где
. (96) , (97) МПа.Приращение меридиональных напряжений в цилиндрической обечайке в рабочих условиях для плоских приварных фланцев, МПа:
на наружной поверхности обечайки
на внутренней поверхности
, (99)где
, (100) МПа; , (101) МПа, МПа, МПа.Окружные напряжения в цилиндрической обечайке при затяжке соединения для плоских приварных фланцев, МПа:
на наружной поверхности обечайки
, (102)на внутренней поверхности
Приращения окружных напряжений в цилиндрической обечайке в рабочих условиях для плоских приварных фланцев, МПа:
на наружной поверхности обечайки
, (104)на внутренней поверхности
. (105) МПа, МПа.Условие статической прочности фланца:
при затяжке соединения
, (106) МПа,в рабочих условиях
, (107)442,4 МПа < 562,5 МПа.
Условия статической прочности фланцевого соединения выполняются.
3.6.8 Требования к жесткости фланцевого соединения
Условие жесткости (герметичности) фланцевого соединения
, (108)где
– допускаемый угол поворота фланца, рад.Для плоских приварных фланцев в рабочих условиях
= 0,013 рад.Проверка условия жесткости:
< 0,013 (рад).Условие жесткости выполняется.
3.6.9 Расчет крышки люка
Расчетная толщина плоской круглой крышки с дополнительным краевым моментом
где
- коэффициент ослабления крышки отверстиями; - безразмерный коэффициент; - расчетный диаметр крышки, мм.Расчетный диаметр крышки
равен среднему диаметру прокладки: мм.Коэффициент ослабления для крышек без отверстий
Коэффициент
определяется по формуле: , (110)где
– безразмерный коэффициент; - диаметр болтовой окружности, мм. мм. , (111)где
- реакция прокладки, Н; - болтовая нагрузка, Н; - равнодействующая внутреннего давления, Н. ; ; ;Расчетная толщина крышки по формуле (109)
мм.Исполнительная толщина крышки
(112)где С1 - прибавка на коррозию.
мм.Толщина плоской крышки по стандарту [7]S1 = 26 мм.
Толщина плоской крышки в месте уплотнения, мм
, (113)где
, (114)В формуле (114) индекс «р» указывает на то, что величина относится к рабочему состоянию или условиям испытания, индекс «м» – к условиям монтажа.
Болтовая нагрузка в рабочих условиях,
, (115) Н,Допускаемое напряжение материала крышки в рабочих условиях
МПа.Болтовая нагрузка в условиях монтажа
МПа.Допускаемое напряжение материала крышки в условиях монтажа
МПа.Коэффициент
в формуле (93) . (116)Толщина крышки в месте уплотнения по формуле (113)
мм.Окончательно толщина крышки в месте уплотнения принята согласно стандарта [7]
S2 = 23 мм.
Толщина плоской крышки на краю, мм
, (117) мм.Окончательно толщина крышки в месте уплотнения принята согласно стандарта [7]S3 = 17 мм.
Допускаемое давление для плоской крышки с дополнительным краевым моментом
, (118)где С = С1 – прибавка на коррозию, мм.
МПа.0,94 МПа < 1,4 МПа.
Условие прочности выполняется.
3.7 Выбор опор
Аппарат установлен на 4 опорных лапах.
Усилие, действующее на опорную лапу при обеспечении равномерного распределения нагрузки между всеми опорными лапами, Н
, (119)где G – вес аппарата в рабочих условиях, Н.
Масса аппарата в рабочих условиях с учетом изоляции [1]:
m= 12150 кг.
Вес аппарата
, (120)где g – ускорение свободного падения, м / с2.
G = 12150 × 9,81 = 1,192× 104 Н,
Н.По пособию [4] принимаем сварные лапы с увеличенным вылетом для изоляции с допускаемой нагрузкой на опорную лапу 40000 Н.
Обозначение: Опорная лапа 3–40000 ГОСТ 26296–84.
Сварная опорная лапа с увеличенным вылетом для изоляции
= 270 мм; h = 525 мм; = 300 мм; = 535 мм;