Вибір кріпильних виробів фланцевих з’єднань (стр. 1 из 24)

ЗМІСТ

Вступ

1. Теоретична частина. Вибір кріпильних виробів фланцевих з’єднань

2. Практична частина. Завдання 1

Список літератури

Додатки

Вступ

Тема контрольної роботи «Вибір кріпильних виробів фланцевих з’єднань» з дисципліни «Фланці арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів».

Мета роботи – розглянути теоретичне питання і вирішити практичне завдання.

Найпоширенішим видом роз’ємних з’єднань, які застосовуються в хімічній та інших галузях промисловості для арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів, а також для фланців штуцерів посудин і апаратів, є фланцеві з’єднання.

Як фланці штуцерів застосовуються фланці арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів (далі арматурні фланці) переважно при умовних проходах DN до 400 мм.

Для герметичного перекриття (відглушення) отворів штуцерів на апаратах, а також для відглушення трубопроводів при проведенні ремонтних робіт та гідравлічних або пневматичних випробувань застосовуються заглушки.

кріпильний фланцевий штуцер трубопровод

1. Теоретична частина. Вибір кріпильних виробів фланцевих з’єднань

Матеріал кріпильних виробів слід вибирати залежно від типуі матеріалу фланців, розрахункової температури, та умовного (номінального) тиску за таблицею 1 [18].

Для фланців на PNдо 1,6 МПа і при температурі до 300 °С застосовують болти з шестигранною голівкою за ГОСТ 7798-70 [10] або шпильки за ГОСТ 22042-76 [24] і шестигранні гайки за ГОСТ 5915-70 [9]. Конструкція і розміри болтів з шестигранною голівкоюнаведені на рисунку М.1 і в таблицях М.1, М.2 додатку М. Маса болтів наведена в таблиці М.3. Конструкція і розміри гайокнаведені на рисунку М.2 і в таблиці М.4. Маса гайок наведена в таблиці М.5. Конструкція і розміри шпильок з двома однаковими по довжині нарізними кінцями для деталей з гладкими отвораминаведені на рисунку М.3 і в таблицях М.6, М.7. Маса шпильок наведена в таблицях М.8, М.9.

На PN2,5 МПа та більше і при температурі понад 300 °С і нижче мінус 40 °С застосовують двосторонні шпильки за ГОСТ 9066-75 [13] і ГОСТ 22042-76, гайки за ГОСТ 9064-75 [11] і ГОСТ 5915-70.

Шпильки двосторонні за ГОСТ 9066-75 для фланцевих з’єднань арматури, з’єднувальних частин і трубопроводів, приладів, апаратів та резервуарів з температурою середовища від 0 до 650 °С і умовним тиском PN не менше 4 МПа застосовують двох типів:

А – шпилька суцільна із однаковими номінальними діаметрами нарізі та гладкої частини, з температурою, яка менше або дорівнює 300 °С;

Б – шпилька суцільна з номінальними діаметрами нарізі більше номінального діаметра гладкої частини, з температурою понад 300 °С.

Конструкція та розміри шпильок за ГОСТ 9066-75 наведені на рисунку М.4 і в таблицях М.12, М.13 додатку М, маса шпильок наведена в таблицях М.14, М.15. Конструкція и розміри гайок за ГОСТ 9064-75 наведені на рисунку М.5 і таблиці М.16. Маса гайок наведена в таблиці М.17. Конструкція і розміри шайб за ГОСТ 9066-75 [12]наведені на рисунку М.6 і таблиці М.18. Маса шайб наведена в таблиці М.19. Вибір матеріалів для крипільних деталей наведений за таблицею М.21. Розподіл сталей для крипільних деталей за якістю на категорії наведений в таблиці М.22.

Для фланцевих з’єднань з лінзовими ущільненнями застосовують шпильки за ГОСТ 10494-80 [15]. Конструкція и розміри шпильок для фланцевих з’єднань з лінзовими ущільненнями наведені на рисунку М.7 і таблиці М.22 додатку М. Граничні параметри застосування в залежності від матеріалу шпильок наведені в таблиці М.23. Маса шпильок наведена в таблицях М.24 і М.25. Конструкція, розміри та маса гайок для фланцевих з’єднань з лінзовими ущільненнями наведені на рисунку М.8 і в таблиці М.26. Граничні параметри застосування в залежності від матеріалу гайок наведені в таблиці М.27.

Порівняно з болтами шпильки забезпечують більш рівномірний розподіл напружин. Крім того, шпильки можна встановлювати у важкодоступних місцях. При розрахунковій температурі понад 300 °С слід застосовувати шпильки з проточкою або повністю нарізні.

Шайби у фланцевих з’єднаннях застосовують при умовному (номінальному) тиску PN 4 МПа і більше. Їх підкладають під голівки гайок для більш рівномірного розподілення тиску та запобігання поверхонь фланців від зминання.

Позначення болтів, шпильок, гайок та шайб відповідно до чинних стандартів наведено в додатку М.

Позначення класів міцності болтів і шпильок наведено в таблиці М.10.

Позначення класу міцності болтів і шпильок складається з двох цифр:

– перша відповідає 1/100 номінального значення тимчасового опору розриву в Н/мм²;

– друга відповідає 1/10 відношення номінального значення межи текучості до тимчасового опору в процентах.

Добуток з двох цифр відповідає 1/10 номінального значення межи текучості в Н/мм².

Клас міцності гайок позначається цифрою, яка показує найбільший клас міцності болтів або шпильок, з якими вони можуть сполучатися у з’єднанні.

Позначення класів міцності гайок наведено в таблиці М.11.

