26 Вопрос.

Неотбортованные сферические (тарельчатые) днища. Данные днища представляют собой сферический сегмент 1, приваренный без всякой переходной (торовой) части к корпусу аппарата 2 (чаще всего к цилиндрической или конической оболочке) (рис. 5.9). Кроме рис. 5.9, различные способы присоединения тарельчатого днища к цилиндрической обечайке корпуса аппарата представлены на рис. 5.10. В месте соединения обечайки и тарельчатого днища происходит перелом меридиональной кривой, что способствует появлению значительных краевых сил и моментов локального характера.

В таких случаях для усиления окрестностей стыка «обечайкаднище» устанавливают опорные кольца жесткости 3 (рис. 5.9) или 1 (5.11, ав) чаше всего прямоугольного сечения, увеличивают высоту цилиндрической обечайки, устанавливают радиальные ребра жесткости 2 или специальные опорные выступы 3 (рис. 5.11, г).

Однако какой бы способ укрепления не применялся, действие краевых сил и моментов в месте соединения «обечайкаднище» никак не может быть погашено полностью, и поэтому оно будет способствовать появлению в данном сопряжении значительных опасных напряжений. Установка даже большого числа радиальных ребер (рис. 5.11, г) не улучшает работы соединения «обечайкаднище», потому что ребра снижают напряжения только в непосредственной близости от места их установки и не более того.

По этой причине тарельчатые днища применяют в основном в стальных сварных цилиндрических аппаратурах вертикального и горизонтального исполнения, работающих под наливом, а также под избыточным давлением среды не более 0,07 МПа и температур до +200°С (например, в резервуарах, баках, цистернах содержащих инертные жидкости и газы (воздух, воду, масло)).

Согласно нормативным документам применение таких днищ для аппаратов, работающих под избыточным давлением более 0,07 МПа, не допускается. Для аппаратуры, работающей с давлением, не превышающим 0,07 МПа, применение тарельчатых днищ вполне уместно и даже предпочтительно употреблению плоских днищ и крышек. Согласно OCT 26 01-129775 тарельчатые днища могут изготавливаться горячей штамповкой из плоских круглых заготовок диаметром от 400 до 3000 мм и толщиной стенки от 4 до 12 мм, состоящих из одной или нескольких частей, сваренных между собой встык (рис. 5.3).

Согласно рекомендациям ПБ 03-384-03, тарельчатые днища должны:

• иметь радиус сферы R_с  не менее 0,85D и не более D (D  внутренний диаметр днища), т.е. 0,85D ≤ R_с ≤ D;

• привариваться к корпусу аппарата сварным швом со сплошным проваром.

Как показала производственная практика, наиболее рациональным способом укрепления тарельчатых днищ является использование их в качестве приварного или литого (кованого) сферического сегмента в составе одноименных фланцевых крышек (рис. 5.11, в и 5.12).

Тарельчатые фланцевые крышки рекомендуется применять:

• в литых аппаратах для любого D независимо от давления среды;

• в кованых аппаратах при D  600 мм.

В сварных сосудах и аппаратах, в настоящее время, такие крышки применяются довольно редко. Большей частью они заменены эллиптическими.

Тарельчатые днища и фланцевые крышки отличаются от других типов выпуклых днищ (крышек) простатой изготовления, относительно малой высотой и небольшой металлоемкостью даже в сравнении с плоскими днищами или крышками.

К недостатки тарельчатых днищ и крышек можно отнести:

• значительные концентрации напряжений (особенно у днищ) в месте присоединения сферического сегмента к обечайке или к тарелке фланца;

• не возможность полного устранения концентрации напряжений даже при применении различных вариантов укрепления днищ и крышек;

• не возможность применения сварных днищ (крышек) в аппаратах работающих под давлением более 0,07 (5,0) МПа.