Корпуса скользящих опор трубопроводов ТЭС и АЭС 20К
Корпуса скользящих опор трубопроводов ТЭС и АЭС 20К — это несущие элементы опорных конструкций, предназначенные для восприятия вертикальных нагрузок от веса трубопровода и рабочей среды с передачей усилия на несущие строительные конструкции или металлоконструкции эстакад. Исполнение 20К относится к категории корпусных опор с усиленной геометрией, применяемых на трубопроводах с высокой плотностью прокладки и значительными тепловыми перемещениями.
Корпус опоры 20К изготавливается методом горячей штамповки или сварки из низкоуглеродистой стали, что обеспечивает стабильность геометрических размеров при циклических тепловых нагрузках. Конструкция корпуса предусматривает наличие опорной плиты с отверстиями под крепёж и направляющих элементов, ограничивающих поперечные смещения трубопровода при сохранении свободы продольного хода. Толщина металла корпуса подбирается из условия обеспечения жёсткости при рабочих нагрузках до 200 кН в зависимости от типоразмера.
Конструктивные особенности и материалы
Корпуса скользящих опор 20К для энергетических объектов изготавливаются из стали марок Ст3сп и 09Г2С по ГОСТ 380 и ГОСТ 19281. Для атомных электростанций применяется сталь с контролируемым содержанием серы и фосфора, прошедшая входной контроль металла на ударную вязкость при температуре –20 C. Покрытие корпуса — грунт-эмаль на эпоксидной основе толщиной не менее 120 мкм, обеспечивающая защиту от атмосферной коррозии в условиях открытых эстакад и неотапливаемых помещений.
Геометрические параметры корпуса 20К нормируются по рабочим чертежам серии, разработанным для тепловых и атомных электростанций. Высота корпуса, ширина опорной плиты и диаметр крепёжных отверстий увязаны с типоразмерами скользящих листов из фторопласта или бронзы, устанавливаемых на опорную поверхность. Сопряжение корпуса с ходовой частью опоры выполняется через антифрикционную прокладку, снижающую коэффициент трения до 0,1–0,15 при температурных перемещениях трубопровода.
Применение в системах энергетики
Корпуса опор 20К используются в следующих системах трубопроводов:
- главный паропровод и паропроводы острого пара с температурой до 545 C;
- питательные трубопроводы высокого давления с температурой до 285 C;
- трубопроводы промежуточного перегрева пара горячей и холодной ниток;
- конденсатопроводы и дренажные трубопроводы в зоне турбинного отделения;
- трубопроводы технической воды и маслоснабжения в машинном зале.
Для атомных станций корпуса 20К применяются в системах безопасности и нормальной эксплуатации, включая трубопроводы аварийного охлаждения активной зоны и спринклерные системы. Расчётная температура окружающей среды для наружных эстакад принимается в диапазоне от –50 C до +45 C, что учитывается при выборе марки стали и типа антикоррозионного покрытия.
Расчётные параметры и типоразмеры
| Типоразмер | Допустимая нагрузка, кН | Высота корпуса, мм | Ширина опорной плиты, мм | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 20К-100 | 100 | 200 | 250 | 18,5 |
| 20К-160 | 160 | 250 | 300 | 27,3 |
| 20К-250 | 250 | 315 | 350 | 41,8 |
Монтаж корпусов скользящих опор 20К выполняется на закладные детали или металлоконструкции эстакад с выверкой по осям трубопровода. Допуск на отклонение оси корпуса от проектного положения составляет не более 5 мм на 10 метров длины трубопровода. Крепление корпуса к несущей конструкции осуществляется болтами класса прочности 8.8 с последующей обваркой по контуру опорной плиты для исключения самопроизвольного смещения при вибрационных нагрузках.
Вопросы и ответы
Чем корпус опоры 20К отличается от стандартного исполнения?
Исполнение 20К имеет увеличенную толщину опорной плиты и усиленные рёбра жёсткости, что позволяет воспринимать нагрузки до 250 кН при ограниченной высоте опоры. Стандартные корпуса без индекса К рассчитываются на нагрузки до 100 кН.
Какая марка стали применяется для корпусов 20К на АЭС?
Для атомных станций используется сталь 09Г2С с контролем ударной вязкости при –20 C и ограничением по содержанию серы не более 0,020 %. Применение стали Ст3сп допускается только для тепловых электростанций.
Какой коэффициент трения обеспечивает скользящая пара с корпусом 20К?
При использовании фторопластовой прокладки Ф4К15ВМ коэффициент трения составляет 0,08–0,12, при бронзовой прокладке БрАЖМц — 0,15–0,20. Значение зависит от удельного давления на опорную поверхность.
Требуется ли термообработка сварных швов корпуса 20К?
Для корпусов из стали 09Г2С толщиной до 36 мм термообработка не требуется. При толщине более 36 мм или при температуре эксплуатации выше 350 C назначается отпуск при 600–650 C для снятия сварочных напряжений.
