ساپورت یا تکیه گاه لوله

ساپورت یا تکیه گاه لوله یک عنوان کلی است که به تجهیزاتی از پیش طراحی شده مانند مهارها، فنرها، بسته ها و … و همچنین فولاد ساختمانی گفته می‌شود. این عوامل باعث حفظ تعادل لوله ها در سیستم لوله کشی و همچنین اجزای دیگر مانند شیرآلات، لرزه‌گیر و … می‌شود. مهمترین عامل در انتخاب هر کدام از تکیه گاه ها، کارایی موردنظر، اندازه بارهای موجود و محدودیت های فضایی می‌باشد.

انواع ساپورت لوله

در صنعت لوله و اتصالات، انواع مختلفی سلپورت لوله وجود دارد. رایجترین انواع این تکیه گاه ها به شرح زیر است:

• تکیه گاه های وزنی (قلاب میله ای (Rod hangers))، تکیه گاه های لغزشی (Sliding support)، قلاب های فنر ثابت (Constant Spring hangers)، قلاب های فنر متغییر (Variable Spring hangers)
• مهارها و قیدهای صلب (بست ها(Clamps))، میل مهارها (Struts)، فولادهای تکیه گاهی (Support steel) و اتصالات جوشی (Welded attachments)
• کمک فنرها (Snubbers) (هیدرولیکی و مکانیکی)
• نوسان گرها (Sway braces)

تکیه گاه های وزنی

ساپورت های وزنی فقط برای فشار های عمودی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فشار ها، عمود رو به پایین می‌باشند و از جمله از آن میتوان به فشار ناشی از وزن سیستم اشاره کرد. تکیه گاه های وزنی تنها در دو شرایط کاربرد دارند:

• سیستم هایی که تنها بار طراحی، بار مرده است.
• در نقاط تکیه گاهی، بارهای رو به بالا از قبیل بارهای حرارتی و لرزه‌ای به اندازه نباشند که بر بارهای وزنی رو به پایین غلبه کنند.

همچنین انتخاب نوع تکیه گاه وزنی بر اساس وقوع جابجایی حرارتی که در محل تکیه گاه در طی عملیات یک سیستم فرآیندی یا تاسیساتی مورد انتظار است، صورت می‌گیرد.

تکیه گاه های صلب

در برخی موارد می‌توان جابجایی حرارتی عمودی را نادیده گرفت. درواقع با ساکن کردن لوله بر روی تکیه گاه مناسب، میتوان به آسانی لوله ها را غیر ارتعاش نمود. فشار و بار مورد نظر به فولاد ساختمانی منتقل می‌شود. رایج ترین و اقتصادی ترین روش برای انتقال بارهای وزنی به فولاد ساختمان استفاده از اجزای ترکیبی شامل قلاب و میله است.

به طور کلی میله ها از نظر کششی قوی هستند اما بخاطر شعاع چرخش کوچکشان، برای بارگذاری فشاری مناسب نیستند. در نتیجه از میله ها در بالای لوله استفاده می‌کنند تا لوله از سازه های فولادی آویزان شود. اندازه های مختلف ساپورت های صلب، مقدار متفاوتی را تحمل می‌کنند.

نکات طراحی ساپورت لوله

زمانی که یک ساپورت یا تکیه گاه با عنوان مشخصی تولید می‌شود، دیگر زمان خاصی برای چگونگی طراحی آن صرف نمی‌شود. از این طریق زمان زیادی در طراحی مهندسی صرفه جویی می‌شود. جدا از بحث چگونگی انتقال و دفع فشار یا بار در سیستم لوله کشی، طراح باید یک سری ملاحضات اضافی را در حین طراحی یک ساپورت نوع قلاب میله‌ای مد نظر قرار دهد:

زاویۀ جابجایی حرارتی در راستای افقی، نباید بیشتر از ±4 درجه نسبت به افق باشد. چراکه جابجایی های حرارتی در درجه بالاتر، علاوه بر آنکه در پی بلند کردن لوله، تنش هایی در بالای آن ایجاد می‌گردد، باعث ایجاد یک سری بارهای افقی نیز می‌شود که می‌تواند سیستم لوله کشی و یا تکیه گاه را نامتعادل کند.

یکی از موضوع هایی که در هنگام طراحی باید به آن توجه نمود، ماکزیمم بار رو پایین است. برای مثال، با اینکه ترکیب قلاب و میله جز تکیه گاه های وزنی می‌باشد، اما امکان دارد در فشار max بارهای اضافی نظیر بارهای حرارتی و لرزه ایی، بار رو به پایین را تحمل کند.

دستگاه هایی به نام براکت و یا ذوزنقه‌ای وجود دارند. در این دستگاه یک آرایش مستطیلی وجود دارد که توسط دو عدد میله به سازه موجود در بالای دستگاه متصل می‌شود و لوله ها روی ضلع پایینی آن قرار می‌گیرد. ساپورت ها و یا میله ها باید طوری طراحی و قرار گیرند که توزیع بار ناشی از بلند شدن لوله را در طی فعالیتش، با ظرفیت بالاتر از 50 درصد (یعنی حدود 75%) فشار کل تحمل کند.

4- تکیه گاه نوع قلاب و میله دارای قابلیت تنظیم پذیری قلاب دارند. مدل های دیگر این قابلیت ره به میزان کمتری دارند. در حالی که مدل 1، یک طرح معمول برای شرایطیست که قابلیت تنظیم پذیری بالایی دارند.

بست های سیستم لوله کشی

روش های گوناگونی برای اتصال میله به سازه ساختمانی وجود دارد. میله ها بر اساس نقطه اتصال، میزان تنظیم پذیری و مقدار انبساط حرارتی بکار گرفته می‌شوند. بعد از تعیین نوع اتصال و جهت آن، اندازه اتصال نیز باید تعیین گردد. اتصالات لوله پیشنهادی برای سلپورت های وزنی روی خطوط لوله افقی، قلاب های بستی یا قلاب های کلویس می‌باشند. بست های لوله به همراه میله، قلاب های فنری و میل مهارهای صلب بکار گرفته می‌شوند.

اولین نکاتی که در انتخاب یک بست باید در نظر گرفته شود قطر لوله، دمای طراحی و ظرفیت بار مورد نیاز است. بست ها ممکن است دو پیچه یا سه پیچه باشند. بست های دو پیچه در سیستم هایی که دارای 1 in یا کمتر عایق هستند بکار گرفته شده در حالی که بست های سه پیچه به پین بارگذاری اجازه داده می‌شود تا نسبت به عایق ضخیم‌تر ، بیرون زدگی داشته باشند.