Алгоритм расчета гидравлических испытаний аппаратов на ЭВМ

Алгоритм и особенности расчета толщины стенки аппарата,

Работающего под избыточным внешним давлением

Расчет опор

Для установки аппаратов и сосудов на фундаменты или несущие конструкции предусматривают опоры. Конструкция опор зависит от вида, рабочего положения и массы аппарата, а также способа и места его монтажа.

Вертикальные аппараты с плоскими днищами, работающие под налив, устанавливают непосредственно на фундамент без опор, т.е. их опорами являются днища. Во всех случаях допускаемую удельную нагрузку q_б на опорную поверхность рекомендуется принимать по таблице 1.5.

Конструкции опор можно разбить на два основных вида: опоры для вертикальных аппаратов и опоры для горизонтальных аппаратов.

Таблица 1.5.

Рекомендуемые значения допускаемой удельной

нагрузки на опорной поверхности

Конструкции опор

На рис. 1.4, 1.5, 1.6 показаны основные типы конструкции сварных стальных опор для установки вертикальных аппаратов. Для сварных стальных аппаратов колонного типа диаметром от 400 до 6000 мм применяют опоры цельносварной конструкции, состоящие из цилиндрической или конической опорной обечайки (юбки), фундаментного кольца и укрепляющих элементов (косынок, стоек или опорного пояса). Опору приваривают верхней частью к аппарату, а нижней с помощью опорных болтов крепят к фундаменту.

Рис. 1.4. Основные типовые конструкции опор аппаратов типа “ колонны “

Для внутреннего осмотра сварных швов и обслуживания фланцевых соединений в обечайке опор предусматривают лазы или окна, представляющие собой круглые или продолговатые вырезы в виде вваренных коротких патрубков. Подобным образом, но только меньших размеров устраивают вентиляционные отверстия. Для колонн диаметром 800 мм и более лазы в опорах должны иметь диаметр не менее 500 мм; в остальных случаях выполняют окна меньших размеров.

Рис. 1.5. Опоры для вертикальных аппаратов

Косынки представляют собой вертикальные ребра, привариваемые к опорной обечайке и опорному кольцу для придания последним большей жесткости.Стойка представляет собой два вертикальных ребра, к которым сверху приваривают накладку с отверстием под фундаментальный болт.Опорный пояс приваривают к опорной обечайке в виде внешнего кольца.Между опорным поясом и опорным кольцом вваривают вертикальные ребра.Опоры типов А, Б и В рекомендуется применять при установке на открытой площадке колонных аппаратов, а также аппаратов, у которых отношение высоты опоры к диаметру аппарата Н/Д > 5.При этом опору типа В рекомендуется применять для аппаратов с Д < 1000 мм.

Опоры типов IV и V рекомендуется применять для любых вертикальных аппаратов с эллиптическими или сферическими днищами, устанавливаемых на основание (фундамент) внутри помещения, а также вне помещения для аппаратов, у которых Н/Д < 5. Опоры этих типов изготавливают в соответствии с ОСТ 26-665-72 на допускаемую нагрузку от 0, 004 до 0, 25 Мн, приходящуюся на одну стойку.Стойки применяют в двух исполнениях - гнутые (рис. 1.6 а) и сварные(рис. 1.6 б). Гнутая стойка включает опору и подкладной лист с регулировочным винтом. Сварная стойка состоит из двух вертикальных косынок и приваренного к ним снизу основания. К основанию приварен подкладной лист с регулировочным листом. Стойки (три - четыре штуки) приваривают к эллиптическому днищу аппарата.

Для аппаратов, устанавливаемых на междуэтажных перекрытиях, металлических этажерках, в качестве опорных устройств применяют подвесные лапы, которые изготовляют в соответствии с ОСТ 26-665-72 гнутыми (рис. 1.6 а) и сварными (рис. 1.6 б). Гнутая лапа состоит из опоры, подкладного листа и регулировочного винта, сварная из двух вертикальных косынок и приваренного к ним снизу основания. К последнему приварен подкладной лист с регулировочным винтом, которым фокусируется положение аппарата. Лапы (две-четыре штуки) приваривают к боковым стенкам корпуса аппарата. Для небольших аппаратов приваривают две лапы, для средних и крупных аппаратов - три-четыре. В Приложении 4-6 приведены основные данные о нормализованных опорах для вертикальных аппаратов, которые и следует применять при конструировании на требуемую нагрузку.

Рис. 1.6. Опоры вертикальных цилиндрических аппаратов

Расчетная нагрузка, воспринимаемая опорой аппарата, определяется по максимальной силе тяжести его в условиях эксплуатации или гидравлического испытания (при заполнении аппарата водой) с учетом возможных дополнительных внешних нагрузок от силы тяжести трубопроводов, арматуры, провода перемешивающих устройств и т.д. При определении расчетной нагрузки на опоры аппаратов, устанавливаемых на открытых площадках, кроме указанного должны быть учтены ветровые и возможные сейсмические нагрузки.

Для горизонтальных аппаратов применяют нормализованные конструкции опор в количестве двух и более, в зависимости от длины аппарата. В Приложении 4 приведены размеры опор горизонтальных аппаратов по нормалям МН 5130-63; МН 5131-63; МН 5132-63. На рис. 1.7, 1.8, 1.9 показаны основные типовые конструкции сварных стальных опор для горизонтальных цилиндрических аппаратов. Опоры типа I и II размещаются снизу аппарата и могут быть разъемными (левая сторона) или жестко соединенными с аппаратом (правая сторона). Опоры типов III и IV размещаются с боков аппарата, жестко соединены с последним. Эти опоры рекомендуется применять для аппаратов, имеющих отношение толщины

стенки к диаметру > 0, 02, причем при > 0, 04 - без подкладок.

При применении отъемных опор на одной из кольцевых опор аппарат закрепляется неподвижно, а на другой должно быть обеспечено относительное перемещение аппарата вдоль оси при возможных температурных удлинениях. Для этой цели в лапах на корпусе аппарата, с помощью которых аппарат крепится болтами к опоре, предусматриваются овальные отверстия. Все опоры в данных случаях жестко соединяются с фундаментом.

При неотъемных опорах одна из опор жестко соединяется с фундаментом, остальные же должны иметь свободное перемещение относительно фундамента, что достигается установкой под опоры стальных плит, допускающих скольжение по ним опор. Для уменьшения трения между плитой и опорой устанавливаются цилиндрические катки, количество которых под каждой опорой может быть различным в зависимости от нагрузки, воспринимаемой опорой.

В тех случаях, когда длина аппарата остается без изменения от температурных удлинений, допускается подвижные опоры на аппарате не предусматривать.

В местах опор на корпус аппарата действуют сосредоточенные нагрузки (реакция опор), благодаря которым в аппаратах с 0, 04 имеется опасность местной потери устойчивости корпуса. Поэтому опор в аппарате должно быть столько, сколько требуется для обеспечения достаточной прочности и устойчивости корпуса.

Рис. 1.7. Типовые конструкции опор для горизонтальных аппаратов

Рис. 1.8. Типовые конструкции опор для горизонтальных аппаратов

Рис. 1.9. Типовые конструкции опор для горизонтальных аппаратов