Расчет и конструирование типового оборудования (стр. 14 из 35)

При расчете на прочность сварных элементов сосудов и аппаратов в расчетные формулы следует вводить коэффициент прочности сварных соединений :

–

продольного шва цилиндрической или конической

– обечаек;

–

– кольцевого шва цилиндрической или конической обечаек;

–

– сварных швов колец жесткости;

– – поперечного сварного шва для укрепляющего кольца;

– сварних швов выпуклых и плоских днищ и крышек.

–

Для бесшовных элементов сосудов и аппаратов 1.

Для определения коэффициента прочности сварных соединений необходимо установить группу сосуда в зависимости от расчетного давления, температуры стенки и характера рабочей среды по таблице 9.2.

Объем контроля сварных соединений сосудов и их элементов радиографическим методом или ультразвуковой дефектоскопией должен соответствовать указанному в таблице 9.3.

Коэффициент прочности сварного шва принимается по таблице

9.4.

Таблица 9.2

Группа сосудов

Группа сосуда	Расчетное давление, МПа (кгс/см2)	Расчетная температура, С	Характер рабочей среды
1	Выше 0,07 (0,7)	Независимо	Взрывоопасная или пожароопасная или 1, 2 классов опасности по ГОСТ 12.1.007–76
2	Выше 0,07 (0,7) до 2,5 (25)	Выше 400	Любая, за исключением указанной для 1 группы сосудов
	Выше 2,5(25) до 5,0 (50)	Выше 200
	Выше 4,0 (40) до 5,0 (50)	Ниже минус 40
	Выше 5,0 (50)	Независимо
3	Выше 0,07(0,7) до 1,6 (16)	Ниже минус 20, выше 200 до 400
	Выше 1,6 (16) до 2,5 (25)	До 400
	Выше 2,5 (25) до 4,0 (40)	До 200
	Выше 4,0 (40) до 5,0 (50)	От минус 40 до 200
4	Выше 0,07 (0,7) до 1,6 (16)	От минус 20 до 200
5а	До 0,07 (0,7)	Независимо	Взрывоопасная или пожароопасная или 1, 2, 3 классов опасности по ГОСТ 12.1.007–76
5б			Взрывобезопасная и пожаробезопасная, 4 класса опасности по ГОСТ 12.1.007–76

Таблица 9.3

Объем контроля сварных соединений сосудов

Группа сосуда	Длина контролируемого участка швов в % от длины каждого шва
1, 2 3 4, 5а 5б	100 не менее 50 не менее 25 не менее 10

Таблица 9.4

Значения коэффициентов прочности сварных швов

Вид сварного шва	Коэффициент прочности сварных швов при длине контролируемых швов от общей длины, %
	100	от 10 до 50
Стыковой или тавровый с двусторонним сплошным проваром, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой	1,0	0,9
Стыковой с подваркой корня шва или тавровый с двусторонним сплошным проваром, выполняемый вручную	1,0	0,9
Стыковой, доступный сварке только с одной стороны и имеющий в процессе сварки металлическую подкладку со стороны корня шва, прилегающую по всей длине шва к основному металлу	0,9	0,8
Втавр, с конструктивным зазором свариваемых деталей	0,8	0,65
Стыковой, выполняемый автоматической и полуавтоматической сваркой с одной стороны с флюсовой или керамической подкладкой	0,9	0,8
Стыковой, выполняемый вручную с одной стороны	0,9	0,65

При расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку _С к расчетным толщинам элементов сосудов и аппаратов.

Прибавку к расчетным толщинам следует определять по формуле

С С₁ С₂ С₃ , (9.11)

гд е	С1 прибавка для компенсации коррозии и эрозии; –
С2 прибавка для компенсации минусового допуска; –
С3 прибавка технологическая.

–

Прибавка для компенсации коррозии и эрозии принимается с учетом условий эксплуатации, расчетного срока службы, скорости коррозии.

Прибавка С1 определяется по формуле

С₁

С_э , (9.12)

гд П скорость проникновения коррозии; е –

срок службы аппарата;

–

С_э прибавка для компенсации эрозии.

–

Эрозионное воздействие среды (разрушение поверхностного слоя металла под действием ударяющихся в него твердых частиц, капель или потока жидкости или газа) учитывают при значительных скоростях движения среды: жидкостей – более 20 м/с, газов – более 100 м/с или при наличии в среде абразивных частиц.

В курсовом и дипломном проектировании принимают С_э0 .

При двухстороннем контакте внутренних элементов сосуда с коррозионными средами прибавка для компенсации коррозии и эрозии должна учитывать сумму скоростей проникновения коррозии с каждой стороны.

Прибавка С2 принимается по стандартам на прокат в зависимости от толщины листа по таблице

9.5 для двухслойных и по таблице 9.6 для однослойных сталей.

Прибавку С2 учитывают в том случае, когда ее значение превышает 5 % от номинальной толщины листа.

Технологическая прибавка С3 предусматривает компенсацию утонения стенки элемента сосуда при технологических операциях – вытяжке, штамповке, гибке и т. п. В зависимости от принятой технологии эту прибавку следует учитывать при разработке рабочих чертежей. В курсовом и дипломном проектировании принимают С30 .

Таблица 9.5 Предельные отклонения и толщина коррозионностойкого слоя двухслойных сталей (в миллиметрах)

Толщина листа	Предельное отклонение	Толщина коррозионностойкого слоя	Толщина листа	Предельное отклонение	Толщина коррозионностойкого слоя
4 5	+0,30 –0,50	0,7 – 1,1 0,8 – 1,2	28	1,68	3,5 – 5,0
			30	1,80
6	+0,25 –0,60	1,0 – 1,6	32	1,60	4,0 – 6,0
8	0,80	2,0 – 3,0	34	1,70
10	0,90		36	1,80
12	1,08		38	1,90
14	0,98		40	2,00
16	1,12	2,5 – 3,5	42	2,10
18	1,26		45	2,25
20	1,40	48	2,40
22	1,54	3,0 – 4,0	50	2,50
25	1,50		55	2,20
26	1,56		60	2,40

Таблица 9.6