Xin chào các bạn, hôm nay Happy sẽ tiếp tục chuỗi bài viết về Pipe Support với bài viết về Attachment (Ancillaries) – Một thành phần quan trọng khác của Pipe Support và gắn liền với đường ống trong thiết kế và thi công.
Trước khi các bạn muốn hiểu rõ bài này, các bạn nên đọc lại bài:
Bài hôm nay sẽ bám theo nội dung của phần 1 để đưa ra các loại attachment thông dụng được dùng nhiều trong thiết kế đường ống công nghiệp nói chung và dầu khí nói riêng.
Nội dung bài viết gồm:
1. Đường ống Resting lên support attachment
Khi đường ống được đỡ bởi một frame support, đường ống không bao giờ tiếp xúc trực tiếp giữa ống và beam, mà chèn vào giữa là một ancillary. Ancillary này có thể là một tấm PTFE, một tấm protection shield (hàn vào ống), hoặc một cái shoe… tùy theo yêu cầu của pipe support standard của từng dự án. Dưới đây, Happy sẽ giới thiệu lần lượt những loại ancillaries này.
a) Resting bằng isolating pad/protection shield (saddle): Trong trường hợp đường ống được thiết kế chỉ resting lên frame support, và không yêu cầu bất kì một tác dụng nào khác của support lên đường ống thì isolating pad hoặc protection shield sẽ được sử dụng.
- Isolating pad được chế tạo từ polymer tổng hợp, phổ biến là PTFE có độ dày từ 3mm đến hơn 10mm tùy theo vị trí, cách bố trí support và quy định của tiêu chuẩn thiết kế support trong dự án.
- Protection shield được cắt ra từ ống có cùng các thông số về vật liệu và độ dày như đường ống được hàn vào (đối với ống có dộ dày ≤ 10mm), hoặc cắt từ thép tấm dày 10mm cùng vật liệu và uốn cong cho phù hợp với biên dạng bên ngoài của đường ống. Kích thước của protection shield sẽ được chi tiết cụ thể trong pipe support standard. Sau đó protection shield sẽ được hàn trực tiếp vào ống và là thành phần trực tiếp tiếp xúc với frame support. Trong nhiều trường hợp protection shield cũng có thể resting lên isolating pad.
b) Resting bằng Pipe Shoe: Shoe thường được sử dụng trong thiết kế các đường ống chịu áp cao, có hydrocarbon, các đường ống nghiêng (slope), các đường ống có bọc insulation… Và các hệ ống được quy định cụ thể phải dùng shoe trong pipe support standard.
Shoe là tổ hợp của những tấm plate hàn lại với nhau, hoặc được cắt ra từ dầm chữ I. Shoe thường được chế tạo bằng carbon steel cho tất cả các loại đường ống kim loại nhằm giảm chi phí, vì vậy shoe không được hàn trực tiếp vào đường ống, mà shoe sẽ được hàn vào protection shield.
Tùy theo tiêu chuẩn thiết kế, kích thước đường ống, và lực tác dụng đi kèm mà shoe được chế tạo từ các loại thép dày mỏng khác nhau, shoe thường có bề rộng 100mm, chiều cao 100mm (max 175mm – 200mm) và chiều dài thay đổi tùy theo shoe frame đỡ và các ancilaries khác đi kèm. Một lưu ý khác khi thiết kế shoe là chiều dài của protection shied phài dài hơn chiều dài shoe (25mm – 30mm mỗi đầu) nhằm đảm bảo mối hàn.
2. Đường ống được Guide bằng support attachment
a) Pipe Guide: Làm nhiệm vụ dẫn hướng dọc trục cho đường ống, pipe guide được hàn trực tiếp xuống frame support, giữa guide và ống cũng vẫn có một isolating pad được bắt vào guide bằng ốc vít.
Guide có kích thước và hình dạng từ đơn giản nhất là tấm plate, thanh thép L cắt ra, rồi dến một nữa thanh thép chữ I cắt ra hàn vào frame support. Tùy vào lực và kích thước của đường ống mà các kỹ sư thiết kế đường ống sẽ chọn loại guide cho phù hợp.
b) Shoe Guide: Cũng làm nhiệm vụ dẫn hướng cho đường ống, tuy nhiên shoe guide không tác dụng trực tiếp vào ống mà sẽ tác dụng trực tiếp vào chân shoe và cũng được hàn vào frame support
Giống như pipe guide, shoe guide cũng có nhiều kích thước khác nhau, tùy vào lực của đường ống tác dụng vào support mà kỹ sư thiết kế đường ống lựa chọn loại cho phù hợp.