Види покриття болтів, шпильок, гайок та шайб наведені в таблиці М.28.

Коефіцієнт лінійного розширення матеріалу болтів (шпильок) не повинен відрізнятися від коефіцієнта лінійного розширення матеріалів фланців більш ніж на 10 %.

Допускається застосовувати матеріали болтів (шпильок) з коефіцієнтами лінійного розширення відміннимивід коефіцієнтів лінійного розширення матеріалів фланців більш ніж на 10 % в наступних випадках:

– у разі обґрунтовування розрахунком на міцність;

– при розрахунковій температурі фланця не більше 100 °С.

Гайки та болти (шпильки) повинні виготовлятися зі сталей різних марок, а при виготовленні їх зі сталі однієї марки – з різною твердістю. При цьому твердість гайки повинна бути нижче за твердість болта (шпильки) не менше ніж на 15 НВ.

Допускається застосовувати гайки зі сталей перлітового класу на болтах (шпильках), які виготовляються із аустенітних сталей.

У разі виготовлення кріпильних деталей холодною деформацієювони повинні піддаватися термічній обробці – відпуску.

Таблиця 1 – Вибір матеріалу болтів (шпильок) та гайок

Тип фланця

Параметри середовища

Марка сталі

тискномінальний (умовний) PN, МПа

розрахунковатемпература,°С

фланця

болта (шпильки)

гайки

Сталевий плоский приварний за ГОСТ 12820-80

від 0,1 до 2,5

від мінус 30до плюс 300

Ст3сп не нижче 2-й категорії за ГОСТ 380-88

Сталі 20, 25, 35за ГОСТ 1050-88

Сталі 10, 20, 25за ГОСТ 1050-88

20Х13 за ГОСТ 5632-72

від мінус 70до плюс 300

09Г2С за ГОСТ 19282-8910Г2 за ГОСТ 4543-71

14Х17Н2 за ГОСТ 5632-72

від мінус 30до плюс 300

Стали 20, 25за ГОСТ 1050-88

Сталі 20, 25, 35за ГОСТ 1050-88

Сталі 10, 20, 25за ГОСТ 1050-88

20Х13 за ГОСТ 5632-72

від мінус 40до плюс 300

15ХМ за ГОСТ 4543-71

30ХМА за ГОСТ 4543-71

35Х за ГОСТ 4543-71

12Х18Н9Т за ГОСТ 5632-72

20Х13 за ГОСТ 5632-72

Сталевий приварний встикза ГОСТ 12821-80

від мінус30до плюс 300

Ст3сп не нижче 2-й категорії за ГОСТ 380-88

Сталі 20, 25, 35за ГОСТ 1050-88

Сталі 10, 20, 25за ГОСТ 1050-88

від 0,1 до 10,0

від мінус 40до плюс 425

Сталі 20, 25за ГОСТ 1050-88

Сталь 35 за ГОСТ 1050-88

Сталі 20, 25 за ГОСТ 1050-88

від 0,1 до 20,0

20Х13 за ГОСТ 5632-72

35Х за ГОСТ 4543-71

Сталь 35 за ГОСТ 1050-88

від мінус 30до 450

30ХМА за ГОСТ 4543-71

35Х за ГОСТ 4543-71

Тип фланця

Параметри середовища

Марка матеріалу

тискномінальний (умовний) PN, МПа

розрахунковатемпература,°С

фланця

болта (шпильки)

гайки

Сталевий приварний встик за ГОСТ 12821-80

від 0,1 до 20,0

від мінус 40до плюс 450

15ХМ за ГОСТ 4543-71

20Х13 за ГОСТ 5632-72

30ХМА за ГОСТ 4543-71

Сталь 35 за ГОСТ 1050-88

від мінус 40до плюс 300

15Х18Н12С4ТЮ за ГОСТ 5632-72

20Х13 за ГОСТ 5632-72

від мінус 70до плюс 300

45Х14Н14В2М за ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т за ГОСТ 5632-72

від мінус 70до плюс 350

09Г2С за ГОСТ 19282-8910Г2 за ГОСТ 4543-71

14Х17Н2 за ГОСТ 5632-72

від мінус 40до плюс 400

06ХР28МДТза ГОСТ 5632-72

20Х13 за ГОСТ 5632-72

від мінус 70до плюс 400

45Х14Н14В2Мза ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Тза ГОСТ 5632-72

від мінус 40до плюс 450

12Х18Н9Т10Х17Н13М3Т за ГОСТ 5632-72

20Х13 за ГОСТ 5632-72

від мінус 40до плюс 510

15Х5М за ГОСТ 5632-72

25Х1МФза ГОСТ 20072-74

30ХМА за ГОСТ 4543-71

від мінус 80до плюс 600

12Х18Н9Т за ГОСТ 5632-72

45Х14Н14В2М за ГОСТ 5632-72

12Х18Н9Т за ГОСТ 5632-72

від мінус 253до плюс 600

10Х17Н13М3Т) за ГОСТ 5632-72

10Х17Н13М3Т за ГОСТ 5632-72

10Х17Н13М3Т за ГОСТ 5632-72

Тип фланця

Параметри середовища

Марка матеріалу

тискномінальний (умовний) PN, МПа

розрахунковатемпература,°С

фланця

болта (шпильки)

гайки

Сталевий вільний на приварному кільці заГОСТ 12822-80

від 0,1 до 2,5

від мінус 30до плюс 300

Ст3сп не нижче 2-й категорії за ДСТУ 2651-94

Стали 20, 25, 35за ГОСТ 1050-88

Стали 10, 20, 25за ГОСТ 1050-88

20Х13 за ГОСТ 5632-72

2. Практична частина. Завдання 1