Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

26 страниц

Купить РТМ 24.038.12-72 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Документ определяет методику выбора пружин для упругих опор трубопроводов тепловых и атомных электростанций

 Скачать PDF

Оглавление

1 Условные обозначения

2 Сведения о пружинах опор

3 Определение рабочих нагрузок опор

4 Способы выбора пружин для опор

5 Расчет затяжки пружин опор

Приложение. Таблицы. Пружины

 
Дата введения01.10.1973
Добавлен в базу01.02.2020
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

07.12.1972УтвержденМинистерство тяжелого, энергетического и транспортного машиностроенияПС-002/1198422
РазработанЦКТИ им. И. И. Ползунова

Low-Pressure and Medium-Pressure Steam Boilers - Organization and Methods for Chemical Monitoring of Water Chemistry

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26

МАРКОВ Н. М.

ВАРАНОВ А. П МИХАЙЛОВ Г. <\ КОСТОВВЦКИЙ Д. Л.

РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральным научно-исследователь ским и проектно-конструкторским котлотурбинным институтом им. И. И. Ползунова

Директор

Заведующий базовым отраслевым отделом стандартизации

Заведующий котельным отделом

Руководитель темы и исполнитель

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным управлением атомного машиностроения и котлостроения Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения

Главный инженер    САПОЖНИКОВ    А.    И.

СИРЫИ П. О.

УТВЕРЖДЕН Министерством тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения

Заместитель министра

Группа Е20

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

ВЫБОР УПРУГИХ ОПОР ДЛЯ

ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ РТМ 24.038.12-72 И АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Указанием Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения от 7 декабря 1972 г. № ПС-002 22286 срок введения установлен

с 1 октября 1973 г.

Промежуточные опоры применяют в трубопроводах для защиты их и оборудования, к которому они присоединены, от действия весовой нагрузки1. Они могут быть различных типов: защемляющие (неподвижные), скользящие, направляющие, упругие.

В трубопроводах, транспортирующих среду с высокими рабочими параметрами, применяют в основном упругие опоры. Последние выполняются обычно в виде пружинных подвесок. Иногда используют шарико-пружинные и катково-пружинные упругие опоры.

Задача правильного выбора промежуточных упругих опор сводится в сущности к рациональному выбору пружин для них, поскольку именно набором пружин получают необходимые технические характеристики опоры.

Настоящий РТМ определяет методику выбора пружин для упругих опор трубопроводов тепловых и атомных электростанций.

Выбор упругих опор основывается на расчетном анализе прочности трубопровода и передаваемых им нагрузок на оборудование. Этот анализ должен удовлетворять требованиям РТМ 24.038.08—72.

Издание официальное


Перепечатка воспрещена


По значениям и снова выбираются по той же таблице пружинные цепи. Поскольку значения Р{2) и k{‘2 нс совпадают с табличными значениями РП|ах и kih то пружинная цепь выбирается по ближайшему большему значению Ршпх и ближайшему меньшему значению kn.

Далее снова производится расчет трубопровода на нагрев с учетом выбранных во втором приближении опор. Затем выбираются пружинные цепи в третьем приближении и т. д.

Рассмотренный процесс последовательных приближений является сходящимся, т. е., начиная с некоторого приближения, будут выбираться одни и те же пружинные цепи. Сходимость наступает обычно на четвертом-нягом приближении. Опыт показывает, однако, что на практике достаточно ограничиваться двумя-тремя приближениями, поскольку последующие приближения не приводят к существенному изменению пружинных цепей.

Практическое применение изложенной методики выбора опор свидетельствует о том, что в большинстве случаев принятие изменения нагрузки Л = 35% дает вполне удовлетворительные результаты. Для трубопроводов, присоединяемых к оборудованию, чувствительному к воздействию усилий от трубопроводов (турбина, насос и т. д.), рекомендуется принимать Л<35%.

4.4.2.    При прямом способе предусматривается оценка правильности выбора опор путем непосредственного анализа результатов расчета трубопровода для холодного состояния; если напряжения и усилия воздействия на оборудование не выходят за пределы допустимых значений, то принятые опоры считаются выбранными правильно. Для удовлетворения этому критерию требуется ряд последовательных приближений. Выбор опор в приближениях можно производить в таком же порядке, как и при непрямом способе, однако после каждого приближения производится расчет для холодного состояния; если расчет показывает, что напряжения и усилия пс превосходят допустимых значений, процесс последовательных приближений заканчивается.

