Основные ссылки

На правах рекламы:

Произвольная ссылка:

Описание

Источник публикации

В данном виде документ опубликован не был.

Первоначальный текст документа также опубликован не был.

Информацию о публикации документов, создающих данную редакцию, см. в справке к этим документам.

Примечание к документу

Приказом Ростехрегулирования от 27.12.2007 N 503-ст с 1 апреля 2008 года введен в действие ГОСТ Р 52857.4-2007.

Текст данного документа приведен с учетом поправки.

Изменение N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001, введено в действие с 1 февраля 2001 года.

Взамен ОСТ 26-373-78, ОСТ 26-01-396-78, ОСТ 26-01-54-77.

Название документа

"РД 26-15-88. Руководящий документ. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений"

(утв. и введен в действие Минхиммашем СССР 29.11.1988)

(ред. от 21.02.2001)

"РД 26-15-88. Руководящий документ. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений"
(утв. и введен в действие Минхиммашем СССР 29.11.1988)
(ред. от 21.02.2001)

Оглавление

РД 26-15-88. Руководящий документ. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений

Информационные данные

1. Общие требования

2. Допускаемые напряжения

3. Расчет вспомогательных величин

4. Коэффициент жесткости фланцевого соединения

5. Расчет нагрузок

6. Расчет болтов (шпилек)

7. Расчет прокладок

8. Расчет фланцев на статическую прочность

9. Расчет на малоцикловую усталость

10. Расчет свободного кольца

11. Требования к жесткости

12. Расчет фланцевых соединений с контактирующими фланцами

Приложение 1. Термины и обозначения

Приложение 2. Коэффициенты линейного расширения

Приложение 3. Крутящий момент на ключе при затяжке

Приложение 4. Пример расчета фланцевого соединения

Приложение 5. Пределы применения типов фланцевых соединений

Приложение 6. Нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений с прокладками из терморасширенного графитового материала "Графлекс"

Утвержден и введен в действие

листом утверждения Главного

научно-технического управления

от 29 ноября 1988 года

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

СОСУДЫ И АППАРАТЫ. НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

РД 26-15-88

Список изменяющих документов

(в ред. Изменения N 1, утв. ТК 260 "Оборудование

химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

Группа Г02

ОКСТУ 3603

Дата введения

1 июля 1989 года

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Разработан НИИхиммашем, Укрниихиммашем, ВНИИнефтемашем.

Исполнители: Рачков В.И., к.т.н.; Зусмановская С.И., к.т.н.; Гапонова Л.П.; Смольский К.В., к.т.н.; Заваров В.А.; Морозов В.Г.; Перцев Л.П., д.т.н.; Голубова Т.П.; Мамонтов Г.В., к.т.н.; Зейде И.Е.; Вольфсон Б.С.

2. Утвержден и введен в действие листом утверждения Главного научно-технического управления от 29.11.1988.

3. Взамен ОСТ 26-373-78, ОСТ 26-01-396-78, ОСТ 26-01-54-77.

4. Ссылочные нормативно-технические документы

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, подпункта, перечисления, Приложения
ГОСТ 481-80	3.2
ГОСТ 2208-75	3.2
ГОСТ 2850-80	3.2
ГОСТ 5632-72	3.2
ГОСТ 7338-77	3.2
ГОСТ 9045-80	3.2
ГОСТ 14249-80	Приложение 1
ГОСТ 21631-76	3.2
ГОСТ 25859-83	9.3
ОСТ 26-01-64-83	Приложение 1
ОСТ 26-11-04-84	2.5, 5.3, 12.4.6
ОСТ 26-291-87	Вводная часть
ТУ 6-05-810-76	3.2

Настоящий руководящий документ устанавливает нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений сосудов и аппаратов из стали, работающих в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности в условиях воздействия статических и повторностатических нагрузок. Допускается применять настоящий РД для расчета фланцевых соединений трубопроводов и штуцеров при условии выполнения п. 1.3.

Руководящий документ применим при соблюдении требований ОСТ 26-291.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Термины и условные обозначения соответствующих им физических величин приведены в обязательном Приложении 1.

1.2. Типы фланцевых соединений приведены на черт. 1 - 4 <*>. Пределы применения типов фланцевых соединений приведены в справочном Приложении 5.

--------------------------------

<*> Чертеж не определяет конструкцию.

Черт. 1

Черт. 2

Черт. 3

Черт. 4

1.3. Расчетные формулы настоящего стандарта применимы при

1.4. Если число циклов нагружения, вызванное сборками-разборками и изменениями режима эксплуатации (давления, температуры), более 1000, то необходимо после проверки прочности фланцев по разделу 8 произвести расчет на малоцикловую прочность по разделу 9.

1.5. Рабочая температура элементов фланцевого соединения определяется на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний. Допускается определять расчетную температуру элементов фланцевого соединения по табл. 1.

