Text
                    А. А. ЛАЩИНСКИЙ, А. Р. ТОЛЧИНСКИЙ
ОСНОВЫ
КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА
ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ
СПРАВОЧНИК
Издание 2-е,
переработанное и дополненное
Под редакцией
инж. Н. Н. Логинова
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
ЛЕНИНГРАД 1970


УДК 621.01.001—66.05(03) 3—14—2 356-69 Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Л а щ и н - ский А. А., Тол чи некий А. Р., Л., «Машиностроение», 1970 г., 752 стр. Табл. 476. Илл. 418. Библ. 218 назв. В справочнике изложены основы конструирования и 'расчета [химической аппаратуры, применяемой в химической и других отраслях промыш- ленности. Приведены данные по основным конструкцюнным материалам (металлам, сплавам и неметаллическим материалам) и рекомендации по их применению. Освещены вопросы сварки, пайки и склеивший конструкционных материалов применительно к химическим аппфатам. Рассмотрены нормализованные и типовые конструкции основных узл?в и деталей, изложены инженерные методы и примеры прочностных [и некоторых других конструктивных расчетов. В справочнике имеется большое количество табли! сТобобщенными и систематизированными данными по конструкционным ма-ериалаы, нормализованным узлам и деталям и другим нормативам, а танке много рисунков, в виде чертежей и графиков. По сравнению с первым изданием (1963 г.) весь материал в справочнике полностью переработан и значительно расширен. Справочник рассчитан на инженерно-технических рйотников, занятых конструированием химических аппаратов и проектироннием химических производств. Он может быть использован студентами зузов соответствующих специальностей пои kvdcobom и дипломном пооектщовании. Рецензент НТО Машпрома ЛенНИИхипйаша Александр Александрович ЛАЩИНСКИЙ Арон Рахмиловнч ТОЛЧИНСКИЙ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ Редакторы издательства: В. П. Васильева, Г. Н. Павлова и В. At. Рошаль. Пералет художника О. И Цыплакова Технический редактор Л. В. Щетинина. Корректоры: 3. П. Смоленша и Р. Г. Солодкина Сдано в производство 18/11 1970 г. Подписано к печати 8/Х 1970 г. М 12435, Формат бумаги 84x108/],. Привед. печ. л 78,96. Уч.-изд. л. 89,2. Тираж 15 000 эка. Цена 4 р. 76 к. 3ai. № 629. Ленинградское отделение издательства «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Ленинград,Д-65, ул. Дзержинского, 10 Главполиграфпром Комитета по печати при Совете Министров СССР. Отпечатано \ Ленинградской типографии J6 14 «Красный Печатвнк». Московский пр., 91. Заказ 2008 с набора Ленинградской типографии JMS6. Ленинград, С-144, ул. Монсеенко, 10.
BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие Принятые обозначения основных величин , РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Глав 1. Глава 2.1. 2.2. 2.3. Глава 3.1. 3.2. 3.3. Глава 4.1. Требования, предъявляемые к конструкционным материалам для химической аппаратуры 9 2. Черные металлы и сплавы 12 Черные металлы и сплавы, преимущественно применяемые в химическом аппаратостроении — Качественная и эксплуатационная характеристики, механические и физические свойства черных металлов и сплавов 67 Рекомендуемый сортамент полуфабрикатов из черных металлов и сплавов 102 3. Цветные металлы и сплавы 133 Цветные металлы и сплавы, преимущественно применяемые в химическом аппаратостроении — Механические и физические свойства Цветных металлов и сплавов 149 Рекомендуемый сортамент полуфабрикатов из цветных металлов и сплавов 158 4. Неметаллические материалы 173 Неметаллические материалы, преимущественно применяемые в химическом аппаратостроении — 4.2. Механические и физические свойства неме- ^ таллических материалов 136 4.3. Сортамент полуфабрикатов и изделий из неметаллических материалов 193 Глава 5. Лакокрасочные материалы 204 Глава 6. Материалы для сварки, пайки и склеивания 216 6.1. Материалы для сварки черных металлов и сплавов — 6.2. Материалы для сварки цветных металлов и сплавов 230 6.3. Припои для мягкой и твердой тайки металлов и сплавов 232 6.4. Клеи для склеивания конструкционных материалов 234 6.5. Кислотоупорные замазки, цементы и герметики 238 Г л ала 7. Материалы для прокладок и набивок. . . 239 Глава 8. Оптовые цены на металлические и неме».. талличесвие материалы 248 Рекомендуемыеконструкционные материалы для химической аппаратуры, работающей в различных агрессивных средах 272 РАЗДЕЛ ВТОРОЙ СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ KOHCTPyvu,HOHHbIX МАТЕРИАЛОВ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Глава 10. Сварка черных и цветных металлов и сплавов 345 \0Л Сварка углеродистой и низколегированной сталей 346 Ручная электродуговая сварка (347) Автоматическая сварка под слоем флюса (352). Полуавтоматическая сварка малоуглеродистой стали , (358). Газовая сварка малоуглеродистой стали (358). Автоматическая и _ полуавтоматическая сварки малоуглеродистой стали в среде углекислого газа (359) 10.2. Сварка теплоустойчивой стали марок 12ХМ и 12МХ 360 10.3. Сварка хромистой стали марок 0X13, 1X13, Х17. 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т и Х28АН. . . — 1* Глава 9. 10.4. Сварка сталей 0Х22Н5Т и 0Х21Н6М2Т 360 Ручная электродуговая сварка (360). Ручная аргоно-дуговая сварка (360) 10.5. Сварка высоколегированных коррозионно- стойких сталей марок 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т и Х17Н13МЗТ — Ручная влектродуговая сварка (362). Автоматическая и полуавтоматическая сварки сталей марок 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т и Х17Н13МЗТ под слоем флюса (362). Автоматическая аргоно-дуговая сварка стали 0Х18Н10Т и Х18Н10Т плавящимся электродом (362). Ручная аргоно-дуговая сварка стали 0Х18Н10Т и Х18Н10Т неплавящимся электродом (362> 10.6. Сварка высоколегированной коррозионно- стойкой стали марки 0X17HI6M3T .... 363 Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом (363). Ручная электродуговая сварка (363) 10.7. Сварка высоколегированной стали марки 0Х23Н28МЗДЗТ — Ручная, автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварки (363). Ручная электродуговая сварка (363) 10.8. Сварка высокопрочной стали Х16Н6. . . — Ручная электродуговая сварка (363). Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом (364) 10.9. Сварка двухслойных сталей с коррозионно- стойким слоем из стали марок 0X13, 0Х18Ш0Т, Х17Н13М2Т и 0Х17Н16МЗТ 364 Автоматическая сварка основного и корро- зионностойкого слоев (364). Автоматическая сварка основного слоя и ручная электродуговая сварка коррозионностойкого слоя (366). Ручная сварка основного и коррозионностойкого слоев (366) 10.10. Сварка стыковых соединений труб из углеродистой и высоколегированной сталей, работающих при условном избыточном давлении до 10 Мн/мг (100 кгфм*). ... 367 Газовая и ручная электродуговая сварки труб из сталей марок 10 и 20 и низколегированной стали марки 10Г2 (367). Ручная электродуговая и аргоно-дуговая сварки труб из стали марок Х18Н10Т, 0Х18Н12Би X17HI3M2T (368) 10.11. Сварка стыковых соединений труб, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мн/м1 (от 100 до 1000 кгс/см') и температуре от —50 до +510° С . . . 368 10.12. Сварка алюминия марок А7, А6, А5 и алюминиевых сплавов марок АДОО, АД0, АД1 и АМцС 378 Автоматическая сварка под слоем флюса (373). Автоматическая и полуавтоматическая аргоно- дуговая сварки плавящимся электродом (373). Автоматическая аргоно-дуговая сварка расщепленной дугой (373). Аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом(373). Ручная электродуговая сварка (373). Газовая сварка (373) 10.13. Сварка бескислородной меди марки МЗр 376 Ручная электродуговая сварка (376). Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом тонколистовой бескислородной меди марки МЗр толщиной 1—4 мм (377). Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом тонколистовой бескислородной меди марки МЗр толщиной 1,5—4 мм в среде азота (377) 10.14. Сварка латуни марки Л62 378 Ручная электродуговая сварка угольным электродом (378). Автоматическая сварка под флюсом (378). Газовая сварка (379) 10.15. Сварка никеля марки НП-2 379 Ручная электродуговая сварка (379). Ручная
4 ОГЛАВЛЕНИЕ аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом (379) 10.16. Сварка титана марок ВТ1-00, ВТ1-0 и титановых сплавов марок ОТ4, ОТ4-0 и ОТ4-1 Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом (380). Механизированная аргоно- дуговая сварка неплавящимся электродом (380). Автоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом (380). Автоматическая сварка под флюсом (381) 10.17. Сварка свинца 10.18. Сварка труб с трубными решетками тепло- обменных аппаратов Глава 11. Сварка неметаллических материалов. . . 11.1. Сварка винипласта 11.2. Сварка полиэтилена 11.3. Сварка полипропилена и сополимера этилена с пропиленом 11.4. Сварка полихлорвинилового пластиката. . 11.5. Сварка полиизобутилена 11.6. Сварка фторопласта-4 11.7. Сварка кварцевого стекла 11.8. Методы контроля качества сварных швов полимерных материалов Глава 12. Пайка металлов и сплавов 12.1. Некоторые особенности пайки металлов и сплавов 12.2. Расчет и конструирование паяных соединений 12.3. Расчет и конструирование паяных соединений трубок с трубными решетками тепло- обменных аппаратов 12.4. Прочие соединения деталей, выполняемые мягкой и твердой пайкой Г л а[в а 13. Склеивание конструкционных материалов 13.1. Справочные данные по технологии склеивания и прочностным характеристикам клеевых соединений 13.2. Расчет и конструирование клеевых соединений РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Глава 14. Общие сведения, положения и рекомендации Глава 15. Обечайки Д5.1. Цилиндрические обечайки 15.2. Коробчатые обечайки 15.3. Сферические обечайки 45.4. Конические обечайки Глава 16. Днища 16.1. Эллиптические днища 16.2. Сферические днища 16.3. Конические днища 16.4. Плоские круглые днища 476 16.5. Плоские прямоугольные днища 481 16.6. Плоские кольцевые днища — 379 16.7. Цилиндрические днища 483 Глава 17. Рубашки 484 Глава 18. Укрепление отверстий 498 Глава 19. Трубы Б06 Глава 20. Обтюрация 612 20.1. Прокладочная обтюрация — 20.2. Беспрокладочная обтюрация 629 381 20.3. Специальная обтюрация S32 Глава 21. Фланцевые соединения 536 — 21.1. Болты (шпильки) 537 382 21.2. Цельные фланцы 546 — 21.3. Свободные фланцы 570 384 21.4. Резьбовые фланцы 576 21.5. Фланцевые бобышки 579 385 Глава 22. Резьбовые соединения 581 — Глава 23. Крышки и люки 587 — 23.1. Фланцевые крышки и люки — — 23.2. Бигельные крышки и люки .* . 601 386 23.3. Байонетные крышки и люки 605 Глава 24. Тарелки 608 — 24.1. Массообменные тарелки — 387 24.2- Насадочные решетки и тарелки 627 Глава 25. Трубные решетки 634 — 25.1. Плоские круглые трубные решетки. . . . 636 25.2. Плоские кольцевые трубные решетки . . . 640 391 25.3. Плоские прямоугольные трубные решетки 642 25.4. Сферические и эллиптические трубные решетки 642 395 Глава 26. Компенсаторы 643 26.1. Волновые компенсаторы 645 — 26.2. Сальниковые компенсаторы 656 396 Глава 27. Штуцера, вводы и выводы труб.... 659 Глава 28. УказателиТуровня жидкости 665 28.1. Указатели непосредственного наблюдения — уровня — 28.2. Указатели косвенного наблюдения уровня 668 398 Глава 29. Опоры аппаратов. Расчет аппаратов на ветровую и сейсмическую нагрузки . л . 672 29.1. Опоры для вертикальных аппаратов. ... — 29.2. Опоры для горизонтальных аппаратов. . . 680 29.3. Расчет аппаратов на ветровую нагрузку 685 29.4. Расчет аппаратов на сейсмическую нагрузку 693 Глава 30. Устройства для строповки аппаратов 695 Глава 31. Перемешивающие устройства ' 702 31.1. Механические перемешивающие устройства — 31.2. Пневматические перемешивающие устройства 723 401 Глава 32. Приводы механических перемешивающих 410 устройств 725 — 32.1. Нормализованные вертикальные приводы 429 механических перемешивающих устройств — 436 32.2. Основные узлы нормализованных верти- 438 кальных приводов 735 439 32.3. Расчет вертикальных валов перемешива- — ющих устройств 740 455 Приложение 746 460 Литература 749
ПРЕДИСЛОВИЕ После выхода первого издания справочника в химическом машиностроении произошел значительный технический прогресс. Расширилась номенклатура применяемых конструкционных материалов, усовершенствовалась технология изготовления аппаратов с применением сварки. Институтами НИИхиммаша и заводами отрасли была проделана большая работа по стандартизации и нормализации как отдельных узлов и деталей, так и химической аппаратуры в целом, по уточнению существующих и разработке новых методик прочностных расчетов аппаратов! работающих под давлением. Была проведена также систематическая работа по стандартизации и нормализации химического оборудования по координационному плану СЭВ. При работе над вторым изданием справочника авторы учли все новые достижения в отрасли химического машино - строения и, сохранив в основном прежнюю структуру книги, полностью переработали и расширили содержание всех глав. Некоторые главы написаны заново (гл. 8, 17, 24, 30). В справочнике приведены новые инженерные методы прочностных расчетов ряда узлов и деталей химической аппаратуры, согласующихся с действующими официальными нормами, а также даны методы расчета вертикальных аппаратов колонного типа на ветровую и сейсмическую нагрузки. Ряд предложенных авторами расчетных формул сопровождается их выводами, некоторые формулы упрощены с соответствующими пояснениями. Технолого-теплотехнические расчеты аппаратов в справочнике не рассматриваются, так как они освещены в специальной литературе. Учитывая пожелания конструкторов и проектировщиков, расчетные формулы представлены в виде, позволяющем пользоваться ими как по системе измерений СИ, так и по существующей еще в настоящее время общепринятой системе измерений. После выхода первого издания справочника авторами были получены отзывы с критическими замечаниями и пожеланиями по улучшению книги, которые были учтены при работе над вторым изданием. Значительное увеличение объема второго издания справочника по сравнению с первым не позволило авторам включить во второе издание раздел, относящийся к конструированию собственно химических аппаратов. Данный раздел авторы предполагают издать отдельной книгой под названием «Конструирование химической аппаратуры», которая явится дополнением и непосредственным продолжением настоящего справочника. Разделы первый и второй написаны канд. техн. наук А. Р. Толчинским, раздел третий — канд. техн. наук А. А. Лащинеким. Авторы будут признательны читателям за те замечания и пожелания, которые они получат по второму изданию справочника. Авторы
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИН ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИН Наименование величины Длина Обозначение Ширина Толщина Высота, глубина Диаметр Диаметр условный Диаметр внутренний Диаметр наружный Диаметр отверстия, вала Диаметр болта, шпильки Диаметр резьбы Диаметр резьбы внутренний Диаметр болтовой,, окружности Диаметр фланца (наружный) Радиус Межосевое и межцентровое расстояние Шаг между болтами, трубами, прерывистого сварного шва и т я Эксцентриситет Катет сварного шва Размер фаски Размер под ключ Прибавка к номинальному расчетному размеру (суммарная) То же — на коррозию То же — на эрозию То же — на округление То же — дополнительная L, I В, Ь Я, А D, d Du De> de DH, dH d6 do <k D6 йф R, r cK C3 Co cd Единица измерения в СИ Jn$ Jnfn Наименование величины Площадь поперечного сечения, поверхность Площадь поперечного сечения болта (шпильки) по внутреннему диаметру резьбы Момент сопротивления поперечного сечения Момент инерции поперечного сечения Угол (плоский), половина плоского угла при вершине конуса Угол трения Объем, емкость Масса Сила, нагрузка (кроме силы тяжести) Сила тяжести Момент изгибающий Момент крутящий Давление избыточное- условное расчетное внутреннее расчетное наружное гидростатическое пробное гидравлическое расчетное испытательное внутреннее расчетное испытательное наружное рабочее рабочее внутренней среды рабочее наружной среды допускаемое внутреннее допускаемое наружное Обозначение F F6 W J а Рт V М, т Р G Ми Мк Ру Р Рн Рж Рп Ри Рт Рр Рс Рис Рд Рнд Единица измерения в СИ мг м? м* " (градус) м3 кг н, Мн н-м, Мн-м н/м2, Мн1н%
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИН Наименование величины расчетное в трубном пространстве расчетное в межтрубном пространстве расчетное фиктивное в трубном пространстве расчетное фиктивное в межтрубном пространстве критическое Удельная нагрузка по площади Обозначение Рм Ртф Рм ф Ркр по линии Модуль упругости Напряжение. при растяжении при сжатии Ос при изгибе при кручении при срезе эквивалентное Ои Оа нормальное максимальное нормальное минимальное °"гаах 0"min касательное максимальное касательное минимальное допускаемое при растяжении tram ОД допускаемое при сжатии допускаемое при изгибе допускаемое при кручении допускаемое при срезе Осд вид Td *сд Единица измерения в СИ н/ма, Мн'м? н/м, Мн1м н/м2, Мн1мг Наименование величины Предел прочности: при растяжении Обозначение О» при сжатии Осе при изгибе при кручении при срезе Предел текучести Условный предел текучести при пластической деформации 0,2% Предел длительной прочности Предел ползучести Запас прочности по пределу: прочности текучести длительной прочности ползучести Запас устойчивости Ударная вязкость Относительное удлинение при растяжении Температура рабочая внутренней среды рабочая наружной среды расчетная стенки расчетная наружной поверхности стенки расчетная внутренней поверхности стенки расчетная труб (средняя) расчетная корпуса (средняя) Амортизационный срок Мощность Она т» Тс» оТ Оал Одл Опл пв пТ Пдл Ппл ПУ ан о и (не ^сш cm cm tm tK Ta N Единица измерения в СИ н/м%, Мн/м* - М$ж/м3 % "С год em, кет
8 ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИН Наименование величины Пуассона поправочный полезного действия прочности, ослабления прочности шва сопротивления безразмерный Количество болтов, шпилек, труб и др. Обозначение И ■п Чп ф фш £ К, k г Единица измерения в СИ — шт. Примечания: 1. В обозначениях, Е, а, х и т. д. знак на месте показателя степени t (или числовое значение его) означает температуру (°С), при которой задана соответствующая величина (например, ад или о* означает предел прочности при растяжении при температуре i или 300° С). Отсутствие указанного знака означает, что значение величины дано для 20° С. 2. Во всех расчетных формулах, если это особо не ^оговорено, обозначения и единицы измерения величин 'приняты согласно данной таблице. В скобках указаны единицы измерения в общепринятой в технической литературе системе измерении. Все примеры расчета выполнены в системе измерений СИ, а в скобках даны результаты в общепринятой в технической литературе системе измерений. 3. Одноименные величины в одной формуле обозначаются одинаковыми буквами с цифровым индексом «I», «2>, и т. д. (например, st, s, — обозначение толщин двух различных деталей или двух разных мест в одной детали). В отдельных случаях вместо цифровых индексов применены буквы (например, sR). 4. В отличие от обозначений принятых величин расчетные значения их обозначаются со знаком ' (например, s — принятая толщина, as' — расчетная толщина). Наименование величины Скорость вращения- окружная угловая Частота вращения Ускорение силы тяжести Плотность: материала среды жидкой фазы твердой фазы газа Концентрация среды Проницаемость среды Динамический коэффициент вязкости: среды жидкой дисперсионной среды жидкой дисперсной фазы Коэффициент: теплопроводности линейного расширения линейного расширения труб линейного расширения корпуса Обозначение W <В п g р Со рж рт Рг Сс п Не Рж \1ф X а' <4 < Единица измерения в СИ м/сек рад/сек сек'1 (об/сек) м/сек? кг/м3 % мм/год н ■ сек/м2 втЦм-^С) 1/°С
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ ГЛАВА 1 ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КОНСТРУКЦИОННЫМ МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ Специфические условия работы химической аппаратуры, характеризуемые диапазоном давлений от глубокого разрежения (вакуума) до избыточных давлений порядка 250 Мн/м? и выше, большим интервалом рабочих температур от —254 до +1000° С и выше при агрессивном воздействии среды, предъявляют высокие требования к выбору конструкционных материалов проектируемой аппаратуры. Наряду с обычными требованиями высокой коррозионной стойкости в определенных агрессивных средах к конструкционным материалам, применяемым в химическом аппаратостроении, одновременно предъявляются также требования высокой механической прочности, жаростойкости и жаропрочности, сохранения удовлетворительных пластических свойств при высоких и низких температурах, устойчивости при знакопеременных или повторных однозначных нагрузках (циклической прочности), малой склонности к старению и др. В расчетах на прочность химической аппаратуры конструктору часто приходится учитывать общую равномерную по поверхности коррозию металлов и сплавов, для чего необходимо знать проницаемость материала в мм/год при заданных рабочих условиях агрессивной среды (концентрация, температура, давление). Она учитывается при выборе величины прибавки на коррозию к рассчитанной толщине стенки аппарата. В ряде случаев при конструировании химической аппаратуры необходимо учитывать также и другие виды коррозионного разрушения материалов. Например, в химических аппаратах, выполненных из кислотостойкой стали и находящихся под постоянным повышенным давлением, при совместном действии коррозионной среды и растягивающих напряжений в ряде случаев наблюдается коррозионное растрескивание металла, происходящее обычно внезапно без видимых изменений материала. Это явление не имеет места при наличии в металле напряжений сжатия. Кроме того, коррозионное растрескивание происходит в небольшом количестве агрессивных сред и зависит от величины давления и температуры. Известно, что ускоренное растрескивание аппаратуры из кислостойких сталей типа 18 — 8, находящейся под постоянно действующей нагрузкой, имеет место в растворах NaCl, MgCl2, ZnClj, LiCl, H2S, морской воде [29, 195]. Латуни обнаруживают склонность к коррозионному растрескиванию в среде аммиака [29]. Для химической аппаратуры преимущественно применяются конструкционные материалы, стойкие и весьма стойкие в агрессивных средах. Материалы пониженной стойкости применяются в исключительных случаях, когда доказана целесообразность использования их вместо стойких, но более дорогих и дефицитных материалов. При выборе материалов для аппаратов, работающих под давлением при низких и высоких температурах, необходимо учитывать, что механические свойства материалов- существенно изменяются в зависимости от температуры. Как правило, прочностные свойства металлов и сплавов- повышаются при низких температурах и понижаются при высоких. При статическом приложении нагрузки важными характеристиками для оценки прочности материала являются предел текучести ат (или условный предел текучести авл) и предел прочности ав. Упругие свойства металлов характеризуются значениями модуля упругости Е и коэффициентом Пуассона \а Указанные характеристики являются основными при расчетах на прочность деталей аппаратуры, работающей под давлением при низких (от —40 до —254° С), средних (от+200 до —40°С) и высоких (выше +200° С) температурах. Для работы при низких температурах по нормам Госгортехнадзора [184] следует выбирать металлы, у которых порог хладоломкости лежит ниже заданной рабочей, температуры. Однако в химической промышленности на протяжении многих лет безаварийно эксплуатируется при рабочих температурах до —40 С большое количество аппаратов, трубопроводов, арматуры, насосов и другого оборудования, изготовленных из углеродистой стали обыкновенного качества и из серого или ковкого чугуна,, т. е. из материалов, имеющих ударную вязкость при указанной температуре менее 0,2 Мдж/м2. Поэтому при выборе металла для работы при низких температурах следует исходить не только из величины ударной вязкости, но также учитывать величину и характер приложенной нагрузки (статическая, динамическая,, пульсирующая), наличие и характер концентраторов напряжений и чувствительность металла к надрезам, начальные напряжения в конструкции, способ охлаждения металла (за счет содержащегося в аппарате хладоно- сителя или за счет окружающей среды). При статическом приложении нагрузки в ряде случаев допускается изготовление аппаратов из металлов, приобретающих хрупкость при пониженных рабочих температурах, но не имеющих дефектов, нарушающих однородность структуры и способствующих концентрации напряжений. Технология изготовления аппаратов из
10 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОВНИИ таких материалов должна исключать возможность возникновения высоких начальных напряжений в конструкции. К таким аппаратам можно отнести свободно опирающиеся емкости для жидких и газообразных продуктов, содержащихся в них под небольшим избыточным давлением, металлоконструкции неответственного назначения « ДР- При динамическом приложении нагрузки кроме указанных выше характеристик необходимо учитывать также и величину ударной вязкости ан. Для многих углеродистых и легированных сталей ударная вязкость при низких температурах (обычно ниже —40° С) резко понижается, что исключает применение этих материалов в таких условиях. Ударная вязкость для большинства цветных металлов и сплавов (медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы, никель и его сплавы), а также хромоникелевых сталей ■аустенитного класса при низких температурах, как правило, уменьшается незначительно и пластические свойства этих материалов сохраняются на достаточно высоком уровне, что и позволяет применять их при рабочих температурах порядка до —254° С. Для оборудования, подверженного ударным или пульсирующим нагрузкам и предназначенного для работы при низких температурах, следует применять металлы и сплавы с ударной вязкостью не ниже 0,2 Мдж/м? при рабочих температурах. Для деталей, имеющих концентраторы напряжений (болты, шпильки), рекомендуются материалы, у которых при рабочей температуре величина ударной вязкости не менее 0,4 Мдж/м2. При высокой температуре наблюдается значительное снижение основных показателей, характеризующих прочностные свойства металлов и сплавов. Кроме того, поведение металлов под нагрузкой при высоких температурах резко отличается от их поведения при нормальной температуре внутри производственных помещений. Предел прочности ав и предел текучести ат зависят от времени пребывания под нагрузкой и скорости нагружения, так как с повышением температуры металл из упругого состояния переходит в упруго-пластическое и под нагрузкой непрерывно деформируется (явление ползучести). Температуры, при которых начинается ползучесть, у разных металлов различны. Для углеродистых сталей обыкновенного качества ползучесть наступает уже при температурах выше 375° С, для низколегированных сталей — при температурах выше 525° С, для жаропрочных — при «ще более высоких температурах. С увеличением времени пребывания металла под нагрузкой характеристики прочности уменьшаются тем значительнее, чем выше температура эксплуатации оборудования. Поэтому при расчете на прочность аппаратов, работающих длительное время при высоких температурах, допускаемые напряжения определяют по отношению к условному пределу ползучести <упл или по пределу длительной прочности Одл- Для химической аппаратуры допускаемая скорость ползучести принимается sg: 10"' мм/мм-ч <10"Б% в год), для крепежных деталей — ^10'* мм/мм-ч <10"7% в год) [15]. Понижение механических свойств при высоких температурах обусловлено происходящими в металле структурными и фазовыми превращениями. К структурным изменениям такого рода можно отнести явление графити- зации углеродистой и молибденовой сталей, образование <реррнтной фазы в хромоникелевых сталях типа 18—8 и др., присущие последним при длительной работе металла в условиях высокой температуры. В ряде случаев стабильность структуры стали в течение длительного срока службы оборудования удается обеспечить путем термической обработки стали. В большинстве случаев для химической аппаратуры, предназначенной для работы при высоких температурах, применяются специальные марки жаропрочных сталей, характеризуемых достаточной механической прочностью и стабильностью структуры при высоких температурах. Наряду с жаропрочностью эти металлы должны обладать жаростойкостью, т. е. способностью противостоять коррозионному воздействию среды в условиях длительной работы материала при высоких температурах. При непрерывном процессе окалинообразования рабочее сечение металла уменьшается, что приводит к повышению рабочего напряжения и ухудшению условий безопасной эксплуатации оборудования. Некоторые детали химической аппаратуры (болты, шпильки, пружины и др.) вследствие повышения пластичности металла при высоких температурах работают в условиях постепенного снижения напряжений, вызванных первоначально приложенной нагрузкой (затягом), при сохранении геометрических размеров (явление релаксации напряжений). Расчет таких деталей следует производить на предварительную нагрузку (затяг), обеспечивающую на заданный период времени остаточную нагрузку, необходимую для нормальной работы конструкции. При выборе конструкционных материалов для химической аппаратуры необходимо также учитывать физические свойства материалов (теплопроводность, линейное температурное расширение), а также некоторые другие соображения технико-экономического порядка, такие, как технология изготовления аппаратуры, дефицитность и стоимость материала, наличие стандарта или утвержденных технических условий на его поставку, освоенность мате^ риала промышленностью и др. Создаваемая конструкция химической аппаратуры должна быть не только технически совершенной, отвечающей всем требованиям современного уровня машиностроения, но и технологичной в изготовлении, экономичной. Так как стоимость изделия в значительной мере определяется стоимостью примененных для его изготовления материалов, то при всех прочих равных условиях предпочтение должно быть отдано более дешевым и менее дефицитным материалам. В химическом аппаратостроении основным способом^ выполнения металлических неразъемных соединений является сварка и в ряде случаев пайка. Хорошая свариваемость металлов является одним из основных и необходимых условий, определяющих пригодность материала для создаваемой конструкции. Необходимо также стремиться к максимально возможному, без ущерба для конструкции, сокращению номенклатуры применяемых марок материалов и типоразмеров. Аппаратуру не рекомендуется изготовлять целиком из дорогостоящих и дефицитных материалов. Технико- экономическая нецелесообразность применения монолитных толстолистовых высоколегированных сталей и цветных металлов не вызывает сомнения. Коррозии обычно подвержена лишь внутренняя поверхность аппаратов. Для обеспечения амортизационного срока службы аппарата достаточен слой коррозионностойкого металла толщиной в несколько миллиметров. Таким образом, представляется целесообразным изготовлять аппаратуру для активных коррозионных сред из двухслойного проката, облицовочный слой которого может быть выполнен из требуемого коррозионностойкого металла или сплава. Например, вместо монолитной толстолистовой нержавеющей стали Х18Н10Т или Х17Н13М2Т, целесообразно применять двухслойную листовую сталь ВМСт.ЗспН- +Х18Н10Т или 20К+Х17Н13М2Т. В настоящее время металлургической промышленностью освоен ряд новых марок высоколегированных сталей с малым содержанием никеля, которые и рекомендуется применять в химическом аппаратостроении в качестве заменителей дефицитных хромоникелевых сталей
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К. МАТЕРИАЛАМ ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ 11 типа 18—8 или сталей с большим содержанием никеля. К таким сталям относятся 0Х21Н5Т, 1Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х14П4НЗТ и др. Для активных коррозионных сред наиболее целесообразно изготовление химической аппаратуры из неметаллических материалов: природных кислотоупоров, керамики, фарфора, стекла, углеграфитовых материалов, пластических масс (фаолита, полиэтилена, винипласта и др.) или из углеродистой стали, покрытой кислотостойкими эмалями, резиной или пластмассами (для соответствующих сред, давления и температуры). Химическую аппаратуру на среднее давление для некоррозионных сред целесообразно изготовлять из высокопрочных марок низколегированных сталей, применение которых обеспечивает сокращение массы конструкции на 20 — 30% по сравнению с углеродистыми сталями. В первом разделе «Справочника» (гл. 1—9) приводятся данные о материалах, преимущественно применяемых в химическом аппаратостроении. Число рекомендуемых марок металлических и неметаллических конструкционных материалов сведено до минимума, а рекомендуемый сортамент листового и сортового проката, труб и других полуфабрикатов в значительной мере ограничен, что согласуется с практикой ведущих заводов химического машиностроения и основными направлениями при нормализации конструкционных материалов. Таким образом, при конструировании химической аппаратуры к конструкционным материалам должны предъявлять следующие основные требования: 1) достаточная общая химическая в коррозионная стойкость материала в агрессивной среде с заданными концентрацией, температурой и давлением, при которых осуществляется технологический процесс, а также стойкость против других возможных видов коррозионного •разрушения (межкристаллитная коррозия, электрохимическая коррозия сопряженных металлов в электролитах, коррозия под напряжением и др.); 2) достаточная механическая прочность при заданных давлении и температуре технологического процесса, с учетом специфических требований, предъявляемых при испытании аппаратов на прочность, герметичность и т. п. и в эксплуатационных условиях при действии на аппараты различного рода дополнительных нагрузок (ветровая нагрузка, прогиб от собственного веса и т. д.); 3) наилучшая способность материала свариваться с обеспечением высоких механических свойств сварных соединений и коррозионной стойкости их в агрессивной среде, обрабатываться резанием, давлением, подвергаться сгибу и т. п.; Г 4) низкая стоимость материала, недефицитность и освоенность ее промышленностью. Необходимо стремиться применять двухслойные стали, неметаллические материалы, стали с покрытиями из неметаллических материалов. Номенклатура применяемых материалов как по наименованию, маркам, так и по сортаменту должна быть минимальной с учетом ограничений, предусматриваемых ведомственными нормалями и действующими на заводах- изготовителях инструкциями.
ГЛАВА 2 ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 2.1. ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Стали углеродистые (обыкновенного качества), низколегированные конструкционные (углеродистые качественные, легированные), высоколегированные (корро- зионностойкие, жаростойкие и жаропрочные), чугуны (серые, щелочестойкие) и сплавы со специальными свойствами являются основными конструкционными материалами для сварной, кованой и литой химической аппаратуры самых различных классов, типов и химико-технологического назначения. В табл. 2.1—2.7 приводятся рекомендации по выбору марок черных металлов и сплавов для сварной, кованой и литой химической аппаратуры соответственно ее назначению и рабочим параметрам технологического процесса (давление, температура), а также для трубопроводов химических производств. При выборе черных металлов и сплавов для агрессивных сред необходимо дополнительно учитывать коррозионную стойкость их в заданной среде (см. рекомендации в гл. 9). Таблица 2./ Стали, рекомендуемые для сварной аппаратуры и для трубопроводов низкого и среднего давлений химических производств [30, 36, 37, 40, 41, 42, 111, 138, 164, 209, 210] Марка (ГОСТ, ТУ) ВМСт.Зкп (ГОСТ 380—60) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) С Сталь тонколистовая (ГОСТ 501—58) Сталь толстолистовая (ГОСТ 500—58) Сталь сортовая (ГОСТ 535—58) Трубы электросварные прямо- шовные (ГОСТ 10706—63, гр. А) Условия при ния W °с таль углероди От 10 до 200 От 201 до 350 От +9 до —15 От 10 до 200 От 201 до 350 От +9 до —15 мене- Мн/м', не более Виды испытаний материала стая обыкновенного качества 1,6 0,07 1,6 0,07 На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 380—60 полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость после механического старения по ГОСТу 7268—67 полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —15° С По ГОСТу 10706—63 гр. А и гидроиспытание каждой трубы давлением, равным 1,5 рабочего давления. Проверка механических свойств сварного соединения у 10% труб одной партии согласно п. 72 нормали МН 72—62. Просвечивание сварного шва каждого корпуса, изготовленного из электросварных труб, согласно п. 275 нормали МН 72—62 Те же и дополнительно каждая труба проверяется на ударную вязкость после механического старения по ГОСТу 7268—67 Те же. и дополнительно каждая труба проверяется на ударную вязкость при температуре —15° С Примерное назначение Обечайки, днища, фланцы и другие детали, изготовляемые из листовой стали толщиной ^16 мм, для аппаратуры, не имеющей внутренней жароупорной футеровки; детали внутренних устройств аппаратов; плоские фланцы для трубопроводов Обечайки корпусов, люков и лазов аппаратов, патрубки и другие детали, изготовляемые из труб; трубопроводы химических производств
ЧВРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 1» Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ. ТУ) ВМСт Зсп (ГОСТ 380—60) Ст Зсп НГ—) ВМСт Зсп (ГОСТ 380—60) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь тонколистовая (ГОСТ 501—58) Сталь толстолистовая (ГОСТ 500—58) Сталь сортовая (ГОСТ 535—58) Сталь толстолистовая толщиной 62—160 мм Трубы электросварные прямо- шовные (ГОСТ 10706—63, гр А) Условия применения *ст- °С От 0 до 200 От 201 до 400 От 401 до 425 От —21 до —40 От —40 до +425 От —20 до +350 От 351 до 400 От 401 до 425 От —21 до —40 Мн/м*, не более 5 1,6 Виды испытаний материала На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после механического старения по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но полистно или для каждого прутка На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно или для каждого прутка На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость при нормальной температуре и при температуре 40° С по С™62 26 62 полистно По ГОСТу 10706—63, гр А и гидроиспытание каждой трубы давлением, равным 1,5 рабочего давления. Проверка механических свойств сварного соединения у 10% труб одной партии согласно п 72 нормали МН 72—62 Просвечивание сварного шва каждого корпуса, изготовленного из электросварных труб, согласно п 275 нормали МН 72—62 Те же, но проверка механических свойств сварного соединения производится для каждой трубы Те же и дополнительно проверка механических свойств основного металла для каждой трубы Те же и дополнительно проверка ударной вязкости основного меаалла и сварного шва при температуре —40° С Примерное назначение Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратов; плоские фланцы для трубопроводов Обечайки корпусов, люков и лазов аппаратов, патрубки и другие детали, изготовляемые из труб; трубопроводы химических производств
14 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В'ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) П олуфабрнкаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру, Ми/л». не более Виды испытаний материала Примерное назначение ВМСт.бсп (ГОСТ 380—60) Сталь толстолистовая (ГОСТ 500—58) (™iv Сталь толстолистовая толщиной 62—160 мм (СП»» •№•№ 5—62^ От —20 до +400 От 401 до 425 От —21 до —30 От —20 до +425 Сталь сортовая (ГОСТ 535—58) BM.Gr.5cn (ГОСТ 380—60) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП25) От —20 до +400 От —21 до —30 От —20 до +400 От —21 до —30 На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —30° С полистно На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость при нормальной температуре и при температуре —30° С СТУ62П. ео по —т-j— 26—62 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —30° С для каждого прутка Фланцы, трубные решетки и другие детали аппаратов, не требующие сверки; свободные и резьбовые фланцы трубопроводов Валы мешалок, оси и другие детали внутренних устройств аппаратов, не требующие сварки. Шпильки, болты, винты для аппаратуры неответственного назначения На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —30° С от партии поковок Фланцы, трубные решетки и другие детали, не требующие сварки Сталь углеродистая качественная конструкционная 10 (ГОСТ 1050—60) Трубы (ГОСТ 1060—53) От —40 до +200 10 По ГОСТу 1060—53 от партии проката Трубные пучки витых теп- лообменных аппаратов 10; 20 (ГОСТ 1050—60) Трубы (ГОСТ 550—58) По ГОСТу 8733- партии проката -66 от Трубы (ЧМТУ/ВНИТИ 694—65) От —40 до +450 6,4 По ЧМТУ/ВНИТИ 694- от партии проката -65 Трубные пучки нормализованных кожухотруб- ных теплообменников
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 15 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения не более Виды испытаний материала Примерное назначение Трубы электросварные (ГОСТ 10705—63, гр. А) От —30 до +400 2,5 На раздачу, сплющивание, бортование и загиб по ГОСТу 10705—63 и гидроиспытание каждой трубы полуторным давлением от рабочего Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки и другие детали аппаратов, изготовляемые из труб; трубопроводы химических производств От —30 до +450 Трубы стальные бесшовные (ГОСТы 8733—66 и 8731—66) От 451 до 475 20 (ГОСТ 1050—60) От —31 до —40 Трубы стальные (МРТУ 14-4-21—67) От —40 до +450 Сталь толстолистовая (ГОСТ 1577—53) Сталь сортовая (ГОСТ 1050—60) От —30 до +450 От —31 до —40 От —30 до +450 От —31 до —40 10 По ГОСТам 8733—66 и 8731—66 с определением предела текучести. Гидравлическое испытание каждой трубы; на раздачу (для s ^ 8 мм); на сплющивание (для s sg; 10 мм); на загиб (по требованию чертежа); проверка на макроструктуру (по требованию чертежа) Те же, но для каждой трубы Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки и другие детали аппаратов, изготовляемые из труб; трубопроводы химических производств Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С По «МРТУ 14-4-21—67 от партии проката Трубопроводы ских производств химиче- На растяжение и холод- дый загиб по ГОСТу 1577—53 полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С Плоские фланцы аппаратов и трубопроводов, трубные решетки и другие детали; днища плоские и штампованные отбортованные для трубопроводов На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С Фланцы воротниковые шту' церов аппаратов и трубопроводов Dy :g: 80 мм и на 2,5 Мн1мг. Ру Детали внутренних ройств аппаратов уст-
<6 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИ» Продолжение табл. 2J Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения V Мн/м*, не более Виды испытаний материала Примерное назначение Поковки (ГОСТ 8479—57, гр II—КП22) От —30 до +450 0,07 От —31 до —40 20 (ГОСТ 1050—60) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр IV—КП22) Штамповки из трубных заготовок (МН 2921—62) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр IV—КП25) 25, 30 (ГОСТ 1050—60) Сталь сортовая круглая и шестигранная (ГОСТ 1050—60) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV—КП28) 35 (ГОСТ 1050—60) Сталь сортовая круглая и шестигранная (ГОСТ 1050—60) От —30 до +450 От —31 до —40 От —30 до +450 От —31 до —40 От —30 до +450 От —30 до +375 10 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. II от партии поковок Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С На растяжение с определением о>, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок. Ультразвуковая дефектоскопия (по требованию чертежа) Фланцы воротниковые корпусов и штуцеров аппаратов Фланцы воротниковые для трубопроводов Dy > > 80 мм на ру ^ 2,5 Мн/м2 и Dy > 20 мм на ру > > 2,5 Мн1м2 Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ 3024—56 от партии трубных заготовок Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40е С Отводы крутоизогнутые и переходы для трубопроводов химических производств На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр IV от партии поковок Трубные решетки, кованые резьбовые фланцы и другие высоконагруженные детали аппаратов На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката Гайки для аппаратов и и трубопроводов ответственного назначения На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Зубчатые колеса, закаленные втулки и цапфы и другие детали, подверженные высокой удельной нагрузке на смятие и срез На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката Штифты, упорные винты, гайки для аппаратов и трубопроводов ответственного назначения
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 17 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) 40 (ГОСТ 1050—60) 15К, 20К (ГОСТ 5520—62) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV—КП28) Сталь сортовая круглая и шестигранная (ГОСТ 1050—60) Сталь листовая (ГОСТ 5520—62) Условия применения гст- и От —30 до +200 От —20 до +200 От 201 до 400 От —20 до +200 От 201 до 475 От —21 до —40 Мн/м*. не более 10 5 10 Виды испытание материала На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ГОСТу 5520—62 от партии проката На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость после механического старения по ГОСТу 5520—62 от партии проката На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ГОСТу 5520—62 полистно На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость после механического старения по ГОСТу 5520—62 полистно На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость при температуре —40° С по ГОСТу 5520—62 полистно Примерное назначение Зубчатые колеса, валы, оси, кованые фланцы, закаленные цапфы и другие детали, подверженные высокой удельной нагрузке на смятие и срез Упорные винты, штифты, шпонки, болты и шпильки для аппаратов и трубопроводов ответственного назначения Обечайки, днища, плоские фланцы корпусов аппаратов, штуцеров и трубопроводов, трубные решетки теп- лообменных аппаратов и другие детали аппаратов ответственного назначения Сталь низколегированная 16ГС (ЗН), 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь»листовая (ГОСТ 5520—62) От —40 до +400 От 401 до 475 5 10 По ГОСТу 5520—62 от партии проката По ГОСТу 5520—62 полистно На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость после механического старения по ГОСТу 5520—62 полистно Обечайки, днища, плоские фланцы корпусов аппаратов, штуцеров и трубопроводов, трубные решетки теплооб- менных аппаратов и другие детали аппаратов ответственного назначения Дащинский и Р Толчинский
18 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл 2 1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения "V Р, Мн]м*, не более Виды испытаний материала Примерное назначение 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь листовая (ЧМТУ 1-172—67) Трубы бесшовные (ЧМТУ/ УкрНИТИ 574—64) 10Г2С1 (МК) (ГОСТ 5520—62) 10Г2 (ГОСТ 4543—61) Сталь листовая (ГОСТ 5520—62) Сталь листовая (ГОСТ 1577—53) Трубы (ГОСТ 8733—66) От —41 до —70 От до -40 -475 От до -40 200 10 Трубы (ГОСТы 8733—66 и 8731-66) Трубы (ГОСТ 550-58) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV—КП22) От —41 до —70 На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость при температуре —70° С по ЧМТУ 1-172—67 полистно По ЧМТУ/Укр.НИТИ 574—64 от партии проката По ГОСТу 5520—62 полистно. Для температур свыше 400° С дополнительно на ударную вязкость после механического старения По ГОСТу 1577—53 полистно Для температур свыше 400° С дополнительно на ударную вязкость после механического старения По ГОСТу 8733—66 и дополнительно гидроиспытание каждой трубы, испытание на раздачу по нормам для труб из стали 20 (ГОСТ 8733—66) По ГОСТам 8733—66 и 8731—66 и дополнительно на ударную вязкость при температуре —70° С от партии проката По ГОСТу 550—58 и дополнительно на ударную вязкость при температуре —70° С от партии проката На растяжение с определением 0Г, ударную вязкость при температуре —70° С и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок. Ультразвуковая дефектоскопия и проверка на отсутствие флокенов (по требованию чертежа) Обечайки, днища, плоские фланцы корпусов аппаратов, штуцеров и трубопроводов, трубные решетки теплооб- менных аппаратов и другие детали аппаратов ответственного назначения Патрубки штуцеров аппаратов. Трубопроводы химических производств Обечайки, днища, плоские фланцы корпусов аппаратов, штуцеров и трубопроводов, трубные решетки теплообмен ных аппаратов и другие детали аппаратов ответственного назначения Трубные пучки витых теп- лообменных аппаратов Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, патрубки штуцеров и другие детали аппаратов ответственного назначения; трубопроводы химических производств Фланцы воротниковые корпусов и штуцеров аппаратов ответственного назначения и фланцы воротниковые трубопроводов. Поковки должны быть в состбянии нормализации
