ШНЦЫ ТРУБОПРОВОДОВ И АРМАТУРЫ ИЗ ТИТАНА
Нормы и методы расчета на прочность и герметичность
РД 26-01-ЗБЗ -87
7 крНИИшаваш г.Харьков
IS87
1УК0В0ДЭДЛ Д0КУ;.2КТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ
ШНЦЫ ТРУБОПРОВОДОВ й АРМАТУРЫ ИЙ ГИТАНА
Нормы и методы расчета на прочность и герметичность
ОКСТУ 3603
Дата введения 01.07.88
Настоящий руководящий документ устанавливает нормы и методы расчета на прочность и герметичность фланцевых соединений трубопроводов, штуцеров, люков и арматуры для сосудов и аппаратов из тита -на и титановых сплавов, работающих в условиях воздействия статических и повторно-статических нагрузок.
Руководящий документ применим при соблюдении требований ОСТ 26-11-06-85, ОСТ 26-01-279-78, ОСТ 26-0I-I298-8I,
РД РЕЛ 26-0I-I33-81.
3.8. Параметры фланца*
3.8.1. Эквивалентная толщина втулки, мм
где Ж - определяется по черт.4 Для фланцев по черт.1, 3
3.8.2. Коэффициенты
Коэффициент Ла определяется при 8
Л - \ [ JL /^/_2___Ai___£Ц+±__l_
Л° - Z_ \г A* I zn Z/7V Z/7-JJ n (zn)2~l
Xr-^
- определяются по черт.5, б или по формулам:
где Л - О.ГЖ1/~ХА~ШЗК,Щг* 1л -&
3 [0.725(/-К,)-ШЗК,]±
56 В случае соединения с разными фланцами расчет следует производить для каждого фланца
II*D LQ- £9I~:o~92 ?d
s
to
cr>
I
0
M
1
14
o>
O'
<!
О
Ы
to
oq'o ягЪ огЬ &b stb № #b ofb sob
I I I I I I I t I n
о. [<-ШУр,+п)
" г-£Ш**вб2(-в-)г](1)„-в)
щу. 2 и ^0,25
Aj - I, Ад “ I» А^ - I, ^ -У
179
Ws,
- принимается по черт.
I/. д(в,+д)
/ ' 9ID, -D) h -А
п- ЯР//+Р-Л1(/~ д/Л? j .
У” '
Для фланцев по черт. 1,3
Д.Ц/9-D-K' ; p^SVKf-f ",
r^xe К2 - определяется по табл.6.
Таблица 6 |
1 ф- |
Kg при соотношении —- |
0,0050 |
0,0075 |
0,0100 |
0,0125 |
0,0150 |
0,0175 |
0,0200 |
0,0225 |
0,0250 |
0,0500 |
0,0750 |
0,1000 |
0,1200 |
2 |
0,0040 |
0,0062 |
0,0085 |
0,0108 |
0,0137 |
0,0196 |
0,0214 |
0,0240 |
0,0279 |
0,0762 |
0,1452 |
0,2144 |
0,2857 |
3 |
0,0043 |
0,0069 |
0,0094 |
0,0120 |
0,0154 |
0,0221 |
0,0242 |
0,0273 |
0,0318 |
0,0886 |
0,1835 |
0,2763
0,3352 |
0,3622 0,4421 0,5204 0,5977
-........ а
0,6745 м
' Oj 1
0
ы
1
1-1
Сл
О) |
4 |
0,0047 |
0,0075 |
0,0103 |
0,0133 |
0,0171 |
0,0246 |
0,0270 |
0,0306 |
0,0357 |
0,1011 |
0,2199 |
5 |
0,0050 |
0,0081 |
0,0112 |
0,0145 |
0,0188 |
0,0271 |
0,0298 |
0,0338 |
0,0396 |
0,1136 |
0,2555 |
0,3928 |
6 |
0,0054 |
0,0087 |
0,0X21 |
0,0158 |
0,0204 |
0,0296 |
0,0327 |
0,0371 |
0,0435 |
0,1260 |
0,2907 |
0,4497 |
7 |
0,0057 |
0,0093 |
0,0130 |
0,0170 |
0,0221 |
0,0321 |
0,0355 |
0,0404 |
0,0474 |
0,1384 |
0,3256 |
0,5062 |
|
I
о |
ы
о»
РД 26-0I-I53-S7 С.17
3.8.3. Угловая податливость фланцев, ;
zo черт.1, 3
по черт.2
и__6 _
& Eh\A * о,шръ-Е si (f+ph *
где
Cj - определяется по та б л ..7;
Се - определяется по табл.8.
3.8.4. Угловая податливость фланцев при воздействии внешнего изгибающего момента и поперечной силы, ■
Я*мм
// 3 У D«+l)
Ъ ~ 2Х"Е7? D»'D
для фланцев по черт.1, 2
%н°Ц~)3 Е Я hJ
для фланцев по черт.З
%„ = [~ff £ Л А* '
Уг-sffl 'F7&H7
3.8.5. Угловая жесткость фланцев, Н*мм
Пд> У?
3.8.6. Угловая податливость свободного кольца, ——
-- • »
# = 'ЕМ ’
где Ljy - определяется по черт. 5.
6
Таблица 7
" —г |
h |
|
|
|
|
|
Cj при |
. соотношении |
D |
|
|
|
|
4 |
0,0050 |
0,0075 |
0,1000 |
0,0125 |
0,Q'I50 |
0,0175 |
0,0200 |
0,02?б|
i |
0,0250 |
0,0500 |
0,0750 |
одооо |
0,1200 |
2 |
1,1548 |
1,1907 |
1,2273 |
1,2295 |
1,2789 |
1,4507 |
1,4153 |
1,4201 |
1,4652 |
1,8523 |
2,1720 |
2,3812 |
2,5683 |
3 |
1,1496 |
1,1831 |
1,2172 |
1,2169 |
1,2652 |
1,4411 |
1,4014 |
1,4037 |
1,4479! |
1,8262 |
2,2265 |
2,4526 |
2,6384 |
4 |
1,1449 |
1,1765 |
1,2083 |
1,2061 |
1,2536 |
1,4330 |
1,3899 |
1,3901 |
1,4338 |
1,8058 |
2,2521 |
2,4873 |
2,6771 |
5 |
1,1407 |
1,1706 |
1,2004 |
1,1967 |
1,243? |
1,4262 |
1,3801 |
1,3787 |
1,4220 |
1,7895 |
2,2661 |
2,5а»8 |
2,6989 |
6 |
1,1369 |
1,1653 |
1,1935 |
1,1885 |
1,2350 |
1,4202 |
1,3718 |
1,3690 |
1,4120 |
1,7762 |
2,2744 |
2,5187 |
2,7122 |
|
1,1334 |
1,1606 |
1,1874 |
1,1812 |
1,2274 |
1,4151 |
1,3645 |
1,3690 |
1,4034 |
1,7651 |
2,2795 |
2,5266
i |
2,7210 |
|
Таблица 8 |
h |
|
|
|
|
С |
2 при соотношении —
Л D |
|
|
|
|
So |
0,0050 |
0,0075 |
0,0100 |
0,0125 |
0,0150 |
0,0175 |
0,0200 |
0,0225 |
0,0250 |
0,0500 |
0,0750 |
0,1000 |
0,1200 |
2 |
1,0345 |
1,0395 |
1,0401 |
1,0192 |
1,0575 |
1,2664 |
0,1868 |
1,1656 |
1,1993 |
1,4581 |
1,6383 |
1,7053 |
1,7804 |
3 |
1,0264 |
1,0288 |
1,0266 |
1,0047 |
1,0409 |
1,2446 |
1,1649 |
1,1426 |
1,1743 |
1,4161 |
1,6734 |
1,7542 |
1,8267 |
4 |
1,0196 |
1,0202 |
1,0159 |
0,9935 |
1,0281 |
1,2281 |
1,1485 |
1,1256 |
1,1560 |
1,3871 |
1,6822 |
1,7703 |
1,8450 |
5 |
1,0140 |
1,0130 |
1,0073 |
0,9845 |
1,0180 |
1,2152 |
1,1357 |
1,1125 |
1,1420 |
1,3658 |
1,6830 |
1,7756 |
1,8517 |
6 |
1,0091 |
1,0070 |
1,0002 |
0,9772 |
1,0098 |
1,2048 |
1,1255 |
1,1021 |
1,1309 |
1,3495 |
1,6810 |
1,7766 |
1,8536 |
7 |
1,0049 |
1,0019 |
0,9942 |
0,9710 |
1,0030 |
1,1963 |
1,1172 |
1,0936 |
1,1220 |
1,3366 |
1,6781 |
1,7759 |
1,8536 |
|
РД 28-01-163 -87 |
о
l~s
СО
Рд 25-01-153 -87 С.2
I. ОШЗ ПОЛОЕШШ
1.1. Термины и условные обозначения соответствующих им физических величин применяют в документе в соответствии со справочным приложением.
