Расчет и конструирование типового оборудования (стр. 11 из 35)

Для проверки качества приварки колец, укрепляющих отверстия для люков и штуцеров, должно быть предусмотрено резьбовое контрольное отверстие в кольце, если оно приварено снаружи, или в стенке, если кольцо приварено с внутренней стороны сосуда.

10. В зависимости от расчетных параметров и характера рабочей среды сосуды разделяются на группы, в соответствии с которыми определяются требования к конструкции, расчету, изготовлению и безопасной эксплуатации сосуда. Группа аппарата указывается в паспорте сосуда и в технической характеристике на чертеже общего вида сосуда.

7.4. Общие требования к изготовлению

1. Предприятие - изготовитель должно иметь разрешение органа Госнадзорохрантруда Украины на изготовление подведомственных ему сосудов.

2. Качество и свойства материалов должны соответствовать требованиям стандартов и подтверждаться сертификатами предприятия-поставщика. При отсутствии или неполноте сертификата необходимо произвести необходимые испытания, подтверждающие соответствие материалов требованиям с оформлением результатов испытания протоколом. Данные сертификатов или заменяющих их документов заносятся в паспорт сосуда.

Материалы должны иметь полную маркировку (марку стали, номер партии плавки, номер листа) и храниться в условиях, исключающих повреждение и гарантирующих сохранность маркировки.

7.5.Требования к конструкции и изготовлению цилиндрических обечаек и корпусов из них

Требования регламентируются отраслевым стандартом ГСТУ 317-191-2000 7 и Правилами ДНАОП 0.00-1.07 8 .

1. При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам должны применяться стыковые швы с полным проплавлением.

2. Обечайки диаметром D

1000 мм должны изготовляться не более, чем с двумя продольными швами. Обечайки диаметром D > 1000 мм должны изготовляться из листов максимально возможной длины, причем вставки допускаются шириной не менее 400 мм для сосудов 1 - 4 групп и не менее 200 мм для сосудов 5 группы.

Рис.7.8. Ширина вставки между продольными швами

3. Ширина листов между кольцевыми швами должна быть не менее 800 мм, ширина замыкающей вставки - не менее 400 мм, за исключением случаев, когда к обечайке приваривается фланец, трубная решетка или конический переход. В этих случаях длина обечайки указывается на чертеже.

Рис.7.9. Ширина листов между кольцевыми швами

4. Продольные швы смежных обечаек для аппаратов 1 - 4 групп должны быть смещены относительно друг друга на величину трехкратной толщины наиболее толстого элемента, но не менее чем на 100 мм между осями швов. Это требование относится и к смещению швов при вальцевании обечаек способом карт.

5. Допускается изготовление обечаек способом вальцевания карт, сваренных в плоском положении из нескольких листов. В смежных листах допускается наличие поперечных швов, выполненных со смещением (рисунок 7.11б). Обечайки, вальцованные из карт, допускается изготовлять с перекрестными швами (рисунок 7.11а).

а б

Рис.7.11. Обечайки из карт

а – обечайки из карт с перекрестными швами; б – обечайки из карт со смещенными швами

6. Сварные швы не должны перекрываться опорами или иными элементами. Расстояние между краем сварного шва сосуда и краем шва приварки элемента должно быть не менее толщины стенки сосуда, но не менее 20 мм.

7.

В стыковых сварных соединениях элементов разной толщины должен быть предусмотрен плавный переход от одного элемента к другому путем постепенного утонения более толстого элемента. Угол наклона поверхностей перехода не должен превышать 20. Допускается сварка без скоса, если разница в толщине не превышает 30% толщины более тонкого элемента и не превышает 5 мм.

20°m

Рис.7.12. Скос при сварке элементов разной толщины

8. Смещение кромок листов В, измеренное по срединной поверхности, в стыковых соединениях, обеспечивающих прочность сосуда, не должно превышать B=0,1S, но не более 3 мм.

При этом B₁ 0 5, (S₁ S₂) B ; B₂ 0 5, (S₁ S₂) B.

Рис.7.13. Смещение кромок листов

9. Отверстия для люков, лючков и штуцеров для аппаратов 1 - 4 групп должны располагаться вне сварных швов, особенно продольных. Допускается расположение отверстий на кольцевых сварных швах без ограничения диаметра отверстия, а на продольных - при диаметре отверстия не более 150 мм.