Таблица 1

Тип фланцевого соединения	Изолированные			Неизолированные
Тип фланцевого соединения
Плоские, приварные встык (черт. 1, 2)	t	-	0,97t	0,96t	-	0,95t
Со свободными кольцами (черт. 3)	t	0,97t	0,90t	0,96t	0,90t	0,81t
Фланцы приварные под зажимы (черт. 4)	t	-	0,55t	0,96t	-	0,55t

1.6. При работе аппарата в условиях нескольких расчетных режимов по температуре и давлению расчет производится на условия, обеспечивающие прочность и герметичность фланцевого соединения во всех режимах.

2. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

2.1. Допускаемые напряжения для материалов болтов (шпилек) определяются по формулам при условии:

а) если расчетная температура не превышает для болтов (шпилек) из углеродистых сталей 380 °C, низколегированных сталей - 420 °C, аустенитных сталей - 525 °C

;

б) если расчетная температура болтов (шпилек) превышает указанную в п. а

2.2. Коэффициенты запаса прочности

приведены в табл. 2.

Таблица 2

Материал болтов
	Рабочие условия		Условия испытания
	затяжка не контролируется	затяжка контролируется	затяжка не контролируется	затяжка контролируется
Углеродистые стали	2,6 - 2,8	2,4	2,1	1,8
Углеродистые стали	2,3	2,1	1,7	1,6
Аустенитные стали	1,9	1,8	1,4	1,3

2.3. Коэффициент запаса прочности по пределу длительной прочности

Коэффициент запаса прочности по пределу ползучести

2.4. Допускаемые напряжения для материалов болтов (шпилек) для рабочих условий определяются по табл. 3.

2.5. Допускаемые напряжения для материала фланцев или обечайки при расчете статической прочности:

а) для фланцев по черт. 1

в сечении

для рабочих условий и затяжки

для условий испытания и затяжки

;

б) для фланцев по черт. 1, 2, 3, 4, 11

в сечении

для рабочих условий и затяжки

для условий испытания

;

в) для кольца свободного фланца:

для рабочих условий и затяжки

для условий испытаний

;

- принимаются по ГОСТ 14249 или другой нормативной документации при расчетной температуре.

Расчет фланцевого соединения для условий испытания производить не требуется, если расчетное давление в условиях испытания будет меньше, чем расчетное давление в рабочих условиях, умноженное на

Примечания. 1. Для фланцев по черт. 1 допускаемое напряжение в сечении

для рабочих условий и условий затяжки при расчете с учетом нагрузки от температурных деформаций

может быть увеличено до 30%.

2. Для фланцев по черт. 3 допускаемое напряжение для свободного кольца при расчете с учетом нагрузки от температурных деформаций

может быть увеличено на 30%.

(примечания введены Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

3. РАСЧЕТ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН

3.1. Эффективная ширина прокладки, мм:

при

Для прокладок овального или восьмигранного сечения

3.2. Характеристики прокладки m,

, K,

принимаются по табл. 4.

3.3. Податливость прокладки, мм/Н

Для металлических и асбометаллических прокладок

3.4. Податливость болтов (шпилек) для фланцев по черт. 1, 2, 3, 11, мм/Н

где

- для болта,

- для шпильки,

- принимается по табл. 5.

3.5. Податливость зажимов для фланцев по черт. 4, мм/Н

где

принимается по ОСТ 26-01-64.

3.6. Параметры фланца <*>

--------------------------------

<*> В случае соединения с разными (по материалам или размерам) фланцами расчет следует производить для каждого фланца.

3.6.1. Эквивалентная толщина втулки, мм

где K - определяется по черт. 5.

Для фланцев по черт. 2, 3, 4

3.6.2. Коэффициенты

где

;

- определяется по черт. 6.

Для крышек сферических неотбортованных

;

3.6.3. Угловая податливость фланца, 1/Н·мм

где

- определяется по черт. 7.

Для фланца со сферической неотбортованной крышкой

3.7. Угловая податливость свободного кольца по черт. 3, 1/Н·мм,

где

- определяется по черт. 6.

3.8. Угловая податливость плоской крышки,

где

;

3.9. Угловая податливость фланца, нагруженного внешним изгибающим моментом,

для фланцев по черт. 1, 2

;

для фланца по черт. 3

;

для свободного кольца

3.10. Плечи моментов, мм:

для фланцев по черт. 1, 2, 4 <*>

--------------------------------

<*> Для фланцев по черт. 4

;

для фланцев по черт. 3

4. КОЭФФИЦИЕНТ ЖЕСТКОСТИ ФЛАНЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

4.1. Фланцевое соединение, нагруженное внутренним или наружным давлением и внешней осевой силой:

для соединения по черт. 1, 2, 4

где

;

для соединения по черт. 4

;

для соединений по черт. 3

(в ред. Изменения N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

;

для соединения с крышкой

где

4.2. Фланцевое соединение, нагруженное внешним изгибающим моментом,

где

;

для фланцев по черт. 3

5. РАСЧЕТ НАГРУЗОК

5.1. Равнодействующая внутреннего давления, Н,

<*>,

--------------------------------

<*> Для условий вакуума или наружного давления p < 0

5.2. Реакция прокладки в рабочих условиях, Н,

5.3. Нагрузка, возникающая от температурных деформаций, Н <*>:

--------------------------------

<*> В случае, если между фланцами зажата трубная решетка или другая деталь, необходимо учесть температурную деформацию этой детали.