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 19 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) П олуфа брй к аты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру, Мн/м* не более Виды испытаний материала Примерное назначение 10Г2 (ГОСТ 4543—61) Штамповки из трубных заготовок по МН 2921—62 От до -4.1 -70 10 На растяжение, ударную вязкость при температуре —70° С и на твердость по Бринелю по ЧМТУ 3024—56 от партии трубных заготовок Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов химических производств Сталь легированная 20 X (ГОСТ 4543—61) 12МХ (ГОСТ 10500—63) 12МХ (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 957—63) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП60А) Сталь листовая толщиной 4—60 мм (ЧМТУ 5759—57) Сталь листовая толщиной 20—125 мм (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63) От —40 до +450 От —40 до +540 12ХМ (ЧМТУ 5759—57) Сталь листовая толщиной 4—60 мм (ЧМТУ 5759—57) 12ХМ (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 957—63) Сталь листовая толщиной 20—125 мм (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63) 15ХМ (ГОСТ 4543—61) 12Х1МФ (ГОСТ 10500—63) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV— КП28С) Трубы (ГОСТ 550—48) Трубы (МРТУ 14-4-21—67) От —40 до +560 От —40 до +450 От 451 до 560 10 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ЧМТУ 5759—57 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ЧМТУ 5759—57 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63 полистно Стяжные кольца плавающих головок теплообменных аппаратов и подогревателей Обечайки, днища, фланцы, трубные решетки и другие детали нефтехимической аппаратуры ответственного назначению На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57. гр. IV от партии поковок На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58 от партии проката По МРТУ 14-4-21- от партии проката -67 Воротниковые фланцы корпусов и штуцеров аппаратов, трубные решетки и другие детали химической аппаратуры Трубные пучки, змеевики, патрубки и другие детали аппаратов, изготовленные из труб. Трубопроводы химических производств. Отводы гнутые и сварные из секторов, штуцеры, тройники сварные для трубопроводов
20 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру, Мн°м'. не более Виды испытаний материала Примерное назначение 12Х1МФ (ГОСТ 10500—63) 50ХФА (ГОСТ 2052—53) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Сталь сортовая (ГОСТ 10500—63) От —40 до +560 10 Поковки (МТУ 13—60, КП25) Проволока (ГОСТ 3704—47) От до -100 -420 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю до ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1307—65 от партии трубных заготовок Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов химических производств На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 10500—63 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю от партии поковок На растяжение и на твердость по Роквеллу по ГОСТу 3704—47 от партии проволоки Детали внутренних устройств аппаратов Тройники и штуцера для трубопроводов химических производств Пружины и другие высо- конагруженные детали аппаратов Сталь высоколегированная коррозионностоикая, жаростойкая и жаропрочная Х5 (ГОСТ 5632—61) Сталь даястоли- етовая (ЧМТУ 1-414—68) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы (ГОСТ 550—58) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Поковки по Н 911—59 От —40 до +425 10 На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ЧМТУ 1-414—68 поли- стно На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратуры, работающей в серосодержащих средах. Сварные из листовой стали штампованные крутоизогнутые отводы, переходы и тройники для трубопроводов, работающих в в серосодержащих средах На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58 от партии проката Трубные пучки, змеевики, патрубки и другие детали аппаратуры, работающей в серосодержащих средах. Трубопроводы, отводы, гнутые из труб и сваренные из секторов, тройники сварные из труб для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1044—63 от партии трубных заготовок Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Тройники и штуцера для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 21 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ. ТУ) Условия применения V Мн]мг. не более Виды испытаний материала Примерное назначение 1Х8ВФ (ГОСТ 5632—61) Сталь толстолистовая (ЧМТУ 1-414—68) Х5М (ГОСТ 5632—61) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр А) От —40 до +550 Х5М; Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) Сталь сортовая (ГОСТ 10500—63) Х8 (МРТУ 2-04-8—62 Трубы (МРТУ 2-04-8—62) Х5М (ГОСТ 5632—61) Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) 1Х8ВФ (ГОСТ 5632-61) Х5М (ГОСТ 5632-61) Трубы (ГОСТ 550—58) Трубы (ГОСТ 550—58) Трубы (ЧМТУ/ВНИТИ 623—64) Трубы со специальной термообработкой (ЧМТУ/Укр. НИТИ 539—64) Х5М; Х5ВФ; 1Х8ВФ (ГОСТ 5632—61) Х5М, Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Поковки по НЭП—59 От —40 до +420 От —40 до +550 10 На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ЧМТУ 1-414—68 отпар- тии проката На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую осадку и на длительную прочность по ГОСТу 10500—63 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58, на раздачу и сплющивание по МРТУ 2-04-8—62 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58, на раздачу и на сплющивание по ЧМТУ/ВНИТИ 623—64 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58 от партии проката Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратуры, работающей в серосодержащих средах. Фланцы плоские, сваренные из листовой стали, штампованные крутоизогнутые отводы, переходы и тройники для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах Трубные пучки нормализованных кожухотрубных теплообменных аппаратов, работающих в серосодержащих средах Змеевики, патрубки штуцеров и другие детали аппаратуры, работающей в серосодержащих средах. Трубопроводы, отводы, гнутые из труб и сварные из секторов, тройники, сваренные из труб для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1044—63 или по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1153—64 от партии трубных заготовок Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах На растяжение с определением ав, от, б и t|), на ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Тройники и штуцера Для трубопроводов, работающих в серосодержащих средах. Поковки должны быть в улучшенном или отожженном состоянии (состояние металла указывается на чертежах)
22 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) 0X13 (ГОСТ 5632—61) 1X13, 2X13, 3X13 (ГОСТ 5632—61) 1X13 (ГОСТ 5632—61) 0Х17Т (ГОСТ 5632—61) П олуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Трубы (ГОСТ 9941—62) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV— КП40А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП40А) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Условия применения 'cm' ^ От —40 до +540 ОтО до +540 От —40 до +540 ОтО до 540 От 0 до 700 Мн/м* не более 0,07, 6,4 10 6,4 0,07 Виды испытаний материала На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную -осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката По ГОСТу 9941—62 от партии проката. Гидравлическое испытание каждой трубы На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката Примерное назначение Тарелки ректификационных колонн и другие мало- нагруженные детали внутренних устройств сварной химической аппаратуры, не подлежащей контролю Гос- гортехнадзора и предназначенной для работы с горячими серосодержащими средами Детали внутренних устройств аппаратов того же назначения Переливные патрубки тарелок ректификационных колонн и другие детали внутренних устройств аппаратов Трубные пучки теплооб- менной аппаратуры (содержание серы в стали, не более 0,02%) Трубные решетки, крышки плавающих головок теп- лообменных аппаратов и другие детали, не подвергающиеся сварке Валы перемешивающих устройств, оси, болты, шпильки, гайки и другие детали, не подвергающиеся сварке, для химической аппаратуры, работающей с горячими сернистыми продуктами Трубные решетки, крышки плавающих головок теп- лообменных аппаратов и другие детали, не подвергающиеся сварке Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, не подвергающейся действию ударных нагрузок и не подлежащей контролю Госгортехнадзора, применяемой в производствах азотной кислоты средней концентрации, азотных удобрений при переработке нефти, пищевых продуктов и в других производствах
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 23 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ. ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ,ТУ) Условия применения Мн/мг не более Виды Испытаний материала Примерное назначение 0Х17Т (ГОСТ 5632-61) Х17 (ГОСТ 5632—61) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61 гр. II—а) Х25Т (ГОСТ 5632—61) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Х28 (ГОСТ 5632-61) Х28АН (ГОСТ 5632—61) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы (ГОСТ 9940—62) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ЧМТУ 5790—57) От 0 до 700 0,07 От О до 600 От О до 400 По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката По ГОСТу 9940—62 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ 5790—57 от партии проката Трубопроводы химических производств Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратов, не подвергающихся действию ударных нагрузок и не подлежащих контролю Госгор- технадзора, предназначенных для работы со средами средней агрессивности, преимущественно для растворов гипохлорита натрия, дымящейся азотной и фосфорной кислот различных концентраций при температуре гс:70о С и уксусной кислоты при температуре ^40° С Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратов, не подвергающихся при высокой температуре действию постоянных и переменных нагрузок, не подлежащих контролю Госгортехнадзо- ра и предназначенных для работы с жидкими и газообразными агрессивными средами Обечайки, днища и другие детали сварной аппаратуры, предназначенной для работы с азотной, фосфорной и уксусной кислотами при различных температурах вплоть до кипения, а также для аппаратуры пищевой промышленности, работающей со средами средней агрессивности
24 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТССТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Х28Н4 (ЧМТУ 5790—57) 1Х17Н2 (ГОСТ 5632—61) Х16Н6 (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 822—62) Х16Н6 (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 876—63) Х16Н6 (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1088—64) 06НЗ (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1063—63) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь толстолистовая (ЧМТУ 5790—57) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Сталь тонколистовая (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 822—62) Сталь толстолистовая (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 876—63) Прутки горячекатаные и кованые и поковки (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1088—64) Сталь толстолистовая (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1063—63) Условия применения lcm' ^ От 0 до 700 От —70 до +450 От —196 до +600 От —196 до +300 Мн/м*, не более 0,07 10 Виды испытаний материала На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ 5790—57 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката i На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 822—62 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 876—63 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1088—64 от партии прутков или поковок На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1063—63 от партии проката Примерное назначение Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратов, не подлежащих контролю Госгортехнадзора и предназначенных для работы со средами средней агрессивности . в условиях газовой коррозии в окислительной атмосфере и в атмосфере топочных газов с повышенным содержанием серы Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, не подлежащей контролю Госгортехнадзора и предназначенной для работы со средами малой и средней агрессивности Обечайки, днища, плоские фланцы, трубные решетки и другие детали химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами малой и средней агрессивности и для низкотемпературной аппаратуры газоразделительных установок Фланцы воротниковые аппаратов и трубопроводов, крепежные детали (болты, шпильки, гайки) для аппаратов того же назначения Обечайки, днища, плоские фланцы, трубные решетки и другие детали химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами малой и средней агрессивности и для низкотемпературной аппаратуры газоразделительных установок
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 25- Продолжение ттбл 2 1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру, Мн]мг, не более Виды испытаний материала Примерное назначение Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр А) 1Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) 0Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) 0Х22Н5Т (ГОСТ 5632—61) 0X2IH5T (ГОСТ 5632—61) Лента стальная (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1079—64 (с изм № 1) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы электросварные (ГОСТ 11068—64) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр II—а) Сталь толстолистовая (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1031—63) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) От до -100 -300 2,5 На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1079—64 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На сплющивание и на загиб по ГОСТу 11068—64 от партии труб. Гидроиспытание каждой трубы на давление 6 Мн/м2 На межкристаллитную коррозию по мере необходимости Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей с агрессивными средами при производстве азотной кислоты концентрации до 55%), (при температуре ^55%), контактной 98-процентной серной кислоты (при температуре 50—70° С), синтетической мочевины концентрации до 55—65% (при температуре =^110° С), капролак- тама, адипиновой кислоты при температуре до 90° С, лимонной кислоты, термической фосфорной кислоты и других химических про дуктое Трубопроводы ских производств По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии про ката Гидравлическое испытание каждой трубы Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, змеевики, трубные секции, патрубки аппаратов того же назначения. Трубопроводы химических производств На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей с агрессивными средами при производстве азотной кислоты концентрации до 55% (при температуре ^55° С), контактной 98-процентной серной кислоты (при температуре 50—70° С), синтетической мочевины концентрации до 65% (при температуре sgl 10° С), капролактама, адининовой кислоты при температуре до 95° С, лимонной кислоты, термической фосфорной кислоты, при селективной очистке масел фурфуролом, карбидной пара- финизации масел, гидроочистке смазочных масел и при производстве других химических продуктов
26 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕ НИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения > Мн/м2, не более Виды испытаний материала Примерное назначение 0Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) 1X21Н5Т (ГОСТ 5632—61) 0Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) Трубы электросварные (ГОСТ 11068—64) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Трубы (ЧМТУ/Укр. НИТИ 343—61) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350- гр. А) -66, 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей 0Х21Н6М2Т (ГОСТ 5632—61) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1031—63) Сталь толстоли стовая (ГОСТ 7350 гр А) ■66, От до -100 -300 2,5 На сплющивание и на загиб по ГОСТу 11068—64 от партии труб. Гидроиспытание каждой трубы на давление 6 МнЫ2. На межкристаллитную коррозию по мере необходимости По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката. Гидравлическое испытание каждой трубы На растяжение и холод^ ный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок На растяжение и холодный загиб по-ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката Трубопроводы ских производств Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, змеевики, трубные секции, патрубки аппаратов того же назначения. Трубопроводы химических производств Сварные из листовой стали штампованные крутоизогнутые отводы, переходы, тройники и штампованные отбортованные днища для трубопроводов химических производств Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов химических производств Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей с агрессивными средами при производстве органических кислот: муравьиной, уксусной, молочной, щавелевой (концентрации ^5%) и др., а также фосфорной, содержащей фтористые соединения, борной кислоты с примесью серной (до 1%), кремнефто- ристоводородной (до 10%) при температуре =^40° С. (продолжение см. на стр. 27)
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 27 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) 0Х21Н6М2Т (ГОСТ 5632—61) Х14П4НЗТ (ГОСТ 5632—61) Х15Н9Ю (ГОСТ 5632—6.1) ( Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Лента стальная (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 494—61) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы (ЧМТУ/Укр. НИТИ 313—61) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ЧМТУ 5880—57) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—Ы) Поковки ЧМТУ/ЦНИИЧМ 194—59) КП 80 Условия применения t °С Lcm* ^ От —100 до 4-300 От —196 до +300 От —196 до +500 Мн/м* не более 2,5 6,4 10 Виды испытаний материала На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 494—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката По ЧМТУ/Укр НИТИ 313—61. Гидравлическое испытание каждой трубы На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ 5880—57 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 194—59 от партии поковок Примерное назначение Сталь рекомендуется в качестве заменителя стали Х17Н13М2Т для аппаратуры в производствах азотной кислоты, капролактама, адипиновой кислоты, мочевины, хлористого аммония методом выпаривания и других химических продуктов, при производстве искусственного волокна при промывке целлюлозы, для фильтрующей аппаратуры в условиях производства сульфатной и сульфитной целлюлозы Трубные пучки теплооб- менной аппаратуры. Трубопроводы химических производств Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей при низких температурах в установках разделения газов методом глубокого охлаждения, а также аппаратуры, применяемой в пищевой, мясо-молочной, спиртовой и других отраслях промышленности Обечайки, днища.фланцы, трубные решетки и другие детали сварной аппаратуры, работающей с агрессивными средами: азотной кислотой, щелочами и растворами солей при тех же концентрациях и температурах, в которых применяется сталь Х18Н10Т, а также аппаратуры низкотемпературных газоразделительных установок Фланцы, валы перемешивающих устройств, оси, болты, шпильки, гайки и другие детали аппаратов того же назначения, испытывающие при работе большие напряжения. Сталь рекомендуется для деталей, работающих в условиях трения
28 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/мг, не более Виды испытаний материала Примерное назначение Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката 0Х18Н12Б (ГОСТ 5632—61) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) От 0 до 600 0,07 Обечайки, днища, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей со средами, вызывающими меж - кристаллитную коррозию По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката. На межкристаллит- ную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости Трубные пучки, змеевики, патрубки и другие детали аппаратов того же назначения. Трубы должны быть в термически обработанном состоянии Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката. На межкри- сталлитную коррозию по ГОСТу 6032—58 Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350 гр. А) 66, На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката. Намежкри- сталлитную коррозию по ГОСТу 6032—58 0Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) От —196 до +600 10 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 Обечайки, днища, фланцы, трубные решетки и другие детали химической аппаратуры, работающей со средами, вызывающими межкристаллитную коррозию. Изделия, изготовленные из этой стали должны подвергаться стабилизирующему отжигу Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката, на межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки штуцеров и другие детали аппаратов того же назначения. Изделия из этой стали должны подвергаться стабилизирующему отжигу 00Х18Н10Т (ГОСТ 11068—64); 0Х18Н10Т, Х18Н10Т . (ГОСТ 5632—61) Трубы электросварные (ГОСТ 11068—64) От —196 до +300 2,5 На сплющивание и на загиб по ГОСТу 11068—64 от партии труб. Гидроиспытание каждой трубы на давление 6 Мн/м2. На межкристаллитную коррозию по мере необходимости Трубопроводы ских производств
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 29 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Рш Мн/мг, не более Виды испытаний материала Примерное назначение Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. И—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, П>. А) Сталь толстолистовая толщиной 26—75 мм (ЧМТУ 2780—51, с изменением № 1) Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) От —253 до +600 10 Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ 2780—51 от партии проката. При толщине листов 50 мм и выше — определение предела текучести при нормальной температуре, причем величина о> должна быть не менее 220 Мн/мг. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58. Содержание титана в стали оговаривается при заказе Обечайки, днища, фланцы, трубные решетки и другие детали аппаратов, работающих с агрессивными средами, не вызывающими межкристаллитную коррозию. Сварные из листовой стали штампованные крутоизогнутые отводы, переходы, тройники, днища (плоские и штампованные) отбортованные для трубопроводов химических производств, работающих со средами, не вызывающими межкристаллитную коррозию Обечайки, днища, фланцы, трубные решетку аппаратов, работающих со средами, вызывающими межкристаллитную коррозию. Содержание титана в ста- л и должно быть от 6 (С—0,02) до 0,8%. Изделия из этой стали должны подвергаться стабилизирующему отжигу На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката Валы перемешивающих устройств, оси, болты, шпильки, гайки и другие детали аппаратов, работающих со средами, не вызывающими межкристаллитную коррозию По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки штуцеров и другие детали аппаратов, работающих со средами, не вызывающими межкристаллитную коррозию. Трубопроводы, отводы гнутые из труб и сварные из секторов, штуцера, тройники сварные из труб для трубопроводов, работающих со средами, не вызывающими межкристаллитную корро зию. Трубы должны быть в термически обработанном состоянии
30 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения °С не более Виды испытаний материала Примерное назначение Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП20с) От —253 до +600 Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- . изготовителей Сталь толстолистовая толщиной 26—75 мм (ЧМТУ 2780—51 с изменением № 1) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) От —253 до +350 Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП20с) 10 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок Фланцы воротниковые для аппаратов и трубопроводов, штуцера, тройники для трубопроводов, работающих со средами, не вызывающими межкристаллитную коррозию Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов химических производств, работающих со средами, не вызывающими межкристаллитную коррозию На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ 2780—51 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холод-; ную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 Обечайки, днища, фланцы, трубные решетки аппаратов, работающих со средами, вызывающими межкристаллитную коррозию Валы перемешивающих УСТРОЙСТВ, ОСИ, бОЛТЫ, ШПИЛЬ; ки, гайки и другие детали аппаратов, работающих со средами, вызывающими меж- кристаллитную коррозию ' Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки штуцеров и другие детали аппаратов, работающих со средами, вызывающими межкристаллитную коррозию. Трубопроводы, отводы гнутые и сварные из секторов, штуцера, тройники сварные из труб для трубопроводов, работающих со средами, вызывающими межкристаллитную коррозию Фланцы воротниковые для аппаратов и трубопроводов, штуцера, тройники для трубопроводов, работающих со средами, вызывающими межкристаллитную коррозию
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 31 Продолжение табл 2 I Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м*. не более Виды испытаний материала Примерное назначение Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей 0Х17Н13М2Т (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 222—59) Сталь толстолистовая толщиной 5—90 мм (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 222—59) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы электросварные (ГОСТ 11068—64) От —253 до +350 От —253 до +700 10 2,5 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок Крутоизогнутые отводы и переходы для трубопроводов химических производств, работающих со средами, вызывающими межкристал- литную коррозию На растяжение и холодный загиб по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 222—59 полистно. Испытание на межкри- сталлитную коррозию по необходимости Обечайки, днища, фланцы, трубные решетки и другие детали аппаратов, работающих со средами повышенной и высокой агрессивности На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката. Испытание на межкри- сталлитную коррозию по необходимости Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратов, работающих с кипящей сернистой кислотой, фосфорной, муравьиной и уксусной кислотами и с другими средами средней и повышенной агрессивности. Сварные из листовой стали штампованные крутоизогнутые отводы, переходы, тройники, днища (плоские и штампованные) отбортованные для трубопроводов химических производств, работающих со средами повышенной и высокой агрессивности Фланцы воротниковые штуцеров аппаратов и трубо- бопроводов, болты, шпильки, гайки и другие детали внутренних устройств аппаратов того же назначения На сплющивание и на загиб по ГОСТу 11068—64 от партии труб. Гидроиспытание каждой трубы на давление 6 МнАи2. На межкристаллитную коррозию по мере необходимости Трубопроводы ских производств химиче-
32 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) • Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП22с) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр.А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы электросварные (ГОСТ 11068—64) Условия применения W °с От —253 до +700 От —253 до +600 Ру, Мн'м*, не более 10 2,5 Виды испытаний материала По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок На^растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 полистно На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката. Испытание на межкристаллитную коррозию по необходимости На сплющивание и на загиб по ГОСТу 11068—64 от партии труб. Гидроиспытание каждой трубы на давление 6 Мн/м2. На межкристаллитную коррозию по мере необходимости Примерное назначение Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки штуцеров и Другие детали аппаратов того же назначения. Трубопроводы, отводы гнутые и сварные из секторов, штуцера, тройники сварные из труб для трубопроводов, работающих со средами средней и высокой агрессивности. Трубы должны быть в термически отработанном состоянии Фланцы воротниковые для аппаратов и трубопроводов, штуцера и тройники для трубопроводов, работающих со средами средней и высокой агрессивности Отводы крутоизогнутые и переходы для трубопроводов, работающих со средами средней и высокой агрессивности Обечайки, днища, фланцы, трубные решетки и другие детали аппаратов, работающих с горячими растворами белильной извести, сульфитного щелока и с другими средами высокой агрессивности Фланцы воротниковые штуцеров аппаратов и трубопроводов и другие детали внутренних устройств аппаратов того же назначения Трубопроводы химических производств
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 33 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) 0Х17Н16МЗТ (ГОСТ 5632-61) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП22с) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Условия применения 'cm' *- От —253 до +450 "у. Мн/мг, не более 10 Виды испытаний материала На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 по ГОСТу или 7350—66 по- листно. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката. Испытание на межкристаллитную коррозию по необходимости По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок Примерное назначение Обечайки, днища, фланцы и другие детали аппаратов, работающих со средами повышенной и высокой агрессивности. Сварные из листовой стали штампованные крутоизогнутые отводы, переходы, тройники, днища (плоские и штампованные) отбортованные для трубопроводов повышенной и высокой агрессивности Фланцы воротниковые штуцеров аппаратов и трубопроводов, болты, шпильки, гайки и другие детали внутренних устройств аппаратов того же назначения Трубные пучки теплооб- менных аппаратов, трубные секции, змеевики, патрубки штуцеров и другие детали аппаратов того же назначения. Трубопроводы, отводы, гнутые и сварные из секторов, штуцера, тройники, сварные из труб, для трубопроводов, работающих со средами повышенной и высокой агрессивности. Трубы должны быть в термически обработанном состоянии Фланцы воротниковые для аппаратов и трубопроводов, штуцера и тройники для трубопроводов, работающих в средах повышенной и высокой агрессивности Отводы крутоизогнутые и переходы для трубопроводов, работающих в средах повышенной и высокой агрессивности 3 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
34 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ,ТУ) Х23Н18 (ГОСТ 5632—61) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП22с) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Условия применения t °С От —40 до +800 , рУ. Мн/м*, не более 6,4 Виды испытаний материала На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по необходимости Примерное назначение Сварные из листа штампованные крутоизогнутые отводы, переходы, тройники, днища (плоские и штампованные) отбортованные для трубопроводов химических ; производств для агрессивных сред при высоких температурах и умеренных нагрузках. Детали печей пиролиза, подверженные умеренной нагрузке Детали печей пиролиза, подверженные умеренной нагрузке Фланцы воротниковые, штуцера и тройники для трубопроводов, работающих в агрессивных средах при высоких температурах и умеренных нагрузках Отводы крутоизогнутые и переходы для трубопроводов,* работающих в агрессивных средах при высоких температурах и умеренных нагрузках Трубопроводы, отводы гнутые и сварные из секторов, штуцера, тройники сварные из труб для трубопроводов, работающих с агрессивными средами при высоких температурах и умеренных нагрузках. Детали печей пиролиза, подверженные умеренной нагрузке
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 35 Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м1, не. более Виды испытаний материала Примерное назначение Сталь тонколистовая (ГОСТ 5582—61, гр. II—а) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Сталь толстолистовая (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1116—64) 0Х23Н28МЗДЗТ (ГОСТ 5632—61) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) Трубы электро- сварные (ГОСТ 11068—64) От —40 До +80 0,07 На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 5582—61 от партии проката На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката Обечайки, днища и другие детали сварной химической аппаратуры для работы с серной кислотой всех концентраций при температуре среды s^80° С, фосфорной кислотой (32—50% РгОв). содержащей фтористые соединения, кремнефтористо- водородной кислотой концентрации =s:25% при температуре =g:70o С На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката. На межкристаллитную коррозию по необходимости На сплющивание, на загиб и на раздачу по ГОСТу 11068—64 от партии труб. Гидроиспытание каждой трубы на давление 6 Мм/ж2. На межкристаллитную коррозию по мере необходимости Трубные пучки, змеевики и другие детали аппаратов того же 'назначения. Грат внутри труб должен быть удален или сплющен. Высота оставшихся следов грата не более 0,5 мм. Трубопроводы химических производств Трубы из углеродистой стали, футерованные винипластом или полиэтиленом ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) (основной слой), Винипласт (футеровка) Трубы стальные, футерованные винипластом (ГОСТ 10762—64). Основной слой из труб (ГОСТ 10705—63) От —20 до +80 1,6 На сплошность футеровки по ГОСТу 10762—64 Трубопроводы химических производств, предназначенные для работы с агрессивными средами 3*
36 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.1 Марка (ГОСТ, ТУ) 20 (ГОСТ 1050—60) (основной слой). Полиэтилен (футеровка) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Трубы стальные, футерованные полиэтиленом (ГОСТ 10762—64). Основной слой из труб (ГОСТы 8733—66 и 8731—66) Условия применения torn- °C От —40 до +70 Мн/м', не более 1,6 Виды испытаний материала На сплошность футеровки по ГОСТу 10762—64 Примерное назначение Трубопроводы химических производств, предназначенные для работы с агрессивными средами Примечания: 1. Приводимые в таблице рабочие условия (давление среды и температура стенки) для ряда марок сталей заимствованы из нормалей [36, 37, 40, 41, 42, 164], для других марок, не включенных в эти нормали, сообщаются по рекомендациям авторов. Верхний температурный предел применимости сталей определяется прежде всего коррозионным воздействием среды на металл. Приводимые в таблице рекомендации по верхнему температурному пределу применимости сталей являются ориентировочными. Их необходимо согласовать с данными по коррозионной стойкости сталей в соответствующих агрессивных средах. Допустимое предельное давление рабочей среды определяется прочностными соображениями с учетом механических свойств применя- ■ емой стали, наличия требуемого сортамента листового проката и труб, надежности сварки, габаритов аппаратуры. Приводимые рекомендации по верхнему пределу давления рабочей среды являются ориентировочными. 2. Применение кипящей стали не допускается для сосудов и аппаратов, работающих с динамическими, знакопеременными и пульсирующими нагрузками, для аппаратов, предназначенных для работы со взрыво- и пожароопасными средами, со средами высокой токсичности, с сжиженными и сжатыми газами, а также с электролитами при температуре свыше 100° С и средами, вызывающими коррозионное растрескивание металла. 3. Допускается применение предусмотренных в таблице материалов при температурах стенки ниже указанных при условии проведения испытания основного металла и сварных соединений на ударную вязкость при соответствующих температурах. При этом результаты испытаний считаются удовлетворительными, если ни один из образцов не дал результатов менее 0,2Мдж/м' (2 кгс-м/смг). Результаты испытания должны быть записаны в паспорт изделия. 4. Применение сталей марок 0Х18Н12Б, 0X17HI6M3T и 0Х23Н28МЗДЗТ, работающих под давлением свыше 0,07 Мн/м', должно быть согласовано с органами Госгортехнадзора 5. Трубы из высоколегированных сталей марок 0X13, Х17, Х25Т, Х28, 0Х2Ш5Т, 1Х21Н5Т, 0Х23Н18, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т и 0Х17Н16МЗТ, предназначенные для работы под давлением, должны быть гидравлически испытаны в соответствии с ГОСТами 9940 — 62 и 9941 — 62. Таблица 2.2 Двухслойные стали и биметаллы, рекомендуемые для сварной аппаратуры и для трубопроводов низкого и среднего давления химических производств [28, 34, 164] Марка металла плакирующего слоя <ГОСТ, ТУ) Сталь 0X13 (ЭИ496) (ГОСТ 5632—61) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь двухслойная (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 390—60 с доп. 1, 2 и 3 и изм. № 1 и 2 или ГОСТ 10885—64) Условия применения j Or От —20 до +400 От +401 до +425 От —21 до —40 "у, Мн/м*, не более 5 Виды испытаний материала основного слоя На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но проводимые полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно Примерное назначение Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры, предназначенной для работы с горячими серосодержащими средами и аппаратуры, подвергающейся действию слабоагрессивных сред: азотной и некоторых органических кислот невысоких концентраций при температуре ^30° С, водных растворов солей, водяного пара и др.; аппаратуры для пищевой промышленности
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 87 Продолжение табл. 2.2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ, ТУ) Сталь 0X13 (ЭИ496) (ГОСТ 5632—61) Сталь Х14П4НЗТ (ГОСТ 5632—61) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Сталь 20К (ГОСТ 5520—62). Сталь 16ГС (ЗН) (ГОСТ 5520—62) Сталь 12МХ (ЧМТУ 5759—57) Сталь 12МХ (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 957—63) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) Сталь 20К (ГОСТ 5520—62) Сталь 16ГС (ЗН) (ГОСТ 5520—62) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Сталь двухслойная (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 390—60 с доп. 1, 2 и 3 и изм. № 1 и 2 или ГОСТ 10885—64) Сталь двухслойная (ЧМТУ 3258—52 с доп. 1 и 2 или ГОСТ 10885-64) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) Условия применения W °с От —20 до +420 От 421 до 475 От —21 до —40 От —40 до +540 От —20 до +400 От 401 до 425 От —21 до —40 От —20 до +420 От 421 до 475 От —21 до —40 Мн/мг, не более 5 10 5 10 Виды испытаний материала основного слоя По ГОСТу 5520—62 от партии поката Те же, но проводимые полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ЧМТУ 5759—57 от партии проката На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 957—63 от партии проката На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60' от партии проката Те же, но проводимые полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно ; Примерное назначение i Примерное назначение см. выше на стр. 36 Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры, подвергающейся действию слабоагрессивных сред: азотной и некоторых органических кислот невысоких концентраций при температуре ^30° С, водных растворов солей, водяного пара, и другой аппаратуры для пищевой промышленности
38 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ, ТУ) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения РУ- Мк/д» не более Виды испытаний материала основного слоя Примерное назначение Сталь Х14П4НЗТ (ГОСТ 5632—61) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) Сталь 0Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Сталь 20К (ГОСТ 5520—62) Сталь 16 ГС (ЗН) (ГОСТ 5520—62) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) От —40 до +420 От 421 до 475 От —41 до -70 От —20 до +400 От 401 до 425 От —21 до —40 От —20 до +420 От 421 до 475 От —21 до —40 От —40 до +420 По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно 10 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость при температуре —70° С полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но проводимые полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката 10 10 Те же, но проводимые полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно Примерное назначение см. выше на стр. 37 Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами средней агрессивности: азотной кислотой, органическими кислотами (кроме уксусной, муравьиной, молочной, щавелевой), большинством растворов солей при различных температурах и концентрациях
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 39 Продолжение табл. 2.2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ, ТУ) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения "у. Мк/л», не более Виды испытаний материала основного слоя Примерное назначение От 421 до 475 Сталь 0Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) 10 От —41 до —70 От —20 до +400 Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) От 401 до 425 Сталь Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) От —21 до —40 Сталь двухслой' ная (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 390—60 с доп. 1 и 2 и изм. № 1 и 2 или ГОСТ 10885—64) От —20 до +420 Сталь 20К (ГОСТ 5520—62) Сталь 16ГС (ЗН) (ГОСТ 5520—62) От 421 до 475 10 От —21 до —40 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость при температуре —70° С полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но проводимые полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно Обечайки, днища, патрубки и Другие детали сварной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами средней агрессивности: азотной кислотой, органическими кислотами (кроме уксусной, муравьиной, молочной, щавелевой), большинством растворов солей при различных температурах и концентрациях
40 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ, ТУ) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения РУ< Мн/м* не более Виды испытании материала основного слоя Примерное назначение От —40 до +420 По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно Сталь Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) От 421 до 475 10 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно От —41 до -70 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость при температуре —70° С "по- листно Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами средней агрессивности: азотной кислотой, органическими кислотами (кроме уксусной, муравьиной, молочной, щавелевой), большинством растворов солей при различных температурах и концентрациях Сталь Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ (ГОСТ 5632—61) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) Сталь 20К (ГОСТ 5520—62) Сталь 16ГС (ЗН) (ГОСТ 5520—62) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) Сталь двухслойная (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 390—60 с доп. 1 и 2 и изм. № 1 и 2 или ГОСТ 10885—64) От —20 до +400 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката От 401 до 425 Те же, но мые полистно проводи- От —21 до —40 Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно От —20 до +420 По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно От 421 до 475 10 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры, предназначенной для работы в средах повышенной агрессивности: органических кислот — муравьиной, уксусной, молочной, щавелевой (концентрации г^5%) и др., а также фосфорной кислоты (до 32% Р2Ое), содержащей фтористые соединения, борной кислоты с примесью серной (до 1%), кремнефтористо- водородной кислоты (концентрации ^10% при температуре^40° С> От —21 до —40 По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 41 Продолжение табл. 2.2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ, ТУ) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/мг, не более Виды испытаний материала основного слоя Примерное назначение Сталь Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ (ГОСТ 5632—61) 0Х23Н28М2Т (ГОСТ 5632-61) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) Сталь 20К (ГОСТ 5520—62) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) От —40 до +420 От 421 до 475 От —41 до -70 От —20 до +400 От 401 до 425 От до -21 -40 От —20 до +420 От 421 до 475 От До -21 -40 От —40 до +420 10 10 10 По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость при температуре —70° С полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но проводимые полистно Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520- партии проката -62 от Те же, но мые полистно проводи- На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката Те же, но проводимые полистно Примерное назначение см. выше на стр. 40 Обечайки, днища, патрубки и другие детали . сварной емкостной аппаратуры, предназначенной для работы с серной кислотой концентраций ^20% при температуре ^60° С, фосфорной кислотой с примесью фтористых соединений и для других сред средней агрессивности
42 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ, ТУ) основного слоя (ГОСТ. ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/мг, не более Виды испытаний материала основного слоя Примерное назначение Сталь 0Х23Н28М2Т (ГОСТ 5632—61) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (ГОСТ 5632—61) Сталь 20К (ГОСТ 5520—62) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) От 421 до 475 От —41 до —70 От —20 до +400 От 401 ДО 425 От —21 до —40 От —20 до +420 От 421 до 475 От —21 до —40 От —40 до +420 10 10 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 по- листно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость при температуре —70° С полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 380—60 от партии проката Те же, но мые полистно проводите же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520- партии проката -62 от Те же, но проводимые полистно На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката и на ударную вязкость при температуре —40° С полистно По ГОСТу 5520—62 от партии проката 10 Те же, но мые полистно проводи- Примерное назначение см. выше на стр. 41 Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной емкостной аппаратуры, предназначенной для работы с серной кислотой любой концентрации при температуре ^80° С, фосфорной кислотой (32— 50% Р205), содержащей фтористые соединения, кремнефтористоводо- родной кислотой концентрации ^25% при температуре ^70° С и для других сред повышенной агрессивности
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 43 Продолжение табл. 2 2 Марка металла плакирующего слоя (ГОСТ. ТУ) основного слоя (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м; не более Виды испытаний материала основного слоя Примерное назначение От 421 ДО 475 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (ГОСТ 5632-61) Сталь 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) Сталь двухслойная (ГОСТ 10885—64) На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость после старения по ГОСТу 5520—62 по- листно 10 Примерное назначение см. выше на стр. 42 От —41 до —70 На растяжение, холодный изгиб и ударную вязкость при температуре —70° С полистно Медь МЗр (ГОСТ 859—66) Никель НП2 (ГОСТ 492—52) Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 (ГОСТ 492—52) Сталь Юсп (ГОСТ 1050—60) Биметалл листовой (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1319—65) От —20 до +400 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 1050—60 от партии проката Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной аппаратуры, применяемой в производстве пластических масс, в частности фе- нолформальдегидных смол, и в других производствах химической промышленности Сталь Юсп (ГОСТ 1050—60) Сталь ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) От 421 до 425 Те же, но мые полистно проводи- Биметалл листовой (ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 870—63 или ГОСТ 10885—64) Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры, применяемой для сред повышенной агрессивности. Электролизные ванны, применяемые в алюминиевой промышленности Биметалл листовой (МРТУ 14-2-68—£6) От —21 до —40 Те же и дополнительно на ударную вязкость при температуре —40° С полистно Обечайки, днища, патрубки и другие детали сварной химической аппаратуры для сред повы- вышенной и высокой агрессивности Медь МЗр (ГОСТ 617—64) Сталь 20 (ГОСТ 1050—60) Трубы бесшовные биметаллические по ГОСТу 10192—62 От —40 до +250 10 На растяжение и на твердость по Бринелю по ГОСТам 8733—58 и 8731—58 от партии проката Трубопроводы химических производств, предназначенные для работы со средами средней и повышенной агрессивности
