Плавники для подвесок трубопроводов из стали 15Х5М
Плавники для подвесок трубопроводов из стали 15Х5М — конструктивные элементы крепления, воспринимающие вертикальные и боковые нагрузки от массы трубопровода и передающие их на несущие строительные конструкции. Материал 15Х5М — теплоустойчивая низколегированная сталь перлитного класса с содержанием хрома около 5 % и молибдена до 0,6 %, предназначенная для длительной эксплуатации при температурах до 600–620 C. Плавники выполняют в виде приварных пластин, косынок или сегментных рёбер, соединяющих трубу с хомутом, траверсой либо упором скользящей опоры.
Конструктивные исполнения
Плавник представляет собой плоскую или гнутую деталь толщиной 6–20 мм, привариваемую к образующей трубы двумя продольными швами. Угол примыкания к поверхности трубы выбирают в пределах 30–60, что снижает концентрацию напряжений в зоне термического влияния. Для подвесок горячих трубопроводов применяют исполнения с усиливающей накладкой и плавным переходом толщины.
- Прямые приварные плавники под хомутовые подвески
- Сегментные рёбра для траверсных и пружинных подвесок
- Плавники с усиливающей накладкой для высокотемпературных участков
- Опорные косынки скользящих и направляющих опор
- Плавники под шпильковые соединения с регулировкой по высоте
Технические параметры стали 15Х5М
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 235 | 20 C | МПа | ГОСТ 20072 |
| Временное сопротивление | 470 | 20 C | МПа | ГОСТ 20072 |
| Относительное удлинение | 18 | 20 C | % | ГОСТ 20072 |
| Длительная прочность | 78 | 560 C, 10 ч | МПа | справочно |
| Рабочая температура | до 620 | пар, перегретый пар | C | ГОСТ 20072 |
Сварка и термообработка
Приварку плавников к трубам из сталей 15Х5М, 12Х1МФ и 15ГС выполняют с предварительным и сопутствующим подогревом 250–350 C. Применяют электроды типа Э-09Х1МФ или сварочную проволоку Св-08ХМФА под флюс АН-22. После сварки проводят высокий отпуск при 710–750 C для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры. Твёрдость сварного шва после термообработки — не более 240 HB.
Области применения
- Паропроводы ТЭЦ и ГРЭС с параметрами пара 9,8–13,8 МПа
- Технологические трубопроводы нефтеперерабатывающих установок
- Установки каталитического крекинга и риформинга
- Трубопроводы горячего водоснабжения и тепловых сетей
- Энергетические котлы и пароперегревательные тракты
Контроль качества
Сварные соединения плавников подлежат визуально-измерительному контролю, ультразвуковой дефектоскопии и капиллярному контролю. Для ответственных подвесок выполняют радиографию швов по ГОСТ 7512. Испытания на статическую нагрузку проводят с коэффициентом запаса не менее 1,5 от расчётной массы трубопровода с учётом температурных перемещений.
Вопросы и ответы
При какой температуре эксплуатируются плавники из стали 15Х5М?
Длительная рабочая температура достигает 600–620 C. Кратковременный нагрев до 650 C допустим без существенной потери жаропрочных свойств.
Какой подогрев требуется при приварке плавников?
Предварительный и сопутствующий подогрев в диапазоне 250–350 C с последующим высоким отпуском при 710–750 C.
Чем отличается 15Х5М от 12Х1МФ при изготовлении плавников?
Сталь 15Х5М содержит около 5 % хрома и обеспечивает более высокую жаростойкость и сопротивление окислению при 600 C, тогда как 12Х1МФ применяют преимущественно до 570 C.
Какие электроды применяют для сварки плавников?
Электроды типа Э-09Х1МФ или проволока Св-08ХМФА под флюсом АН-22 с обеспечением твёрдости шва не более 240 HB.
