Корпуса скользящих опор трубопроводов ТЭС и АЭС 12ХМ в Минске

Корпуса скользящих опор трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 12ХМ

Корпуса скользящих опор трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 12ХМ — литые или сварные элементы, обеспечивающие передачу вертикальных и горизонтальных нагрузок от трубопровода на строительные конструкции при сохранении свободы осевого перемещения. Сталь 12ХМ (марка по ГОСТ 20072, близкий аналог 12ХМФ, зарубежный аналог 13CrMo4-5) — низколегированная молибденсодержащая теплоустойчивая сталь, сохраняющая длительную прочность при рабочих температурах до 560–570 C. Именно сочетание жаропрочности и стойкости к ползучести определяет применение корпусов из 12ХМ в опорных узлах паропроводов и трубопроводов горячего промконтура.

Конструктивные исполнения и условия эксплуатации

Корпус скользящей опоры из 12ХМ выполняют в виде литой скобы, хомута или сварного башмака, охватывающего трубу либо привариваемого к ней. Типовые исполнения:

• хомуты с приваренными щеками для труб 219–1420 мм;
• литые корпуса скользящих опор под шарнирные и катковые узлы;
• сварные башмаки с направляющими рёбрами для осевого скольжения;
• корпуса с антифрикционными прокладками из графитизированной стали;
• опоры с ограничителями поперечного смещения для компенсации температурных деформаций.

Рабочая среда — перегретый пар с давлением до 25 МПа и температурой до 565 C, а также горячая вода первого контура. Корпуса воспринимают вертикальную нагрузку от массы трубопровода с изоляцией, усилия от температурного удлинения и реакции от самокомпенсации. Материал 12ХМ при таких параметрах работает в области ползучести, поэтому расчёт ведут по пределу длительной прочности, а не по кратковременному пределу текучести.

Технические характеристики стали 12ХМ

Термообработка и сварка

Корпуса из 12ХМ подвергают нормализации при 900–930 C с последующим высоким отпуском при 680–720 C. Такая обработка формирует феррито-бейнитную структуру с равномерно распределёнными карбидами молибдена, что обеспечивает стабильность свойств при длительной эксплуатации. Сварные соединения выполняют электродами типа Э-09Х1М с предварительным подогревом до 200–250 C и последующей термообработкой при 710–740 C. Без высокого отпуска в зоне термического влияния образуется твёрдая бейнитная структура, склонная к холодным трещинам.

Области применения

• паропроводы высокого и сверхвысокого давления ТЭС;
• трубопроводы горячего промконтура и парогенераторов АЭС;
• опорные узлы турбоагрегатов и редукционно-охладительных установок;
• трубопроводы тепловых сетей с температурой теплоносителя выше 400 C;
• опоры коллекторов и пароперепускных труб котлоагрегатов.

Контроль качества

Корпуса из 12ХМ подлежат входному контролю химического состава, ультразвуковой дефектоскопии литых заготовок и проверке механических свойств на образцах-свидетелях. Для ответственных узлов АЭС дополнительно проводят стилоскопирование и измерение твёрдости в зонах сварных швов. Отклонение твёрдости выше 207 HB указывает на недостаточный отпуск и требует повторной термообработки.

Вопросы и ответы