4.4.3.    В настоящее время затруднительно сопоставить оба способа по эффективности: недостаточен опыт практического применения их.

4.4.4.    Рассмотренные алгоритмы выбора опор рассчитаны па применение ЭЦВМ. Действительно, они требуют проведения многократных расчетов трубопровода. В изложенной форме они удобны для реализации в программах полного расчета трубопроводов с выбором упругих опор. Непрямой способ реализован в программах У-66 и в программе «Нева», оба способа реализованы в программах М-68, М-71 н Т-01. В той или иной модификации эти способы могут быть применены при выборе опор с использованием существующих программ проверочного расчета трубопроводов, не приспособленных специально для выбора опор. При этом отыскание пружинных цепей для данного приближения по табл. 1, 2 или 3, 4

производится вручную, а расчеты температурных перемещений трубопровода или расчет его для холодного состояния — на ЭЦВМ по программе проверочного расчета.

4.5.    В некоторых случаях может возникнуть необходимость корректировки выбора опор в связи с особенностями трубопровода и конкретными требованиями (ограничение вертикальных температурных перемещении на некоторых участках трубопровода, уменьшение жесткости некоторых опор с целью понижения опрокидывающего момента, действующего па оборудование, н т. д.).

4.6.    При любом способе выбора упругих опор (в том числе отличающихся от приведенных в подразделе 4.4) и при любой внесенной корректировке правильность выбора пружинных цепей должна проверяться по результатам расчета прочности трубопровода согласно РТМ 24.038.08—72. Напряжения и усилия не должны превышать допустимых значений. Кроме того, выбранные опоры должны «проходить» по нагрузке для холодного состояния. Последняя определяется по формуле

=Pf >■2,/.    (4)

где а — вертикальное температурное перемещение трубопровода, вычисленное с учетом влияния выбранных промежуточных опор.

4.7.    Рассмотрим простой способ выбора опор, который может использоваться для неответственных трубопроводов, не требующих тщательного расчетного анализа с привлечением ЭЦВМ2. Допустим, определены рабочие нагрузки опор и температурные перемещения трубопровода без учета влияния упругих опор (из расчета на «чистую» самокомпенсацию температурных расширений). По этим величинам, используя формулы (2) и (3), определяют максимальные эксплуатационные нагрузки опор и жесткости пружинных цепей. Затем по табл. 1 или 3 выбираются пружинные цепи.

Выбор пружинных цепей для опор указанных трубопроводов можно производить также с помощью диаграмм (черт. 2—5 приложения), при построении которых принимались значения: Л = — 35%, т=1. На диаграммах Рц.ь Рц.х — нагрузки на одну пружинную цепь в рабочем и холодном состояниях трубопровода.

4.8.    Коэффициент запаса по нагрузке т = 1-М,3. Конкретное значение выбирается с учетом опыта проектирования, монтажа п наладки трубопроводов. В большинстве случаев можно принимать /и= 1. Следует учитывать, что при ш>1 увеличиваются количество пружин в опоре и общая высота пружинной цепи.

В том случае, когда в точке установки упругой опоры вертикальное температурное перемещение трубопровода направлено

вниз, коэффициент запаса т для такой опоры желательно принимать увеличенным па 15%.

4.9. Если в опорах предусматривается применение блоков пружин по нормалям МВН 045—63, МВН 1867—65 и МВН 1785—634, то при выборе пружин для этих опор в качестве значений Ртлх следует принимать максимально допустимые нагрузки для блоков пружин (в табл. 1 они указаны в скобках).

5. РАСЧЕТ ЗАТЯЖКИ ПРУЖИН ОПОР



5.1. Величина затяжки пружин упругих опор, которая должна быть произведена на подготовленном к эксплуатации трубопроводе, определяется по следующим формулам: 3

Пружина опоры в разных состояниях при перемещении сечения трубопровода вниз

Черт. 3


Здесь Дхь Д\2— затяжка пружин групп 1 и 2 соответственно (см. черт. 3).

