Проушины для трубопроводов из стали 3: конструкция, параметры и применение
Проушины для трубопроводов из стали 3 — сварные или кованые элементы крепления, предназначенные для восприятия осевых и поперечных нагрузок от трубопроводной арматуры, компенсаторов и участков труб. Материал изготовления — углеродистая сталь обыкновенного качества марки Ст3 (Ст3сп, Ст3пс, Ст3кп) по ГОСТ 380, что определяет область применения: трубопроводы систем отопления, водоснабжения, технологические обвязки с рабочей температурой до 300 C и номинальным давлением до 2,5 МПа.
Проушина представляет собой пластину с отверстием под палец или шарнир, приваренную к хомуту, патрубку или непосредственно к трубе. Отверстие обрабатывается по H11–H12, ось отверстия ориентируется перпендикулярно или параллельно оси трубопровода в зависимости от схемы нагружения. Для стали 3 характерны предел текучести 245 МПа (для толщины до 20 мм) и временное сопротивление 370–490 МПа, что обеспечивает достаточную несущую способность при статических нагрузках.
Конструктивные исполнения и типоразмеры
Проушины классифицируются по способу присоединения к трубопроводу и по типу сопрягаемого элемента. Наиболее распространены следующие исполнения:
- приварные проушины с плоской пластиной и одним отверстием под палец диаметром 16–42 мм;
- проушины с двумя щеками (вилка) для шарнирного соединения с проушиной ответного элемента;
- проушины на хомуте для труб диаметром 57–530 мм без приварки к телу трубы;
- проушины с резьбовым хвостовиком М16–М36 для регулируемых тяг и подвесов;
- проушины усиленные с ребрами жёсткости для восприятия нагрузок свыше 50 кН.
Толщина пластины проушины из стали 3 обычно составляет 8–30 мм. При толщине свыше 20 мм механические свойства проката нормируются отдельно, предел текучести снижается до 235 МПа. Сварные швы выполняются электродами Э42 или Э46 по ГОСТ 9467, катет шва принимается по расчёту на срез.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Марка стали | Ст3сп / Ст3пс | — | толщина 4–20 мм | ГОСТ 380 |
| Предел текучести | 245 | МПа | при растяжении | ГОСТ 535 |
| Временное сопротивление | 370–490 | МПа | при растяжении | ГОСТ 535 |
| Диаметр отверстия | 16–42 | мм | поле допуска H11 | ГОСТ 25347 |
| Рабочая температура | –40…+300 | C | без охрупчивания | ГОСТ 380 |
| Номинальное давление | до 2,5 | МПа | при t 200 C | ГОСТ 356 |
Области применения
Проушины из стали 3 устанавливаются в узлах крепления трубопроводов тепловых сетей, насосных станций, систем пожаротушения и технологических линий. Конкретные условия эксплуатации:
- подвесы и опоры трубопроводов отопления диаметром до 530 мм в тепловых камерах и каналах;
- узлы соединения сильфонных компенсаторов с неподвижными опорами на технологических трубопроводах;
- крепление виброопор и амортизаторов насосного оборудования в машинных залах;
- шарнирные соединения тяг регулирующих клапанов и задвижек на обвязке ёмкостного оборудования;
- элементы подвесных систем трубопроводов в цехах металлургических и химических производств.
Ограничение по применению: сталь 3 не предназначена для работы в средах с высокой коррозионной активностью и при криогенных температурах. Для трубопроводов из нержавеющих и легированных сталей проушины из стали 3 применяются только при условии изоляции контактной зоны или установки переходных элементов.
Вопросы и ответы
Какая марка стали 3 используется для проушин трубопроводов?
Применяются Ст3сп и Ст3пс по ГОСТ 380. Спокойная сталь (Ст3сп) предпочтительна для сварных конструкций при отрицательных температурах до –40 C, полуспокойная (Ст3пс) — для умеренного климата.
Какой диаметр отверстия под палец допустим для проушины из стали 3?
Стандартный диапазон — 16–42 мм с полем допуска H11. При диаметре свыше 42 мм требуется расчёт на смятие и проверка прочности пластины с учётом концентраторов напряжений.
При какой температуре эксплуатации проушины из стали 3 сохраняют несущую способность?
Рабочий диапазон — от –40 C до +300 C. При температуре выше 300 C начинается интенсивное снижение предела текучести, при температуре ниже –40 C возможно хрупкое разрушение сварных швов.
Можно ли приваривать проушины из стали 3 непосредственно к трубопроводу из стали 20?
Да, сварка сталей Ст3 и 20 выполняется электродами Э42 или Э46 без предварительного подогрева при толщине стенки до 30 мм. Необходим расчёт сварного шва на срез и отрыв.
