опорами 4. Опоры двусторонние, содержат разъемные хомуты 5 и 6, соединенные жесткой вставкой 7 в виде трубы с ребрами жесткости, приваренной к полухомутам. Между хомутом 6 и трубопроводом 2 установлена теплоизоляционная прокладка 8 (фиг. 2). К трубопроводам 1 и 2 приварены стопорные накладки 9 и 10, ограничивающие перемещение опор в осевом направлении трубопроводов. Рассматриваемый узел может быть покрыт теплоизоляцией 11.The support assembly shown in FIG. 1, comprises a pipe 1, connected to a pipe 2 by a safety valve 3 and two detachable supports 4. The bearings are two-sided, contain detachable clamps 5 and 6 connected by a rigid insert 7 in the form of a pipe with stiffeners welded to half clamps. Between the clamp 6 and the pipe 2 installed heat-insulating gasket 8 (Fig. 2). Locking pads 9 and 10 are welded to pipelines 1 and 2, restricting the movement of supports in the axial direction of the pipelines. The node in question can be covered with thermal insulation 11.

На фиг. 3 показана вариация исполнения опорного узла. Трубопроводы 1 и 2 соединены регулирующим клапаном 12 и одной разъемной опорой 13. Опора 13 имеет один удлиненный разъемный хомут 14 с одной стороны и два разъемных хомута 6 с другой стороны. Хомуты соединены удлиненной в продольном направлении жесткой вставкой 15 (фиг. 4), в виде продольной пластины с ребрами жесткости, или другого сечения. К трубопроводам 1 и 2 приварены стопорные накладки 9 и 10, ограничивающие перемещение опор в осевом направлении трубопроводов.In FIG. Figure 3 shows a variation in the design of the support assembly. Pipelines 1 and 2 are connected by a control valve 12 and one detachable support 13. The support 13 has one elongated detachable collar 14 on one side and two detachable collars 6 on the other. The clamps are connected by a longitudinally elongated rigid insert 15 (Fig. 4), in the form of a longitudinal plate with stiffeners, or another section. Locking pads 9 and 10 are welded to pipelines 1 and 2, restricting the movement of supports in the axial direction of the pipelines.

Технический результат достигается за счет того, что разъемные опоры позволяют дозировано передавать усилия от отводящего трубопровода 2 на основной 1, разгружая тем самым установленную на трубопроводах арматуру 3 или 12 и места сварочных соединений, как в холодном, так и в нагретом состоянии. Так, например, опоры данной конструкции при использовании длинных отводящих трубопроводов позволили снизить усилия на соединительную арматуру и отвод до 10-15 раз.The technical result is achieved due to the fact that detachable supports allow dosed to transmit forces from the discharge pipe 2 to the main 1, thereby unloading the fittings 3 or 12 installed on the pipelines and the places of welding joints, both in cold and in heated state. So, for example, the supports of this design when using long outlet pipelines allowed to reduce the effort on the connecting fittings and branch up to 10-15 times.

Установка теплоизоляционных прокладок 8 между менее нагретым трубопроводом и хомутом опоры позволяет уменьшить разницу температур и термические напряжения в отводящем трубопроводе 2 и арматуре.The installation of heat-insulating gaskets 8 between a less heated pipeline and a support clamp allows to reduce the temperature difference and thermal stresses in the outlet pipe 2 and the fittings.

Помещение опорного узла соответствующих трубопроводов в общую теплоизоляцию 11 с одновременным использованием теплоизоляционных прокладок 8 позволило еще больше уменьшить разность температур в контурах: арматура - отводящий трубопровод - опора - основной трубопровод, тем самым снизив температурные напряжения во все элементах устройства. Таким образом, за счет снижения усилий и напряжений существенно повышается надежность и долговечность опорного узла сопутствующих трубопроводов.The placement of the support node of the corresponding pipelines in the general thermal insulation 11 with the simultaneous use of heat-insulating gaskets 8 made it possible to further reduce the temperature difference in the circuits: fittings - outlet pipe - support - main pipeline, thereby reducing temperature stresses in all elements of the device. Thus, due to the reduction of efforts and stresses, the reliability and durability of the supporting unit of the associated pipelines are significantly increased.