в соединении по черт. 1, 2

где

;

(в ред. Изменения N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

в соединении по черт. 3

где

;

(в ред. Изменения N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

в соединении по черт. 4

где

;

(в ред. Изменения N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

в соединении с крышкой

где

;

(в ред. Изменения N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

- определяются по ОСТ 26-11-04-84;

- определяется по Приложению 2,

h'; h" - толщина верхнего и нижнего фланцев,

- высота верхнего и нижнего упоров.

Примечания. 1. При определении нагрузок от температурных деформаций расчетную температуру фланцев, крышки, болтов (шпилек), трубной решетки, свободного кольца следует уменьшить на температуру, при которой происходит сборка фланцевого соединения (20 °C).

2. Если между фланцами зажата трубная решетка или для снижения нагрузок от температурных деформаций установлены дополнительные шайбы, то при определении

необходимо учесть их толщины.

(примечания введены Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

5.4. Болтовая нагрузка

в условиях монтажа принимается большей из следующих значений, Н <*>,

--------------------------------

<*> F < 0, если усилие сжимающее. При определении

величина

учитывается только при

;

для фланцев по черт. 1, 2, 3;

для фланцев по черт. 4,

где

- принимается по табл. 5.

Для условий вакуума или наружного давления

Примечание. При

в расчетах принимается

(примечание введено Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

5.5. Приращение нагрузки в болтах (шпильках) в рабочих условиях, Н,

Примечание. При

в расчетах принимается

(примечание введено Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

6. РАСЧЕТ БОЛТОВ (ШПИЛЕК)

6.1. Условия прочности болтов (шпилек) <*>:

--------------------------------

<*> Величина

допускается по согласованию с одним из авторов стандарта.

для фланцев по черт. 1, 2, 3

;

, <*>

--------------------------------

<*> Для условий вакуума или наружного давления

где

;

для фланцев по черт. 4

;

Примечание. При проверке прочности болтов для рабочих условий с учетом нагрузки на болты от стесненности температурных деформаций допускаемое напряжение может быть увеличено на 30%.

(примечание введено Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

6.2. Рекомендуемое значение крутящего момента при затяжке приводится в Приложении 3 (рекомендуемое).

7. РАСЧЕТ ПРОКЛАДОК

Условие прочности прокладки проверяется для мягких прокладок

8. РАСЧЕТ ФЛАНЦЕВ НА СТАТИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ <*>

--------------------------------

<*> В случае соединения с разными (по размерам или материалам) фланцами расчет следует производить для каждого фланца.

8.1. Угол поворота фланца при затяжке

где

8.2. Приращение угла поворота фланца в рабочих условиях

где

8.3. Меридиональное напряжение в обечайке (втулке) на наружной и внутренней поверхностях при затяжке, МПа:

для фланцев по черт. 1 в сечении

;

где

T - определяется по черт. 8,

D* = D при

при

и f > 1,

при

и f = 1;

для фланцев по черт. 1 в сечении

;

где f - определяется по черт. 9;

для фланцев по черт. 2, 3, 4

;

где

8.4. Приращения меридиональных напряжений в обечайке (втулке) на наружной и внутренней поверхностях в рабочих условиях, МПа:

для фланцев по черт. 1 в сечении

;

где

;

в сечении

;

где

;

для фланцев по черт. 2, 3, 4

;

где

8.5. Окружные напряжения в обечайке (втулке) на наружной и внутренней поверхностях при затяжке, МПа:

для фланцев по черт. 1 в сечении

;

для фланцев по черт. 1 в сечении

;

для фланцев по черт. 2, 3, 4

;

8.6. Приращения окружных напряжений в обечайке (втулке) на наружной и внутренней поверхностях в рабочих условиях, МПа:

для фланцев по черт. 1 в сечении

;

в сечении

;

для фланцев по черт. 2, 3, 4

;

8.7. Условие прочности фланца при расчете статической прочности:

для фланцев по черт. 1 в сечении

при затяжке

;

в рабочих условиях

;

для фланцев по черт. 1, 2, 3, 4 в сечении

при затяжке

;

в рабочих условиях

9. РАСЧЕТ НА МАЛОЦИКЛОВУЮ УСТАЛОСТЬ

9.1. Расчетную амплитуду приведенных условных упругих напряжений при затяжке определяют по формуле

где для фланцев по черт. 1

определяется по черт. 10.

