Курсовое и дипломное проектирование. Дворецкий С.И - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Расчет всех нагруженных элементов производится по соответствующим ГОСТам, отраслевым нормалям
химического и нефтяного машиностроения.
Различают проектные и поверочные расчеты на прочность. При выполнении проектных расчетов (при
разработке новых агрегатов) искомыми являются размеры отдельных элементов – толщины стенок, днищ,
диаметры болтов и т.п.; проектные расчеты элементов сочетают с их конструированием.
Поверочные расчеты на прочность служат для определения возникающих в элементах напряжений и
сравнения их с допускаемыми при заданных условиях эксплуатации.
ГОСТ 14249-80 "Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность" устанавливает нормы и
методы расчета на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и
аппаратов из углеродистых и легированных сталей, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и
смежных отраслях промышленности и работающих в условиях однократных и многократных статических
нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением и под
действием осевых, поперечных усилий и изгибающих моментов. Указанный стандарт устанавливает также
значения допускаемых напряжений, модулей продольной упругости и коэффициентов прочности сварных
швов. Нормы и методы расчета на прочность применимы при соблюдении правил устройства и безопасной
эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденных Госгортехнадзором, и при условии, что
отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и
аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.
Физико-химические характеристики конструкционных материалов и допускаемые напряжения
определяют по расчетной температуре, которую находят на основании тепловых расчетов или по результатам
испытаний. При положительных температурах за расчетную температуру стенки аппарата принимают
наибольшее значение температуры стенки, при отрицательной (при определении допускаемых напряжений) –
температуру 20 °С.
Под рабочим давлением для сосуда и аппарата понимают максимальное внутреннее избыточное или
наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета
гидростатического давления среды и без учета допускаемого кратковременного повышения давления во время
действия предохранительного устройства. Под расчетным давлением р в рабочих условиях для элементов
сосудов и аппаратов понимают давление, при котором их рассчитывают на прочность. Расчетное давление,
как правило, равно рабочему или больше его. Если давление в сосуде или аппарате во время действия
предохранительных устройств повышается более чем на 10 % по сравнению с рабочим, то элементы аппарата
следует рассчитывать на давление, равное 90 % давления при полном открытии предохранительного
устройства. Если на элемент сосуда или аппарата действует давление, составляющее 5 % рабочего и более, то
расчетное давление для этого элемента следует увеличить на эту величину.
Под пробным давлением понимают давление, при котором производят испытания сосуда или
аппарата, а под расчетным давлением в условиях испытаний для элементов сосудов или аппаратов –
давление, которому их подвергают во время пробного испытания.
Сосуды и аппараты рассчитывают на прочность по предельным нагрузкам, причем статически
однократной нагрузкой условно считают такие, при которых число циклов нагружения от давления,
стесненности температурных деформаций или других воздействий не превышает 10
3
. При определении числа
циклов нагружения не учитывают колебание нагрузки в пределах 15 % расчетной. При числе циклов
нагружения свыше 10
3
выполняют проверку по пределу выносливости.
Расчетная толщина стенки гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внутренним избыточным
давлением, равна
[
]
(
)
ppDs
pR
−ϕσ= 2
,
где
p – расчетное избыточное давление; D – внутренний диаметр обечайки;
p
ϕ
– коэффициент прочности
сварного шва.
Исполнительную толщину рассчитывают по формуле:
css
R
+
≥ .
Прибавка
321
cccc ++
=
,
где
1
c – прибавка для компенсации коррозии и эрозии;
2
c – прибавка для компенсации минусового допуска;
3
c – технологическая прибавка, учитываемая предприятием-изготовителем при разработке рабочих чертежей
для компенсации утонения стенки сосуда при вытяжке, штамповке и других технологических операциях.
Прибавка для компенсации коррозии
а
c
τ
=
П
1
,
где П – проницаемость материала, мм/год;
а
τ – принятый срок службы аппарата, год; при
05,0П ≤
мм/год
принимают
1
1
=с мм; для материалов, стойких в заданной среде, при отсутствии данных о проницаемости
рекомендуют
2
1
=с мм.
Допускаемое внутреннее избыточное давление
[]
[]
()
{}
()
[]
csDcsp
pp
−+−ϕσ= 2 . (1)
Эти расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки к диаметру
()
1,0≤− Dcs для
обечаек и труб при
200≥D мм и
()
3,0≤− Dcs при 200
<
D мм; при этом расчетные температуры не
должны превышать значений, при которых возникает ползучесть материалов.

Страницы