Определение изгибающих моментов

Величина изгибающего момента от ветровой нагрузки рассчитывается для следующих трех сечений аппарата:

1) Сечение Y-Y – на уровне крепления аппарата к фундаменту;

2) Сечение Х-Х – сечение в опоре на уровне которого имеется технологическое отверстие;

3) Сечение Z-Z – уровень сварного шва.

Расчетные сечения опоры приведены на рисунке 5.9.

Изгибающий момент в расчетных сечениях опоры при рассчитывается по формуле

(5.39)

где n – число участков над соответствующем расчетным сечением;

m – число площадок над соответствующем расчетным сечением;

– изгибающий момент в расчетном сечении на высоте х₀ от действия ветровой нагрузки на участки;

M_vj – изгибающий момент в расчетном сечении на высоте х₀ от действия ветровой нагрузки на обслуживающую площадку j, определяемый по формуле

(5.40)

При отсутствии точных данных о форме площадки изгибающий момент определяется следующим образом:

(5.41)

где - определяется либо по рисунку 5.6, либо по отношению

(5.42)

x_j – координаты площадок – высота от поверхности земли до j-й площадки, м;

х₀ - высота от поверхности земли до расчетного сечения;

m_j – определяют по рисунку 5.10, либо по соотношению

(5.43)

- определяют по рисунку 5.11 в зависимости от отношения (x_j/H);

, А_J – площадь проекции всех профилей площадки и общая площадь участка, включая площадку, определяется в зависимости от вида и размеров площадки по рисунку 5.7.

Рекомендуется величину принимать равной

(5.44)

где D_ПЛ,J – диаметр j-й площадки, м;

h_пл,j – высота j-й площадки, м.

Обычно величину h_пл,j принимают равной 1 м, а диаметр площадки рассчитывают по формуле

(5.45)

где D_н.i – наружный диаметр аппарата на участке, где расположена площадка.

Результаты вычисления сводятся в таблицу 5.9 и таблицу 5.10.

Таблица 5.9 – Геометрические характеристики обслуживающих площадок и результаты расчета

Показатель	Площадки
		…	j	…	z
Диаметр площадки DПЛ,J
Высота площадки hпл,j
Расстояние от земли до низа площадки xj

Таблица 5.10 – Определение изгибающих моментов

Условия Работы аппарата	Расчетное сечение х0, м	Изгибающий момент от ветровой нагрузки
На обслуживающую площадку	На корпус аппарата
Рабочие условия
Рабочие условия
Рабочие условия

ЧАСТЬ 2 (ГОСТ 24757-81)

5.7 Определение расчетных нагрузок (P, G, M) для каждого расчетного сечения при .

Рассматриваемые три условия работы аппарата характеризуются различным сочетанием нагрузок (P,G,M).

Таблица 5.11 – Сочетание нагрузок для различных условий работы аппарата

Индекс условий работы	Условие работы	Давление Р, МПа	Осевое сжимающие усилие F, H	Расчетный изгибающий момент М, Нмм	Расчетная температура tR,0С	Допускаемое напряжение
	Рабочие условия	Р1	F1=G1	M1=M 1	tA1 tM1 tO1	[ ]A1 [ ]K1 [ ]O1
	Условия испытаний	Р2, РН	F2=G2	M2=0.6M 2	t=20	[ ]A2 [ ]K2 [ ]O2
	Условия монтажа	Р=0	F3=G3	M3=M 3	t=20	[ ]A3 [ ]K3 [ ]O3

В этой таблице Р₁, Р₂ и Р_Н – расчетные значения для соответствующих условий работы аппарата, которые определяются следующим образом: Р₁ – расчетное давление в рабочих условиях для каждого расчетного сечения.

Рекомендуются следующие расчетные давления для аппаратов:

С рабочим избыточным давлением р>0,007 МПа, снабженных предохранительным клапанами, р_R=1,1р, но не менее р+0,2МПа для огневзрывоопасных или токсичных сред и не менее р+0,1МПа для остальных сред;

С рабочим избыточным давлением р>0,007 МПа, снабженных предохранительным мембранами, р_R=1,2р;

С рабочим избыточным давлением р 0,007 МПа, независимо от типа предохранительных устройств и для любых сред, кроме углеводородных фракций и др. сжиженных газов: при р=0,05 0,07 МПа - р_R=0,1МПа,при р<0,05МПа - р_R=0,6МПа;

С углеводородными фракциями и другими сжиженными газами во всех случаях применять: для фракции С₂ р_R=1,6МПа, для фракций С₃ на всасывающей линии - р_R=1,6 МПа, на нагнетательной линии - р_R=2,0МПа, для фракции С₄ - р_R=0,6МПа, для фракции С₅ - р_R=0,3МПа, для аммиака р_R=1,6МПа, для фреона 12 - р_R=1,0 МПа, для сернистого ангидрида р_R=0,8МПа, для хлористого метила р_R=0,9МПа, для углекислого газа р_R=7,6МПа.