Предполагается, что нагрузки опор в холодном состоянии Ps определяются по формуле (4). Если это условие соблюдается, то определенная указанным образом затяжка опор обеспечивает реализацию принятых рабочих нагрузок в рабочем состоянии трубопровода.

5.2. Осадка пружин в рабочем состоянии вычисляется по формулам:

Ро . р| ' ’


Р, •


(6)


Значения Др1, Др2 могут использоваться для контроля правильности работы опор: они должны совпадать с замеренными в рабочем состоянии осадками пружин.

Формулы (5) и (6) удобны для реализации в программах расчета трубопроводов.

5.3.    Расчет затяжки пружин опор вручную рекомендуется выполнять в специальном расчетном бланке (табл. 5), где /7, #х, //р—высоты пружины в свободном, холодном и рабочем состояниях. В графах Л, 15, 20, 22 табл. 5 содержатся результаты расчетов для пружин группы 1, а в графах 12, 16, 21, 23 —для пружин группы 2.

5.4.    Для неответственных трубопроводов, когда значения температурных перемещении с учетом влияния промежуточных упругих опор неизвестны, расчет затяжки пружин опор можно выполнять по изложенной методике, принимая в качестве величины /. перемещение, определяемое в расчете трубопровода на компенсацию без учета влияния упругих опор.

5.5.    Иногда возникает нобходимость проведения расчета за-1яжки пружин опор по фактическим значениям их жесткости и высоты в свободном состоянии. В этом случае жесткость пружинной цепи вычисляется по формулам:


k\k*


(две пружины в цепи);


A’,A*., -f А'->Агз /(•-.&,


(три пружины в цепи);


- А* 1    ;    Ыг3А*,


(четыре пружины в цепи),


где /?ь /?2* • • • — фактические жесткости пружин, входящих в данную пружинную цепь.

Расчет затяжки в этом случае рекомендуется выполнять в ином расчетном бланке (табл. 6). Здесь приняты обозначения: Р^\ РФ — нагрузки на одну пружинную цепь в рабочем и холодном состояниях; kn — жесткость пружины; £ —жесткость опоры. Расчет для каждой пружины данной пружинной цепи располагается в отдельной строке.

5.6. При выполнении расчета затяжки пружин опор следует проверять выполнение условий: Др ^Лтлх1 \ ^

Если значение Дх получается отрицательным, то это свидетельствует либо о недостаточной нагруженности опоры в рабочем состоянии, либо о недостаточной ее податливости. В этом случае требуется соответствующая корректировка проектных решений.

Планк расчета татяжки пружин опор


Трубопровод.


Участок.


Пружинили

цепь


>_Ч е s

2.1

2.2 -i W з

Г


V*

а

3

а

а

V

*

*

3

к

-

4

5

6


В - 9 I 10

•V

мм

(Ю)

(9)

2(П)

1

2

и

12

Группа

13


//,. //,»-- ip. -V.I/

2 1 ’

2

14 15

16



19

■К.

им

(19)

W

2(20)

"СН

4. .и.м

Группа

1

2

1 | 2

2.)

21

22 | 23


Стр. 14 РТМ 24.W8.I2


Трубопровод_ Участок


Планк расчгта лагмжни пружин опор

РТМ 24.038.12-72 Стр. 15


ПРИЛОЖЕНИЕ К РТМ 24.038.12-72 Справочное

Таблица /

ПРУЖИНЫ ПО МВН 049-63

Г руина

11идеке

'■max.