3. Đường ống được Guide + Hold Down bằng support attachment
a) Pipe Guide + Hold Down: Ngoài tác dụng dẫn hướng cho ống, loại ancillary này còn làm nhiệm vụ hold down giữ cho đường ống không di chuyển đi lên hoặc chỉ đi lên trong một khoảng chuyển vị (gap) nhất định.
Guide + Hold Down loại này thường được tổ hợp từ thép L hoặc ½ thép chữ I. Tùy theo lực của đường ống tác dụng vào support mà pipe support standard sẽ chỉ dẫn chúng ta thiết kế cho phù hợp.
b) Shoe Guide + Hold Down: Cũng giống như shoe guide, nhưng loại này có thêm phần hold down và làm nhiệm vụ vừa dẫn hướng vừa giữ cho đường ống không di chuyển đi lên thông qua việc giữ chân của shoe.
Guide + Hold Down loại này được chế tạo bằng cách khoét tấm plate (đối với lực tác dụng của ống nhỏ) hoặc tổ hợp hàn giữa plate và ½ thanh chữ I (đối với lực lớn) và hàn xuống frame support.
4. Đường ống được Stop (Line Stop) bằng support attachment
a) Pipe Line Stop: loại ancillary có tác dụng ngăn cảng dịch chuyển của ống theo hướng dọc trục và không được hàn trực tiếp vào ống, mà sẽ được hàn vào protection shield nhằm bảo vệ cơ tính cho ống khi có lực tác dụng. Line stop loại này thường là tấm plate có độ dày và kích thước khác nhau (tùy theo lực tác dụng của ống vào frame support).
b) Shoe Line Stop: Cũng có tác dụng giữ cho ống không di chuyển dọc trục hoặc di chuyển trong một khoảng chuyển vị nhất định (gap), tuy nhiên shoe line stop sẽ hàn trực tiếp vào chân shoe và tác dụng lực trực tiếp vào frame support. Loại này có hình dạng từ đơn giàn là tấm plate đến thanh L và phức tạp là ½ thanh chữ I tùy theo sự lựa chọn của kỹ sư thiết kế đường ống sao cho phù hợp với lực đã được tính toán.
5. Các loại attachment khác
a) Clamp Shoe: Có cấu tạo và chức năng gần giống với pipe shoe, tuy nhiên loại này không hàn vào ống mà sẽ kẹp vào ống thông qua clamp được siết bằng bu lông. Shoe loại này cũng kết hợp với guide, hold down, line stop tương tự như pipe shoe.
Clamp shoe có thể dùng cho các loại đường ống, tuy nhiên phổ biến cho những đường ống kim loại màu như đồng, cu-ni và các loại ống non-metalic, vì những loại này rất khó sử dụng pipe shoe do quy trình hàn hoặc không thể hàn (ống non-metalic).
b) U-bolts: Thường được sử dụng trong thiết kế các đường ống hệ utility, hệ chữa cháy, hệ cấp nước, các đường ống non-metalic, và các đường ống không quan trọng quá về công nghệ. U-bolts có 2 loại:
- Grip u-bolts: Có tác dụng giữ chặc đường ống tại vị trí của u-bolts này.
- Non-grip u-bolts: Cho phép đường ống dịch chuyển dọc trục với guide + hold down trong một giới hạn nhất định (thường gap = 3mm)
c) Small Bore Bracing support: Là các support cho đường ống nhánh có đường kính nhỏ, 1 đầu liên kết vào ống chính và 1 đầu liên kết vào ống nhánh nhỏ thường có kết nối với valve hoặc các thiết bị instrument có khối lượng tương đối, dễ bị rung động hoặc bản thân nhánh nhỏ không chịu được khối lượng của valve. Bracing support giúp đỡ valve, đồng thời gia cố cho đường ống nhánh trong qua trình đường ống hoạt động. Liên kết của bracing support vào ống chính và ống nhánh có thể bằng liên kết hàn trực tiếp hoặc thông qua clamp.
Xin chào các bạn, chúc các bạn cuối tuần vui vẻ, hẹn gặp lại các bạn vào thứ bảy tuần sau nhé!