Сложные задачи в закреплении трубопроводов внутренних инженерных систем: проблемы и решения

Какой должна быть конструкция неподвижной опоры для трубопроводов горячего водоснабжения?

В большинстве случаев трубопроводы горячего водоснабжения изготавливаются из пластиковых или оцинкованных труб. При этом в п. 4.6 СП 73.13330.2016 содержится указание, что применение сварных соединений трубопроводов из оцинкованной стали не допускается, т. к. при сварке будет происходить выгорание цинка, что приведет к появлению коррозии и зарастанию труб в месте соединения.

Таким образом, основная сложность – это отсутствие возможности использовать приварку крепежных элементов к оцинкованным трубам.

Одно из решений – производство таких опор в заводских условиях с использованием горячего цинкования.

Рисунок 1. Пример неподвижной опоры «Арекс-ГВС» для стояков горячего водоснабжения

Первым этапом производится соединение отрезка трубы с гильзой при помощи сварки, а затем получившаяся металлоконструкция отправляется на горячее цинкование, в результате получается металлоконструкция из оцинкованной стали. При монтаже в перекрытии цинк получившейся оцинкованной вставки будет выгорать на гильзе, а на самом трубопроводе останется целым.

Подобная технология позволяет унифицировать неподвижные опоры и выделить их из массива изделий подобного типа. Получившаяся конструкция универсальна, размерный ряд четко определен, заранее известны воспринимаемые и допустимые нагрузки от компенсирующих температурные удлинения трубопроводов устройств, что положительно сказывается на скорости проектирования сетей и монтажа.

Предпринимаются попытки упростить конструкцию и изготовить неподвижную опору из отрезка трубы из нержавеющей стали (например, из 08Х18Н10Т) и избежать этапа горячего цинкования. Однако подобное инженерное решение является аварийно-опасным – соединение хромоникелевых сталей и оцинкованных покрытий категорически запрещено (согласно ГОСТ 9.005-72), т. к. вызывает электрохимическую коррозию. Появившиеся недавно соединения типа грувлок не решают эту проблему: внутри грувлока происходит соприкосновение трубы из оцинкованной стали и патрубка опоры из нержавеющей стали.

Как правильно закрепить горизонтальный трубопровод внутренних инженерных систем?

В современных жилых комплексах имеются паркинги и подземные этажи, в которых расположены достаточно длинные трубопроводы внутренних инженерных систем. Этажность жилых комплексов растет, что приводит к увеличению диаметров трубопроводов не только на стояках, но и на участках, которые идут от ИТП и ЦТП до самих стояков – тех самых горизонтальных трубопроводов. Для компенсации тепловых удлинений используются сильфонные компенсаторы, П-, Г-, Z-образные компенсаторы. Этот комплекс мер требует использования неподвижных и скользящих опор.

Рисунок 2. Пример неподвижной опоры «Арекс-Тепло» с рамой для горизонтальных трубопроводов отопления с креплением к потолку

Сложность состоит в разработке и изготовлении надлежащего конструктива крепления горизонтальных трубопроводов, поскольку крепеж должен обеспечить надежное восприятие больших нагрузок и моментов и их надежную передачу на несущие конструкции.

Кроме того, решать проблему температурных удлинений и крепления труб нужно в комплексе:

• рассчитать места установки неподвижных, скользящих опор и компенсаторов на всех внутренних инженерных системах;
• рассчитать усилия и моменты, которые возникнут в ходе эксплуатации внутренних инженерных систем;
• разработать конструкции используемых креп­лений;
• произвести разработанные металлоконструкции, причем делать это нужно в заводских условиях, поскольку для производства сложных металлоконструкций требуется заводское оборудование.

Как надежно закрепить трубопроводы больших диаметров (Ду200 и более)?

С ростом этажности зданий диаметры и протяженность трубопроводов систем тепло- и холодоснабжения сильно возросли. На стояках этих систем, согласно СП 253.1325800.2016, используются мероприятия по компенсации теплового изменения длины труб, что чаще всего достигается за счет использования сильфонных компенсаторов.

Рисунок 3. Пример изделия «Опора неподвижная Ду300» на рабочую нагрузку 20 т (производитель ООО «ТПК Арекс»)

В этом случае на самую нижнюю неподвижную опору стояка приходится не только вес столба жидкости внутри трубы, вес изоляции и арматуры, но и распорное усилие от компенсаторов. Суммарная нагрузка на опору в этом случае может быть 50 т и более. Даже если разработать металлоконструкцию, которая выдержит это усилие в течение всего срока службы системы, существует вероятность повреждения бетона в месте, в котором неподвижная опора будет передавать усилия на несущую конструкцию.

Для решения этой задачи нужен комплексный подход. При проектировании подобной металлоконструкции необходимо учитывать не только усилия, которые воспринимает эта опора, но и те усилия, которые возникают при ее креплении к стенам шахты и т. д.

Как избежать повреждения горизонтальных трубопроводов при прохождении деформационных швов?

Подобная проблема возникает, когда на одном стилобате находятся несколько зданий. В этом случае при усадке зданий по деформационным швам идет опуск одной части потолка относительно другой.

Рисунок 4. Пример изделия «Опора неподвижная Ду350» на рабочую нагрузку 36 т (производитель ООО «ТПК Арекс»)

Со временем при просадке места крепления труб в области деформационного шва возникает нагрузка на трубопровод, для компенсации которой можно использовать специальные инженерные решения. Одно из них – использование угловых компенсаторов, однако они сложны и дороги в проектировании, монтаже и эксплуатации.

Также этот вопрос может частично решаться применением роликовых, пружинных и фрикционных подвесов.

На сегодняшний день успешным решением этой проблемы может быть использование роликовых сбалансированных опор, которые перемещаются вдоль оси трубопровода и обеспечивают сохранение положения трубопровода в пространстве, выполняя при этом функции скользящих опор.

В случаях закрепления трубопровода большой длины, который проходит через несколько деформационных швов, используются уже неподвижные сбалансированные роликовые опоры. Роликовые опоры уже успешно используются на трубопроводах, проходящих в области плавающих грунтов.

Рисунок 5. Пример роликовой опоры «Арекс» для горизонтальных трубопроводов отопления с креплением к потолку

* * *

Таким образом, необходимо комплексное решение обозначенных вопросов. Основным требованием является заводское изготовление подобных металлоконструкций. При этом производители крепежа должны иметь:

• штат квалифицированных инженеров;
• конструкторское бюро;
• производственные мощности.

Такой подход позволяет произвести расчеты, разработать конструкторскую документацию с учетом всех особенностей объекта и изготовить сложные металлоконструкции, требующие специального оборудования в условиях, которые возможны только на промышленном предприятии.

ООО «ТПК Арекс» обладает всеми необходимыми ресурсами и командой специалистов, способных решить любые задачи, связанные с крепежом внутренних инженерных систем, под ключ.

tpk-arex.ru