Р ms\•

Диаметр

прутка,

мм

Наружным диаметр пружины, мм |

Высота пружины и свободном состоянии //св. мм

Число

витков

по МИН

ММ

кгс

рабочее

полное

01

97

7

242

9 1

11

02

197

9

80

303

13 |

15

03

292

10

322

14

16

04

514

12

394

18

20

05

815

16

120

345

10

12

06

1/55

18

405

12

14

2

07

140

1562

22

373

8

10

08

2050 | 24

160

413

9

11

09

2-120

26

497

п

13

10

3420 | 30

176

507

10

12

21

4620

32

543

10

12

22

5720

36

210

473

7

9

23

6400

40

240

515

7

9

11

97

7

126

4.5

6.5

12

197

9

158

6,5

8.5

13

292

10

80

16S

7

9

14

514

12

206

9

11

15

815

16

120

184

5

I 7

1

16

70

1J55

18

210

0

1 8

17

1562

22

203

4

Г,

18

2050

I 24

160

225

| 4.5

1 6,5

19

2420

26

268

5,5

7,5

20

1

3420

30

176

276

5

7

24 1

4620

32

296

5

7

25 1

5720

36

210

264

3,5

! 5,5

итр. 17

ПРУЖИНЫ ПО ОН 24—3—188—67

Тиблица 2

Группа

11 НДС КС

но ОН

f- max» ММ

^ тих»

кгс

Диаметр

прутка,

мм

Наружный диаметр пружины, мм

Высота пружины и свободном состоянии //с„. мм

Число витков

рабочее

полное

1 01

МО

128

10

113

270

10

12

02

278

12

117

284

9

11

03

534

16

145

308

8

10

04

816

18

149

327

05

1190

20 153

346

06

1666

22

157

365

07

2005

24

161

414

9

11

08

2686

28

194

399

7

9

09

3325 | 32

202

507

9

И

10

4080

34

206

528

11

4955

36

210 549

12

5960

40

245

502 ! 7

9

13

70

128

10

113

143

5 ! 7

14

278

12

117

151

4,5 ! 6.5

15

534

16

145

166

6

16

816

18

149

177

4

17

И 90

20

153

188

18

1666

22

157

199

19

2005

24

161

225

4.5 1 6,5

20

2686

28

194

221

3.5 | 5.5

21

3325

32

202

277

4,5

6,5

22

4080

34

206

289

23

4955

36

210 ( 301

24

5960

40

245

284

3,5

5.5

ПРИМЕРЫ

Рассмотрим примеры выбора опор и затяжки их пружин для Iрех случаев (черт. 1 приложения) с помощью табл. I РТМ (пружины но нормали МВН 049—63).

Вариант пружинных опор

Черт. I

а)    Заданы рабочая нагрузка опоры Яр = 500 кгс, вертикальное перемещение трубопровода при нагреве в точке установки опоры /.=— 59 мм и число пружинных цепей п~ I (черт. I,а приложения).

По формулам (2) и (3). принимая Л-35% *, определяем Рп = 1,15-500 —575 кгс, £„„=0,35    — 29J кгс см.

По табл. I РТМ выбираем пружинную цепь со структурой Z = 2 + 2 при Ршх =815 кгс, т. е. пр\жинн\ю цепь 05 + 05 (см. табл. 2 РТМ).

б)    Заданы Яр=2400 кгс, /. = 22 мм, п = 2 (черт. 1,6 приложения).

Вычисляем

, ос 2100

— 1 .То---


= 1020 кгс\ £„„=0,35-у—- —191 кгс см


По табл. I РТМ выбираем пружинную цепь Z— 2 при Я.„ = = 2050 кгс, т. е. 08 (см. табл. 2 РТМ).

в) Заданы Я,,=3000 кгс, /. = 80 мм% п~ 2 (черт. 1,в приложения).

Вычисляем


ог 3000 ,оО 2~'


3000


2025 кгс, 0,35


—65.6 см.


8-2


По табл. 1 РТМ выбираем пр\жинн\ю цепь 2=2+2+1=5 при Р„1ЯХ = 2050 кгс, т. е. 08+ 08-,-18 (см. табл. 2 РТМ).

г) Примеры расчета затяжки опор даны в табл. 3 приложения у применительно к тем же трем опорам).


Во всех примерах принято \ = ЗГ>%. т = \.


1. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Яр — рабочая нагрузка упругой опоры (нагрузка опоры в рабочем состоянии трубопровода), кгс;

/\ — нагрузка упругой опоры в холодном состоянии трубопровода, кгс; п — число пружинных цепей в опоре (/1 = 1; 2); ky — жесткость условных опор очень большой жесткости, вводимых в расчет по определению рабочих нагрузок опор, кгс/см; kn — жесткость пружинной цепи, кгс/см:

Z — структура пружинной цепи;

А—задаваемое изменение нагрузки опоры при переходе трубопровода из рабочего состояния в холодное, %; /. — вертикальное температурное перемещение трубопровода в точке установки опоры, вычисляемое с учетом влияния промежуточных упругих опор (т. е. перемещение при переходе трубопровода из холодного состояния в рабочее), см;

Ршх — максимальная допустимая нагрузка пружины, кг с; '•„.ах — осадка пружины под нагрузкой Рпш, мм:

Ач._, — затяжки пружин опор в холодном состоянии трубопровода, см:

ipl, Др., — осадки пружин опор в рабочем состоянии трубопровода, см.

