Соединительные муфты для подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС 35Х в Минске


Соединительные муфты для подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 35Х

Соединительные муфты для подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 35Х — резьбовые и гладкие переходные элементы, предназначенные для соединения тяг, серег и штанг в системах крепления трубопроводов высокого давления. Сталь 35Х — конструкционная легированная хромистая сталь (0,31–0,39 % C, 0,8–1,1 % Cr), применяемая для изготовления деталей, работающих при повышенных нагрузках и температурах до 450 C. Муфты изготавливаются методом горячей штамповки или механической обработки из проката, с последующей термообработкой — закалкой и высоким отпуском.

Технические характеристики и конструктивные особенности

Муфты соединительные для подвесок трубопроводов из стали 35Х обеспечивают передачу растягивающих усилий от 10 до 250 кН в зависимости от типоразмера. Резьба выполняется метрической по ГОСТ 24705 или трубной по ГОСТ 6357, с полем допуска 6g/6H. Твёрдость после термообработки — 217–255 HB, предел текучести — не менее 650 МПа, временное сопротивление — 850–1000 МПа. Ударная вязкость KCU при –40 C — не менее 39 Дж/см.

Конструктивно муфты выполняются в следующих исполнениях:

  • прямые переходные с внутренней резьбой обоих концов;
  • комбинированные «резьба–гладкий цилиндр» под сварку;
  • с фланцевым упором для фиксации в опорных плитах;
  • с контровочными отверстиями под шплинт или стопорную проволоку;
  • удлинённые регулировочные с диапазоном осевого перемещения 20–80 мм.

Применение на объектах энергетики

Соединительные муфты из стали 35Х устанавливаются в системах подвесок и опор трубопроводов:

  • главных паропроводов и горячих линий ТЭС с параметрами пара 13–25 МПа, 540–565 C;
  • трубопроводов питательной воды и конденсата на энергоблоках 200–1200 МВт;
  • контуров многократной принудительной циркуляции АЭС с реакторами ВВЭР-1000, ВВЭР-1200;
  • трубопроводов системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ) и спринклерных систем;
  • опорных конструкций парогенераторов и компенсаторов давления.

Муфты работают в условиях статических и циклических нагрузок, вибрационного воздействия от насосного оборудования и температурных деформаций трубопроводов. При монтаже подвесок на АЭС к муфтам предъявляются дополнительные требования по стойкости к радиационному облучению и сохранению механических свойств в течение всего срока службы — не менее 30 лет.

Материаловедческие параметры стали 35Х

ПараметрЗначениеУсловияНормативПримечание
Предел текучести 650 МПа20 CГОСТ 4543после закалки и отпуска
Временное сопротивление850–1000 МПа20 CГОСТ 4543термообработка 860 C + 550 C
Твёрдость217–255 HBпосле отпускаГОСТ 9012равномерность по сечению
Ударная вязкость KCU 39 Дж/см–40 CГОСТ 9454для климатического исполнения УХЛ
Рабочая температурадо 450 Cдлительная эксплуатация—без охрупчивания

Контроль качества и нормативная база

Соединительные муфты для подвесок трубопроводов ТЭС и АЭС из стали 35Х подлежат входному контролю по следующим направлениям:

  • химический анализ плавки на содержание углерода, хрома, марганца, кремния, серы и фосфора;
  • механические испытания на растяжение и ударный изгиб образцов от партии;
  • неразрушающий контроль — ультразвуковая дефектоскопия поковок по ГОСТ 24507;
  • контроль резьбы калибрами и измерение твёрдости по ГОСТ 9012;
  • испытание на статическую нагрузку 1,5-кратной от номинальной.

При поставке на объекты атомной энергетики муфты сопровождаются сертификатами качества по форме, установленной Ростехнадзором, с указанием номера плавки, режимов термообработки и результатов всех видов контроля.

Вопросы и ответы

Какие нагрузки выдерживает соединительная муфта из стали 35Х?

В зависимости от типоразмера муфты рассчитаны на растягивающие усилия от 10 до 250 кН. Запас прочности при номинальной нагрузке — не менее 2,5. При испытаниях муфта выдерживает 1,5-кратную нагрузку без остаточной деформации.

Чем отличается сталь 35Х от стали 20 для соединительных муфт?

Сталь 35Х содержит 0,8–1,1 % хрома и 0,31–0,39 % углерода, что после термообработки обеспечивает предел текучести не менее 650 МПа против 250 МПа у стали 20. Это позволяет применять муфты из 35Х при повышенных нагрузках и температурах до 450 C.

Какой резьбой оснащаются муфты для подвесок трубопроводов?

Применяется метрическая резьба по ГОСТ 24705 с полем допуска 6H, а также трубная резьба по ГОСТ 6357. Для ответственных узлов АЭС резьба выполняется с дополнительным контролем калибрами и указанием в сертификате.

Проводится ли термообработка муфт после механической обработки?

Да. Муфты из стали 35Х подвергаются закалке при 860–880 C с охлаждением в масле и высокому отпуску при 540–580 C. Термообработка проводится до финишной механической обработки резьбы для исключения деформаций.