Скользящая направляющая хомутовая опора трубопроводов ТЭС и АЭС ОСТ 24.125.156-01 в Минске


Скользящая направляющая хомутовая опора трубопроводов ТЭС и АЭС ОСТ 24.125.156-01

Скользящая направляющая хомутовая опора по ОСТ 24.125.156-01 — штатное средство фиксации и управления термическими деформациями трубопроводов энергоблоков тепловых и атомных электростанций. Конструкция объединяет хомутовый охват трубопровода с направляющим устройством, обеспечивающим перемещение только вдоль оси трассы при полном ограничении поперечных смещений. Исполнение регламентировано отраслевым стандартом, разработанным для условий эксплуатации оборудования ТЭС и АЭС, включая сейсмические воздействия и динамические нагрузки от собственных колебаний трубопровода.

Конструктивные особенности и принцип работы

Хомутовая часть опоры охватывает трубопровод по наружному диаметру и через теплозащитную прокладку передаёт нагрузку на несущие элементы. Направляющая часть выполнена в виде скользящих поверхностей, взаимодействующих с ответными планками или балками, закреплёнными на металлоконструкциях или строительных основаниях. Такая кинематическая схема допускает свободное осевое скольжение при нагреве и охлаждении трубопровода, одновременно исключая его раскачку в горизонтальной плоскости.

По ОСТ 24.125.156-01 опоры данного типа применяются для трубопроводов с параметрами среды, характерными для главных паропроводов, питательных трубопроводов и трубопроводов горячего промперегрева. Расчётная температура и давление соответствуют категориям трубопроводов энергоблоков с паровыми котлами и реакторными установками. Конструкция рассчитана на восприятие вертикальных нагрузок от веса трубопровода с теплоизоляцией и транспортируемой среды, а также горизонтальных усилий, возникающих при трении в скользящих парах.

Материалы и исполнение

Несущие элементы опор изготавливаются из углеродистой стали, обеспечивающей требуемую прочность при рабочих температурах до 350–400 C. Для узлов, работающих при более высоких температурах или в условиях повышенных требований к надёжности, применяются легированные стали с гарантированными характеристиками жаропрочности. Крепёжные изделия — болты, гайки, шайбы — поставляются с защитным покрытием, исключающим коррозионное поражение резьбовых соединений в течение межремонтного периода.

Скользящие поверхности опор требуют минимального коэффициента трения для снижения усилий, передаваемых на неподвижные опоры и компенсаторы. В зависимости от модификации применяются пары трения «сталь по стали» или «сталь по фторопласту», при этом последний вариант обеспечивает коэффициент трения в диапазоне 0,05–0,1 без применения смазочных материалов.

Типоразмеры и область применения

Отраслевой стандарт устанавливает параметрический ряд опор для трубопроводов с наружным диаметром от 57 до 1420 мм. Выбор конкретного типоразмера выполняется по расчётной вертикальной нагрузке и допустимому осевому ходу, определяемому тепловым удлинением участка трубопровода между неподвижными опорами.

Наружный диаметр трубопровода, ммДопускаемая вертикальная нагрузка, кНОсевой ход, ммМасса опоры, кгТип скользящей пары
57–895–12100–2008–15сталь–сталь
108–21915–40150–30020–45сталь–фторопласт
273–53045–120200–40055–130сталь–фторопласт

Монтаж и эксплуатационные требования

Установка опор выполняется на предварительно выверенные закладные детали или металлоконструкции с обеспечением соосности направляющих элементов. Зазор между хомутом и поверхностью трубопровода регулируется теплозащитными прокладками, предотвращающими местные концентрации напряжений. При монтаже необходимо выдерживать проектное положение опоры относительно оси трубопровода, поскольку смещение направляющих поверхностей приводит к возникновению дополнительных изгибающих моментов.

В условиях эксплуатации ТЭС и АЭС опоры подвергаются циклическим тепловым нагрузкам, поэтому при ревизиях контролируется состояние скользящих поверхностей, степень износа прокладок и затяжка крепежа. Периодичность осмотров устанавливается графиком планово-предупредительных ремонтов энергоблока. Признаками нештатной работы опоры служат следы неравномерного износа, задиры на направляющих поверхностях и отклонение фактического положения трубопровода от проектного.

Преимущества применения хомутовых направляющих опор

  • жёсткое ограничение поперечных перемещений при сохранении свободы осевого расширения;
  • распределение нагрузки по окружности трубопровода без локальных смятий;
  • унификация типоразмеров под стандартный сортамент труб энергетического назначения;
  • пригодность для открытой прокладки на эстакадах и в помещениях главных корпусов;
  • соответствие требованиям нормативной документации для оборудования атомных станций.

Вопросы и ответы

Чем отличается скользящая направляющая опора от обычной скользящей опоры?

Направляющая опора дополнительно ограничивает перемещение трубопровода в поперечном направлении, допуская только осевое скольжение. Обычная скользящая опора не препятствует боковым смещениям, что может привести к недопустимым деформациям компенсаторов и ответвлений.

Для каких трубопроводов применяются опоры по ОСТ 24.125.156-01?

Стандарт распространяется на трубопроводы тепловых и атомных электростанций с рабочими параметрами среды, соответствующими категориям I, II и III по правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.

Как определяется необходимый осевой ход опоры?

Осевой ход рассчитывается как сумма тепловых удлинений участка трубопровода от неподвижной опоры до рассматриваемой точки с учётом температурного режима и коэффициента линейного расширения материала трубы.

Требуется ли смазка скользящих поверхностей опоры?

Для пар трения «сталь–фторопласт» смазка не требуется. Для пар «сталь–сталь» допускается применение графитовых или дисульфидмолибденовых смазок, сохраняющих работоспособность при температурах эксплуатации трубопровода.