Пружинный блок для опор трубопроводов Сталь 20 в Минске

Пружинный блок для опор трубопроводов из стали 20

Пружинный блок для опор трубопроводов из стали 20 — это силовой элемент опорных конструкций, предназначенный для восприятия вертикальных нагрузок и компенсации тепловых перемещений трубопровода. Исполнение из стали 20 регламентируется требованиями к углеродистым конструкционным материалам, работающим при температурах от –40 до +425 C, что определяет область применения блока в составе опор типа ПП (подвижная пружинная), НП (неподвижная пружинная) и ПБ (пружинный блок) для технологических трубопроводов тепловых сетей, паропроводов и нефтегазовых систем.

Сталь 20 — это качественная углеродистая конструкционная сталь с содержанием углерода 0,17–0,24 %, которая после нормализации обеспечивает предел текучести не менее 245 МПа и временное сопротивление разрыву 410–550 МПа. Для пружинных блоков применяется прокат, прошедший контроль на отсутствие поверхностных дефектов, поскольку корпусные элементы и направляющие втулки воспринимают циклические нагрузки при перемещениях трубопровода. Химический состав стали 20 по ГОСТ 1050 регламентирует содержание марганца 0,35–0,65 % и кремния 0,17–0,37 %, что гарантирует стабильность механических свойств при изготовлении сварных корпусов блоков.

Конструктивные особенности пружинных блоков из стали 20

Пружинный блок состоит из корпуса, выполненного из листовой стали 20, внутренней пружины (обычно из пружинной стали 60С2А или 51ХФА) и регулировочных элементов. Корпусные детали из стали 20 соединяются электродуговой сваркой с последующей термообработкой для снятия внутренних напряжений. Такая технология обеспечивает герметичность и геометрическую стабильность блока при рабочих нагрузках до 400 кН. Направляющие поверхности и опорные плиты из стали 20 подвергаются механической обработке для достижения шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм, что необходимо для свободного хода пружины без заеданий.

Рабочий диапазон температур для пружинного блока из стали 20 ограничен свойствами материала: при температурах ниже –40 C сталь переходит в хрупкое состояние, а при длительном нагреве свыше 425 C наблюдается рост зерна и снижение прочностных характеристик. Для условий Крайнего Севера или высокотемпературных паропроводов применяются легированные стали, однако для стандартных условий тепловых сетей с температурой теплоносителя до 150 C и давлением до 2,5 МПа блок из стали 20 является экономически обоснованным решением.

Применение в опорных конструкциях

Пружинные блоки из стали 20 устанавливаются в следующих типах опор:

• опоры подвижные пружинные (ПП) для компенсации вертикальных перемещений при тепловом расширении;
• опоры неподвижные пружинные (НП) для фиксации трубопровода с сохранением возможности регулировки усилия;
• блоки пружинные (ПБ) для распределения нагрузки на строительные конструкции;
• опоры для бесканальной прокладки теплопроводов с защитным кожухом;
• узлы крепления вертикальных участков трубопроводов насосных станций.

Монтаж пружинного блока производится с предварительной затяжкой пружины на величину, соответствующую монтажной нагрузке. После заполнения трубопровода рабочей средой и выхода на рабочий режим производится регулировка положения блока для обеспечения расчетного усилия на опору. Для контроля нагрузки на корпусе блока наносятся риски, соответствующие номинальному и предельному сжатию пружины.

Технические параметры пружинных блоков из стали 20

Подбор пружинного блока осуществляется по величине вертикальной нагрузки, действующей на опору, и расчетному перемещению трубопровода в месте установки. Для трубопроводов с температурой стенки до 300 C и диаметром до 820 мм применяются блоки с номинальной нагрузкой до 200 кН. При проектировании опорных узлов необходимо учитывать, что сталь 20 не предназначена для работы в средах, вызывающих коррозионное растрескивание, поэтому для агрессивных сред требуется защитное покрытие или применение коррозионностойких марок.

Вопросы и ответы