Розміри болтів та болтових отворів для різних умовних тисків у трубопроводі , мПа

Висота виступу фланця для умовного проходу до 250 мм дорівнює 3 мм, для більше 300 мм = 4 мм. Діаметр нарізання з’єднувальних болтів приймають на 1...2 мм менше від діаметра болтового отвору (рис. 7.1, табл. 7.3).

Рис. 7.1. Фланцеве з’єднання трубопроводів:

1 – фланець; 2 – болт; 3 – гайка; 4 – прокладка;

5 - труба

Загальне розривне зусилля визначають залежно від тиску в трубопроводі, розмірів фланцевого з’єднання та матеріалу прокладки, Н

,

де – тиск в трубопроводі, МПа; – зовнішній діаметр з’єднувального виступу, мм (табл. 7.2 ).

Попереднє затягування болтів фланцевого з’єднання повинно забезпечити нерозкриття стику при деформуванні болтів, фланців та прокладки під дією навантаження. Виходячи з цієї умови, визначають навантаження, що сприймаються кожним болтом, Н:

,

де – коефіцієнт додаткового затягування болтів, який залежить від матеріалу прокладки: для азбесту або картону =1,6; для гуми та шкіри =1,7…1,8; для пароніту =2; – кількість болтів у з’єднанні (табл. 7.3 ).

Умова міцності болта

,

де – дійсне напруження розтягування у поперечному перерізі нарізної частини болта, Па; – внутрішній діаметр нарізки болта, м; – допустиме напруження на розрив для болтів із сталі

Ст. 3, Па.

Різьба	М12	М14	М16	М18	М20	М22	М24	М27
, м	0,0101	0,0119	0,0138	0,0153	0,0173	0,0193	0,0208	0,0238
[ ], Па	20x106	25x106	30x106	35x106	39x106	43x106	46x106	49x106

Якщо дійсне напруження більше, ніж допустиме, умову міцності можна забезпечити, якщо прийняти для болтів міцнішу сталь (Ст. 4...Ст. 6, сталь 25...сталь 55). В цьому випадку отримане допустиме напруження необхідно помножити на відношення границі текучості прийнятої марки сталі до границі текучості сталі Ст. 3.

Марка сталі Ст. 3 Ст. 4 Ст. 5 Ст. 6

, МПа 230 250 270 300

Марка сталі сталь 25 сталь 35 сталь 45 сталь 55

, МПа 280 320 360 390

Катети внутрішніх зварних швів приймають не більше товщини стінки труби. При тиску в трубопроводі менше 1,0 МПа зовнішній шов не має фаски на фланці, а при більше 1,0 МПа цей шов посилюється фаскою 60 град. на фланці.

Зовнішній зварний шов перевіряють на зріз, виходячи з умови:

,

де – площа небезпечного перерізу шва, м²

,

де – зовнішній діаметр труби, м; – катет зварного шва, м, = 80 МПа – допустиме напруження на зріз зварного шва. При наявності фаски на зовнішньому зварному шві отримане значення площі небезпечного перерізу шва збільшити вдвоє.

Після виконання розрахунків викреслити складальну одиницю фланцевого з’єднання.