для фланцев по черт. 2

для фланцев по черт. 3, 4

9.2. Расчетную амплитуду приведенных условных упругих напряжений в рабочих условиях определяют по формуле

;

для фланцев по черт. 1

;

для фланцев по черт. 2

;

для фланцев по черт. 3, 4

9.3. Проверка малоцикловой прочности фланцевого соединения проводится по ГОСТ 25859-83.

Для этого по амплитуде напряжений, определенной из условия затяжки

по п. 9.1, определяется допустимое количество сборок-разборок

. По амплитуде напряжений, определенной для рабочих условий

по п. 9.2, определяется допустимое число циклов изменения режима эксплуатации

Условие прочности для заданного количества нагружений

будет выполняться, если

10. РАСЧЕТ СВОБОДНОГО КОЛЬЦА

10.1. Угол поворота свободного кольца

10.2. Кольцевое напряжение в свободном кольце, МПа

10.3. Условие прочности

11. ТРЕБОВАНИЯ К ЖЕСТКОСТИ

Допустимый угол поворота для фланцев по черт. 2, 3, 4:

для рабочих условий и затяжки

;

для условий испытаний

Для фланцев по черт. 1:

для рабочих условий и затяжки

при D <= 2000 мм;

при D > 2000 мм;

для условий испытаний

при D <= 2000 мм;

при D > 2000 мм.

По согласованию с одним из авторов РД 26-15 в технически обоснованных случаях допускаемый угол поворота

может быть увеличен.

(абзац введен Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

Таблица 3

Расчетная температура, °C	Допускаемое напряжение , МПа, для сталей марок
Расчетная температура, °C	35, 40	12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т	45Х14Н14В2М	20Х13	35Х, 40Х, 38ХА, 37Х12Н8Г8МФБ, 20ХН3А	30ХМА
20	130,0	110,0	160,0	195,0	230,0	230,0
100	126,0	105,0	150,0	182,0	230,0	230,0
200	120,0	98,0	150,0	165,0	225,0	200,0
250	107,0	95,0	144,0	158,0	222,0	182,0
300	97,0	90,0	139,0	150,0	222,0	174,0
350	86,0	86,0	128,0	147,0	185,0	166,0
375	80,0	85,0	128,0	146,0	175,0	166,0
400	75,0	83,0	128,0	145,0	160,0	166,0
425	68,0	82,0	125,0	143,0	156,0	161,0
450		80,0	123,0	142,0		156,0
475		79,0	120,0	140,0
500		78,0	118,0
510			117,0
520			116,0
530			115,0
540			114,0
550			113,0

Продолжение таблицы 3

Расчетная температура, °C	Допускаемое напряжение , МПа, для сталей марок
Расчетная температура, °C	25Х1МФ	25Х2М1Ф	20Х1МФ1БР	18Х12ВМБФР	14Х17Н2	07Х16Н6
20	238,0	238,0	238,0	238,0	298,0	321,0
100	227,0	232,0	234,0	234,0	294,0	314,0
200	217,0	231,0	224,0	231,0	287,0	312,5
250	210,0	224,0	213,0	227,0	284,0	309,8
300	199,0	220,0	202,0	227,0	280,0	307,0
350	185,0	213,0	185,0	220,0	280,0	307,0
375	180,0	209,0	183,0	216,0
400	175,0	206,0	182,0	213,0
425	168,0	202,0	178,0	208,0
450	161,0	199,0	175,0	203,0
475	152,0	195,0	171,0	196,0
500	143,0	192,0	167,0	189,0
510
520
530
540
550

Продолжение таблицы 3

Расчетная температура °C	Допускаемое напряжение , МПа для сталей марок
Расчетная температура °C	ХН35ВТ	08Х15Н24В4ТР
20	208	231
100	196	226
200	186	221
250	186	219
300	186	217
350	186	215
375	186	214
400	186	213
425	186	213
450	186	213
475	186	213
500	186	208
510	185	205
520	184	202
530	183	199
540	181	196
550	180	195
560	165	183
570	150	171
580	135	169
590	110	157
600	115	147
610	110
620	105
630	100
640	94
650	88

(введено Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

Таблица 4

Тип и материал прокладки	Коэффициент m	Удельное давление обжатия прокладки , МПа	Допускаемое удельное давление [q], МПа	Коэффициент обжатия, K	Условный модуль сжатия , МПа
Плоская из:
резины по ГОСТ 7338 с твердостью по ШОРУ А до 65 единиц	0,5	2,0	18,0	0,04
резины по ГОСТ 7338 с твердостью по ШОРУ А более 65 единиц	1,0	4,0	20,0	0,09
паронита по ГОСТ 481 при толщине не больше 2 мм	2,5	20,0	130,0 <*>	0,90	0,02
картона асбестового по ГОСТ 2850 при толщине 1 - 3 мм	2,5	20,0	130,0	0,90	0,02
фторопласта-4 ТУ 6-05-810 при толщине 1 - 3 мм	2,5	10,0	40,0	1,00	0,02
алюминия марки АД по ГОСТ 21631	4,0	60,0
латуни марки Л63 по ГОСТ 2208	4,75	90,0
стали 05КП по ГОСТ 9045	5,5	125,0
Плоская из:
асбеста по ГОСТ 2850
в оболочке из алюминия,	3,25	38,0			0,04
меди и латуни	3,5	46,0
стали 05КП	3,75	53,0
стали типа 12Х18Н10Т	3,75	63,0			0,05
Кольцо с овальным или восьмигранным сечением из:
стали 0,5КП по ГОСТ 9045 или 08Х13 по ГОСТ 5632	5,5	125,0
стали 08Х18Н10Т	6,5	180,0

--------------------------------

<*> Для сред с высокой проникающей способностью (водород, гелий, легкие нефтепродукты, сжиженные газы и т.п.)