44 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.3 Стали, сплавы и чугуны, рекомендуемые для литых деталей химической аппаратуры низкого и среднего давлений [101, 164] Марка (ГОСТ, ТУ) Условия применении Ру. Мн/мг, не более Виды испытания материала Примерное назначение Отливки стальные 20Л-П (ГОСТ 977—65) 25Л-П (ГОСТ 977—65) 35Л-П (ГОСТ 977—65) 45Л-П (ГОСТ 977—65) 20ХМЛ (ГОСТ 7832—65) 20Х5МЛ (ГОСТ 2176—67) От —40 до +450 От —30 до +450 От —40 до +450 От —40 до +550 20Х5ТЛ (ГОСТ 2176—67) 20Х8ВЛ (ГОСТ 2176—67) 10Х13Л; 20Х13Л (ГОСТ 2176—67) 15Х25ТЛ (ГОСТ 2176—67) От до -40 -425 От —40 до +575 От —40 до +540 От —20 до +700 75Х28Л; 185Х34Л (ГОСТ 2176—67) 10Х18Н9ТЛ (ГОСТ 2176—67) 10Х18Н12МЗТЛ (ГОСТ 2176—67) От —15 до +1000 От —253 до +600 От —253 до +800 10 1,6 0,07 10 0,07 Полный химический анализ, определение от и б по ГОСТу 977—65 по- плавочно Полный химический анализ, определение 0Г и б по ГОСТу 7832—65 по- плавочно Полный химический анализ, опре- ov и б деление ов, ат по ГОСТу 2176- поплавочно -67 Крышки, патрубки, фланцы приварные встык и другие детали химической аппаратуры Те же детали, но в случае их сварки содержание углерода должно быть не более 0,27% Литые детали химической аппаратуры, не подлежащие сварке Стяжные кольца плавающих головок теплооб- менных аппаратов и подогревателей Фланцы, патрубки и другие детали химической аппаратуры Двойники, детали арматуры и другие детали, работающие с горячими серосодержащими нефтяными средами Корпуса, крышки, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей с горячими сернистыми продуктами и с другими слабоагрессивными средами Корпуса, крышки, фланцы и другие детали химической аппаратуры неответственного назначения, не подвергающейся действию ударных нагрузок и предназначенной для работы со средами средней агрессивности (преимущественно для растворов гипохлорита натрия, дымящейся азотной и фосфорной кислот различных концентраций), и многие другие детали химической аппаратуры Корпуса, крышки и Другие детали химической аппаратуры, работающей в среде газов S02, S03 и кислот: азотной (концентрации ^66% при температуре +20° С), 78%-ной серной (при температуре +20° С), кипящей фосфорной (концентрации 10—40%), кипящей уксусной (концентрации 10— 100%), кипящей молочной (концентрации 1,5%), а также в среде водных растворов едкого натра (концентрации 10—50% при температуре ^100° С) и других химических продуктов Корпуса, крышки, фланцы и другие детали химической аппаратуры, работающей в средах средней и повышенной агрессивности
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 45 Продолжение табл. 2.3 Марка (ГОСТ, ТУ) Условия применения '«п. °С "у Мн/мг, не более Виды испытания материала Примерное назначение Отливки из сплавов со специальными свойствами С15, С17 (ферросилиды) ГОСТ 2233—43 МФ-15 От —15 до +250 0,2 Полный химический анализ попла- вочно и определение механических свойств поплавочно Корпуса, крышки и другие детали простой конфигурации, необрабатываемые или с незначительной обработкой Для аппаратуры, работающей с сильно агрессивными средами Отливки из серого чугуна СЧ 00 (ГОСТ 1412—54) СЧ 12-28 (ГОСТ 1412—54) СЧ 15-32 (ГОСТ 1412—54) СЧ 18-36 (ГОСТ 1412—54) -СЧ 21-40 (ГОСТ 1412—54) Серый чугун (ТУ Т577—56 Макеевского завода) От —15 до +120 От —15 до +250 Без давления 0,3 Внутреннее 0,3 Наружное 0,8 1,0 По ГОСТу 1412—54 от партии отливок По ГОСТу 1412—54 поплавочно По ТУ Т577—56 поплавочно Детали простой конфигурации, необрабатываемые или с незначительной обработкой для аппаратуры, работающей со слабоагрессивными средами Неответственные детали простой формы (тарелки ректификационных колонн, шиберы, заслонки и др.) для аппаратуры, работающей со слабоагрессивными средами Ответственные детали сложной конфигурации, корпуса аппаратов £)^2000 мм, работающих со слабоагрессивными средами Ответственные детали сложной конфигурации, корпуса аппаратов De^3000 мм (на рабочее внутреннее давление ^0,3 Мн/м2) и De^2000 мм (на рабочее наружное давление ^0,8 Мн!м2), работающих со слабоагрессивными средами Ответственные детали сложной конфигурации, двойники, крышки и другие детали аппаратов, работающих со слабоагрессивными средами Детали холодильников погружного типа Отливки из жаростойкого чугуна ЖЧХ-1,5 (ГОСТ 7769—63) ЖЧС-5,5 (ГОСТ 7769—63) До 600 До 800 — По ГОСТу 7769—63 поплавочно Детали, работающие в среде воздуха, печных или генераторных газов при высокой температуре среды Отливки из щелочестойкого чугуна СЧЩ-1; СЧЩ-2 От —15 до —400 1,0 Полный химический анализ поплавочно и определение механических свойств поплавочно Корпуса, крышки и другие детали аппаратуры, предназначенной для работы с водными растворами щелочей NaOH и КОН
46 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.3 Марка (ГОСТ. ТУ) Условия применения 'cm- °C Ру. Мн/мг, не более Виды испытания материала Примерное назначение Отливки из антифрикционного чугуна АСЧ-1; АСЧ-2 (ГОСТ 1585—57) АСЧ-3 (ГОСТ 1585—57) — — По ГОСТУ 1585—57 от партии отливок Литые детали в подшипниковых узлах трения при работе в паре с термически обработанным (каленым или нормализованным) валом Литые детали в подшипниковых узлах трения при работе в паре с термически необработанным валом Таблица 2.4 Коррозионностойкие сплавы типа хастеллой, применяемые для сварной и литой химической аппаратуры, работающей со средами высокой агрессивности [189, 209] Марка Хастеллой В (ЭИ461) Хастеллой С (ЭП375) Хастеллой F При 1. На щих технич условий с 2. До ваются про Вид материала Тонкий лист толщиной 0,8—3,0 мм Сортовой прокат с размером сечения до 100 мм Тонкий лист толщиной 0,8—3,0 мм. Толстый лист толщиной до 20 мм. Сортовой прокат с размером сечения до 100 мм Литье Прокат Литье м е ч а н и я: поставку полу еских условий поставщиком, пустимые уело! ектной органис Химический состав, % С 0,1 0,08 0,12 0,05 0,12 фабрика не име шя при ацией г Si | Мп 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 тов (лис :тся. Д/ менеиия о согла 1,0 1,0 1,0 1—2 1,5— 2 т, сорто 1я заказ сплаво сованию Fe | Сг 5,5 ^7 ^7 13,5 — 17 13,5— 17 вой npoi а полус] в (наиб с Госг 14 5— 16,5 15,5— 17,5 21 — 23 21—23 сат и трч абрика! эльшая эртехна; Ni 63—67 Остальное Остальное Остальное Остальное Гбы) ИЗ СПЛ! ов из этих температур узором. Мо 27—30 15—17 16—18 5,5— 7,5 5,5— 7,5 IBOB ТИП сплаво: а стенк Другие элементы Со^2,5 V ==50,35 W=3,5+ + 4,0 3,75— 5,25 (W) 1,75—2,5 (Nb+Ta) 1,75—2,5 (Nb+Ta) а хастеллой в и > необходимо я и рабочее да Примерное назначение Обечайки, днища и другие детали сварной аппаратуры, работающей с горячими растворами серной и соляной кислот, с кипящей серной кислотой средних концентраций (20— 60%), с кипящей фосфорной кислотой концентрации 10—85% и с другими высокоагрессивными средами Обечайки, днища и другие детали сварной аппаратуры, а также литые детали для аппаратов, работающих с азотной кислотой, растворами гипохлоритов, водными растворами, содержащими хлор,и другими сильными окислительными средами Обечайки, днища и другие детали сварной аппаратуры, а также литые детали для аппаратов, работающих со щелочными растворами, растворами сернистой кислоты, сернистым газом и другими высокоагрессивными средами астоящее время действую- согласование технических вление среды) устанавли-
ЧЕРНЫЕ1МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 47 Таблица 2.5 Стали, рекомендуемые для кованой, ковано-сварной и штампо-сварной химической аппаратуры высокого давления [163] Марка (ГОСТ, ТУ) Вид полуфабрикатов, технические условия или ГОСТ Условия применения Мн/м* ^Виды испытаний материала Примерное назначение 09Г2С(М), 10Г2СЦМК) (ГОСТ 5520—62) Сталь листовая по ГОСТу 5520—62 10—32 22К (ГОСТ 5520—62) Поковки по ТУ ХК 1—00 Ижор- ского завода От —50 до +200 35Г2 (ГОСТ 4543—61) 20Х2МА 10—50 Поковки по ТУ заводов-изготовителей аппаратуры 20—50 Поковки по СТУ [53-378—64 завода «Баррикады», ИЭС им. Па- тона, Иркутского НИИхиммаша От —50 до +200 32—70 От 201 до 300 10—32 От —50 до +300 20—100 22ХЗМ Поковки по ВТУ 572—64 Ижорского завода, Иркутского НИИхиммаша От 201 до 300 От —50 до +200 От —50 до +300 32—70 20—100 25ХЗНМ 20ХЗМВФ (ЭИ415) Поковки по СТУ 53-167—62 завода «Баррикады» От 201 до 300 32—70 20—100 Поковки по Л1ПТУ 2362—49 От 301 до 400 10—70 20—100 На растяжение, холодный загиб и ударную вязкость по ГОСТу 5520—62 полистно Корпуса штампо-сварные Химический анализ металла по ГОСТам 2331—63 и 2604—44 по плавочной пробе, отбираемой при разливке стали. Поковки после термообработки подвергаются внешнему осмотру, ультразвуковой дефектоскопии, контролю макроструктуры и механическим испытаниям: на растяжение на двух пятикратных образцах 0 10 мм по ГОСТу 9651—61 (испытание деталей первой температурной ступени производится при температуре +20° С и +200° С, второй температурной ступени — при +20° С и +300° С или при +20° С и +400° С,— в зависимости от марки стали и температурных условий ее применения) *, на ударную вязкость при температуре +20° С по ГОСТу 9450—60 Корпуса ковано-сварные, днища, крышки, фланцы Корпуса цельнокованые с фланцами, крышки Двухконусные торы обтюра- Корпуса ковано-сварные, днища, крышки, фланцы Двухконусные обтюраторы Корпуса цельнокованые с фланцами, корпуса ковано- сварные, днища, крышки , фланцы Корпуса ковано-сварные, днища, крышки, фланцы Двухконусные обтюраторы Корпуса цельнокованые с фланцами, корпуса ковано-сварные, днища, крышки, фланцы Двухконусные торы обтюра- Корпуса цельнокованые с фланцами, крышки Двухконусные обтюраторы ЗОХ (ГОСТ 4543—61) 40Х (ГОСТ 4543—61) Поковки по ГОСТу 8479—57, гр. IV—КП 50А От —50 до +400 10—70 Шайбы основные От —50 до +200 10—50 Те же и дополнительно для каждой детали основного крепежа испытание на твердость по Бринелю по ГОСТу 9012—59 Гайки основные
48 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.5 Марка (ГОСТ, ТУ) ЗОХМА (ГОСТ 4543—61) 35ХМ (ГОСТ 4543—61) 25Х1МФ (ГОСТ 10500—63) Вид полуфабрикатов, технические условия или ГОСТ Поковки по ГОСТу 8479—57, гр. IV—КП 56А Поковки по ГОСТу 8479—57, гр. IV—КП 63А Условия применения hm' °C От 201 до 400 От —50 до +200 От 201 до 400 Мн/м1 10—70 10—50 10—70 Виды испытаний материала Те же и дополнительно для каждой детали основного крепежа испытание на твердость по Бринелю по ГОСТу9012—59 Примерное назначение Гайки основные Шпильки основные Примечания: 1. Ковано-сварные корпуса из стали марки 25ХЗНМ могут быть изготовлены с применением только автоматической сварки под слоем флюса. 2. Материалы для шпилек и гаек даны для диаметров резьбы от 64 до ISO мм. 3. По согласованию с Госгортехнадзором для шпилек, гаек и шайб допускается применение сталей других марок, если термически обработанные поковки в соответствующих сечениях имеют механические свойства не ниже приведенных в табл. 2.12 для сталей, рекомендованных в настоящей таблице. * Первая температурная ступ ень от —50" С до +200' С, вторая температурная ступень от + 201° С до +400° С. Таблица 2.6 Стали, рекомендуемые для деталей трубопроводов высокого давления химических производств [38, 43, 46, 47, 48] Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения *ет- °С Риал н/м* Виды испытаний материала Примерное назначение Сталь углеродистая качественная конструкционная 20 (ГОСТ 1050—60) Трубы (ГОСТы 8733—66 и 8731—66) Трубы (МРТУ 14-4-21—67) От—40 До +200 16 25 16 25 По ГОСТам 8733—66 и 8731—66 с определением предела текучести. Гидравлическое испытание каждой трубы на раздачу (при s г=: 8 мм); на сплющивание (для s^ 10 мм); на загиб и проверка на макроструктуру (по требованию чертежа) По МРТУ 14-4-21—67 от партии проката Трубопроводы и отводы гнутые из труб (Dy = б-г-400 мм) для агрессивных сред и Dy= = 350-М00 мм для неагрессивных и малоагрессивных сред Трубопроводы и отводы гнутые из труб Dy = 6-^-300 мм для неагрессивных и малоагрессивных сред Трубопроводы и отводы гнутые из труб Dy = 10-^350 мм для неагрессивных, малоагрессивных и агрессивных сред Трубопроводы и отводы гнутые из труб Dy = Ю-г-300 мм для неагрессивных и малоагрессивных сред
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 49 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ. ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м' Виды испытаний материала Примерное назначение Трубы (ЧМТУ/ УкрНИТИ 518- 20 -63) 32 По ЧМТУ/УкрНИТИ 518—63 на растяжение с определением аа, ат, 6 и i|5 и на ударную вязкость. Проверка макро- и микроструктуры. Гидравлическое испытание каждой трубы. Испытание на раздачу (для s^8 мм), испытание на сплющивание (для s ^ 10 мм) Штуцера резьбовые Ds — = 25-^-70 мм, привариваемые к трубам встык (по МН 4971 —63) Трубопроводы и отводы, гнутые из труб Dy= 6-5-200 мм, и штуцера резьбовые Dy — 6-=- -М5 мм (по МН 4971—63), работающие с неагрессивными средами Сталь толстолистовая (ГОСТ 1577—53) 25 16 20 (ГОСТ 1050—60) От —40 до +200 20 Сталь сортовая (ГОСТ 1050—60) 25 32 64 На растяжение и холод ный загиб по ГОСТу 1577—53 полистно Заглушки приварные (по МН 3574—62) для трубопроводов Dy — lO-f-ЗОО лш, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Переходы концентрические (по МН 3569—62) для трубопроводов Dy = 15-^25 мм, штуцера переходные (по МН 3572—62) для трубопроводов Dy = 6-т- -j-25 мм, работающих с агрессивными средами, и штуцера переходные (по МН 3572—62) для трубопроводов Dy = 25 мм, работающих с неагрессивными средами Переходы (по МН 3569- концентрические ■62) для трубопроводов Dy = 25-J-32 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката Переходы концентрические (по МН 3569—62) для трубопроводов Dy= 10-i-20 мм и штуцера переходные (по МН 3572—62) для трубопроводов Dy = 6-^20 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Переходы точеные (по МН 4986—63 и 5008—63) для трубопроводов Dy — lO-f-60 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Линзы жесткие без бурта по ГОСТу 10493—63 для трубопроводов Dy — 6-ь32 мм, работающих с неагрессивными средами А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
so КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения и у, Мн/м2 Виды испытаний материала Примерное назначение 16 Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) для трубопроводов Dy = 40+ 400 мм, переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 50+ 400 мм, штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Dy = 40+ + 250 мм, работающих с агрессивными средами Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ 3024—56 от партии трубных заготовок Отводы крутоизогнутые (по МН 3575-62, 3576-62 и 3577—62), переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 350+ 400 мм, штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Dy = 200+ + 250 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами 25 20 (ГОСТ 1050—60) От —40 до +200 Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) для трубопроводов Dy = 40^-300 мм. переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 50+300 мм, штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Dy= 40+ + 175 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами 32 Переходы (по МН 4987—63 и 5009—63) для трубопроводов Dy = 40+200 мм, работающих с неагрессивными средами 16 Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV —КП22) 25 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Тройники равнопроходные (по МН 3570—62) Dy=[6+ + 70 мм и тройники переходные (по МН 3571—62) Dy= 15+ + 70 мм для агрессивных сред и те же детали Dq =\7QJmm для неагрессивных и малоагрессивных сред Тройники равнопроходные (по МН 3570—62) Dy = 6+ + 60 мм и тройники переходные! (по МН 3571—62) Dy = 10+ + 60 мм для неагрессивных и малоагрессивных сред
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 51 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру Мн/м' Виды испытаний материала Примерное назначение 20 (ГОСТ 1050—60) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV—КП22) На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57 гр. IV от партии поковок 32 От —40 до +200 35 (ГОСТ 1050—60) Сталь толстолистовая (ГОСТ 1577—53) 50 На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 1577—53 полистно Колена (по МН 4973—63 и 4975—63), тройники переходные (по МН 4981—63, 4983—63, 4984—63, 5004—63 и 5006—63), диафрагмы измерительные линзовые (по МН 4988—63), отводы линзовые (по МН 4989—63), линзы глухие (по МН 4970—63), линзы жесткие без бурта (по ГОСТу 10493—63), карманы под термометры сопротивления и термопары (по МН 4992—63) для трубопроводов Dy — 6-5- -:-200 мм, работающих с неагрессивными средами. Колена с опорами (по МН 4974—63, 4976—63 4977—63, 4999—63, 5000—63 и 5001—63), угольники с ответвлениями (по МН 4980—63 и 5003—63), тройники переходные с ответвлениями (по МН 4982—63 и 5005—63) для трубопроводов Dy = 40-5- 200 мм, работающих с'неагрессивными средами. Колена двойные (по МН 4979—63 и 5002—63) для трубопроводов Dy = 6-5- -ь 125 мм, работающих с неагрессивными средами. Троиники-вставки (по МН 4985—63 и 5007—63) для трубопроводов Dy = 32-т-200 мм, работающих с неагрессивными средами. Угольники под термометры сопротивления и термопары (по МН 4990—63) для трубопроводов Dy — 6-5-40 мм,. работающих с неагрессивными средами Фланцы резьбовые толщиной sc35 мм (по ГОСТу 9399—63) и заглушки (по МН 4995—63 и 4996—63) для трубопроводов Dy = 6-5-200 мм; фланцы переходные (по МН 4993—63 и 4994—63) для трубопроводов Dy= 40-5-200 мм Фланцы и штуцера под термометры сопротивления и термопары (по МН 4991—63) для трубопроводов Dy = 200 мм
52 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения "У Мн/м' Виды испытаний материала Примерное назначение Сталь толстолистовая (ГОСТ 1577—53) Сталь сортовая (ГОСТ 1050—60) 35 (ГОСТ 1050—60) Штамповки по ТУ, утверждаемым в установленном порядке От —40 до +200 45 (ГОСТ 1050—60) Сталь сортовая (ГОСТ 1050—60) 64 На растяжение и холодный загиб по ГОСТу 1577—53 полистно Фланцы резьбовые толщиной «S35 мм (по ГОСТу 9399—63) для трубопроводов Dy = 6-н -5- 32 мм, фланцы и штуцера под термометры сопротивления и термопары (по МН 4991—63) для трубопроводов -т- 150 мм Da= 6-i На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката Штуцера ввертные (по МН 2299—61 и 2387—61), проходные (по МН 2300—61 и 2388—61), переходные (по МН 2301—61 и 2389-61), переборочные (по МН 2302—61 и 2390—61); гайки накидные (по МН 2401—61) для трубопроводов Dy — 6-^32 мм, работающих с неагрессивными средами На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю от партии штамповок 32 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 1050—60 от партии проката Угольники ввертные (по МН 2303—61 и 2391—61), проходные (по МН 2304—61 и 2392—61); тройники ввертные проходные (по МН 2305—61 и 2393—61), ввертные переходные (по МН 2306—61 и 2394—61), ввертные проходные несимметричные (по МН 2307—61 и 2395—61), ввертные переходные несимметричные (по МН 2308—61 и 2396—61), проходные (по МН 2309—61 и 2397—61), переходные несимметричные (по МН 2310—61 и 2398—61), переходные (по МН 2311—61 и 2399—61) для трубопроводов Dy = 6-7-32 мм, работающих с неагрессивными средами Кольца врезающиеся (по МН 2400—61) для трубопроводов Dy = 6-T-32 мм, работающих с неагрессивными средами Сталь легированная 14ХГС (ГОСТ 5058—65) Трубы (ЧМТУ/ УкрНИТИ 518—63) От —40 До +200 64 50 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ УкрНИТИ 518—63 от партии проката. Для труб с DH ^ 45 мм испытание на загиб по ГОСТу 3728—66. Для труб с DH > 45 мм испытание на сплющивание по ГОСТу 8695—58 Трубопроводы и отводы, гнутые из труб Dy = 6-S-150 мм, переходы (по МН 4987—63 и 5009—63) для трубопроводов Dy = 40-4-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Трубопроводы и отводы, гнутые из труб Dy — 200 мм, переходы (по МН 4987—63 и 5009—63) для трубопроводов Dy = 200 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 53 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру. Мн/м Виды испытаний материала Примерное назначение 64 18ХГ (ГОСТ 4543—61) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV—КП28) На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57 гр. IV от партии поковок От —40 до +200 50 Колена (по МН 4973—63 и МН 4975—63), тройники переходные (по МН 4981—63, МН 4983—63, МН 4984—63, МН 5004—63 и МН 5006—63), диафрагмы измерительные линзовые (по МН 4988—63), отводы линзовые (по МН 4989—63), линзы глухие (по МН 4970—63), карманы под термометры сопротивления и термопары (по МН 4992—63) для трубопроводов Dy = б-г-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Тройники-вставки (по МН 4985—63 и МН 5007—63) для трубопроводов Dtf=32-^-150 лш, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Колена с опорами (по МН 4974—63, МН 4976—63, МН 4977—63, МН 4999—63, МН 5000—63 и МН 5001—63), угольники с ответвлениями (по МН 4980—63 и МН 5003—63), тройники переходные с ответвлениями (по МН 4982—63 и МН 5005—63) для трубопроводов Du = 40ч-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Линзы жесткие с буртом по ГОСТу 10493—63 для трубопроводов Dy = 40-5-200 мм, работающих с неагрессивными и ма- лоагрессивнымн средами Те же детали для трубопроводов Dy = 200 мм Колена двойные (по МН 4979—63 и МН 5002—63) для трубопроводов Dy = 6-5- -j-125 мм, угольники под термометры сопротивления и термопары (по МН 4990—63) для трубопроводов Dy = 6-ь40 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами 64 Сталь сортовая (ГОСТ 4543—61) 35ХГ2 (ГОСТ 4543—61) На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 4543—61 от партии проката 32 Переходы точеные (по МН 4986—63 и МН 5008—63 для трубопроводов Dy = 10-г- -5-40 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Шпильки по ГОСТу 10494—63 для фланцевых соединений с линзовым уплотнением трубопроводов Dy = 6-5-150 мм То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм
54 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (IOCT, ТУ) Полуфабрикат (10СТ, ТУ) Условия применения V Мн/м' 13иды испытаний материала Примерное назначение ЗОХ (ГОСТ 4543—61) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП40А) Сталь сортовая шестигранная (ГОСТ 10702—63) 64 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок От —40 до +200 50 64 50 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 10702—63 от партии проката Фланцы резьбовые толщиной >35 мм (по ГОСТу 9399—63) для трубопроводов Dy — 32-=- -f-150 мж, фланцы переходные (по МН 4993—63 и 4994—63) для трубопроводов Dy = 40-f- -=-150 мм, заглушки (по МН 4995—63 и 4996—63) для трубопроводов Dy = 6+150 мм Те же детали для трубопроводов Dy = 200 мм Гайки (по ГОСТу 10495-63) для фланцевых соединений с линзовым уплотнением трубопроводов Dy = 6-=- 150 мм Du То же, но для трубопроводов 200 мм Трубы (МРТУ 14-4-21—67) По МРТУ 14-4-21- партии проката -67 от 'Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1004—63 от партии трубных заготовок 12Х1МФ (ГОСТ 10500—63) Сталь сортовая (ГОСТ 10500—63) От —40 до +560 Трубопроводы и отводы гнутые из труб Dy = 6ч-300 мм, работающие с неагрессивными и малоагрессивными средами Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) Dy = 60+300 мм, переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (поМН 3579—62) для трубопроводов Dy = 100-=-300 мм, штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Dy= 32-T-175 мм, работающих с неагрессевными и малоагрессивными средами 40 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 10500—63 от партии проката Поковки (МТУ 13—60, КП25) На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю от партии поковок Переходы концентрические (по МН 3569—62) для трубопроводов Dy = 10-=-20 мм, штуцера переходные (по МН 3572—62) для трубопроводов Dy = 6-s- -=-20 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Заглушки приварные (по МН 3574—62) для трубопроводов Dy = 10-=- 300 мм. тройники равнопроходные (по МН 3570—62) для трубопроводов Dy — 6-=-60 мм, тройники переходные (по МН 3571—62 для трубопроводов Dy = 10-т- 60 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 55 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) 12Х1МФ (ГОСТ 10500—63) 35Х (ГОСТ 4543—61) 35ХМ (ГОСТ 4543—61) 40Х (ГОСТ 4543—61) 40Х и 38ХА (ГОСТ 4543-61) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Поковки (МТУ 13—60, КП25) Сталь сортовая шестигранная (ГОСТ 10702—63) Поковки (ГОСТ 8479—57 гр. IV—КП63А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП63А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП56А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП63А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП60А) Условия применения 1ст' °с От —40 до +560 От —50 до +450 От —40 До +300 От —50 до +400 Ру. Мн/м 16 80 64 250 80 64 80 40 80 64 Виды испытаний материала На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю от партии поковок На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 10702—63 от партии проката На растяжение и на ударную вязкость по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок, на твердость по Бринелю каждой поковки На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Примерное назначение Переходы концентрические (по МН 3569—62) для трубопроводов Dy = 32 мм, тройники равнопроходные (по МН 3570—62) и тройники переходные (по МН 3571—62) для трубопроводов Dy = 70 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Гайки (по ГОСТу 10495—63) для фланцевых соединений с линзовым уплотнением трубопроводов Dy= б-т-150 мм То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм Фланцы для трубопроводов Dy = 25-f- 40 мм Линзы Фланцы для трубопроводов Dy = 25-ь 40 мм Линзы Фланцы и штуцера под термометры сопротивления и термопары (по МН 4991—63) для трубопроводов Dy = 6-f- 150 мм То же для трубопроводов Dy = 200 мм Фланцы резьбовые (по ГОСТу 9399—63) толщиной sg95 мм для трубопроводов Dy = 6-f- -т-125 мм То же для трубопроводов Z)j,= 150 мм Фланцы резьбовые (по ГОСТу 9399—63) толщиной >95 мм для трубопроводов Dy = 150 мм То же для трубопроводов Dy = 200 мм
56 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м' Виды испытаний материала Примерное назначение 80 Трубы (ЧМТУ/ УкрНИТИ 518- 64 -63) 40 25 80 Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей 64 ЗОХМА (ГОСТ 4543—61) 18ХЗМВ (ГОСТ 10500—63) От —50 до +400 Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП45А) 80 На растяжение, ударную вязкость (при толщине стенки свыше 12 мм) и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/УкрНИТИ 518—63 от партии проката. Для труб с £>„==: 45 мм испытание на загиб по ГОСТу 3728—66. Для труб с DH > 45 мм испытание на сплющивание по ГОСТу 8695—58 Трубопроводы и отводы, гнутые из труб (по МН 4998—63 и 4972—63) О^,= 60-=-150 мм, работающие с неагрессивными и малоагрессивными средами То же, но для Dy = 200 мм Штуцера резьбовые (по МН 4971—63) для трубопроводов Dy = 6-=-15 мм То же, но для трубопроводов Dy = 25ч-70 мм На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1153—64 от партии трубных заготовок На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю nq ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Переходы (по МН 4987—63 и 5009—63) для трубопроводов Dy= 40-{-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм Колена (по МН 4973—63 и 4975—63), тройники переходные (по МН 4981—63, 4984—63, 5004—63 и 5006—63), линзы глухие (по МН 4970—63), карманы под термометры сопротивления и термопары (по МН 4992—63), заглушки (по МН 4995—63 и 4996—63) для трубопроводов Dy = 6ч-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Тройники переходные несимметричные (по 4983—63) для трубопроводов Dy = 10ч- -=-150 мм, тройники-вставки (по МН 4985—63 и 5007—63) для трубопроводов Dy = 32-=- -=-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Колена с опорами (по МН 4974—63, 4976—63, 4977—63, 4999—63, 5000—63 и 5001—63), угольники с ответвлениями (по МН 4980—63 и 5003—63), тройники переходные с ответвлениями (по МН 4982—63 и 5005—63), фланцы переходные (по МН 4993—63 и 4994—63) для трубопроводов Dy = 40-7-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 57 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) ЗОХМА (ГОСТ 4543—61) 18ХЗМВ (ГОСТ 10500—63) ЗОХМА (ГОСТ 4543—61) ХЗМВ (ГОСТ 10493—63) 40ХФА (ГОСТ 4543—61) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV-KTI45A) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП60А) Сталь сортовая шестигранная (ГОСТ 4543—61) Поковки и штамповки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП45А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП63А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV) Условия применения От —50 до +400 От —40 до +300 От —50 до +510 От —50 до +400 От —50 до +510 От —40 до +300 Ру. Мн/мг 64 80 40 250 100 80 50 100 250 Виды испытании материала На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение и на ударную вязкость по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок, на твердость по Бринелю каждой поковки На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 4543—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение и на ударную вязкость по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок, на твердость по Бринелю каждой поковки Примерное назначение Те же детали, но для трубопроводов Dy = 200 мм Колена двойные (по МН 4979—63 и 5002—63) для трубопроводов Dy — 6-т- -т-125 мм, угольники под термометры сопротивления и термопары (по МН 4990—63) для трубопроводов Dy = 6-^-40 мм, переходы точеные (по МН 4986—63 и 5008—63) для трубопроводов Dy = 10-4-40 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Переходы точеные (по МН 4986—63 и 5008—63) для трубопроводов Dy = 60 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Гайки Гайки (по ГОСТу 10495—63) для фланцевых соединений с линзовым уплотнением трубопроводов 0^=6-1-150 мм То же, но для трубопроводов D — 200 мм Линзы жесткие без бурта (по ГОСТу 10493—63) для трубопроводов Dy =6-1-200 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Линзы жесткие с буртом (по ГОСТу 10493—63) для трубопроводов D^=40-t-200 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Линзы компенсирующие (по ГОСТу 10493—63) для трубопроводов Dy = 40-?-200 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Фланцы для трубопроводов Dy — 25-5- 40 мм Линзы
58 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м> Виды испытаний материала Примерное назначение 40ХФА (ГОСТ 4543—61) Сталь сортовая (ГОСТ 4543-61) От —50 до +400 80 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 4543—61 от партии проката Шпильки (по ГОСТу 10494—63) для фланцевых соединений с линзовым уплотнением трубопроводов Dy = 6-т- -г- 150 мм 64 То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм 25Х1М1ФБР (ЧМТУ/ цниичм 744—62) 25Х1МФ (ГОСТ 10500—63) 25Х2МФА (ГОСТ 10500—63) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV-КПбЗА) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП71А) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП63А) От —40 до +300 Поковки и штамповки (ГОСТ 8479—57, гр. IV-KJI63A) Поковки и штамповки (МТУ 13—60 и ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП60А) Сталь сортовая (ГОСТ 10500-63) От —50 до +510 250 100 80 100 50 100 80 Детали муфтового соединения На растяжение и на ударную вязкость по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок и на твердость по Бринелю каждой поковки Тройники Детали муфтового соединения; шпильки На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок 100 На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 10500.—63 от партии проката Фланцы и штуцера под термометры сопротивления и термопары (по МН 4991—63) для трубопроводов Dy = 6-и 150 мм То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм Фланцы резьбовые (по ГОСТу 9399—63) толщиной =^95 мм для трубопроводов Dy = 6-=- -н125лш То же, но для трубопроводов Du = 150 мм Фланцы резьбовые (по ГОСТу 9399—63) толщиной >95 мм для трубопроводов Dy = 150 мм То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм Шпильки (по ГОСТу 10494—63) для фланцевых соединений с линзовым уплотнением трубопроводов Dy = 6-s- -5- 150 мм То же, но для трубопроводов Dy = 200 мм
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 59 Продолжение табл. 2 6 Марк.) (IOCT, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/м> Виды испытаний материала Примерное назначение 25Х2М1Ф (ГОСТ 10500—63) Поковки (МТУ 13—60 и ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП71А) Тройники Поковки (МТУ 13—60 и ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП63А) От —40 до +300 250 На растяжение и на ударную вязкость по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок, на твердость по Бринелю каждой поковки Детали муфтового соединения Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП71А) Тройники Трубы (ЧМТУ/ Урал НИТИ *) По ЧМТУ/Урал.НИТИ ; Трубопроводы Dy = 3+ + 40 мм для производства полиэтилена Трубы (ЧМТУ/ УкрНИТИ 518—63) 20ХЗМВФ (ГОСТ 10500—63) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП60А) От —50 до +510 100 80 50 32 На растяжение, ударную вязкость (при толщине стенки свыше 12 мм) и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/УкрНИТИ 518—63 от партии проката. Для труб с DH ^ 45 мм испытание на загиб по ГОСТу 3728—66. Для труб с DH > 45 мм испытание на сплющивание по ГОСТу 8695—58 Трубопроводы и отводы, гнутые из труб (по МН 4998—63 и 4972—63) Dy = 6+150 мм для неагрессивных и малоагрессивных сред То же, но для Dy = 200 мм Штуцера резьбовые (по МН 4971 —63) для трубопроводов Du ■ 6-ь15 мм То же, но для трубопроводов Dy = 25+70 мм 100 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Колена (по МН 4973—63 и 4975—63), тройники переходные (по МН 4981—63, 4984—63, 5004—63 и 5006— 63), линзы глухие (по МН 4970—63), карманы под термометры сопротивления и термопары (по МН 4992—63), заглушки (по МН 4995—63 и 4996—63) для трубопроводов D у =6+150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Тройники переходные несимметричные (по МН 4983—63) для трубопроводов Dy = 10+ + 150 мм, тройники-вставки (по МН 4985—63 и 5007—63) для трубопроводов Dv = 32+ + 150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами.
60 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения V ■Мн/ж2 Виды испытаний материала Примерное назначение 100 Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП60А) 80 20ХЗМВФ (ГОСТ 10500—63) От —50 до +510 100 50 100 Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей 80 Колена с опорами (по МН 4974—63, 4976—63, 4977—63, 4999—63, 5000—63 и 5001—63), угольники с ответвлениями (по МН 4980—63 и 5003—63), тройники переходные с ответвлениями (по МН 4982—63 и 5005—63), фланцы переходные (по МН 4993—63 и 4994—63) для трубопроводов Dy = 40-T-150 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Те же детали, но для трубопроводов Dy = 200 мм Колена двойные (по МН 4979—63 и 5002—63) для трубопроводов Dy = 6-ь 4-125 мм, угольники под термометры сопротивления и термопары (по МН 4990—63) для трубопроводов Dy = 6-f-40 мм, переходы точеные (по МН 4986—63 и 5008—63) для трубопроводов Dy — 10-ь40 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Переходы точеные (по МН 4986—63 и 5008—63) для трубопроводов Dy = 60 мм, работающих с неагрессивными и малбагрессивными средами На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1153—64 от партии трубных заготовок Переходы (по МН 4987—63 и 5009—63) для трубопроводов Dy= 40-M50 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами То же, но для трубопроводов >„ = 200 мм Сталь высоколегированная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная Х5 (ГОСТ 5632—61) Трубы (ГОСТ 550- -58) От —40 до +425 16 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58 от партии проката Трубопроводы и отводы, гнутые из труб (по МН 3568—62) 0^=6-7-400 мм, работающие с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.)
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 61 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру, Мк/м> Виды испытаний материала Примерное назначение Х5 (ГОСТ 5632—61) Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) Х5М (ГОСТ 5632-61) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Сталь толстолистовая (ЧМТУ 1-414—68) От —40 до -1-425 Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) 16 Поковки (Н 911—59) Трубы (ГОСТ 550—58) Трубы со специальной термообработкой (ЧМТУ/ УкрНИТИ 539—64) От —40 до +550 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1044—63 от партии трубных заготовок На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ЧМТУ 1-414—68 полистно На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 550—58 от партии проката Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) Dj,= 40-=-400 мм; переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 50-ь -н400 мм; штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Dy = 40-^200 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Штампованные крутойзо- гнутые отводы (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) Dy = = 40-^400 мм; переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов 0^=50-^400 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Переходы концентрические (по МН 3569—62) для трубопроводов Dy = 15^-25 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Тройники равнопроходные (по МН 3570—62) и тройники переходные (по МН 3571—62) для трубопроводов Dy = 15-5- Н-70 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Трубопроводы и отводы гнутые из труб (по МН 3558—62) Dy ~ 6-^350 мм, работающие с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Трубопроводы и отводы гнутые из труб (по МН 3558—62) Dy — 40-V-400 мм, работающие с неагрессивными и малоагрессивными средами, и Dy= 40,-=- -f-350 мм, работающие с агрессивными средами (серосодержащими и др.)
64 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения РУ Мн/м* Виды испытаний материала Примерное назначение Х5ВФ; Х5М (ГОСТ 5632—61) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей 1Х8ВФ (ГОСТ 5632—61) Х5М (ГОСТ 5632—61) Сталь толстолистовая (ЧМТУ 1-414—68) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350-66, гр- А) Х5М; Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) Х5М-У (ГОСТ 5632-61) Сталь сортовая (ГОСТ 10500—63) От —40 до +550 16 Поковки (Н 911—59) На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1044—63 от партии трубных заготовок На растяжение, холодный загиб и на ударную вязкость по ЧМТУ 1-414—68 по- листло На растяжение, холодный загибки на ударную вязкость по ГОСТу 7350—66 полистно На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 10500—63 от партии проката На растяжение с определением а„, о>, б и г|), на ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) Dy= 40-^400 мм; переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 50-s- 400 мм; штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Du = 40-J-200 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Штампованные крутоизогнутые отводы (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) Dy -- = 40-;-400 мм; переходы концентрические (поМН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов D у 50- 400 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Переходы концентрические (по МН 3569—62) для трубопроводов Dy = 15-Г-25 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Штуцера переходные (по (МН 3573—62) для трубопроводов Dy=4Q-i-20Q мм, тройники равнопроходные (по МН 3570—62) и тройники переходные (по МН 3571—62) для трубопроводов Dy = 15-5-70 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.) Тройники равнопроходные (по МН 3570—62) и тройники переходные (по МН 3571—62) для трубопровюдов Dy = 40-г- -т-70 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами (серосодержащими и др.)
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ Й СПЛАВЫ 63 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) 1Х12В2МФ (ГОСТ 5632—61) Х18Н10Т, 0Х17Н16МЗТ (ГОСТ 5632—61) Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) Х18Н10Т, 0Х17Н16МЗТ (ГОСТ 5632—61) Х18Н10Т (ГОСТ 5632-61) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Трубы (ЧМТУ/ Урал.НИТИ) * Трубы (ГОСТы 9940—62 и 9941—62) Штамповки из трубных заготовок по ТУ заводов- изготовителей Условия применения *ст- °С От —40 до +300 От —253 до +200 От —253 до +600 От —253 до +700 От —253 до +200 От —253 до +600 От —253 до +700 Ру. Мн/м1 250 32 20 16 32 20 16 Виды испытаний материала По ЧМТУ/УралНИТИ * По ГОСТам 9940—62 и 9941—62 от партии проката или от партии трубных заготовок; на межкри- сталлитную коррозию по ГОСТу 6032—58 по требованию чертежа На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ЧМТУ/ ЦНИИЧМ 1345—65 от партии трубных заготовок Примерное назначение Трубопроводы Dy = 3-г- -=-40 мм для производства полиэтилена Трубопроводы и отводы гнутые из труб (по МН 4998—63 и 4972—63) Du = 6-=-150 мм и штуцера резьбовые (по МН 4971—63) для трубопроводов Dy = 6-=- 40 мм, работающих с агрессивными средами Трубопроводы и отводы гнутые из труб (по МН 4998—63 и 4972—63) DtJ = 200 мм и штуцера резьбовые (по МН 4971—63) для трубопроводов Dy = 60-^-70 мм, работающие с агрессивными средами Трубопроводы и отводы гнутые из труб (по МН 3558—62) Dy — 15н-225 мм, работающие с агрессивными средами и Dy = = 6-=-350 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами Переходы штампованные (по МН 4987—63 и 5009—63) для трубопроводов Dy = 40-=- ■т-150 мм, работающих с агрессивными средами То же, но для трубопроводов Du = 200 мм Переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 50-="- -=-250 мм, работающих с агрессивными средами и Dy = 50-г- -г- 400 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами. Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) для трубопроводов Dy -= 40-4-250 мм, работающих с агрессивными средами, и Dy = 40-=- 400 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами
64 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения V Мн/мг Виды испытаний материала Примерное назначение Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Сталь толстолистовая (ГОСТ 7350—66, гр. А) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) Сталь сортовая (ГОСТ 5949—61) От —253 до +600 От —253 до +700 16 От —253 до +600 От —253 до +700 На растяжение и холод ный загиб по ГОСТу 7350—66 от партии проката Переходы концентрические (по МН 3578—62) и эксцентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy = 50-=- -=-250 мм, работающих с агрессивными средами, и Dy = 50-f- -=-400 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами. Отводы крутоизогнутые (по МН 3575—62, 3576—62 и 3577—62) для трубопроводов £>,/= 40-=-250 мм, работающих с агрессивными средами, ц Dy= 40-=- 400 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами На растяжение, ударную вязкость, горячую и холодную осадку по ГОСТу 5949—61 от партии проката Переходы концентрические (по МН 3579—62) для трубопроводов Dy — 15-=-25 мм и штуцера переходные (по МН 3572—62) для трубопроводов Dy = 6-^25 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Х17Н13МЗТ (ГОСТ 5632—61) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП22С) От —253 до +200 32 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Колена (по МН 4973—63 и 4975—63), тройники переходные (по МН 4981—63, 4984—63, 5004—63 и 5006—63), диафрагмы измерительные линзовые (по МН 4988—63), отводы линзовые (по МН 4989—63), линзы глухие (по МН 4970—63), карманы под термометры сопротивления и термопары (по МН 4992—63), вставки для заглушек (по МН 4996—63) для трубопроводов Dy — 6-т-150 мм, работающих с агрессивными средами. Тройники переходные несимметричные ( по МН 4983—63) для трубопроводов Dy = 10н- -^ 150 мм, работающих с агрессивными средами. Тройники вставки (по МН 4985—63 и 5007—63), для трубопроводов Dy = 32-=- -=-150 мм, работающих с агрессивными средами. Колена с опорами (по МН 4974—63, 4976—63, 4977—63, 4999—63, 5000—63 и 5001—63), угольники с ответвлениями (по МН 4980—63 и 5003—63), тройники переходные с ответвлениями (по МН 4982—63 и 5005—63), вставки к фланцам переходным (по МН 4994—63) для трубопроводов Dy = 40-И 50 мм, работающих с агрессивными средами
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 65 Продолжение табл. 2.6 Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ. ТУ) Условия применения Мн/м' Виды испытаний материала Примерное назначение Х17Н13МЗТ (ГОСТ 5632—61) От —253 до +200 Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Поковки (ГОСТ 8479—57, гр. IV— КП22С) От —253 до +600 От —253 до +700 Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) 20 Те же детали, но для трубопроводов Dy = 200 мм 32 Колена двойные (по МН 4979—63 и 5002—63) для трубопроводов Dy = 6-5- -5-125 мм, угольники под термометры сопротивления и термопары (по МН 4990—63) для трубопроводов Dy = 6-5- 40 мм. и переходы точеные (по МН 4986—63 и 5008—63) для трубопроводов Dy = 10-5-60 лш, работающих с агрессивными средами На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок 16 Штуцера переходные (по МН 3573—62) для трубопроводов Dy = 40-7-100 мм, работающих с агрессивными средами, и Dy = 40-5-200 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами. Тройники равнопроходные (по МН 3570—62) для трубопроводов Dy = 15-5-70 мм, работающих с агрессивными средами, и Dy= 6-5-70 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами. Тройники переходные (по МН 3571—62) для трубопроводов Dy = 20-5-70 мм, работающих с агрессивными средами, и Dy = 15-5-70 мм — с неагрессивными и малоагрессивными средами Х18Н10Т, 0Х17Н16МЗТ (ГОСТ 5632—61) Поковки и штамповки (ГОСТ 8479—57, гр. IV—КП22С) От —253 до +200 32 На растяжение, ударную вязкость и на твердость по Бринелю по ГОСТу 8479—57, гр. IV от партии поковок Линзы жесткие без бурта (по ГОСТу 10493—63) для трубопроводов Dy = 6-5-200 мм, работающих с агрессивными средами Примечания: 1. Допустимое рабочее давление для принятой ступени условного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости от марки стали и температуры рабочей среды. 2. При рабочей температуре ниже —30" С для сталей марок 20, 35, 45, 18ХГ, 20ХГ, 30ХГ2, ЗОХ, 35Х, 40Х, 38ХА обязательным видом испытания материала является определение ударной вязкости основного металла и сварных швов при соответствующей рабочей температуре эксплуатации оборудования. Технические условия на поставку труб находятся в стадии согласования. А. А. Лащинский и А, Р. Толчинский
КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕ НИИ Таблица 2.7 Стали, рекомендуемые для литых деталей трубопроводов высокого давления химических производств [44] Марка (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ру. Мн/м1. не более 25 Виды испытаний материала Примерное назначение 25Л-1И (ГОСТ 977—65) От —40 до +450 20Х5ТЛ (ГОСТ 2176—67) 20Х5МЛ (ГОСТ 2176—67) От —40 до +425 От —40 до +550 16 Полный химический анализ, определение предела текучести, относительного удлинения и ударной вязкости по ГОСТу 977—65 поплавочно Отводы (по МН 3994—62) и тройники равнопроходные (по МН 3997—62) для трубопроводов Dv = 80+300 мм; отводы с патрубками (по МН 3995—62), тройники равнопроходные с патрубками (по МН 3998—62) и тройники переходные с патрубками (по МН 4001—62) для трубопроводов Dy = = 250+300 мм; тройники переходные (по МН 4000—62) для трубопроводов Dy = = 100ч-300 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Отводы (по МН 3994—62), тройники равнопроходные (по МН 3997—62) и тройники переходные (по МН 4000—62) для трубопроводов Dy = 350-4-400 мм; тройники равнопроходные с патрубками (по МН 3998—62) для трубопроводов Dy= 400 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами. Отводы (по МН 3994—62) и тройники равнопроходные (по МН 3997—62) для трубопроводов Dy = 80+400 мм; отводы с патрубками (по МН 3995—62) для трубопроводов Dy = 400 мм; тройники равнопроходные с патрубками (по МН 3998—62) и тройники переходные с патрубками (по МН 4001—62) для трубопроводов Dy = =350+400 мм; тройники переходные (по МН 4000—62) для трубопроводов Dy = = 100+400 мм, работающие с агрессивными средами. Отводы фланцевые (по МН 3996—62) и тройники равнопроходные с фланцами (по МН 3999—62) для трубопроводов Dy = = 80+300 мм; тройники переходные с фланцами (по МН 4002—62) для трубопроводов Dy = 100+300 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами Полный химический анализ, определение временного сопротивления, предела текучести и ударной вязкости по ГОСТу 2176—67 поплавочно Отводы (по МН 3994—62), отводы с патрубками (по МН 3995—62), тройники равнопроходные (по МН 3997—62), тройники равнопроходные с патрубками (по МН 3998—62) для трубопроводов Dy = 80+ + 400 мм; отводы фланцевые (по МН 3996—62) и тройники равнопроходные с фланцами (по МН 3999—62) для трубопроводов Dy = 80+300 мм; тройники переходные (по МН 4000—62) и тройники переходные с патрубками (по МН 4001—62) для трубопроводов Dy = 100+400 мм; тройники переходные с фланцами (по МН 4002—62) для трубопроводов Dy = 100+ — 300 мм, работающих с неагрессивными, мялоагогссинными и агрессивными средами
