Катковая опора трубопроводов ТЭС и АЭС 09Г2С в Минске


Катковая опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 09Г2С: конструкция, параметры, применение

Катковая опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 09Г2С — подвижная опорная конструкция, воспринимающая вертикальные нагрузки от теплопроводов и обеспечивающая продольное осевое перемещение трубопровода при температурном удлинении. Сталь 09Г2С (низколегированная кремнемарганцовистая, класс прочности 345) применяется для несущих элементов опоры: катков, траверс, опорных плит, роликов и сварных рам. Материал сохраняет работоспособность в диапазоне –40…+425 C, что соответствует параметрам паропроводов и сетевой воды на тепловых и атомных станциях.

Конструктивное исполнение

Катковая опора состоит из неподвижной опорной плиты, приваренной к строительным конструкциям, и подвижной каретки с цилиндрическими катками, контактирующими с направляющими. Катки выполняются точением из проката 09Г2С с последующей механической обработкой посадочных поверхностей. Ход перемещения по каткам составляет от 50 до 400 мм в зависимости от типоразмера и расчётного удлинения участка трубопровода. Для трубопроводов Ду 200–1400 применяются одно-, двух- и четырёхкатковые схемы.

Сварные соединения элементов опоры выполняются по ГОСТ 14771 и ГОСТ 5264 с обязательным контролем: визуально-измерительным, ультразвуковым или радиографическим. Твёрдость катков после механической обработки — 170–220 HB, что обеспечивает износостойкость при циклическом возвратно-поступательном движении.

Технические параметры опор из 09Г2С

ТипоразмерВертикальная нагрузка, кНХод перемещения, ммДиаметр катка, ммРабочая температура, C
КТ-1305060–40…+425
КТ-28010080–40…+425
КТ-3160200100–40…+425
КТ-4250300120–40…+425
КТ-5400400140–40…+425

Материал и механические свойства

Сталь 09Г2С по ГОСТ 19281 относится к низколегированным конструкционным сталям, стойким к хрупкому разрушению при отрицательных температурах. Механические характеристики листового и сортового проката, применяемого для опор:

  • предел текучести — не менее 345 МПа при толщине до 20 мм;
  • временное сопротивление — 490–630 МПа;
  • относительное удлинение — не менее 21 %;
  • ударная вязкость при –40 C — не менее 34 Дж/см;
  • химический состав: C 0,12 %, Si 0,5–0,8 %, Mn 1,3–1,7 %.

Для работы в условиях повышенной влажности и агрессивных сред опоры грунтуются и окрашиваются атмосферостойкими составами. В контуре АЭС элементы опор могут подвергаться дополнительной антикоррозионной обработке в соответствии с требованиями проектной документации.

Область применения

  • паропроводы высокого и среднего давления ТЭС с параметрами пара до 13,8 МПа;
  • трубопроводы сетевой воды систем отопления и горячего водоснабжения;
  • трубопроводы первого и второго контуров АЭС в пределах проектных решений;
  • технологические трубопроводы турбинных отделений и бойлерных установок;
  • тепловые сети с надземной и подземной прокладкой в непроходных каналах.

Катковые опоры устанавливаются на участках с расчётным температурным удлинением свыше 50 мм, где применение скользящих опор недопустимо из-за повышенных усилий трения. Монтаж выполняется с контролем соосности катков и направляющих, зазор в сопряжении не превышает 2 мм.

Вопросы и ответы

Какой ресурс катковой опоры из 09Г2С при циклических перемещениях?

Ресурс определяется числом циклов температурного расширения и составляет не менее 10 000 циклов при нагрузке до 250 кН без замены катков. При превышении проектного хода и перекосах ресурс снижается.

Допускается ли применение 09Г2С для опор трубопроводов АЭС?

Да, при соответствии требованиям проектной документации и условиям эксплуатации. Сталь сохраняет ударную вязкость при –40 C, что важно для систем аварийного расхолаживания.

Чем катковая опора отличается от скользящей?

Катковая опора обеспечивает коэффициент трения 0,05–0,1 против 0,3–0,5 у скользящей, что снижает продольные усилия на неподвижные опоры и патрубки оборудования.

Как контролируется качество сварных швов опоры?

Проводится визуально-измерительный контроль, ультразвуковая дефектоскопия или радиографический контроль по ГОСТ 7512 в объёме, установленном рабочей документацией.