Str344

344

18. ZBIORNIKI CIŚNIENIOWE, wg [7,15]

18.1. OBLICZANIE WYTRZYMAŁOŚCIOWE ZBIORNIKÓW

PARAMETRY ZADANE:

Pojemność zbiornika v, m¹.

Ciśnienie obliczeniowe p , MPa.

O

Temperatura czynnika f₀, °C.

Rodzaj czynnika.

Długotrwałość zbiornika r, lat.

Pozycja pracy.

DOBIERA SIĘ:

1.    Klasa zbiomika=f(p₀, t_a) (tabl. 18.2.2).

Jeżeli dla ciśnienia obliczeniowego wynika z tablicy inna klasa niż dla temperatury obliczeniowej, to zbiornik należy zaliczyć do klasy, w której są stawiane wyższe wymagania.

2.    Wstępne wymiary zbiornika i jego elementów (rys. 18.1.1)

2.1.    Wstępna średnica wewnętrzna D_w i długość L_w zbiornika, mm D_w, L_w = i(v) (tabl. 18.2.1).

2.2.    Wstępna średnica króćca wlotowego (wylotowego), mm d_w ='/ 4 v/(n t3 60 t) 10¹,

gdzie    - prędkość czynnika na wlocie (wylocie)

(tl = 2m/s dla wody, i? = 10 m/s dla powietrza); t - czas napełniania (opróżniania) zbiornika t$(15...20) min.

2.3.    Średnica włazu (D_wł) dla zbiornika (D_w):

-dla    D^51500mm D„i = 0,35D«, mm;

-dla 800$D„^<1500 mm D_vi = 0,50D_w mm.

Średnica okrągłych włazów nie powinna być mniejsza od 400 mm, a wymiary włazów owalnych nie powinny być mniejsze niż 300x400 mm,

- dla D_w < 800 mm zbiorniki powinny mieć otwory, które umożliwiałyby oględziny i oczyszczanie ścianek zbiornika oraz usuwanie z niego brudu i osadów.

x - współczynnik bezpieczeństwa:

-    dla stali z określonąudamością x = 1,65;

-    dla stali z nieokreśloną udamością x = 1,80; z - obliczeniowy współczynnik wytrzymałościowy:

-    dla miejsc całych (tj. nie mających złączy spawanych oraz osłabień otworami) z= 1,0;

-    dla miejsc mających złącza spawane z przyjmuje się jako równy mniejszej z wartości z lub 2z₂ • Przy czym 2z₂ należy przyjmować nie większe niż 1,00,

gdzie zwspółczynnik wytrzymałościowy wzdłużnego złącza spawanego (tabl. 18.2.9); z ₂- współczynnik wytrzymałościowy obwodowego złącza spawanego (tabl. 18.2.9); z dop- dopuszczalny współczynnik złączy spawanych ustalony dla zakładu, który otrzymał dopuszczenie do spawania naczyń ciśnieniowych (■Zdo_P= 0,7...0,9);

(zakłady produkcyjne CHEMAR w Kielcach mają Z_dop= 0,9). o- współczynnik zależny od /S = D,JD_W (o=1 dla (ff $ 1,4). Wartości a=f(0) (tabl. 18.2.8).

3.2.    Grubość ścianki wymagana, mm g=g₀^+c2^+c3, c₂ - naddatek grubości ścianki na ścienienie się pod wpływem działań mechanicznych i chemicznych. Naddatek Ci ustala jednostka opracowująca projekt zbiornika wg znanej szybkości ścienienia (mm/rok) oraz założonej długotrwałości zbiornika, c₂=st; s = (0,02...0,1) mm/rok;

c₃-naddatek grubości ze względu na występowanie w niej dodatkowych naprężeń, niezależnych od ciśnienia. Naddatek c₃ także ustala jednostka opracowująca projekt zbiornika (zaleca się c₃=0).

Rys. 18.1.1. Schemat zbiornika ciśnieniowego

3.3.    Grubość nominalna wyrobu hutniczego, mm g„ >g + c,, c, -naddatek grubości ścianki równy odchyłce minusowej

dla grubości wyrobu hutniczego wg obowiązujących norm (tabl. 18.2.6); g_n (tabl. 18.2.11).

3.4.    Rzeczywista najmniejsza grubość ścianki, mm g_rz=g„-c,.

4. Wymiary dna (rys. 18.1.2, rys. 18.2.1) przyjmuje się wg tabl. 18.2.5 dla średnicy D_w określonej w p. 2.1.

4.1. Sprawdza się wymiary profilu dna (rys. 18.1.2)

//*50,18 D_z\ i?_w$D_z; r*jO,l D_Zi gdzie

A-2 g_a

( Q ~2&z\²|    \2 Dz~grz

_p I—2——2—r„

^w~    H_z-gn.

1

Grubość ścianki płaszcza (króćca).

3.1. Grubość obliczeniowa, mm g₀=Po D_w/(2,3kz /a-Po), gdzie k- naprężenia dopuszczalne, MPa.

Wartość dopuszczalnego naprężenia k w stalowych i staliwnych ściankach elementów dla temperatur nie przekraczających temperatury granicznej (380°C dla stali węglowych o zawartości węgla C< 0,25%) jest równa k=Re(t₀)/x, gdzie: Rc(t₀r najmniejsza gwarantowana granica plastyczności, MPa przy temperaturze obliczeniowej t„°C;

R_e(,₀₎=f(R_e>f₀)=AR_e; A=l,019-0,09^ -0,018 (^)? Wybrane stale stosowane w budowie zbiorników ciśnieniowych (tabl. 18.2.3), ich charakterystyki (tabl. 18.2.4).