Условие от действия давления среды определяется по формуле

Проверочный прочностной расчет фланцевых соединений арматуры

Проверочный расчет фонтанной арматуры сводится к расчетам на прочность узлов и деталей по известным размерам арматуры и величине рабочего давления среды. Исходными данными являются размеры и материал фланцев, шпилек, прокладок.

Наиболее распространенным является расчет по допускаемым напряжениям. Расчет по допускаемым напряжениям состоит из двух следующих этапов:

- определение усилий, действующих во фланцевом соединении;

- прочностной расчет деталей (шпилек, фланцев, прокладок).

Определение величин усилий, действующих во фланцевом соединении, зависит от способа установки металлического кольца (прокладки).

1) Определение усилий, действующих во фланцевом соединении, при установки прокладки с двойным касанием

Суммарное эксплуатационное усилие Рэ, воспринимаемое шпильками, учитывает усилия от действия давления среды Рд, разжимающее фланцы, усилие Рг, необходимое для поддержания герметичности соединения в эксплуатационных условиях, влияние веса отводящих манифольдов Рман и влияние температуры отводящей среды Рт:

Рэ = Рд + Рг + Рман + Рт. (10.1)

Рд = p/4 × D× Рр, (10.2)

где Dср – средний диаметр уплотнения;

Рр – рабочее давление среды.

Усилие Рг, необходимое для поддержания герметичности соединения в эксплуатационных условиях, определяется по формуле

Рг = p × Dср × bэф × m × Рр, (10.3)

где bэф – эффективная ширина прокладки, т.е. суммарная ширина

уплотняющего пояска у кольца,

для овальной прокладки bэф = 0,125 × b, где b – ширина прокладки;

m– прокладочный коэффициент, зависящий от упругих свойств

материала прокладки (для мягкой стали m = 5,5 , для более

твердой легированной стали m =6,5).

При работе арматуры с газом или со смесью жидкости и газа в формулу (10.3) вводят коэффициент 2 × m.

Рисунок 10.17 – Расчетная схема тарелки фланца