Катковая опора трубопроводов ТЭС и АЭС 12Х18Н10Т в Минске

Катковая опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 12Х18Н10Т

Катковая опора трубопроводов ТЭС и АЭС, изготовленная из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т, представляет собой скользяще-катковую конструкцию, предназначенную для восприятия вертикальных нагрузок и обеспечения свободного температурного перемещения трубопровода в осевом направлении. Применение аустенитной хромоникелевой стали с титаном в качестве стабилизирующей добавки обусловлено требованиями к работе узла в условиях повышенной влажности, воздействия агрессивных сред и необходимости сохранения механических свойств при длительной эксплуатации при высоких температурах.

Сталь 12Х18Н10Т относится к классу коррозионностойких жаропрочных сталей аустенитного класса. Химический состав материала регламентируется ГОСТ 5632 и характеризуется содержанием хрома 17–19 %, никеля 9–11 %, титана до 0,8 %. Легирование титаном предотвращает межкристаллитную коррозию в сварных швах и зоне термического влияния, что критично для опорных конструкций, подвергающихся сварке при монтаже. Механические свойства стали: предел текучести — не менее 196 МПа, временное сопротивление разрыву — 490–608 МПа, относительное удлинение — не менее 40 %.

Конструктивные особенности катковых опор из 12Х18Н10Т

Катковая опора состоит из нижнего опорного элемента, воспринимающего нагрузку от трубопровода, и каткового блока, обеспечивающего перемещение трубы за счет качения роликов. В отличие от скользящих опор, катковая схема снижает коэффициент трения до 0,05–0,1, что уменьшает усилия в неподвижных опорах и компенсаторах. Для трубопроводов ТЭС и АЭС применяются одно- и двухкатковые исполнения, а также многокатковые блоки для тяжелых трубопроводов большого диаметра.

Применение стали 12Х18Н10Т для катковых опор целесообразно в следующих случаях:

• трубопроводы питательной воды и пара с температурой рабочей среды до 600 C;
• трассы, проходящие в зоне возможного попадания влаги, конденсата или химически активных сред;
• наружные участки тепловых сетей и эстакады, где отсутствует дополнительная антикоррозионная защита;
• системы атомных станций, где требуется исключить выпадение продуктов коррозии в теплоноситель;
• трубопроводы с агрессивными средами в составе вспомогательного оборудования энергоблоков.

Технические параметры и типоразмеры

Катковые опоры из стали 12Х18Н10Т выпускаются в диапазоне диаметров трубопроводов от 57 до 1420 мм. Расчетная вертикальная нагрузка на одну опору составляет от 5 до 400 кН в зависимости от типоразмера и количества катков. Конструкция опоры обеспечивает осевое перемещение трубопровода до 200 мм и боковое — до 50 мм. Катки изготавливаются из той же марки стали или из более износостойких материалов с обязательным учетом совместимости при температурном расширении.

Особенности применения на объектах энергетики

На тепловых электростанциях катковые опоры из 12Х18Н10Т устанавливаются на трубопроводах острого и горячего пара, питательных трубопроводах, линиях регенеративного подогрева. Для атомных станций дополнительным требованием является ведение учета материалов и контроль качества сварных соединений в соответствии с нормами ПНАЭ Г-7-008-89. Опоры, контактирующие с трубопроводами первого контура, должны исключать накопление борной кислоты в зоне контакта, что обеспечивается конструкцией каткового узла с дренажными отверстиями.

Расстановка катковых опор выполняется на основании расчета пролетов между опорами, учитывающего допустимый прогиб трубопровода, собственный вес трубы с изоляцией и вес рабочей среды. Для трубопроводов с температурой стенки выше 300 C необходимо учитывать снижение модуля упругости стали и корректировать шаг расстановки опор. Крепление опоры к строительным конструкциям или эстакаде выполняется сваркой или на болтовых соединениях с применением монтажных отверстий овальной формы для компенсации неточностей монтажа.

Вопросы и ответы