1.2. Типы фданцеЕых соединений приведены на черт. 1,2,3. Примечание. Чертеж не определяет конструкцию и предназначен
для пояснения расчетных зависимостей.
1.3. Для фланцев по черт. 1,2 расчетные формулы применимы при
2h
Ян-д
Для фланцев по черт.З расчетные формулы применимы при
“тК20 -аЙ~й0’25-
1.4. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках проводят после определения основных размеров фланцевых соединений в соответствии с ГОСТ 12820-80 - ГОСТ 12822-80 или другими нормами проектирования и расчета статической црочности по разд. 6-8.
1.5. При расчете на прочность при малоцикловых нагрузках учитывают следующие циклы нагружения:
1) циклы нагружения //с , вызванные сборками-разборками (нагрузка Р6( );
2) циклы нагружения А/р , вызванные пусками и остановами или изменениями режима эксплуатации (приращение нагрузки A Pg- ).
1.6. При определении числа циклов, вызванных приращением нагрузки, не учитываются нагрузки, величина которых не превышает 1Ъ% ОТ Рл .
1.7. Расчетная температура элементов фланцевого соединения устанавливается в соответствии с данными табл.1.
3.8.7. Угловая яесткость свободного кольца, Н-мм
/1* = —ГГ~
7*
3.8.8. Угловая податливость плоской крышки, 1/Н»мм
■ 0.53S{Kf[{40.25 ЦкР-jl
*'' К-щк:-М&з-к;ч] -0
3.8.9. Угловая жесткость крышки, мм
* &
3.8.10. Плечи моментов, мм Для фланцев по черт.1, 2
Ь = 0,5 (Щ,-Во) е- Ъ,Ь(Ъа,-1>-6э)
Для фланцев по черт.З
а = о,5(Дг~ Vs )$
Ь = 0,5 (Ds-Do). е= 0,5(Do-D - Ss),
Ds= 0,5(Z>M+D.+2//J
рд 25-01- 163-67 С.З
Таблица I
Тип фланцевого |
Изолированные |
Неизолированные |
соединения |
4 |
t |
и |
4_ |
ь |
t |
Плоские
Приварные в стык |
t |
- |
0,97/ |
0,2б/ |
- |
О
8
"Ч- |
Со свободными кольцами |
t |
0,871 |
0,91 |
<0
о>
_ |
o,st |
G.Slt |
2. ЮШСКШШ НАДШЯЕНИЯ
2.1. Допускаемое напряжение для стальных болтов (шпилек) определяется по формуле
№• ■
где Ог£- определяется по ОСТ 2S-0I-I298-8I или другой норма
тивной документации;
Пт - определяется по табл.2.
Для условий предварительного затяга при f - 20°С величина
ГЯ7 может быть увеличена не более, чем на 20%.
