СССР

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

УПЛОТНЕНИЯ КЕПОДБИЯНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЛЯ СОСУДОВ И АППАРАТОВ НА ДАВЛЕНИЕ СВЫШЕ 10 ДО 100 МПа (СВЫШЕ 100 ДО 1000 КГС/СМ²).

Методика расчета на прочность и плотность РД 26-01- 468 -88 Издание официальное

СОГЛАСОВАНО 1988 г. &о£ >is Зачеогатель начальника Управления оборудования ' Министерства по производству минеральных удобрений Прокофьев

У1ВЕРЕШ) ^Дивектор УкрНИИхимиаша .П.Прядкин

---

ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ УПЛОТНЕНИЯ НЕПОДВИЖНЫЕ КБТАЛПИЗДСКИВ ДЛЯ СОСУДОВ И АППАРАТОВ НА ДАВЛЕНИЕ СВЫШЕ 10 ДО 100 МПа (СВЫШЕ 100 ДО 1000 КГС/СМ²).

Методика расчета на прочность и плотность.

4^Мр1~1бВ-88

Директор ИркутскШЬсаыйаша ’ч:    /

\ i V'-t : ' ^

• ’ •

Заместитель директора- У* :у' по научной работе "•

Заведующий отделом стандартизации

Руководитель теш, заведующий отделом прочности

Заведующий лабораторией

Научный сотрудник

Старший научный сотрудник

СОГЛАСОВАНО

Заведующий базовым отделом стандартизашда УкрШИхишаша «^^^^В.В.Проголаев

см. на обороте

РД 26-01-168-68    С.7

2.1.7. Осевую нагрузку, действующую на шпильки от неравномерности натре за элементов уплотнения, а также различия величин коэффициентов линейного расширения его сопрягаемых деталей, вычисляют по формуле

Ееличину 0_t учитывают в формуле (I) при условии 0^>0.

Если величина 0_t <■ О то при /QJ * о,10,    она

не учитывается в формуле (I).

В любом случае ( 0⁾ > 0    или    Q_t    О    )

при fQj > 0,1    необходимо принять другие соче

тания материалов деталей уплотнения или изменить их геометрические размеры и тепловой режим работы уплотнения.

2.1.8.    Суммарное осевое температурное перемещение деталей уплотнения в зоне контакта вычисляют по формуле

(V ~£^У    {н*    щг    h    ^(?)

tf' 2Л&Х ~    ^

Величины коэффициентов линейного расширения    ,

Л_к ,    9    ,    об^ для соответствующих материалов

приведены в приложении 4

2.1.9.    Расчетную длину шпильки вычисляют по формуле

+ (8)

Величину зазора h,_ai определяют конструктивно с учетом

в соответствии с ОСТ 2Я-01-.

Толщину кринки Н_кр определяют в соответствии с СТ СЭВ 5206-85, высоту шайбы h_wf определяют в соответствии с ОСТ 26-0I-I4I-8I.

Толщину крышки    Н_к    на диаметре    вычисляют    по

формуле

Размеры уплотнительного элемента крышки //_v    ,

определяют согласно ОСТ 26-01-86-88.

2.1.10.    Суммарный коэффициент осевой податливости уплотнения вычисляют по формула

⁽¹⁰⁾

2.1.11.    Коэффициент осевой податливости уплотнительного кольца вычисляют по формуле-

;    0.t2S-    /Ггл-    (II)

**«Г 7 Ьг,- С Щ+Я

2.1.12.    Величины коэффициентов осевой податливости

фланца Л и крышки 2_ы определяют расчетным Г

путем или экспериментально с учетом конкретного конструктивного оформления фланца и крышки.

Допускается при упрощенных расчетах принимать в формуле (10) величины коэффициентов 2^^т 2_К~ О

2.1.13. Коэффициент осевой податливости шпилек вычисляют по формуле

Jr K₄ (tujL + cLui)    (12)

где диаметр резьбы шпилек сСщ, принимают в соответствии с ГОСТ 26303-84, ОСТ 26-0I-I39-8I.

РД 26-01-168-88 С.9

2*1.14. Коэффициент осевой податливости шайб вычисляют по формуле

1 _|Г к, • hq

где площадь поперечного сечения шайбы    Г ^

в соответствии с ОСТ 26-0I-I4I-8I.

2.1.15. При пробном гидравлическом давлении P_Aff усилие.

при этом в расчетные формулы (2) и (4) подставляют значение

2.1.16.    При технологической опрессовке сосуда или аппарата давлением Р^. , усилие, действующее на шпильки

0_7€Х    #    вычисляют по формуле (I), при этом в расчетные

формулы (2) и (4) подставляют значение P_JCX вместо Р и    принимают    равным    нулю.

