Опоры трубопроводов 35Х в Минске

Опоры трубопроводов из стали 35Х: конструкционные особенности и применение

Опоры трубопроводов, изготовленные из легированной конструкционной стали марки 35Х, представляют собой специализированные элементы трубопроводных систем, рассчитанные на работу в условиях повышенных механических нагрузок. Сталь 35Х относится к группе хромистых конструкционных сталей, что определяет её повышенную прочность и износостойкость по сравнению с углеродистыми аналогами. Применение данного материала в опорных конструкциях целесообразно для магистралей, транспортирующих среды с высокой температурой или работающих в условиях вибрационных и знакопеременных нагрузок.

Основным отличием опор из стали 35Х является их способность сохранять несущую способность при температурах до +425 C без потери прочностных характеристик. Химический состав стали, включающий 0,35–0,44 % углерода и 0,8–1,1 % хрома, обеспечивает после термической обработки — закалки с высоким отпуском — предел текучести на уровне 650–750 МПа. Это позволяет использовать такие опоры для трубопроводов большого диаметра с толстостенными стенками, где требуются повышенные реакции на опорах.

Типы опорных конструкций из стали 35Х

Из стали 35Х изготавливаются следующие виды опорных элементов трубопроводных систем:

• неподвижные опоры — воспринимают полную нагрузку от веса трубопровода и термических деформаций, фиксируя положение трубы в заданной точке;
• скользящие опоры — обеспечивают свободное осевое перемещение трубопровода при температурных расширениях, снижая напряжения в стенке трубы;
• пружинные опоры и подвески — применяются для компенсации вертикальных перемещений на участках с высокой температурой теплоносителя;
• направляющие опоры — ограничивают поперечные смещения трубопровода, сохраняя возможность продольного хода;
• хомуты и кронштейны — используются для крепления труб малого и среднего диаметра к строительным конструкциям.

Для опор, работающих в условиях открытой атмосферы или агрессивных сред, сталь 35Х требует нанесения защитных покрытий — горячего цинкования или лакокрасочных составов на эпоксидной основе. При эксплуатации в отапливаемых помещениях с нормальной влажностью допускается применение опор без дополнительной антикоррозионной защиты при условии окраски грунтовочными составами.

Расчётные параметры и нормативная база

Проектирование опор трубопроводов из стали 35Х выполняется в соответствии с требованиями СП 36.13330 и ГОСТ 32388. Расчётная температура металла опорных конструкций принимается равной температуре стенки трубопровода, но не выше предельно допустимой для данной марки стали. При расчёте на прочность учитываются следующие нагрузки:

• вес трубопровода с транспортируемой средой и тепловой изоляцией;
• ветровые и снеговые нагрузки для наружных прокладок;
• усилия от термических деформаций, воспринимаемые неподвижными опорами;
• динамические нагрузки при гидроударах и вибрации от насосного оборудования.

Сварка опорных элементов из стали 35Х выполняется электродами типа Э70 или проволокой Св-08ХГ2С в среде углекислого газа. Перед сваркой рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C для предотвращения образования закалочных структур в зоне термического влияния. После сварки для снятия остаточных напряжений проводится высокий отпуск при температуре 620–660 C.

Сравнение характеристик опор из стали 35Х и углеродистых сталей

Области применения опор из стали 35Х

Опоры трубопроводов из стали 35Х востребованы в энергетическом машиностроении, на объектах нефтегазовой отрасли и в системах теплоснабжения с высокими параметрами теплоносителя. Конкретные сценарии использования включают:

• паропроводы высокого давления на тепловых электростанциях с температурой пара до 425 C;
• технологические трубопроводы на установках первичной переработки нефти;
• магистральные трубопроводы для перекачки горячих нефтепродуктов;
• трубопроводы питательной воды в котельных установках с давлением до 20 МПа;
• наружные технологические эстакады химических производств с высокими ветровыми нагрузками.

При выборе опор из стали 35Х необходимо учитывать, что данная сталь не предназначена для эксплуатации при криогенных температурах и в средах, вызывающих водородное охрупчивание. Для трубопроводов, транспортирующих сероводородсодержащие среды, следует применять опоры из сталей с ограниченным содержанием серы и фосфора. Опоры из стали 35Х также не рекомендуется использовать на трубопроводах, работающих под давлением более 25 МПа, где требуется применение высокопрочных сталей с более высокими характеристиками пластичности.

Вопросы и ответы