Соединение с плоскими фланцами
Соединение с фланцами приварными в стык
Соединение со свободными кольцами
I - фланец; 2 - свободное кольцо
РД 26-01-163 -87 с.6 Таблица 2
Отношение предела текучести |
Пт |
к временному сопротивлению |
затяжка не контролируется |
затяжка контролируется |
|
- П 7 |
2,8 |
о /■ |
Об.б |
|
|
SUL- ^ 0,7 Ое.& |
углеродистые
стали |
2,3 |
2,1 |
нержавеющие
стали |
1,9 |
1,6 |
2.2. Допускаемое напряжение для кольца свободного фланца (черт.З)
[0]а ' От*
Or* - принимается по ОСТ 26-11-04-84 или другой нормативной документации.
2.3. При расчете статической прочности фланцев допускаемые напряжения в сечении «5, ([О],) и сечении a leal)
принимаются
по табл.З.
Таблица 3 |
Тип фланцев |
Сечения |
S, |
А |
Плоские, рис.1 |
- |
|
Приварные в стык, рис. 2 |
1,з [а] |
0,8# |
Со свободным кольцом, рис.З |
- |
|
где [О] и (Гт |
- принимаются по ОСТ 26- |
-01-279-78 |
|
РД 25-01-163 -67 С.7
3. РАСЧЕТ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЛИЧИН
3.1. Эффективная ширина прокладки, мм
Ь0-Ьп при Ьп £ 15
Ьс- 3,&\/К при Ьп >15
3.2. Характеристики прокладки /77; (jQ6MC’r [$; К ', ' Ел принимаются по табл.4.
3.3. Податливость прокладка, vii/E.
hn-K E„ j£' Ben bn
3.4. Угловая жесткость прокладки, км.Н
I/ _ Всп • Ьп Еп
Ал" <2(Мпг)Ы
3.5. Расчетная длина болта (-шпильки), т
1б = tff0 + 0,28d - для болта,
L6 = L6o + 0,5Sd - для шпильки.
3.6. Податливость болтов (шпилек), мм/Н
и__U_
*' Еб/б z
где fe - принимается по табл.5.
3.7. Изгибная жесткость болтов (шпилек), мм.Н
к . .кг,-Ж±€:1 л' вч U
где К0 = 0,1 - для фланцев по черт.1,2;
К0 = 0,3 - 0,5 - для фланцев по черт.З.
РД 26-01-163 -87 С«8 Таблица 4
Материал
прокладки |
Коэффи
циент
/77 |
сдельное
давление
обжатия
проклад
ки |
допуска
емое
удельное
давление
[фана. |
коэффи
циент
обжатия,
К |
коэффи
циент
Пуассо
на, |
Условный
модуль
сжатия
vi<r5>
МПа |
Резина по ГОСТ 7338-77 с твердостью по Шору А до 65 о дияиц |
0,5 |
2,0 |
18,0 |
0,04 |
0,45 |
О.З.Ю-^
х(1+-&4
2 hr |
Резина по ГОСТ 7338-77 с твердостью по Шору А более ь5 единиц |
1,0 |
4,0 |
20,0 |
0,09 |
0,45 |
0,4x10^
xCI-h-^2-)
2Пп |
х Паронит по ГОСГ 481-80 при толщине не больше 2 мм |
2,5 |
20,0 |
130,0 |
0,90 |
0,40 |
0,02 |
Картон асбестовый по ГОСТ 2850-80 при толщине I - 3 мм |
2,5 |
20,0 |
130,0 |
0,90 |
0,40 |
0,02 |
Фторопласт-4 ТУ 6 -05-810-76 при толщине I - 3 мм |
2,5 |
10,0 |
40,0 |
1,00 |
0,50 |
0,02 |
й Примечание. Для сред с высокой проникающей способностью
(водород, гелий, легкие нефтепродукты, сжиженные газы и т.п.) = 35,0 МПа
Диаметр болта J d, т |
MI0 |
MI2 |
MI6 |
М20 |
Площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы |
|
|
|
|
/б , мм^ |
52,2 |
76,2 |
144,0 |
225,0 |