- •1 Цели и задачи курсового проектирования
- •2 Безопасность и экологичность проекта
- •3.2.2 Устройство и принцип действия массообменных устройств.
- •4.3.2 Расчет в условиях испытаний.
- •4.4 Определение коэффициента прочности сварного шва
- •4.5.3 Определение исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ.
4.3.2 Расчет в условиях испытаний.
Испытанию подвергается только корпус колонного аппарата.
Исходные данные для расчета приведены в таблице 4.5 и на рисунке 4.1. Результаты расчета приведены в таблице 4.6.
Таблица 4.5 – Исходные данные для условий испытаний для корпуса колонного аппарата
Параметр |
Значение |
Вид испытаний |
гидроиспытания |
Высота выпуклой части верхнего днища, мм |
h вдн =500 |
Глубина днища нижнего, мм |
h н дн = 650 |
Высота корпуса, заполненная водой при гидроиспытании, hводы, мм |
hводы = hвдн + hндн + Lк + L1+L2 =500+650+1000+7400+23700 =33250 |
Результаты расчета корпуса колонного аппарата в условиях испытаний представлены в таблице 4.6.
Таблица 4.6 – Результаты расчета корпуса КА в условиях испытаний
Параметр |
Корпус колонного аппарата |
Предел текучести при расчетной температуре, равной 20 0С, МПа |
σт = 220 |
Коэффициент запаса прочности по пределу текучести |
nТ =1,1 при гидроиспытаниях
|
Поправочный коэффициент к допускаемым напряжениям |
η = 1 |
Допускаемое напряжение в условиях испытаний при расчетной температуре, равной 200 С, МПа |
|
Пробное давление, МПа |
= |
Расчетное давление в условиях испытаний, МПа |
=Рпр +Рг воды =Рпр + ρ воды g hводы. = =2,32·106+1000·9,81·33,25=2,65 |
4.4 Определение коэффициента прочности сварного шва
Результаты определения коэффициента прочности сварного шва представлены в таблице 4.7.
Таблица 4.7 – Результаты расчета коэффициента прочности сварного шва
Наименование параметра |
Значение |
Название жидкой фазы (среды) |
стабильный бензин |
Название газообразной фазы |
углеводородный газ |
Расчетное избыточное внутреннее давление корпуса в рабочих условиях, МПа |
Рt рас=1,68 |
Расчетная температура стенки корпуса, 0С |
tрас кор =238 |
Взрывопожароопасные свойства среды |
взрывопожароопасная среда |
Класс опасности среды |
4 |
Группа аппарата |
1 |
Аппарат транспортируется целиком или частями |
Целиком |
Категория аппарата (для аппаратов, транспортируемых целиком) |
1 |
Длина контролируемых швов, в % от общей длины |
100 |
Коэффициент прочности сварного шва |
φ =1,0 |
4.5 Расчет исполнительной толщины стенки цилиндрической обечайки и днищ, находящихся под воздействием внутреннего избыточного давления
4.5.1 Определение расчетной толщины цилиндрической обечайки и днища без суммы прибавок.
Расчет выполняется либо для рабочих условий, либо для рабочих условий и условий испытаний.
Расчет на прочность цилиндрических обечаек и выпуклых днищ для условий испытаний проводить не требуется, если расчетное давление в условиях испытаний Рирас будет меньше, чем расчетное давление в рабочих условиях, умноженное на , т.е если
Рирас <; (4.1)
2,65 > 1,351,68МПа.
Данное условие не выполняется, значит, необходимо проводить расчет и для условий испытаний.
4.5.1.1 Расчет толщины стенки в рабочих условиях.
Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки Sц р и днищ Sдн р (без учета суммы прибавок С) производится, соответственно, по формулам (4.2) и (4.3):
- для цилиндрической обечайки
= мм; (4.2)
- для выпуклого эллиптического днища
= мм, (4.3)
где R – расчетный радиус днища, м.
Для эллиптического днища R = Dв.
4.5.1.2 Расчет толщины стенки в условиях испытаний.
В этом случае расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки и днища (без учета суммы прибавок С) определяется, соответственно, по формулам (4.4) и (4.5):
- для цилиндрической обечайки
= мм; (4.4)
- для выпуклого эллиптического днища
= мм. (4.5)
4.5.1.3 Определение расчетной толщины.
Так как не выполняется условие (4.1), то из значений, найденных по формулам (4.2) – (4.5) выбираются большие для цилиндрической обечайки и днища, по которым выполняются дальнейшие расчеты, т.е.
Sцр = max {Sцр (р.у) ; Sцр. (у.и)}= max {16,55 ; 17,35}=17,35 мм, (4.6)
Sднр= max {Sдн р (р.у.) , Sдн р (у.и)}= max {16,5 ; 17,3}=17,3 мм. (4.7)
4.5.2 Определение суммы прибавок к расчетной толщине.
Сумма прибавок к расчетной толщине определяется как сумма прибавки для компенсации коррозии и эрозии, мм, которая находится по скорости коррозии металла, мм/год, в заданной среде. При отсутствии данных С1 может приниматься равной 2 мм. Далее учитываются прибавки для компенсации минусового допуска по толщине листа и технологическая прибавка.
Исходные данные для расчета суммы прибавок представлены в таблице 4.8.
Таблица 4.8 – Значения прибавок к расчетной толщине
Наименование параметра |
Значение |
|
Цилиндрическая обечайка |
Днище |
|
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм |
С1 =2 |
С1 =2 |
Прибавка для компенсации минусового допуска, мм |
С2 =0,8 |
С2 =0,8 |
Прибавка технологическая, мм |
С3 =0 |
С3=1,8 |
Сумма прибавок С2 и С3 |
С2 + С3 = 0,8 + 0 =0,8 (˂5% расчетной толщины Sцр) |
С2 + С3 = 0,8 + 1,8= 2,6 (>5% расчетной толщины Sднр) |
Сумма прибавок к расчетной толщине стенки, мм |
Сц=С1+С2+С3= =2 |
Сдн=С1+С2+С3= =2+0,8+1,8=4,6 |