Таблица 5

Диаметр болта d, мм	М10	М12	М16	М20	М24	М27	М30	М36	М42	М48
Площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы <*> , мм²	52,2	76,2	144,0	225,0	324,0	430,0	520,0	760,0	1045,0	1376,6
Нагрузочная способность зажима , Н	-	-	18000	28000	40000	53000	65000	102000	-	-
Высота упора , мм	-	-	28,0	32,0	36,0	36,0	37,0	42,0	-	-

--------------------------------

<*> В случае применения шпилек с проточкой стержня до диаметра, меньшего внутреннего диаметра резьбы, значение площади поперечного сечения определяется по диаметру проточки.

Черт. 5

Черт. 6

Черт. 7

Черт. 8

Черт. 9

Черт. 10

12. РАСЧЕТ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ С КОНТАКТИРУЮЩИМИ ФЛАНЦАМИ

12.1. Общие требования.

12.1.1. Термины и условные обозначения соответствующих им физических величин приведены в обязательном Приложении 1.

12.1.2. Типы фланцевых соединений приведены на черт. 11. Пределы применения указанных типов фланцевых соединений приведены в справочном Приложении 5.

Черт. 11

Чертеж не определяет конструкцию

12.1.3. Пределы применения расчетных формул настоящего раздела должны соответствовать п. 1.3.

12.1.4. Расчетная температура элементов фланцевого соединения устанавливается в соответствий с п. 1.5.

12.2. Допускаемые напряжения.

12.2.1. Допускаемые напряжения для материала болтов определяют по п. 2.1 с увеличением на 25%.

12.2.2. Допускаемые напряжения для материала фланца при расчете статической прочности определяются по п. 2.5.

12.3. Расчет вспомогательных величин.

12.3.1. Эффективная ширина и характеристики прокладки определяются по п. 3.1; 3.2.

12.3.2. Податливость контактных поясов прокладки, мм/Н

;

12.3.3. Расчетная длина и податливость болтов (шпилек) определяются по п. 3.4.

12.3.4. Параметры фланца.

12.3.4.1. Угловая податливость фланца определяется по п. 3.6.

12.3.5. Угловая податливость плоской крышки определяется по п. 3.8.

Угловая податливость крышки сферической неотбортованной определяется по п. 3.6.3.

12.3.6. Плечи моментов, мм:

;

12.3.7. Коэффициенты:

;

Ориентировочные значения

, принимаются по табл. 6:

;

где

Для фланцев по черт. 11а

Для фланцев по черт. 11б

;

Таблица 6

D
400	0,496	0,159	1,337
500	0,496	0,148	1,344
600	0,496	0,135	1,352
700	0,495	0,129	1,356
800	0,491	0,144	1,327
900	0,519	0,182	1,281
1000	0,539	0,193	1,239
1200	0,539	0,194	1,239
1400	0,539	0,194	1,239
1600	0,534	0,148	1,239
1800	0,542	0,270	1,167
2000	0,542	0,262	1,172
2200	0,537	0,269	1,183
2400	0,537	0,255	1,192
2600	0,502	0,134	1,222
2800	0,502	0,127	1,226
3000	0,502	0,133	1,223
3200	0,498	0,123	1,215
3400	0,489	0,134	1,216
3600	0,506	0,131	1,261
3800	0,506	0,123	1,265
4000	0,506	0,116	1,269

12.4. Расчет нагрузок

12.4.1. Равнодействующая внутреннего давления, Н

12.4.2. Нагрузки в элементах соединения, возникающие от температурных деформаций

;

12.4.3. Болтовая нагрузка в условиях монтажа принимается большей из следующих значений, Н:

;

12.4.4. Приращение нагрузки в болтах (шпильках) в рабочих условиях, Н

12.4.5. Реакция контактных поясов прокладки в рабочих условиях, Н:

;

12.4.6. Максимальный изгибающий момент принимается большим, Н·мм:

;

где

- принимаются по ОСТ 26-11-04.

12.5. Расчет болтов (шпилек)

12.5.1. Условия прочности болтов (шпилек) и величина крутящего момента на ключе определяются по п. 6.

12.6. Условие прочности прокладки

12.7. Условие герметичности

12.8. Расчет фланца

12.8.1. Меридиональное напряжение в обечайке (втулке), МПа

где коэффициент T определяется по черт. 8.

