Расчет на прочность накидных фланцевых соединений футерованных трубопроводов

• Автор: Лялина, Фарида Галиевна
• Шифр специальности: 01.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 147 c. : ил

1. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО
НАКИДНЫМ ФЛАНЦЕВЫМ СОЕДИНЕНИЯМ
1.1. Конструктивные особенности накидных фланцевых соединений,
1.2. Анализ геометрии контактных поверхностей сопрягаемых элементов бугельного и клинового фланцевых соединений
1.3. Задачи исследования
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯШЕННОГО СОСТОЯНИЯ БУГЕЛЬНОГО ФЛАНЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ
2.1. Использование методики планирования эксперимента при изучении напряженного состояния.бугельного соединения
2.2. Методика измерения нагрузки болтов и.суммарных напряжений в.элементах.бугельного соединения
2.3. Методика измерения контактных напряжений, возникающих в сопрягаемых элементах бугельного соединения
2.4. Экспериментальное изучение бугельного фланцевого соединения при работе трубопровода на
изгиб и действие внутреннего давления
3. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАКИДНЫХ ФЛАНЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
НА ДЕЙСТВИЕ НАГРУЗКИ БОЛТОВ И ВНУТРЕННЕГО ДАВЛЕНИЯ
3.1. Выбор расчетной нагрузки болтов

3.2. Обоснование расчетной схемы бугельного соединения
3.3. Расчет бугельного соединения на действие . нагрузки болтов
3.4. Результаты расчета бугельного соединения
на действие нагрузки болтов
3.5. Расчет бугельного соединения на действие внутреннего давления .
3.6. Рекомендации по конструированию бугельного фланцевого соединения
3.7. Статический расчет бугельного соединения,, подкрепленного продольными ребрами
3.8. Определение напряженного состояния клинового фланцевого соединения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

На У-Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике в г.Алма-Ате, конкретизируя поставленные ХХУ1 съездом КПСС задачи, академик И.Ф.Образцов наряду с проблемами динамической прочности ядерных энергетических систем назвал проблему динамики и прочности трубопроводных систем, имеющих важное народнохозяйственное значение [ 1,2].
Как известно, трубопроводные системы соединяются с помощью фланцевых соединений, поэтому внутри комплексной проблемы прочности трубопроводов находится и проблема прочности фланцевых соединений.
Фланцевое соединение представляет собой разъемное прочноплотное соединение трубопроводов, сосудов и аппаратов. В различных отраслях промышленности применяются более сорока типов фланцев. Многие из них нормализованы и стандартизированы.
Методы расчета фланцевых соединений освещены в известных работах С.П.Тимошенко [3] , А.А.Волошина и Г.Г.Григорьева [4,
5,6] , A.A.Захарова [7] , П.А.Павлова C$3 , Е.А.Иванова,
A.B.Шепелева и Т.В.Лялина [93 , Д.Ф.Гуревича СЮ] , А.У.Бугова [ И] , Е.Уотерса [ ИЗ и др. [ 1Д 14, 15,16, 17, 1$ ].
Но в ряде случаев возникает необходимость конструировать и рассчитывать фланцевые соединения специального назначения, не освещенные в технической литературе. Как известно, задача расчета фланцевых соединений относится к общей проблеме прочности пластин и оболочек. Но при расчете любого фланцевого соединения возникает много специальных вопросов, на которые общая теория расчета оболочек еще не может ответить.
В настоящей работе исследуются накидные (или быстроразъ-

трубы. Увеличение размеров прокладки до размеров кольца прокладочной поверхности (104x160) уменьшает величину критического давления с 6,5 МПа до 5,8 МПа. Результаты испытаний на герметичность в зависимости от расположения прокладки на прокладочной поверхности приведены в табл.2.6.
В экспериментальных исследованиях на прочность, на герметичность и действие изгиба трубопровода использовалась прокладка толщиной 4 мм. Материал прокладки - резина листовая техническая кислощелочная (кщ) по ГОСТ 7338 - 65 [59].
Испытания на герметичность сопровождались испытанием бу-гельного соединения на прочность от действия внутреннего давления. До момента потери плотности давление в системе создавалось ступенями в I МПа и определялось изменение напряжений в бугелях по показаниям тензорезисторов. Эксперимент показал, что знаки напряжений от действия внутреннего давления такие же, что и от нагрузки болтов. Поэтому можно говорить об увеличении напряжений в бугелях от внутреннего давления. Увеличение напряжений составило 6 * 10 МПа на ступень давления в системе I МПа, что составляет менее 10$ от напряжений в бугелях, вызванных нагрузкой болтов.
Таким образом, на основе проведенных экспериментальных исследований была получена первоначальная информация о напряженно-деформированном состоянии бугельного фланцевого соединения. Полученные данные были положены в основу при выборе расчетной схемы бугельного фланца.
Испытание бугельного соединения на герметичность выявили, что оно имеет коэффициент запаса по плотности, равный 5 6.
Наибольшее критическое давление составляет 6,5 МПа (табл;-б2.6)