2.1.17.    При выполнении уплотнительного кольца из материала с пределом текучести    (5_Т    <    ЗЬОМПа    (3500кгс/сМ^)

рассчитывают его диаметральные размеры.

Осевые размеры элементов уплотнения для соответствующего диаметра принимают по ОСТ 26-01-.44-68.

2.1.18.    Толщину уплотнительного кольца вычисляют по форцуле

(14)

где    CL    ж 160 мм.

2.1.19.    Напряжение смятий* прокладки в зависимости от ее материала принимают:

1)    для алюминия    =    70    МПа (700 кгс/см^);

2)    для меди    г?"    =    100    МПа (1000кгс/см^).

16*

2.1.20.    Средний диаметр уплотнения вычисляют по фор

муле

РД 26-01- 168 -88 С. 12 Уплотнение с кольцом треугольного сечения

I - уплотнительное кольцо; 2 - элемент уплотнения крышки; 3 * элемент уплотнения корпуса.

Четуг. ?

СОГЛАСОВАНО

Заместитель' директора по научной работе НШГОЬЙАШа - ”-Н'Г * Д

.В. Грязнов

СОГЛАСОВАЮ

инне'нер ПО "Урэлхимыаш" Н.К.Глобин

0/«

СОГЛАСОВАНО

'г-.

л _%j-.[.: -4 N

мехаяиг ШАДа

Зачеститель председателя Госгортехнадзора СССР Зубенко В.И.

S I5-I5/27/I73 от 17.06.88.

(УДЕРЖАНИЕ

I» Общие положения....... .    2

2. Методика расчета на прочность и плотность . • .    5

2.1.    Уплотнение    с    двухконусным кольцом    ......    о

2.2.    Уплотнение    с    кольцом    треугольного    сечения . .    II

2.3.    Уплотнение    с    кольцом    восьмиугольного сечения    15

2.4.    Уплотнение    с    плоской    прокладкой ....... 20

Приложение I Условные обозначения ............

Приложение 2 Расчетные характеристики материалов уплотнительных колец при повышенных температурах ................... 30

Приложение 2 Расчетные характеристики материалов крышки и фланца корпуса при повышенных температурах ................. 32

Приложение 4 Средние коэффициенты линейного расширения

1/ * 10^ 1/град............. 23

Приложение 5 Модуль упругости материалов при повышенных

температурах.............. 34

Информационные    данные.......... 35

Группа Г02

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

УПЛОТНЕНИЯ НЕПОДВИЖНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЛЯ СОСУДОВ И

АППАРАТОВ НА ДАВЛЕНИЕ СВЫШЕ    РД    26-01-16В-38

10 ДО ТОО МПа (СВЫШЕ 100 ДО 1000 КГС/СМ²)

Методика расчета на прочность и плотность 0КСТ7 3603

Дата введения 01.01.89 Настоящий руководящий документ распространяется на уплотнения неподвижные металлические с кольцами двухконусного, треугольного, восьмиугольного сечений и с плоской прокладкой для сосудов и аппаратов с диаметрами уплотнения 200-3200мм, работающих при статическом и малоцикловом нагружениях внутренним давлением свыше ГО до ЮОМПа (свыше 100 до 1000 кгс/см^) и расчетной температуре стенки от минус 40°С до 420°С. Уплотнения с двухконусными кольцами и кольцами треугольного сечения сосудов и аппаратов изготавливаемых в соответствии с ОСТ 26-01-221-66, допускается рассчитывать по данному руководящему документу, при нагружении внутренним давлением до 130 МПа.

Руководящий документ устанавливает методику расчета на прочность и плотность уплотнений сосудов и аппаратов высокого давления, рассчитанных в соответствии с ОСТ 26-1046-37, отвечающих требованиям ОСТ 26-01-9-80, ОСТ 26-01-221-86 и работа-

РД 26-01-163-38    С.2

щюс в химической, нефтехимической промышленности, производстве минеральных удобрений и других смежных отраслях промышленности.

Руководящий документ должен применяться совместно с ОСТZ6-Q4-

На уплотнения сосудов и аппаратов, спроектированные до 01.01.89г. в соответствии с ОСТ 26-01-87-78 и изготовленные до 01.01.90г. требования настоящего руководящего документа не распространяются.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    В настоящем руководящем документе в качестве уплотнения рассматривается разъемное соединение, состоящее из уплотнительного кольца (прокладки) и элементов уплотнения в крышке и корпусе, обеспечиБащих необходимое взаимное расположение данных деталей после сборки и в процессе эксплуатации сосуда или аппарата высокого давления.