2. СВЕДЕНИЯ О ПРУЖИНАХ ОПОР

2.1.    В настоящее время пружины для опор трубопроводов тепловых и атомных электростанций изготавливают по отраслевой нормали МВИ 049—63. Определенные этим документом сортамент и основные технические показатели пружин представлены в табл. 1 приложения.

В ближайшие годы начнется выпуск пружин для опор трубопроводов по новой отраслевой нормали ОН 24—3—188—67. Технические характеристики пружин, устанавливаемые этим стандартом, содержатся в табл. 2 приложения.

2.2.    Как видно из табл. 1 и 2 приложения, все пружины делятся на две группы: группе 1 соответствует '«,„„ = 70 мм, группе 2 '•max =140 мм. Каждому значению нагрузки Ртлх соответствует две пружины; одна из них принадлежит группе 2, а другая — группе 1, причем пружина группы 2 имеет жесткость вдвое меньшую, чем пружина группы 1 (например, пружины 01 и 11, 02 и 12 нормали ДАВИ 049—63; пружины 01 и 13, 02 и 14 нормали ОН 24—3—188—67.

2.3.    Фактические значения податливости пружин опор могут значительно отличаться от номинальных. По нормали МВИ 049—63 допуск на податливость лежит в пределах ±(10-:- 14)%,

Бланк pjcsna затяжки пружин опор


dl'y


Трубопровод (нримсры).


Vчисток.


I Muucpd опоры


Пружинная псп I»


I


> N

3 §

>. — г;

и *

т


V мм


Ш""


н(


Нх, нп~

3„. мм


I


н, нсп-

- мм


Группа I


Группа


1


■I I 5


о


7) N


10


II


12 | 13


15 | 16 I 17


|


18


19    20


21


23


05 05 08

08 08 18


НО

НО


2.91

14.6


8151 2050

205070: MOS.Wij


2.91

29.2

11.7


11.61 58.1 58.5


500 43 2400, 4|.| 3000 51.3


86 82.2 102.6 225


345

413

413


259    59


~ 330.8 173.7310.Б


i;i.; 328 612 13042 936 ,3936


I


28.2 52.1


56.1

101.2


288.6

1308,8


67.4 131.8 157.6(278.2


PTM 24.038.12—72 Стр. 3

а по ОН 24—3—188—67 — в пределах ± (10-ь 12) %• Высота пружин в свободном состоянии может отличаться от номинальной па величину от минус 4 до плюс 15% для пружин группы 2 и на величину от минус 2 до плюс 8% Для пружин группы 1 (нормаль МВН 049—63). Аналогичные допуски по ОН 24—3—188—67 имеют значения: от минус 5 до плюс 11% и от минус2 до плюс 7%.

2.4. Промежуточные упругие опоры трубопроводов выполняются с одной пли двумя пружинными цепями (черт. 1). Количество пружинных цепей определяется проектировщиком с учетом условий размещения.

Пружинные подвески трубопроводов

а — о одной пружинной цепью: <5 — с двумя пружинными цепями

Черт. 1

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧИХ НАГРУЗОК ОПОР

3.1. Определение рабочих нагрузок опор (т. е. нагрузок их в рабочем состоянии трубопровода) — это отправной пункт расчетов по выбору промежуточных упругих опор.

Принимается следующий критерий правильного определения рабочих нагрузок опор, который может быть назван «критерием минимума напряжений от весовой нагрузки»: рабочие нагругзки

опор должны сводить к минимуму напряжения в трубопроводе от действия весовой нагрузки4. Этот критерий не приводит к оптимальному результату, однако он имеет рациональную основу (особенно применительно к трубопроводам, рабочая температура которых вызывает ползучесть металла).

