Расчет фланцевого соединения люка

3.6 Расчет фланцевого соединения люка

3.6.1 Определение расчетных параметров

По расчетному давлению 0,94 МПа и расчетной температуре 220 °С для аппарата 1 группы принимаем плоский приварной фланец из стали 12Х18Н10Т с уплотнительной поверхностью типа шип-паз на условное давление 1,0 МПа [3].

Расчетная температура изолированного фланца [3]:

t_ф = t = 220 °С.

Расчетная температура болтов

t_б= 0,97×t, (61)

t_б = 0,97×220 = 213,4°C.

Допускаемое напряжение для материала болтов (Сталь 12Х18Н10Т) при расчетной температуре определяем по методическим указаниям [3]:

 МПа.

Допускаемые напряжения для материала фланца в сечении S₀:

в рабочих условиях

, (62)

где - минимальное значение предела текучести и временного

сопротивления (предела прочности) материала фланца при

расчетной температуре,

 МПа;

в условиях затяжки

, (63)

где - минимальное значение предела текучести и временного

сопротивления (предела прочности) материала фланца при

температуре 20° С,

 МПа.

Расчет фланцевого соединения для условий испытаний не производится,

так как выполняется условие (6)

1,37 < 1,35× МПа.

3.6.2.  Определение вспомогательных величин

Эффективная ширина прокладки

b₀ =  при  £ 15 мм, (64)

где  – исполнительная ширина прокладки.

Во фланцевом соединении применяется прокладка из паронита исполнения 1 по стандарту [3]:

 мм,

b₀ = 12,5 мм.

Линейная податливость неметаллической прокладки, мм/Н

, (65)

где  – толщина прокладки, мм [3];

 – коэффициент обжатия прокладки [3];

 – условный модуль сжатия прокладки, МПа [3];

- средний диаметр прокладки, мм.

 мм.

мм/Н.

Податливость болтов, мм/Н

, (66)

где  – расчетная длина болта, мм;

- модуль продольной упругости материала болта при температуре

20 °С, МПа;

f_б - площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резь-

бы, мм²;

n – количество болтов;

 – расстояние между опорными поверхностями гайки и головки болта, мм;

d – наружный диаметр болта, мм.

 МПа; d = 20 мм; n = 24; f_б = 225 мм²;

мм;

 мм.

1/Н×мм.

Эквивалентная толщина плоского приварного фланца

S_Э = S₀ = 8 мм.

Угловая податливость фланца

,

где

; (67)

; (68)

; (69)

; (70)

. (71)

;

1/Н×мм.

Угловая податливость плоской крышки

, (72)

где

, (73)

где  – толщина плоской крышки соответственно в зоне уплотнения и на наружном диаметре, мм [7].

; (74)

;

;

 1/Н×мм.

Плечи моментов сил, мм

, (75)

 мм;

, (76)

 мм.

Коэффициент жесткости фланцевого соединения с плоской крышкой

, (77)

где

. (78)

,

.