книги из ГПНТБ / Дуб Б.И. Арматура трубопроводов высокого давления

сваривается из двух симметричных деталей. Седла помеще­ ны на удлиненные присоединительные патрубки, благодаря чему достигается равномерная толщина стенок деталей корпуса, облегчаются их штамповка и последующая обра-

арматуры. Ввиду этого большой практический интерес представляют результаты выполненного ЦКТИ экспери­ ментального определения напряжений в корпусах задви­ жек на сверхвысокие параметры с проходом 100 мм и нормальной задвижки ВАЗ высокого давления с проходом

200 мм.

Тенсометрирование во время экспериментов произво­ дилось на паровой задвижке сверхвысокого давления, корпус которой отлит из стали марки ЛА-3. Определение напряжений производилось при внутреннем давлении

180 кг!см2, соответствующем рабочему давлению пара, и 280 кг/см2, несколько превышающем это давление воды.

ности—около 2,12. У водяной задвижки в месте наиболь­ ших концентраций напряжений запас прочности по отно­ шению к пределу текучести равен 2,19. Такие запасы прочности можно считать допустимыми.

Тенсометрирование корпуса задвижки высокого дав­ ления показало, что в сферической его части для условий работы паровой задвижки запас прочности по условному пределу ползучести несколько занижен.

У водяной задвижки при рабочем давлении 200 кг/сж2 запас прочности по отношению к пределу текучести угле­ родистой стали марки Ст. 25 будет 1,41.

При расчете корпусов задвижек ВАЗ использует сле­ дующий метод, основанный на результатах научно-иссле­ довательских работ ЦК.ТИ и ВТИ и нормах Котлонадзора.

Приведенное напряжение в цилиндрической части кор­ пуса задвижки (рис. 5-9).

196

Окружные напряжения при Р= 180 ат о™-о Окружные напряжения при Р-280ат

d)

Рис. 5-8. Распределение напряжений в корпусе задвижки Dy 100 мм, рассчитанной на сверхвысокое давление.

а — продольный разрез; б — поперечный разрез.

197

где DB — наибольший внутренний диаметр цилиндрической части горловины корпуса, мм;

s0 — толщина стенки корпуса в расчетном сечении, равная 0,5 (DH— DB) [мм];

DH — наружный диаметр горловины, мм;

с— прибавка к расчетной толщине стенки, учитываю­ щая минусовый технологический допуск и эксплуа­ тационный износ; ее принимают для DB до 200 мм

крышки с корпусом арматуры, а во фланцевой арматуре, кроме того, — и фланцевые соединения с трубопроводом.

Высокие давления и температуры рабочей среды ус­ ложняют условия работы фланцевых соединений: повы­ шаются растягивающие усилия и значительно возрастают необходимые усилия затяжки для получения нужной плотности соединения; при высоких температурах сни­ жается допускаемое напряжение металла, в результате

198

чего возрастают размеры фланцевого соединения; при ко­ лебаниях температуры рабочей среды температуры отдель­ ных частей массивного фланцевого соединения изменяются неравномерно (изменения температуры шпилек отстают от изменений температуры фланцев и прокладок), что вы­ зывает дополнительные температурные напряжения.

Для трубопроводов высокого давления применяют два основных способа соединения фланца с трубой: приварку

Рис. 5-10. Стальной литой фланец

(ГОСТ 1240-54).

200 кг/см2, а в табл. 5-3 [Л. 26] приведены размеры таких

до 450° С применяются стали марок Ст. 20 и Ст. 25; при температурах до 530° С — марок 12ХМ. и 15ХМА.

199

5-3. Конструкции уплотнений фланцевых соединений

Разнообразные типы уплотнений фланцевых соедине­ ний можно свести к следующим основным:

зубчатые (гребенчатые) прокладки; уплотнение без прокладок, достигаемое при помощи

шабровки поверхностей фланцев;

Рис. 5-12. Зубчатая (гребенчатая) прокладка для фланцевого соединения трубопроводов (нормаль ЛМЗ).

Рис. 5-14. Обварка наружных кро­ мок уплотнительных поверхно­ стей беспрокладочного фланцевого соединения.

ные нормали.

Уплотнение фланцевого соединения без прокладок до­ стигается тщательной шабровкой плоских уплотнительных поверхностей (рис. 5-13).

202

сборки соединения обва­ риваются (рис. 5-14).

На рис. 5-15 показано фланцевое соединение с линзовой прокладкой.

На рис. 5-16 приведе­

ный диаметр которого примерно на 30 мм больше наруж­ ного диаметра уплотнительной поверхности фланца. После

Рис. 5-16. Конструкция сварных мем­ бранных уплотнений.

Рис. 5-17. Фланец под кольцевую проклад­ ку овального сечения.

сборки фланцевого соединения прижатые друг к другу кольца сваривают по их наружной кромке.

На рис. 5-17 показана уплотнительная поверхность фланца под кольцевую прокладку (по ГОСТ 6971-54) для

ру =64; 100; 160 и 200 кг/см2, а в табл. 5-5 [Л. 26] даны размеры прокладок овального сечения для ру=200 кг/см2.

-203

выдавливался наружу, а уплотнения, содержащие резину, выгорали. Непригодными для работы со средой высокой температуры оказались также прокладки из меди и алю­ миния. Наилучшие результаты показало применение сталь­ ных прокладок.

В Германии для зубчатых прокладок используют твер­ дые стали с содержанием хрома 15—20% и молибдена до 1%. По стандарту от 1944 г. прокладки для питательной воды изготовляют из хромистой стали и для пара с темпе­ ратурой выше 475° С — из хромованадиевой стали. Твер­

1 Авторы А. В. Ратнер и В. Г. Зеленский.

2 Подробное описание дано в статье В. Г. Зеленского и А. В. Рат­ нера, «Самоуплотняющиеся прокладки и затворы арматуры», «Элек­ трические станции», 1957, № 5.

204