1 Конструкция колонны и условие эксплуатации
![]()
|
4 Расчет укрепления отверстийЦель расчета: определение размеров укрепляющих элементов. Расчетные схемы штуцеров приведена на рисунке 5. Исходные данные для расчета: расчетное давление в колонне PR = 11 МПа; внутренний диаметр колонны D=1200 мм; исполнительная толщина обечайки и днища s=50 мм; допускаемое напряжение при T=250 С и s=50 мм, []=145 МПа; допускаемое напряжение при T=250 С и s<50 мм, []=162 МПа; коэффициент прочности сварного шва =1; общая прибавка к толщине металла для корпуса колонны с=2 мм; общая прибавка к толщине металла для штуцера cs=1 мм. ![]() Рисунок 5— Основная расчетная схема соединения штуцера со стенкой сосуда 4.1 Выбор материала Удаление материала стенки в вырезе эквивалентно удалению каких то связей в системе и для сохранения ее равновесия необходима их компенсация. Для изготовления штуцеров применяется сталь 16ГС допускаемое напряжение для которого при tR=250 C равно []250=162 МПа. Для условного давления Ру=11 МПа выбираются тонкостенные штуцера с фланцами по ОСТ 26-1410-76. Все размеры штуцеров заносятся в таблицу 2. Таблица 2 — Таблица штуцеров
4.2 Расчетные диаметры 4.2.1 Расчетные диаметры укрепляемых элементов определяются по формулам - для цилиндрической обечайки DR = D (0) Для штуцеров A1, В1, В2, И, К1, К2, Р, С, М1, М2, Ж1, Ж2, Жn DR = 1200 мм. - для эллиптических днищ при высоте днища H = 0,25D ![]() где x — расстояние от центра укрепляемого отверстия до оси эллиптического днища. Для штуцера Д1, С ![]() Для штуцера Е1, Г ![]() 4.2.2 Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайке, ось которого совпадает с нормалью к поверхности в центре отверстия определим по формуле dр=d+2cs, (0) Для штуцеров A1, В1, В2, И, К1, К2, Р, С, М1, М2, Ж1, Ж2, Жn при d = 273 мм, dР = 273 + 21 = 275 мм, при d = 108 мм, dР = 108 + 21 = 110 мм, при d = 159 мм, dР = 159 + 21 = 161 мм, при d = 57 мм, dР = 57 + 21 = 59 мм, при d = 450 мм, dР = 450 + 21 = 452 мм. Расчетный диаметр отверстия для смещенного штуцера на эллиптическом днище определяют по формуле ![]() Для штуцера Д1 ![]() Для штуцера С ![]() Для штуцера Е1![]() Для штуцера Г![]() Выбранные диаметры удовлетворяют расчет. 4.3 Расчетные толщины Расчетная толщина стенки штуцера нагруженного как внутренним так и внешним давлением определяется по формуле ![]() где 1 — коэффициент прочности продольного сварного соединения штуцера, 1 = 1, [1]=162 МПа при Ду=50 мм, ![]() при Ду=100 мм, ![]() при Ду=150 мм, ![]() при Ду=200 мм, ![]() при Ду=250 мм, ![]() при Ду=450 мм, ![]() Расчетные толщины удовлетворяю принятым толщинам. 4.4 Расчетные длины штуцеров Расчетные длины внешней и внутренней частей круглого штуцера, показано на рисунке 6, участвующие в укреплении отверстий и учитываемые при расчете, определяют по формулам ![]() ![]() Длину внешней части l3 принимаем равной нулю. ![]() Рисунок 6 – Схема укрепления отверстий в обечайке при Ду=50 мм, ![]() при Ду=100 мм, ![]() при Ду=150 мм, ![]() при Ду=200 мм, ![]() при Ду=250 мм, ![]() при Ду=450 мм, ![]() Принятые длины штуцеров удовлетворяют расчетным длинам. 4.5 Одиночные отверстия 4.5.1 Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния, что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров удовлетворяют условию ![]() где ![]() Для отверстий находящихся на обечайке![]() На цилиндрической части корпуса колонны отсутствуют отверстия, расстояние между которыми меньше 480 мм. На днищах ![]() На днищах отверстия считать взаимовлияющие, т.к. bисп=320-108/2-10-159/2-16=160,5 мм. 660 мм > 160,5 мм. 4.5.2 Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления при наличии избыточной толщины стенки сосуда вычисляется по формуле ![]() ![]() Для штуцеров В1, К1, К2, К, Р и М укрепление отверстий не требуется. Для штуцеров А1, В2 и Жn требуется укрепление отверстий. 4.5.3 Расчет укрепления одиночных отверстий 50> |