12.8.2. Окружное напряжение в обечайке (втулке), МПа

12.8.3. Условие прочности обечайки

Приложение 1

Обязательное

Таблица 7

Термины и обозначения

Термин	Обозначение
Ширина прокладки, мм
Нагрузочная способность зажима, Н
Прибавка для компенсации коррозии, мм	C
Внутренний диаметр фланца, мм	D
Внутренний диаметр свободного кольца, мм
Наружный диаметр фланца, мм
Наружный диаметр свободного кольца, мм
Диаметр окружности расположения болтов, (шпилек), мм
Средний диаметр прокладки, мм
Наружный диаметр болта (шпильки), мм	d
Модуль продольной упругости материала при температуре 20 °C и расчетной, МПа, принимается по ГОСТ 14249:
фланца	, E
болтов (шпилек)	,
свободного кольца	,
крышки	,
Условный модуль сжатия материала прокладки, МПа
Внешняя осевая сила (сжимающая со знаком минус), Н	F
Площадь поперечного сечения болта (шпильки) по внутреннему диаметру резьбы, мм²
Толщина фланца, свободного кольца, мм	h,
Высота упора, принимается по ОСТ 26-01-64, мм
Высота бурта для опирания зажима, мм
Толщина крышки и фланцевой части в зоне уплотнения, мм	,
Толщина прокладки, мм
Длина конической втулки, мм	l
Внешний изгибающий момент, Н·мм	M
Радиус сферы сферической неотбортованной крышки, мм
Радиус бурта для опирания зажима, принимается по ОСТ 26-01-64, мм	R
Расчетное давление, МПа	P
Толщина конической втулки в месте соединения с фланцем
обечайкой, втулкой, днищем, мм
Толщина обечайки, днища, втулки, мм
Расстояние между опорными поверхностями гайки и головки болта, шпильки, мм
Число болтов (шпилек), шт.	n
Расчетная температура, °C
фланца, крышки
болтов (шпилек)
свободного кольца
Температурный коэффициент линейного расширения материала, 1/°C
фланца
болтов (шпилек)
свободного кольца
крышки
Предел текучести материала болтов (шпилек) при расчетной температуре, МПа
Среднее значение предела длительной прочности за при расчетной температуре, МПа
Средний 1%-ный предел ползучести за при расчетной температуре, МПа
Допускаемое напряжение материала болтов (шпилек) при температуре 20 °C и расчетной, МПа	,
Предел текучести материала фланца, МПа
Допускаемое напряжение материала фланца при температуре 20 °C и расчетной, МПа	,
Допускаемое напряжение материала свободного кольца при расчетной температуре, МПа
Допускаемые напряжения для фланцев в сечениях и	,
Расчетная и допускаемая амплитуда условных упругих напряжений, МПа	,
Заданное и допускаемое число циклов нагружения	N, [N]

Приложение 2

Рекомендуемое

Таблица 8

Коэффициенты линейного расширения

Марки стали	Коэффициент линейного расширения , 1/°C в зависимости от температуры, °C
Марки стали	20 - 100	200	300	400	500	600
35	11,1	11,9	-	13,4	-	-
40	11,3	12,0	13,3	13,3	-	-
20Х13	10,4	10,9	11,4	11,8	-	-
14Х17Н2	10,6	10,8	11,0	11,1	11,3	-
35Х
40Х	13,4	13,3	-	14,8	-	-
38ХА
20ХН3А	11,0	12,0	13,0	13,5	14,0	14,5
30ХМА	12,3	12,6	12,9	13,9	-	14,4
25Х1МФ	11,3	12,7	-	13,9	-	14,6
25Х2М1Ф	12,5	12,9	13,3	13,7	14,0	14,7
18Х12ВМБФР	11,2	11,3	11,4	11,8	12,0	-
37Х12Н8Г8МФБ	15,9	18,0	19,2	21,5	22,4	21,0
12Х18Н10Т 10Х17Н13М2Т	16,6	17,0	18,0	18,0	18,0	-
45Х14Н14В2М	-	17,0	-	18,0	-	18,0
ХН35ВТ	14,8	15,1	15,5	15,9	16,1	16,6
(позиция введена Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)
08Х15Н24В4	14,5	15,5	16,3	16,8	17,2	17,4
(позиция введена Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

Приложение 3

Рекомендуемое

КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА КЛЮЧЕ ПРИ ЗАТЯЖКЕ

Черт. 12

Приложение 4

Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА ФЛАНЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ

(черт. 2)

Исходные данные:

D = 400 мм,	h = 30 мм,	t = 200 °C,	;
,	,	P = 0,6 МПа,	;
,	,	,	;
,	d = 20 мм,	F = 15000 Н,	;
,	n = 20,	C = 2 мм,	;
			.

Материал фланцев - сталь 20К.

Материал болтов - сталь 35.

Материал прокладки - паронит ПОН.