Работающих без избыточного давления при вместимости аппарата не менее 30м³ р_R=0,01МПа, при вместимости свыше 30м³ р_R=0,05МПа;

Работающих под вакуумом с остаточным давлением до 0,05 МПа, расчетное наружное давление р_R=0,1МПа.

Для элементов аппарата с раздельными пространствами, имеющими разное давление, за расчетное давление принимается каждое из них (без учета других). Допускается производить расчет на разность давлений, если при эксплуатации в любом случае обеспечивается наличие давлений во всех пространствах.

Расчетным давлением при испытаниях аппарата является пробное давление.

Р₂ – пробное давление, измеряемое в верхней части аппарата, по таблице 5.12

Таблица 5.12 – Условия проведения гидравлических испытаний

Сосуды	Рабочее давление Р, МПа	Пробное давление Р2, МПа
Все, кроме литых	<0,5
Литые	Независимо от давления
Примечания: 1. допускаемые напряжения для корпуса аппарата соответственно при t=200C и рабочей температуре 2. Аппараты работающие под вакуумом, обычно испытывают избыточным внутренним давлением на 0,2 МПа

Р_н – гидростатическое давление для каждого расчетного сечения, определяется по формуле

(5.46)

где =10⁵ Н/мм³ – удельный вес воды.

G_1, G_2, G_3, - нагрузки от собственного веса аппарата при , определяемые суммированием весов участков G_i , расположенных над соответствующим расчетным сечением Н, по таблице 5.4.

М_i. M_vi – расчетные изгибающие моменты в соответствующем расчетном сечении на высоте х₀, Н∙мм, определяемые по табл. 5.10.

t_А1, t_k1, t_{01 –} расчетные температуры соответственно элементов опорного узла, корпуса колонны и опорной обечайки при .

Расчетная температура t_k1 определяется на основании теплового расчета или результатов испытаний. В случае невозможности выполнения теплового расчета, а также если при эксплуатации температура аппарата может повыситься до температуры соприкасающейся с ним среды, расчетная температура принимается равной расчетной, но не менее 20⁰С. При обогревании элемента, открытым пламенем горячими газами с температурой свыше 250⁰С или открытыми электронагревателями расчетная температура принимается равной температуре среды плюс 50⁰С. При наличии у аппарата тепловой изоляции расчетная температура его стенок принимается равной температуре изоляции, соприкасающейся со стенкой, плюс 20⁰С. При отрицательной рабочей температуре элемента за расчетную (для определения допускаемых напряжений) принимается равной 20⁰С.

Обычно t_k1≥t_раб, где t_раб –рабочая температура среды в аппарате. Если t_раб ≤20⁰С , то t_k1=20⁰С . для элементов нижнего опорного узла опорных обечаек, которые приварены к корпусу колонны и изолированы, расчетную температуру в рабочих условиях определяют по формуле.

t_А1=max{ t_k1 – ∆t; 20 ⁰C}

Температуру опорной обечайки t₀₁ принимают равной t_А1.

Рисунок 5.23. – перепад температуры

[σ]_Av; [σ]_kv; [σ]_Ov - допускаемые напряжения соответственно для элементов опорного узла корпуса колонны и опорной обечайки, МПа, при υ=1, 2, 3. При этом [σ]_A2 = [σ]_А3; [σ]_к2=[σ]_к3; [σ]_О2= [σ]_О3.

Допускаемые напряжения в рабочих условиях определяются по формуле.

(5.48)

где - поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки, обычно , кроем литых деталей;

- нормативное допускаемое напряжение, МПа, определяемая либо по таблице 3.3.1, либо 3.3.2.

При гидроиспытаниях и монтаже ( ) допускаемые напряжения определяются по формуле

(5.49)

где - минимальное значение предела текучести при температуре +20⁰С. (таблица 3.3.3).

n_т – коэффициент запаса прочности при гидроиспытаниях, таблица 3.3.4.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 353; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!