Коэффициенты прочности сварных соединений.

Коэффициент прочности сварного шва (j) показывает прочность сварного шва по отношению к основному металлу.

Требования к сварным швам:

1. Сварные швы должны быть только стыковыми, такой шов выдерживает напряжения растяжения-сжатия, а так же напряжения изгиба.

2. Продольные швы цилиндрических обечаек и выпуклых днищ не должны являться продолжением один другого. Швы смещают на величину 100 мм или не менее 3-х кратной толщины толстого листа

 

3. Если разница толщин стыкуемых листов составляет более 5 мм или превышает 30% тонкого листа, то предусматривается специальное утонение, равное 5 (S₁-S₂)

4. Смещение кромок стыкуемых листов не должно превышать 3 мм или составлять 10% толщины тонкого листа

 

Коэффициенты прочности сварных швов

- стыковой с двухсторонним проваром

- тавровый с двухсторонним проваром

- стыковой на подложке

 

Прибавки к расчетной толщине.

Исполнительные, или принимаемые, размеры рассчитываемых элементов, как правило, должны быть больше расчетных на значение прибавки с:

S ≥ S_R +c, (1.7)

где S – исполнительный размер рассчитываемого элемента;

S_R – его расчетный размер;

С – прибавка к расчетному размеру.

Общее значение прибавки с складывается из трех составляющих

с=с₁+с₂+с₃. (1.8)

Первая из них (с₁) – это прибавка для компенсации коррозии и эрозии:

с₁=Пτ+с_э,

где П – проницаемость среды в материал (скорость коррозии), мм/год;

τ - срок службы аппарата, лет;

с_э – прибавка на эрозию, учитывающаяся в следующих случаях:

- при больших скоростях среды (жидкость более 20 м/с, газ более 100 м/с);

- при наличии в движущейся среде абразивных частиц;

- при ударном действии среды на рассчитываемый элемент.

При значениях П≤0,05 мм/год прибавку на коррозию принимают равной 1 мм. При отсутствии данных о проницаемости, но если известно, что материал достаточно стоек в данной среде, Пτ=2 мм.

с₂– это прибавка на компенсацию минусового допуска при прокате.

с₂ = 0,4 мм при S=4 мм

с₂ = 0,5 мм при S=5 мм

с₂ = 0,6 мм при S=6 мм

с₂ = 0,7 мм при S=7 мм

с₂ = 0,8 мм при S=8-24 мм

с₂ не учитывается при S > 24 мм

с₃ – это технологическая прибавка (учитывает штамповку, гибку труб)

Если с₂+с₃<0,05S_R (менее 5%), то они не учитываются.

Для цилиндрических обечаек из листовой стали принимают с₃=1 мм

 

Лекция 3. Основные конструкционные материалы

Конструкционные материалы, используемые в химическом машиностроении, условно делятся на четыре класса: стали; чугуны; цветные металлы и сплавы; неметаллические материалы.

Стали. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 1-2 %. Кроме того, в состав стали входят примеси кремния, марганца, а также серы и фосфора.

Классификация сталей

1. По назначению:

- конструкционные

- инструментальные

 

2. По содержанию углерода:

- низкоуглеродные С < 0,3%

- среднеуглеродные С = 0,3-0,6%

- высокоуглеродные С = 0,6-1,4%

 

3. По качеству:

- обыкновенного качества S ≤ 0,04% P ≤ 0,07%

- качественные S ≤ 0,03% P ≤ 0,04%

- высококачественные S ≤ 0,025% P ≤ 0,025%