1. Расчет вспомогательных величин

1.1. Эффективная ширина прокладки

1.2. Характеристики прокладки, принимаются по табл. 4:

m = 2,5;

;

K = 0,9;

1.3. Податливость прокладки

1.4. Податливость болтов

;

где

принимается по табл. 5.

1.5. Параметры фланца

1.5.1. Эквивалентная толщина втулки

1.5.2. Коэффициенты

;

определяется по черт. 6;

1.5.3. Угловая податливость фланца

где

определяется по черт. 7.

1.6. Угловая податливость фланца, нагруженного внешним изгибающим моментом,

1.7. Плечи момента:

;

2. Коэффициент жесткости фланцевого соединения

2.1. Фланцевое соединение, нагруженное внутренним давлением и внешней осевой силой:

;

2.2. Фланцевое соединение, нагруженное внешним изгибающим моментом:

;

3. Расчет нагрузок

3.1. Равнодействующая внутреннего давления

3.2. Реакция прокладки в рабочих условиях

3.3. Нагрузка, возникающая от температурных деформаций

;

3.4. Болтовая нагрузка

в условиях монтажа принимается большей из следующих значений:

;

3.5. Приращение нагрузки в болтах в рабочих условиях

4. Расчет болтов

;

где

принимается по табл. 3;

;

5. Расчет прокладок

;

[q] = 130 МПа, принимается по табл. 4;

6. Расчет фланца

6.1. Угол поворота фланца при затяжке:

;

6.2. Приращение угла поворота фланца в рабочих условиях:

;

6.3. Меридиональные напряжения в обечайке на наружной и внутренней поверхностях при затяжке, МПа

где T = 1,78 - принимается по черт. 8;

;

6.4. Приращения меридиональных напряжений в обечайке на наружной и внутренней поверхностях в рабочих условиях:

;

6.5. Окружные напряжения в обечайке на наружной и внутренней поверхностях при затяжке, МПа:

;

6.6. Приращение окружных напряжений в обечайке на наружной и внутренней поверхностях в рабочих условиях:

;

6.7. Условие прочности фланца при расчете статической прочности:

при затяжке

;

в рабочих условиях

;

Уровень напряженного состояния не превышает допускаемый.

7. Требование к жесткости

0,0040 + 0,0012 = 0,0052 < 0,013.

Приложение 5

Рекомендуемое

ПРЕДЕЛЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТИПОВ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Фланцы плоские (черт. 2), со свободным кольцом (черт. 3), с зажимами (черт. 4) рекомендуется применять при температуре среды до 300 °C.

Фланцы с гладкой уплотнительной поверхностью рекомендуются для условных давлений среды до 1,6 МПа.

Фланцы с уплотнительной поверхностью выступ-впадина рекомендуются для условных давлений среды более 1,6 МПа.

Фланцы с уплотнительной поверхностью "шип-паз" рекомендуются для прокладок, которые необходимо помещать в замкнутый объем.

Фланцы с уплотнительной поверхностью под металлическую прокладку овального или восьмигранного сечения рекомендуются для условных давлений среды более 6,0 МПа.

Фланцы контактирующие (черт. 11) рекомендуются для условных давлений до 0,6 МПа и вакуума с остаточным давлением не ниже 5 мм рт. ст. (0,005 МПа ост.) при температуре до плюс 300 °C.

Таблица 9

Рекомендации по конструированию фланцевых соединений

Параметры фланцевого соединения, мм	Типы фланцев
Параметры фланцевого соединения, мм	Приварные встык (черт. 1)	Плоские (черт. 2)	Свободные (черт. 3)	Примечание
1. Толщина обечайки (втулки)	, но во всех случаях
				S - толщина обечайки, к которой приваривается фланец; принимается по черт. 13

2. Длина конической втулки l				i = 1:3 уклон втулки
3. Диаметр болтовой окружности				u = 6 мм = 8 мм принимается по табл. 11 d принимается по табл. 13
4. Наружный диаметр фланца				a принимается по табл. 13
5. Наружный диаметр прокладки				e принимается по табл. 13
6. Средний диаметр прокладки				b принимается по табл. 14
7. Число болтов n				принимается по табл. 12
8. Ориентировочная толщина фланца h				принимается по черт. 14 определяется по п. 3.6.1

Таблица 10

Рекомендуемые диаметры болтов (шпилек) в зависимости

от условного давления

и диаметра аппарата

, МПа	Диаметры болтов (шпилек) для аппаратов, мм
	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200	2400	>= 2400
До 0,6	М20
1,0	М20				М30
1,6	М20
2,5	М20					М30
4,0	М30		М36			М42
6,3	М36	М42		М48		М52
8,0		М42	М48			-
10,0		М48