1.2.    В руководящем документе приведены:

1)    расчеты на прочность (определение осевых усилий, действующих на шпильки от расчетного давления с учетом тепловых воздействий при стационарных режимах, пробного давления и технологического давления опрессовки);

2)    расчеты геометрических размеров уплотнительных колец и прокладок;

3) расчеты на плотность (определение усилий в шпильках после затяжки, обеспечивающих герметизацию уплотнения).

1.3.    Условные обозначения расчетных величин приведены в приложении I.

1.4.    Определение величин рабочего и расчетного давлений.

РД 26-01-166-88

расч5-.-зЯ температуры следует производить в соответствии с ГССГ 14249-80.

Величину пробного давления следует назначать в соответствии с Правилами Госгортехнадзора и ГОСТ 11879-81.

Величина дазления опрессовки и метод проведения гидравлического испытания по ОСТ 26-01-221-86, раздел 7.

1.5.    Расчет геометрических размеров уплотнительных колец (прокладок) и элементов уплотнений следует производить з следующих случаях:

I) для уплотнения с двухконусным кольцом из материалов 20*    О

с пределом текучести (5_г    350    МПа    (3500    кгс/см    );

2)    для уплотнения с кольцом восьмиугольного сечения из

ю    2

материалов с пределом текучести (5_Г ^ 230МПа (2300кгс/см );

3)    для уплотнения с плоской прокладкой - з любом случае.

Во всех остальных случаях зыбор геометрических размеров

уплотнительных колец, осевых размеров прокладок и элементов уплотнений следует производить в соответствии с ОСТ 26-01-86-88.

1.6.    Влияние тепловых воздействий на усилия, возникающие в шпильках, необходимо учитывать в следующих случаях:

1)    для уплотнения с плоской прокладкой при расчетной температуре i ^ 200°С;

2)    для остальных типов уплотнений при расчетной темпера*-туре ~L >■ 300°С;

3)    когда разность между величинами коэффициентов линейного расширен;:* материалов элементов уплотнения и шпилек составляет более 2,5*10“^ I/град при расчетной температуре •£ > 100°С. Например: для уплотнений с кольцами двухконусного, треугольного и восьмиугольного сечений, выполненных из аустенитных сталей.

РД 26-01- 46А-88 С.4

1.7. Среднюю величину температуры деталей уплотнения для. стационарных режимов работы следует определять на основании тепловых расчетов, результатов замера фактических температур на сосудах и аппаратах, аналогичных проектируемы!', а также результатов экспериментов. В случае отсутствия таких данных следует принимать:

1)    для сосудов и аппаратов, крышка и фланец корпуса которых не теплоизолированы с наружной поверхности и расположенных в закрытых блоках.

%, =    =    О.&З;

■L =о,е-£    ;

UU1

-L    .

2)    для сосудов и аппаратов, крышка и фланец корпуса которых теплоизолированы с наружной поверхности

1.8. Механические и физико-механические характеристики материалов элементов уплотнений для расчетных температур приведены в приложениях 2-5.

Величины механических характеристик материалов для промежуточных значений температур определяются методом интерполяции.

РД 26-01 -<6S-88    С.5

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ И ПЛОТНОСТЬ

2.1.    Уплотнение с двухконусным кольцом

2.1.1.    Конструкция уплотнения предстевлена на черт. I.

2.1.2.    Расчетное усилие действующее на шпильки, вычисляют по формуле

Q-Q)* Q? <?*

(i)

2.1.3. Равнодействующую внутреннего давления среды на крьшку вычисляют по формуле

°г-?к~К^р■    ^(г>

где

Ю^(!0²)

2.1.4. Средний диаметр уплотнительного соединения вычисляют по формуле

-ЦК

гдв    =    30°

(3)

2.1.5. Осевую составляющую равнодействующей внутреннего давления среды на уплотнительное кольцо вычисляют по формуле

f ’Т?'    'VЬ₍ Y    ,

(4)

Где

К-тах

р -    МПа (кп/с*¹) р

W    МПа (400 кгс/см^)

2.1.6. Высоту уплотнительного кольца по средней линии уплотнительных поверхностей вычисляют по формуле

l h,* h_t    (5)

I - уплотнительное кольцо; 2 - элемент уплотнения крышки;

РД 26-01-168-88 С. 6 Уплотнение с двухконусным кольцом

3 - элемент уплотнения корпуса; 4 - прокладка; 5- прижимное кольцо; 6 - болт

Примечание* Уплотнение изображено в неэатянутом состоянии.

Черт. I.