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 67 Продолжение табл. 2.7 Марка (ГОСТ, ТУ) Условия применения Мн/мг, не более Виды испытаний материала Примерное назначение 20ХМФЛ (МН 4003—62) 20 От —40 до +560 15ХШ1ФЛ (МН 4003—62) 40 Полный химический анализ, определение временного сопротивления, предела текучести, относительного удлинения и ударной вязкости по МН 4003—62 поплавочно Отводы (по МН 3994—62), отводы с патрубками (по МН 3995—62), тройники рав- нопроходные (по МН 3997—62), тройники равнопроходные с патрубками (по МН 3998—62), тройники переходные (по МН 4000—62), тройники переходные с патрубками (по МН 4001—62) для трубопроводов Dy = ЮО-г-250 мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами Те же детали для трубопроводов Dy = = lOO-j-ЗОО мм, работающих с неагрессивными и малоагрессивными средами 10Х18Н9ТЛ (ГОСТ 2176—67) От до -253 -600 10Х18Н12МЗТЛ (ГОСТ 2176—67) 16 От —253 до +700 Полный химический анализ, определение механических свойств по ГОСТу 2176—67 от партии отливок Отводы (по МН 3994—62), отводы с патрубками (по МН 3995—62), отводы фланцевые (по МН 3996—62), тройники равнопроходные (по МН 3997—62), тройники равнопроходные с патрубками (по МН 3998—62), тройники равнопроходные с фланцами (по МН 3999—62) для трубопроводов Dy = 80^-250 мм; тройники переходные (по МН 4000—62), тройники переходные с патрубками (по МН 4001—62), тройники переходные с фланцами (по МН 4002—62) для трубопроводов Dy = 100-т- -^-250 мм, работающих с неагрессивными, малоагрессивными и агрессивными средами Примечания: 1. Допустимое рабочее давление для принятой ступени условного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости от марки стали и температуры рабочей среды. 2. При рабочей температуре ниже —30° С для отливок из стали 25Л обязательным видом испытания является определение ударной вязкости при соответствующей рабочей температуре эксплуатации оборудования. 3. Выбор марок сталей для патрубков и труб, привариваемых к литым деталям трубопроводов, производится по данным, приведенным в следующей таблице Марки стали литых деталей 25Л-Ш 20Х5ТЛ 20Х5МЛ Марки стали труб, соединяемых с литыми деталями 20 Х5 Х5М-У Марки стали Марка стали труб, литых деталей соединяемых с литыми деталями 20 ХМ Ф Л 15Х1М1ФЛ 10Х18Н9ТЛ 10Х18Н12МЗТЛ 12ХМФ (при ру *С 20 Мн/м2) 12ХМФ (при ру < 40 Ми/л2) Х18Н10Т Х17Н13М2Т 2.2. КАЧЕСТВЕННАЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 2.8 приводятся сведения по качественной и эксплуатационной характеристикам черных металлов и сплавов, в табл. 2.10—2.17 —данные по механическим свойствам при комнатной температуре листовой и сортовой стали, труб, отливок и поковок из черных металлов и сплавов, преимущественно применяемых в химическом аппаратостроении. Механические свойства при низких и высоких температурах приводятся в табл. 2.18—2.20. В табл. 2.21 сообщаются некоторые физические свойства черных металлов и сплавов. 5*
КОЛОЯРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.8 Качественная и эксплуатационная характеристики, механо-технологические свойства и общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах сталей, сплавов и чугунов, применяемых для аппаратуры и трубопроводов химических производств [3, 7, 15, 29, 32, 68, 88, 120, 209, 210, 213, 218] Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах ВМСт.Зкп (ГОСТ 380—60) ВМСт.Зсп (ГОСТ 380—60) ВМСт.бсп (ГОСТ 380—60) 20 (ГОСТ 1050—60) 20Л (ГОСТ 977—65) Сталь по способу выплавки — кипящая. Характеризуется плохим раскислением и плохим удалением серы и фосфора, что снижает качество металла. Порог хладноломкости стали лежит в интервале температур от 0° до —10° С. Из-за низкого качества применение стали для химической аппаратуры ограничено Стали по способу выплавки — спокойные. Они характеризуются хорошим раскислением и хорошим удалением серы и фосфора, повышающее качественные показатели металла. Стали характеризуются хорошим сочетанием свойств, позволяющим применять их для химической аппаратуры ответственного назначения. Порог хладноломкости стали ВМСт.Зсп лежит ниже —70° С, для стали ВМСт.бсп — ниже —20° С, а в нормализованном состоянии ниже —70° С Сталь технологична в обработке, удовлетворительно обрабатывается резанием. Сталь хорошо сваривается всеми видами сварки Сталь технологична в обработке, хорошо обрабатывается резанием и давлением. Пластические свойства стали высокие. Сталь хорошо сваривается всеми видами сварки Сталь хорошо обрабатывается резанием. Свариваемость стали удовлетворительная. При сварке необходим подогрев и последующая термообработка Стали неустойчивы во многих агрессивных средах. Однако по отношению к некоторым средам стали показывают удовлетворительную устойчивость (расплавленная сера при температуре 445° С, сухой газообразный хлор при температуре до 60° С, 90%-ная серная кислота при температу- туре до 90 С, стеариновая кислота при температуре до 130 С и др.) Качественная конструкционная сталь характеризуется хорошим сочетанием свойств, позволяющим применять ее в виде листового и сортового проката, труб, поковок и штамповок, а также в отливках для ответственной химической аппаратуры. Порог хладноломкости стали лежит ниже —70° С 15К, 20К (ГОСТ 5520—62) Качественные конструкционные стали характеризуются хорошим сочетанием механических и механо- технологических свойств, позволяющим применять их преимущественно в виде толстолистового проката для сосудов и аппаратов, работающих под давлением. Порог хладноломкости сталей лежит ниже —70° С Стали хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Штампуемость листовой стали хорошая. Обрабатываемость резанием хорошая. Стали хорошо свариваются всеми видами сварки 25 (ГОСТ 1050—60) 25Л (ГОСТ 977—65) Качественная конструкционная сталь, характеризуемая высокой пластичностью в холодном состоянии и повышенными механическими свойствами, позволяющими применять ее в виде поковок, отливок и сортового проката для нагруженных деталей аппаратов и трубопроводов. Порог хладноломкости горячекатаной стали лежит в интервале температур от —10° до —20° С. Отжиг стали снижает порог хладноломкости до —40° С, а нормализация или закалка с последующим отпуском — до —60° С Сталь хорошо деформируется в горячем и холодном состояниях. Обрабатываемость резанием хорошая. Литейные свойства стали удовлетворительные. Сталь удовлетворительно сваривается всеми видами сварки Стали неустойчивы во многих агрессивных средах
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ- 69 Продолжение табл. 2.8 Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах. 30 (ГОСТ 1050—60) Качественная конструкционная сталь, характеризуемая повышенными механическими свойствами. Сталь широко применяется в виде сортового проката и поковок для высоко- нагруженных деталей аппаратов и трубопроводов. Порог хладноломкости стали лежит ниже —40° С Сталь хорошо деформируется в горячем и холодном состояниях. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Сталь удовлетворительно сваривается. Необходимость подогрева при сварке устанавливается в зависимости от толщины свариваемых элементов 35,40 (ГОСТ 1050- 35Л (ГОСТ 977-65) 60) 45 (ГОСТ 1050—60) 45Л (ГОСТ 977—65) 16ГС (ЗН) (ГОСТ 5520—62) Качественные конструкционные стали, характеризуемые повышенными механическими свойствами. Стали широко применяются в виде сортового проката, поковок и отливок для высоконагруженных деталей аппаратов и трубопроводов. Порог хладноломкости сталей лежит ниже —30° С. Закалка стали снижает порог хладноломкости до — 60°С-;—70° С Качественная конструкционная сталь, характеризуемая высокими механическими свойствами. Сталь применяется в виде сортового проката и отливок для высоконагруженных деталей аппаратов и трубопроводов. Порог хладноломкости горячекатаной стали лежит ниже —20° С. Отжиг стали снижает порог хладноломкости до —30° С, нормализация или закалка с последующим отпуском — до —80° С Стали хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Обрабатываемость резанием хорошая. При сварке сталей требуется предварительный подогрев до 200— 300° С и последующая термообработка Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием, обладает удовлетворительными литейными свойствами. Свариваемость стали неудовлетворительная. При сварке стали необходим подогрев и немедленная последующая термообработка Низколегированная сталь, характеризуемая повышенной прочностью и ударной вязкостью в интервале температур от —40° С до +475° С. Порог хладноломкости стали лежит ниже —40° С. Сталь в виде толстолистового проката широко применяется для аппаратуры, работающей под давлением Сталь хорошо деформируется и обрабатывается резанием. Сталь легко сваривается всеми видами сварки 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) 10Г2С1 (МК) (ГОСТ 5520—62) ЮГ2 (ГОСТ 4543—61) Низколегированные стали, характеризуемые повышенной прочностью и ударной вязкостью в интервале температур от —70° С до +475° С. Порог хладноломкости сталей лежит ниже —100° С. Стали марок 09Г2С (М) и 10Г2С1 (МК) в виде толстолистового проката и сталь марки 10Г2 в виде толстолистового проката, труб, поковок и штамповок широко применяются для сварной химической аппаратуры ответственного назначения, работающей преимущественно при низких (до —70° С) температурах Стали хорошо деформируются и обрабатываются резанием. Штампуемость листовой стали хорошая. Стали легко свариваются всеми видами сварки Стали неустойчивы во многих агрессивных средах
70 КОНГТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТР' ОЕНИИ Продолжение табл. 2. Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах 20Х (ГОСТ 4543—61) ЗОХ (ГОСТ 4543—61) 35Х (ГОСТ 4543—61) 38ХА (ГОСТ 4543—61) 40 X (ГОСТ 4543—61) Легированные хромистые стали, характеризуемые повышенной вязкостью и прочностью в термически обработанном состоянии. Стали имеют малую склонность к отпускной хрупкости и характеризуются сравнительно хорошей релаксационной стойкостью, что позволяет применять их для крепежных деталей. Стали широко применяются в виде толстолистового и сортового проката, поковок и штамповок для высокона- груженных деталей аппаратов и трубопроводов. Порог хладноломкости термически обработанной стали лежит ниже —70° С Стали хорошо деформируются в горячем состоянии, хорошо обрабатываются резанием. Сталь 20Х сваривается хорошо, стали ЗОХ, 35Х и 38ХА — удовлетворительно, а сталь 40Х — плохо 18ХГ (ГОСТ 4543—61) 38ХГ2 (ГОСТ 4543—61) 12МХ (ЧМТУ 5759—57 или ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63) Легированные хромомарганцовые стали, характеризуемые высокими прочностными свойствами в термически обработанном состоянии. В виде сортового проката и поковок стали широко применяются для деталей трубопроводов высокого давления Стали хорошо обрабатываются резанием и отличаются хорошими ковочными свойствами. Свариваемость сталей неудовлетворительная Теплоустойчивая до температуры 540° С сталь, широко применяемая в виде толстолистового проката для аппаратов, работающих при температурах стенки от 450° С до 540° С 12ХМ (ЧМТУ 5759—57 или ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63) 15ХМ (ГОСТ 4543—61) Хромомолибденовая теплоустойчивая до температуры 560° С сталь, широко применяемая в виде толстолистового проката для аппаратов, работающих при температурах стенки от 450° С до 560° С Стали хорошо обрабатываются резанием и хорошо свариваются. После сварки требуется термическая обработка изделия Хромомолибденовая теплоустойчивая до температуры 560° С сталь, применяемая в виде поковок для аппаратов, работающих при температурах стенки от 450° С до 560° С 20ХМЛ (ГОСТ 7832—65) Хромомолибденовая теплоустойчивая до температуры 540° С сталь, применяемая в виде отливок для деталей трубопроводов химических производств, работающих при повышенных температурах стенки Сталь хорошо деформируется в горячем состоянии и хорошо обрабатывается резанием. Сталь удовлетворительно сваривается Сталь обладает удовлетворительными литейными свойствами, хорошо обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается Стали неустойчивы во многих агрессивных средах
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 71 Продолжение табл. 2.8 Марка (ГОСТ, ТУ) ЗОХМА (ГОСТ 4543—61) 12ХМФ (ГОСТ 550—58) Качественная и эксплуатационная характеристики Высококачественная хромомолиб- деновая сталь, характеризуемая высокой прочностью, вязкостью и пластичностью в холодном состоянии. Сталь теплоустойчива до температуры 540°С, не склонна к снижению ударной вязкости в условиях длительного пребывания при повышенных температурах. Благодаря хорошей релаксационной стойкости сталь особенно ценна для крепежных деталей, работающих при высоких (до 510° С) температурах. Сталь широко применяется в виде труб, сортового проката и поковок для деталей трубопроводов высокого давления, работающих при повышенных температурах стенки Механо-технологические свойства Сталь хорошо обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается с предварительным подогревом металла до температуры 175° С. После сварки требуется термическая обработка изделия Хромомолибденованадиевая сталь теплоустойчива до температуры 560° С Применяется в виде труб, сортового проката и поковок для деталей трубопроводов высокого давления 12Х1МФ (ГОСТ 10500- -63) Хромомолибденованадиевая сталь, теплоустойчива до температуры 585° С. Применяется в виде труб для деталей трубопроводов высокого давления, работающих при повышенных температурах стенки 20ХМФЛ (МН 4003—62) 14ХГС (ГОСТ 5058—65) Хромомолибденованадиевая сталь, теплоустойчива до температуры 560° С. Применяется в виде отливок для деталей трубопроводов высокого давления, работающих при повышенных температурах стенки Стали хорошо деформируются в горячем состоянии, хорошо обрабатываются резанием и хорошо свариваются с предварительным нагревом изделия перед сваркой до температуры 300° С. После сварки необходима термообработка сварных швов Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Сталь обладает удовлетворительными литейными свойствами, хорошо обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается X ромомарганцовокремнистая сталь, характеризуемая повышенной прочностью и хорошим сочетанием свойств, позволяющим применять ее в виде труб для трубопроводов высокого давления Сталь хорошо обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается Стали неустойчивы во многих агрессивных средах
72 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕ НИИ Продолжение табл. 2.* Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Х5 (ГОСТ 5632—61) Хромистая сталь, жаропрочна до температуры 425° С. Она широко применяется в виде труб, толстолистового проката, поковок и штамповок для аппаратов и трубопроводов химических производств Х5М (ГОСТ 5632—61) 20Х5МЛ (ГОСТ 2176—67) Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) Х8ВФ (ГОСТ 550—58) 1Х8ВФ (ГОСТ 5632—61) 20Х8ВЛ (ГОСТ 2176—67) Хромомолибденовые стали Х5М и 20Х5МЛ, хромовольфрамовая сталь 20Х8ВЛ и хромовольфрамованадие- вые стали Х5ВФ, Х8ВФ и 1Х8ВФ жаропрочны до температуры 550° С и теплоустойчивы в горячих серосодержащих продуктах. Благодаря этим свойствам стали получили широкое применение в виде труб, толстолистового проката, поковок, штамповок и отливок для деталей трубопроводов химических производств, работающих с серосодержащими продуктами при повышенных температурах стенки. Механические свойства сталей существенно повышаются после термообработки. Термически обработанные стали с улучшенными свойствами обозначаются добавкой буквы У к марке стали (Х5М-У) Стали удовлетворительно обрабатываются резанием. Стали трудно свариваются из-за склонности к закалке на воздухе. Сварные швы вследствие закалки получаются хрупкими, из-за чего в условиях эксплуатации могут появляться трещины. Во избежание этого стали свариваются с предварительным подогревом при температурах 350—400° С. После окончания сварки изделие медленно охлаждается до температуры не ниже 150° С, после чего подвергается термообработке по режиму: нагрев до температуры 760— 800° С, выдержка при этой температуре в течение 1 ч на 10 мм толщины свариваемого металла, охлаждение до 650° С со скоростью 25—30° в час, а затем на воздухе ХЗМВ (ГОСТ 10493—63) 18ХЗМВ (ГОСТ 10500—63) 25Х1МФ (ГОСТ 10500—63) 25Х2МФА (ЧМТУ 5664—56) 20ХЗМВФ (ГОСТ 10500—63) Хромомолибденовольфрамовые стали ХЗМВ и 18ХЗМВ, хромомолиб- денованадиевые стали 25X1МФ и 25Х2МФА и хромомолибденоволь- фрамованадиевая сталь 20ХЗМВФ характеризуются повышенной прочностью и вязкостью, стали теплоустойчивы до температуры 550° С и не склонны к снижению ударной вязкости в условиях длительного пребывания при повышенных температурах. Сталь 25Х2МФА в нормализованном состоянии с последующим отпуском приобретает высокую релаксационную стойкость, а в закаленном и отпущенном состоянии снижает чувствительность к надрезу в условиях длительного разрыва. Стали в виде сортового проката и поковок широко применяются для деталей аппаратов и трубопроводов высокого давления, работающих при повышенных температурах стенки 40ХФА (ГОСТ 4543—61) 50ХФА (ГОСТ 2052—53) Высококачественные хромована- диевые стали, характеризуемые в термообработанном состоянии высокой прочностью (временным сопротивлением и пределом текучести). Пластичность стали в холодном состоянии низкая. Порог хладноломкости термически обработанной стали 50ХФА лежит ниже —100° С. Стали в виде сортового проката широко применяются для крепежных деталей и высоконагруженных пружин Стали хорошо деформируются в горячем состоянии и хорошо обрабатываются резанием Стали удовлетворительно обрабатываются резанием. Свариваемость сталей плохая Стали устойчивы в серосодержащих средах при высоких температурах технологического процесса Стали неустойчивы во многих агрессивных средах
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 79 Продолжение табл. 2.9 Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологическне свойства Общая оценка коррозионной стойкости • в агрессивных средах 0X13 (ЭИ496) (ГОСТ 5632—61) Сталь характеризуется высокими механическими свойствами в термо- обработанном состоянии, высокой сопротивляемостью к задирам при трении о другой металл. Сталь теплоустойчива до температуры 540° С и устойчива против окисления при температурах до 750—800° С 1X13 (ГОСТ 5632—61) 10Х13Л (ГОСТ 2176—67) Сталь характеризуется высокими механическими свойствами в термо- обработанном состоянии и обладает хорошей релаксационной стойкостью, что позволяет применять ее в виде сортового проката для крепежных деталей, работающих при повышенных температурах. Ударная вязкость стали при комнатной и повышенной температурах высокая. Сталь подвержена отпускной хрупкости в интервале температур 400— 550° С, сопровождающаяся падением ударной вязкости. Сталь способна закаливаться при охлаждении с высоких температур на воздухе. Сталь в термически обработанном состоянии имеет порог хладноломкости —60° С Стали удовлетворительно деформируются в горячем и холодном состояниях и удовлетворительно обрабатываются резанием. Стали удовлетворительно свариваются всеми видами сварки. Во избежание образования трещин при сварке необходим общий или местный подогрев стали до 200— 300° С. Для повышения пластических характеристик и коррозионной стойкости сварного соединения рекомендуется подвергать изделия термической обработке по режиму: нагрев до 950° С, охлаждение на воздухе и последующий отпуск при 700° С. В тех случаях, когда термообработку изделия осуществить невозможно, следует подвергать местному кратковременному отпуску при указанной выше температуре только сварное соединение Сталь обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, речной и водопроводной воде и удовлетворительной стойкостью в азотной кислоте при комнатной температуре. Наивысшая коррозионная стойкость достигается после закалки и полирования. Сталь весьма устойчива в горячей нефтяной среде, содержащей сернистые соединения и сероводород Сталь обладает высокой коррозионной стой- стью в атмосферных условиях, в речной и водопроводной воде и удовлетворительно стойка в азотной кислоте при комнатной температуре. Наивысшая коррозионная стойкость стали достигается после закалки и полирования. Сталь устойчива в горячей нефтяной среде, содержащей сернистые соединения и сероводород 2X13 (ГОСТ 5632- -61) 20Х13ТЛ (ГОСТ 2176—67) 3X13 (ГОСТ 5632—61) Стали характеризуются высокими механическими свойствами в термо- обработанном состоянии. Стали 2X15 и 20Х13ТЛ устойчивы против окисления в воздушной среде при температуре до 700° С. Порог хладноломкости термообработанной стали марки 2X13 лежит ниже —80° С, стали 3X13 — ниже —50° С Стали удовлетворительно деформируются в горячем и холодном состояниях и хорошо обрабатываются резанием. Сталь 2X13 удовлетворительно сваривается всеми видами сварки. После сварки необходима термообработка: отжиг при температуре 730—780° С с охлаждением на воздухе Стали обладают высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, в речной и водопроводной воде. Наивысшая стойкость достигается после термообработки и полирования
74 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.8 Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологическне свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Х17 (ГОСТ 5632—61) 0Х17Т (ГОСТ 5632—61) Стали характеризуются высокой коррозионной стойкостью в окислительной среде и жаростойкостью до температуры 700° С. Сталь Х17 чувствительна к перегреву. При нагревании выше 1000° С структура стали становится гетерогенной и крупнозернистой, в результате чего появляется хрупкость и снижается стойкость против коррозии. Сталь 0Х17Т менее чувствительна к перегреву. При охлаждении с высоких температур на воздухе стали частично закаливаются Стали удовлетворительно обрабатываются резанием. Свариваемость сталей удовлетворительная. Сварка стали Х17 производится с предварительным подогревом кромок до температуры 200—300° С. Сразу же после сварки требуется термообработка изделий, состоящая в нагреве до 760— 780° С с последующим охлаждением на воздухе Стали стойки в азотной кислоте всех концентраций при комнатной температуре, устойчивы в азотной кислоте концентрации <66% при температуре до 70° С и в кипящей азотной кислоте концентрации до 60%. Стали стойки в фосфорной кислоте концентрации до 2)% при любой температуре до температуры кипения включительно, 55%-ной концентрации при температуре до 85° С и 85%-ной концентрации при температуре до 65° С. Стали устойчивы в уксусной кислоте любой концентрации при любой температуре до температуры кипения включительно, в муравьиной кислоте 25% -ной концентрации при температуре до 20° С, 45%-ной концентрации при температуре до 40° С и 85%-ной концентрации при температуре до 70° С. Сталь 0Х17Т обладает повышенной сопротивляемостью межкристал- литной коррозии Х25Т (ГОСТ 5632—61) 15Х25ТЛ (ГОСТ 2176—67) Сталь характеризуется высокой коррозионной стойкостью в окислительной среде, жаростойкостью до температуры 700° С и окалиностой- костью до температуры 1100° С Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием и обладает хорошими литейными свойствами. Сталь удовлетворительно сваривается с предварительным подогревом металла до температуры 200° С. После сварки требуется термообработка изделия, состоящая в нагреве его до 720— 780° С с последующим быстрым охлаждением Сталь стойка в дымящейся азотной и фосфорной кислотах различных концентраций при температуре до 70° С, в уксусной кислоте при температуре до 40° С, в растворах гипохлорита натрия и в других агрессивных средах. Сталь обладает удовлетворительной сопротивляемостью межкристаллит- ной коррозии
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 75 Продолжение табл. 2.8 Марка (ГОСТ, ТУ) Х28 (ГОСТ 5632—61) 75Х28Л (ГОСТ 2176—67) Х28АН (ГОСТ 5632—61) 185Х34Л (ГОСТ 2176—67) Качественная и эксплуатационная характеристики Сталь характеризуется высокой коррозионной стойкостью в окислительной среде, высокой жаростойкостью до 1000° С и высокой износостойкостью. Сталь в жидком состоянии чувствительна к перегреву и к развитию транскристаллизации, а также склонна к образованию в отливках напряжений, трещин, плен и черных пятен. Сталь обладает хорошей жидкотекучестью (как у ковкого чугуна) и плотностью, благодаря чему из нее можно получать тонкостенные литые изделия. При нагреве до температур >800—850° С сталь склонна к росту зерна Сталь характеризуется высокой коррозионной стойкостью в окислительной среде при температурах до 1000° С и высокой сопротивляемостью термической усталости. У стали отсутствует склонность к образованию трещин Сплав характеризуется высокой жаростойкостью (до 1100° С) и износостойкостью. Сплав в жидком состоянии чувствителен к перегреву и к развитию транскристаллизации, а также склонен к образованию в отливках напряжений, трещин, плен и черных пятен. Сплав обладает хорошей жидкотекучестью (как у ковкого чугуна) и плотностью, благодаря чему из него можно получать тонкостенные литые изделия Мех ано-техно логические свойства Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием, плохо куется и прокатывается и поэтому преимущественно применяется в отливках. Для предотвращения образования дефектов в отливках рекомендуется возможно более низкая температура заливки металла (1370—1400° С). При разливке стали с высокой температурой рекомендуется модифицировать ее азотом, смесью ферросилиция и титана или титаном 0,5—1,0%. Свариваемость стали удовлетворительная. При сварке необходим предварительный подогрев металла до температуры 200° С Сталь удовлетворительно обрабатывается резанием. Она хорошо сваривается и имеет высокие прочностные свойства в сварном соединении. Термообработки изделий после сварки не требуется. Однако для снятия напряжения после сварки и штамповки, а также для снятия наклепа после холодной деформации сложные узлы рекомендуется подвергать нормализации с температуры 900° С Сплав трудно обрабатывается резанием. Для предотвращения образования дефектов в отливках рекомендуется возможно более низкая температура заливки металла (1370— 1400° С). При разливке сплава с более высокой температурой рекомендуется модифицировать его азотом, смесью ферросилиция с титаном или титаном 0,5—1,0% Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Сталь стойка в тех же средах, в которых устойчива сталь Х25Т. Она стойка также в атмосфере сернистых газов, в расплавах свинца, цинка, алюминия и в других агрессивных средах. Сварные соединения склонны к межкристаллитной коррозии Сталь стойка в тех же средах, в которых устойчива сталь Х25Т. Сталь не имеет склонности к межкристаллитной коррозии. Коррозионная стойкость сварных швов повышается после отжига изделия в течение 0,5—2 ч при температуре 930—950° С. Эти изделия устойчивы в азотной, уксусной и фосфорной кислотах при температурах вплоть до температуры кипения Сплав показывает вы- "сокую стойкость в концентрированной серной кислоте (концентрации выше 62%), достаточно стоек в 70%-ной фосфорной кислоте, удовлетворительно стоек в кипящей азотной кислоте концентрации до 50%. Сплав стоек в атмосфере сернистых газов, расплавов свинца, цинка, алюминия и в других средах
76 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.i> Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Механо-технологические свойства Общая оценка корроэнон-J ной стойкости в агрессивных средах 1Х17Н2 (ГОСТ 5632- 61) Сталь в термически обработанном состоянии обладает высокими прочностными свойствами и достаточной вязкостью. После цементации и термообработки сталь обладает высокой твердостью и износоустойчивостью. Порог хладноломкости термически обработанной стали (закалка с 950— 1040° С в масле с последующим отпуском при 450—680° С) лежит ниже —70° С Сталь хорошо поддается горячей и холодной штамповке, хорошо обрабатывается резанием. Сталь хорошо сваривается всеми видами сварки Сталь устойчива в азотной кислоте 6%- ной концентрации при любой температуре до кипения включительно, 30%-ной концентрации—до 80° С, 40%- ной концентрации до 75° С и 60%-ной концентрации — до 70° С. В фосфорной кислоте концентрации =^55% сталь устойчива при любой температуре до кипения вкл. и в кислоте 85%-ной концентрации при температуре до 85° С. Сталь показывает высокую стойкость в уксусной кислоте любой концентрации при любой температуре до кипения вкл., в муравьиной кислоте 15%-ной концентрации при температуре до 70° С, в 85%-ной концентрации до 40° С и в 45%-ной концентрации до 20° С. Сварные соединения в зоне термического влияния обладают пониженной стойкостью к меж- кристаллитной и общей коррозии. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений необходим общий или местный нагрев изделия до 720° С с охлаждением на воздухе Х16Н6 Сталь обладает хорошим сочетанием прочности, пластичности и вязкости в продольном и поперечном направлениях в упрочненном состоянии. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости необходима термическая обработка: закалка 975° С, обработка холодом при —70° С в течение 12 ч, старение 350—380° С Сталь трудно сваривается ручной электродуговой и другими видами сварки. При сварке необходим подогрев и последующая термообработка по такому же режиму, как и для обеспечения высокой коррозионной стойкости основного металла В состоянии после закалки и низкотемпературной обработки холодом, старения коррозионная стойкость в азотной кислоте близка к стойкости стали Х18Н10Т
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 77 Продолжение табл. 2.S Марка (ГОСТ, ТУ) 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) 0Х21Н6М2Т (ГОСТ 5632—61) Качественная и эксплуатационная характеристики Стали характеризуются повышенными прочностными свойствами. Порог хладноломкости сталей лежит ниже —100° С. Стали склонны к ох- рупчиванию в условиях эксплуатации при высокой температуре, вследствие чего они могут применяться при их нагреве не выше 300° С Сталь характеризуется повышенными прочностными свойствами. Порог хладноломкости стали лежит ниже —100° С. Сталь склонна к охруп- чиванию в условиях эксплуатации при высокой температуре, вследствие чего рекомендуется применять ее при нагреве не выше 300° С Механо-технологические свойства Стали деформируются в горячем и холодном состояниях и удовлетворительно свариваются различными видами сварки. Прочность сварных соединений не ниже 0,9 от прочности основного металла. Склонность к образованию горячих трещин при сварке меньше, чем у стали Х18Н10Т Сталь деформируется в горячем и холодном состояниях и удовлетворительно сваривается всеми видами сварки. Прочность сварных соединений не ниже 0,9 от прочности основного материала. Склонность к образованию горячих трещин при сварке меньше, чем у стали Х18Н10Т. К образованию холодных трещин сварные соединения не склонны Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Стали устойчивы в азотной кислоте концентрации до 55% при температуре до 55° С, в контактной 98%-ной серной кислоте при температуре 50—70° С, синтетической мочевине концентрации 55— 65% при температуре г$:110° С и в ряде других агрессивных сред. Стали показывают высокую стойкость против межкристаллитной коррозии как в состоянии поставки (после закалки с 1000° С), так и после различных провоцирующих нагревов в интервале 550—750° С, а также высокую сопротивляемость коррозионному растрескиванию. Сварные соединения, выполненные аустенит- ными электродами, также стойки против межкристаллитной коррозии Сталь устойчива в муравьиной, уксусной, молочной, щавелевой (концентрации ^5%) кислотах, а также в фосфорной кислоте, содержащей фтористые соединения, борной кислоте с примесью серной (до 10%), кремнефтористо- водородной (до 1%) при температуре =^40° С. Сталь обладает хорошей сопротивляемостью к межкристаллитной коррозии и повышенной сопротивляемостью к коррозионному растрескиванию. Сварные соединения также устойчивы против межкристаллитной коррозии
78 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.8- Марка (ГОСТ, ТУ) Х15Н9Ю (ГОСТ 5632—61) Х14Г14НЗТ (ГОСТ 5632—61) 0Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Качественная и эксплуатационная характеристики В термически обработанном состоянии сталь характеризуется высокими прочностными свойствами, коррозионной устойчивостью во многих агрессивных средах и износостойкостью. Максимальную пластичность сталь приобретает после нормализации с температуры 1000—■ 1050° С. После мартенситного превращения, имеющем место при понижении температуры нормализации до 650—850° С и старения повышается хрупкость стали и снижается ее коррозионная стойкость Сталь обладает повышенной прочностью и высокой пластичностью при комнатной температуре и имеет хорошее сочетание свойств при низких (до —196° С) температурах. Порог хладноломкости стали лежит ниже —196° С Сталь обладает удовлетворительными прочностными свойствами, хорошими пластическими свойствами и жаропрочна при температуре до 650° С. Сталь обладает повышенной вязкостью и склонна к задиранию при трении о другой металл, имеющий одинаковую или близкую с ней твердость Механо-технологические свойства Наилучшая механическая обрабатываемость стали обеспечивается предварительной нормализации при 760° С (2 ч) и отпуском при 650° С (2 ч) с охлаждением на воздухе. Все формовочные операции рекомендуется производить после нормализации с температуры 1000—1050° С. Ковка стали производится в температурном интервале 800—1150° С (нагрев в электрических печах). Сталь хорошо сваривается как между собой, так и с другими сталями аустенит- ного и аустенитно-ферритного класса. Прочность сварного соединения, выполненного автоматической аргоно-дуговой сваркой после полного цикла термической обработки, должна составлять не менее 85% прочности основного металла Сталь хорошо деформируется в горячем и холодном состояниях и хорошо обрабатывается резанием. Сталь хорошо сваривается всеми видами сварки. После сварки технической обработки изделий не требуется Сталь удовлетворительно обрабатывается давлением и резанием и технологична в обработке. Свариваемость стали хорошая Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Коррозионная стойкость стали в агрессивных средах несколько ниже коррозионной стойкости стали Х18Н10Т, но значительно выше стойкости сталей типа Х13. Наилучшая коррозионная стойкость стали достигается следующей термообработкой: нормализация при температуре 1000±25°С, обработка холодом при температуре —70° С и старение при температурах 350—380° С. Электрическая или механическая полировка также повышает коррозионную стойкость стали Сталь не имеет склонности к межкристаллит- ной коррозии Сталь характеризуется высокой коррозионной стойкостью и ока- линостойкостью во многих агрессивных средах. Она отличается повышенной по сравнению со сталью Х18Н10Т стойкостью против межкри- сталлитной коррозии и стойка против коррозии ножевого типа. Сталь подвержена коррозионному растрескиванию (коррозии под напряжением) в средах, содержащих хлориды магния, кальция, аммония, лития, натрия, цинка, ртути, и влажный серо- водооод
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 7» Продолжение табл. 2.8- Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики Мех ано-техно логические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) 10Х18Н9ТЛ (ГОСТ 2176—67) Сталь обладает удовлетворительными прочностными свойствами, в термообработанном состоянии отличается высокой пластичностью и жаропрочна при температуре до 650° С. Сталь обладает повышенной вязкостью и склонностью к задиранию при трении о другой металл, имеющий одинаковую или близкую с ней твердость Сталь технологична в обработке, хорошо деформируется в горячем и холодном состояниях. Штампуемость стали хорошая. Сталь хорошо сваривается всеми видами сварки и не требует обязательной термической обработки изделия после сварки Сталь характеризуется высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Сталь склонна к меж- кристаллитной коррозии при нагреве в интервале температур 500—800° С, к коррозии ножевого типа при работе сварных соединений в азотной кислоте, мочевине и в некоторых других средах, а также к точечной коррозии. Сталь склонна к коррозионному растрескиванию в средах, содержащих хлориды магния, кальция, аммония, лития, натрия, цинка, ртути, во влажных органических веществах, содержащих хлор (хлороформе, дихлорэтане, четыреххлористом углероде и др.), в бромистых, фтористых и йодистых солях, в концентрированных растворах едкого натра (при температурах выше 200° С), в растворах щелочей, содержащих сульфиды и сероводород. Склонность стали к коррозионному растрескиванию может быть предотвращена в результате стабилизирующего отжига металла при 900—920° С, с выдержкой в течение 1—2 ч и последующим охлаждением на воздухе 0Х18Н12Б (ГОСТ 5632—61) Сталь обладает удовлетворительными прочностными свойствами, хорошими пластическими свойствами и жаропрочна до 650° С Сталь технологична в обработке, хорошо деформируется в горячем и холодном состояниях и хорошо сваривается всеми видами сварки Сталь характеризуется высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах, удовлетворительно стоика против меж- кристаллитной коррозии и стойка против коррозии ножного типа
to КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.8 Марка (ГОСТ, ТУ) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) 0Х17Н13М2Т (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 222—59) Х17Н13МЗТ (ГОСТ 5632—61) 10Х18Н12МЗТЛ (ГОСТ 2176—67) 0Х17Н16МЗТ (ГОСТ 5632—61) Х23Н18 (ГОСТ 5632—61) 0Х23Н18 (ГОСТ 5632—61) С15; С17 " (ферросилиды) (ГОСТ 2233—43) МФ-15 (ГОСТ 203—41) Качественная и эксплуатационная характеристики Стали характеризуются удовлетворительными прочностными свойствами, хорошими пластическими свойствами и жаропрочностью до 700° С В аустенизированном состоянии стали обладают высокой пластичностью; допускают глубокую вытяжку и другие виды холодной штамповки. Стали склонны к охрупчиванию под влиянием тепловых выдержек при температуре 600—800° С Сплавы характеризуются высокой жаростойкостью, эрозионной стойкостью и износостойкостью. Они отличаются высокой твердостью и хрупкостью Сплав обладает высокой эрозионной стойкостью и износостойкостью Механо-технологическне свойства Стали технологичны в обработке, хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях и хорошо свариваются всеми видами сварки Стали технологичны в обработке, хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. Стали хорошо свариваются газовой, электродуговой и атомно-водородной сваркой. Для получения сварного шва, стойкого против вибрации, рекомендуется применять атом- но-водородную сварку с газовой завесой из горячего водорода с противоположной стороны шва для предохранения его от окисления Сплавы обладают хорошими литейными свойствами. Они обрабатываются преимущественно наждаками при обильном смачивании. Детали простой конфигурации можно обрабатывать резанием с применением резцов из твердых сплавов с малой подачей и скоростью резания. Дефекты в отливках исправляются сваркой Сплав обладает хорошими литейными свойствами. Отливки получаются плотными. Дефекты в отливках исправляются сваркой Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Стали характеризуются более высокой по сравнению со сталями типа 18—8 коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Стали с очень низким содержанием углерода (до 0,03—0,05%) показывают удовлетворительную стойкость против межкристаллит- ной коррозии в условиях кратковременного нагрева в интервале умеренных температур (сварка). Стали склонны к коррозионному растрескиванию в соответствующих средах аналогично сталям типа 18—8 — Сплавы стойки во многих агрессивных средах (кислотах, щелочах, растворах солей) Сплав стоек в горячих кислотах, особенно в концентрированной соляной кислоте и во многих других агрессивных средах
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 81 Таблица 2.9 Допустимые рабочие давления соединительных частей трубопроводов для принятой ступени условного давления в зависимости от марок сталей и температуры рабочей среды (по ГОСТу 356—68) Марка стали ВМСт.Зкп; ВМСт.Зсп; 10; 20; 25; 20Л; 25Л 14ХГС 12ХМФ; 12Х1МФ; 20ХМФЛ; 15Х1М1ФЛ Х5; 20Х5ТЛ Х5М; 20Х5МЛ; Х5ВФ; 20Х5ВЛ Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ Давления избыточные условные р Мн/м2 0,1 0,25 0,4 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 25 32 40 Температура (наибольшая) рабочей среды, °С 200 250 320 325 300 300 320 450 390 400 350 370 510 425 430 480 400 425 435 445 455 520 530 540 550 560 570 450 520 470 560 490 •590 500 610 510 630 520 640 530 660 540 675 550 690 Допустимые рабочие избыточные давления (наибольшие) рс, Мн/мг, при вышеуказанных температурах среды 0,1 0,25 0,4 0,6 0,09 0,22 0,36 0,08 0,20 0,32 0,56 1 0,50 1,0 1 0,90 1,6 2,5 4,0 М 10 16 20 25 32 40 1,40 2,20 3,60 5,60 9,00 14,0 18,0 22,5 28,0 36,0 0,80 1,25 2,00 3,20 5,00 8,00 12,5 16,0 20,0 25,0 32,0 0,07 0,18 0,28 0,45 0,70 1,10 1,80 2,80 4,50 7,10 11,2 14,0 18,0 22,5 28,0 0,06 0,16 0,25 0,40 0,64 1,00 1,60 2,50 4,00 6,40 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 0,06 0,14 0,22 0,36 0,56 0,90 1,40 2,20 3,60 5,60 9,0 11,2 14,0 18,0 22,5 0,05 0,12 0,20 0,32 0,50 0,80 1,25 2,00 3,20 5,00 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 0,05 0,11 0,18 0,28 0,45 0,10 0,16 0,25 0,40 0,70 ! 0,64 1,10 1,80 1,00 1,60 2,80 1 2,50 4,50 7,1 9,0 11,2 14,0 18,0 4,00 6,4 8,0 10,0 12,5 16,0 0,09 0,14 0,22 0,36 0,56 0,90 1,40 2,20 3,60 5,6 7,1 9,0 11,2 14,0 . 0,08 0,12 0,20 0,32 0,50 0,80 1,25 2,00 3,20 5,0 6,4 8,0 10,0 12,5 0,07 0,11 0,18 0,28 0,45 0,70 1,10 1,80 2,80 4,5 5,6 7,1 9,0 11,2 0,06 0,10 0,16 0,25 0,40 0,64 1,00 1,60 2,50 4,0 5,0 6,4 8,0 10,0 6 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
82 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.9 Давления избыточные условные р ■ Мн/м* 50 64 80 100 Допустимые рабочие избыточные давления (наибольшие) р Мн/мг при вышеуказанных температурах среды 50 64 80 100 45,0 56,0 71,0 90,0 40,0 50,0 64,0 80,0 36,0 45,0 56,0 71,0 32,0 40,0 50,0 64,0 28,0 36,0 45,0 56,0 25,0 32,0 40,0 50,0 22,5 28,0 36,0 45,0 20,0 25,0 32,0 40,0 18,0 22,5 28,0 36,0 16,0 20,0 25,0 32,0 14,0 lcV.O 22,5 28,0 12,5 16,0 20,0 25,0 Примечания: 1. Рабочие давления для промежуточных значений температуры среды определяются линейной интерполяцией между ближайшими значениями, указанными в таблице. При определении величины условного давления по рабочему давлению и температуре среды допускается превышение рабочего давления не более, чем на 5°/о от указанного в таблице для заданной температуры без перехода к высшей ступени условного давления. 2. Стали, прочностные характеристики которых изменяются при повышенных температурах соответственно указанным в таблице изменениям наибольшего рабочего давления, могут быть отнесены к указанным в настоящей таблице соответствующим группам сталей. В случае применения сталей, которые по своим прочностным характеристикам не могут быть отнесены ни к одной из указанных в таблице групп стали, соответствующие ступени температур устанавливаются техническими условиями, составленными с соблюдением принятых в таблице ступеней условных и рабочих давлений. Таблица 2.10 Механические свойства листовой стали Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к листовому прокату ВМСт.Зкп ГОСТ 500—58 ВМСт.Зсп ГОСТ 500—58 Толщина листов, мм 4—20 21—40 41—60 4—20 21—40 41—60 Ст.Зсп CT0f2 26 62 ВМСт.бсп ГОСТ 500—58 62—160 4—20 21—40 41—60 ав ат Мн/м' V % ан, Мдж/мг не менее 380 500 240 220 210 240 230 220 210 280 270 260 25 20 19 0,8* 0,7* 0,8* 0,7* 0,6 0,5 Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к листовому прокату Ст. 5 СТУ62 лс со 01 26 62 20 ГОСТ 1577—53 15К ГОСТ 5520—62 20 К ГОСТ 5520—62 Толщина листов, мм 62—160 4—60 4—20 21—40 41—60 4—20 21—40 41—60 °в ат Мн/м' в,, % ан, М дж/м г не менее 480 420 380 410 260 270* 230 220 210 250 240 230 14 28 25 23 0,5 1,45* 0,7 0,65 0,6 0,6 0,55 0,5
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 83 Продолжение табл. 2.10 Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к листовому прокату 16ГС (ЗН) ГОСТ 5520—62 09Г2С (М) ГОСТ 5520—62 10Г2С1 (МК) ГОСТ 5520—62 10Г2 ГОСТ 1577—53 12МХ ЧМТУ 5759—57 12МХ ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63 Толщина листов, мм 4—10 11—16 17—30 32—60 61—160 4—10 11—18 19—24 25—30 32—48 50—80 81—160 4—7 8—32 34—60 61—160 4—60 20—60 61—125 ав ат Мн/м1 «Б. % М дж/м * не менее 500 480 470 460 500 480 470 460 450 440 520 500 480 460 450 330 320 300 290 280 350 330 320 310 300 280 270 380 350 340 320 — 240 22 0,6 28 24 19 18 — 0,6 0,5 Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к листовому прокату 12ХМ ЧМТУ 5759—57 12ХМ ЧМТУ/ЦНИИЧМ 957—63 Х5М ГОСТ 7350—66 Х5; 1Х8ВФ 0X13 ГОСТ 5582—61 0X13 ГОСТ 7350—66 0Х17Т ГОСТ 5582—61 0Х17Т ГОСТ 7350—66 Х25Т ГОСТ 5582—61 Х25Т ГОСТ 7350—66 Х28; Х28АН ГОСТ 5582—61 Х28АН; Х28Н4 ЧМТУ 5790—57 1Х17Н2 ГОСТ 5582—61 1Х17Н2 ГОСТ 7350—66 Х16Н6 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 822—62 Х16Н6 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 876—63 Толщина листов, мм 4—60 20—60 61—125 4—50 5—20 1—4 4—50 1—4 4—50 1—4 4—50 1—4 5—25 1—4 4—50 1—4 4—11 °е ат Мн/м* 6., % Мдж/мг не менее 450 480 400 430 500 450 540 430 540 480 1100 1200 240 220 270 ** 300 — 370 *** 300**** — 900 i i 1100 =s£ll50 850 s£400 22 19 18 21 23 18 17 '12 17 18 10 12 15 0,6 0,5 — 1,0 1,6** 2,4* — 1,6*** — 0,2 0,1 **** 0,5 0,5**** 6*
84 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.10 Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к листовому • прокату 06НЗ ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1063—63 Толщина листов, им 4—20 1Х21Н5Т 1 , . ГОСТ 5582—61 1~* 1Х21Н5Т ГОСТ 7350—66 0Х21Н5Т ГОСТ 5582—61 0Х22Н5Т ГОСТ 7350—66 0Х21Н6М2Т ГОСТ 5582—61 0Х21Н6М2Т ГОСТ 7350—66 Х14Г14НЗТ ГОСТ 5582—61 Х14П4НЗТ ГОСТ 7350—66 Х15Н9Ю ГОСТ 5582—61 Х15Н9Ю ЧМТУ 5880—57 0Х18Н10Т ГОСТ 5582—61 0Х18Н10Т ГОСТ 7350—66 4—50 1—4 4—50 1—4 4—50 1—4 4—50 1—4 5-25 1—4 4—50 ав ат Мн/м* % Мдж/м1 не менее 550 650 700 650 600 700 600 700 600 1000 1300 520 450 400 — 350 — 350 — 250 1100 210 25 18 14 20 15 18 15 35 20 8 40 43 1,5 Q g##*#* 1 О***** 1 QA**** J Q**** — 0,2 — Марка стали и ГОСТ нлн ТУ на технические требования к листовому прокату Х18Н10Т ГОСТ 5582—61 Х18Ш0Т ГОСТ 7350—66 Х18Н10Т ЧМТУ 2780—51 0Х18Н12Б ГОСТ 5582—61 0Х18Н12Б ГОСТ 7350—66 0Х17Н13М2Т ЧМТУ/ЦНИИЧМ 222—59 Х17Н13М2Т ГОСТ 5582—61 Х17Н13М2Т ГОСТ 7350—66 Х17Н13МЗТ ГОСТ 7350—66 0Х17Н16МЗТ ГОСТ 5582—61 0Х17Н16МЗТ ГОСТ 7350—66 Х23Н18 ГОСТ 7350—66 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ 5582—61 Толщина листов, мм 1—4 4—50 26—75 1—4 4—50 5—90 1—4 4—50 1—4 4—50 1—4 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ 7350—66 4—50 °в °т Мн/м' в., % ан, Мдж/м1 не менее 540 520 540 520 550 — 240 220 — 210 220 — 240 — 200 270 — 220 40 38 35 40 35 37 35 40 30 35 2,0* 2,1 — Примечания: 1. Приведенные нормы механических свойств распространяются на термически обработанную листовую сталь в состоянии поставки. Исключение составляет листовая сталь марок ВМСт.Зкп, ВМСт.Зсп и ВМСт.5сп, поставляемая без термообработки (если необходимость термообработки не оговаривается при заказе). Режимы термообработки сталей указаны в соответствующих стандартах и ТУ. 2. Данные по а и а , заимствованные из различных литературных источников, являются ориентировочными. 3. Механические свойства двухслойной листовой стали определяются данными для основного слоя из углеродистой или легированной стали. 4. Для толстолистовой стали марок 0Х17Т, Х25Т. 1Х17Н2, 1Х21Н5Т, 0Х22Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х14Г14НЗТ и 0Х17Н16МЗТ толщиной свыше 25 мм механические свойства не нормируются, но проверяются. ♦ По [155]. ** По РТМ 54 — 60 Гипронефтемаша •*• По [32] ♦»»» По [187]. »»«•* цо данным НИИхиммаша
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 85 Таблица 2.11 Механические свойства сортовой стали Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к сортовому прокату ВМСт Зкп ГОСТ 380—60 ВМСт.Зсп ГОСТ 380—60 ВМСт. 5с п ГОСТ 380—60 20 ГОСТ 1050—60 25 ГОСТ 1050—60 30 ГОСТ 1050—60 35 ГОСТ 1050—60 40 ГОСТ 1050—60 45 ГОСТ 1050—60 ЗОХ ГОСТ 4543—61 35Х ГОСТ 4543—61 ЗОХМА ГОСТ 4543-61 18ХГ ГОСТ 4543—61 35ХГ2 ГОСТ 4543—61 25Х2МФА ЧМТУ 5664—56 40ХФА ГОСТ 4543—61 50ХФА ГОСТ 3704—47 12Х1МФ ГОСТ 10500—63 Х5 ГОСТ 5949-61 Приме Приведен Исключение со указан в соотв * П ** П *** П **** П ***** ]"J ****** TJ Диаметр или толщина, мм «40 41—100 101-250 «40 41—100 101—250 «40 41—100 101—250 «80 «14 «200 <80 °в аг Мн/мг 6S, % М дж/м2 не менее 380 500 420 460 500 540 580 610 900 950 900 850 950 *** 900 1500 900 400 240 220 210 240 220 210 280 270 260 250 280 300 320 340 360 700 750 700 850*** 750 - 750 170 25 19 25 23 21 20 19 16 12 11 12 10 0,8* 0,6 ** 1,4* 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,7 0,9 - 12 0,8 13*** 10 - 14 24 1,0*** 0,9 - 0,6 1,0 Марка стали и ГОСТ или ТУ на технические требования к сортовому прокату Х5М ГОСТ 10500—63 Х5ВФ ГОСТ 10500—63 0X13 ГОСТ 5949-61 1X13 ГОСТ 5949—61 2X13 ГОСТ 5949—61 3X13 ГОСТ 5949—61 0Х17Т ГОСТ 5949—61 Х25Т ГОСТ 5949—61 Х28 ГОСТ 5949—61 1Х17Н2 ГОСТ 5949—61 Х16Н6 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1088—64 1Х2'1Н5Т ГОСТ 5949—61 0Х21Н5Т ГОСТ 5949—61 0Х2Ш6М2Т ГОСТ 5949—61 Х14Г14НЗТ ГОСТ 5949—61 Х15Н9Ю ГОСТ 5949—61 Х18Н10Т ГОСТ 5949—61 0Х18Н10Т ГОСТ 5949—61 Х17Н13М2Т ГОСТ 5949—61 0Х17Н16МЗТ ГОСТ 5949—61 Х23Н18 ГОСТ 5949-61 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ 5949—61 Диаметр или толщина, мм «200 «80 °в °т Мн/м2 6S, % ан, Мдж/мг не менее 450 400 600 660 700**** 220 420 450 500**** 20 22 20 16 ]5 **** 1,2 1,0 0,9 0,8 0,3 **** По согласованию с поставщиком 450 1100 600 550 650 1200 500 520 500 300 850 900 330 250 900 200 220 200 20 10 12 20 25 20 35 10 40 35 0,08 ***** 0,1 ***** 0,5 0,7 - о 5 ****** 0,4 2,5* - По согласованию с поставщиком ч а н и е. ные нормы механических свойств распространяются на термически обработанную сталь в состоянии поставки, ставляет сталь ВМСт.Зкп, ВМСт. Зсп и ВМСт. 5сп, поставляемая без термообработки Режим термообработки етствующих стандартах и ТУ. о [155]. э РТМ 54 — 60 > [145] о [2091 о [187]. э ЧМТУ 284 — 60.
