Днища, опоры, внутренние и наружные устройства,

Арматура

Требования к днищам сосудов

В сосудах применяются днища: эллиптические, полусфери-ческие, торосферические, сферические неотбортованные, кони-ческие отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные.

Эллиптические днища должны иметь высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутрен-него диаметра днища. Допускается уменьшение этой величины.

Торосферические (коробовые) днища должны иметь:

- высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра;

- внутренний радиус отбортовки не менее 0,1 внутреннего диаметра днища;

- внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

Сферические неотбортованные днища могут применяться с приварными фланцами, при этом:

- внутренний радиус сферы днища должен быть не более внутреннего диаметра сосуда;

- сварное соединение фланца с днищем выполняется со сплошным проваром.

В сварных выпуклых днищах, за исключением полусфе-рических, состоящих из нескольких частей с расположением сварных швов по хорде, расстояние от оси сварного шва до центра днища должно быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища.

Круговые швы выпуклых днищ должны располагаться от центра днища на расстоянии не более 1/3 внутреннего диаметра днища.

Конические неотбортованные днища должны иметь централь-ный угол не более 45°. Центральный угол конического днища может быть увеличен.

Плоские днища с кольцевой канавкой и цилиндрической частью (бортом), изготовленные механической расточкой, долж-ны изготовляться из поковки. Допускается изготовление отбор-тованного плоского днища из листа, если отбортовка выпол-няется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90°.

Для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением выпуклых днищ, компенсаторов и вытянутых горловин под приварку штуцеров, расстояние от начала закругления отбортованного элемента до отбортованной кромки в зависимости от толщины S стенки отбортованного элемента должно быть не менее указанного в табл. 10.1.

 

Таблица 10.1 – Расстояние от начала закругления

отбортованного элемента до отбортованной кромки

отбортованных и переходных элементов сосудов

Толщина стенки отбортованного элемента S, мм	Расстояние до отбортованной кромки L, мм, не менее
до 5
свыше 5 до 10	2 S + 5
свыше 10 до 20	S +15
свыше 20 до 150	S /2 + 25
свыше 150

Требования к опорам

1. Основные размеры цилиндрических и конических опор вертикальных и горизонтальных сосудов определяются в соответствии с типовыми конструкциями.

Опоры из углеродистых сталей допускается применять для сосудов из коррозионностойких сталей при условии, что к сосуду приваривается переходная обечайка опоры из коррозион-ностойкой стали.

2. Основные размеры лап и стоек для вертикальных сосудов определяются в соответствии с типовыми конструкциями и государственными стандартами.

3. При применении нестандартных опор, лап и стоек разра-ботчику сосуда необходимо предусмотреть резьбовые отверстия под регулировочные (отжимные) винты.

4. При наличии температурных расширений в продольном направлении в горизонтальных сосудах следует выполнять жест-кой лишь одну седловую опору, остальные опоры - свободными с указанием об этом в технической документации. Угол охвата седловой опоры принимают не менее 120° (рис. 10.1).

 

Рис. 10.1. – Угол охвата седловой опоры

Прокладки

В аппаратостроении для уплотнения фланцевых соединений применяются прокладки различных типов (рис. 10.2):

а – плоские неметаллические, асбестовые с металлической оболочкой, гофрированной или плоской;

б – витые из металлических и неметаллических полос (лент);

в – металлические, овального или восьмиугольного сечения.

Плоские неметаллические прокладки применяют при давле-нии до < 64 кгс/см². Материалом для плоских прокладок слу-жит главным образом паронит по ГОСТ 481-71. Гофрированные асбометаллические прокладки изготовляют с оболочкой из мягкого отожженного листового алюминия толщиной 0,3 мм, заполненной сердечником из плотного листового асбеста. Такие прокладки применяют в пределах = 40 кгс/см² и при температуре 450° С.

Для фланцевых соединений на давление = 64 -250 кгс/см² применяют, как правило, металлические прокладки овального сечения, а при давлениях > 40 кгс/см² и более и диаметрах свыше 400 мм - восьмиугольного сечения. В зависимости от рабочих условий в качестве материала для прокладок применяют низкоуглеродистую сталь (железо Армко) (НВ 90), мягкую отожженную сталь Ст.1 (НВ 100), легированную сталь 08X13, 08Х18Н10Т и др.

 

 

а)

 

 

б)

 

в)

Рис. 10.2. – Поперечное сечение прокладок: а – асбометаллические плоские гофрированные; б – асбометаллические плоские гладкие; в – металлические восьмигранного сечения

 

Витые прокладки (рис. 10.3) изготовляют двух профилей: V-образные толщиной 4,4 мм и W-образные толщиной 3,2 мм и двух видов - состоящие из чередующихся витков прокатанной металлической полосы и вставкой ленты и получаемые обмоткой двух металлических катаных полос и одной вставкой ленты.

