5. Расчет укрепления вырезов в стенках резервуара с целью упрочнения штуцера

Расчеты по укреплению вырезов под патрубки в стенках резервуаров и упрочнению штуцера следует выполнять по п.5.1.

1. Расчет укрепления вырезов в стенках сосудов и аппаратов

Рисунок 5.1- Схема размещения укрепляющего кольца

Отверстия в сосудах для установки штуцеров и люков ослабляют мери­диональное сечение цилиндрической стенки аппарата. Поэтому их укреп­ляют либо наваркой накладного укрепляющего кольца 2 диаметром D_K (рис. 5.1), либо утолщением стенки корпуса 3 и патрубка 1.

Укрепляющее кольцо ставят снаружи аппарата и снабжают сигнальным отверстием с резьбой Ml0, располагаемым в нижней части кольца. Во время эксплуатации и гидроиспытаний отверстие должно быть открыто, что позво­ляет обнаружить нарушение герметичности основного шва, прикрепляющего патрубок к корпусу аппарата. Укрепляющее кольцо может быть выполнено составным (из двух половин). Угол сварного шва кольца должен быть вы­полнен на всю толщину составного кольца. В этом случае выполняют два сигнальных отверстия (по одному в каждой половине кольца).

19 Расчет укрепления

Расчетная площадь поперечного сечения металла стенки F_o, удаленного вырезом, должна компенсироваться за счет площади сечения патрубка F_tt

площади сечения, избыточного над расчетным, металла стенки корпуса F и площади сечения укрепляющего кольца F₂, т. е.

F₀<F + F₁ +F₂ (5.1)

2. Укрепляющий металл должен быть расположен в зоне MNPQ (см. рис. 5.1). Протяженность зоны определяется величиной L, за ее границами укреп­ление неэффективно.

3. Располагать вырезы на продольных швах не рекомендуется. Величины, входящие в выражение (6.1), определяют по следующим формулам:

(5.2)

В формулах (5.2), согласно рис. 5.1, приняты следующие обозначения:

S, S₁ и S_p, S_lp — соответственно, действительная и расчетная толщина стенки корпуса и патрубка;

S₂ и Dk— толщина сечения и диаметр укрепляющего кольца, соответст­венно.

Избыточную, сверх расчетной, площадь F получают за счет округления толщины стенки в сторону большую расчетной и наличия сварных швов в теле сосуда. Так как вырезы располагают вне швов, то коэффициент (φ идет в запас и в формуле (5.2) вместо Sp подставляют (φSp. Величину L определяют следующим образом: - при отсутствии укрепляющего кольца

(5.3)

при наличии укрепляющего кольца в случае:

(5.4)

(5.5)

Значение S_x определяют подбором из уравнения

(5.6)

а S₂ принимают обычно равной толщине стенки сосуда S.

Диаметр укрепляющих колец берут в пределах Dk= (1,6...2) d (например,

20

D_K≈l,6d, при d =1200 мм и D_K≈2d при d=200 мм). Для промежуточных значе­ний диаметров d диаметр укрепляющего кольца D_K можно найти интерполя­цией (по линейному закону).

Показатели механических свойств металла, укрепляющего кольца, не должны быть ниже, чем у металла корпуса. Иногда укрепления выполняют отбортовкой стенки сосуда или вваркой отбортованного элемента.

Укрепляющее кольцо 2 (см. рис. 5.1) приваривают двумя сварными швами, причем в расчет принимают швы приварки по наружному контуру.

21