Приварные плавники блоков подвесок вертикальных стальных трубопроводов Сталь 20 в Минске


Приварные плавники блоков подвесок вертикальных стальных трубопроводов из стали 20

Приварные плавники блоков подвесок вертикальных стальных трубопроводов из стали 20 — конструктивные элементы опорно-подвесных узлов, воспринимающие вертикальную нагрузку от массы трубопровода и передающие её на несущие строительные конструкции. Плавник представляет собой плоскую пластину, привариваемую к образующей трубы и к опорной плите (косынке) блока подвески. Материал — конструкционная углеродистая качественная сталь 20 по ГОСТ 1050, применяемая в сварных металлоконструкциях, работающих при температуре от –40 C до +425 C.

Сталь 20 относится к низкоуглеродистым спокойным или полуспокойным сталям с содержанием углерода 0,17–0,24 %. Предел текучести — не менее 245 МПа, временное сопротивление — 410–530 МПа, относительное удлинение — не менее 25 %. Хорошая свариваемость без предварительного подогрева (углеродный эквивалент Ceq 0,35) обеспечивает качественный монтажный шов при приварке плавника к трубе и к опорному листу. Плавники изготовляют из листового проката толщиной 8–20 мм по ГОСТ 19903 и полосового проката по ГОСТ 103.

Конструктивные параметры и условия эксплуатации

Геометрия плавника определяется расчётной вертикальной нагрузкой, диаметром трубопровода и температурным режимом. Типовые исполнения — прямоугольная пластина с фаской под сварной шов, трапециевидный плавник с усиливающей накладкой, парные плавники с двух сторон трубы. Катет сварного шва рассчитывают по СП 16.13330 и ГОСТ 14771 для ручной дуговой или механизированной сварки в среде защитных газов.

  • Диаметр условного прохода трубопровода — DN 100–DN 1400
  • Толщина плавника — 8, 10, 12, 14, 16, 20 мм
  • Расчётная температура стенки — от –40 C до +350 C
  • Рабочее давление среды — до 10 МПа
  • Сварочные материалы — электроды Э46, Э50А, проволока Св-08Г2С
  • Нормативная база — ГОСТ 14911, СП 16.13330, ГОСТ 32569

Применение по отраслям и системам

Плавники блоков подвесок из стали 20 устанавливают в системах трубопроводов тепловых электростанций, котельных, нефтеперекачивающих и компрессорных станций, где требуется передача вертикальной нагрузки на строительные конструкции без жёсткого защемления трубы. В технологических трубопроводах обвязки насосных агрегатов, аппаратов воздушного охлаждения и теплообменников плавники работают совместно с пружинными опорами и тягами подвесок, компенсируя температурные перемещения.

  • Тепловые сети и паропроводы ТЭЦ, ГРЭС, АСТ
  • Технологические трубопроводы НПЗ и нефтебаз
  • Обвязка центробежных и поршневых насосов
  • Системы оборотного водоснабжения и градирен
  • Газопроводы компрессорных цехов
  • Трубопроводы химкомбинатов и целлюлозно-бумажных производств

Технические характеристики стали 20 для плавников

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловиеСтандарт
Предел текучести 245МПапри +20 CГОСТ 1050
Временное сопротивление410–530МПапри +20 CГОСТ 1050
Относительное удлинение 25%при +20 CГОСТ 1050
Ударная вязкость 34Дж/смпри –40 CГОСТ 9454
Углеродный эквивалент 0,35%свариваемостьГОСТ 1050
Толщина проката8–20ммлист, полосаГОСТ 19903

Контроль качества и монтаж

Сварные соединения плавников с трубой и опорной плитой подлежат визуально-измерительному контролю, ультразвуковой или радиографической дефектоскопии в объёме, установленном ГОСТ 32569 для соответствующей категории трубопровода. После сварки выполняют зачистку швов, при необходимости — термообработку для снятия остаточных напряжений при толщине стенки свыше 36 мм. Антикоррозионное покрытие — грунт-эмаль по ГОСТ 9.402 или горячее цинкование.

Вопросы и ответы

Почему для плавников блоков подвесок применяют именно сталь 20?

Сталь 20 обеспечивает сочетание достаточной прочности (предел текучести 245 МПа), высокой пластичности и хорошей свариваемости без подогрева, что критично для монтажных швов приварки плавника к трубе и опорному листу в условиях действующего трубопровода.

При какой температуре допустима эксплуатация плавников из стали 20?

Расчётный диапазон — от –40 C до +425 C. При температурах ниже –40 C требуется применение сталей с гарантированной ударной вязкостью, например 09Г2С или 17ГС, в зависимости от климатического исполнения по ГОСТ 15150.

Какой катет сварного шва принимается при приварке плавника?

Катет шва рассчитывают по СП 16.13330 исходя из расчётной вертикальной нагрузки и толщины плавника. Ориентировочно катет принимают равным 0,7–1,0 от меньшей толщины свариваемых элементов, но не менее 6 мм для трубопроводов DN 100 и выше.

Нужна ли термообработка после приварки плавников?

Термообработка (высокий отпуск) назначается при толщине стенки трубы или плавника свыше 36 мм, а также для трубопроводов, работающих в водородсодержащих средах. В остальных случаях достаточно контроля твёрдости и дефектоскопии шва.