تعریف ساپورت لوله فولادی

ساپورت یا پشتیبانی از لوله کشی نقش بسیار مهمی در عملکرد صحیح سیستم های لوله کشی و به حداقل رساندن هزینه تأسیسات دارد.

ساپورت وزن لوله فولادی با محتویاتش را تحمل می کند. برای حفظ یکپارچگی سیستم لوله کشی باید ساپورت مناسبی انتخاب کنیم. مهندسی ساپورت گذاری لوله ها در موفقیت پروژه های لوله کشی مخصوصا در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی که لوله کشی بسیار پرکاربرد است، سهم بزرگی دارد.

هدف ساپورت افزایش ایمنی سیستم، کاهش برایند نیروهای داخلی و خارجی وارد بر سیستم و تجهیزات لوله کشی، کاهش تنش در لوله، انتقال نیروهای خارجی مانند باد و زلزله به بیرون از سیستم و در عین حال مقرون به صرفه بودن سیستم ساپورت است.

در طراحی باید تمام موارد را در نظر داشته باشیم زیرا اعمال تغییرات جدید موجب اتلاف وقت و هزینه می شود.

کشورهای مختلفی از جمله آمریکا(MSS)، انگلستان(BS)، آلمان(VGB)، فرانسه(RCC) و ژاپن(MITI) استانداردهایی برای ساپورت گذاری ارائه کرده اند.

ساپورت اگر خودش مستقیم به لوله وصل باشد ساپورت اولیه و اگر وصل نباشد ساپورت ثانویه نامیده می شود.برای ساپورت بهینه لوله باید موارد زیر رعایت شود:

• خطوط لوله را گروه بندی کنید تا تعداد سازه های مورد نیاز برای ساپورت به حداقل برسد.
• مسیر لوله ها را به تکیه گاه ها نزدیک کنید.
• ساپورت ها را در نقاط خنثی یا نزدیک به آن ها قرار دهید(از نظر حرارتی).
• ساپورت ها تا جای ممکن نزدیک بارهای متمرکز مانند شیرآلات، فلنج ها و محرک های سنگین قرار گیرند.

لوله های مستعد لرزش مانند خطوط متصل به کمپرسور، مستقل ساپورت شوند. استفاده از ساپورت نگهدارنده(Sway brace) مقاومت در برابر حرکت ایجاد می کند و نسبت به ساپورت آویزان(Hanging) طول عمر سیستم را بالا می برد.

لوله به بالای سیستم متصل شود تا حرکت نسبی بین تکیه گاه و لوله به حداقل برسد.

طبق جداول استاندارد فاصله بین ساپورت ها رعایت شود. در طول لوله اگر تغییر جهت افقی داشتیم فاصله ها 4/3 فاصله استاندارد شود.

فضای کافی برای نصب آسان، بازرسی و نگهداری ساپورت ها فراهم باشد.

تعاریف مختلف ساپورت ها و اصطلاحات آن ها:
مهاربند(Brace Support):
وسیله ایست که در درجه اول برای جلوگیری از جابه جایی لوله ها به دلیل نیروهایی غیر از انبساط حرارتی و گرانش به کار می رود.

لنگر یا ثابت(Anchor or Fixed Support): این تکیه گاه 6 درجه آزادی را محدود می کند و اجازه حرکت به لوله در هیچ جهتی را نمی دهد.

این ساپورت کامل جوش داده می شود یا پیچ و مهره می شود و به ندرت در سیستم های لوله کشی از آن استفاده می شود.

ایست(Stop):
این وسیله اجازه چرخش می دهد اما از حرکات انتقالی لوله جلوگیری می کند. ساپورت ایست خطی یا محوری از حرکت لوله در جهت محور لوله جلوگیری می کند.

راهنما(Guide):
وسیله ایست که از چرخش در یک یا چند محور جلوگیری می کند. ساپورت های راهنما از حرکات جانبی لوله جلوگیری می کنند.

