5) Допускаемое напряжение при статических однократных нагрузках ():
- для рабочего состояния
[σ] =η σ*,
где σ* — нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре;
Нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре ; (таблица 1.2) Страница 1
η — поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки:
Значения поправочного коэффициента η в зависимости от вида заготовки:
Листовой прокат ………..1,0
Отливки, подвергающиеся индивидуальному контролю неразрушающими методами…..0,8
Отливки, не подвергающиеся индивидуальному контролю….…..0,8
- при испытаниях:
гидравлических - [σ]и = ;
пневматических - [σ]и = ;
где στ20 - минимальное значение предела текучести при температуре +20 °С (см. в приложении табл. I—VI).Страницы 25 - 28
Для марок сталей, не указанных в табл. 1.2 и 1.3, нормативное допускаемое напряжение определяют по формуле
;
где: — минимальное значение предела текучести при расчетной температуре;
— минимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре;
— среднее значение предела длительной прочности за 105 ч при расчетной температуре;
— средний 1 %-ный предел ползучести за 105 ч при расчетной температуре;
— коэффициенты запаса прочности по пределам соответственно текучести, прочности, длительной прочности и ползучести, = 1,5; =2,4; = 1,5; — = 1.
6) Расчетные значения модуля продольной упругости Е в зависимости от температуры для углеродистых и легированных сталей, алюминиевых, медных и титановых сплавов приведены в приложении, табл. VII— X.
7) Коэффициент прочности сварных, и паяных соединений φ характеризует прочность соединения в сравнении с прочностью основного металла.
Значения φ в зависимости от конструкции и способа соединения (при длине контролируемых швов, составляющей 100 %) для стальных, алюминиевых, медных и титановых аппаратов приведены соответственно в табл. 1.7 — 1.10.
Прибавка к расчетным толщинам конструктивных элементов определяется по формуле
С = С1 + С2 + С3,
где: С1 - прибавка для компенсации коррозии и эрозии:
С2 - прибавка для компенсации минусового допуска;
С3 - технологическая прибавка.
С1 = Пτв + Сэ;
Сэ - прибавка для компенсации эрозии,
П - проницаемость среды в материал (скорость коррозии),
τв - срок службы аппарата.
При двустороннем контакте с коррозионной (эрозионной) средой прибавка С1 соответственно увеличивается. Для изготовления химического оборудования применяют материалы, у которых скорость коррозии П ≤ 0,1 мм/год.
Прибавку Сэ рекомендуется учитывать лишь в следующих случаях:
- при движении среды в аппарате со значительными скоростями (для жидких сред—более 20 м/с, для газообразных — более 100 м/с);
- при наличии в движущейся среде абразивных твердых частиц;
- при ударном действии среды на деталь.
Величина прибавки С3 предусматривает компенсацию утонения стенки элемента сосуда или аппарата при технологических операциях (вытяжке, штамповке, гибке и т. д.) и зависит от принятой технологии изготовления.
Прибавки С2 и С3 учитывают в тех случаях, когда их суммарное значение превышает 5 % номинальной толщины листа. Технологическая прибавка С3 не включает в себя округление расчетной толщины стенки до номинальной толщины по стандарту.
Элементы аппаратов, нагруженные внутренним давлением
Рассмотрим основные зависимости для расчета цилиндрических и конических обечаек, сферических и эллиптических оболочек, плоских крышек и днищ, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением.