Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды (стр. 27 )

8.7.2. Определение размеров прокладки

8.7.2.1. Расстояние от внутренней кромки фланца до внутреннего диаметра прокладки u принимается по табл. 8.9.

Таблица 8.9

#G0Прокладка	и, мм, не менее
Плоская:
резина	3
паронит	2
металл
Комбинированная и зубчатая
Профильная	3

Примечание. — толщина прокладки, высота зубца, диаметр

прутка или наибольшая высота профильной прокладки, мм.

8.7.2.2. Наружный диаметр прокладки определяется по формуле

D = D + 2b + 2u.

Для профильных прокладок b - ширина профиля (наибольший размер).

Для плоских приварных фланцевых соединений

D = D + 2s + 2b + 2u.

8.7.3. Выбор размеров конического перехода

8.7.3.1. Относительная толщина конического перехода у основания фланцевого соединения К предварительно принимается согласно табл. 8.10.

Таблица 8.10

#G0р, МПа	0,1-0,25	0,6	1,0	1,6	2,5	4,0	6,4	10,0	16,0	20,0
К	1,3	1,4	1,5	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8

Примечание. К = s/s.

8.7.3.2. Толщина конического перехода определяется по формуле s = Ks.

При выполнении расчетов на ПЭВМ рекомендуется первоначально принимать s = 2s.

8.7.3.3. Высота конического перехода предварительно принимается равной h = 3s.

8.7.4. Геометрия размещения шпилек и выбор наружного диаметра фланца

8.7.4.1. Диаметр окружности шпилек и наружный диаметр фланца определяются по формулам:

для фланцев с коническим переходом

D > max(D + 2s + 2a + e; D + d + 10),

D = D + e + 2a;

для плоского фланца

D > max(D + 2s + 2a + e; D + d + 10),

D = D + e + 2a;

для плоского приварного фланца

D > max(D + 4s + 2a + e; D + d + 10),

D = D + e + 2a;

для нажимного кольца

D > max(D + 2s + 2a + e; D + d + 10),

D = D + 2s + 2a;

D = D + e + 2a

для опорного бурта

D = D - d - (28),

где геометрические размеры a, a, e, d (см. рис. 8.1) принимаются в зависимости от выбранного наружного диаметра шпильки (см. табл. 8.4). Геометрический размер а принимается не менее радиуса перехода r от шейки фланца или от цилиндрического участка фланца к тарелке фланца.

Радиус перехода r рекомендуется принимать в пределах (0,6-0,8)s, но не менее 6 мм при D < 600 мм; 10 мм при 600 < D < 1000 мм; 12 мм при D > 1000 мм.

Примечание. Допускается уменьшение диаметра окружности шпилек и наружного диаметра фланца при условии обеспечения возможности сборки и затяга шпилек.

8.7.4.2. Значение шага шпилек должно находиться в пределах, указанных в табл. 8.11, и выбирается исходя из опыта эксплуатации аналогичных фланцевых соединений.

Рекомендуемое значение шага шпилек из условия местного раскрытия фланцевого соединения принимается:

при рD < 1200

при рD > 1200 - для обычных гаек;

- для колпачковых гаек.

Таблица 8.11

#G0Условный диаметр	Условное давление	Обычные гайки	Колпачковые гайки
D > 100 мм	р < 2,5 МПа р > 2,5 МПа	2,1d < l < 5d 2,1d < l < 3d	1,5d < l < 5d 1,5d < l < 3d
D < 100 мм	Независимо от р	2,1d < l < 5d	1,5d < l < 5d

8.7.4.3. Число шпилек

Принимается значение числа шпилек z, округленное в большую сторону. Рекомендуется принимать число шпилек кратным четырем.

Допускается при z’ > 8 принимать значения числа шпилек, округленные до ближайшего большего целого числа, при z’ < 8 число шпилек должно быть кратно двум, но не менее четырех шпилек.

8.7.4.4. Уточненное значение шага шпилек

8.7.4.5. Расчетный диаметр прокладки определяется по формуле

D = D - b.

8.7.4.6. Наружный диаметр мембраны определяется по формуле

D < D - d - 10.

8.7.5. Определение усилий на шпильки

8.7.5.1. Минимальное усилие, необходимое для обжатия прокладки

F = Dbq,

где b, b, q принимаются согласно п. 8.7.1.8.

При уплотнении мембранного типа F = 0.

8.7.5.2. Минимальное усилие на прокладку, необходимое для сохранения плотности при рабочем давлении и давлении гидравлического испытания

F = Dbq, F = Dbq,

где q = mхр - удельное давление на прокладку в рабочих условиях, МПа;

q - удельное давление на прокладку при гидравлическом испытании, МПа;

q = 0,8mхр,

здесь произведение mх выбирается по табл. 8.12.

Таблица 8.12

#G0	тх
Прокладка	Фланцы сосудов	Фланцы трубопроводов
Плоская, комбинированная	1,2	1,5
Профильная, зубчатая	1,5	2,0

Для металлических прокладок коэффициент х принимается равным единице. Для остальных прокладок коэффициент х выбирается по табл. 8.13.

Таблица 8.13

#G0Температура, °С	20	200	300	400
х	1,0	1,5	2,0	2,5

При уплотнении мембранного типа F = 0, F = 0.

8.7.5.3. Растягивающие усилия в шпильках от рабочего давления и давления гидравлического испытания определяются по формулам:

при уплотнении прокладочного типа

при уплотнении мембранного типа

8.7.5.4. Расчетные усилия, воспринимаемые шпильками, следующие:

при уплотнении прокладочного типа

F = max{F, F } - усилие затяга,

F = F + F - усилие при гидравлическом испытании,

F = F + F - усилие в рабочих условиях при расчетной температуре ниже 400 °С,

F = max{F + (1,0 + n)F, F - 0,5(n - 0,2)F } - усилия в рабочих условиях при расчетной температуре, равной или более 400 °С;

при уплотнении мембранного типа

F = 0,3F - усилие затяга во фланцевом соединении, работающем при расчетной температуре ниже 400 °С,

F = (0,3 + 0,5n)F - усилие затяга во фланцевом соединении, работающем при расчетной температуре, равной или более 400 °С,

F = F - усилие при гидравлическом испытании,

F = 1,3F - усилие в рабочих условиях.

Коэффициент n, учитывающий влияние ползучести, следует принимать по табл. 8.14.

Допускается принимать меньшее значение коэффициента n, если это обосновано расчетом релаксации напряжений в шпильках и резьбе.

Таблица 8.14

#G0	п
Сталь	Температура среды, °С
	375	400	425	450	475	500	525	550	575	600	625
Углеродистая	0	0,5	1,0	1,5	2,5	4,0	-	-	-	-	-
Хромистая, хромомолибденовая	0	0	0,5	1,0	1,5	2,5	4,0	6,0		-	-
Хромомолибденованадиевая	0	0	0	0,5	1,0	1,5	2,5	4,0	6,0	-	-
Аустенитная	0	0	0	0	0	0	0,5	1,0	1,5	2,0	4,0

8.7.6. Проверка условий прочности в шпильках