Черт. 13

Черт. 14

1 - для фланцев по черт. 2,

2 - для фланцев по черт. 1

Таблица 11

Безразмерный параметр

, в зависимости от

, МПа
	1,77
	1,79
	1,86
	1,92
	2,00
	2,07

Таблица 12

Рекомендуемый шаг расположения болтов в зависимости от

, МПа	, мм
До 0,3
0,6
1,0
1,6
2,5
4,0

Таблица 13

Вспомогательные величины d, a и e для болтов (шпилек)

в мм

Диаметр болта		М20	(М22)	М24	(М27)	М30	М36	М42	М48	М52	М56	М60	М64
Диаметр отверстия под болт d		23	25	27	30	33	40	46	52	58	60	66	70
a	Для гаек шестигранных	40	42	47	52	58	60	80	92	97	110	115	120
a	Для гаек шестигранных с уменьшенным размером под ключ	36	40	42	47	52	63	69	80	86	-	-	-
e	Для плоских прокладок	30	32	34	37	41	48	55	61	65	-	-	-
e	Для прокладок овального или восьмиугольного сечения	53	55	57	60	64	71	78	84	88	195	240	240

Таблица 14

Размеры прокладок

Материал прокладки	Диаметр аппарата, мм	Ширина прокладки, мм
Плоские неметаллические прокладки	D <= 1000
	1000 < D <= 2000
	D > 2000	25
Плоские металлические прокладки	D <= 1000
Плоские металлические прокладки	D > 1000
Плоские прокладки в металлической оболочке и зубчатые металлические прокладки	D <= 1600
	D > 1600
Овального или восьмиугольного сечения прокладки для	D <= 600
	600 < D <= 800
	800 < D <= 1000
	1000 < D <= 1600

Материал прокладки	Диаметр аппарата, мм	Ширина прокладки, мм	Толщина прокладки, мм
ТРГ "Графлекс" не армированная с абтюретором	400 < D <= 600	13,5	4; 6
	600 <= D < 1000	14
	1000 <= D < 1500	15,5
	1500 <= D	17,5
ТРГ "Графлекс" армированная с абтюретором	400 <= D < 600	13,5	2; 3
ТРГ "Графлекс" армированная с абтюретором	600 <= D < 1000	14
ТРГ "Графлекс" армированная с абтюретором	400 <= D < 600	13,5	3; 4
ТРГ "Графлекс" армированная с абтюретором	600 <= D < 1000	14

(введено Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

--------------------------------

<*> Размеры прокладок приняты по техническим условиям, разработанным НПО "УНИХИМТЕК".

(введено Изменением N 1, утв. ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее" 21.02.2001)

Приложение 6

(Обязательное)

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ И ГЕРМЕТИЧНОСТЬ

ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПРОКЛАДКАМИ ИЗ ТЕРМОРАСШИРЕННОГО

ГРАФИТОВОГО МАТЕРИАЛА "ГРАФЛЕКС"

(приложение 6 введено Изменением N 1, утв. ТК 260

"Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее"

21.02.2001)

1. Настоящее Приложение распространяется на расчет фланцевых соединений с уплотнительными поверхностями "шип-паз" с прокладками из ТРГ "ГРАФЛЕКС".

2. Характеристики прокладок из ТРГ "ГРАФЛЕКС" <*> m,

, [q], приведены в табл. Модуль упругости прокладки

, где q - удельное давление на прокладку при затяжке, МПа.

--------------------------------

<*> Примечание. Характеристики прокладок представлены НПО "УНИХИМТЕК".

3. Коэффициент жесткости фланцевого соединения

определяется в соответствии с п. 4.1.

В связи с тем, что модуль упругости прокладки зависит от удельного давления на прокладку (q), то при определении

податливость прокладки определяется методом последовательных приближений следующим путем:

Предварительно определяется удельное давление на прокладку при затяжке по формуле:

, где (2)

- болтовое усилие для условий монтажа, определяемое по п. 5.4.

При определении

- коэффициент

в первом приближении принимается равным единице.

Затем по формуле

определяется модуль упругости и по п. 3.3 податливость прокладки.

Если

получится больше единицы, то необходимо определить болтовое усилие

по п. 5.4 с полученным коэффициентом

и повторить определение q и E. После этого вновь определить коэффициент

Если при первом приближении коэффициент

получится меньше единицы, то при расчете фланцевых соединений коэффициент

принимается равным единице и дальнейшие приближения по определению

не требуются.

Тип и материал прокладки	Коэффициент m	Удельное давление обжатия прокладки , МПа	Допускаемое удельное давление [q], МПа
Прокладка ТРГ неармированная с обтюратором	2,0	4,0	200
Прокладка ТРГ армированная без обтюратора	2,5	4,0	120 при t = 2 мм <> 100 при t = 3 мм <>
Прокладка ТРГ армированная с обтюратором	2,0	4,0	200
<*> толщина прокладки в свободном состоянии

Вернуться в "Каталог нормативных документов"

Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/normy/10/rd_21290.html

На эту страницу сайта можно сделать ссылку:

На правах рекламы:

Разработка сайта
ArtStyle Group

Полное меню

Основные ссылки

Вернуться в "Каталог нормативных документов"