Кроме того, за счет индивидуального расчета и выбора расстояний между арматурой и опорами, а также за счет выбора самой арматуры можно дополнительно существенно снизить усилия, моменты и, соответственно, напряжения в арматуре, сварочных соединениях и опоре. Например, значительный эффект снижения напряжений в соединительном узле наблюдается при соединении парового коллектора со сбросным паропроводом с помощью предохранительного клапана 3 и расположенного вблизи него опорного узла, представленного на фиг. 1. Сбросные паропроводы при закрытых предохранительных клапанах находятся в холодном состоянии и вследствие большой длины и сложной конфигурации передают на предохранительные клапаны значительные усилия и моменты. При открытии предохранительного клапана происходит быстрый разогрев сбросного паропровода. Кроме этого на паропровод действует реактивное усилие выходящего пара. В результате происходит увеличение усилий, действующих на паропровод, и перераспределение усилий и моментов в нем. В этих условиях опоры, соединяющие коллектор и сбросной паропровод, еще в большей степени позволяют разгрузить предохранительный клапан уменьшить в нем напряжения и повысить надежность системы.In addition, due to the individual calculation and selection of the distances between the reinforcement and the supports, as well as due to the choice of the reinforcement itself, it is possible to further significantly reduce the forces, moments and, accordingly, the stresses in the reinforcement, welding joints and support. For example, a significant effect of reducing stresses in the connecting unit is observed when the steam manifold is connected to the waste steam line using the safety valve 3 and the supporting unit located nearby, shown in FIG. 1. Discharge steam lines when the safety valves are closed are in a cold state and, due to their long length and complex configuration, transfer considerable forces and moments to the safety valves. When the safety valve is opened, the waste steam line is quickly heated. In addition, the reactive force of the outgoing steam acts on the steam line. As a result, there is an increase in the forces acting on the steam line, and a redistribution of efforts and moments in it. Under these conditions, the supports connecting the collector and the waste steam pipe allow the pressure relief valve to be relieved even more, to reduce stresses in it and to increase the reliability of the system.

Введение в конструкцию опорного узла стопорных накладок 9 и 10, приваренных к соответствующим трубопроводам, позволяет зафиксировать положение сонаправленных трубопроводов 1 и 2 без перемещения опор в осевом направлении. Кроме того, стопорные накладки дополнительно снижают усилия на трубопроводы и соединительную арматуру.Introduction to the design of the support node of the locking plates 9 and 10, welded to the corresponding pipelines, allows you to fix the position of the co-directional pipelines 1 and 2 without moving the supports in the axial direction. In addition, the locking pads further reduce the forces on the piping and fittings.

В опорном узле, например, в случае холодных сопутствующих трубопроводов, может применяться одна разъемная опора 13 с одним 14 и/или двумя разъемными хомутами 6 и соединенными удлиненной в продольном направлении жесткой вставкой 15, длина которой в продольном направлении должна быть равна 0,7-1,5 диаметра базового или большего трубопровода. При меньшей длине вставки наблюдается недостаточная компенсация усилий, передающихся от трубопроводов на элементы их соединения. Особенно это проявляется при малой жесткости хомутов. При большей длине вставки растет металлоемкость конструкции при малом эффекте снижения усилий на элементы их соединения трубопроводов.In the support unit, for example, in the case of cold associated pipelines, one detachable support 13 can be used with one 14 and / or two detachable clamps 6 and connected by a longitudinally extended rigid insert 15, the length of which in the longitudinal direction should be equal to 0.7- 1.5 diameters of the base or larger pipeline. With a shorter insert length, there is insufficient compensation of the forces transmitted from the pipelines to the elements of their connection. This is especially evident with low stiffness of the clamps. With a longer insert length, the metal consumption of the structure grows with a small effect of reducing the efforts on the elements of their pipe connections.

Простота и малые габариты опорного узла позволяют значительно снизить его металлоемкость по сравнению со стандартными решениями. Так, при использовании данного опорного узла для сбросного паропровода котла-утилизатора металлоемкость снизилась для пяти опорных узлов в 5,3-6,5 раза по сравнению с металлоемкостью опор традиционной конструкции с опиранием их на металлоконструкцию котла-утилизатора. Экономия металла на одном опорном узле составила от 347 до 418 кг в зависимости от места установки.The simplicity and small dimensions of the support node can significantly reduce its metal consumption compared to standard solutions. So, when using this support unit for the waste steam pipe of the recovery boiler, the metal consumption for the five support units decreased by 5.3-6.5 times compared to the metal consumption of the supports of the traditional design with their support on the metal structure of the recovery boiler. Metal savings on one support unit ranged from 347 to 418 kg, depending on the installation location.

Claims (3)

1. Опорный узел сопутствующих трубопроводов, характеризующийся тем, что содержит два сонаправленно установленных трубопровода и, по меньшей мере, одну разъемную опору, представляющую собой жесткую вставку между трубопроводами, каждое окончание которой прикреплено к одному из трубопроводов с помощью разъемного хомута, при этом, по крайней мере, один разъемный хомут разъемной опоры прикреплен к трубопроводу через теплоизоляционную прокладку и перемещение опоры ограничено стопорными накладками, прикрепленными к соответствующему трубопроводу.1. The supporting node of the accompanying pipelines, characterized in that it contains two co-directionally installed pipelines and at least one detachable support, which is a rigid insert between the pipelines, each end of which is attached to one of the pipelines using a detachable collar, while at least one detachable collar of the detachable support is attached to the pipeline through a heat-insulating gasket and the movement of the support is limited by retaining plates attached to the corresponding pipe Gadfly. 2. Опорный узел сопутствующих трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что жесткая вставка представляет собой трубу с ребрами жесткости.2. The support node of the accompanying pipelines according to claim 1, characterized in that the rigid insert is a pipe with stiffeners. 3. Опорный узел сопутствующих трубопроводов по п. 1, отличающийся тем, что жесткая вставка представляет собой продольную пластину с ребрами жесткости.3. The support node of the accompanying pipelines according to claim 1, characterized in that the rigid insert is a longitudinal plate with stiffeners.

Images