Вибір кріпильних виробів фланцевих з’єднань (стр. 2 из 24)

Для посудини 3 групи за ГСТУ 3-17-191-2000 підібрати фланцеве з'єднання штуцера апарата умовним проходом DN 100 мм. Робочий тиск в апараті 0,7 МПа, робоча температура 285 °С. Матеріал корпуса апарата сталь марки 09Г2С. Середовище в апараті 3 класу небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76.

Виконання завдання:

Матеріал фланця приймаємо як матеріал штуцера – сталь марки 09Г2С.

За таблицею 2 для тиску 0,7 МПа при температурі 285 °С приймаємо плоскі приварні фланці номінальним тиском PN 1,0 МПа.

За таблицею 1 для сталевих плоских приварних фланців зі сталі марки 09Г2С при номінальному (умовному) тиску PNвід 0,1 до 2,5 МПа та розрахунковій температурі 285 °С приймаємо матеріал болтів та гайок – сталь марки 14Х17Н2.

За таблицею 3 для речовин 3 класу небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76 приймаємо групу трубопроводу А(б).

За таблицею Б.1 для речовин групи А(б) при номінальному (умовному) тиску PN до 2,5 МПа для штуцерів апарата приймаємо фланці зі з’єднувальним виступом.

Рисунок 1 – Фланець штуцера апарата

Розміри фланця зі з’єднувальним виступом (виповнення 1), виготовленого зі сталі 09Г2Сз умовним проходом DN 100 мм на номінальний тиск PN 1 МПа приймаємо за таблицею А.1:

dв=110 мм;

D=215мм;

D₁=180мм;

D₂=158мм;

b=19 мм;

h=3мм;

n=4 мм;

d=18мм;

болти М16.

Умовне позначення фланця штуцера:

Фланец 1-100 А-10 ст.09Г2С ГОСТ 12820-80.

За таблицею Д.1 додатку Д для сухих нейтральних газів при робочих параметрах для фланців штуцерів апарата приймаємо прокладки з парониту загального призначення (ПОН) за ГОСТ 481-80.

За таблицею Д.1 додатку Д для фланців з ущільнювальною поверхнею зі з’єднувальним виступом (виповнення 1) приймаємо прокладку виповнення А. Розміри плоскої еластичної прокладки для фланця з умовним проходом DN 100 мм на номінальний (умовний) тиск PN 1,0 МПа приймаємо за таблицею Д.3 додатку Д:

D=161 мм; d=106 мм.

Умовне позначення прокладки з умовним проходом DN 100 мм на номінальний тиск PN 1 МПа, виготовленої з парониту загального призначення (ПОН):

Прокладка А-100-10-ПОН ГОСТ 15180-86.

Таблиця 2 – Типи і межі застосування фланців арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів

Тип фланця	Тискномінальний (умовний) PN, МПа	Прохід умовний (номінальнийрозмір) DN, мм	Розрахункова температура, ºС
Фланці арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів сталеві плоскі приварні	0,250,61,01,62,5	10-240010-160010-160010-120010-800	від мінус 70до плюс 300
Фланці арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів сталеві приварні встик	0,25; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,310,016,020,0	10-160010-120010-120010-40010-30010-250	від мінус 253до плюс 600
Фланці арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів сталеві вільні на приварному кільці	0,25; 0,61,0; 1,6 і 2,5	10-250	від мінус 30до плюс 300

Таблиця 3 – Групи технологічних трубопроводів

Групатрубопроводу	Речовини, що транспортуються
А	Шкідливі речовини: а) речовини 1, 2 класів небезпеки за ГОСТ 12.1.007–76; б) речовини 3 класу небезпеки за ГОСТ 12.1.007–76.
Б	Вибухо-та пожежонебезпечніречовини:а) горючі гази, у тому числі зріджені вуглеводневігази;б) легкозаймисті рідини;в) горючі рідини.
В	Важкогорючі і негорючі.

Список літератури

1 Долгинов Л.Ш., Прокопов В.К., Самсонов Ю.А. Расчет и конструирование фланцевых соединений судовых трубопроводов и сосудов. – Л.: Судостроение, 1972. – 264 с.

2 Стороженко В.Я. Конструювання та розрахунок рознімних герметичних з’єднань. – Київ.: ІЗМН, 1998. – 208 с.

3 Тавастшерна Р.И. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов. – М.: Высшая школа, 1990. – 256 с.

4 Тимошук А.С., Михалев М.Ф., Третьяков Н.П., Мильченко А.И., Зобнин В.В. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов химических производств. Герметичность оборудования. – Л.: изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1985. – 159 с.

5 ПБ 03-585-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов. – М.: ПИО ОБТ, 2003. – 131 с.

6 ГОСТ 1759.0-87. Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 23 с.

7 ГОСТ 1759.4-87. Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 23 с.

8 ГОСТ 1759.5-87. Гайки. Механические свойства и методы испытаний. – М.: Издательство стандартов, 1988. – 13 с.

9 ГОСТ 5915-70. Гайки шестигранные (нормальной точности). Конструкция и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1972. – 4 с.

10 ГОСТ 7798-70. Болты с шестигранной головкой (нормальной точности). Конструкция и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1972. – 10 с.

11 ГОСТ 9064-75. Гайки для фланцевых соединений с температурой среды от 0 до 650 °С. Типы и основные размеры. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 6 с.

