Скользящая опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 09Г2С
Скользящая опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 09Г2С — неподвижно-подвижный узел крепления, воспринимающий вертикальную нагрузку от массы трубопровода и передающий её на строительные конструкции, при этом допускающий продольное перемещение трубы при температурном удлинении. Сталь 09Г2С (класс прочности 345, категории 6, 9, 12, 15 по ГОСТ 19281) относится к низколегированным конструкционным сталям марганцево-кремнистой группы и сохраняет работоспособность в диапазоне –70…+425 C, что перекрывает температурные режимы паропроводов, питательных и сетевых линий энергоблоков.
Конструктивное исполнение и условия работы
Скользящая опора представляет собой сварной или сборный элемент: хомут, ложе, седло либо скоба, опирающиеся на скользящую поверхность — стальной лист, направляющую или антифрикционную прокладку. Перемещение обеспечивается скольжением металла по металлу либо по фторопластовой/графитовой вставке. Узел монтируется на несущих балках, кронштейнах и траверсах, закреплённых на колоннах, перекрытиях и фундаментах главного корпуса.
Сталь 09Г2С в составе опоры обеспечивает предел текучести не менее 345 МПа при толщине проката до 20 мм и ударную вязкость KCU не ниже 39 Дж/см при –40 C, что критично для оборудования, эксплуатируемого в неотапливаемых помещениях и на открытых эстакадах.
Технические параметры стали 09Г2С для опорных узлов
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести | 345 | МПа | толщина до 20 мм | ГОСТ 19281 |
| Предел прочности | 490 | МПа | при +20 C | ГОСТ 19281 |
| Ударная вязкость KCU | 39 | Дж/см | при –40 C | ГОСТ 9454 |
| Относительное удлинение | 21 | % | при +20 C | ГОСТ 1497 |
| Рабочая температура | –70…+425 | C | длительная эксплуатация | ГОСТ 19281 |
Применение по системам и оборудованию
- Паропроводы свежего пара и горячего промперегрева энергоблоков 200–1200 МВт.
- Питательные трубопроводы и линии основного конденсата турбоустановок.
- Тепловые сети и трубопроводы сетевой воды в пределах главного корпуса ТЭЦ.
- Трубопроводы технического водоснабжения и дренажные линии АЭС с реакторами ВВЭР и БН.
- Опорные узлы трубопроводов систем продувки-дренажа и аварийного расхолаживания.
Материалы и комплектующие
- Листовой и фасонный прокат из 09Г2С по ГОСТ 19281 и ГОСТ 19903.
- Хомуты и скобы из стали 20, 09Г2С, 12Х18Н10Т по условиям среды.
- Антифрикционные вставки: фторопласт Ф-4, графитонаполненный материал.
- Крепёж: болты и шпильки классов 5.8, 8.8, 10.9 по ГОСТ Р ИСО 898-1.
- Сварные соединения по ГОСТ 14771 и ГОСТ 5264 с контролем ВИК и УЗК.
Расчётные и эксплуатационные факторы
При подборе опоры учитывают вертикальную нагрузку, горизонтальное усилие от трения в скользящей паре, величину температурного перемещения и направление трассы. Коэффициент трения сталь–сталь составляет 0,3–0,4, для пар фторопласт–сталь — 0,05–0,1. Для трубопроводов Ду 200–1400 мм применяют типовые серии опор по ОСТ 36-94 и альбомам типовых конструкций. Сварные швы опор проверяют на отсутствие трещин и подрезов, а после монтажа контролируют соосность скользящих поверхностей.
Вопросы и ответы
Почему для скользящих опор ТЭС и АЭС применяют именно 09Г2С?
Сталь 09Г2С сочетает предел текучести 345 МПа, хладостойкость до –70 C и жаростойкость до +425 C, что соответствует режимам паропроводов и питательных линий энергоблоков.
Какой коэффициент трения обеспечивает скользящая опора?
Для пары сталь–сталь коэффициент трения составляет 0,3–0,4, при использовании фторопластовых или графитовых вставок он снижается до 0,05–0,1.
Какие нагрузки воспринимает скользящая опора?
Вертикальную нагрузку от массы трубопровода с изоляцией и транспортируемой среды, а также горизонтальные усилия от трения при температурном перемещении трубы.
Как контролируют качество сварных опор?
Выполняют визуально-измерительный контроль (ВИК) и ультразвуковую дефектоскопию (УЗК) швов по ГОСТ 3242, проверяют геометрию и соосность скользящих поверхностей.
