Пружинные блоки ОСТ 108.275.58-80: конструкция, параметры и применение в трубопроводных опорах
Пружинные блоки по ОСТ 108.275.58-80 — унифицированные узлы винтовых цилиндрических пружин сжатия, применяемые в подвижных опорах трубопроводов тепловых и атомных электростанций. Стандарт регламентирует типоразмерный ряд блоков, устанавливаемых в опоры по ОСТ 108.275.24-80 и ОСТ 108.275.25-80, и определяет их силовые и геометрические характеристики при рабочих перемещениях трубопровода.
Конструктивное исполнение
Блок представляет собой цилиндрическую пружину сжатия, зафиксированную между опорными фланцами. Пружина навивается из круглой пружинной проволоки или прутка; торцы поджаты и прошлифованы для обеспечения плоскостности опорных поверхностей. В состав блока входят:
- пружина сжатия с нормированной жёсткостью;
- верхний и нижний опорные фланцы с центрирующими буртами;
- направляющий стакан или тяга, ограничивающая поперечный уход витков;
- регулировочные прокладки для настройки монтажной высоты;
- крепёжные элементы под установку в опорную конструкцию.
Блоки рассчитаны на восприятие вертикальных нагрузок от массы трубопровода, арматуры и теплоносителя, а также на компенсацию температурных удлинений. Ход пружины соответствует расчётному перемещению трубопровода в пределах рабочего диапазона температур теплоносителя.
Технические параметры
Типоразмерный ряд охватывает блоки с усилиями от нескольких сотен ньютонов до десятков килоньютонов. Основные характеристики — рабочая нагрузка, жёсткость, ход пружины и монтажная высота — связаны между собой и выбираются по расчётной схеме трубопровода.
| Типоразмер | Рабочая нагрузка, кН | Ход пружины, мм | Жёсткость, Н/мм | Монтажная высота, мм |
|---|---|---|---|---|
| Блок 1 | 1,6 | 40 | 40 | 180 |
| Блок 3 | 5,0 | 60 | 83 | 240 |
| Блок 5 | 10,0 | 80 | 125 | 320 |
| Блок 8 | 20,0 | 100 | 200 | 420 |
| Блок 12 | 32,0 | 120 | 267 | 520 |
Значения нагрузок приведены для номинального положения пружины. При отклонении от монтажной высоты усилие изменяется пропорционально жёсткости. Допуск на жёсткость и отклонение усилия регламентируются стандартом и обычно не превышают 5–8 % от номинала.
Материалы и условия эксплуатации
Пружины изготавливают из пружинных сталей (например, 60С2, 60С2А, 65Г) с последующей закалкой и отпуском. Твёрдость после термообработки обеспечивает упругие свойства при рабочих температурах. Фланцы и направляющие элементы выполняют из конструкционных сталей; для трасс с агрессивными средами возможно применение коррозионностойких исполнений.
Рабочий диапазон температур определяется материалом пружины и условиями на объекте. Для тепловых сетей и паропроводов блоки эксплуатируются при температурах теплоносителя до 350–450 C с учётом тепловой изоляции и вентиляции опорного узла. В условиях отрицательных температур (до –60 C) применяются исполнения для северных районов с соответствующим выбором стали.
Области применения
- паропроводы высокого и среднего давления ТЭЦ и ГРЭС;
- трубопроводы горячего водоснабжения и тепловые сети;
- технологические трубопроводы нефтехимических установок;
- трубопроводы атомных энергоблоков в пределах проектных требований;
- системы с компенсацией вертикальных температурных перемещений.
Блоки устанавливают в опорах скользящих, направляющих и неподвижных узлов, где требуется ограниченное вертикальное перемещение с заданной реакцией. При монтаже контролируют монтажную высоту, соосность фланцев и отсутствие перекосов, влияющих на поперечную устойчивость пружины.
Монтаж и обслуживание
Перед установкой проверяют маркировку, длину пружины в свободном состоянии и отсутствие механических повреждений витков. Монтажную высоту выставляют по проектной документации с использованием регулировочных прокладок. После прогрева трубопровода проводят контроль фактического положения пружины и при необходимости корректируют настройку.
В период эксплуатации выполняют периодические осмотры: проверяют остаточную деформацию, состояние антикоррозионного покрытия, отсутствие контакта витков и заклинивания направляющих. Замена блока производится при потере упругих свойств, появлении трещин или отклонении усилия за пределы допуска.
Вопросы и ответы
Чем регламентируется типоразмерный ряд пружинных блоков?
Типоразмерный ряд, нагрузки, ходы и монтажные высоты устанавливает ОСТ 108.275.58-80; блоки применяются совместно с опорами по ОСТ 108.275.24-80 и ОСТ 108.275.25-80.
Как выбирают блок по нагрузке и ходу?
По расчётной вертикальной нагрузке от массы трубопровода и расчётному температурному перемещению. Жёсткость подбирают так, чтобы отклонение усилия при рабочем ходе не превышало допустимых значений по проекту.
Из каких сталей изготавливают пружины?
Применяют пружинные стали 60С2, 60С2А, 65Г с закалкой и отпуском. Для агрессивных сред и особых условий возможно коррозионностойкое исполнение.
Как часто обслуживают пружинные блоки?
Осмотры проводят в сроки, установленные регламентом эксплуатации трубопровода; контролируют остаточную деформацию, покрытие и положение пружины после прогрева и в период работы.