Hold Down Support:
وسیله ایست که لوله را در جای خود ثابت نگه می دارد و اجازه حرکت عمودی به سمت بالا نمی دهد. این ساپورت ها از جدا شدن لوله مانند لوله مانیسمان از ساختار ساپورت جلوگیری می کنند.

آویز(Hanger):
وسیله ایست که با آن لوله از سازه ای معلق می شود که با حمل بار لوله در حالت کششی قرار می گیرد.

انعطاف پذیر(Resilient Support):
ساپورتی است که شامل یک یا چند عضو الاستیک برای حمل همزمان لوله و بارهای حرارتی است که امکان تغییر ابعاد لوله را با تغییر دما در جهت مورد نظر فراهم می کند.

استراحت یا کشویی(Rest or Sliding Support):
وسیله ایست که برای تحمل بارهای وزنی در زیر لوله هایی مانند لوله گالوانیزه قرار می گیرد و تنها مقاومت حرکت اصطکاکی و افقی دارد. اجازه نمی دهد که لوله بیفتد یا به سمت پایین حرکت کند.

سخت(Rigid Support):
حداقل در یک جهت سفت یا سخت هستند.

عنصر میرایی(Damping Element):
دستگاهیست که عمر مفید سیستم را افزایش می دهد و مقاومت بالایی در برابر جابه جایی سریع ناشی از بارگزاری دینامیکی دارد و حرکت را آزاد می کند.

قابل تنظیم(Adjustable Support): این ساپورت را می توانیم حین کار به سیستم اضافه کنیم و برای تراز لوله و تجهیزات به کار می رود.

ساپورت ها طبق عملکردشان به چهار دسته زیر تقسیم می شوند:
I. تکیه گاه های وزنی(Weight Support):
مانند Sleeper, Saddle, Rod hanger نیروی عمودی را از طریق کف و بالای لوله کنترل می کند.

II. مهارکننده های صلب(Rigid Restraint):
مانند U-Bolt, Stop, Guide مقاومت در برابر نیروهای وزنی، انبساط و انقباض حرارتی، نیروهای خارجی مثل باد و زلزله ایجاد می کند. شکل آن ها می تواند مانند ناودانی، نبشی، تیرآهن یا اشکال پیچیده باشد.

III. مهارکننده های دینامیکی:
مانند Spring, Shock Absorber این مهارکننده ها عملکرد الاستیکی دارند و در جایی که تغییر ابعاد آهسته است به کار می رود.

IV. مهاربند(Sway Brace) برای کنترل vibration:
برای جذب نیروی ضربه ای و یا گاهی برای تغییر ابعاد ناشی از حرارت به کار می رود. فرکانس طبیعی سیستم را افزایش می دهد و در نتیجه نیروی دینامیکی کاهش میابد.

معیارهای مورد نیاز برای انتخاب سیستم ساپورت لوله:

• عملکرد مورد انتظار از ساپورت لوله.
• مشخصات سیستم لوله کشی سراسری و مقدار بار سیستم و لیست خطوط لوله کشی.
• محدودیت های فضایی.
• دمای طراحی سیستم لوله کشی.
• اثر انبساط و انقباض بر سیستم لوله کشی.
• سازگاری مواد سازنده لوله و ساپورت.
• ضخامت و عایق بودن لوله کشی.
• سیستم برق کشی و نقشه های عمرانی سیستم.
• سازگاری با محیط زیست.
• سهولت کار، بازرسی و نصب.

بهینه ترین حالت از نظر اقتصادی. بهتره اول ساپورت های ساده انتخاب کنیم و در صورت نیاز از گزینه های پیچیده تر استفاده کنیم.

ساپورت ها طبق استانداردهایی مانند ASME31.3 برای هر لوله با مشخصات خاص خودش و متناسب با اندازه و قطر لوله ساخته شده است.

معمولا از جنس فولاد نرم هستند که به روش غوطه وری گرم گالوانیزه شده یا با روش پودری روکش شده اند.

با توجه به دمای کاری سیستم لوله کشی ممکن است نیاز باشد تا ساپورت را عایق بندی کنیم.