86 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.12 Механические свойства стальных поковок в термически обработанном состоянии, предназначенных для кованой и ковано-сварной аппаратуры высокого давления [163] Марка стали 22 К 35Г2 20Х2МА 22ХЗМ ГОСТ или ТУ ТУ ХК1—00 Ижорского завода ГОСТ 4543—61 СТУ 53-378—64 Завода «Баррикады», ИЭС им. Патона, Иркутского НИИхиммаша ВТУ 572—64 Ижорского завода, Иркутского НИИхиммаша Поковки Назначение Обечайки и фланцы ковано-сварных корпусов Днища, крышки Корпуса цельнокованые с фланцами Крышки Обечайки и фланцы ковано-сварных корпусов Днища, крышки Обечайки и фланцы ковано-сварных корпусов, корпуса цельнокованые с фланцами Днища, крышки о £ 0) Я X 200 500 200 600 200 550 200 550 Режим термообработки (температура нагрева, °С, охлаждающая среда) Нормализация 880—920°. Отпуск 600—660° Закалка 880— 920°; масло. Отпуск 600—660° Закалка 870°; масло. Отпуск 600—650° Нормализация 910°. Отпуск 640—680° Закалка 910°; масло. Отпуск 640—680° Нормализация 890—910°. Отпуск 650—720° Закалка 890— 910°. Отпуск 650—720° Температура испытания, °С 20 200 20 200 20 200 20 200 20 200 300 20 200 300 20 200 300 20 200 300 ав °т Мн/м' б. Ф % м не менее 440 400 440 400 600 560 600 560 600 550 500 600 550 500 600 550 500 600 550 500 220 200 220 200 360 320 360 320 450 400 350 450 400 350 450 400 350 450 400 350 20 — 20 — 17 — 17 — 16 — 16 — 15 — 15 — 48 — 48 — 42 — 42 — 45 — 45 — 32 — 32 — 0,5 — 0,5 — 0,5 — 0,5 — 0,7 — 0,7 — 0,5 — 0,5 — ив 123—167 — 123—167 — 174—217 — 174—217 — 197—235 — 197—235 — 197—235 — 197—235 —
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 87 Продолжение табл. 2.12 Марка стали 25ХЗНМ 20ХЗМВФ ЗОХ 40Х ЗОХМА 35ХМ 25X1МФ ГОСТ или ТУ СТУ 53-167—62 завода «Баррикады» МПТУ 2362—49 ГОСТ 4543—61 ГОСТ 10500—63 Поковки Назначение Обечайки и фланцы ковано-сварных корпусов, корпуса цельнокованые с фланцами Днища, крышки Корпуса цельнокованые с фланцами Крышки Шайбы Гайки Шпильки Толщина, мм (не более) 200 700 200 — 100 200 150 Режим термообработки (температура нагрева, "С, охлаждающая среда) Нормализация 880—910°; масло. Отпуск 630—670° Закалка 880— 910°; масло. Отпуск 630—670° Закалка 1030— 1080°; масло или воздух. Отпуск 660—700° Закалка 1030— 1080°; масло. Отпуск 660—700° Закалка 860°; масло. Отпуск 550°; вода - Закалка 850— 880°; масло. Отпуск 560°; вода Закалка 850°; масло. Отпуск 560°; вода Закалка 880— 900°; масло. Отпуск 650—680° Температура испытания, "С 20 300 20 300 20 400 20 400 20 200 20 200 20 300 20 200 20 300 "о ат Мн/м* в. Ф % 5! ГО не менее 650 580 650 580 650 580 750 650 700 650 700 650 750 600 750 700 850 700 500 370 500 370 500 400 560 480 500 450 500 450 550 400 550 500 650 500 15 — 15 — 15 — 14 — 14 — 14 — 14 — 14 — 15 — 32 — 32 — 32 — 42 — 42 — 42 — 42 — 42 — 40 — 0,5 пв 212—248 — — 0,5 — 0,5 — 0,6 — 0,8 — 0,6 — 0,7 — 0,8 — 0,8 — 212—248 — 212—248 — 223—262 — 212—248 — 212—248 — 223—262 — 232—262 — 248—293 —
88 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ в ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.13 Механические свойства стальных поковок в термически обработанном состоянии Марка стали (ГОСТ, ТУ) ВМСт.бсп (ГОСТ 380—60) 20 (ГОСТ 1050—60) 10Г2 (ГОСТ 4543—61) 20Х (ГОСТ 4543—61) 30 X (ГОСТ 4543—61) 38ХА; 40Х (ГОСТ 4543—61) 38ХА; 35ХМ; 40Х; 40ХФА (ГОСТ 4543—61) 35ХМ; 40Х; 40ХФА (ГОСТ 4543—61) ЗОХ; 40Х (ГОСТ 4543—61) 12Х1МФ ГОСТ (10500—63) 15ХМ (ГОСТ 4543—61) 30ХМА (ГОСТ 4543—61) 18ХГ (ГОСТ 4543—61) Х5; Х5М; Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) ХЗМВ (ГОСТ 10493—63) Термообработка (температура нагрева, °С, охлаждающая среда) — Закалка 920°, воздух Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Закалка 850°; масло. Отпуск 550°; вода Закалка 960—980°; воздух. Отпуск 740—760°; воздух Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Закалка 850°; масло. Отпуск 550°; вода или масло Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Отжиг 840—860°, охлаждение до 650° С со скоростью 25° С/ч и далее на воздухе Нормализация 1000°. Отпуск 700° с охлаждением на воздухе Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Категория прочности КП25 КП22 КП60А КП40А КП60А КП63А — КП50А КП25 КП28С КП45А КП56А КП60А КП28 КП20С КП40С КП45А % ат Мн/мг 500 440 800 630 800 850 1350 700 500 450 650 750 800 560 400 600 650 250 220 600 400 600 630 1200 500 250 280 450 560 600 280 210 420 450 6S Ч> % 18 20 13 16 13 12 9 14 21 16 15 14 16 20 13 15 42 48 42 40 — 42 55 38 42 — 38 45 35 42 33 0,35 0,45 0,6 0,55 0,6 0,5 0,6 1,0 0,35 0,55 0,6 0,65 0,35 0,8 0,5 0,55 HB 140—179 123—167 235—277 187—229 235—277 248—293 450—470 212—2 4°; 140—179 156—197 197—235 223-262 235—277 156—197 170 190—240 197—235
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 89- Продолжение табл. 2.1& Марка стали (ГОСТ, ТУ) I8X3MB (ГОСТ 10500—63) 25Х1МФ (ГОСТ 10500—63) 20ХЗМВФ (ГОСТ 10500-63) 25Х2МФА 25Х2М1Ф (ГОСТ 10500—63) 25ХШ1ФБР (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 744—62) 0X13; 1X13 (ГОСТ 5632—61) Х16Н6 (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1088—64) 0Х21Н5Т; 1Х21Н5Т (ГОСТ 5632—61) Х15Н9Ю (ЧМТУ 194—59) Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ (ГОСТ 5632—61) 0Х17Н16МЗТ; Х23Н18 (ГОСТ 5632—61) Термообработка (температура нагрева, °С, охлаждающая среда) Закалка 950—970°; масло. Отпуск 660—680°; воздух Закалка 850°; масло. Отпуск 640—680°; масло Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Закалка 975—1000°; вода. Отработка холодом —70°, 2 ч Отпуск 350—425°, 1 ч Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Закалка 975°; воздух, вода. Отработка холодом —70°, 2 ч. Старение 425°, 1 ч Режим термообработки устанавливается по технологии завода-изготовителя Категория прочности КП45А КП63А КП71А КП60А КП71А КП63А КП40А — КП28 — КП20С КП22С КП20 °в вт Мн/м* 650 850 900 800 900 850 630 1100 560 1200 520 400 450 650 710 600 710 630 400 900 280 900 200 220 200 66 Ч> % 18 15 13 16 12 16 12 35 22 42 40 — 42 — 42 50 38 45 45 50 1,2 0,8 0,65 0,6 0,65 0,55 0,7 0,35 0,4 0,8 0,45 0,5 нв 197—235 248-293 269—311 235—277 269—311 248—293 187—229 — 156—197 340—415 130—170 140—200 111—156 Примечания: 1. В таблице приведены нормы механических свойств для поковок диаметром или толщиной до 200 мм. Для поковок, имеющих больший диаметр или толщину сечения, значения относительного удлинения б5, относительно сужения ф, и ударной вязкости а,, снижаются. п 2. Температура термической обработки дана ориентировочно, окончательно устанавливается заводами-изготовителями для получения необходимы х свойств. 3. Для приведенных в таблице марок сталей, режим термообработки которых устанавливается по технологии заводов- изготовителей, категория прочности, назначенная по рекомендациям авторов, является ориентировочной и окончательно устанавливается заводами-изготовителями для получения необходимых свойств.
•90 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.14 Механические свойства стальных отливок Марка стали (ГОСТ, ТУ) 20Л (ГОСТ 977—65) 25Л (ГОСТ 977—65) 35Л (ГОСТ 977—65) 45Л (ГОСТ 977—65) 20ХМЛ (ГОСТ 7832—65) 15Х1М1ФЛ (МН 4003—62) 20ХМФЛ (МН 4003—62) 20Х5ТЛ (ГОСТ 2176—67) ае °г Мн/м' 6 Ф % .4 5 не менее 420 450 500 550 450 500 600 220 240 280 320 250 350 320 400 22 19 15 12 18 14 16 35 30 25 20 30 0,5 0,4 0,35 0,3 0,4 нв 116—144 124—151 137—166 153—179 — 191—240 Марка стали (ГОСТ, ТУ) 20Х5МЛ (ГОСТ 2176—67) 20Х8ВЛ (ГОСТ 2176—67) 10Х13Л (ГОСТ 2176—67) 20X1ЗЛ (ГОСТ 2176—57) 15Х25ТЛ (ГОСТ 2176—67) 10Х18Н9ТЛ (ГОСТ 2176—67) 10Х18Н12МЗТЛ (ГОСТ 2176—67) ае °т Мн/м* б Ч> % м «fir не менее 600 550 600 450 500 400 450 280 200 16 20 16 — 25 220 30 30 50 40 — 32 30 0,4 0,8 0,6 — 0,6 1,0 нв 191 — 240 — Примечания: 1. Нормы механических свойств относятся к отливкам, подвергнутым термической обработке по технологии завода- изготовителя. 2. Для сталей марок 20Л, 25Л, 35Л, 45Л и 20ХМЛ нормы механических свойств даны для отливок с толщиной стенки до 100 мм. При большей толщине стенки требуемые механические свойства отливок устанавливаются техническими условиями заказа. Таблица 2.15 Механические свойства отливок из чугуна и из сплавов со специальными свойствами (по ГОСТу 1412—54, ГОСТу 2176—57, (159, 218] и РТМ 54—60 Гипронефтемаша) Марка (ГОСТ, ТУ) СЧ 12—28 (ГОСТ 1412—54) СЧ 15—32 (ГОСТ 1412—54) СЧ 18—36 (ГОСТ 1412—54) СЧЩ-1 СЧЩ-2 "в аи Мн/м* Мдж/мг не менее 120 150 180 320 280 320 360 — 0,01—0,04 — НВ — 200—230 210—260 Марка (ГОСТ, ТУ) С15 (ГОСТ 2233—43) С17 (ГОСТ 2233—43) МФ15 75X28 Л (ГОСТ 2176—67) 185Х34Л (ГОСТ 2176—67) °> . "и Мн/м' ан, Мдж/м1 не менее 600 — 600 350 400 170 140 550 600 0,045—0,05 — 0,047—0,05 — нв 300—400 400—460 — 220—270 250—320
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 91 Таблица 2 16 Механические свойства труб Вид труб Электросварные прямошов- ные гр А диаметром 426— 1620 мм Стальные бесшовные крекинговые (холоднотянутые или холоднокатаные после отжига) Стальные бесшовные крекинговые (горячекатаные без отжига) Электросварные DH ^. 20 мм и DH — 21 — 60 мм (при s> > 0,06D«) Электросварные DH=21 — - 60 мм (при s ^ 0,06DK) Электросварные DH ^ 63 мм Стальные бесшовные горячекатаные Стальные бесшовные холоднотянутые, теплотянутые, холоднокатаные и теплокатаные Высокого давления с толщиной стенки s^ 20 мм Высокого давления с толщиной стенки s > 20 мм Стальные бесшовные горячекатаные Стальные бесшовные крекинговые (холоднотянутые или холоднокатаные после отжига) Стальные бесшовные крекинговые (горячекатаные без отжига) ГОСТ или ТУ ГОСТ 10706—63 ГОСТ 550-58 ГОСТ 10705—63 ГОСТ 8731—66 ГОСТ 8733—66 ЧМТУ/УкрНИТИ 518—63 МРТУ 14-4-21—67 ГОСТ 550—58 Марка стали (ГОСТ, ТУ) ВМСт Зкп (ГОСТ 380—60) ВМСт Зсп (ГОСТ 380—60) 10 (ГОСТ 1050—60) 20 (ГОСТ 1050—60) °в °т Мн/мг в,. % ан, Мдж/мг не менее 380 340 360 500 400 380 420 400 410 420 440 240 200 220 — 250 240 220 240 260 25 26 25 4 10 20 21 23 24 23 22 0,8* 0,8 — 1,45* 0,5 — 0,5 0,8 нв — 137 — ===156 111—156 — 156
92 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ТВ ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2 16 Вид труб Бесшовные горячекатаные с диаметром 159—325 мм Стальные бесшовные горячекатаные Стальные бесшовные холоднотянутые, теплотянутые, холоднокатаные и теплокатаные Стальные бесшовные крекинговые Стальные бесшовные горячекатаные Стальные бесшовные крекинговые (после отжига) Стальные бесшовные со специальной термообработкой Стальные бесшовные термо- обработанные Стальные бесшовные термо- обработанные Высокого давления ГОСТ или ТУ ЧМТУ/УкрНИТИ 574—64 ГОСТ 8731—66 ГОСТ 8733—66 ГОСТ 550—58 МРТУ 14-4-21—67 ГОСТ 550—58 ЧМТУ/УкрНИТИ 539—64 МРТУ 2-04-8—62 ЧМТУ/УкрНИТИ 623—64 ЧМТУ/УкрНИТИ 518—63 ТУ УралНИТИ Марка стали (ГОСТ, ТУ) 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62) 10Г2 (ГОСТ 4543—61) 12Х1МФ (ГОСТ 10500—63) 12Х1МФ (ГОСТ 550—58) Х5 (ГОСТ 5632—61) Х5М (ГОСТ 5632—61) Х5ВФ (ГОСТ 5632—61) Х5М—У (ГОСТ 5632—61) Х8 (МРТУ 2-04-8—62) 1Х8ВФ (ГОСТ 5632—61) 14ХГС (ГОСТ 5058—65) ЗОХМА (ГОСТ 4543—61) 18ХЗМВ (ГОСТ 10500—63) 20ХЗМВФ (ГОСТ 10500—63) 1Х12В2МФ (ГОСТ 5632—61) ав °т Мн/м* б». % i Мдж/м* не менее 480 480 430 480 450 400 600 400 500 600 650 800 900 ** 330 270 250 270 260 230 220 420 — 220 340 400 450 500 750 " 21 22 21 24 22 16 22 17 13 18 14 12 ** 0,3 (при —70° С) — 1,2 0,6 1,0 1,2 1,0 — 1,0 1,0 0,8 1,2 0,6 0,7 ** ИВ — 197 — 170 187—235 — 170 3=137 169—217 197—241 241—285 269—311
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 93 Продолжение табл. 2.16 Вид труб ГОСТ или ТУ Марка стали (ГОСТ, ТУ) Мн/мг б», % Мдж/м* не менее Бесшовные горячекатаные Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные Бесшовные горячекатаные ГОСТ 9940—62 380 0X13 (ГОСТ 5632—61) ГОСТ 9941—62 350 ГОСТ 9940—62 Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные ГОСТ 9941—62 Бесшовные горячекатаные Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные ГОСТ 9940—62 ГОСТ 9941—62 Электросварные ГОСТ 11068—64 Бесшовные горячекатаные Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные Электросварные Бесшовные горячекатаные ГОСТ 9940—62 ГОСТ 9941—62 ГОСТ 11068—64 450 Х25Т (ГОСТ 5632—61) 470 Х28 (ГОСТ 5632—61) 450 270 : 22 25 300 : 0Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) 520 540 00Х18Н10Т (ГОСТ 11068—64) 500 210 : 15 17 40 37 40 Х18Н10Т (ГОСТ 5632—61) ГОСТ 9940—62 Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные ГОСТ 9941—62 0Х18Н12Б (ГОСТ 5632—61) 540 560 520 540 240 : 210 : 40 35 38 35 1,6 !
94 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.16 Вид труб Бесшовные горячекатаные Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные Бесшовные горячекатаные Бесшовные холоднотянутые, холоднокатаные и теплокатаные Бесшовные горячекатаные ГОСТ или ТУ ГОСТ 9940—62 ГОСТ 9941—62 ГОСТ 9940—62 ГОСТ 9941—62 ГОСТ 9940—62 Марка стали (ГОСТ, ТУ) Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632—61) 0Х17Н16МЗТ (ГОСТ 5632—61) 0Х23Н18 °в °т 'Мк/м* 68, % Мдж/мг не менее 540 500 540 500 940 ***** OQQ #*** # 35 40 37 — ИВ — * По [155]. ** По данным Иркутского НИИхиммаша. *** По РТМ 54—60 Гипронефтемаша. **** По [187]. ***** Для листовой стали при тех же значениях % и V Таблица 2.17 Механические свойства сплавов типа хастеллой [209] Марка Хастеллой В (ЭИ-461) Хастеллой С (ЭП-375) Хастеллой F Вид материала Прокат Литье Лист прокатанный Пруток Литье Лист горячекатаный Пруток Литье Термическая обработка (температура нагрева, охлаждающая среда) Отжиг Без термообработки Закалка 1220° С; воздух Закалка 1165° С; воздух °в °т МН/ II2 б, % не менее 910 520 570 850 560 720 710 510 420 330 360 350 310 290 260 40 6 10 50 5 46 45 20 нв 210—235 190—230 204 199 168 — 159
а •< о ы я о и сл ы сл • о о П ш X ьэ 00 о о п кзю*чо о о о оо §о о о о to 4*. ел ст> о о о осл 00 Оо СО СО СО СП СО ЮСО ^> 01ЮООО -° ° ° °° слоимо ^о ooVtbn'"^ CJ tOO 0ОСЛ н 0о5 «iogg о °» 4* со to II О О О (О *• "J о о о о о о СЛ СЛ Сл О} (оо о ел о осл о ОЭ о , _ ел ' осл ф^ I I о — о о O000t0t04»-^]0 ООООООООО сослслслслоэсъслсэ llOtOOCnOtOOoO g; — — tOCOCOC0C04*-4>- СЛ 00 О — OIOICOOW J»S~4WO»tOOOlO SBSiggjggg © — CO OOO00O ° ° ° -° .Г* !Г* -° .P .° "*. "o> Vi Ъо "to о оо "ел **• 4*ОЮ4*-СЛОЮ00О ел CDS о&Н °я я ел j^co to — ООООООООО ео4*слслслслслслсл со^сл-дослсососл слелооооооо — "to, COCO СО 4^ 4^ СЛОЮ О 4- -J to—1 4* оо о ' ослелслел tototo — cototototo оо *• jo jo о jo ро zn -t* toVowobVob ОООО — — OOO 00 = ooO I s I Ш CO Ы О oa О £j en 4». со to — oooototo*.~jo ООООООООО Ю4*-СЛСл4*СЛСЛСЛО елмсоооо —еооо — слоооооелм-^ — IOtOtOCOC04=-4*4>. ^■lo — оослео — слоо ооооооелоо ооооооосоооо ОО — — OOOOO я 4>. 4"-СОСО to I too ел о ел to*, ел о оо о о о со оо о — 1— I— •— — Ю — toco сл -) to ыоюоюо CO 4ь ОСЛ ш о и а 3 = *. *-со со to I toocn осл ю ю Сл ОО О О О О со 00 о _ — — ь— — tO — toco сл -~j to tooco сл оо 2*s » 5 ^ *j к В и Е £, г» д ■о Н Ю ф он 2 s?r rt X SJ ^я "я »~ 43 СлД " о ее 5 <о й 5° о s< ** Г) о в "-» Ш - р S2 алей 5] и "Ча Н>о £я СЛ = f» 5 §S _я S И а Е 11 Л и •о X Е и 2 га ч > Е к о а ь > со Е *.>.■ О") 2 °°S OP ой °g со я Х B ^ о Сл 4^ CO Ю о о о о to о о о о о сл ся ~о ст> -^1 ~ *. СО ~J *^ О Сл О Сл СЛ i*h *. ел сл ст> CO to СО О) О Сл О Сл СЛ О Ю to to to — _—JO —ОЮ О5"о"о"сл сл — to — О if ^ ш ЕЯ п К Ь СО ° °о О о ел *. со to I I I — ООООЮЮ4ЧО ООООООООО слоосооооо —— OO^-CO^-CnCTicO^^J 00000000)0 сл~~]^оооососоеоо COtOt04»~-ICOrf»^10 оооооослюо Oj-JQO tOjOjOJJOOO bob —'— "—"со Ъа ° Я1,°,°,° Я5.° -° -° •^елсо^о^осо^слел ооооооо — о О _ Jcopf СП >fc. CO tO о о оо to ooooo сл м оо оо со О О СО СО 4*- ooooo rf^ CT) <J) Ы Оо *. toco too о о о о сл оо о о о 59 Соя я gn | ь со 2 я о ж о ?g§*X со to — о о о to to*- ^) о о о оо о о 00 -J -4 00 |— со оо ел оооо сл сл сл о ооо оо ^i оооо ю — — — Cnj3) .Сл^ о"сл"сл о — — — — о о о Я о о о » о si я ос ю я я *-* fD I I *>сл ел оо ^) Ю *■ — о toco сл toco со ^j оо — со to *.СО СЛ О О ЮСО — н н О ы о — ш а _ со со to— I I СЛОООМ*»^ О О О ОО О О ел сл 4^- >£■■ сл t | to tooo оо to — — OOCOCD ' ' to toco со со со а> *■ C75CO ел *■ — ~J о to — — to to , COj»COjfc-_Cn I слЬл"оЪп"сл I I ctjco to о о сл о <о is •II ел *-со to^- I I ооооом^^) оооооооо СО 4^ 4^ Я» &• I** СО СО СЛ СО СО 00 — 00^4 — СО *. — — to to со со ~J СО — СЛ 00 to 00 00 *■ СО СЛ 00 со со to to toco *. о -^ ~a ооо ooooob а " — о о oi ««я ss-g и £ ? № В ь сл *■ со to оо о о о to - оо о о о о о >- 1 ) О to 4»- «SI СО *. *. ** *. СЛ to ел сл *. сп о *. ^- со со о оо — to to to toco -J-«*SO tOCO tO СЛ М 4^ a x a s -S- X ii w5 en — оо осл — I I §5° 4 I
•96 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл 2.18 Марка стали Темпе- материала °С i ЗОХМА (Закалка 870° С, вода. Отпуск 600° С) 25Х2МФА (нормализация 1000°С. Отпуск 650° С, 2 ч) 12Х1МФ (Нормализация 960—1030° С. Отпуск 680—760° С) 12МХ (Нормализация 920° С. Отпуск 680—690° С) 50ХФА (закалка 850° С;\ масло. Отпуск 640° С) 40ХФА Х5 (состояние поставки) Х5М (состояние поставки) Х5М-У (термообработка по режиму ТУ К068—61) 20 200 300 400 500 20 500 525 550 20 500 550 600 20 100 200 300 400 500 550 600 —196 —100 — 40 20 100 200 300 500 20 100 200 300 400 500 —40 20 100 200 300 400 450 20 400 450 500 550 —40 20 200 300 400 500 550 600 ав ат Мн/м* 950 800 800 740 570 950 787 713 664 520 440 360 190 455 431 458 483 458 405 365 312 1300 980 930 875 511 905 940 900 860 870 500 438 385 354 335 330 323 400 362 349 338 294 655 583 561 554 470 406 332 750 650 650 600 500 850 702 674 635 330 320 290 190 284 268 254 292 257 240 225 225 1100 900 834 770 426 850 860 800 750 700 400 204 172 171 160 164 166 220 518 488 480 452 383 270 169 б5. % 12,0 20,0 20,0 19,0 19,0 13,0 13,8 12,3 14,2 25,0 18,0 20,0 23,0 31,5 24,3 20,3 20,3 22,9 22,1 21,6 25,8 10,0 20,0 16,0 20,0 26,0 10,0 30,6 25,4 23,8 23,3 21,5 24,5 22,0 16,3 12,6 11,4 11,1 15,4 17,6 19,8 ан. Мдж/м1 0,90 2,00 1,80 1,60 1,30 1,00 1,14 1,20 0,96 1,50 2,0 1,93 2,01 1,88 1,60 1,82 0,96 0,79 1,45 0,20 0,54 0,67 0,73 0,9 >0,2 1,2 >0,2 1,0 Марка стали и состояние материала Х5ВФ Х8ВФ 0X13 (Закалка 1000— 1020° С, вода. Отпуск 680— 700° С 12 ч. НВ 148—156) 1X13 (закалка 990— 1050° С; масло. Отпуск 740— 750° С воздух) 2X13 (нормализация 1000—1020° С. Отпуск 730—750° С. НВ 187—217) 1Х17Н2 (состояние поставки) Х17 0Х17Т Температура, °С —40 20 100 200 300 400 500 600 —40 20 200 300 400 500 600 —20 20 100 200 300 400 500 600 —40 20 100 200 300 400 500 600 —100 —80 —40 20 300 400 500 550 —70 —40 —20 20 300 450 500 700 800 900 1000 700 800 900 1000 ав ат Мн/м* 537 469 449 443 406 300 193 510 425 400 372 318 206 470 445 410 390 350 220 170 580 580 530 530 490 370 230 720 550 530 440 350 1210 1200 1200 1200 1120 920 950 100 48 25 24 200 100 50 50 382 376 339 327 314 242 134 233 185 172 171 158 117 280 280 250 240 220 190 150 420 420 370 370 360 280 180 520 400 400 365 285 1020 990 970 900 840 730 870 — — % 21,1 18,2 19,2 17,3 16,5 20,5 26,5 25,6 23,1 18,8 17,8 23,8 33,0 25,0 28,0 27,0 22,0 23,0 26,0 М дж/м2 >0,2 1,2 >0,2 1,0 0,06—1,2 2,4 3,6 3,4 3,4 3,5 3,0 20,0 20,0 16,0 22,5 16,0 18,0 18,0 21,0 18,0 16,5 32,5 36,5 8,0 8,0 6,5 16,0 — — 1,0 1,1 2,4 2,5 2,7 2,0 2,4 2,2 0,40 0,42 0,49 0,80 2,00 2,05 2,50 2,23 0,47 0,50 0,52 0,57 0,80 1,20 2,1 1,8 1,7 1,5 2,1 1,8 1,7 1,5
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 97 Продолжение табл. 2.18 Марка стали и состояние материала Х28 (состояние поставки) Х28АН (состояние поставки) Х16Н6 (состояние поставки) 1Х21Н5Т (состояние поставки) 0Х21Н5Т (состояние поставки) 0Х2Ш6М2Т (состояние поставки) Температура, °С 20 200 300 400 500 600 700 800 20 200 300 400 500 800 —196 20 450 500 550 600 —100 — 50 20 100 200 300 400 500 600 —100 — 60 20 100 200 300 400 500 600 —100 — 60 20 100 200 300 400 500 600 «V ат Мн/м* 540 500 470 500 400 170 90 40 540 400 190 1800 1100 950 750 550 430 1000 900 650 650 600 600 500 450 300 1220 1230 600 600 550 500 500 420 300 1210 1160 600 600 550 550 500 500 380 300 300 1550 850 700 550 500 350 700 600 450 450 400 350 350 300 250 730 700 300 300 300 250 250 240 180 640 530 350 350 300 250 300 280 210 в.. % 17,0 17,0 24,0 24,0 25,0 29,0 24,0 10,0 15,0 10,0 18,0 20,0 10,0 10,0 10,0 15,0 20,0 16,0 18,0 35,0 35,0 30,0 30,0 30,0 30,0 35,0 33,0 32,0 32,0 35,0 35,0 35,0 30,0 28,0 30,0 Мдж/мг 0,10 0,25 2,20 1,95 1,80 1,50 1,80 2,10 0,10 2,80 0,8 0,6 0,6 0,6 1,2 1,0 Марка стали и состояние материала Х14Г14НЗТ (Закалка 1050° С; вода или воздух) Х18Н10Т (Закалка 1050° С; вода) 10Х18Н9ТЛ (нагрев 1100°С, 4 ч; воздух. Отпуск 800° С, 10 ч, охлаждение с печью) 0Х18Н12Б (состояние поставки) Х23Н18 (состояние поставки) Х23Н18 (закалка 1180° С; вода. Старение 800° С, 4 ч) Температура, °С —253 —196 20 100 200 300 400 500 600 —253 —196 — 70 — 40 20 300 400 500 600 700 800 20 350 400 450 500 550 600 —196 — 70 — 40 20 500 600 650 700 —196 —100 — 70 — 40 20 300 400 500 600 650 700 800 ав ат Мн/м* 1560 1330 750 500 400 400 400 400 330 1850 1200 1190 1010 660 460 450 450 400 280 180 510 340 360 360 350 310 280 1370 980 860 570 400 370 310 250 1050 765 700 650 560 530 530 530 450 370 320 190 550 430 350 200 150 150 150 150 120 650 320 398 300 250 200 180 180 180 160 100 200 200 200 170 190 170 160 340 316 300 245 150 140 120 120 490 320 275 266 240 240 230 215 200 190 190 165 в.. % 40,0 49,3 60,0 60,0 45,0 45,0 40,0 40,0 35,0 32,0 42,0 38,0 39,0 40,0 31,0 31,0 29,0 25,0 26,0 35,0 24,0 11,0 12,0 23,0 17,0 23,0 24,0 31,0 39,8 41,8 53,0 28,0 28,0 31,0 31,0 54,0 54,0 54,0 56,6 60,0 25,0 24,0 25,0 23,5 22,5 19,0 19,0 Мдж/м* 0,95 1,94 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 0,70 2,50 3,00 3,20 3,35 2,60 2,90 2,00 2,00 2,60 0,80 0,60 0,70 0,80 0,70 1,00 0,90 2,1 2,4 2,5 2,4 2,5 1,08 1,20 1,60 1,50 1,50 1,75 1,80 1,90 1,75 1,80 7 А А Латинский и А Р Толчинскии
98 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.19 Характеристика ползучести и длительной прочности сталей ([7, 15, 68, 88, 155, 209] и по ГОСТу 10500—63) Марка стали и состояние материала 20 (состояние поставки) о о «J а >> я а ta с ж <и 400 425 450 475 500 25 (состояние поставки) 30 (состояние поставки) 40 (состояние поставки) 12МХ (нормализация 920° С, воздух. Отпуск 680—690° С, воздух) 12Х1МФ (нормализация 960—980° С. Отпуск 740—760° С, воздух) 25X1МФ i (нормализация 880—900° С, масло. Отпуск 640—660° С, вода) 25Х2МФА (закалка 870— 880° С, масло. Отпуск 650° С) 400 425 450 475 500 400 425 450 475 500 400 450 500 450 480 510 540 480 520 560 580 500 550 450 500 550 600 ПЛ °дл Мн/мг я о.» £*» ч*8 £■§8 С =rS 100 75 50 36 25 —ч is! « S. =5 я Е.. CcS 93 75 56 40 30 105 80 53 36 25 ПО 83 55 36 22 103 50 30 200 150 70 35 190 130 84 62 80 30 — 105 80 59 42 30 112 84 60 42 30 — 233 80 31 эр о ГО — 250 160 110 200 140 120 260 100 290 100 50 8 т 80 60 40 — 190 97 44 270 200 120 70 200 160 108 90 — 210 60 32 Марка стали и состояние материала 18ХЗМВ (нормализация 890—910° С, масло. Отпуск 660—680° С, воздух 20ХЗМВФ (закалка 1030— 1080° С, масло. Отпуск 660—700° С, воздух) о га о. га о. •и с Е V ь 450 500 550 500 550 580 апл °дл Мн/м* га л а." я «о 160 150 100 50 ЗОХМА (закалка 870— 880° С, масло. Отпуск 650° С) 1X13 (закалка 990— 1050° С, масло. Отпуск 740—750° С, воздух) 2X13 (закалка 980— 1040° С, масло или воздух. Отпуск 150—370° С) Х5М (отжиг 850—860° С. Охлаждение в печи) Х5М-У (нормализация 1000°С. Отпуск 700° С, воздух Х5ВФ (отжиг 850—870° С. Охлаждение в печи до 700° Q Х8ВФ (отжиг 850—860\С. Охлаждение в печи) 450 500 550 400 425 450 500 450 475 500 530 550 450 500 550 600 650 500 550 600 500 550 600 650 500 550 600 650 ПО 70 35 123 105 57 128 76 48 30 — 60 38 28 — я ? a Stag 1 сёз — 97 73 43 22 11 — 61 46 27 о га т — 340 200 140 300 190 ПО — 140 92 50 37 228 120 70 120 89 65 31 8! 50 31 а* | га т — 300 160 100 230 135 77 270 220 120 260 180 160 76 114 71 45 26 190 88 53 92 70 52 23 61 38 2»
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 99 Продолжение табл. 2.19 Марка стали и состояние материала Х23Н18 (закалка 1180° С; вода) Х18Н10Т (нагрев до 1050— 1100° С; воздух или вода. Отпуск 800° С, 10 ч) Температура, "С 650 700 800 450 500 540 550 560 580 609 650 апл адл Мн/мг При деформации в 1% за 100 000 ч — 75 30 При скорости ползучести 10~7 мм/{мм-ч) 54 35 12 155 ПО 81 75 69 57 48 30 За 10 000 ч 115 60 21 150 80 За 100 000 ч 80 35 12 ПО Марка стали и состояние материала 10Х18Н9ТЛ (нагрев до 1100° С, 4 ч; воздух. Отпуск 800° С, 10 ч, охлаждение с печью) Х17Н13М2Т (состояние поставки) Температура, "С 550 600 600 650 700 900 1000 °пл адл Мн/м' При деформации в 1% за 100 000 ч — При скорости ползучести Ю-7 мм/{мм-ч) 120 70 50 За 10 000 ч 200 160 40 8,5 3,9 За 100000 ч 160 130 28 4,8 2,0 Таблица 2.20 Характеристика релаксационной стойкости сталей [15, 106] Марка стали ЗОХ 38ХА 12Х1МФ 20ХЗМВФ Температура испытаний на релаксацию напряжений, •С 400 450 450 500 450 500 Начальное напряжение, Мн/м* 200 250 250 300 200 300 250 300 200 350 Остающееся напряжение, Мн/м*, по истечении времени, ч 100 87 224 — 500 62 215 — 1000 53 212 169 202 125 180 178 217 125 225 2000 — 205 — 3000 31 200 — 4000 — 196 — 6000 — 195 _ 10 000 — 182 (151) (184) (106) (140) 160 195 НО 184 '*
100 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.20 Марка стали 25Х2МФА 25Х2М1Ф 25ХШ1ФБР 1X13 2X13 Температура испытаний на релаксацию напряжений, °С 500 525 550 525 540 565 400 450 400 450 Начальное напряжение, Мн/м' 250 350 300 350 250 400 250 350 250 350 250 350 200 250 300 200 250 300 250 300 350 250 300 350 Остающееся напряжение, Мн/м2, по истечении времени, ч 100 — 166 202 500 — 155 167 231 1 193 133 151 173 — 114 132 152 — 1000 175 235 170 190 ПО 178 170 235 160 216 135 185 148 163 186 109 124 145 175 207 230 109 130 149* 2000 — 3000 — 144 1 141 159 186 102 117 135 — 158 183 98 112 128 — 4000 — 139 154 179 92 109 123 — 5000 — 138 153 178 88 107 118 163 170 195 80 96 113 10 000 130 190 100 120 43 65 157 182 150 197 130 177 121 138 160 72 95 101 — Примечание Значения в скобках получены экстраполяцией
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 101 Таблица 2.21 Физические свойства сталей, специальных сплавов и чугунов ([66, 155, 200, 209] и РТМ 54—60 Гипронефтемаша) Марка ВМСт.Зкп ВМСт.Зсп ВМСт.5сп МСт.5 d Л t- о о X ь« §^ 7850 20; 20Л j 7860 25; 25Л 30; 35; 35Л 40 45; 45Л 15К; 20К; 22К 16ГС (ЗН) 09Г2С (М) 10Г2С1 (МК) 10Г2 20Х ЗОХ 38ХА; 40Х 12МХ 7850 7860 7820 7850 Коэффициент линейного расширения при 20—100" С а*-106, "С"1 11,90 12,25 12,20 12,10 11,95 11,85 Коэффициент теплопроводности при 20—100° С 50,0 51,9 50,6 47,9 51,9 48,2 11,30 50,6 12,00 11,30 11,00 11,50 12Х1МФ | 7840 | 10,80 15ХМ 1 7850 | 11,00 15ХШ1ФЛ I 7840 | 11,20 40ХФА 1 7820 11,00 25Х1МФ 25Х2МФА 20ХЗМВФ Х5; 20Х5ТЛ 7840 7800 7760 Х5М; 20Х5МЛ | 7750 10,80 11,30 12,30 11,00 10,70 0X13 7760 | 10,50 1X13; 10Х13Л | 7720 10,15 50,0 Модуль нормальной упругости при 20° С Е, Гн/м' 210,0 198,2 202,0 209,3 214,0 211,0 210,0 49,4 | 207,0 46,5 | 218,0 46,0 | 200,0 43,8 | 206,5 35,6 213,0 — 41,5 52,4 41,8 39,8 35,6 36,6 25,1 2X13; 20Х13Л 1 7670 I 10,20 | 22,1 210,0 214,0 212,0 213,0 207,0 204,0 206,0 216,8 217,8 Марка 3X13 Х17 0Х17Т Х25Т; 15Х25ТЛ Х28 Х28АН Х28Н4 75Х28Л; 185Х34Л 1Х17Н2 Х16Н6 А О 7670 7750 7700 7600 7630 7600 7300 7750 7800 06НЗ 7900 1Х21Н5Т 0Х21Н5Т 0Х22Н5Т 0Х21Н6М2Т Х14Г14НЗТ 7600 7700 Коэффициент линейного расширения при 20—100° С а*. 10е. "С"1 10,20 10,40 10,00 8,64 8,60 9,40 10,30 11,30 — 10,20 9,60 Коэффициент теплопроводности при 20—100° С к, вт/(м-°С) 25,1 16,8 17,8 25,1 18,0 20,9 — 17,2 Модуль нормальной упругости при 20" С Е, Гн/м' 215,8 232,0 200,0 220,2 200,0 170,0 196,2 — 187,1 199,1 9,50 12,6 | 193,0 7800 | 16,00 14,7 | 198,0 Х15Н9Ю j 7660 10,30 1 13,4 195,0 0Х18Н10Т 7900 I 16,60 | 24,7 | 195,2 .0Х18Н12Б I 7930 | 16,80 | 15,8 | 196,2 Х18Н10Т | 7900 16,60 16,4 | 195,2 10Х18Н9ТЛ ! 7910 Х17Н13М2Т Х23Н18; 0Х23Н18 С15 С17 МФ15 счоо СЧ 12—28 СЧ 15—32 СЧ 18—36 14,80 7900 16,50 7910 6900 7000 7300 15,40 4,70 10,50 15,9 166,8 200,6 13,8 | 200,0 53,4 41,8 — Примечание. Для всех марок коэффициент Пуассона ц, = 0,33.
102 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ 2.3. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СОРТАМЕНТ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 2.22—2.42 приводятся данные по рекомендуемому сортаменту тонко- и толстолистовой стали, двухслойной листовой стали (биметаллу), круглой стали, сортовой профильной стали (угловой и швеллеров) и труб, преимущественно применяемому в химическом аппаратостроении. Таблица 2.22 Рекомендуемый сортамент листовой стали
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 103 Продолжение табл. 2.22 Примечания: 1. Рекомендуемые толщины листовой стали обозначены штриховкой. 2. Размерьфшстов выбирают hJb зависимости от рационального раскроя по ГОСТам 3680—57 и 5681—57. 3. Тонколистовая сталь всех марок применяется обычной точности прокатки (допускаемые отклонения по толщине по классу В ГОСТа 3680—57). Качество поверхности тонколистовой стали — по группе II — а ГОСТа 5582—61. 4. Качество поверхности толстолистовой стали должно отвечать требованиям соответствующих стандартов (ГОСТы ГУ 500—58, 1577—БЗ, 5520—62 и 7350—66). Толстолистовая высоколегированная сталь всех марок применяется по группе А ГОСТа 7350—66. * Допускаемые откоонения указаны только в минусовую- торону. ** Для стали с плотностью р = 7,85.103 кг/м*.
104 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ «£ Таблица 2.23 Рекомендуемый сортамент двухслойной листовой стали (по ГОСТу 10885—94) Толщина листов (суммарная), мм 8; 10; 12; 14 16; 18; 20 22; 24; 25 28; 30 32; 36; 40 45; 48; 50 53; 55; 60 65; 70; 75; 80; 85 90; 95; 100; 105; ПО 120; 125; 130; 140; 150; 160 Толщина плакирующего слоя, мм 2,0—3,0 2,5—3,5 3,0—4,0 3,5—5,0 4,0—6,0 4,5—7,0 5,0—7,5 6,0—12,0 6,0—15,0 6,0—20,0 Максимальные размеры листов, мм Длина 1 Ширина 8000 1800 2500 Максимальная масса одного листа, кг 1200 2000 3500 Таблица 2.14 Сортамент стальной хромованадиевой проволоки марки 50ХФА для пружин (по ГОСТу 3704—47) Диаметр проволоки, мм 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 2,8 3,0 Допускаемые отклонения, мм +0,03 —0,01 +0,04 —0,02 Масса 1 м, кг 0,0039 0,0062 0,0088 0,0121 0,0158 0,0200 0,0247 0,0298 0,0386 0,0485 0,0555 Диаметр проволоки, мм 3,2 3,5 3,8 4,0 4,2 4,5 4,8 5,0 5,5 6,0 6,5 Допускаемые отклонения, мм +0,05 —0,03 +0,06 —0,04 Масса 1 м, кг 0,0630 0,0755 0,0890 0,0985 0,1088 0,1250 0,1420 0,1540 0,1865 0,2220 0,2600 Диаметр проволоки, мм 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 Допускаемые отклонения, мм +0,06 —0,04 +0,08 —0,04 Масса \ м, кг 0,3010 0,3470 0,3940 0,4450 0,5000 0,5550 0,6150 0,7450 0,8890 1,0400 1,2100
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 1<>& Таблица 2.25 Рекомендуемый сортамент горячекатаной круглой стали (по ГОСТу 2590—57)
106 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРО ЕНИИ Продолжение табл. 2.25
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 107 Таблица 2 26 Рекомендуемый сортамент угловой равнобокой стали по ГОСТу 8509—57 (материал — Ст.Зкп и ВМСт.Зсп) » Z° - { i .' У \ Щ W///M. ь-\ "" У£ , са N Номер профиля 2 2,5 3,2 3,6 4 4,5 5 5,6 6,3 7,5 8 9 10 1 ■Ш////Л а .f ■* »- Размеры профиля, мм Ь 20 25 32 36 40 45 50 56 63 75 80 90 100 12,5 1 125 14 1 140 16 160 s 3 4 5 6 8 10 12 14 Приме см. в табл. 2 27 • Опт. едел R 3,5 4,5 5,0 5,5 6,0 7,0 9,0 г 1.2 1,5 1,7 1,8 2,0 2,3 3,0 10,0 1 3,3 12,0 14,0 16,0 4,0 4,6 5,3 z0 6,0 7,3 9,4 10,4 11,3 12,6 14,2 15,7 17,8 21,5 22,7 25,1 28,3 35,3 39,0 44,7 J* 'W' J d -■*- 1 Масса 1 м, кг 0,89 1,12 1,81 2,16 2,42 2,73 3,77 4,25 5,72 9,02 9,65 10,9 15,1 22,7 25,5 34,0 / .с to" S <v .1 -1 ► л и ем/м;;/// Размещение рисок для однорядного расположения отверстий под заклепки и болты (по нормали МН 1387—60), мм а 13 15 18 20 22 25 30 35 45 50 55 70 — d 4,5 5,5 6,5 9 11 13 17 21,5 23,5 26 — d6 M4 M5 Мб М8 мю М12 М16 М20 М22 М24 — I * v,/mm;///> R. « 1- Профиль детали, примыкающей к угольнику в сварных конструкциях (по нормали МН 1385—60), мм Ol 17 22 28 32 36 41 45 51 57 67 72 82 91 114 129 148 h 4 5 6 7 9 11 13 15 с 3 4 5 6 7 9 10 12 14 16 'i 1,0 1,5 2,0 3,0 * .«* Наименьший радиус гиба профиля *, мм В горячем состоянии Д1 min 95 120 150 170 195 220 240 270 305 360 385 440 485 600 680 780 °а mln 85 ПО 140 155 175 200 220 250 280 330 350 400 440 550 620 700 В холодном состоянии Л1 mln 345* "2 mln 335 435 1 425 555 630 705 800 880 540 615 690 775 860 990 1 965 1110 1 1085 1330 1420 1600 1765 2205 2485 2830 1285 1375 1560 1720 2150 2425 2760 \ а н и е. Размещение рисок для двухрядного шахматного расположения отверстий под заклепки и болты ен по формулам, приведенным в нормали Н 834—53 завода Уралхиммаш.