12 ГОСТ 9065-75. Шайбы для фланцевых соединений с температурой среды от 0 до 650 °С. Типы и основные размеры. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 3 с.

13 ГОСТ 9066-75. Шпильки для фланцевых соединений с температурой среды от 0 до 650 °С. Типы и основные размеры. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 28 с.

14 ГОСТ 10493-81. Линзы уплотнительные жесткие и компенсирующие на Р_у 20-100 МПа. – М.: Издательство стандартов, 1981. –

8 с.

15 ГОСТ 10494-80. Шпильки для фланцевих соединений с линзовым уплотнением на Р_у свыше 10 до 100 МПа. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1981. – 9 с.

16 ГОСТ 10495-80. Гайки для фланцевих соединенийна Р_у свыше 10 до 100МПа. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1981. – 4 с.

17 ГОСТ 12815-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Р_у от 0,1 до 20,0 МПа. Типы. Присоединительные размеры и размеры уплотнительных поверхностей. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 28 с.

18 ГОСТ 12816-80. Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Р_у от 0,1 до 20,0 МПа. Общие технические требования. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 10 с.

19 ГОСТ 12820-80. Фланцы стальные плоские приварные на Р_у от 0,1 до 2,5 МПа. Конструкция и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 16 с.

20 ГОСТ 12821-80. Фланцы стальные приварные встык на Р_у от 0,1 до 20,0 МПа. Конструкция и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 30 с.

21 ГОСТ 12822-80. Фланцы стальные свободные на приварном кольце на Р_у от 0,1 до 2,5 МПа. Конструкция и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1989. – 16 с.

22 ГОСТ 15180-86. Прокладки плоские эластичные. Основные параметры и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1987. – 21 с.

23 ГОСТ 20700-75. Шпильки, гайки и шайбы для фланцевых соединений с температурой среды от 0 до 650 °С. Технические требования. – М.: Издательство стандартов, 1975. – 17 с.

24 ГОСТ 22042-76. Шпильки для деталей с гладкими отверстиями. Класс точности В. Конструкция и размеры. – М.: Издательство стандартов, 1987. – 14 с.

25 ГОСТ 28759.7-90. Прокладки асбометаллические. Конструкция и размеры. Технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1991. – 7 с.

26 ОСТ 26.260.454-99. Прокладки спирально-навитые. Типы и размеры. Общие технические требования. 1999. – 20 с.

27 АТК 24-200.02-90.Заглушки фланцевые стальные. Конструкция, размеры и технические требования. 1990. – 39 с.

28 АТК 26-18-6-93. Прокладки овального и восьмиугольного сечения стальные. Конструкция и размеры. Технические требования. 1993. – 4 с.

29 РД 38.13.004-86. Эксплуатация и ремонт технологических трубопроводов под давлением до 10,0 МПа (100 кгс/см²): Нормат. производ. изд./ А.Е. Фолиянц, Н.В. Мартынов, В.Б. Серебряный и др.; Под ред. А.Е. Фолиянца. –М.: Химия,1988. –288 с.

30 Новое поколение высокоэффективных уплотнений: опыт применения в нефтехимии и арматуростроении /В.В. Авдеев / Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2002. № 1. с. 28-29.

31 Фланцевые прокладки из материала нового поколения ГРАФЛЕКС на основе терморасширенного графита /В.В. Авдеев. Г.А. Уланов / Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2002. № 5. с. 38-40.

32 Контактные уплотнения для герметизации неподвижных разъемных соединений / В.В. Буренин // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2002. № 11. с. 12-15.

33 Современные уплотнительные материалы на основе терморасширенного графита производства ЗАО «НОВОМЕТ» / О.Ю.Исаев // Химическое и нефтегазовое машиностроение. – 2002. № 12. с. 25-27.

34 Методичні вказівки до вибору фланцевих з’єднань посудин та апаратів для студентів спеціальності 7.090220. / Укл. О.І Барвін, В.В. Іванченко, І.М. Гєнкіна, В.Г. Табунщіков, Г.В. Тараненко, Ю.М. Штонда. – Сєвєродонецьк: СТІ, 2006. – 94 с.

Додатки

Додаток А. Конструкції та розміри сталевих плоских приварних фланців арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів [19]

Конструкція та розміри фланців наведені на рисунках А.1-А.3, А.6 і в таблиці А.1.

Допускається виготовлення фланців із ущільнювальними поверхнями виповнень 4, 5, 8 і 9 (рисунки А.4, А.5).

Розміри ущільнювальних поверхонь для фланців виповнень 8, 9 під фторопластові прокладки наведені в таблиці А.2.

Маса фланців наведена в таблиці В.1 додатку В.

Приклад умовного позначення круглого сталевого плоского приварного фланця на умовний прохід (номінальний розмір) DN 50 мм і на номінальний (умовний) тиск PN 1,0 МПа зі сталі 25 виповнення 1 (зі з’єднувальним виступом):

Фланец 1-50-10 ст. 25 ГОСТ 12820-80.

Те ж, квадратного: Фланец квадратный 1-50-10 ст. 25 ГОСТ 12820-80.

Для фланців типу „шип–паз” під фторопластові прокладки до умовного позначення слід додавати букву Ф після позначення умовного тиску.

Рисунок А.1 – Фланець сталевий плоский приварний зі з’єднувальним виступом (виповнення 1)

Рисунок А.2 – Фланець сталевий плоский приварний з виступом (виповнення 2)

Рисунок А.3 – Фланець сталевий плоский приварний із западиною (виповнення 3)