Приварные плавники блоков подвесок вертикальных стальных трубопроводов 12ХМ в Минске

Приварные плавники блоков подвесок вертикальных стальных трубопроводов 12ХМ

Приварные плавники блоков подвесок из стали 12ХМ — это элементы опорно-подвесных систем, предназначенные для жесткого крепления хомутов и траверс к корпусу вертикального трубопровода. Материал 12ХМ относится к группе жаропрочных хромистых сталей перлитного класса, легированных молибденом. Применение данной марки обеспечивает работоспособность узла подвески при температурах транспортируемой среды до 550–600 C, что недостижимо для обычных углеродистых сталей типа Ст3 или 20.

Плавник представляет собой плоскую пластину с отверстиями под крепеж, привариваемую непосредственно к наружной поверхности трубы. В паре с ответным хомутом или скобой он образует неподвижную или скользящую опору, воспринимающую вертикальные нагрузки от веса трубопровода, изоляции и транспортируемой среды. Для стали 12ХМ характерна стабильность механических свойств при длительном нагреве — сопротивление ползучести сохраняется в течение всего расчетного ресурса паропровода.

Технические характеристики стали 12ХМ

Химический состав стали 12ХМ регламентируется ГОСТ 4543 и включает хром (0,9–1,3 %) и молибден (0,4–0,55 %) при содержании углерода 0,08–0,15 %. Такое легирование обеспечивает повышенную жаропрочность и окалиностойкость, а также достаточную технологическую свариваемость. Приварка плавников выполняется электродами типа Э-09Х1МФ или аналогичными, с обязательным предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой сварных швов для снятия напряжений.

Механические свойства стали 12ХМ в состоянии поставки:

• предел текучести — не менее 255 МПа;
• временное сопротивление разрыву — 410–560 МПа;
• относительное удлинение — не менее 21 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см;
• твердость после нормализации и отпуска — 135–180 HB.

Конструктивные особенности и монтаж

Геометрия плавника определяется диаметром трубопровода и нагрузкой на опору. Типовые исполнения — прямоугольные пластины толщиной 10–20 мм с одним или двумя рядами отверстий под болты М16–М24. Длина плавника выбирается из условия распределения нагрузки по длине сварного шва, а ширина — из габаритов хомутовой обоймы. Приварка производится двумя продольными угловыми швами с полным проваром стенки.

Для вертикальных участков паропроводов и горячих трубопроводов котельных установок плавники блоков подвесок 12ХМ применяются в следующих системах:

• паропроводы острого пара и промежуточного перегрева;
• питательные трубопроводы высокого давления;
• трубопроводы горячей сетевой воды на ТЭЦ и ГРЭС;
• технологические трубопроводы нефтехимических производств с температурой среды до 550 C;
• обвязка котлов-утилизаторов и энерготехнологических агрегатов.

Преимущества применения стали 12ХМ в опорных конструкциях

Использование плавников из 12ХМ вместо углеродистых сталей исключает разупрочнение зоны термического влияния при эксплуатации на высокотемпературных средах. Хромистая сталь с молибденом не склонна к графитизации при длительном нагреве, что характерно для углеродистых марок. Это критически важно для опорных узлов, работающих при температурах выше 400 C, где обычная сталь теряет несущую способность из-за ползучести.

Сварные соединения плавников с трубой из стали 12ХМ требуют контроля качества методами ультразвуковой дефектоскопии или радиографии в объеме 100 % для ответственных узлов. После сварки выполняется высокий отпуск при 680–720 C для нормализации структуры и снятия остаточных напряжений. При соблюдении технологии монтажа ресурс опорного узла сопоставим с ресурсом самого паропровода.

Вопросы и ответы