Скользящая опора трубопроводов ТЭС и АЭС 12Х18Н10Т в Минске


Скользящая опора трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 12Х18Н10Т

Скользящая опора трубопроводов ТЭС и АЭС в исполнении из стали 12Х18Н10Т — неподвижно закрепляемый на строительных конструкциях элемент, обеспечивающий продольное перемещение трубопровода при температурном удлинении. Хомут или седло опоры охватывает трубу и скользит по опорной поверхности (металлической подушке, направляющей, закладному листу), передавая вертикальную нагрузку на строительные конструкции. Материал 12Х18Н10Т (аналог AISI 321, 1.4541) — аустенитная коррозионностойкая сталь, стабилизированная титаном, что исключает межкристаллитную коррозию при эксплуатации в диапазоне 350–600 C и после сварки без термообработки.

Конструктивные особенности и условия эксплуатации

Опора скользящая из 12Х18Н10Т применяется в системах с расчётным перемещением трубопровода вдоль оси до 200–400 мм и поперечным — до 50–100 мм. Конструкция включает:

  • опорный хомут или седло с приваренными или приболченными элементами;
  • скользящую подушку из листа толщиной 6–20 мм;
  • направляющие планки, ограничивающие поперечное смещение;
  • антифрикционную прокладку (фторопласт, графитовая композиция) при необходимости снижения коэффициента трения;
  • крепёж из стали 12Х18Н10Т или 20Х13 для высокотемпературных зон.

Рабочие параметры: температура теплоносителя до 600 C, давление до 25 МПа, коэффициент трения скольжения по стали — 0,15–0,35 без прокладки и 0,05–0,12 с фторопластовой вставкой. Опора воспринимает вертикальную нагрузку от 0,5 до 40 кН в зависимости от типоразмера и шага установки.

Применение в энергетике

Скользящие опоры из 12Х18Н10Т устанавливаются в следующих системах:

  • главные паропроводы и горячие линии промперегрева ТЭС с параметрами пара 13–25 МПа, 540–565 C;
  • трубопроводы первого и второго контуров АЭС с реакторами ВВЭР-1000, ВВЭР-1200;
  • системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ) и подпитки первого контура;
  • трубопроводы питательной воды и конденсата высокого давления;
  • линии дренажа и продувки парогенераторов;
  • трубопроводы теплоносителя в контуре ГЦН.

В условиях АЭС материал 12Х18Н10Т обеспечивает стойкость к борной кислоте (HBO) концентрацией до 16 г/л при 300 C, а также к хлоридсодержащим средам при содержании Cl не более 0,1 мг/кг. Для ТЭС критична стойкость к пароводяной смеси и продуктам коррозии железа.

Технические характеристики стали 12Х18Н10Т

ПараметрЗначениеУсловиеНормативПримечание
Предел текучести т 196 МПа20 CГОСТ 5949для сортового проката
Временное сопротивление в 510 МПа20 CГОСТ 5949после закалки
Относительное удлинение 40 %20 CГОСТ 5949аустенитная структура
Жаропрочностьдо 600 CдлительнаяГОСТ 5632стабилизация Ti
Плотность7,9 г/см20 C—справочная
Коэффициент трения0,15–0,35сталь–сталь—без прокладки

Нормативная база и изготовление

Скользящие опоры трубопроводов ТЭС и АЭС из 12Х18Н10Т изготавливаются по сериям ОСТ 24.125.01, ОСТ 108.275.24, а также по стандартам предприятия, согласованным с проектной организацией. Сварные соединения выполняются по ГОСТ 14771 или ручной дуговой сваркой электродами ОЗЛ-6, ЦТ-15. Контроль — визуально-измерительный, капиллярный (ПВК), ультразвуковой (УК) в объёме, установленном ПНАЭ Г-7-010 для оборудования АЭС.

Вопросы и ответы

Чем отличается скользящая опора из 12Х18Н10Т от опоры из углеродистой стали?

Сталь 12Х18Н10Т сохраняет механические свойства и коррозионную стойкость при 350–600 C, тогда как углеродистые стали (Ст3, 20) интенсивно окисляются выше 450 C. Для АЭС применение углеродистых опор в первом контуре недопустимо из-за борной кислоты.

Какой максимальный ход трубопровода допускает скользящая опора?

Продольное перемещение ограничивается длиной опорной подушки и обычно составляет 200–400 мм. При больших перемещениях применяются катковые или шариковые опоры.

Требуется ли термообработка сварных швов опоры из 12Х18Н10Т?

Нет. Стабилизация титаном предотвращает выделение карбидов хрома по границам зёрен, поэтому межкристаллитная коррозия не развивается без термообработки. Для ответственных узлов АЭС термообработка может назначаться проектом.

Какой коэффициент трения учитывается при расчёте нагрузок на опору?

Без антифрикционной прокладки — 0,3–0,35 для пары сталь–сталь. С фторопластовой вставкой — 0,05–0,12. При расчёте усилий на строительные конструкции принимается максимальное значение.