3.2. Рассмотрим простейший способ определения рабочих нагрузок опор Рр, приближенно удовлетворяющий критерию минимума напряжений от весовой нагрузки («способ уравновешивания весовой нагрузки по пролетам»). Согласно этому способу рабочая нагрузка принимается равной полусумме весов пролетов трубопровода, заключенных между данной опорой и ближайшими к ней опорами С ТОЙ И другой стороны (РрЗ=^2-4; Рр5=^4-б И т. д., см. черт. 2). Однако применение способа уравновешивания весовой нагрузки по пролетам не всегда дает достаточно хорошие результаты по сведению к минимуму напряжений в трубопроводе от весовой нагрузки.

Уравновешивание весовой нагрузки упругими опорами

Черт. 2

3.3. Гораздо лучшие результаты дает способ вычисления рабочих нагрузок опор, предусматривающий определение их из уравнений строительной механики, выражающих условие равенства нулю вертикальных перемещений трубопровода в точках установки опор при совместном действии весовой нагрузки и рабочих нагрузок опор. Этот способ («способ нулевых перемещений от весовой нагрузки») требует применения ЭЦВМ. При этом могут быть ис-

пользованы существующие программы проверочного расчета прочности трубопроводов, т. е. программы, не предусматривающие зыбор опор.

3.4.    Задача решается сравнительно просто при использовании программы расчета трубопроводов, учитывающей промежуточные упругие опоры. При применении такой программы рабочие нагрузки опор определяются по способу, который может быть назван «способом условных упругих опор большой жесткости» и представляет собой модификацию «способа нулевых перемещений от весовой нагрузки». Выполняется расчет трубопровода на действие весовой нагрузки с введением для точек, где намечена установка упругих опор, условных опор очень большой жесткости. Жесткость условных опор рекомендуется принимать ky> 10 000 кгс/см. Температура нагрева, монтажная растяжка и смещения защемляющих опор принимаются равными нулю. Для модуля упругости принимается значение, соответствующее рабочей температуре трубопровода. Рабочая нагрузка опоры вычисляется умножением полученного в этом расчете вертикального перемещения в точке, где установлена опора, на принятую жесткость ky. Чем больше значение ky% тем меньше будут прогибы трубопровода под действием весовой нагрузки и тем правильнее будут определены рабочие нагрузки опор. Однако при очень больших значениях ky может возникнуть потеря точности расчета 5.

Способ условных упругих опор большой жесткости удобен для реализации в программах расчета трубопроводов с выбором упругих опор. Он реализован в программах: У-66 для ЭЦВМ «Урал-2»; М-68 и М-71 для ЭЦВМ «Минск-22»; «Нева» для ЭЦВМ М-220; Т-01 для ЭЦВМ БЭСМ-4 6.

3.5.    Область применения способа уравновешивания весовой нагрузки по пролетам должна быть ограничена малоответственными трубопроводами, для расчета которых не применяются ЭЦВМ, тогда как способ нулевых перемещений от весовой нагрузки целесообразно применять при проектировании ответственных трубопроводов.

3.6.    Результаты определения рабочих нагрузок опор по рассмотренным методикам иногда нуждаются в корректировке. Потребность в последней возникает, например, в том случае, когда полученные в расчете усилия от трубопровода на оборудование оказываются чрезмерно большими, но они могут быть уменьшены изменением рабочих нагрузок опор.

3.7. Рабочие нагрузки упругих опор определяются без учета веса воды при гидравлических испытаниях трубопровода (см. п. 3-5-1 «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды», М., Изд-во «Недра», 1970).

4. СПОСОБЫ ВЫБОРА ПРУЖИН ДЛЯ ОПОР

4.1.    Введем понятие о структуре п р у ж и и н о й цеп и. Если каждую из пружин, входящих в пружинную цепь опоры, обозначить числом, выражающим группу, к которой ома принадлежит (т. е. числом 1 или 2), а затем эти числовые обозначения всех пружин просуммировать, то получим значение структуры пружинной цени. Будем обозначать эту величину символом Z.

Допустим, например, что пружинная цепь состоит из пружин 03, 03, 13 (по нормали МВИ 049—63). Структура ее Z = 2-b2-f-+ 1=5.