Рекомендуемый сортамент неравнобокои угловой стали по ГОСТу 8510—57 (материал — Ст.Зкп и ВМСт.Зкп) Таблица 2.27 1 Исполнение I wM/m /?,■ £ ■•\ W/////////M J в Ъшм;мм;щ а для проек технически и О Я w S £ ч о ТЕКЛ КОПИ »0> ЛЕКТ КИИ] РОН ных и о о я и .PRO и КТА 3 ORG Размеры профиля, лгж 3,2/2 4/2,5 4,5/2,8 32 40 45 20 25 28 3,5 4,0 5,0 1,2 1,3 г0 4,9 5,9 10,8 13,2 1,7 6,8 15,1 1,17 1,48 2,20 Размещение рисок для двухрядного шахматного расположения отверстий под заклепки и болты (по МН 1387—60), мм Л, Профиль детали, примыкающей к угольнику в сварных конструкциях (по МН 1385—60), мм 17 22 29 37 24 41 Наименьший радиус гиба профиля*, мм В направлении меньшей полки В горячем состоянии Е о; В холодном состоянии 100 130 145 90 370 115 130 470 520 360 455 505 В направлении большей полки В горячем состоянии 140 180 200 130 155 185 В холодном состоянии 520 655 735 510 630 720
Продолжение табл. 2.27 Номер профиля 5/3,2 5,6/3,6 6,3/4 7,5/5 8/5 9,5/5,6 10/6,3 12,5/8 14/9 16/10 Размеры профиля, мм В 50 56 63 75 80 90 100 125 140 ь 32 36 40 50 56 63 80 90 160 100 Прим * Опред s 4 5 6 8 10 12 R 5,5 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 г 1,8 2,0 2,3 2,7 3,0 3,3 3,7 4,0 4,3 г» 7,6 8,4 9,5 12,1 11,7 13,6 15,0 19,2 21,2 23,6 У« 16,5 18,2 20,8 24,4 26,5 30,4 33,2 41,4 45,8 53,2 Масса 1 м, кг 2,49 2,81 3,91 5,69 5,92 8,77 9,87 15,5 17,5 23,6 для двухрядного шахматного расположения отверстий под заклепки и болты (по МН 1387—60), мм А 18 20 30 40 55 60 л, 20 28 35 40 35 40 70 d 6,5 9 11 13 23,5 26 23,5 d6 Мб М8 М10 М12 М22 М24 М22 Профиль детали, примыкающей к угольнику в сварных конструкциях (по МН 1385—60), мм а 28 32 35 44 48 56 71 81 89 а\ 46 52 58 69 73 82 93 116 131 149 Л 5 6 7 9 11 13 с 5 6 7 9 10 12 14 16 Г1 1 1,5 2 3 Наименьший радиус гиба профиля*, мм В направлении меньшей полки В горячем состоянии с Н 165 190 210 260 270 290 325 415 470 525 В 150 170 185 235 245 260 290 375 420 470 В холодном состоянии я В of 600 680 755 935 945 1045 1185 1500 1700 1900 С! 1 ft: 585 660 730 910 920 1015 1150 1460 1650 1845 В направлении большей полки В горячем состоянии а В 05 220 250 285 335 355 400 440 555 630 655 с 6 190 230 260 310 330 370 410 515 580 600 В холодном состоянии е а: 820 925 1050 1240 1310 1470 1635 2050 2315 2600 Е 790 905 1025 1215 1285 1440 1600 2010 2265 2545 е ч а н и е. Размещение рисок для однорядного расположения отверстий под заклепки и болты см в табл. 2.26. елен по фо рмула м, при веденн ым в н ормали н 8а 4 — 53 завода Урал хнмм; ш. 1
о 100 4^ "сл 7,6 7,0 3,0 14,4 8,59 СО о ~ ОШ СО Со СО «О S СО со ~-1 00 о 6,5 (О 210 195 775 760 305 1200 OS 00 о л. о 6,5 со 7,05 8 СП 00 СП о 6,0 со СП с * с 180 170 099 650 245 096 6,5 сл со 7,2 2,5 12,4 5,90 1 1 1 1 СП ts3 --а 6,5 со N3 п ь. п 155 145 580 570 200 780 4,4 6,0 S из £ СП ел о СО N3 O'Z 11,6 4,84 СО 00 со со 6,0 N3 Оо 135 125 500 490 150 600 Номер профиля »■ о- сл - Л •> а Масса 1 м а о. о. с Ь. ^ о. L (-D I (-D Л, (+0.5) a* (+D «ь <* -\ Д1 min ^a mm Rl min °a min °з ram ^3min Размеры профиля, мм , кг Полка Стенка Размещение рисок для отверстий под заклепки и болты (по МН 1387—60), мм Профиль детали, примыкающей к швеллеру в сварных конструкциях (по МН 1385—60), мм В горячем состоянии В холодном состоянии В горячем состоянии В холодном состоянии По оси у — у По оси X — X Наименьший радиус гиба профиля *, мм п _ \ * '■ * i* ^v-Я 11^".' ss ^r чЛ * " 'Й i у Г i / 1 >«; 1 H? «а_ -I 7 | 1 -Йтг*-^ П ^411 IW4VW44 5" * rw * Г i яс 1 '■'—f~ > ^ ' \ ; b ~« i JV ^0 1 -—1 4; ~*1 ^ ■ * ^ 1 , г £b£> J ч be J?» 13 екомендуе мый с ■о 8 I н В велл ров S U О ч Зкп S МСт ы 2 а а о "1 ОСТу 8240—56 Таб лица NO ►о Оо HHHHOdXOOlVdVUUV WOXOHhHWHX 9 iqifVHdaiVW HNHHOHtMAdlDHOM
Продолжение табл. 2.28 Номер профиля 12 14а 16а 18а 20а 22а 24 а 27 30 36 Размеры профиля, мм h 120 140 160 180 200 220 240 270 300 360 ь 52 62 68 74 80 87 95 100 ПО * Определе s 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,4 5,6 6,0 6,5 7,5 н по ф t 7,8 8,7 9,0 9,3 9,7 10,2 10,7 10,5 11,0 12,6 ормулс R 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 12,0 14,0 м, npi г 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 иеденн *о 15,4 18,7 20,0 21,3 22,8 24,6 26,7 24,7 25,2 26,8 ым в н Масса 1 м, кг 10,4 13,3 15,3 17,4 19,8 22,6 25,8 27,7 31,8 41,9 ормал! Размещение рисок цля отверстий (по МН 1387—60), мн Полка а 30 35 40 45 50 60 70 i H 8 а 17 20 23,5 26 34-5 "б М16 Ml 8 М22 М24 3 зав Стенка <Ь 38 42 50 55 60 65 70 75 зда У А 44 56 60 70 80 90 НО 130 160 210 ралхк di 13 15 17 30 23,5 26 ммаа d6x MI2 М14 М16 MI8 М22 М24 . Профиль детали, примыкающей к швеллеру в сварных конструкциях (по МН 1385—60), мм т 107 126 146 166 185 205 225 255 285 342 х 99 116 134 153 171 190 208 239 268 323 о" + 6,5 7,0 7,5 9,0 + 47 57 63 69 76 83 90 94 104 е 7 8 9 10 с 4 5 6 7 8 10 Г1 1,5 2,0 2,5 3,0 Наименьший радиус гиба профиля *, мм По оси у — у В горячем состоянии Е 245 310 325 355 385 420 460 475 510 565 с 1 о? 225 280 295 325 350 380 В холодном состоянии с Е of 900 1120 1180 1290 1400 1530 415 1675 430 465 510 1735 1850 2050 а S СМ к 880 1090 1150 1260 1365 1490 1630 1690 1805 1995 По оси X — X S Я Si s R к ? <~ СО S п Ё « 370 430 490 550 °Я Е° Ё 1440 1680 1920 2160 615 2400 675 735 830 920 1105 2640 2880 3235 3600 4320 га •а a Е я > Е о Я S3 > а
Таблица й.29 I - Рекомендуемый для химической аппаратуры сортамент труб из углеродистой и высоколегированной стали (по ОН 12—45—62, 26—01—52—67, 26—02—6—66, 26—02—7—66, 26—02—9—66 и 26—02—10—66) Назначение Размеры труб, мм, для сталей марок 20 10Г2 Х5М; Х8 0X13 0Х17Т; Х25Т 0Х21Н5Т 1X21HST 0Х18Н10Т Х18Н10Т Х17Н13М2Т Теплообменники типа «труба в трубе» (типы и основные размеры по ГОСТу 9930—67) 25X3; 38X3,5; 48X4; 48X5; 60X4; 60X6; 76X4; 76X6; 89X5; 89X7; 108X4; 108X6; 108X7; 114X10; 133X4; 133X6; 133X8; 146X11; 159X4,5; 159x6; 159X8; 168X12; 194X5; 194X7; 219X6; 219X7 Кожухотрубные теплообменники (типы и основные размеры по ГОСТу 9929—67) Холодильники и конденсаторы кожухотрубные с плавающей головкой (основные параметры и размеры по ОН 26-02-10—66 и по 26-02-9—66) Теплообменники кожухотрубные с U-образными трубами (основные параметры и размеры по ОН 26-02-7—66) Испарители с паровым пространством (основные параметры и размеры по ОН 26-02-6—66) Теплообменники витые однопо- точные цельносварные стальные с жестким сердечником (основные параметры и размеры по ОН 26-01-52—67) 16X1,6; 20X2; 25X2; 25X2,5; 38X2; 38X3; 57X3 25X2,5 16X1,6; 25X2 25X2,5; 325X9; 426X9; 426Х 12 25X2,5 Теплообменники больших поверхностей теплообмена для азотной промышленности 10X2; 22X2; 32X2,5 16X1,6 20X2; 25X2 25X2,5 25X3; 38X3,5 48X4; 48X5 60X4; 76X4; 89X5; 108X5; 108X7 60X6; 76X6; 89X7; 108X6; 25X3; 48X5; 76X4; 89X7; 108X7; 133X6; 159X6; 38X3,5; 48X4; 60X4; 60X6; 76X6; 89X5; 108X5; 108X6; 114X10; 133X5; 133X8; 146X11; 159X8; 168XJ2 20X2; 25X2; 25X3; 38X2; 56X3,5 20X2; 25X2 20X2; 25X2 12X1,2; 16X1,4
Продолжение табл 1 29 Назначение Змеевики Паровые патрубки для капсуль- ных колпачков колонных аппаратов Сливные патрубки для тарелок колонных аппаратов Насадки для колонн синтеза Окна смотровые Детали внутренних устройств химической аппаратуры Аппараты контактного производства серной кислоты Вакуумфильтры в целлюлозном производстве Варочные котлы в целлюлозном производстве Патрубки штуцеров аппаратов Размеры труб, (мм) для сталей марок 10 20 10Г2 Х5М; ХВ 38X3,5; 38X4; 57x3,5 57X3,5; 70X3,5; 95X4 57X3,5; 89X4; 108X4; 133X4; 159X4,5; 194X6; 273X9 14X2; 18X2; 22X2 — 57X3,5; 89X4 108X4; 159X4,5 16X2; 16X3; 38X2,5; 45X2,5; 76x6; 377X10 50X2,5; 76X3,5 — — — 14X3; 18X3 25X3; 32X3,5 38X4; 45X4 57X3,5; 57X6 76X4; 89X4,5 108X4; 133X4 133X7; 159X4,5 159X7; 194X6 194X10; 219X6 219X8; 245X7 245X10; 273X9 325Х10; 325Х 12 426X9; 426X11 — 25X3 38X3 60X5 76X6 89X6 114X7 140X7 159X7 219X7 219X10 0X13 — 0Х17Т: Х25Т 0Х21Н5Т 1Х21Н6Т 0Х18Н10Т Х1ВН10Т Х17Н13М2Т 38X3; 56X3,5; 76X4 56X3; 70X3; 95X4 56X3; 89X4,5 — — 56X3,5; 89X4,5; 108x6 56X3,5; 89X4,5; 108X6; 133X6; 159X6 18X2 56X3,5; 89X4,5; 108X6 56X3,5; 89X4,5 108X6; 159X6 16X1; 16X2; 28X2; 108X6; 108X12 — — 25X3 32X3 38X3 45X3,5 56X3,5 76X4 89X4,5 108X6 133X6 159X6 50X2,5 — 14X2,5 18X2,5 18X3 25X3 32X3 38X3 45X3 56X3,5 76X4 89X4,5 108X6 63X3,5; 194X28 194X10; 219X12; 273X12; 325X12 14X2,5 18X2,5 18X3 25X3 32X3 38X3 45X3 56X3,5 76X4 89X4,5 108X6 133X6 159X6
114 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.30 Рекомендуемый сортамент труб из стали 09Г2С (М) по ЧМТУ/УкрНИТИ 574—64 для патрубков аппаратов и для трубопроводов химических производств мм 150 200 DHXS. мм 159X4,5 159X6 219X6 219X8 * Для тр ** По оси Допускаемые отклонения * по наружному диаметру ±1% уб обычно* трубы. по толщине стенки +12,5% -15% точности Масса \ и, кг 17,15 22,64 31,52 41,63 Минимальный да0, °у мм мм (по ГОСТу 9842—61) || 450 250 630 300 изготовления. DHXS, мм 273X7 273X9 325Х 10 325 X 12 Допускаемые отклонения * по наружному диаметру ±1,25% по толщине стенки + 12,5% -15% Масса 1 м, кг 45,92 58,60 77,68 92,63 Минимальный радиус гиба **, мм (по ГОСТу 9842—61) 800 900 Таблица 2 3t Рекомендуемый сортамент электросварных труб для обечаек аппаратов с наружным^базовым размером и для газопроводов химических производств (по ГОСТу 10704—63) Dy, мм 400 450 500 600 700 800 DHXs, мм (426X4) 426X5 426X7 426X9 (480X4) 480X5 480X7 480X9 (530X5) 530X7 530X9 (630X5) 630X6 630X9 630Х 10 (720X6) 720X9 720X11 (820X6) 820X7 820X9 820Х 12 П р и м е ч а 1. Трубы, раз 2. Материал i • Трубы, при скаемое клонение по DH, мм ±4,0 ±4,2 ±4,5 ±5,0 ±5,5 ±6,0 я и я: меры ко груб — ci меняемы Масса 1 м, кг 41,63 ру, Мн/мг Для неагрессивных и малоагрессивных сред =s£l,0 51,91 | 1,6 72,33 | — 92,56 s=£l,6* 46,95 | <1,0 58,57 | 1,6 81,65 | — 104,52 64,73 90,28 115,62 77,06 92,33 137,81 «=.1,6* =£=1,6 — =£=.1,6* =£=1,0 1,6 =s=l,6* Для сред- неагрес- сивных сред — =£=0,6 1,0; 1,6; s£l,6* — =££0,6 1,0; 1,6; =5=1,6* — s==0,6 1,0; 1,6; =£=.1,6* — =s=l,0; ==£l,0* 152,89 \ — | 1,6; 1,6* 105,70 | =s£l,6 | — 157,80 =£=1,6* =si>0; =5=1,0* 192,30 | — | 1,6; 1,6* 120,50 140,30 180,00 239,10 торых закл галь ВМСт.С е для плос g=l,0 1,6 =£=1>6* — ючены в ск( сп по ГОС чих привар — =s=.l,0; =s£l,0* 1,6;'1,6* збки, будут Гу 380—60. ных фланце D„, мм 900 1000 1100 1200 1400 постав, в. DHXs, мм (920X6) 920X8 920X9 920Х 10 920X12 (1020X6) 1020X9 1020Х 10 1020Х 14 (1120X6) 1120X9 1120X11 1120X14 (1220X7) 1220Х 10 1220Х 12 1220Х 14 (1420X8) 1420Х 10 1420X12 (1420Х 16) пяться после п скаемое клонение по DH, мм ±6,5 ±7,0 ±7,5 ±8,0 ±9,0 уска ново Масса 1 м, кг Ру, Мн/м* Для неагрессивных И малоаг- рессивных сред 135,20 | =s=l,0 179,90 | 1,6 202,20 224,40 268,70 150,00 224,40 249,10 347,30 164,80 246,60 300,80 381,90 209,40 298,40 357,50 416,40 278,60 347,70 416,70 5^1,6* — Для сред- неагрес- сивных сред — ==£0,6; s£0,6* 1,0; 1,0* 1,6; 1,6* =£=1,0 | — 1,6; ==£1,6* — =£=1,0 1,6; =s£l,6* — =£=1,0 1,6; =5=1,6* — =£=1,0 s£l,6 =s£l,6* 554,00 | — го оборудов ания =S=u,o; s=0,6 * 1,0; 1,0* 1,6; 1,6* — =£=0,6; =£=0,6* 1,0; 1,0* 1,6; 1,6* — =£=0,6; =£=0,6* 1,0; 1,0* 1,6; 1,6* — ~ss=0,6; =£=0,6* 1,0; 1,0* 1,6; 1,6,*
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 115 Таблица 2.32 Рекомендуемый сортамент стальных электросварных труб по ГОСТу 10704—63 для трубопроводов химических производств на ру^2,5 Мя/мг мм 10 DKXS, мм 14X1,5 15 20 25 32 40 18X2 25X2 32X2 32X3** 38X2 38X3** 45X2,5 45X3** Допускаемые отклонения по наружному диаметру ±0,3 мм ±0,4 мм по толщине стенки ± 10% Масса 1 м, кг 0,462 Минимальный радиус гиба *, (по ГОСТу 9842—61) 18 0,789 | 28 1,13 1,48 2,15 1,78 2,59 2,62 3,11 50 60 70 90 °У> мм 50 80 100 125 DHxs, мм 57X3 57X3,5** 89X3 89X4** 108X3 108X4** 133X3,5 133X4** Допускаемые отклонения по наружному диаметру ±0,8% по толщине стенки ± 10% Масса 1 м, кг 4,00 4,62 6,36 8,38 7,77 10,26 11,18 12,73 Минимальный радиус гиба *, мм (по ГОСТу 9842—61) ПО 250 360 400 Примечания: 1. Материал труб —сталь 20 по ГОСТу 1050—60. 2. Для коммуникационных трубопроводов с большим количеством фланцевых соединений и для межцеховых коммуникаций, где применение основного ряда труб вызывает необходимость установки большого количества добавочных опор, допускается применение труб размером 32X3, 38X3, 45X3 взамен труб 32X2, 38X2, 45X2,5. * По оси тр ** Трубы, пр убы. именяемые дл; плоских г риварн) лх фланцев Таблица 2.33 Рекомендуемый сортамент нержавеющих электросварных труб по ГОСТу 11068—64 для трубопроводов химических и нефтехимических производств на ру ^ 2,5 Мн/м2 °у. мм 10 15 20 25 32 DHXS, мм 12X1,4 12X1,8 20X2 25X2 32X2 32X2 5 32X3 38X2 38X2,5 38X3 П р и м е i 1. Матери по ГОСТу 5632- 2. Трубы оговорена при : * Для тр ** По оси Допускаемые отклонения * по наружному диаметру ±0,4 мм ±1% по толщине стенки ±0,2 ММ ±0,25 ММ Масса 1 м, кг 0,365 0,452 0,888 1,13 1,48 1,82 2,15 1,78 2,19 2,59 Минимальный радиус гиба **, мм (по ГОСТу 9842—61) 18 40 50 60 70 мм 40 50 80 100 DHXS, мм 45X2,5 45X3 57X2,5 57X3 60X4 89X3 89X3,5 89X4 102X3,5 102X4 Допускаемые отклонения * по наружному диаметру ±1% по толщине стенки ±0,25 ММ ± 10% ±0,25 мм ±10% Масса 1 м, кг 2,62 3,11 3,36 '4,00 5,52 6,36 7,38 8,38 8,50 9,67 Минимальный радиус гиба **, мм (по ГОСТу 9842—61) 90 110 160 250 360 [ а н и я: »л труб—стали марок 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ, 0Х23Н28МЗДЗТ -61 и сталь марки 00Х18Н10Т по ГОСТу 11068—64. юставляются в термически обработанном состоянии. Поставка труб без термической обработки должна быть >аказе. уб обычной точности изготовления, трубы. 8*
Рекомендуемый сортамент бесшовных труб по ГОСТам 8734—58 и 8732—58 низколегированной и легированной сталей для трубопроводов химических производств на р^«10 Мн/м^ [36, 37] ТабЛица 2.34 'V мм D и X s мм Допускаемые отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру по толщине стенки Масса 1 м, кг " >• &ь ' «О uL о =я с а~ Л * з*- S„-so Я* 1 Мин гиба 9842- ру, Мн/м1 Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для средне- агрессивных сред Для агрессивных сред для сталей марок 20 10Г2 12Х1МФ Х5; Х5М; Х5ВФ; 1Х8ВФ Х5М* 20 ЮГ 2 12Х1МФ Х5; Х5М; Х5ВФ; 1Х8ВФ Х5М' 10 15 20 25 32 40 50 14X1,6 14X3 18X1,6 18X3 25X1,6 0,490 0,814 ±0,3 мм ± 10% 0,647 1,11 0,925 25X3 25X3,5 ±0,5 мм 32X2 ±0,4 мм 32X3,5 38X2 38X3,5 38X4 45X2,5 45X3,5 45X4 :0,5 мм ±0,4 мм -12,5% -15% ,63 ,86 ± 10% 1,48 + 12,5% -15% ; 10% :0,5 ММ ±0,4 мм ±0,5 мм 57X3 57X3,5 57X5 57X6 ±1% +12,5% -15% 10% -12,5% -15% 2,46 1,78 2,98 3,35 2,62 3,58 4,04 4,00 4,62 6,41 7,55 18 «2,5*** «2,5* 28 50 60 :10 «6,4 :10 :10 «2,5 *** :10 «2,5 *** 56,4 :10 «2,5 *** «6,4 «2,5 *** :10 «2,5*** 70 90 :10 :10 «6,4 «2,5 **' «6,4 «2,5 *** «2,5*** :10 ;2,5! ПО «6,4 «2,5 *** «10 «2,5 *** «6,4 «2,5 *** :10 :10 :10 :10 :10 :10 :10 :10 :10 :10 :10 «10 «2,5 *** «10 «2,5*** «10 «2,5 *** «6,4 «2,5 *** :10 «6,4 «2,5 *** :I0 «6,4 «2,5 *** «10 «2,5 *** «6,4 «2,5 *** «10 «2,5*** «6,4 «2,5 *** «10 «2,5 *** «10 «2,5 *** :10 :10 :10 ;10 «6,4 «2,5 *** «4 :10 :10 :10 :10 :10 :10 «4 ,4; 10 6,4; 10 «6,4 «:2,5***
Продолжение табл. 24.3 V мм 70 80 100 125 DH X s,mm 76X3,5 76X4 76X5 76X6 76X7 89X3,5 89X4,5 89X6 89X7 89X8 108X4 108X4,5 108X5 108X6 108X7 108X8 108X9 133X4 133X5 133X6 Допускаемые отклонения (Для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±1% по толщине стенки +12,5% -15% Масса 1 м, кг 6,26 7,10 8,75 10,36 11,91 7,38 9,38 12,28 14,16 15,98 10,26 11,49 12,70 15,09 17,44 19,73 21,97 12,73 15,78 18,79 Минимальный радиус гиба *, мм (по ГОСТу 9842—61) 225 250 360 400 Ру. Мн/мг Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для средне- агрессивных сред Для агрессивных сред для сталей марок 20 =£=6,4 10 ===2,5*** — =5=6,4 10 s=2,5 *** — =5=6,4 г==2,5*** — 10 — =5=6,4 ==;2,5 *** 10 — 10Г2 =£=6,4 <2,5*** — «=6,4 ^2,5*** — =5=6,4 ^2,5 *** — =5=6,4 s=2,5 *** — 12Х1МФ =5=10 — =5=10 — =s=6,4 10 — =5=6,4 10 — Х5; Х5М; ХБВФ; 1Х8ВФ =5=10 — =£=6,4 10 — =5=6,4 10 — =£=6,4 — 10 Х5М** — ^10 — 20 — =5=6,4 ^2,5*** 10 — =£=4 ==с2,5 *** 6,4 10 — ===6,4 ==с2,5 *** — 10 — 10Г2 — =£=6,4 s£2,5 *** — «=4 ===2,5 *** 6,4 — =5=6,4 =5:2,5 *** — — 12Х1МФ =5=4 — 6,4; 10 — =£=2,5 4 6,4 10 — =5=2,5 4 — 6,4 — 10 — =5=2,5 — 4 Х5; Х5М; ХБВФ; 1Х8ВФ =5=4 — 6,4; 10 — =£=2,5 4 6,4 10 — =5=2,5 4 — 6,4 — 10 — =5=2,5 — 4 Х5М** — =5=4 6,4 . —
Dy- мм 125 150 175 200 DHX s.um 133X7 133X9 133X10 159X4,5 159X6 159X7 159X8 159X10 159X11 194X5 194X6 194X7 194X8 194X9 •194X 10 194X12 219X7 219X8 219X9 219X10 219X11 219X14 Допускаемые отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±1% По толщине стенки + 12,5% -15% Масса 1 м, кг 21,75 27,52 30,33 17,15 22,64 26,24 29,79 36,75 40,15 23,31 27,82 32,28 36,70 41,06 45,38 53,86 36,60 41,63 46,61 51,54 56,43 70,78 Минимальный радиус гиба *, мм (по ГОСТу 9842—61) 400 450 630 py, Мн/м* Для неагрессивных и ыалоагресснвных сред 20 — =£6,4 ==£2,5 *** 10 — ===6,4 «£2,5 *** 10 — ==£б,4 г=£2,5 *** — 10 — 10Г2 — s£6,4 s£2,5 *** — =£=6,4 ^2,5 *** — s£6,4 ==£2,5 *** — 12Х1МФ — «£6,4 10 — s£6,4 10 — «£б,4 10 — Для средне- агрессивных сред для сталей марок XS; X5M; Х5ВФ; 1Х8ВФ — ^6,4 10 — s£6,4 10 — «£б,4 — 10 — XSM** — s£l0 — «£l0 — S^IO — 20 S£6,4 ,=£2,5 *** — 10 — «£4 =s£2,5 *** 6,4 — 10 — ==£6,4 ==£2,5 *** — 10 — s?4 s£2,5*** — 6,4 — 10 10Г2 «£б,4 s£2,5 *** — «S4 ==£2,5 *** 6,4 — «£б,4 г=£2,5 *** — s£4 ==£2,5 *** — 6,4 — Продолжение табл. 2.34 Для агрессивных сред 12Х1МФ 6,4 10 — «£2,5 4 — 6,4 10 — «£2,5 4 — 6,4 10 — «£2,5 4 6,4 10 — Х5; Х5М; Х5ВФ; 1Х8ВФ 6,4 10 — «£2,5 — 4 6,4 10 — «£2,5 — 4 6,4 10 ==£2,5 — 4 6,4 10 Х5М" 10 — «£4 6,4 — 10 — «=4 6,4 — 10 — «£б,4 — 10 —
Продолжение табл. 2.34 DV мм 250 300 350 DH X s.mm 273X7 273X8 273X9 273X11 273Х 12 273Х 14 273Х 16 325X9 325Х 10 325Х 12 325Х 14 325Х 16 325Х 18 377X9 377Х 10 377Х 12 377Х 14 377Х 16 377Х 17 377Х 18 377X20 отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±1,25% по толщине стенки + 12,5% -15% ± 12,5% + 12,5% -15% + 12,5% + 12,5% -15% + 12,5% Масса 1 м, кг 45,92 52,28 58,60 71,07 77,24 "89,42 101,41 70,14 77,68 92,63 107,38 121,93 136,28 81,68 90,51 108,02 125,33 142,44 150,93 159,36 176,08 Минимальный радиус гиба *, мм (по ГОСТу 9842—61) 800 900 1120 ру, Мн/м1 Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для средне- агрессивных сред Для агрессивных сред для сталей иарок 20 5£б,4 ^2,5 *** — 10 — 5^6,4 ==£2,5 *** — 10 — s^4 ^2,5 *** 6,4 — 10 — 10Г2 ^6,4 sg2,5*** — =s£6,4 =з£2,5 *** — sg4 =s;2,5 *** 6,4 — 12Х1МФ ==S6,4 — 10 — ==£6,4 — 10 — «£б,4 — 10 — XS; X5M; Х5ВФ; 1Х8ВФ — =5=6,4 — 10 — sSM — 10 — sS6,4 — 10 — XSM" — s£l0 — sglO <2,5*" — «SlO — 20 *S4 ^2,5 *** 6,4 — 10 — «S4 s^2,5 *** — 6,4 10 — =SS4 sS2,5 *** — 6,4 "* — 10 10Г2 — =S4 ^2,5 *** 6,4 — ^4 — 6,4 — =?4 ^2,5 *** — 6,4 — 12Х1МФ 5^2,5 — 4 6,4 10 *S4 — 6,4 10 — , sg4 6,4 — 10 — X5; X5M; Х5ВФ; 1Х8ВФ — =ss2,5 4 6,4 — 10 «S4 — 6,4 — 10 — ^4 6,4 — 10 • X5M" s£6,4 — 10 — «S6,4 .—. 10 — ==£6,4 10 —
Продолжение табл. 2.34- мм 400 DH X s.MM 426Х 10 426X11 426Х 12 426Х 14 426Х 16 426Х 17 426Х 18 426X20 426X22 Допускаемые отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±1,25% по толщине стенки + 12,5% -15% + 12,5% Масса 1 м, кг 102,59 112,58 122,52 142,25 161,78 171,47 i81,ll 200,25 219,19 Минимальный радиус гиба*, мм (по ГОСТу 9842—61) 1250 ру, Мн/мг Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для средне- агрессивных сред Для агрессивных сред для сталей марок 20 г£4 5^2,5 *** 6,4 — 10 Г2 s£4 sg2,5*** 6,4 — 12Х1МФ — ==£6,4 — 10 — Х5; Х5М; Х5ВФ; 1Х8ВФ — ;?£б,4 — 10 — Х5М** — «СЮ — 20 — s£4 sg2,5 *** — 6,4 — 10Г2 — «S4 ^2,5*** — 6,4 — 12Х1МФ — s?4 — 6,4 — 10 — Х5; Х5М; ХБВФ; 1Х8ВФ — sg4 — 6,4 — 10 Х5М** — s£6,4 — 10 — Примечания: 1. Допустимое рабочее давление для принятой ступени условного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости от марки стали и температуры рабочей среды. 2. Размеры труб 14X 1,6; 14X3; 18Х 1,6; 18X3; 25Х 1,6; 32X2; 38X2; 38X4 и 45X2,5 мм соответствуют ГОСТу 8734—32, остальных труб—ГОСТу 8732—58. 3. Для трубопроводов на р < 1,6 Мн/м' применение бесшовных труб по ГОСТам 8732—58 и 8734—58 из стали марки 20 и возможность замены их электросварными трубами по ГОСТу 10704—63 решается проектными организациями в зависимости от условий работы трубопровода и характера среды. 4. Для коммуникационных трубопроводов с большим количеством фланцевых соединений и для межцеховых коммуникаций, где применение основного ряда вызывает необходимость установки большого количества добавочных опор, допускается применение труб размерами 14X3; 18X3; 25X3; 32X3,5; 38X4; 45X4 взамен труб размерами 14X1,6; 18X1,6; 25X1,6; 32X2; 38X2 и 45X2,5 мм. 5. Трубы с L>u — 175 мм применяются только для тепловых сетей. На D = 175 мм общепромышленная арматура не выпускается. 6. Толщины стенок труб рассчитаны в соответствии с нормами Госгортехнадзора и приняты для неагрессивных и малоагрессивных сред для труб из стали марок 20 и 10Г2 без прибавки на коррозию, а для труб из легированной стали марок 12Х1МФ, Х5, Х5М, Х5ВФ и 1Х8ВФ, применяемых нар„=6,4 Мн/м' и р„=10 Мн/м2 с прибавкой на коррозию к расчетной толщине в следующих величинах: Для D„ > ШО ми для труб из стали марок 20 и 10Г2, предназначенных дл в следующих величинах; Для Dy < я работы ее среднеагрессивными средами, толщины стенок приняты с прибавкой к расчетной толщине . . . 1.5—2 мм 50-НПП ин 3.5 — 4.5 мм 7, Для неагрессивны неагрессивных сред скорость коррозии металла принята равной < 0,01 мм/год, для малоагрессивных сред —свыше 0,01 до 0,1 мм/год, для сред- 5 и агрессивных сред — свыше 0,1 до 0,5 мм/год. * По оси трубы. ** Сталь со специальной термической обработкой по ЧМТУ/Укр.НИТИ 539—63. *** Трубы, применяемые для плоских приварных фланцев.
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 121 Таблица 2.35 Рекомендуемый сортамент бесшовных труб по ГОСТам 9940—62 и 9941—62 из высоколегированной нержавеющей и кислотостойкой сталей для трубопроводов химических производств на />z/=£ 10 Мн1мг [37] D„, мм 10 15 20 25 32 40 50 70 80 DH X s,mm 14X1,4 14X2,5 18X1,4 18X2,5 25X1,4 25X2,5 32X1,8 32X2,5 38X2 38X3 45X2 45X2,5 45X3,5 56X2 56X3 56X4 75X2,5 75X3,5 76X5 90X3 89X4,5 89X6 Допускаемые отклонения * по наружному диаметру ±0,45 мм ±1,2% + 1,5% -2,0% ±1,2% + 1,5% -2,0% по толщине стенки ± 15% ± 12,5% ±15% ± 12,5% ±15% ± 12,5% +20% -15% ±15% +20% -15% Масса 1 м. кг 0,434 0,709 0,572 0,956 0,813 1,39 1,34 1,76 1,78 2,59 2,12 2,62 3,58 2,66 3,92 5,13 4,46 6,17 8,75 6,43 9,38 12,28 Минимальный радиус ги- ба**, мм (по ГОСТу 9842—61) 18 28 50 60 70 90 ПО 225 250 ру, Мн/м' Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для агрессивных сред Для сталей марок Х18Н10Т ==£10 — ==£10 — ==£10 — =£10 — ==£10 — =£6,4 10 — =£6,4 10 0Х17Т Х2Й Х17Н13М2Т S^IO — =£10 — =£10 — =£10 — ==£10 — =£6,4 10 — ==£6,4 10 - | - ==£6,4 10 — =£6,4 10 — =£6,4 10 — ==£6,4 10 — 0X17H16M3T 0X23H18 ==£l0 — «£10 — =£10 — =£10 — ==£10 — ==£6,4 10 — ==£6,4 10 — ==£6,4 10 — ==£6,4 10 — 0X21H5T 1X21H5T =£10 — =£10 — =£10 — ==£10 — =£10 — ==£6,4 10 — ==£6,4 10 — ==£6,4 10 — =£6,4 10 — X18H10T — ==£l0 — <£l0 — =£10 — =5=10 — =£10 — =£6,4 10 — =£4 6,4; 10 — =£6,4 10 — ===£6,4 10 0X17T X2ft X17H13M2T — ==£10 — ==£10 — =£10 — ==£10 — =£10 — =£6,4 10 — 0X17H16M3T 0X23H18 — =F£l6 — ==£10 — =£10 — ==£10 — ==£10 — =£6,4 10 — ==£4 I ==£4 6,4; 10 — =£6,4 10 ~ ===£6,4 10 6,4; 10 — =£6,4 10 — ==£6,4 10 0Х2Ш5Т 1X21HST — ==£10 — ==£10 — ==£10 — ==£10 — ==£10 — =£6,4 10 — ==£4 6,4; 10 — =£6,4 10 — =£6,4 10
122 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.35 £>„ X 5,мм Допускаемые отклонения * по наружному диаметру по толщине стенки Масса 1 м, кг ч -2 ЕВ - р„, Мн/м' Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для агрессивных сред Для сталей марок SS5 х£ Г- ОЭ XX оо с* с* XX .-ЮОГ^- sxx s EX £8 XX OO f-H ЮЮ XX XX O—* 100 125 150 175 200 250 300 110X3,5 110X4,5 ±1,2% 9,19 =s=6,4 «£6,4 ==£6,4 ;6,4 : 12,5 11,70 360 10 10 10 10 108X7 133X5 133X6 + 1,5% -2,0% 133X8 +20% ±15% 159X6 159X7 159X9 :1,5% 194X9 194X11 219X10 219X12 273X11 273X 12 273X 14 325X 12 325X 14 +20% -15% 17,44 15,78 18,79 400 24,66 22,64 26,24 450 33,29 s£6,4 ^6,4 10 10 =s=6,4 10 =£6,4 10 41,06 ±15% +20% -15% ±1,5% :15% 49,64 630 51,54 61,26 71,07 77,24 800 89,42 92,63 107,38 900 :I0 :10 ^6,4 10 s£6,4 10 :10 :10 sS6,4 10 <6,4 10 s£4 6,4 10 <6,4 Л0 ==£4 6,4 10 =£4 s£4 6,4 6,4 10 10 s£6,4 =S6,4 10 =S4 6,4 10 s£6,4 10 s£6,4 10 s£4 6,4 10 =£4 6,4 г£б,4 10 =^6,4 10 — 10 Примечания: 1. Допустимое рабочее давление для принятой ступени условного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости ui иарки стали и от температуры рабочей среды. 2. Замена марки X18HI0T на 0Х18Н10Т допускается в обоснованных случаях. 3. Масса труб из тали марки Х17 на 2% меньше, из стали марок Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 1Х21Н5Т на 3% меньше, из стали ыар<и IX17H16M3T на 3% больше, из стали марки Х17Н13М2Т на 2% больше, из стали марки 0X23H1S на 1% больше, чем указано таблице. 4. Толщины стенок труб ^'рассчитаны в соответствии с нормами Госгортехнадзора и приняты для труб, работающих с неагрессивными и малоагрессивными у репами на р„ = 6,4 Мн/м' и р„ = 10 Мн/м' с прибавкой на коррозию к расчетной толщине в следующих ^величинах;,^ Для Dy = Юч-80|жл 1 — 1,5 мм Для Dy > 100 мм 2 мм | * Для труб обычной точности изготовления. ** По оси трубы.
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 123 Таблица 2.36 Рекомендуемый сортамент бесшовных труб из углеродистой, легированной и высоколегированной сталей для трубопроводов химических производств на ру = 16-=-40 Мн/м% [38] Г>„, мм 10 15 20 25 32 40 50 60 DH X s,mm 16X2,5 18X2,5 18X3,5 18X4,5 22X2,5 25X5 25X2,5 25X3,5 28X2,5 28X3 28X3,5 32X5 32X2,5 32X3,5 42X3 42X3,5 48X6 48X2,5 48X4 48X5 60X3 60X4 60X6 60X7 76X6 76X7 76X8 76X10 Допускаемые отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±0,3 ММ ±0,5 мм ±1% по толщине стенки ± 10% + 12,5% -15% Масса 1 м, кг 0,832 0,956 1,25 1,50 1,20 2,47 1,39 .1,86 1,57 1,85 2,11 3,33 1,76 2,46 2,89 3,32 6,21 2,81 4,34 5,30 4,22 5,52 7,99 9,15 10,36 11,91 13,42 16,28 1 Минимальный радиус гн- ба *, мм (по ГОСТу 9842—61) 18 28 50 55 60 70 100 160 225 ру, Мн/м* Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для агрессивных сред Для сталей марок § 25 16 — 20 16 — — 25*" — 16 — 20 — 20 — 16 — 20 25 — 12Х1МФ 40 — 16 *** — 1Й *** 20 — 40 — jg *** — 40 Х5М; Х5ВФ; Х18Н10Т — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — • • X — 16 — 16 — Х17Н13М2Т — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — 8 — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — Х5М; Х5ВФ — 16 — 16 16 — 16 — 16 — 16 — • • X — 16 — 16 — 16 — Х18Н10Т; Х17Н13М2Т — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 —
124 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 2.38 D„, мм 70 80 100 125 150 175 DH X s,mm 76X4 76X5 89X8 89X10 89X4,5 89X6 108X6 108X8 114X6 114X7 114X8 114X10 114X12 133X11 133X16 133X7 133X9 168X16 168X9 168X10 168X11 168Х 12 168Х 14 194X16 194X18 194Х 10 194X12 194Х 14 219X16 219X18 219X20 219X26 Допускаемые отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±1% по толщине стенки + 12,5% -15% ± 12,5% + 12.5% -15% ± 12,5% + 12.5% -15% ± 12,5% ± 12,5% -15,% ±12,5% Масса 1 м, кг 7,10 8,75 15,98 19,48 9,38 12,28 15,09 19,73 15,98 18,47 20,91 25,65 30.19 33,10 46,17 21,75 27,52 59,98 35,29 38,97 42,59 46,17 53,17 70,24 78,13 45,38 53,86 62,15 80,10 89,23 98,15 123,75 Минимальный радиус ги- ба *, мм (по ГОСТу 9842—61) 225 250 360 400 500 630 ру, Мн/м* Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для агрессивных сред Для сталей марок о — 16 — 16 — 20 — 16 — 25 — 20 — 16 — 20 — 25 — 12Х1МФ 16 20 16 — 40 16 20 — 16 — 20 — 16 16 | 20 20 25 — 40 Х5М; Х5ВФ; Х18Н10Т 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — * * 2, ю X. 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — Х17Н13М2Т — 16 — 16 — 16 — 16 — 16 — о CN — 16 — 16 — 16 — 16 — ХБМ; Х5ВФ — 16 — 16 — 16 — . 16 — 16 | 16 — — * * X — 16 — 16 — Х18Н10Т; Х17Н13М2Т — 16 — 16 — 16 1 16 — 16 — 16 — 16 —
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 125 Продолжение табл. 2.36 Dy, мм 200 225 250 300 350 400 марк COOT] уело 12Х норм ИЗ С" ного DHx s, мм 219X11 219X14 245Х 18 245X20 273X32 245Х 14 273Х 18 273X20 273X24 273X25 273Х 14 325Х 28 325 X 38 325Х 16 325X20 325X22 377 X 32 377X45 377X18 377X25 426X28 426X35 426X20 Приме« 1. Допуст и стали и 2. Сортам? зетствует Г вных прохо 3. В табли МФ, Х5М ам ГОСТов * По ос ** Сталь *** Для т гали 12Х1М прохода. <; отклонения (для труб обычной точности изготовления) по наружному диаметру ±1% ±1,25% по толщине стенки ± 12,5% -15% +12,5% + 12,5% -15% + 12,5%. + 12,5% -15% ± 12,5% Масса 1 м, кг 56,43 70,78 100,77 110,98 Минимальный радиус ги- ба*, лл (по ГОСТу 9842—61) 630 710 190,19 | 800 79,76 113,20 124,79 147,38 152,90 89,42 205,09 266,98 121,93 150,44 164,39 272,26 368,44 159,36 217,02 274,83 337,49 200,25 710 800 900 1120 1250 ру, Мн/м' Для неагрессивных и малоагрессивных сред Для агрессивных сред Для сталей марок о — 16 20 25 — 16 20 25 — 25 — 16 , 20 25 — 16 — х 16 20 — 40 16 20 — 16 — 40 16 20 — 40 — н SfflSS ЮЮи XXX — 16 — 16 — 16 — * * ю X 16 — 16 — 16 — 16 — 16 см СО £ г- X — 16 — 16 — 16 — S — 16 — 16 — 16 — 16 юю XX — 16 — 16 — 16 — 16 - 1 - * ю X — 16 — 16 — 16 — ..CN ©те II ОО Г-- XX — 16 — i а н и я: 1мое рабочее давление для принятой ступени условного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости от температуры рабочей среды. нт труб из сталей марок 20, 12Х1МФ, Х5М и Х5ВФ размерами 16X2,5; 18X2,5; 18X3,5; 18X4,5 и 22X2,5 ЭСТу 8734 — 58, остальных труб — ГОСТу 8732 — 58. Сортамент труб из сталей марок Х18Н10Т и Х17Н13М2Т дов до £>„ = 50 мм включительно соответствует ГОСТу 9941 — 62, остальных труб — ГОСТу 9940 — 62. це приведены допускаемые отклонения по наружному диаметру и толщине стенки для труб из сталей марок 20, и Х5ВФ. Допускаемые отклонения для труб из сталей марок Х18Н10Т и Х17Н13М2Т должны соответствовать 9941 — 62 и 9940 — 62 (для труб обычной точности изготовления). и трубы. со специальной термической обработкой по режиму ЧМТУ/УкрНИТИ 539—63. руб, отмеченных этим знаком, применяются фланцы на р„ = 20 Мн/м' того же условного прохода, для труб Ф других размеров на р = 16 Мн/м2 применяются фланцы на р„ = 20 Мн/м' ближайшего меньшего услов- [>ланцы по ГОСТу 1260 — 54.
126 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.37 Рекомендуемый сортамент бесшовных труб для соединяемых сваркой встык трубопроводов высокого давления химических производств на ру= 20-=-100 Мн/м2 [46] мм 6 10 15 25 32 40 60 DH X s, мм 11X2,5 12X3 15X4,5 18X3,5 20X4,5 25X7 25X4,5 25X5 35X9 35X5 38X6 45X9 45X10 50X12 ^45Х6~~ 45X6,5 48X7,5 50X9 57X12 68X16 56X7 57X7 60X8,5 68X12 68X14 83X19 76X9 83X14 102X20 102X22 Допускаемые по наружному диаметру ±0,3 ММ ±0,4 мм ±0,8% ±1,0% ±0,8% ±1,0% отклонения * по толщине стенки ± 10% ±8% ± 10% ±8% ±10% ±8% + 15% -8% ±8% + 15% -8% \ \ ( 1 1 -ч , ■ / Масса 1 м, кг 0,53 0,67 1.17 1,25 1,72 3,10 2,27 2,46 5,77 3,70 4,73 7,99 8,64 11,24 5,78 6,18 7,50 9,10 13,32 20,52 8,46 8,63 10,80 16,57 18,64 29,98 14,87 23,82 40,45 43,41 20 — 32 — 32 — 32 — 20 — 32 — 20 — 32 — 20 — 32 — 20 32 — ">1 WS/Л Л-УАУ/'ЛУЛ X ■ ( 1 W//WWM////. р„, Мн/мг для сталей марок 14ХГС — 64 — 64 — 64 — 50 64 — 50 64 — 50 64 — 50 64 30ХМ<\: 18ХЗМВ — 40 80 — 40 80 — 40 80 25 40 64 80 — 25 — 40 64 80 — 25 — 40 64 80 25 40 64 ( 50 20ХЗМВФ 50 100 — 50 100 — 50 100 32 — 50 80 100 — 32 — 50 80 100 — 32 — 50 80 100 32 50 80 100 Х18Н10Т; 0Х17Н16МЗТ 32 — 32 — 32 — 32 — 20 — 32 — 20 — 32 — 20 32 —
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ Продолжение табл. 2.37 ММ 70 90 100 125 150 200 DH X s, мм 89X11 102X16 114X22 127X28 114X14 127Х 18 140X25 159X36 127Х 14 140X20 159X28 180X40 159X18 180X28 194X36 219X48 194X20 219X32 245Х 45 273 X 60 245X25 273X38 299X50 Примечания 1. Допустимое раС марки стали и темперах 2. Сортамент труб Сортамент труб нз стал 3. Длина L поста * В 14ХГС, £ соответст таблице приве 0XMA, 18ХЗМ вовать нормам Допускаемые отклонения * по наружному диаметру ±1,0% по толщине стенки + 15% -8% Масса 1 м, кг 21,16 33,94 49,92 68,36 34,53 48,38 70,90 109,20 39,0 59,19 90,46 138,11 62,59 104,96 140,27 202,42 85,82 147,58 221,96 315,17 135,64 220,23 307,03 ру, Мн/м* для сталей марок 20 20. 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 14ХГС — 50 64 — 50 64 — 50 64 — 50 64 — 50 64 — 50 ЗОХМА; 18ХЗМВ 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 20ХЗМВФ 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 Х18Н10Т; 0Х17Н16МЗТ 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 очее давление для принятой ступени условного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости от ^"талеТмар^к^о! 14ХГС, ЗОХМА, 18ХЗМВ и 20ХЗМВФ соответствует ЧМТУ/УкрНИТИ 518—63. :й марок Х18Н10Т и 0Х17Н16МЗТ соответствует ГОСТам 9940—62 и 9941—62. вляемых труб должна быть не менее 4,5 м. дены допускаемые отклонения по наружному" диаметру'и толщине стенки для труб из сталей марок 20, В и 20ХЗМВФ. Допускаемые отклонения для труб из сталей марок Х18Н10Т и 0Х17Н16МЗТ должны ГОСТов 9940—62 и 9941 — 62 (для труб обычной точности изготовления).
128 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.38 Рекомендуемый сортамент бесшовных труб для соединяемых на резьбовых фланцах трубопроводов высокого давления химических производств на ру = 20-f-100 Мн/м2 [46] О , мм 6 10 15 25 32 40 60 70 DH X s, мм 15X4,5 25X7 35X9 43X10 45X9 45X10 50X12 51X10 50X9 57X12 68X16 68X13 68X12 68X14 83X19 83X14 102X20 102X22 102Х 16 114X22 127X28 *>* Г"' и^ \ ;> ■=?" у//м ////////Avmv. I i 4mr////////MWA L Допускаемые отклонения * (обычная точность изготовления) по наружному диаметру ±0,3 мм ±0,4 мм ±0,8% ±0,4 мм ±0,8% ±1,0% по толщине стенки ±10% ±8% + 15% -8% Масса 1 м, кг 1,17 3,10 5,77 8,14 7,99 8,64 11,24 10,11 9,10 13,32 20,52 17,63 16,57 18,64 29,97 23,82 40,45 43,41 33,94 49,92 68,36 Ру, Мн/м* для сталей марок 20 32 32 — 32 — 32 — 32 — 32 — 32 — их гс 64 64 64 — 50 64 — 50 64 — ЗОХМА; 18ХЗМВ 80 80 80 — 40 64 80 ~ 40 64 80 — 40 50 1 64 64 80 I — 40 50 64 — 50 64 64 80 40 64 80 20ХЗМВФ 100 100 100 — 50 80 100 50 80 100 — 50 80 100 50 80 100 50 80 100 Х18Н10Т; 0Х17Н16МЗТ 32 32 — 32 — 32 — 32 — 32 — 32 —
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 129 Dy, мм 90 100 125 150 200 £>н X s. мм 114X14 127X18 140X25 159X36 127X14 140X20 159X28 180X40 159X18 180X28 194X36 219X48 194X20 219X32 245 X 45 273X60 245X25 273X38 299X50 Примечани* 1. Допустимое ра от марки стали и темпе 2. Сортамент труб Сортамент труб из стал 3. Длина L поста * В таблице прив< марок 20. 14ХГС, 18 0Х17Н16МЗТ должны с< Допускаемые отклонения* (обычная точность изготовления) по наружному диаметру ±1,0% по толщине стенки + 15% -8% Масса \ м, кг 34,53 48,38 70,90 109,20 39,01 59,19 90,46 138,11 62,59 104,96 140,27 202,42 85,82 147,58 221,96 315,17 135,64 220,23 307,03 : бочее давление для принятой ступени услов ратуры рабочей среды. из сталей марок 20, 14ХГС, ЗОХМА, 18ХЗМ ;й марок Х18Н10Т и 0Х17Н16МЗТ соответстн вляемых труб должна быть не менее 4,5 м. едены допускае ХЗМВ, ЗОХМА >ответствовать мые отклонен» и 20ХЗМВФ нормам ГОСТо я по наружно . Допускаемы в 9940—62 и 99^ Продолжение табл. 2.38 р„, Мн/м* для сталей марок 20 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 14ХГС — 50 64 — 50 64 — 50 64 — 50 64 — 50 ЗОХМА; 18ХЗМВ 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 80 25 40 64 20ХЗМВФ 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 100 32 50 80 Х18Н10Т; 0Х17Н16МЗТ 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 32 — 20 — ного давления определяется по табл. 2.9 в зависимости В и 20ХЗМВФ соответствует ЧМТУ/Укр НИТИ 518 — 63. ует ГОСТам 9940 — 62 и 9941—62. му диамет е отклонен И—62 (для эу и толщ ия для тр труб обычн ине стенки уб из CTaj ой точности для труб ieii марок I изготовле! из сталей Х18Н10Т и 1ИЯ). 9 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
130 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Присоединительные резьбовые концы под линзовые уплотнения для трубопроводов высокого давления на ру = 20-т-100 Мн/м2 (по ГОСТу 9400—63) Таблица 2 39 dhxs, мм Концы присоединительные для труб di DHXS, мм Концы присоединительные для труб 15X4,5 25X7 35X9 43X10 45X9 45X10 50X9 50X12 51X10 57X12 68X12 68X13 68X14 68X16 83X14 83X19 102X16 102X20 102X22 114X14 М14Х1.5 10 8,2 М24Х2 МЗЗХ2 М42Х2 М48Х2 18 13,7 32 28 20,5 42 37 30,1 43 41 40 30,8 45 43 М56ХЗ М64ХЗ М80ХЗ 48 55 41 49,9 60 22 114X22 М110ХЗ 28 35 40 50 72 67 65 65 49,9 55 мюохз мпохз 90 82 100 78,7 67 95,7 75 80 65 70 127Х 14 127X18 М125Х4 127X28 140X20 1,5 М135Х4 140X25 95 78,7 80 115 95 125 109,4 95,7 85 78,7 109,4 115 95 95,7 159X18 159X28 М155Х4 159X36 180X28 180X40 М175Х6 194X20 М190Х6 194X36 219X32 М215Х6 219X48 245X25 М240Х6 245X45 273X38 М265Х6 273 X 60 299X50 М295Х 6 145 136,8 132 109,4 100 120 95,7 162 136,8 132 109,4 115 175 166,2 162 136,8 195 166,2 165 136,8 225 212 195 166,2 245 212 195 166,2 245 212 120 130 140 165 70 75 85 90 105 ПО 120 130 155 Примечание Приведенные в таблице размеры присоединительных концов распространяются также на соединительные части трубопроводов и на арматуру * Диаметр касания с линзой (теоретический справочный размер).
ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 131 Таблица 2.40 Рекомендуемый сортамент бесшовных труб для соединяемых на резьбовых муфтах и фланцах трубопроводов высокого давления на ру — 250 Мн1мг для производства полиэтилена (поданным Иркутского НИИхиммаша) D„, мл 3 6 10 15 25 32 40 п 1. 2. DH X s, мм 12X4,5 | 17X5,5 28X9 40X12,5 63X19 79X23,5 | 98X29 if У ' i с 45° шшшш > Острая кромка\ Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру —0,2 —0,4 —0,5 -0,8 —1,0 —1,5 по внутреннему диаметру ±0,15 ±0,25 ±0,5 ±0,75 ±0,9 ±1,0 Масса 1 м, кг 0,83 1,55 4,20 8,40 20,5 32,0 49,0 Концы присоединительные для труб, d М10Х1 М16Х1.5 1 20 30 М27Х2 | 40 М39Х2 | 45 М60ХЗ М76ХЗ 60 70 М95Х 3 | 85 '. 30 40 50 55 75 85 100 с 0,5 1,0 1,5 римечания: Материал труб — сталь марки 20ХЗМВФ по ГОСТу 10500 — 63 и сталь марки 1Х12В2МФ по ГОСТу 5632 — 61 Сортамент труб и технические требования на их поставку находятся в стадии согласования с УралНИТИ. мм R 1,0 1,5 2,0 2,5 Таблица 2.41 Рекомендуемый сортамент бесшовных биметаллических труб по ГОСТу 10192—62 с наружным слоем из стали 20 и внутренним слоем из меди марки МЗр ММ 10 15 20 25 32 DHXS. мм 14X2 14X2,5 18X2 18X3 25X2,5 25X3 32X3 32X3,5 38X2,5 38X3,5 Приме* 1. Трубы производится г 2. Трубы, сованным техни * Толщин Толщина плакирующего слоя *, мм 0,4—1,1 0,4—1,3 0,4—1,1 0,4—1,4 0,5—1,3 0,5—1,4 0,5—1,3 0,5—1,4 Допускаемые отклонения по наружному диаметру ±0,3 ММ ±0,4 мм по толщине стенки ± 10% Масса 1 м, кг 0,617 0,742 0,823 1,16 1,46 1,70 2,25 2,55 2,30 3,10 м£' 40 50 80 100 125 150 £>я X s, мм 45X2,5 55X2,5 (60X3,5) (60X5) (90X5) (110X5) (135X5) (160X5) 175 | (185X5) 200 | (210X5) Толщина плакирующего слоя *, ММ 0,5—1,3 0,5-1,4 Допускаемые отклонения по наружному диаметру ±0,4 ММ ±0,8% по толщине стенкн ±10% Масса 1 м. кг 2,75 3,41 5,08 6,96 10,76 13,29 16,48 19,63 22,83 26,01 i а н и я: то длине поставляются немерной длины (от 1,5 до 9 м). Поставка труб мерной или кратной длины (до 7 м) ю требованию заказчика, согласованному с заводами-изготовителями труб. размеры которых указаны в скобках, впредь до освоения их массового производства, заказываются по согла- ческим условиям 1 плакирующег о слоя входи т в общую толщи* iy стенк И. 9*
132 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 2.42 Рекомендуемый сортамент стальных труб, футерованных винипластом или полиэтиленом (по ГОСТу 10762—64) "У' мм 0„ X s, мм Si. мм Концы присоединительные для труб, мм Di Ог do Количество отверстий Теоретическая масса * 1 м труб, футерованных пластом полиэтиленом низкой плотности высокой плотности 40 50 80 45X2 2,0 57X3 В,5Х4 3,0 100 114X4 125 140X4,5 4,0 150 165X4,5 4,5 М45Х1.5 78 110 22 М56Х2 90 125 Труб 3" Труб 4" Труб 5" Труб 6" 122 140 24 160 28 180 32 22 2,43 2,33 2,33 20 24 4,43 4,28 7,5 168 210 192 34 240 10 12,5 31 35 24 18 9,36 9,01 26 12,20 11,74 38 40,5 17,27 28 23 20,47 16,51 4,29 9,03 11,76 16,55 19,56 19,61 Примечания: 1. Трубы поставляются длиной L = 1 -Ь8 м. 2. По нормалям машиностроения МН 5030 — 63 — МН 5053 —63 [54] предусматривается выпуск деталей трубопроводов, футерованных полиэтиленом и винипластом (отводы фланцевые с углом 90°, 45° и 30°, тройники равнопроходные и переходные фланцевые, переходы концентрические, втулки буртовые, муфты соединительные, фланцы свободные и полуфланцы на соответствующие условные давления и проходы). * Без учета массы комплектующих деталей (резьбового кольца и свободного фланца).
ГЛАВА 3 ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 3.1. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Цветные металлы и сплавы (алюминий и его сплавы, медь и ее сплавы, никель и его сплавы, титан и его сплавы, свинец и др.) нашли широкое применение в химическом аппаратостроении, преимущественно для сварной, паяной и литой аппаратуры, предназначенной для работы в средах средней и повышенной агрессивности. Алюминий и его сплавы, медь и латунь являются также основными конструкционными материалами для емкостной, колонной и теплообменной аппаратуры газоразделительных установок, работающих при низких температурах (до —254° Q. В табл. 3.1 приводятся рекомендации по выбору марок цветных металлов и сплавов для сварной и паяной химической аппаратуры; в табл. 3.2 — для литых деталей» химических аппаратов; в табл. 3.3 приводятся качественная и механо-технологическая характеристики и даете® общая оценка коррозионной стойкости цветных металлов! и сплавов, нашедших преимущественное применение в химическом аппаратостроении. Таблица 3.1 Цветные металлы и сплавы, рекомендуемые для сварной и паяной химической аппаратуры и для трубопроводов химических производств (по ОН 26-02-7—66, 26-02-9—66, 26-02-10—66, 9-357—62 и [49, 50, 51] Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия о о С: "*ч применения 5.» « £ 5 ё Clo> а. я Виды испытаний материала Примерное назначение Алюминий высокой чистоты АЭ95; А99; А97; А95 (ГОСТ 11069—64) Алюминий технической чистоты А85; А8 (ГОСТ 11069—64) А7; А6; А5; АО; А (ГОСТ 11069—64) Листы (спецзаказ по согласованным ТУ) Листы (ГОСТ 7869—56) Сплавы алюминиевые деформируемые АД00; АД0; АД1; АД (ГОСТ 4784—65) Листы (ГОСТ 7869—56) Листы (ГОСТ 12592—67) Плиты (АМТУ 347—61 сизм. №1,2, 3) Прутки (ГОСТ 4783—49) От —196 до +150 0,6 Определение химического состава по ГОСТам 12697—67— 12706—67 поплавоч- но. Испытание на растяжение (с определением ав и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката Определение химического состава по ГОСТам 11739—66— 11760—66 попла- вочно. Испытание на растяжение (с определением ав и 6) по ГОСТу 1497—61 от партии проката Обечайки, днища и детали внутренних устройств сварной емкостной и колонной химическв» аппаратуры, предназначенной для работы со- средами средней и повышенной агрессивности Обечайки, днища', трубные решетки и другие детали сварной ем^ костной, колонной и теплообменной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами пониженной и средней агрессивности
134 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Сплавы алюминиевые деформируемые Марка (ГОСТ, ТУ) АДОО; АДО; АД1; АД (ГОСТ 4784-65) АД0;АД1;АД (ГОСТ 4784—65) АМц (ГОСТ 4784—65) АМцС (ГОСТ 4784—65) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Трубы катаные и тянутые (ГОСТ 4773—65) Трубы прессованные (ГОСТ 11535—65) Листы горячекатаные (без термообработки) отожженные (ГОСТ 12592—67) Листы (ГОСТ 12592—67) Прутки (ГОСТ 4783—49) Плиты (АМТУ 347—61) Условия применения О о £ От —196 до +150 От —196 До +120 От 196 до + 150 5. v ¥ 0J S ч < О Q.QJ О. Я 0,6 0,25 0,6 Виды испытаний материала На растяжение (с определением ав и 6) по ГОСТам 10006—62 и 4773—65 от партии проката. На продольное сжатие по ГОСТу 4773—65 по требованию чертежа По ГОСТу 11535—65 от партии проката На растяжение (с определением ав и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката Определение химического состава по ГОСТам 11739—66— 11760—66 попла- вочно. Испытание на растяжение (с определением ав и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката По АМТУ 347—61 от партии проката Примерное назначение Трубные пучки и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств Патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств Сварные трубы (по МН 1100—60); отводы с углом поворота 30° (МНИ 05—60), 45° (МНИ 06—60), 60° (МН 1107—60), 90° (МН1108—60 и 1109—60) Dy= 100-ь 1000 мм; отводы продольносварные с углом поворота 90° (по МН 1110—60) Dy= = 100-^500 мм; переходы сварные Dy = 100ч- -н 1000 мм — для трубопроводов химических производств, предназначенных для работы с неагрессивными средами (воздух, кислорсд, азот и ДР-) Обечайки, днища, трубные решетки и другие детали сварной емкостной, колонной и теп- лообменной аппаратуры, предназначенной для работы ' со средами пониженной агрессивности. Сварная емкостная аппаратура для хранения и перевозки жидких кислорода, азота и других газов
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 135 Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Виды испытаний материала Примерное назначение АМцС (ГОСТ 4784—65) АМг2 (ГОСТ 4784—65) Сплавы алюминиевые деформируемые АМг5 (ГОСТ 4784—65) Д1; Д16 (ГОСТ 4784—65) Трубы катаные и тянутые (ГОСТ 4773—65) Трубы прессованные (ГОСТ 11535—65) Листы (ГОСТ 12592—67) Трубы катаные и тянутые (ГОСТ 4773—65) Листы (ГОСТ 12592—67) Прутки (АМТУ 424—58) Плиты (АМТУ 347—61) Прутки (ГОСТ 4783—49) От —196 до +150 От 0 до +150 0,6 1,6 На растяжение (с определением а„ и б) по ГОСТам 10006—62 и " 4773—65 от партии проката. На продольное сжатие по ГОСТу 4773—65 (по требованию чертежа) По ГОСТу 11535—65 от партии проката Трубные пучки и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств Патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств По ГОСТу 12592—67 от партии проката На растяжение (с определением ав и 6) по ГОСТам 10006—62 и 4773—65 от партии проката. На продольное сжатие по ГОСТу 4773—65 (по требованию чертежа) На растяжение (с определением ав, ат и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката По АМТУ 347—61 от партии проката Ходовые перегородки трубных пучков теплооб- менных аппаратов Трубные пучки для нормализованных холодильников и конденсаторов с плавающей головкой по ОН 26-02-10-66 и 26-02-9—66, нормализованных кожу- хотрубных теплообменников с U-образными трубами по ОН 26-02-7—66 и ненормализованной теплообменной аппаратуры Трубные решетки нормализованных холодильников и конденсаторов с плавающей головкой по ОН 26-02-10—66 и 26-02-9—66, нормализованных кожухо- трубных теплообменников с U-образными трубами по ОН 26-02-7—66 и ненормализованной теплообменной аппаратуры; фланцы и бурты приварные аппаратов и трубопроводов химических производств Фланцы свободные аппаратов и трубопроводов химических производств На растяжение (с определением ав, ат и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката Крепежные детали аппаратов и трубопроводов (болты, шпильки, гайки)
136 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения .4 г 5 Виды испытаний материала Примерное назначение Медь техническая Ml; M2; МЗ (ГОСТ 859—66) Медь бескислородная МЗр (ГОСТ 859—66) Листы (ГОСТ 495—50) Доски (ЦМТУ 08-80—68) Прутки (ГОСТ 1535—48) Трубы тянутые, холоднокатаные и прессованные (ГОСТ 617—64) Листы (ЦМТУ 08-70—67) Доски (ЦМТУ 08-80—68) Прутки (ГОСТ 10988—64) Трубы тянутые, холоднокатаные и прессованные (ГОСТ 617—64) От —254 до +250 0,6 На растяжение (с определением ад и б) по ГОСТу 1497—61 от партиипроката По ЦМТУ 08-80—68 от партии проката Обечайки, днища, ходовые перегородки и другие детали паяной емкостной, колонной и теп- лообменной аппаратуры установок разделения воздуха и других газов методом глубокого охлаждения и химической аппаратуры для сред средней агрессивности По ГОСТу 1535—48 от( партии проката На растяжение (с определением ав и б) Ю ГОСТу 10006— 62, на сплющивание по ГОСТу 8695—58 и на борто- вание по ГОСТу 8693—58 от партии проката Трубные пучки и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств На растяжение (с определением о"9 и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката По ЦМТУ 08-80—68 от партии проката По ГОСТу 10988—64 от партии проката На растяжение (с определением ов и б) по ГОСТу 10006—62, на сплющивание по ГОСТу 8695—58 и на бортование по ГОСТу 8693—58 от партии проката Обечайки, днища, ходовые перегородки и другие детали внутренних устройств сварной нормализованной колонной и теплообменной аппаратуры по МН 2177—61 и 2178—61 и сварной ненормализованной аппаратуры для сред средней агрессивности Трубные пучки и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 137 Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Виды испытаний материала Примерное назначение Листы (ЦМТУ 08-70—67) Медь бескислородная МЗр (ГОСТ 859—66) Трубы тянутые и холоднокатаные (ГОСТ 617—64) На растяжение (с определением ов и 6) по ГОСТу 1497—61 от партии проката От —196 до +120 0,6 На растяжение (с определением о"в и 6) по ГОСТу 1497—61 от партии проката Сварные трубы (по МН 1138—60); отводы с углом поворота 30° (по МН 1142—60 и 1150—60), 45° (по МН 1143—60 и 1151—60), 60° (по МН 1144—60 и 1152—60) и 90° (по МН 1145—60 и 1153—60) D^=4004-500 мм; переходы сварные (по МН 1146—60 и 1158—60) Dy= 100-^500 мм; борт- шайбы по 1162—60 Dv= ЮО-нбОО мм и по МН 1163—60 Dy=2Q+ ч-80 мм для трубопроводов химических производств для агрессивных сред (органические кислоты и др.) Отводы с углом поворо- таЗО°(поМН 1154—60), 45° (по МН 1155—60), 60° (по МН 1156—60) и 90° (по МН 1157—60) 0^=20-^-80 мм; отводы с углом поворота 30° (по МН 1142—60 и 1150—60), 45° (по МН 1143—60 и 1151—60), 60° (по МН 1144—60 и 1152—60) и 90° (по МН 1145—60 и 1153—60) Dj,= 100-h н- 350 мм; тройники прямые сварные (по МН 1147—60 и 1159—60), тройники переходные сварные (по МН 1148—60 и 1160—60), тройники прямые сварные с углом 45° (по МН 1149—60 и 1161—60) Dy=100+ 4-350 мм для трубопроводов химических производств для агрессивных сред (органические кислоты и др.)
138 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Латунь Марка (ГОСТ, ТУ) Л62 (ГОСТ 1019—47) ЛС 59—1 (ГОСТ 1019—47) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Листы (ГОСТ 931—52) Прутки (ГОСТ 2060—60) Поковки и штамповки, гр. III (ОН 9-357— 62*) Трубы тянутые и прессованные (ГОСТ 494—52) Прутки (ГОСТ 2060—60) Условия применения о S От —196 до +120 м 3.0 < о о. а 0,6 20 Виды испытаний материала На растяжение (с определением ав и б) по ГОСТу 1497—61 и на загиб на 180° вокруг оправки с радиусом закругления, равным толщине листа, от партии проката На растяжение (с определением ов и б) по ГОСТу 1497—61 от партии проката На растяжение (с определением о„, О0 2 и б) по ОН 9-357—62 от партии поковок или штамповок. Определение химического состава (поплавоч- но) На растяжение (с определением а„ и б) по ГОСТу 1497—61, на сплющивание по ГОСТу 494—52 от партии проката На растяжение (с определением ав и 6) по ГОСТу 1497—61 от партии проката Обечайки, днища и детали внутренних устройств колонной сварной и паяной аппаратуры установок разделения воздуха и других газов методом глубокого охлаждения; трубы сварные (по МН 1113—60), отводы сварные с углом поворота 30° (по МН 1116—60), 60° (по МН 1117—60), 45° (по МН 1120—60) и 90° (по МН 1121—60 и 1122—60), переходы сварные (по МН 1124—60) Dy= 100-5- -5-1000 мм; отводы про- дольносварные с углом поворота 90° (по МН 1123—60) iy= 100-5- -5-500 мм—для трубопроводов для неагрессивных сред (воздух, кислород, азот и др.) Детали внутренних устройств химической аппаратуры для сред средней агрессивности Переходы (по МН 1126—60) Dy= 10 -5- 50 мм для трубопроводов для неагрессивных сред (воздух, кислород, азот и ДР-) Трубопроводы и отводы гнутые из труб (по МН 1125—60) Du=10-r- -5-50 мм для неагрессивных сред (воздух, кислород, азот и др.) Штуцера (по МН 1131—60) и ниппеля (по МН 1132—60) Dy=^ -5-10 мм для трубопроводов для неагрессивных сред (воздух, кислород, азот и др.) к Отраслевая нормаль Министерства судостроительной промышленности.
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 139 Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Виды испытаний материала Примерное назначение Доски (МПТУ 4420—54) ЛЖМц 59-1-1 (ГОСТ 1019—47) Латунь Прутки (ГОСТ 2060—60) Поковки и штамповки, гр. III (ОН 9-357—62) ЛОМш 70-1-0,06 (ГОСТ 1019—47 с изм. № 3) ЛАМш 77-2-0,06 (ГОСТ 1019—47 с изм. № 3) Трубы тянутые (ГОСТ 494—52 изм. № 3) На растяжение (с определением ав, а0 „ и 6) по ГОСТу " 1497—61 от партии проката От —254 до +250 Трубные решетки, фланцы, бурты и другие детали теплообменной и колонной аппаратуры установок глубокого охлаждения На растяжение (с определением 0"e, o0 2 и 6) по ГОСТу ' 1497—61 от партии проката 20 От —196 до +120 На растяжение (с определением ав, а0 2 и б) по ОН 9-357—62 от партии поковок и штамповок. Определение химического состава по- плавочно До +400 6,4 На растяжение (с определением ав и 6) по ГОСТу 1497—61, на сплющивание по ГОСТу 494—52 от партии проката Крепежные детали фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов; детали внутренних устройств аппаратов Тройники прямые (по МН 1127—60), переходные (по МН 1128—60) и с двумя переходами (по МН 1129—60) Dy=\0+ ^50 мм — для трубопроводов для неагрессивных сред (воздух, кислород, азот и др.). Фланцы, крышки плавающих головок теплообменных аппаратов и другие детали аппаратов ответственного назначения Трубные пучки нормализованных кожухо- трубных холодильников и конденсаторов с плавающей головкой по ОН 26-02-10—66 и 26-02-9— 66, работающих ' на пресной воде Трубные пучки той же аппаратуры, работающей на морской воде Бронза Бр.АМц 9-2; Бр.АЖ9-4; Бр.АЖН 10-4- (ГОСТ 493—54) Прутки (ГОСТ 1628—60) От до -196 -400 На растяжение (с определением ав и б) по ГОСТу 1497—61 и на твердость по Бри- нелю по ГОСТу 9012—59 от партии проката Детали внутренних устройств химической аппаратуры для сред средней и повышенной агрессивности
140 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Никель Монель Свинец технический Свинец сурьмянистый Марка (ГОСТ, ТУ) НП2 (ГОСТ 492—52) НП2; НПЗ (ГОСТ 492—52) НПЗ (ГОСТ 492—52) НМЖМц 28—2,5—1,5 (ГОСТ 492—52) CI; C2 СЗ; С4 (ГОСТ 3778—65) CCyl; CCy2; ССуЗ (ГОСТ 1292—67) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Листы горячекатаные (ГОСТ 6235—52) Плиты (ТУ ЦМО 55—64 и 57—65) Прутки (ГОСТ 13083— 67) Трубы (ТУ ЦМО 4—57) Прутки (ГОСТ 1525—53) Листы (ГОСТ 9559—60) Роли (ГОСТ 89—41) Трубы (ГОСТ 167—41) — Условия применения О S От —196 до +500 От —196 до +600 От —40 до +100 5.» г ё 5 § .. *° О. в о. и 1 1,6 — Виды испытаний материала На растяжение (с определением ое, ат и б) по ГОСТу 6235—52 от партии проката На растяжение (с определением сг8, ат и б) по ТУ ЦМО 55—64 и 57—65 от партии проката На растяжение (с определением ав, ат и б) по ГОСТу 13083—67 от партии проката По ТУ ЦМО 4—57 от партии проката На растяжение (с определением ав и 6) по ГОСТу 1497—61 от партии проката. Определение химического состава по ГОСТу 6689—53 по- плавочпо По ГОСТу 9559—60 от партии листов По ГОСТу 89—41 от партии ролей По ГОСТу 167—41 от партии труб По ГОСТу 1292—67 Примерное назначение Обечайки, днища и другие детали емкостной, колонной итеплооб- менной химической аппаратуры для сред высокой агрессивности Трубные решетки теп- лообменных аппаратов того же назначения Детали внутренних устройств химической аппаратуры того же назначения Трубные пучки и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств Шпильки плавающих головок нормализованной теплообменной аппаратуры по ОН 26-02-10— 66 и 26-02-9—66;; валы перемешивающих устройств и другие детали аппаратов для сред высокой агрессивности Кислотостойкая футеровка сварной емкостной аппаратуры из углеродистой стали
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 141 Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Виды испытаний материала Примерное назначение Титан технический ВТ1-00; ВТ1-0; (АМТУ 388—68) Титановые сплавы Титан технический Титановые сплавы Титан технический ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1; ОТ4-2; ВТ4; ВТ5-1 (АМТУ 388—68) Листы (АМТУ 475—67 и СТУ 174-4—65) ВТ1-1 (АМТУ 388—68) ОТ4; ОТ4-1; ВТЗ-1; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 (АМТУ 388—68) Прутки круглые катаные (АМТУ 451—67) Титан ВТ 1-00 и ВТ1-0 От —40 до +150 Титановые сплавы ОТ4-0; ОТ4; ОТ4-1; ВТ4 От —40 до +400 Титановые сплавы ВТ5; ВТ5-1 От —40 до + 450 ВТ1-1 (АМТУ 388—68) Титановые сплавы ОТ4; ОТ4-1; ВТЗ; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 (АМТУ 388—68) Титан технический ВТ1-00; ВТ1-0 (АМТУ 388—68) Титановые сплавы ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1; ОТ4-2; ВТЗ-1; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1; (АМТУ 388—68) Прутки круглые и квадратные прессованные (АМТУ 487—62) Прутки круглые и квадратные кованые (АМТУ 534—67) 10 На растяжение (с определением ов и 6) на загиб по АМТУ 475—67 от партии проката (для толщин SS10 мм) и по СТУ 174-4—65 (для толщин >10 мм) Обечайки, днища, трубные решетки и другие детали химической аппаратуры для сред высокой агрессивности На растяжение (с определением а„ и 6) и на ударную вязкость по АМТУ 451—59 от партии проката На растяжение (с определением 0"„ и б) и на ударную вязкость по АМТУ 487—62 от партии проката На растяжение (с определением ов и б) и на ударную вязкость по АМТУ 534—67 от партии проката Валы, оси, крепежные детали, фланцы воротниковые штуцеров аппаратов и трубопроводов и другие детали аппаратов того же назначения
142 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.1 Металлы и сплавь» Марка (ГОСТ, ТУ) П олуфабри каты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Виды испытаний материала Примерное назначение Титан технический ВТ1-00; ВТ1-0 (АМТУ 388—68) Титановые сплавы Титан технический ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1 (АМТУ 388—68) ВТ1-1 (АМТУ 388—68) Титановые сплавы ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1; ВТЗ-1; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 (АМТУ 388—68) Титан технический ВТ1-0; ВТ1-1 (АМТУ 388—68) Титановые сплавы ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1; ВТЗ-1; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 (АМТУ 388—68) Трубы (АМТУ 386—65) Штамповки и поковки (АМТУ 368—62) Поковки и кованые прутки сечением 100— 250 мм (СТУ 252-10—65) Титан ВТ 1-00: ВТ1-0 От —40 до + 150 Титановые сплавы ОТ4-0; ОТ4; ОТ4-1 ВТ4 От—40 до +400 Титановые сплавы ВТ5; ВТ5-1 От —40 до +450 10 На растяжение (с определением ав и б) и на ударную вязкость по АМТУ 386—65 от партии проката Трубные пучки, змеевики, патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств На растяжение (с определением ае и 6) и на ударную вязкость по АМТУ 368—62 от партии поковок или штамповок Фланцы воротниковые штуцеров и трубопроводов и другие детали аппаратов и трубопроводов ^химических производств На растяжение (с определением ав и б) и на ударную вязкость по СТУ 252-10—65 от партии поковок Фланцы воротниковые аппаратов, трубные решетки и другие крупногабаритные детали аппаратов того же назначения
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 143 Таблица 3.2 Цветные металлы и сплавы, рекомендуемые для литых деталей химической аппаратуры Металлы и сплавы Марка (ГОСТ, ТУ) Полуфабрикаты (ГОСТ, ТУ) Условия применения Ч о О. < Я Виды испытаний материала Примерное назначение Алюминиевый сплав АЛ4 (ГОСТ 2685—63) Фасонное литье (ГОСТ 2685—63) От —196 до +150 1,6 Определение химического состава по ГОСТу 2788—51 или по ГОСТу 7727—60 поплавочно. Испытание на растяжение (с определением ов и о) по ГОСТу 1497—61 на образцах, прилитых к изделию или отлитых одновременно с ним Фасонные крупногабаритные отливки сложной формы (крышки, детали корпуса и внутренних устройств аппаратов), несущие высокие механические нагрузки Латунь ЛС59—1Л (ГОСТ 1019—47) Отливки по согласованным ТУ ЛЖМц 59-1-1 (ГОСТ 1019—47) ЛАЖМц 66-6-3-2 (ГОСТ 1019—47) Отливки гр. III (ТУ НКО 507—63) * От —196 до +120 От —254 до +250 20 До +400 Бронза Бр. АМи 9-2Л; Бр.АЖ 9-4Л; Бр.АЖН 10-4-4Л (ГОСТ 493—54) Отливки (ГОСТ 493—54) От до -196 -250 6,4 Определение химического состава поплавочно. Испытание на растяжение (с определением ов и 6) по ГОСТу 1497—61 на образцах, прилитых к изделию или отлитых одновременно с ним Гайки накидные (по МН 1133—60) для трубопроводов Dy=4-i-10 мм для неагрессивных сред (воздух, кислород, азот и др.) Нагруженные детали внутренних устройств химической аппаратуры для сред средней агрессивности; фланцы и другие детали аппаратов и трубопроводов химических производств Крышки плавающих головок нормализованной теплообменной аппаратуры по ОН 26-02-10—66 и 26-02- 9—66 Корпуса, крышки и другие литые детали сложной конфигурации емкостной, колонной и теплообменной химической аппаратуры для сред средней и повышенной агрессивности * Отраслевая нормаль Министерства химического и нефтяного машиностроения СССР, М. , ВНИИкимаш, 1968.
144 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 3.3 Качественная характеристика, механо-технологические свойства и общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах цветных металлов и сплавов, применяемых в химическом аппаратостроении [27, 59, 91, 92, 107] Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная характеристика Механо-технологические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах А995; А99; А97; А95; А85; А8; А7; А6; А5; АО; А (ГОСТ 11069—64) Алюминий высокой технической чистоты, неупрочняемый термической обработкой. Листовой прокат применяется в отожженном состоянии. Прочностные характеристики металла (о"в, а0?2) низкие АД00; АД0; АД1; АД; АМц; АМцС (ГОСТ 4784—65) Деформируемые алюминиевые сплавы, неупрочняемые термической обработкой. Листовой прокат, прутки и трубы применяются в отожженном состоянии. Механические свойства сплавов удовлетворительные, прочностные характеристики (ад, a0i2) — низкие. Пластические свойства сплавов сохраняются на высоком уровне при охлаждении их до самых низких температур (—196е С и ниже) Металлы и сплавы хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии; в отожженном состоянии они обладают высокой пластичностью, в полунагартованном — средней, а в нагартованном — низкой. Металлы и сплавы хорошо свариваются всеми видами сварки. Обрабатываемость резанием неудовлетворительная Металлы обладают высокой коррозионной стойкостью в концентрированной азотной кислоте при температуре до 55° Сив ряде других сред большой агрессивности Сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах: аммиаке при температуре от —40° до +70° С, газообразном и жидком водороде при температуре от +200° до —254 С, перекиси водорода концентрации 6 и 90% при температуре до 50° С, дихлорэтане при любой температуре до 200° С, газообразном и жидком сернистом ангидриде, сероуглероде, муравьиной кислоте концентрации 3—20% при комнатной температуре, уксусной кислоте любой концентрации при температуре до 50° С и ледяной—при температуре до 40° С, уксусном ангидриде любой концентрации при температуре до 60° С и в других агрессивных средах АМг2; АМг5 (ГОСТ 4784—65) Деформируемые алюминиевые сплавы, неупрочняемые термической обработкой. Листовой прокат, прутки и трубы применяются в отожженном состоянии. Механические свойства сплавов удовлетворительные Сплавы легко деформируются в горячем и холодном состоянии. Пластичность листового материала в отожженном состоянии удовлетворительная. Сплавы хорошо свариваются аргоно-дуговой сваркой и удовлетворительно другими видами сварки. Обрабатываемость резанием удовлетворительная Сплавы в отожженном состоянии обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. Коррозионная стойкость сварных швов такая же, как и основного металла
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 145 Продолжение табл. 3.3 Марка (ГОСТ, ТУ) Д1; Д16 (ГОСТ 4784—65) АЛ4 (ГОСТ 2685—63) Ml; Mlp;- М2; М2р (ГОСТ 859—66) МЗ; МЗр (ГОСТ 859—66) Качественная характеристика Деформируемые алюминиевые сплавы, упрочняемые термической обработкой. Листовой прокат (плиты) и прутки применяются в закаленном и естественно состаренном состоянии. Механические свойства сплавов высокие. Пластические свойства сплавов сохраняются на высоком уровне при охлаждении их до температуры —196°С и более низких Сплав обладает хорошими литейными свойствами. Температура литья в землю и кокиль 680—750° С. Линейная усадка 1%, объемная усадка 3,3%. Жидкотекучесть сплава высокая, герметичность высокая. Сплав не склонен к образованию горячих трещин Медь техническая марок Ml, М2 и МЗ и медь бескислородная марок М1р, М2р и МЗр применяется в виде листов, досок, прутков и труб в отожженном состоянии. Прочностные свойства металла в отожженном (мягком) состоянии низкие. Они существенно повышаются нагартовкой. Пластические свойства металла при низких температурах (до —254° С) сохраняются на высоком уровне Механо-технологаческие свойства Сплавы удовлетворительно деформируются в горячем и холодном состоянии. Пластичность сплавов в отожженном и свежезакаленном состоянии удовлетворительная. Сплавы хорошо свариваются точечной сваркой. Возможна газовая и аргоно-дуговая сварка сплава Д1 с применением присадочного материала из сплавов АК и В61, прочность и пластичность сварных швов низкая. Сплав Д16 не сваривается газовбй и аргоно-дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием сплавов в закаленном и состаренном состоянии удовлетворительная, в отожженном состоянии — низкая Сплав удовлетворительно сваривается газовой и аргоно- дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием удовлетворительная Металл в отожженном состоянии характеризуется высокой пластичностью, хорошо деформируется в горячем и холодном состоянии и поддается глубокой вытяжке. Металл хорошо паяется мягкими и твердыми припоями, бескислородная медь хорошо сваривается электродугрвой и аргоно-дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием удовлетворительная Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Плакированные листы обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью во многих средах средней и пониженной агрессивности. У сплава Д1 проявляется склонность к межкристаллит- ной коррозии под влиянием нагрева при температурах выше 100° С Сплав обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах Металлы обладают высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах: серной кислоте концентраций 10—40% при температуре 20° С, соляной кислоте концентраций 10—20% при температуре 20° С, газообразном НС1 при температуре до 150° С, уксусной кислоте любых концентраций при температуре до 40° С, плавиковой кислоте концентрации до 60% при комнатной температуре и в других средах средней и высокой агрессивности Металл обладает высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах: бензоле, метиловом и этиловом спиртах любой концентрации и при любой температуре, газообразном и жидком водороде при температурах от +200 до —254° С, серной кислоте концентрации 6—96% при комнатной температуре и в других средах средней и высокой агрессивности 10 А. А. Латинский и А. Р. Толчинский
146 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППА РАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.* Марка (ГОСТ, ТУ) Л62; ЛС59-1; ЛЖМц 59-1-1 (ГОСТ 1019—47) ЛОМш 70-1-0,06; ЛАМш 77-2-0,06 (ГОСТ 1019—47 с изм. № 3) Бр АЖ 9-4 (ГОСТ 493—54) Бр.АЖ 9-4Л (ГОСТ 493—54) Бр.АЖ 10-4-4 (ГОСТ 493—54) Бр.АЖ 10-4-4Л (ГОСТ 493—54) НПО; НП1; НП2, НПЗ (ГОСТ 492—52) Качественная характеристика Сплавы обладают удовлетворительными прочностными характеристиками в отожженном состоянии и при охлаждении до низких температур (—254° С) сохраняют пластические свойства на высоком уровне. Латуни в напряженном состоянии склонны к коррозионному растрескиванию при воздействии паров аммиака, водных его растворов и растворов солей ртути. Латунь Л62 склонна к сезонному растрескиванию. Для устранения склонности латуней к растрескиванию рекомендуется отжиг металла при температуре 250— 300° С Сплавы применяются в виде труб в отожженном состоянии Прочностные и пластические характеристики их удовлетворительные Сплавы применяются в деформированном или литом состоянии. Рекомендуемая температура литья в кокиль 1120—1140° С. Линейная усадка 2,5% Сплавы применяются в деформированном или литом состоянии Рекомендуемая температура литья 1120—1200° С. Линейная усадка 2% Никель полуфабрикатный применяется в виде листов, полос, плит и труб в отожженном состоянии. Металл в напряженном состоянии проявляет склонность к коррозионному растрескиванию при воздействии растворов едкого натра Механо-технологические свойства Латунь марки Л62 отлично деформируется в горячем и холодном состоянии, а латуни марок ЛС59-1 и ЛЖМц 59-1-1 — отлично в горячем и удовлетворительно в холодном состоянии. Сплавы хорошо паяются и свариваются электродуговой и аргоно-дуговой сваркой. Обрабатываемость резанием хорошая Сплавы хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии, хорошо паяются мягкими и твердыми припоями. Обрабатываемость резанием удовлетворительная Сплавы хорошо обрабатываются давлением (ковка в горячем состоянии, прессование), хорошо свариваются, паяются с трудом, обрабатываются резанием удовлетворительно Сплавы удовлетворительно свариваются и обрабатываются резанием, паяются с трудом Металл удовлетворительно деформируется в горячем и холодном состоянии, удовлетворительно сваривается аргоно- дуговой сваркой неплавящим- ся (вольфрамовым) электродом и удовлетворительно обрабатывается резанием Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах Сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах: бензоле, метиловом и этиловом спиртах любой концентрации и при любой температуре, сернистой кислоте любой концентрации при комнатной температуре, расплавленной сере при температуре до 130° С, четыреххлористом углероде при любой температуре до кипения включительно, газообразном и жидком водороде при температурах от + 250 до —254° Сив других агрессивных средах Сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью в морской воде и в других средах средней и повышенной агрессивности Сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью во многих средах средней и повышенной агрессивности Металл обладает высоквй коррозионной стойкостью в расплавленном едком кали при температуре до 500° С, плавиковой кислоте любой концентрации при комнатной темпе- туре, соляной кислоте концентрации до 10% при комнатной температуре и в других сильных агрессивных средах
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 147 Продолжение табл. 3.3 Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная характеристика Механо-технологические свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах НМЖМц 28-2,5-1,5 (ГОСТ 492—52) Сплав обладает удовлетворительными прочностными и пластическими характеристиками. В напряженном состоянии проявляет склонность к коррозионному растрескиванию при воздействии плавиковой и кремнефтористоводород- ной кислоты Сплав удовлетворительно обрабатывается давлением в горячем состоянии, удовлетворительно обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается и паяется мягкими и твердыми припоями Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в серной кислоте концентраций до 10% при любой температуре до кипения включительно, плавиковой кислоте любой концентрации при температуре до 120° С, газообразном хлористом водороде при температуре до 250 Сив других сильных агрессивных средах CI; C2; СЗ (ГОСТ 3778—65) CCyl;CCv2;CCy3 (ГОСТ 1242—67) Металл обладает низкими прочностными характеристиками и характеризуется высокой пластичностью в холодном состоянии. В напряженном состоянии металл проявляет склонность к коррозионному растрескиванию при воздействии растворов уксусносвин- цовистой соли РЬ (СН3СОО)2 Металл легко деформируется в холодном состоянии, плохо обрабатывается резанием и удовлетворительно сваривается оплавлением Технический свинец обладает высокой коррозионной стойкостью в серной кислоте концентрации до 80% при любой температуре до кипения включительно, концентрации до 75% при температуре до + 40° С и концентрации до 95% при комнатной температуре, разбавленных растворах сернистой кислоты концентрации 0,3 и 0,5% при температуре до +75° С, соляной кислоте концентрации 10% при температуре до +100° С и других сильных агрессивных средах Сурьмянистый свинец обладает высокой коррозионной стойкостью в серной кислоте концентрации до 80% при температуре до 120° С, соляной кислоте концентрации до 35% при температуре до 100° С и в других сильных агрессивных средах 10*
148 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.3 Марка (ГОСТ, ТУ) Качественная характеристика Механо-технологическне свойства Общая оценка коррозионной стойкости в агрессивных средах ВТ1-00; BTI-0; ВТ1-1 (АМТУ 388—68) Металл обладает хорошими прочностными характеристиками Пластичность металла при горячей деформации высокая Штампуемость в холодном со стоянии удовлетворительная Металл хорошо обрабатывает ся резанием, хорошо свари вается дуговой сваркой в ере де аргона ОТ4; ОТ4-0; OT4-I (АМТУ 388—68) ВТ5: ВТ5-1 (АМТУ 388—68) Сплавы обладают высокой термической стабильностью и не охрупчиваются при длительной работе под напряжением при температурах до +400° С. Механические свойства сплавов повышенные. Сплавы обладают повышенной склонностью к упрочнению при холодной пластической деформации, в связи с чем наблюдается высокая упругая отдача штампуемого материала и наличие высоких остаточных напряжений в готовых деталях Сплавы хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии, удовлетворительно обрабатываются резанием, хорошо свариваются дуговой сваркой в среде аргона, контактной (точечной и роликовой) сваркой, под слоем флюса. Для снятия внутренних напряжений в сварных соединениях, выполненных ручной аргоно-дуговой сваркой, рекомендуется применять отжиг для сплава ОТ4 при температуре 680—730° С, для сплава ОТ4-1 при температуре 500— 600° С с выдержкой в зависимости от толщины материала и габаритных размеров изделия Сплавы обладают высокой термической стабильностью и не охрупчиваются при длительной работе под напряжением в условиях нагрева до 500° С и кратковременно (до 5 мин) — до 800° С. Механические свойства сплавов высокие. При ограничении содержания кислорода до 0,1% сплав марки ВТ5-1 может применяться для аппаратуры, работающей при низких температурах (до —253° С) Сплавы удовлетворительно деформируются в горячем состоянии, удовлетворительно обрабатываются резанием, хорошо свариваются ручной и автоматической аргонной сваркой, дуговой сваркой под слоем флюса и контактной сваркой Технический титан марок ВТ1-00, ВТ1-0, ВТ1-1 и титановые сплавы марок ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ5, ВТ5-1 обладают высокой коррозионной стойкостью во многих сильных агрессивных средах, в частности в растворах хлоридов и хлористых солей. Титан и титановые сплавы хорошо используются в качестве коррозионно-стойкого материала для химической аппаратуры, применяемой в производстве мочевины, хлора, хлористого аммония, азотной кислоты, синтетического волокна, отбеливающих средств, в нефтехимической промышленности и во многих других производствах
ЦВЕТЦЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 149 3.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 3.4—3.10 приводятся данные по механическим низких и высоких температурах, а в табл. 3.11 —физи- свойствам цветных металлов и сплавов при комнатной, ческие свойства цветных металлов и сплавов. Таблица 3.4 Механические свойства листового проката из цветных металлов и сплавов Металлы и сплавы Алюминий технический Сплавы алюминиевые деформируемые Медь Латунь Никель Свинец Марка А7; А6; А5; АО; А АДОО; АДО; АД1; АД АМц; АМцС АМг2 АМг5 Д1 Д16 АМг5 Д1 Д16 МЗ; МЗр Л62 ЛЖМц 59-1-1 НП2 С2 Вид и состояние проката Листы (мягкие отожженные) Листы (закаленные и естественно состаренные) Плиты (горячекатаные, закаленные и естественно состаренные) Листы мягкие (отожженные) и горячекатаные Листы горячекатаные Доски горячекатаные Листы и полосы горячекатаные Листы ГОСТ, ТУ ГОСТ 7869—56 ГОСТ 12592—67 АМТУ 347—61 ГОСТ 495—50 ГОСТ 931—52 МПТУ 4420—54 ГОСТ 6235—52 ГОСТ 9559- 60 Толщина, мм ===10 =S4,5 5—10 2—10 6—10 11—25 26—50 11—25 26—80 11—25 26—40 41—70 71—80 sc24 sg22 25—150 =5=10 ав а0,2 Мн/м* г^ПО ^60 S==90 23=170 >280 :&380 Зз435 2-270 ^260 5s380 ^370 5&430 =&400 ====380 S&350 5э200 S>300 5э380 ^400 2-15**** 35* ^>60** — 150 130 2-200 is 280 2-120 5-110 2==220 =5=210 2-280 2&260 2-250 50 1 1Q **** 2-140 2-70* ^е****# 6, % 2-28 2-20 2-18 Ssl5 s&io Ssl3 3=12 s=n 3==8 2-7 3=5 S&4 3=3 2-30 2s 20 Sal5 2-35**** ан, Мдж/м2 — 0,56 *** i ^ *** i о **** — >0,06****
ISO КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл 3 4 Металлы и сплавы Титан технический Титановые сплавы * * * ** ** Марка ВТ 1-00 ВТ1-0 ВТ1-1 ОТ4-0 ОТ4-1 ОТ4 ОТ4-2 ВТ4 ВТ5-1 По [114] По опытн i По [109] По [185] По [159] По [193] Вид и состояние проката Листы отожженные Листы горячекатаные Листы отожженные Листы горячекатаные Листы отожженные Листы горячекатаные Листы отожженные Листы горячекатаные Листы отожженные Листы горячекатаные ГОСТ, ТУ АМТУ 475-1—67 АМТУ 475-2А—63 СТУ 174-4—65 АМТУ 475-10—67 СТУ 174-4—65 АМТУ 475-4—67 СТУ 174-4—65 АМТУ 475-3—67 СТУ 174-4—65 АМТУ 475-5—67 АМТУ 475-6—67 АМТУ 475-7—67 СТУ 174-4—65 Толщина, мм 1 2—6 6,5—10 1 2-6 6,5—10 12—60 12—20 21—60 1 2—6 6,5—10 12—20 °в °0,2 Мн/ма 5-300 S&400 5-450 5-500 s£650 21—60 | «сбОО 1 2—6 6,5—10 12—20 1 2—10 12—20 5-600 sc800 5-700 SC950 21—35 | sg900 2—5 5,5—10 1 2—10 1 2—6 6,5—10 12—20 5-Ю00 5г850 5&750 ==;950 — •^СЙЛ****** — z>- 700****** — в % 5-30 5-25 5*20 5s30 5г25 5-20 5-12 3*10 5*30 5*25 5-20 3=12 3=10 5а 20 5-15 5*13 3=10 5*20 5*12 2*8 3*6 5зЮ 3*8 5*15 5*10 3*15 5аЮ 3=8 3=6 ок, Мдж/мг — ^ь- 0 з****** — лч данным УЗХМ
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 151 Механические свойства прутков из цветных металлов и сплавов Таблица 3.5 Металлы и снлавы Марка Способ изготовления и состояние материала ГОСТ, ТУ Диаметр, мм с0,2 Мн/м1 6. % Сплавы алюминиевые деформируемые Медь Латунь Бронза Никель Монель АД1; АД АМц, АМцС АМг5 Д1 Д16 Горячекатаные отожженные или без термообработки ГОСТ 4783—49 ;300 :110 :170 АМТУ 424—58 Горячекатаные закаленные и естественно состаренные МЗ МЗр МЗ МЗр Тянутые (мягкие) ГОСТ 4783—49 ГОСТ 1535—48 ГОСТ 10988—64 Тянутые (твердые) и катаные ГОСТ 1535—48 ГОСТ 10988—64 Л62 Тянутые Прессованные ЛС59-1 ЛЖМц 59-1-1 Бр АМц 9-2 Бр.АЖ 9-4 Бр.АЖН 10-4-4 Тянутые Прессованные Тянутые Прессованные ГОСТ 2060—60 Тянутые Прессованные НП2; НПЗ Тянутые (мягкие) Катаные ГОСТ 1628—60 :160 .270 5380 >160 г420 ;40 г200 г 250 г380 :160 г30*0 ;420 13—40 .400 10—160 г370 :40 г450 :160 г440 ;40 =550 25—45 -500 48—120 г480 16—120 ;550 130—160 .500 30—160 ,650 ГОСТ 13083—67 НМЖМц 28-2,5-1,5 Тянутые (ьяг- кие) Тянутые (твердые) Катаные ГОСТ 1525—53 ;40 г 380 42—60 ;450 5—40 г450 35 : >60 Л 20 .220 .260 50 250 ! 110' 140 *** 170 *** 300 ! 220 : 275 s600 35—70 .500 :230! .25 .20 Л5 Л2 >160 ^22 23—160 ^360 >400 S&430 ^200 3s260 5г280 :зЛ0 ==Л2 5=Л0 й=8 .38 5г6 Л5 .30 Si8 = 12 Л8 Л5 .28 .12 >15 г20 Л5 .12 г5 .26 г25 Л0 Л8
1S2 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.5 Металлы и сплавы Титан технический Титановые сплавы Марка ВТ1-00 ВТ 1-0 ВТ1-1 ОТ4 ОТ4-0 ОТ4-1 Способ изготовления и состояние материала Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) v Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) Кованые (отожженные) ГОСТ, ТУ АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 АМТУ 451—67 АМТУ 487-1—62 СТУ 252-10—65 АМТУ 451—67 АМТУ 487-5—62 АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 АМТУ 451—67 АМТУ 487-6—62 АМТУ 534—67 Диаметр, мм 65—100 101—150 151—250 65—100 101—150 151—250 101—250 й£60 sglOO 101—150 151—250 ^60 ==£100 65—100 101—250 101—150 151—250 65—100 101—250 151—250 s£60 <£100 65—100 101—150 151—250 ав °0,2 Мн/мг ЗаЗОО S&270 Ss400 5г360 5г330 5-450 5==380 5s700 5-650 5-700 5-630 5-500 is 450 5=600 5-550 _— 6, % 5^25 >21 S&19 5-20 5-17 SsIS 5^20 5-14 5-12 5-10 >8,5 5-10 S&8 5= 20 ^17 5-15 5-12 5-10 Мдж/м' =sl-2 5^0,6 5al,0 5*0,5 5-0,7 5-0,5 5-0,4 5-0,35 Ss0,4 5-0,35 5^0,3 5-0,7 5-0,5 5-0,45 5-0,4
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 15» Продолжение табл. 3 5 Металлы и сплавы Титановые сплавы * • * 4** **** Марка ОТ4-1 ОТ4-2 ВТЗ-1 ВТ4 ВТ5 ВТ5-1 По [114]. По опытным^ По [185] По [159]. Способ изготовления и состояние материала Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) Кованые (отожженные) Катаные (отожженные) Прессованные (отожженные) Кованые (отожженные) энным ЛенНИИхимма! ГОСТ, ТУ СТУ 252-10—65 АМТУ 534—67 АМТУ 451—67 АМТУ 487-4—62 АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 АМТУ 451—67 АМТУ 487-7—62 АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 АМТУ 451—67 АМТУ 487-8—62 АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 АМТУ 451—67 АМТУ 487-9—62 АМТУ 534—67 СТУ 252-10—65 на. Диаметр, мм 101—150 151—250 65—100 101—250 s£60 ^100 65—100 101—250 ==S60 =scl00 65—100 101—250 ^60 ^100 65—100 101—250 =sc60 ===100 65—100 101—250 °в ff0,2 Мн/мг 5*600 5-540 5-900 5а850 5-1000 5==950 5=900 Ss 850 5=800 3-770 5=700 5=750 5-730 5=670 3=750 =э=800 i-760 5=720 — б, % 5=15 5=10 5=8 5-7 5-10 5=8 5=6 5-10 5=8,5 5=7 5-10 52:6 5*5 5-10 5=6 Мдж/м2 5-0,45 5=0,4 5=0,3 5-0,35 5=0,3 5=0,5 5-0,25 5-0,30 5=0,4 5-0,45 5=0,3 10 529
154 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 3.6 Механические свойства труб из цветных металлов и сплавов Металлы и сплавы Сплавы алюминиевые деформируемые Медь Латунь Никель Титан технический Титановые сплавы Марка АД00; АД0; АД1; АД АМц; АМнС АМг2 АД1; АД АМц; АМцС МЗ; МЗр Л62 ЛОМш 70-1-0,06 ЛАМш 77-2-0,06 НПЗ ВТ 1-00 ВТ1-0 ОТ4-0 ОТ4-1 ОТ4 * По [1851. ** По опытным данным Уг *»* По [109]. **»* По [114]. Способ изготовления и состояние материала Трубы катаные и тянутые мягкие (отожженные) Трубы прессованные (отожженные) Тянутые (мягкие отожженные) Тянутые (мягкие) и прессованные Тянутые (мягкие) Тянутые (мягкие) Тянутые (отожженные) >алхиммаша. ГОСТ, ТУ ГОСТ 4773—65 ГОСТ 11535—65 ГОСТ 617—64 ГОСТ 494—52 (с изм. № 1) ТУ ЦМ 4—57 АМТУ 386-1—65 АМТУ 386-2—65 АМТУ 386-3—65 АМТУ 386-4—65 АМТУ 386-5—65 ств ст0,2 Мн/м* 5s60 ^90 S&160 5» 60 S&100 5*210 ЗгЗОО is400 S&300 2^400 2г500 ЗгбОО 5г700 30* 5э60** — 30* ЗабО** 50 110* — ~^»70 **** — в, % i.20 — ^20 — ^35 ^38 Ss23 Ss30 S.20 >15 ^12 S.10 — 0,56 *** j 4 *** — Таблица 3.7 Механические свойства штамповок и поковок из цветных металлов и сплавов Металлы и сплавы Латунь Титан Титановые сплавы Марка Л62 ЛЖМц 59-1-1 ВТ1-1 Отраслевая нормаль или ТУ на поставку ОН 9-357—62 АМТУ 368-1—62 ВТЗ-1 | АМТУ 368-4—62 ОТ4 | АМТУ 368-5—62 ОТ4-1 АМТУ 368-6—62 ВТ4 | АМТУ 368-7—62 ВТ5 АМТУ 368-8—62 ВТ5-1 | АМТУ 368-9—62 Вид полуфабриката и состояние материала Поковки (отожженные) Штамповки, поковки и прутки кованые сечением до 100 мм (отожженные) Мн/м* 6. % Мдж/м1 не менее 300 20 420 | 25 450 1000 700 600 850 750 800 20 10 — 0,70 0,30 0,35 15 | 0,45 10 0,35 0,30 0,40
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 155 Таблица 3.8 Механические свойства поковок из технического титана и титановых сплавов (по СТУ 252-10—65) Марка ВТ1-0 ВТ1-1 ВТЗ-1 ОТ4 ОТ4-0 ОТ4-1 ВТ4 ВТ5 ВТ5-1 Сечение, мм 101—250 101—150 151—250 101—250 101—150 151—250 151—250 101—150 151—250 101—150 151—250 101—150 151—250 101—150 151—250 ав, Мн/м* 6. % ан, Мдж/мг не менее 330 450 380 900 700 630 450 600 540 850 770 15 20 14 6 10 8 15 10 7 750 I 10 670 800 720 5 10 6 0,50 0,70 0,50 0,30 0,35 0,30 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,40 0,30 Таблица 3.9 Механические свойства отливок из цветных металлов и сплавов Металлы и сплавы Алюминиевый сплав Латунь Бронза * По ** По Марка АЛ4 ЛЖМц 59-1-1 ЛАЖМц 66-6-32 Бр. АМц 9-2Л Бр. АЖ 9-4Л Бр. АЖН 10-4-4Л [114]. [185]. ГОСТ, ТУ ГОСТ 2685—53 ТУ НКО 507—63 ГОСТ 1019—47 ГОСТ 493—54 Способ литья В землю и кокиль В землю В кокиль Центробежное литье В кокиль °в л S*150 Si 380 600 650 700 400 500 600 °о,г iH/M2 =&100* — 200** б. % Sa2 =3=20 7 20 12 5 Мдж/м2 — 0,7** 0,63 ** 5s 0,3
Механические свойства цветных металлов и сплавов при низких и высоких температурах [6, 25, 93, 101, 107] Таблица 3.10 Марка Вид полуфабриката и состояние образца cm' °С Мн/м1 М дж/мг Марка Вид полуфабриката и состояние образца cm, °С Мн/м1 8, % "и- Мдж/м* АМц АМг5 Д1 Д16 АЛ4 Лист горячекатаный (мягкий) -196 -100 - 70 20 100 200 250 191 183 ПО 98 70 Лист (отожженный) -196 -100 - 70 20 100 150 200 Пруток горячекатаный (закаленный и естественно состаренный) —196 —100 — 70 20 100 150 200 460 400 334 300 270 230 180 86 77 75 60 33,0 33,0 33,0 20,0 183 175 170 150 140 140 120 31,0 25,1 24,8 20,0 29,0 37,0 48,0 520 444 435 435 375 330 280 296 269 266 225 195 180 14,0 19,0 20,0 22,0 25,0 27,0 19,0 —196 —100 — 70 Лист (закаленный и естественно состаренный) 20 100 150 200 Образцы закаленные с 535° С в воде, состаренные при 175° С в течение 15 ч с охлаждением в воде Образцы диаметром 10 мм, отдельно отлитые в землю —196 —100 — 70 — 40 20 100 150 670 520 518 525 382 377 415 385 360 310 336 300 294 278 240 220 190 275 260 250 235 15,0 15,0 15,0 19,0 16,0 19,0 11,0 12,0 12,0 12,0 12,0 3,0 3,0 3,5 НП2 Лист горячекатаный 1,00 1,06 1,06 -196 -100 - 70 200 300 400 500 600 0,09 0,09 0,10 НМЖМц 28-2,5-1,5 Пруток тянутый мягкий (отожженный) -196 -100 - 70 100 200 300 400 500 600 ВТ1-0 ВТ1-1 Лист (отожженный) 20 250 350 •20 100 200 300 400 630 482 474 450 440 375 275 200 800 600 575 500 525 525 500 430 350 500 250 225 493 412 320 198 182 132 131 130 20,0 16,0 15,2 27,0 31,0 28,0 18,0 15,0 200 190 182 50,0 40,0 40,0 38,0 37,0 36,0 35,0 31,0 26,0 365 160 132 430 368 294 178 124 ВТЗ- Пруток (отожженный) -196 —100 — 70 — 40 20 100 200 300 400 500 1700 1350 1260 1200 1050 960 870 800 750 670 1680 1300 1220 1160 900 800 690 630 590 500 30,0 30,0 25,0 24,2 25,0 31,9 22,5 14,6 6,3 12,5 14,2 14,9 12,0 15,0 14,0 14,0 15,0 16,0 0,3—0.J 0,5 0,7 0,9 1,0
I I МЗ; МЗр Л62 ЛЖМц 59-1-1 ЛС59-1 Бр.АЖ 9-4 Бр.АЖ4 10-4-4 Листы мягкие (отожженные) и горячекатаные — — Пруток прессованный Пруток прессованный —196 —100 — 70 20 100 200 300 —196 —100 20 100 200 —196 —100 20 100 200 300 —196 —100 20 100 200 300 20 100 200 300 400 20 100 200 300 400 450 325 300 250 215 180 150 450 395 320 250 208 680 580 510 470 325 250 550 460 375 300 225 175 550 550 537 500 420 650 670 650 525 400 95 72 65 50 32 146 140 ПО 108 105 — 200 190 150 135 134 129 — 275 • 260 248 238' 220 30,0 — — — — 2,20 1,90 1,76 1,40 1,40 1,15 1,00 0,85 0,60 0,70 0,67 0,60 0,52 0,40 0,50 0,51 0,50 0,41 0,31 0,24 0,64 0,73 0,73 0,60 0,25 0,40 0,41 0,39 0,32 0,27 ВТ4 ВТ5 ОТ4 ОТ4-1 Лист (отожженный) Пруток (отожженный) — — —196 — 70 20 250 300 350 400 450 500 —196 — 70 20 250 300 350 400 500 —196 — 70 20 250 300 350 400 450 500 —196 — 70 20 250 300 350 400 1380 1150 900 670 650 630 610 570 530 1270 910 770 550 500 480 470 440 1220 870 800 540 500 490 510 480 440 1150 820 700 400 380 370 350 1270 980 800 580 570 550 530 460 380 1170 860 720 470 450 420 400 370 1120 830 680 450 440 420 1050 770 520 320 300 280 270 10 15 22 20 19 17 17 20 25 11 12 8,5 9 9 9 9,5 7,5 12 15 13 14 11 10 26 25 29 13 16 30 27 22 — 0,4-0,7 —
158 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 3.11 Физические свойства цветных металлов и сплавов [6, 25, 107, 114, 200] 03 чс л % А995; А99; А97; А95; А85; А8; А7; А6; А5; АО; А АД00; АД0; АД1; АД АМц; АМцС АМг2 АМг5 Д1; Д16 АЛ4 МЗ; МЗр Л62 ЛС59-1 ЛЖМц 59-1-1 "ч 6. Л Н К с __ 2700 2710 2730 2670 2650 2800 2650 8940 8430 8500 е. ко В° нт линей ри 20—10С 1 S с i S м Я« о - s *©" X tg. " •в-Я => цЬи о к ■ «а в 23,9 23,5 22,9 21,7 16,6 20,6 21,0 22,0 А" а: • м> й S С So и я «5 238 226 188 150 125 130 159 384 109 104 100 О и >> *щ эмальной С Е, Гн, §8 л в ч о. >.в ч_ S5 ^60 71 72 70 71 — 115 100 93 106 X й s Бр.АМц 9-2 Бр.АЖ 9-4 Бр.АЖН 10-4-4 НП2; НПЗ НМЖМц 28-2,5-1,5 CI; C2; СЗ; ССу1;ССу2;ССуЗ ВТ1-1 ВТЗ-1 ВТ5-1 ОТ4 ОТ4-1 ь 7600 7500 7900 8900 8840 11 340 4500 4420 4550 О. и и О u нт линей ри 20—100 1 QJ с 1 5 в" в а -S- в « а~е 17,0— 20,0 18,0 17,1 13,3 14,0 28,0 8,2 8,3 8,0 . о В Л о S О. 03 2^" Зо V о f о Е 1 So а01 я я •е-а -ес о s ^н О 71 58 50 59 25 35 16,5 8,7 8,8 8,4 9,6 о >> о. с» >>=8 рмальной С Е, Гн, 2о в cj J В =; о. >.с о я SB 92 112 115 210 183 2sl8 105 113 102 ПО 105 Примечание Для всех цветных металлов и сплавов коэффициент Пуассона ц ~ 0,33 3.3. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СОРТАМЕНТ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 3.12—3.37 приводятся данные по рекомендуемому сортаменту листового проката, прутков и труб из. цветных металлов и сплавов.