Контрольные вопросы к лекции 7

1. Что понимают под терминами "сосуд" и "аппарат"?

2. Дайте определения основных составных частей корпуса аппарата.

3. Сформулируйте основные требования к конструкции аппаратов.

4. Сформулируйте основные требования к изготовлению аппаратов.

5. Требования к сварным швам обечаек и корпусов из них.

6. Как сваривают стыковые сварные соединения элементов разной толщины?

7. Как следует располагать отверстия в обечайках?

Лекция 8. Тема "Конструкции обечаек и днищ"

Рассматриваемые вопросы: Типовые конструкции цилиндрических обечаек корпусов аппаратов. Днища выпуклые, конические, сферические неотбортованные, плоские. Требования к изготовлению днищ.

8.1. Типовые конструкции цилиндрических обечаек корпусов аппаратов

Обечайка – цилиндрический или конический элемент замкнутого профиля, открытый с торцов. (См. приложение )

Цилиндрические обечайки являются одним из основных элементов химических аппаратов. Из них образуется корпус аппарата, они входят составной частью в различные внутренние и наружные устройства аппаратов. Обечайки в основном изготовляют вальцовкой из листового проката, реже из труб.

Обечайки из листового проката имеют внутренний базовый диаметр по стандарту ГОСТ 9617-76 "Сосуды и аппараты. Ряды диаметров". Внутренний диаметр обечайки выбирается из стандартного ряда: 400, (450), 500, (550), 600, (650), 700, 800, 900, 1000, (1100), 1200, 1300, 1400, (1500), 1600, (1700), 1800, (1900),

2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800,

4000, 4500 мм. Обечайки с внутренними диаметрами, которые приведены в скобках, допускается использовать для изготовления рубашек сосудов и т аппаратов.

Обечайки из труб имеют наружный базовый диаметр. Наружный диаметр обечаек из труб рекомендуется принимать из следующего ряда: 133, 159, 168, 219, 273, 325, 377, 426, 480, 530,

630, 720, 820, 920, 1020,1120, 1220, 1320, 1420 мм.

Корпуса химических аппаратов состоят из одной или нескольких цилиндрических обечаек, соединенных между собой и с концевыми элементами кольцевыми сварными швами. В качестве концевых элементов применяются фланцы и днища различной конструкции.

При сварке корпуса сосуда или аппарата должны применяться, как правило, стыковые двухсторонние швы с полным проплавлением. Односторонние швы применяются в тех случаях, когда невозможно применить двустороннюю сварку. При этом сварка осуществляется на съемной или остающейся подкладке.

Вальцованные обечайки должны иметь как можно меньше сварных швов, особенно продольных, поэтому листы для их изготовления следует выбирать возможно больших размеров.

Объем сосудов и аппаратов должен соответствовать стандарту ГОСТ 13372-67 "Сосуды и аппараты. Ряд номинальных объемов". Стандарт устанавливает следующий ряд номинальных объемов сосудов и аппаратов: 0,01; 0,016; 0,025; 0,04; 0,063; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125;

1690; 200; 250; 320; 400; 500 м³.

Корпуса аппаратов имеют следующие основные конструкции:

– с фланцем и днищем (рисунок 8.1); фланец может быть плоский приварной или приварной встык, днища могут быть плоские, выпуклые или конические; – с фланцами с обеих сторон (царга);

– с днищами с обеих сторон (рисунок 8.2); днища могут быть выпуклыми или коническими, отбортованными или без отбортовки;

– с рубашками различной конструкции (рисунок 8.3);

– с кольцами жесткости или внутренними перегородками

(рисунки 8.4, 8.5).

Рис. 8.1. Обечайка с фланцем и плоским днищем

а б

Рис. 8.2. Обечайки с выпуклыми или коническими днищами

а – обечайка с отбортованными днищами; б – обечайка с неотбортованными днищами

а б

Рис. 8.3. Обечайки с рубашками

а – обечайка с U – образной рубашкой; б – обечайка с цилиндрической рубашкой

Рис. 8.4. Обечайки с кольцами жесткости