Пружинная цепь является вполне определенной, если ома задана структурой Z и максимальной нагрузкой Pmas (последняя принимается одинаковой для всех пружин, входящих в данную пружинную цепь).

4.2.    Совокупность пружин для опоры удобно подбирать но максимальной эксплуатационной нагрузке и потребной жесткости опоры. Жесткость опоры должна приниматься такой, чтобы обеспечивалась достаточно умеренная величина изменения нагрузки опор при переходе трубопровода из рабочего состояния в холодное. При этом нельзя допускать, чтобы опоры оказались излишне податливыми, так как это приводит к перерасходу пружин и затрудняет размещение и монтаж опор.

4.3.    Для выбора пружинных цепей по нагрузке и жесткости служат таблицы жесткостей пружинных цепей (см. табл. 1 и 3). Они содержат значения жесткости для всех практически возможных вариантов пружинных цепей. Табл. 2 и 4 служат для удобства перевода структуры пружинной цепи, соответствующей данной максимальной нагрузке, в индексацию по отраслевой нормали.

4.4. Предложенные ЦКТИ алгоритмы, определяющие порядок проведения расчета по выбору пружин для упругих опор трубопроводов

4.4.1. При непрямом способе опоры иолбираются по принципу обеспечения заданного достаточно небольшого изменения нагрузки при переходе трубопровода из рабочего состояния в холодное. Изменение нагрузки выражается соотношением

А^ЮО- —~Рр %,    (I)

И\>

где Рх — нагрузка на опору в холодном состоянии трубопровода. Если величина Д достаточно мала, то принимается, что напряже-

Жесткости пружинных цепей кгс см (пружины по МВН 049-63)


i.ipyKiypa цепи /

97

197

292

514 (450)

815 | 1155

1562(1500)

2050

2120

3420

4620(4500)

5720(5500)

1

13, 86

28.2

41.8

73.4

116,1 I 165

223.2

292,4

316

488

660

818

2

6.93

14,1

20,9

36.7

58,2 ( 82,5

111,6

146,2

172.9

241

J30

409

3 .2+1

4.62

9.49

13,94

24.5

38.8 55.0

74.4

97.6

115.2

162,6

220

273

4 2 2

3,47

7,05

10,44

18,34

29.1 41,2

55,8

73,2

86,4

122

165

205

5-2 2,1

2.77

5.61

8,36

14.68

23.3 j 33.0

44.6

58,6

69.1

97.5

132

163.6

6 2+2+2

2.31

4.69

6.96

12.22

19.38 27.5

37.2

48.8.

57.6

81.2

109.8

136,1

Г - 2-г 2—2 I

1.982

4.03

5.97

10,7

16.бз'23.6

31.9

41.9

49,4

69.8

94,3

117,0

8=2 2 2|-2

1.731

3.52

5.22

9,17

М,55 20,6

27.9

36,6 j

43,2

61.0

82.4

102,1

9 2 2 2+2 -1

1.539

3.13

4.61

8.15

12,91 18.31

24.8

32.5

38.4

54.2

73.2

90.7

Юг. 2-2 2 f 2 • 2

1.380

2.82

4.18

7,34

11.64 16.5

22,3

**

34.6

48,8

66.0

81.8

Таблица 2


Оботиачения пружин по МВН 049—63

кгс

Группа

97

197

292

514(450)

815

1155

1562(1500)

2050

2420

3120

4620(4500)

5720 (5500)

2

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

21

22

1

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

24

25


РТМ 24.038.12-72 Стр. 7


Жесткости пружинных цепей *ц, кгс см (пружины по ОН 24—3—188— 67)

I. чгс

X.T|lVKTyp.l

цепи 7.

