Катковая пружинная опора трубопроводов ТЭС и АЭС 09Г2С в Минске


Катковая пружинная опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 09Г2С

Катковая пружинная опора трубопроводов ТЭС и АЭС в исполнении из стали 09Г2С — это комбинированный узел крепления, объединяющий функцию вертикальной разгрузки (пружинный блок) и функцию продольного перемещения (катковый ход). Сталь 09Г2С (класс прочности 345, аналог S355J2 по EN 10025-2) применяется для несущих элементов опоры: корпуса, катков, траверсы, направляющих и опорных плит. Материал сохраняет работоспособность в диапазоне –40…+425 C, что перекрывает большинство режимов паропроводов и питательных трубопроводов энергоблоков.

Конструктивное исполнение и принцип работы

Узел состоит из двух функциональных частей. Пружинный блок воспринимает вертикальную нагрузку от веса трубопровода и компенсирует тепловое удлинение по вертикали. Катковый механизм обеспечивает горизонтальное перемещение трубопровода вдоль оси при температурном расширении. Совмещение двух функций в одном узле позволяет обслуживать участки, где одновременно действуют вертикальные и продольные перемещения.

Катки выполняются цилиндрическими или коническими, устанавливаются на оси с подшипниками скольжения или качения. Ход катка по направляющей плите — 100–600 мм в зависимости от типоразмера. Пружины — винтовые цилиндрические, изготовленные из пружинной проволоки класса II или III по ГОСТ 9389. Корпусные детали из 09Г2С соединяются сваркой по ГОСТ 14771 или болтовыми соединениями класса точности B.

Технические параметры

ПараметрЗначениеПараметрЗначениеПримечание
Материал корпуса09Г2СПредел текучести 345 МПапри t = 20 C
Вертикальная нагрузка5–200 кНГоризонтальный ход100–600 ммпо типоразмеру
Рабочая температура–40…+425 CЖёсткость пружины20–350 Н/ммзависит от исполнения
Диаметр трубопровода57–1420 ммУдарная вязкость KCU 34 Дж/смпри –40 C
Покрытиегрунт-эмаль / горячее цинкованиеРесурс 30 летв условиях ТЭС

Область применения

  • Паропроводы высокого и среднего давления энергоблоков 200–1200 МВт на ТЭС.
  • Трубопроводы питательной воды и конденсата турбоустановок К-300, К-800, К-1200.
  • Технологические трубопроводы первого и второго контуров АЭС с ВВЭР-1000, ВВЭР-1200.
  • Трубопроводы горячего промперегрева и редукционно-охладительных установок (РОУ).
  • Системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ) и подпитки первого контура.
  • Трубопроводы тепловых сетей с расчётной температурой теплоносителя до 425 C.

Требования к монтажу и эксплуатации

Установка катковой пружинной опоры выполняется после окончательной сборки трубопровода и снятия монтажных подвесок. Пружинный блок тарируется на проектную нагрузку с фиксацией положения сжатия. Катковый механизм выставляется по оси направляющей плиты с допуском 2 мм. После пуска энергоблока проводится контроль перемещений в холодном и горячем состояниях трубопровода.

Сталь 09Г2С в составе опоры работает в условиях знакопеременных нагрузок и термоциклирования. Для ответственных участков АЭС применяется входной контроль механических свойств: предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость при отрицательных температурах. Сварные швы подвергаются ультразвуковой дефектоскопии по ГОСТ 14782.

Вопросы и ответы

Почему для катковой пружинной опоры выбрана сталь 09Г2С?

09Г2С обеспечивает сочетание прочности (предел текучести 345 МПа), хладостойкости (KCU 34 Дж/см при –40 C) и жаростойкости до 425 C. Это перекрывает рабочие параметры паропроводов и питательных трубопроводов ТЭС и АЭС без применения дорогостоящих легированных сталей.

Какой горизонтальный ход обеспечивает катковый механизм?

В зависимости от типоразмера ход катка составляет 100–600 мм. Величина выбирается по расчётному тепловому удлинению участка трубопровода с запасом 20–30 % на монтажные и эксплуатационные отклонения.

Как тарируется пружинный блок перед монтажом?

Пружина сжимается до проектной высоты, соответствующей рабочей нагрузке. Положение фиксируется стопорными элементами. Стопоры снимаются после окончательного закрепления трубопровода и снятия монтажных подвесок.

Какие виды контроля применяются для опор, поставляемых на АЭС?

Проводятся входной контроль механических свойств стали 09Г2С, ультразвуковая дефектоскопия сварных швов по ГОСТ 14782, контроль геометрии каткового хода и тарировки пружин. Оформляется паспорт с указанием фактических параметров.