ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ
Расчет на механическую прочность
Расчет на механическую прочность от внутреннего избыточного или наружного давления и внешних нагрузок (силы тяжести, ветровых, сейсмических и др.) производится для всех основных элементов аппарата (обечаек, крышек, днищ, трубных решеток теплообменников, тарелок колонн, фланцевых соединений и их крепежных деталей, перемешивающих устройств, опор и т. д.). Стандартные элементы при применении их в конструируемом аппарате выбираются на ближайшее большее условное давление для рабочей температуры и на прочность, как правило, не рассчитываются.
Допускаемые напряжения для конструкционных материалов из сталей для рабочих условий принимаются:
• для углеродистых сталей при расчетной температуре <380 °С и низколегированных сталей при расчетной температуре <420 °С равны меньшему из значений:
• для высоколегированной (аустенитной) стали при расчетной температуре <525 °С - меньшему из равенств:
Г1ст _ г, Г)СВ
Я
или
пт
При больших значениях расчетных температур допускаемые напряжения для любой стали принимаются равными наименьшему значению из равенств:
В этих выражениях [с] - допускаемое напряжение; о-| - предел текучести; он - предел прочности (временный предел прочности); Оод - условный предел текучести; о/; предел длительной прочности; Oi % - предел ползучести; пт, пв, nD, пи - соответствующие коэффициенты запаса прочности; ц - поправочный множитель.
К допускаемым напряжениям для деталей вводится поправочный множитель тр
• для деталей из стальных отливок при индивидуальном контроле неразрушающими методами он равен 0,8;
• для остальных стальных отливок - 0,7;
• для прочих деталей, как правило, 1.
Коэффициенты запаса прочности принимаются по табл. L1.1.
Коэффициент запаса устойчивости при расчете элементов аппарата на устойчивость по нижним критическим напряжениям принимается: для рабочих условий пу = 2,4; для условий испытания и монтажа пу =1,8.
|
Коэффгщиенты запаса прочности
|
При расчете на прочность и устойчивость сварных элементов аппаратов в расчетные формулы вводятся коэффициенты прочности сварных швов, значения которых в зависимости от конструкции шва и условий сварки принимаются по табл. 11.2.
Коэффгщиенты прочности сварных швов для стальных сосудов
и аппаратов по ГОСТ Р 52857.1 -2007
|
Таблица 11.2
|
|
Вид сварного шва и способ сварки |
Коэффициент прочности сварных швов для стальных сосудов и аппаратов |
Вид сварного шва и способ сварки |
Коэффициент прочности сварных швов для стальных сосудов и аппаратов |
||
|
Длина контролируемых швов 100 %* |
Длина контролируемых швов составляет от 10 до 50 %* |
Длина контролируемых швов составляет 100 %* |
Длина контролируемых швов от 10 до 50 %* |
||
|
Стыковой, дос - гупный 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 |
Стыковой, выполняемый вручную с одной стороны |
0,9 |
0,65 |
|
* Объем контроля определяется техническими требованиями на изготовление |
Исполнительные или принимаемые при конструировании размеры рассчитываемых элементов, как правило, должны быть больше расчетных на значение конструктивной прибавки, т. е.
S > SR + С.
Общее значение конструктивной прибавки
С = С + с2 + с3.
11.1.1. Требования к конструированию
Для стальных цилиндрических аппаратов, корпусы (обечайки) которых выполняются из листового проката, за базовый принимается внутренний диаметр, выбираемый из ряда, определяемого стандартом (ГОСТ 9617-76).
Для стальных аппаратов, корпусы которых выполняются из готовых труб, за базовый принимается наружный диаметр, выбираемый из ряда, определяемого стандартом (ГОСТ 9617-76).
Конструкция аппарата должна предусматривать возможность внутреннего осмотра, очистки, промывки и продувки. Внутренние устройства, препятствующие осмотру, должны быть съемными. Рубашки допускается выполнять приварными. Аппараты должны иметь люки - лазы для внутреннего осмотра, расположенные в удобных для обслужи-
вания местах. При наличии у аппарата съемных крышек или днищ и фланцевых штуцеров, обеспечивающих возможность внутреннего осмотра, лазы и люки в аппаратах не обязательны. Кожухотрубчатые теплообменники (за исключением испарителей с паровым пространством), а также аппараты с рубашкой для криогенных жидкостей допускается выполнять без лазов.
Для возможности проведения гидроиспытаний аппарат должен иметь штуцеры для наполнения и слива воды, а также для поступления и удаления воздуха (можно использовать технологические). На вертикальных аппаратах эти штуцеры должны быть расположены с учетом возможности гидроиспытаний в горизонтальном положении.
Для подъема и установки аппарата на нем требуется предусмотреть строповые устройства. Допускается для этих целей использовать имеющиеся на аппарате элементы (горловины, штуцеры, уступы и др.), если прочность их при этом не вызывает сомнений, что должно быть проверено расчетом.