128

278

534

816

1190

1666

2005

2686

3325

4080

4935

5960

\

18,8

39,7

76.3

116,6

170,0

238

286

384

475

583

708

851

2

9,14

19.8

38.2

58,3

85.0

119

143.2

191,9

237

292

354

426

3-2- 1

6.09

13,24

25.4

38.9

56.7

79,3

95,5

127.9

145

194.3

236

284

4 24-2

4.57

9,93

49.1

29,2

42,5

59.5

71.6

95.9

118.8

145.7

176.9

213

5-2 2 1

3.66

7.94

15,3

23.3

34,0

47.6

57.3

76,7

95.0

116.6

141,6

170.3

6 2:2 2

3.05

6,62

12,7

19.43

28,3

39,7

47,7

63,9

79,2

97,2

117.9

141,9

7-2 * 2-f 2 ( 1

2,61

5.67

10,9

16,65

24,3

31,0

40,9

51.8

67.8

83.3

101,1

121.6

8^ 2-2*2 2

2.29

4.96

9,54

14.67

21,2

29.8

35.8

48,0

59,4

72,9

88,5

106.4

9 2 2-2 ‘ 2-| 1

2.03

4.41

8.48

12.95

18,88

26,4

31.8

J2.6

52.8

64,8

78,6

94.6

10 -2 • 2-г 2 2 I 2

1.83

3,97

7,63

И.66

17,0

23.8

28.6

38.4

47.5

58,3

70,8

85.1

Таблица 4

Обозначения пружин по

ОН 24-3-

-188-67

Рттх. «г

Группа

128

278

534

816

1190

1666

2005

2686

3325

1080

4955

5960

2

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

II

12

*

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

■V

2


ния и усилия в трубопроводе в холодном состоянии от весовой нагрузки окажутся в приемлемых границах.

Выбор пружинных цепей для опор производится последовательными приближениями.

В первом приближении для каждой упругой опоры определяется наибольшая нагрузка пружинной цепи по формуле

где т — коэффициент запаса по нагрузке (см. п. 4.8); л —число пружинных цепей в опоре (л=1; 2).

По значению Риз таблицы жесткостей пружинных цепей выбираются наиболее жесткие пружинные цепи (верхняя строка таблицы). Поскольку может не совпадать ни с одним из табличных значений РП1ах, то пружинная цепь принимается по ближайшему большему значению РП1ах.

цо

—Y

т)

а.

п

при ‘/.(1)>0;

Л

п

при

>.<0;

£р

~ Too'

1 и ’

Во втором приближении пружины подбираются в следующем порядке. Вычисляются для всех опор трубопровода величины:

(2)

(3)

Здесь >. — вертикальное перемещение трубопровода при нагреве в точке установки опоры, вычисленное с учетом влияния опор, выбранных в первом приближении;

Л — задаваемое изменение нагрузки на опору при переходе трубопровода из горячего состояния в холодное.

Вертикальное перемещение трубопровода при нагреве (температурное перемещение), направленное вверх, считается положительным; перемещение, направленное вниз, считается отрицательным.

Заметим, что температурные перемещения с учетом влияния опор, выбранных в первом приближении, определяются в расчете трубопровода на нагрев (на компенсацию) с введением жесткостей С я опор, выбранных в первом приближении. В этом расчете весовая нагрузка, усилия упругих опор и монтажная растяжка должны быть приняты равными нулю.

Формулы (2) выражают величину максимальной эксплуатационной нагрузки на пружинную цепь. Первая формула, вытекающая из формулы (1), дает значение нагрузки пружинной цепи в холодном состоянии. Формула (3) определяет жесткость пружинной цепи, необходимую для обеспечения заданного изменения Л нагрузки.

1

В некоторых случаях промежуточные опоры используются для ограничения температурных перемещении трубопровода, для устранения вибрации и т. д.

2

К неответственным трубопроводам можно относить трубопроводы категории 3 и 4 по «Правилам устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячен воды». М., Изд-во «Недра», 1970.

3

Плпплгм выполнения затяжки пружин, относящиеся к монтажу и наладке

4

Предполагается, что места установки опор заданы (они выбираются проектировщиком с учетом условии их размещения). Из анализа результатов расчетов по выбору опор может выявиться потребность изменения расстановки опор.

5

При применении программ М-68, М-71, Т-01 можно принимать ky — -50 000 кге см и более.

6

Программа У-66 разработана в ЦКТИ. программа М-68 — в ЦКТИ с участием института математики АН БССР. Программа М-71 является модификацией программы М-68 с усовершенствованиями, внесенными Харьковским отделением Теплоэлектронроекта. Программы «Нева» и Т-01 разработаны соответственно во ВНИИГ и ГИКП.