§ 2 Основные параметры для подбора и расчета конструктивных элементов 

технологического оборудования

         Основными параметрами, по которым подбирают и рассчитывают элементы технологического оборудования являются:

       1) давление;

       2) температура;

       3) допускаемое напряжение.

         Давление различают: рабочее, расчетное, условное, пробное.

         Рабочее давление ( pраб ) – максимальное внутреннее избыточное или наружное давление при нормальном протекании процесса (без учета гидростатического давления и допускаемого повышения давления при срабатывании предохранительных устройств). Ра­бочее давление определяется технологическим режимом.

         Расчетное давление (р) – максимально допускаемое при эксплуа­тации рабочее давление, на которое производят прочностные расчеты элементов.

         По существующим нормам расчетное давление принимают равным 90 % от давления срабатывания клапана или мембраны ( pкл  ), т.е.

         В свою очередь pкл определяется в зависимости от pраб , т.е.:

         - При давлении до 0,3 МПа величина срабатывания на 0,05 МПа больше.

         - При давлении от 0,3 до 6 МПа величина срабатывания на 15 % больше.

         - При давлении свыше 6 МПа величина срабатывания на 10 % больше.

         Пример:

         pраб = 3 МПа, тогда p = 3 × 1,15 × 0,9 = 3,105 МПа

         Условное давление ( pу ) – избыточное рабочее давление в аппа­рате (изделии) при температуре 20 °С (без учета гидростати­ческого давления). 

         Пробное давление ( pпр ) – максимальное давление, при ко­тором аппарат (изделие) испытывают на прочность и плотность после его изготовления, а также периодически в процессе эксплуатации.

         По Правилам Госгортехнадзора:

         - для сварных аппаратов

        - для литых аппаратов

         где  pраб – рабочее давление в аппарате.

                [σ]20 - допускаемое напряжение при t = 20 °С .

                [σ]t - допускаемое напряжение при рабочей температуре.

         Температуру различают: рабочую, расчетную.

         Рабочая температура ( tраб ) – температура среды, соприкасающейся с поверхностью аппарата при нормальном протекании в нем тех­нологического процесса.

         Расчетная температура ( tраc ) – наибольшая температура стенки ап­парата при работе. Этот параметр используют для определения физико-механических характеристик конструкционных материа­лов и расчета допускаемых напряжений. При положительных температурах расчетную температуру принимают равной макси­мальной температуре стенки, при отрицательных – равной 20 °С.

         Допускаемое напряжение [σ] – напряжения, при которых обеспечивается прочность аппарата с расчетным запасом и минимальным расходом конструкционного материала.

         Допускаемое напряжение определяется по формуле

         где  η - поправочный коэффициент [4, с.36, табл.5];

                σ* - нормативное допускаемое напряжение.

         Нормативное допускаемое напряжение определяется по формулам (из двух полученных значений принимают меньшее):

         где  σт - предел текучести при расчетной температуре;

                σпч - предел прочности при расчетной температуре;

                nт = 1,5,  nпч =2,6 - запас прочности по пределу текучести и пределу прочности.

         Также нормативное допускаемое напряжение можно определить по таблицам [4, с.37, табл.6].