Материал металлических полос аустенитная нержавеющая сталь, железо Армко, монель-металл; вставной ленты - асбестовая бумага, спрессованный асбест и сжатый синтетический каучук. Прокладки применяют при температуре до 600° С.

Витые прокладки наматывают на станках различной степени автоматизации в зависимости от серийности производства. Плотность прилегания слоев обеспечивается постоянным уси-лием, при котором производится намотка. По внешнему и внут-реннему диаметрам верхние слои прокладок прихватывают электросваркой.

 

а) б)

 

 

Рис. 10.3. – Витые прокладки: а – тип V; б – тип W

 

Для теплообменных аппаратов диаметром 325-1400 мм на условное давление = 10-64 кгс/см² и температуру от - 30° до - 450° С изготовляют прокладки по рис. 10.4 а, б, в.

 

 

Рис. 10.4. – Типы асбометаллических прокладок для теплообменных

аппаратов

Величина б = 3,4 ^{– 0,3} при толщине ленты 0,2 мм и б = 3,6 ^{– 0,3} при толщине ленты 0,2 мм. Размеры прокладок регламентированы нормалью ОН 26-02-87-68. В качестве материала для изготовления используется бумага асбестовая по ГОСТ 2630-69 в оболочке толщиной 0,2-0,3 мм из латуни, алюминия, сталей 08Х18Н10 по ГОСТ 4986-70.

Прокладки из паронита изготовляют тремя способами: диаметром 25-250 мм штамповкой; диаметром до 750 мм вырезкой из листа на специальном станке и диаметром более 750 мм резкой полос на виброножницах.

Паронитовые прокладки можно изготовлять и на радиально-сверлильных станках при помощи специального приспособления (рис. 10.5): к оправке 1 двумя болтами крепится штанга 2. Режущие ролики 5 свободно вращаются на шейках болтов 6. Ролики устанавливают на требуемую величину, соответствующую диаметру прокладки, перемещением упоров 3 по шкалам, нанесенным на штанге. Чтобы упоры не смещались, их крепят винтами 4. Плавающий центр 7 служит для центровки паронитовых колец относительно режущих роликов и деревянной плиты, служащей амортизатором для режущих роликов. Плита (диаметром 750 мм, толщиной 40 мм) крепится к столу станка двумя болтами. Плавающий центр устанавливается в отверстие диаметром 8 мм, имеющееся в центре плиты.

 

 

 

Рис. 10.5. – Приспособление для вырезки паронитовых прокладок на

сверлильном станке

Таким образом, при вырезке прокладок определенного диаметра след, оставляемый режущими роликами на деревянной плите постоянно совпадает, что увеличивает срок службы подкладки. Для предотвращения смещения заготовки на приспособлении имеется пята 8, которая с помощью пружины 9 прижимает заготовку.

За один оборот шпинделя вырезаются наружный и внутренний диаметры прокладки. В тех случаях, когда диаметр вырезанного отхода совпадает с наружным диаметром прокладки, приспособление можно настраивать на одновременную вырезку двух прокладок. Этим приспособлением можно вырезать прокладки диаметром от 200 дo 750 мм.

 

Требования к внутренним и наружным устройствам

Внутренние устройства в сосудах (змеевики, тарелки, перегородки и др.), препятствующие осмотру и ремонту, выполняются съемными.

Внутренние приварные устройства конструируются так, чтобы было обеспечено удаление воздуха и полное опорожнение аппарата при гидравлическом испытании в горизонтальном и вертикальном положениях.

Рубашки, применяемые для наружного обогрева или охлаждения сосудов, могут быть съемными и приварными.

Во всех глухих частях сборочных единиц и элементов внут-ренних устройств следует предусматривать дренажные отвер-стия, располагая их в самых низких местах этих сборочных единиц и элементов для обеспечения полного слива жидкости.

Для управления работой и обеспечения безопасных условий эксплуатации сосуды в зависимости от назначения должны быть оснащены:

- запорной или запорно-регулирующей арматурой;

- приборами для измерения давления;

- приборами для измерения температуры;

- предохранительными устройствами;

- указателями уровня жидкости.

Сосуды, снабженные быстросъемными крышками, должны иметь предохранительные устройства, исключающие возмож-ность включения сосуда под давление при неполном закрытии крышки и открывании ее при наличии в сосуде давления. Такие сосуды также должны выть оснащены замками с ключом.

 

Требования к манометрам

Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давле-ниями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.

Манометры должны иметь класс точности не ниже:

- 2,5 - при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/cм²);

- 1,5 - при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа.

Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.

На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.

Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.

Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавли-ваемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.

Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного.

Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания.

Манометр не допускается к применению в случаях, когда:

- отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;

- просрочен срок поверки;

- стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;

- разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.

Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок.

 

Лекция 11