Пружинные блоки ОСТ 108.275.69-80 в Минске


Пружинные блоки ОСТ 108.275.69-80 — отраслевая спецификация для энергетического машиностроения

Пружинные блоки, изготовленные по ОСТ 108.275.69-80, представляют собой комплекты тарельчатых пружин, собранных в колонны или пакеты для работы в составе предохранительных клапанов, арматуры и других узлов тепловых и атомных электростанций. Отраслевой стандарт устанавливает требования к геометрии, материалу и контролю качества изделий, предназначенных для эксплуатации в условиях высоких температур и циклических нагрузок.

Конструктивно пружинный блок по ОСТ 108.275.69-80 формируется из тарельчатых элементов, которые могут устанавливаться последовательно, параллельно или комбинированно — в зависимости от требуемой характеристики «нагрузка–осадка». Такая компоновка позволяет получить необходимую жёсткость и рабочий ход при ограниченных габаритных размерах узла. Стандарт регламентирует точность изготовления опорных поверхностей, допуски на толщину и наружный диаметр, а также требования к чистоте обработки кромок, влияющей на концентрацию напряжений.

Материалы и термическая обработка

Для изготовления пружинных блоков по ОСТ 108.275.69-80 применяются легированные пружинные стали, обеспечивающие стабильные упругие свойства при рабочих температурах до 400 C. После штамповки и механической обработки изделия подвергаются закалке и отпуску, формирующим структуру сорбита отпуска с твёрдостью в диапазоне 40–48 HRC. Обязательным этапом является дробеструйная обработка поверхности, повышающая усталостную прочность за счёт создания остаточных напряжений сжатия в поверхностном слое.

Контроль качества включает проверку твёрдости, магнитную дефектоскопию на отсутствие трещин и закатов, а также выборочные испытания на осадку под нагрузкой. Каждый блок маркируется с указанием номера партии и обозначения по чертежу, что обеспечивает прослеживаемость при входном контроле на предприятиях-изготовителях энергетического оборудования.

Применение в энергетических установках

Пружинные блоки данного стандарта используются преимущественно в качестве силовых элементов предохранительных клапанов, где они обеспечивают усилие прижатия золотника к седлу и возврат затвора в закрытое положение после срабатывания. Кроме того, они применяются в:

  • импульсных предохранительных устройствах паропроводов высокого давления;
  • регулирующей арматуре систем питания котлов;
  • обратных клапанах и задвижках с пружинным поджатием;
  • компенсаторах осевых усилий в трубопроводной обвязке турбоагрегатов;
  • приводах быстродействующих отсечных клапанов.

Рабочая среда — пар, горячая вода, питательная вода с температурой до 350 C. В условиях атомных станций дополнительно учитываются требования к материалам по стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением, что отражено в выборе марки стали и режимах термообработки.

Типоразмеры и характеристики

ОСТ 108.275.69-80 охватывает широкий диапазон типоразмеров тарельчатых пружин, применяемых для сборки блоков. Ниже приведены типовые параметры для наиболее распространённых исполнений.

Наружный диаметр, ммВнутренний диаметр, ммТолщина, ммПрогиб при нагрузке, ммМаксимальная нагрузка, кН
1005062,248
1256082,882
16080103,5135

Приведённые значения соответствуют статическому нагружению при комнатной температуре. Для расчёта характеристик при повышенных температурах вводится поправочный коэффициент на снижение модуля упругости, который для сталей при 350 C составляет приблизительно 0,92 от значения при 20 C.

Особенности монтажа и эксплуатации

При установке пружинных блоков в клапанные узлы необходимо обеспечить соосность пакета и равномерное распределение нагрузки по опорным поверхностям. Перекос тарельчатых элементов приводит к неравномерной деформации и преждевременному выходу из строя. Рекомендуется применять направляющие втулки с зазором не более 0,2 мм по внутреннему диаметру пружины.

В процессе эксплуатации требуется периодический контроль высоты блока в свободном состоянии — уменьшение этого размера более чем на 3 % от номинального свидетельствует о развитии пластической деформации и необходимости замены. При длительном хранении изделия должны быть законсервированы и защищены от атмосферной коррозии.

Вопросы и ответы

Какие стали применяются для пружинных блоков по ОСТ 108.275.69-80?

Используются легированные пружинные стали типа 60С2А, 50ХФА и аналоги, обеспечивающие предел текучести не менее 1200 МПа после термообработки. Выбор конкретной марки зависит от рабочих температур и требований к коррозионной стойкости.

Допускается ли параллельная установка тарельчатых пружин в блоке?

Да, параллельная компоновка применяется для увеличения несущей способности блока при сохранении рабочего хода. При этом количество элементов в параллельной группе обычно не превышает четырёх из-за возрастающего влияния трения между тарелями.

Какой ресурс имеют пружинные блоки в предохранительных клапанах?

При соблюдении условий эксплуатации и отсутствии превышения расчётных нагрузок ресурс составляет не менее 10 000 циклов срабатывания. Фактическая долговечность зависит от амплитуды деформации и температуры рабочей среды.

Требуется ли специальная подготовка опорных поверхностей при монтаже?

Опорные поверхности должны быть плоскими с шероховатостью не грубее Ra 2,5 мкм и параллельными в пределах 0,05 мм на диаметр. Рекомендуется применение твёрдых промежуточных шайб для предотвращения смятия материала в зоне контакта.