8.8.1.1. Расчетные схемы фланцев даны на рис. 8.3- 8.6.
8.8.1.2. Изгибающий момент от усилия обжатия прокладки определяется по формулам:
Во фланцах с коническим переходом и в плоских фланцах
Md = Fdlz,
Где Fd — усилие, которое принимается согласно П. 8.7.5.1, Н;
Рис. 8.3. Фланец с коническим переходом |
12 = 0,5(Dg — Dm) — плечо действия усилия при затяге, мм;
К \f1 + f2 + f3 Рис. 8.4. Фланец с нажимным кольцом |
|
D. |
Рис. 8.5. Фланец с мембранным уплотнением |
\—л I |
!І |
¥ |
7Н |
Dm |
1 |
Рис. 8.6. Плоский фланец |
Г
№ К К
В нажимном кольце
Md = Fdl4,
Dx+Df |
D- |
Где ^ =0,5
В опорном бурте
Md = Fdl5,
Где г5 = 0,5Ц),- Ј>J.
8.8.1.3. Изгибающий момент от усилий, действующих в рабочем состоянии, определяется по формулам: во фланцах с коническим переходом и в плоских фланцах с прокладочным уплотнением
М^F^+FA + FA,
TlD2
Где Fj =—— р — усилие от действия давления внутри
4
Корпуса, Н;
Lx = 0,5[De — (D + st)] — плечо действия усилия Fv мм;
—усилие, которое принимается согласно п. 8.7.5.2, Н;
—плечо действия усилия JF2, которое принимается согласно п. 8.8.1.2, мм;
— усилие от действия давления на внутренний участок тарелки фланца, Н;
7Г 4 |
D+D_ |
K =0,5 |
D- |
— плечо действия усилия мм;
Во флапцах с мембранным уплотнением АГр=ед+2ИВ,
Где F4 — — D2)p
D— |
4
D+Dn
^8=0,5
— усилие от действия давления на внутренний участок тарелки фланца и мембраны, Н;
— плечо действия усилия F, мм;
В нажимном кольце
Mp=(Fi+F2 + F3)l4; В опорном кольце
/ |
D+D_ |
Где 4 =0,5(1), — D-s,); ^=0,5
8.8.1.4. Изгибающие моменты Mh во фланцах, в нажимном кольце и опорном бурте от давления гидравлического испытания ph определяются по формулам п. 8.8.1.3. При этом в формулах определения усилий Flt Fz, F4 вместо расчетного давления р подставляется давление гидравлического испытания рл, усилие Fz От расчетного давления заменяется на уси
лие F2h от давления гидравлического испытания, определяемые согласно п. 8.7.5.2.
8.8.2. Определение напряжений по расчетным сечениям
8.8.2.1. Моменты сопротивления фланца с коническим переходом определяются по формулам: для сечения А-А
(Df-D-2dOR)hf+(D+s2) Для сечения В-В
Ґ ^ Р2»2
WA = — А 4 |
Г i6K. TJ
WB=n
(Df — D-2dvRW +0,25(D + sl) Если у < Hf;
R \
[ «["Л J
«2-
3ft, |
Жв=2тс
^ л
Sf — |
, еслиY>hf; |
I6[af/t]\ |
Где |
_ & + 0,33ft22(s, + 2s1)+0,5k?(Dr — D-2d^R)
(sl+s2)h2+(Df-D-2dX)R)hf Для сечения C—C
Расчет производится, если hf = sr
Примечание. Если в рассматриваемом сечении расположен сварной шов, то расчет производится с введением коэффициента прочности сварного шва на изгиб согласно разделу 4.
8.8.2.2. Момент сопротивления плоского* фланца определяется по формуле
|
8.8.2.3. Момент сопротивления фланца с нажимным кольцом определяется по формулам: Для опорного бурта
|
Для нажимного кольца
П
W = -(Df-Dl-2d»R)hl.
8.8.2.4. Для фланцевых соединений значение редуцированного диаметра отверстия следует принимать:
D0R = 0,5D0 при Dy > 500 мм;
4m=ck(l-0,00n)y) при Dy < 500 мм.
8.8.2.5. Напряжение во фланцах во всех сечениях определяется по формуле
А = М /W,
Где М- изгибающий момент для трех состояний фланцевого соединения, Н-мм; определяется согласно пп. 8.8.1.2-8.8.1.4;
‘Приварка плоского приварного фланца к изделию (труба, сосуд) одним сварным швом не допускается.
W — момент сопротивления, мм3; определяется в соответствии с пп. 8.8.2.1-8.8.2.3.
Проверка напряжений производится во всех расчетных сечениях при всех видах нагружения.
8.8.2.6. Для всех сечений и всех видов нагружения должно выполняться условие прочности
А <[>,].
Допускается превышение расчетного напряжения в сечениях над допускаемым на 5%.
8.8.2.7. Для оптимизации размеров фланцев рекомендуется:
Для фланцевого соединения с коническим
Переходом
Изменить значение S2 в YjoA /[а, ] раз, но s2 должно быть не менее чем lflCTj, если расчетные напряжения по сечению А-А отличаются от допускаемых более чем на 5%. Расчет фланцевого соединения при новом значении S2 следует повторить начиная с п. 8.7.4.1 до выполнения условия прочности;
Изменить значение s2 в /[а, ] раз и повторить расчет начиная с п. 8.7.4.1, если расчетные напряжения по сечению С-С отличаются от допускаемых более чем на 5%;
Изменить значение h2 в (ов /[ст, ]) раз, и расчет при новом значении следует повторить начиная с п. 8.8.2.1 до выполнения условия прочности, если расчетные напряжения по сечению В-В отличаются от допускаемых более чем на 5%.
По окончании проверки выполнения условия прочности необходимо проверить условия
Если h2/{s2 — > 5, то расчет фланца следует повторить начиная с п. 8.7.4.1 при значении s2 = s, + Л2/5. Если h2/(s2 — < 2, то расчет фланца следует повторить начиная с п. 8.8.2.1 при значении Ь2 — 2(s2 — s,);
Для плоского фланцевого соединения
Увеличить значение h{ в /[of ] раз, при этом 2hf должно быть не более чем значение выражения Df— D -2SJ, если расчетные напряжения по сечению А-А превышают допускаемые более чем на 5%. Расчет плоского фланца при новом значении hf следует повторить начиная с п. 8.8.2.2 до выполнения условия прочности.
( — I да + 0 7lF———- — |
Если обеспечить выполнение условия 2Л <Df-D ~2sx Не удается, то рекомендуется перейти на фланец с коническим переходом.