Коэффициент прочности сварных швов

3.1.4 Коэффициент прочности сварных швов

Коэффициент прочности сварных швов j_Р определяется в зависимости от группы аппарата по пособию [2].

При расчетном давлении 0,94 МПа и расчетной температуре 220 °С для взрывобезопасной, пожаробезопасной, вредной рабочей среды 2 класса опасности по пособию [2] определяем группу аппарата – 1.

Для аппаратов 1 группы длина контролируемых швов составляет 100% от общей длины швов.

Для стыковых швов с двусторонним сплошным проваром, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой коэффициент прочности сварных швов j_Р = 1.

3.1.5 Прибавки к расчетным величинам конструктивных элементов

Прибавка для компенсации коррозии С₁ принята исходя из максимально допускаемой скорости проникновения коррозии со стороны рабочей среды П = 0,05 мм/год.

Для элементов корпуса, подверженных коррозии со стороны рабочей среды, прибавка на коррозию составит

С₁ = П ×t = 0,05× 20 = 1 мм.

Прибавки С₂ для компенсации минусового допуска принимаются в зависимости от толщины листового проката [2]. Прибавку С₂ учитываем в том случае, когда ее значение превышает 5% от номинальной толщины листа. Общую прибавку к расчетным толщинам определяем по формуле

С = С₁ + С₂. (7)

3.2 Расчет цилиндрической обечайки

Расчет толщины стенки обечайки от действия внутреннего давления

Расчетная толщина стенки , мм

, (8)

где P – расчетное внутреннее избыточное давление, МПа;

D – внутренний диаметр обечайки, мм.

 мм.

Исполнительная толщина стенки

S ³ S_Р + С, (9)

где

С = С₁ + С₂ = 1 + 0,8 = 1,8 мм.

S ³ 4,79 + 1,8 = 5,63 мм.

С учетом стандартной толщины листа принимаем исполнительную толщину стенки обечайки S = 8 мм.

Допускаемое внутреннее давление

, (10)

 МПа.

Проверка условия прочности по внутреннему давлению

, (11)

0,94 МПа < 1,2 МПа.

Условие прочности выполняется.

3.2.2 Проверка условий применения расчетных формул

Полученное в результате расчетов значение S должно удовлетворять условию

, (12)

Условие (12) выполняется.

3.3 Расчет эллиптического днища

3.3.1 Расчет толщины стенки днища

Расчетная толщина днища , мм

, (13)

где R – радиус кривизны в вершине днища, мм.

R = D = 1000 мм.

 мм.

Исполнительная толщина днища

, (14)

где

С = С₁ + С₂ = 1 + 0,8 = 1,8 мм.

мм.

Принимаем  = 8 мм.

3.3.2 Определение допускаемого давления

Допускаемое давление для принятого значения S₁

, (15)

МПа.

Проверка условия прочности по формуле (11)

0,94 МПа < 1,2 МПа.

3.3.3 Проверка условий применения расчетных формул

Полученное в результате расчета значение толщины S₁ должно удовлетворять условию

, (16)

0,002 < 0,004 < 0,100.

Условие (16) выполняется.

3.4 Расчет конического днища

3.4.1 Расчет толщины стенки днища

По пособию [2] для конического отбортованного днища внутренним диаметром D = 1600 мм и углом при вершине конуса 2a = 90° радиус отбортовки составляет r = 200 мм.

Расчетный диаметр гладкой конической обечайки

, (17)

где а₁ – расчетная длина переходной части, мм.

. (18)

Исполнительная толщина стенки тороидального перехода S_Т для предварительного расчета принята равной исполнительной толщине стенки цилиндрической обечайки S.

S_Т = S = 8 мм.

 мм.

 мм.

Расчетная толщина стенки , мм

, (19)

где  – расчетный коэффициент прочности сварных швов.

Для соединения с тороидальным переходом

, (20)

где - коэффициент прочности кольцевого сварного шва.

 мм.

Исполнительная толщина конического днища

, (21)

 мм.

 = 8 мм.

Полученное в результате расчета значение  совпадает со значением , принятым для предварительного расчета.

Окончательно, исполнительная толщина конического днища, нагруженного внутренним избыточным давлением,  = 8 мм.

Допускаемое внутреннее давление

, (22)

МПа.

Проверка условия прочности по формуле (11)

0,94 МПа < 0,97 МПа.