2015-04-30
600
Основными расчетными параметрами для выбора конструкционного материала и расчета элементов аппарата на прочность являются температура и давление рабочего процесса.
Температура. Различают рабочую и расчетную температуру.
Рабочая температура t - это температура содержащейся или перерабатываемой среды в аппарате при нормальном протекании в нем технологического процесса.
Расчетная температура tR - это температура для определения физико-механичес-
ких характеристик конструкционного материала и допускаемых напряжений.
Расчетная температура определяется на основании тепловых расчетов или резуль-
татов испытаний. При положительных температурах за расчетную температуру стенки аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки. При отри-
цательной температуре стенки элемента сосуда или аппарата за расчетную темпе-
ратуру при определении допускаемых напряжений следует принимать температу-
ру 20 0С.
При невозможности произвести тепловые расчеты или измерения и в тех случаях, когда во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, за расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20 0С.
|
|
|
Давление. Различают рабочее, расчетное, условное (номинальное) и пробное давления.
Рабочее давление р - максимальное внутреннее избыточное или наружное давление среды в аппарате при нормальном протекании технологического процесса без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного устройства (клапана и др.).
Расчетное давление рR - максимальное допускаемое рабочее давление, на которое производится расчет на прочность и устойчивость элементов аппарата при макси-
мальной их температуре. Расчетное давление принимают, как правило, равным рабочему давлению или выше.
Расчетное давление может быть выше рабочего в следующих случаях:
- если во время действия предохранительных устройств давление в аппарате мо-
жет повыситься более чем на 10% от рабочего, то расчетное давление должно быть равно 90% от давления в аппарате при полном открытии предохранительного уст-
ройства;
- если на элемент действует гидростатическое давление от столба жидкости в аппарате, значение которого свыше 5% от расчетного, то расчетное давление этого элемента соответственно повышается на значение гидростатического давления.
Для элементов аппарата с раздельными пространствами, имеющими разные давления, за расчетное давление принимается каждое из них (без учета других). Допускается производить расчет на разность давлений, если при эксплуатации в лю-
|
|
|
бом случае надежно обеспечивается наличие давлений во всех пространствах.
Расчетным давлением при гидравлическом или пневматическом испытании аппарата является пробное давление.
Пробное давление - избыточное давление, на которое аппарат испытывается на прочность и плотность после его изготовления и периодически при эксплуатации. Значение пробного давления в зависимости от рабочего приведено в табл. 11.1
Таблица 11.1. Значения пробных давлений
| Сосуды | pR, МПа | Пробное давление рпр, МПа |
| Все, кроме литых | <0,5 | mах{1,5p[σ]20/[σ]; 0,2} |
| >0,5 | mах{1,25p[σ]20/[σ]; p + 0,3} | |
| Литые | Независимо от давления | mах{1,5p[σ]20/[σ]; 0,3} |
Примечание: [σ]20 и [σ] - допускаемые напряжения для материала сосуда или его элементов при температуре 20 °С и при рабочей температуре соответственно.
Условное (номинальное) давление ру - избыточное рабочее давление при температуре элемента 20 °С (без учета гидростатического давления). Для более высоких температур элементов аппарата условное давление снижается соответственно уменьшению прочности конструкционного материала.
Условные давления применяются при стандартизации аппаратов и их отдельных элементов. Согласно ГОСТ 356-68 применительно к рассматриваемым аппаратам рекомендуется следующий ряд условных давлений, МПа: 0,1; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,4; 10; 16; 20.
