Приварные скользящие-направляющие опоры из стали 20: конструкция, параметры и применение
Приварные скользящие-направляющие опоры из стали 20 — это неподвижные трубные опоры, воспринимающие вертикальные и горизонтальные нагрузки и допускающие осевое перемещение трубопровода вдоль направляющих. Конструктивно изделие состоит из стального корпуса, привариваемого к строительным конструкциям, и скользящего элемента, охватывающего трубу. Материал — конструкционная углеродистая качественная сталь 20 по ГОСТ 1050 — обеспечивает достаточную прочность при температурах от –40 C до +450 C и хорошую свариваемость без предварительного подогрева.
Конструктивные особенности и технические параметры
Скользящая-направляющая опора фиксирует трубопровод от поперечных смещений, но оставляет свободу продольного хода при температурном удлинении. Направляющие пластины или уголки, приваренные к корпусу, ограничивают боковое перемещение трубы. Типовые исполнения — по серии 5.903-13 и ГОСТ 22130. Рабочие параметры определяются диаметром условного прохода, толщиной стенки трубы и расчётной нагрузкой.
| Dу, мм | Наружный диаметр трубы, мм | Высота опоры, мм | Допустимая нагрузка, кН | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 57 | 100 | 6,0 | 1,8 |
| 100 | 108 | 140 | 12,5 | 3,4 |
| 200 | 219 | 200 | 25,0 | 7,2 |
| 300 | 325 | 250 | 40,0 | 12,6 |
| 400 | 426 | 300 | 63,0 | 19,5 |
Материал и механические свойства стали 20
Сталь 20 применяется для изготовления корпусов, направляющих планок и опорных подушек. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050: углерод — 0,17–0,24 %, кремний — 0,17–0,37 %, марганец — 0,35–0,65 %. Механические характеристики после нормализации:
- предел прочности — 410–450 МПа;
- предел текучести — не менее 245 МПа;
- относительное удлинение — не менее 25 %;
- ударная вязкость KCU — не менее 49 Дж/см при +20 C;
- твёрдость — 156–170 HB.
Свариваемость стали 20 — удовлетворительная без ограничений. Приварка опор к трубопроводу выполняется электродами Э42А или Э46 по ГОСТ 9467, к строительным конструкциям — по ГОСТ 5264. Для повышения коррозионной стойкости применяют грунтование или горячее цинкование.
Область применения
Опоры скользящие-направляющие из стали 20 устанавливаются в системах с горизонтальными участками трубопроводов, где требуется компенсация температурных деформаций без поперечного смещения оси. Основные области:
- тепловые сети и котельные установки с теплоносителем до +450 C;
- технологические трубопроводы нефтеперерабатывающих и химических производств;
- паропроводы низкого и среднего давления на ТЭЦ и ГРЭС;
- системы водоснабжения и водоотведения промышленных объектов;
- воздуховоды и газоходы систем аспирации и вентиляции.
В тепловых сетях опоры данного типа монтируются совместно с П-образными и сальниковыми компенсаторами, обеспечивая направленное перемещение трубопровода. В нефтехимии применяются на эстакадах и в технологических линиях с рабочей средой, не вызывающей интенсивной коррозии углеродистой стали.
Монтаж и эксплуатационные ограничения
Установка производится путём приварки опорной плиты к несущим металлоконструкциям или железобетонным подушкам с закладными деталями. Скользящий элемент приваривается к трубе по всему периметру. При монтаже контролируют соосность направляющих и свободный ход трубы в пределах расчётного удлинения. Не допускается применение опор из стали 20 в средах с температурой ниже –40 C без дополнительных испытаний на хладостойкость, а также при контакте с агрессивными средами без защитного покрытия.
Вопросы и ответы
Какие нагрузки воспринимает приварная скользящая-направляющая опора из стали 20?
Опора воспринимает вертикальную нагрузку от массы трубопровода с изоляцией и транспортируемой средой, а также горизонтальные усилия, возникающие при температурных деформациях. Направляющие элементы ограничивают поперечное смещение, допуская продольный ход.
При какой температуре эксплуатации допустимо применять сталь 20 для опор?
Сталь 20 сохраняет работоспособность в диапазоне от –40 C до +450 C. При более высоких температурах начинается интенсивное окалинообразование, при более низких — снижается ударная вязкость.
Какой стандарт регламентирует изготовление скользящих опор?
Конструкция и размеры опор регламентируются серией 5.903-13, ГОСТ 22130 и ГОСТ 14911. Материал — сталь 20 по ГОСТ 1050. Сварные соединения выполняются по ГОСТ 5264.
Чем отличается скользящая-направляющая опора от обычной скользящей?
Направляющая опора дополнительно оснащена боковыми ограничителями, которые препятствуют поперечному смещению трубы. Обычная скользящая опора допускает перемещение как в продольном, так и в поперечном направлении.