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 15 9 Таблица 3.12 Продолжение т абл. 3.1 Рекомендуемый сортамент листового проката из алюминия и его сплавов Примечания: 1. Допускаемые отклонения по толщине для листов толщиной < 10 мм приведены при ширине листов 1500 мм Для плит толщиной 12 — 80 мм допускаемые отклонения по толщине приведены при ширине плит 1300 — 2000 мм. 2. Размеры листок (длина и ширина) выбираются по ГОСТу 1946 — 50 или по ГОСТу 12592 — 67; плит — по АМТУ 347 — 61 в зависимости от рационального раскроя деталей. 3. Плиты из сплава АДОО, АДО, АД1, АД, АМг5 поставляются по размерам соответственно АМТУ 347 — 61 при дополнительном согласовании технических требований с поставщиком. 4. Рекомендуемые толщины листового проката обозначены штриховкой. Таблица 3.13 Рекомендуемый сортамент холоднокатаных и горячекатаных листов из технической меди марок Ml, М2, МЗ и. бескислородной меди марок М1р, М2р и МЗр (по ГОСТу 495—50) Вид проката Листы холоднокатаные Листы горячекатаные Толщина, мм 1 2 2,5 3 4 5 6 8 Допускаемые отклонения по толщине, мм —0,25 —0,35 —0,40 —0,45 —0,50 Масса 1 мг, кг 8,9 17,8 22,25 26,7 35,6 44,5 53,4 71,2 Размеры листов, мм 1000X2000 1200X5000
160 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.13 Продолжение табл. 3.14 Вид проката Листы горячекатаные Толщина, мм 10 12 14 16 18 20 22 24 Допускаемые отклонения по толщине, мм —0,55 —0,80 —0,90 —1,0 —1,3 —1,4 —1,5 —1,6 Масса 1 м%, кг 89,0 106,,8 124,6 142,4 160,2 178,0 195,8 213,6 Размеры листов, мм 1200X5000 1200X5500 Вид проката Листы горячекатаные Толщина, мм 20 22 Допускаемые отклонения по толщине. мм —0,80 —1,0 Масса 1 мг, кг 170,00 187,00 Примечания: 1. Допускаемые отклонения по толщине для холоднокатаных листов приводятся для размеров 1000Х X 2000 мм, горячекатаных листов — для размеров 710X1410 мм. 2. Размеры листов выбираются в зависимости от рационального раскроя деталей. Таблица 3.14 Рекомендуемый сортамент листового проката из латуни марки Л62 (по ГОСТу 931—52) Вид проката Листы холоднокатаные Листы горячекатаные Толщина, мм 1 1,5 2 2,5 3 4 4,5 5 6 8 10 12 14 16 18 Допускаемые отклонения по толщине, мм —0,18 —0,21 —0,24 —0,30 —0,35 —0,37 —0,45 —0,50 —0,70 —0,80 Масса 1 м1, кг 8,50 12,75 17,00 21,25 25,50 34,00 38,20 42,50 51,00 68,00 85,00 102,00 119,00 136,00 153,00 Таблица 3.15 Рекомендуемый сортамент досок из латуни марки ЛЖМц 59-1-1 (по МПТУ 4420—54) Толщина, мм 25 30 35 40 50 60 70 80 90 100 120 130 140 150 П р и м е ч а по МПТУ 4420—5 кроя деталей. Мао Допускаемые отклонения по толщине, мм —1,50 —2,00 —3,00 —5,00 н и е. Размеры г в зависимости от :а досок не должна Масса 1 м%, кг 212,0 255,0 297,5 340,0 425,0 510,0 595,0 680,0 764,0 850,0 1020,0 1105,0 1190,0 1275,0 цосок выбираются эационального рас- быть более 2500 кг.
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 161 Таблица 3.16 Рекомендуемый сортамент листового проката из никеля марок НПО, НП1 и НП2 Таблица 3.{Т Рекомендуемый сортамент листов из свинца марок CI, C2 и СЗ (по ГОСТу 9559—60) Вид проката Листы горячекатаные Плиты горячекатаные ГОСТ, ТУ ГОСТ 6235—52 (с изм. № 1) ТУ ЦМО 57—65 ТУ ЦМО 55—64 Толщина, мм 5 6 7 8 9 10 15 21 26 Допускаемое отклонение по толщине, мм —0,40 —0,45 —0,50 —0,60 ±0,50 —3,0 Масса 1 mz, кг 44,25 53,10 61,95 70,80 79,65 88,50 132,75 175,85 220,10 Примечания: 1. Допускаемое отклонение при толщине листа 5 мм указано для листов шириной 500 мм, при толщине 6—10 мм — для листов шириной 600 и 710 мм. 2. Размеры листов толщиной до 10 мм включительно выбираются по ГОСТу 6235—52 в зависимости от рационального раскроя деталей. 3. Плиты толщиной 15 мм поставляются шириной 560 мм, длиной 1250 мм; толщиной 21 мм — шириной 400 мм, длиной, кратной 410 мм; толщиной 26 мм — шириной 550 мм, длиной, кратной 560 мм. Толщина, мм 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 8,0 10,0 Допускаемое отклонение по толщине, мм —0,12 —0,16 —0,18 —0,20 —0,24 —0,25 —0,30 —0,40 —0,50 Масса 1л*, кг 11,37 17,06 22,74 28,42 34,11 39,80 45,48 50,03 56,85 68,22 90,96 113,7 Примечания: 1. Допускаемые отклонения по толщине указаны для листов нормальной точности изготовления. 2 Листы поставляются ши-риной 500 и 600 мм и длиной 1000 мм для всех толщин и длиной 1200 мм — для толщин > 1,5 мм. Таблица 3.18 Толщина, мм 1 2 2,5 3 3,5 4 Рекомендуемый сортамент листов из технического титана и титановых Допускаемые отклонения по толщине. ±0,12 +0,14 —0,18 +0,15 —0,20 +0,16 —0,22 +0,16 -0,25 Масса 1 мг, кг 4,50 9,00 11,25 13,50 15,75 18,00 Марка материала ВТ1-00; ВТ1-0; ВТ1-1; ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 Технические условия АМТУ 461—67 1 Толщина, мм 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Допускаемые отклонения по толщине, мм +0,22 —0,30 +0,25 —0,30 +0,28 -0,35 Масса 1 м', кг 20,25 22,50 24,75 27,00 29,25 31,50 33,75 сплавов Марка материала ВТ 1-00; ВТ 1-0; ВТ1-1; ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1; ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 Технические условия АМТУ 461—67 11 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
162 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ ЛППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.18 Толщина, мм Допускаемые отклонения по толщине, мм Масса 1 м2, кг Марка материала Технические условия Толщина, мм Допускаемые отклонения по толщине, мм Масса 1 м2, кг Марка материа- Техничеекие условия 8,5 +0,30 —0,40 +0,35 —0,45 9,5 -4-0,40 —0,50 36,00 38,25 40,50 42,75 10 Ь0,42 -0,55 45,00 12 14 15 16 :1,2 54,00 63,00 18 20 22 24 25 28 ±1,5 67,50 72,00 81,00 90,00 99,00 108,00 112,50 126,00 ВТ1-00; ВТ1-0; ВТ1-1; ОТ4; ОТ4-0; ОТ4-1, ВТ4; ВТ5; ВТ5-1 АМТУ461—67 ВТ1-0; ВТ1-1; ОТ4; ОТ4-1; ВТ5-1 СТУ174—4—65 30 135,00 32 144,00 34 ±1,5 153,00 35 157,00 36 38 40 42 44 46 48 50 52 56 58 60 ±2,0 162,00 171,00 180,00 189,00 198,00 ВТ 1-0; ВТ1-1; ОТ4; ОТ4-1; ВТ5-1 СТУ Ш—4—65 207,00 216,00 225,00 234,00 252,00 261,00 270,00 Габаритные размеры изготовляемых листов Марка материала Толщина мм Ширина, мм Длина, мм Марка материала Толщина, мм Ширина, мм Длина, мм ВТ1-00; ВТ1-0; ВТ1-1; ОТ4-0; ОТ4-1 600; 700; 800 2—10 12—35 ВТ1-0; ВТ1-1; ОТ4-0 40—60 1—2 ОТ4 2,5—10 600; 700; 800; 1000 1000; 1500 600; 700; 800 1000; 1500; 2000; 2500; 3000 1000 1000; 1500; 2000; 2500 600; 700; 800 1000; 1500 1000 1000—1500 600; 700; 800 600; 700; 800; 1000 1000; 1500 12—35 600; 700; 800 1000; 1500; 2000; 2500 ОТ4; ОТ4-1 1000 1000; 1500; 2000 40—60 600; 700; 800 1000; 1500 1000 Г000—1500 1—2 ВТ4 2,5—10 ВТ5; ВТ5-1 ВТ5-1 2—10 12—20 22—30 600 1000J 1500 600; 700; 800 1000; 1500; 2000 1000—2000
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 163 Таблица 3.19 Рекомендуемый сортамент круглых прутков, прессованных из алюминиевых сплавов марок АДОО, А ДО, АД1, АД, АМцС, АМг5, Д1 и Д16 (по ГОСТу 7857—55) Таблица 3.20 Рекомендуемый сортамент круглых прутков, тянутых из меди марок М2, М2р, МЗ и МЗр (по ГОСТу 1535—48) Диаметр, мм 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 45 48 50 Допускаемое отклонение на диаметр, мм —0,36 —0,43 —0,52 —0,62 Масса 1 м, кг 0,21 0,31 0,42 0,55 0,70 0,86 1,05 1,24 1,46 1,68 1,94 2,20 2,49 2,79 3,12 3,44 3,82 4,36 4,96 5,39 Диаметр, мм 55 60 65 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 180 200 220 250 280 300 Допускаемое отклонение на диаметр, мм —0,74 —2,2 —2,5 —2,9 —3,3 Масса \ м, кг 6,61 7,76 9,10 10,52 13,80 17,44 21,56 26,44 31,04 36,40 42,08 48,51 55,20 69,76 86,24 105,76 134,75 168,32 194,00 Примечание. Допускаемые отклонения на диаметр указаны для 7-го класса точности изготовления прутков диаметром <: 80 мм и для 9-го класса точности изготовления Прутков диаметром 5= 90 мм. Диаметр, мм 10 12 14 16 18 20 22 25 28 30 35 40 Допускаемое отклонение на диаметр (5-й класс точности), мм —0,2 —0,24 —0,28 —0,34 Масса \ м, кг 0,70 1,01 1,37 1,79 2,27 2,80 3,38 4,37 5,48 6,29 8,56 11,18 Таблица 3.21 Рекомендуемый сортамент круглых прутков из латуни марок Л62, ЛС59-1 и ЛЖМц 59-1-1 (по ГОСТу 2060—60) Метод изготовления Тянутые Диаметр, мм 10 12 14 16 18 20 22 25 30 Допускаемое отклонение на диаметр, мм —0,20 —0,24 —0,28 Масса 1 м, кг 0,67 0,96 1,31 1,71 2,16 2,67 3,23 4,17 6,01 11*
164 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.21 Метод изготовления Тянутые Прессованные Диаметр, мм 35 40 45 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 Допускаемое отклонение на диаметр, мм —0,34 —1,0 —1,2 —1,4 —2,2 —2,5 Масса 1 м, кг 8,18 10,68 13,52 16,69 24,03 32,71 42,73 54,07 66,76 80,78 96,13 112,82 130,85 150,21 170,90 Примечание. Допускаемые отклонения на диаметр указаны по 5-му классу точности изготовления прутков диаметром < 40 мм и по 9-му классу точности изготовления прутков диаметром > 45 мм. Таблица 3.22 Рекомендуемый сортамент круглых прутков, тянутых из бронзы марки Бр.АМц 9-2 (по ГОСТу 1628—60) Диаметр, мм 10 12 14 16 18 20 Допускаемое отклонение на диаметр (4-й класс точности), мм —0,10 —0,12 —0,14 Масса 1 м, кг 0,597 0,86 1,17 1,53 1,93 2,39 Продолжение табл. 3.22 Диаметр, мм 22 25 28 30 35 40 Допускаемое отклонение на диаметр (4-й класс точности), мм —0,14 —0,17 Масса 1 м, кг 2,89 3,73 4,68 5,37 7,31 9,55 Таблица 3.23 Рекомендуемый сортамент круглых прутков, прессованных из бронзы марок Бр.АЖ 9-4, Бр.АЖН 10-4-4 и Бр.АМц 9-2 (по ГОСТу 1628—60) Диаметр, мм 20 22 25 28 30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 100 ПО 120 Допускаемое отклонение на диаметр (9-й класс точности), мм —1,3 —1,6 —1,9 —2,2 —2,5 Масса 1 м, кг Бр.АЖ 9-4 2,36 2,85 3,68 4,62 5,30 7,22 9,43 11,93 14,73 17,82 21,21 28,86 37,70 47,71 58,91 71,28 84,82 Бр. АЖН 10-4-4 2,42 2,93 3,78 4,74 5,44 7.41 9,68 12,25 15,12 18,29 21,77 29,63 38,71 48,99 60,48 73,18 87,09 Бр. АМц9-2 — 3,73 4,68 5,37 7,31 9,55 12,09 14,92 18,06 21,49 29,25 38,20 48,35 59,69 72,23 85,95
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 165 Продолжение табл. 3.23 Продолжение табл. 3.24 Диаметр, мм 130 140 150 160 Допускаемое отклонение на диаметр (9-й класс точности), мм -2,5 Масса 1 м, кг Бр. АЖ9-4 99,55 115,45 132,54 150,80 Бр. АЖН 10-4-4 102,20 118,53 136,07 154,82 Бр. АМцЭ-2 — Таблица 3.24 Рекомендуемый сортамент круглых прутков из никеля марок НП2 и НПЗ (по ГОСТу 13083—67) Метод изготовления Тянутые Диаметр, мм 6,0 Допускаемые отклонения по диаметру (мм) для прутков 5-го класса точности 9-го класса точности —0,16 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 —0,20 —0,24 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0 40,0 -0,28 —0,34 Масса 1 м, кг 0,25 0,45 0,70 1,01 1,37 1,79 2,27 2,80 3,38 4,04 4,74 5,48 6,29 7,16 8,05 9,08 10,05 11,18 Метод изготовления Катаные Диаметр, мм 42,0 45,0 48,0 50,0 55,0 60,0 Допускаемые отклонения по диаметру (мм) для прутков 5-го класса точности — 9-го класса точности -1,6 —1,9 Масса. 1 м, кг 12,50 14,15 16,16 17,48 21,20 25,16 Примечание. Тянутые прутки изготовляются длиной от 1,5 до 4 м, катаные — длиной от 1 до 4 м. Таблица 3.25 Рекомендуемый сортамент круглых прутков из монеля марки НМЖМц 28-2,5-1,5 (по ГОСТу 1525—53) Метод изготовления Тянутые Горячекатаные Диаметр, мм 10 12 14 16 18 20 22 25 30 35 40 45 50 60 70 Допускаемое отклонение на диаметр, мм —0,10 —0,12 —0,14 —0,17 —1,6 -1,9 Масса 1 м, кг 0,70 1,01 1,37 1,79 2,27 2,80 3,38 4,37 6,29 8,56 11,18 14,15 17,48 25,16 34,25 Примечания: 1. Допускаемые отклонения на диаметр указаны по 4-му классу точности изготовления прутков диаметром > 40 мм и по 9-му классу точности — диаметром >45 мм. 2. Прутки горячекатаные диаметром 85, 125 и 140 мм изготовляются по ТУГЦМО 377 — 48.
166 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕ НИИ Таблица 3.26 Рекомендуемый сортамент круглых и квадратных прессованных прутков из технического титана марки ВТ1-1 и титановых сплавов марок 0Т4, ОТ4-1, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ5 и ВТ5-1 (по АМТУ 487—62) Диаметр или сторона квадрата, мм 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Допускаемое отклонение на диаметр или на сторону квадрата, мм ±2,0 +3,0 —2,0 ±3,0 +4,0 —3,0 ±5,0 Масса 1 м прутков, кг. Круглые 0,79 1,41 2,21 3,18 4,35 5,65 7,15 8,84 10,69 Квадратные 1,01 1,80 2,81 4,05 5,50 7,20 9,12 11,25 13,60 12,72 1 16,20 14,91 17,30 19,89 22,60 28,60 35,36 42,76 50,88 59,64 69,20 79,56 90,40 102,00 114,40 127,90 141,44 19,00 22,СО 25,30 28,80 36,48 45,00 54,40 64,80 76,00 88,00 101,20 115,20 130,00 145,92 162,50 180,00 Таблица 3.27 Рекомендуемый сортамент круглых катаных прутков из технического титана марки ВТ1-1 и титановых сплавов марок ОТ4, ОТ4-1, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ5 и ВТ5-1 (по АМТУ 451—59) Диаметр, мм 10 12 14 16 18 20 22 25 30 35 40 45 50 55 60 Допускаемое отклонение по диаметру, мм +0,6 —1,0 +0,8 —1,0 +0,6 —1,2 -4-0,8 —2,0 +1,0 —2,2 Длина прутков от 1 до 6 м. Масса 1 м, кг 0,35 0,51 0,68 0,89 1,13 1,41 1,73 2,21 3,18 4,35 5,65 7,15 8,84 10,69 12,72 Таблица 3.28 Рекомендуемый сортамент круглых и квадратных кованых прутков из технического титана марок ВТ 1-00 и ВТ1-0 и титановых сплавов марок ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4-2, ВТЗ-1, ВТ4, ВТ5, ВТ5-1 (по АМТУ 534—67) Диаметр или сторона квадрата, мм 65 70 75 80 Допускаемое отклонение на диаметр или на сторону квадрата, мм ±3,0 Масса 1 м прутков, кг Круглых 14,91 17,30 19,89 22,60 Квадратных 19,00 22,00 25,30 28,80
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 167 Продолжение табл. 3.28 Продолжение табл. 3.28 Диаметр или сторона квадрата, мм 85 90 95 100 110 120 130 140 150 160 170 Допускаемое отклонение на диаметр или на сторону квадрата, мм 4-4,0 -3,0 ±5,0 Масса 1 м прутков, кг Круглых 25,50 28,60 31,97 35,36 42,76 50,88 59,64 Квадратных 32,50 36,48 40,62 45,00 54,00 64,80 76,00 69,20 1 88,00 79,56 90,40 102,00 101,20 115,20 130,00 Диаметр или сторона квадрата, мм 180 190 200 210 220 230 240 250 Допускаемое отклонение на диаметр или на сторону квадрата, мм ±5,0 ±8,0 Масса 1 м прутков, кг Круглых 114,40 127,90 141,44 153,00 171,04 186,00 203,52 221,00 Квадратных 145,92 162,50 180,00 198,00 216,00 239,00 259,20 281,00 Примечание. Прутки диаметром или со стороной квадрата более 250 мм поставляются по специальным техническим условиям, согласованным между поставщиком и потребителем. Таблица 3.29 Рекомендуемый для химической аппаратуры сортамент труб из цветных металлов и сплавов Назначение Трубные пучки нормализованных холодильников и конденсаторов с плавающей головкой по ОН 26-02-10—66 и ОН 26-02-09—66 Трубные пучки нормализованных кожухотрубных теплообменников с U-образными трубами по ОН 26-02-7—66 Трубные пучки витых змеевико- вых теплообменников газоразделительных установок Трубные пучки кожухотрубных теплообменников газоразделительных установок Размеры труб (мм) из металлов и сплавов марок АД00; АД0; АД1; АД; АМцС — 10x2; 12X2; 14X2; 20x2 8X2; 10X2; 12X2; 14X2; 20X2; 25X2,5 АМг2 20X2; 25X2 — Ml; Mlp; M2; М2р; МЗ; МЗр — 6X1; 7X1; 8X1; 8X1,5; 10X1; 12X1; 12X1,5 8X1; 8X1,5; 10X1; 12X1; 12x1,5; 16X1; 16x1,5; 20X1; 20x1,5 ЛОМш 70-1-0,06 ЛАМш 77-2-0,06 20X2; 25X2 — НПЗ — ВТ1-00; ВТ1-0; ОТ4-0; ОТ4-1; ОТ4 —
168 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 3.2* Назначение Размеры труб (мм) из металлов и сплавов марок АДОО; АДО; АД1; АД; АМцС АМг2 Ml; Mlp; M2; М2р; МЗ; МЗр ЛОМш 70-1-0,06; ЛАМш 77-2-0,06 НПЗ ВТ1-00; ВТ1-0; ОТ4-0; ОТ4-1; ОТ4 Трубные пучки теплообменной аппаратуры малых и средних поверхностей нагрева 10X2; 12X2; 14X2; 20X2; 25X2,5 Трубные аппаратуры нагрева пучки теплообменной больших поверхностей Теплообменники трубе» Змеевики типа «труба в 25Х 2,5; 32Х 2,5; 38x2,5; 45Х 2,5; 55X2,5 38Х 2,5; 75X3,5; 110X4 32Х 3,5; 38X3,5; 58X4 Патрубки штуцеров аппаратов 14X3; 18X3; 25ХЗ;32хЗ,5; 38Х 3,5; 45X3,5; 58X4; 75X4; 90X5; 110X5; 150Х 10; 170Х10; 200Х 10; 220Х 10; 250Х 10; 270Х10 10X1; 12x1 12X1,5; 16X1 16X1,5; 20X1 20X1,5; 24X1 24X1,5 24X1; 24X1,5; 32X1,5; 38X1,5; 45X1,5; 55X1,5 38X1,5; 75X2; 104X2 32X1,5; 38Х 1,5; 55X2 16X1,5; 24X1,5; 28Х 1,5; 35X1,5; 45X1,5; 55X2; 75X2; 85X2; 104X2; 130X2,5; 155X2,5; 260X3; 258X4; 310X5 6X1; 8X1; 11X1 13X1 16X1 25X3,5 6X1; 8X1; 10X1; 12X1 14X1; 16X1 20X1,5; 25X1,5; 25X2; 32Х 2; 32X2,5 25X3,5; 44,5X4 25X2; 38Х 2,5; 45Х 3; 56Х 3 25X3,5; 44,5X4; 102X5 25X2; 30X2,5; 38x3; 45x3; 60X4 Таблица 3.30 Рекомендуемый сортамент труб из алюминиевых сплавов марок АДОО, АДО, АД1, АД и АМцС для трубопроводов химических производств (по ГОСТу 1947—56) Метод изготовления Трубы холоднотянутые и холоднокатаные dhxs, мм 10X2 12X2 14X2 14X3 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру —0,15 по толщине стенки ±0,18 ±0,25 Масса 1 м труб в кг из сплавов марок АДОО; АДО; АД1; АД 0,136 0,170 0,204 0,280 АМцС 0,138 0,172 0,206 0,282 Минимальный радиус гиба труб "min* MM 20 25 30
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ К» Продолжение табл. 8.30- Метод изготовления Трубы холоднотянутые и холоднокатаные Трубы прессованные в Радиус гиба дан по о DKXS, мм 18X2 18X3 20X2 22X2 25X2,5 25X3 32X2,5 32X3,5 38X2,5 38X3,5 45X2,5 45X3,5 55X2,5 58X4 75X3,5 75X4 90X5 110X4 110X5 150X10 170X10 200Х 10 220Х 10 250Х 10 270Х 10 севой линии тр Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру —0,15 —0,20 —0,25 —0,35 —0,50 ±1,5 ±1,7 ±2,0 ±2,2 ±2,5 ±2,8 уб по нормали ВН по толщине стенки ±0,18 ±0,25 ±0,18 ±0,20 ±0,25 ±0,20 ±0,25 ±0,20 ±0,25 ±0,20 ±0,25 ±0,20 ±0,28 ±0,25 ±0,28 ±0,40 ±0,28 ±0,40 ±1,0 М 4 — 56 ВНИИТл Масса 1 м труб в кг из сплавов марок АД0О; АД0; АД1; АД 0,272 0,382 0,306 0,340 0,478 0,561 0,625 0,846 0,752 1,029 0,902 1,231 1,115 1,835 2,125 2,410 3,610 3,600 4,460 11,900 13,600 16,200 17,800 20,400 22,100 [аша. АМцС 0,274 0,386 0,309 0,343 0,482 0,566 0,632 0,855 0,760 1,039 0,911 1,245 1,128 1,850 2,150 2,435 3,640 3,638 1,500 12,010 13,700 16,300 18,000 20,600 Минимальный радиус гиба труб- 40 50 70 80 100 120 200 250 300 400 500 600 700 750 22,300 1 800
170 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 3.31 Рекомендуемый сортамент сварных труб из листового алюминиевого сплава марки АМц для трубопроводов химических производств на рабочее давление ppS:0,25 Мн/м2 (по МН 1100—60) D , мм 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 1000 DH X s, мм 103X1,5 128X1,5 153X1,5 203X1,5 204X2 305X2,5 355X2,5 406X3 456X3 506X3 608X4 708X4 810X5 1012X6 Допускаемые отклонения по наружному диаметру, мм — 1,0 — 1,5 —2,0 Масса 1 м, кг 1,32 1,63 1,95 2,65 4,50 6,50 7,60 10,40 11,80 13,00 21,00 24,20 34,60 52,00 Примечания: 1. Для изготовления труб применяются мягкие (отожженные) листы алюминиевого сплава марки АМцА-М по ГОСТу 12592 — 67. 2. Длина труб — по согласованию с поставщиком. 3. Технические требования — по МН 1112 — 60. 4. При сварке труб между собой встык продольные сварные швы должны быть смещены не менее чем на 100 мм. Таблица 3.32 Рекомендуемый сортамент тянутых труб из технической меди марок Ml, М2, МЗ и бескислородной меди марок М1р, М2р, МЗр для трубопроводов химических производств (по ГОСТу 617—64) DH X s, мм 6X1 7X1 8X1 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру —0,15 ПО толщине стенки ±0,10 Масса 1 м, кг 0,140 0,168 0,196 Минимальный радиус гиба труб «miir MM 10 15 Продолжение табл. 3.32 D X 5, мм 8X1,5 10X1 12X1 12X1,5 16X1 16X1,5 20X1 20X1,5 24X1 24X1,5 28X1,5 32X1,5 35X1,5 38X1,5 45X1,5 55X1,5 55X2 75X2 85X2 105X2,5 130X2,5 155X2,5 206X3 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру —0,15 —0,20 —0,24 —0,30 —0,40 —0,50 —0,60 —0,80 ±0,45 ±0,5 ±0,6 ±0,7 ПО толщине стенки ±0,15 ±0,10 ±0,15 ±0,10 ±0,15 ±0,10 ±0,15 ±0,10 ±0,15 ±0,20 ±0,25 Масса 1 м, кг 0,272 0,252 0,307 0,440 0,419 0,608 0,531 0,776 0,643 0,943 1,111 1,279 1,404 1,530 1,823 2,243 2,962 4,080 4,639 7,161 8,908 10,65 17,02 Минимальный радиус гиба труб R*min, мм 15 20 30 40 50 60 80 100 150 170 200 250 350 450
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ 171 Продолжение табл. 3.32 Продолжение табл. 3.34 DH X s, мм 258X4' 308X4 358X4 * Рад ВНИИТмаи Допускаемые отклонения, мм по на- по ружному толщине диаметру стенки ±0,9 иус гиба да ia BHM 4 ±0,30 1 ПО ОССВОЙ -50. Масса 1 м, кг 28,39 33,98 39,57 линии труб Минимальный радиус гиба труб Rmm- « 500 600 700 по нормали Таблица 3.33 Рекомендуемый сортамент сварных труб из листовой меди МЗр для трубопроводов химических производств на рабочее давление рр ^ 0,6 Мя!м% (по МН 1113—60) D мм 400 450 500 DH X s, мм 410X5 460X5 510X5 Допускаемые отклонения по наружному диаметру, мм ±1,0 Масса 1 м, кг 56,7 63,6 70,5 Примечания: 1. Длина труб — по согласованию с поставщиком. 2. Технические требования — по МН 1166 — 60. 3. При сварке труб между собой встык продольные сварные швы должны быть смещены не менее чем на 100 мм. Таблица 3.34 Рекомендуемый сортамент труб из латуни марки Л62 для трубопроводов химических производств на рабочее давление рр = 20 Мн/м2 (по ГОСТу 494—52) Метод изготовления Тянутые Прессованные DHXS. мм 15X2,5 22X3 28X4 35X5 Допускаемые отклонения, мм по ружному диаметру —0,24 —0,30 ±0,30 —0,35 + 035 —, 45 по толщине стенки ±0,25 ±0,50 ±0,60 Масса 1 м, кг 0,825 1,521 2,562 4,003 мальный радиус гиба Rmm- мм [51] 50 80 100 120 Метод изготовления Прессованные * Радиус DHXs, мм 42X6 55X7,5 70X10 Допускаемые отклонения, мм по ружному диаметру +0,40 —0,50 +0,55 —0,70 +0,75 —0,90 гиба дан по осевой по толщине стенки ±0,70 ±0,80 ±1,0 линии т Масса 1 м, кг 5,765 9,508 16,01 рубы. мальный радиус гиба мм [51] 140 190 240 Таблица 3.35 Рекомендуемый сортамент сварных труб из листовой латуни марки Л62 для трубопроводов химических производств на рабочее давление рр^0,6 Мн1мг (по МН 1113—60) D мм 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 1000 При 1. Дл скам на ши 2. Тех 3. Пр сварные ше 100 мм. DHX s, мм 125X1,5 128X1,5 153X1,5 203X1,5 254X2 305X2,5 355X2,5 406X3 456X3 506X3 608X4 709X4,5 810X5 1012X6 м е ч а н и я: 1на труб 1 м. J. эину листов по нические трес i сварке труб ъ ы должны бы Допускаемые отклонения по наружному диаметру, мм -1,0 —1,5 —2,0 опуск на длине сог ГОСТу 931 — 52. ования — по МН !ежду собой встык гь смещены не ме Масса 1 м, кг 4,02 5,01 6,00 7,97 13,32 19,98 23,31 31,99 35,95 39,91 63,98 83,88 106,47 159,33 ласно допу- 1135 — 60. продольные нее чем на
172 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 3.36 Рекомендуемый сортамент труб из никеля марки НП2 для трубопроводов химических производств (по ТУ ЦМО 4—57) Продолжение табл. 3.37 DH X s, мм 6X1 8X1 11X1 13X1 16X1 25X3,5 44,5X4 102X5* * Изготов ловиям Новотр Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру ±0,1 ±0,2 ±0,3 ±0,5 ±1,0 ляется по спеЕ убным заводол по толщине стенки ±0,15 ±0,40 +0,1 —0,075 (иальным техн f. Масса 1 м, кг 0,138 0,194 0,278 0,332 0,415 2,09 4,50 13,4 лческим ус- Таблица 3.37 Рекомендуемый сортамент труб из свинца марки CI, C2, СЗ для трубопроводов химических производств (по ГОСТу 167-41) DH х s, мм 18X4 24X4 30X4 37X6 47X7 48X4 Допускаемые отклонения, мм по среднему и внутреннему диаметрам —0,8 —1,0 +0,3 —1,4 по толщине стенки ±0,45 ±0,65 ±0,45 Масса 1 м, кг 2,0 2,8 3,7 6,7 10,0 6,3 DH X s, мм 66X8 80X5 98X9 118X9 145X10 170X10 Допускаемые отклонения, мм по среднему и внутреннему диаметрам +0,5 -2,0 +1.0 -2,4 + 1,7 —3,7 по толщине стенки ±0,80 ±0,45 ±0,80 Масса 1 м, кг 16,6 13,4 28,6 35,1 46,0 57,1 Таблица 3.38 Рекомендуемый сортамент труб из технического титана марок ВТ1-00 и ВТ1-0 и титановых сплавов марок ОТ4-0, ОТ4-1 и ОТ4 для трубопроводов химических производств (по АМТУ 386—65) DH X s, мм 12X1 18X1,5 25X2 28X2 38X2,5 45X2,5 56X2,5 56X3 Допускаемые отклонения* по наружному диаметру ±0,45 ММ. ±1,5% по толщине стенки ±0,15 мм ±15% Длина труб, м 4,0 3,5 3,0 Масса 1 м, кг 0,154 0,350 0,650 0,735 1,27 1,52 1,84 2,20 Примечание. По длине трубы поставляются: немерной длины от 1 м до величины, указанной в таблице; мерной длины— не более указанной в таблице с отклонением по длине ±15 мм. * Для труб обычной точности изготовления.
ГЛАВА 4 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 4.1. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ В других химических производствах разрушающее действие агрессивной среды на металлы и сплавы столь велико, что применение неметаллических химически стойких конструкционных материалов представляет единственную возможность для осуществления технологического процесса производства химических продуктов. В табл. 4.1 приводится перечень неметаллически» химически стойких материалов, рекомендуемых для химической аппаратуры и трубопроводов химических производств. Таблица 4.1 Рекомендуемые неметаллические материалы для химической аппаратуры и трубопроводов химических производств [62, 72, 74, 83, 91, 94, 95, 96, 105, 117, 147, 150, 162, 186, 199, 202, 204, 205, 217] Химически стойкие неметаллические материалы нашли широкое применение как в качестве самостоятельных конструкционных материалов для изготовления химической аппаратуры, работающей без давления или под яебольшим избыточным давлением, так и в качестве футе- ровочных материалов для защиты аппаратуры от разрушающего действия агрессивных сред. В ряде химических производств применение неметаллических химически стойких материалов позволяет производить замену остродефицитных и дорогостоящих высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов. Наименование, марка (ГОСТ ила ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/мг, не более Примерное назначение Природные кислотоупоры Андезит Бештаунит Горные породы, состоящие из нескольких минералов. Обладают исключительно высокой химической стойкостью против минеральных кислот любых концентраций при любых 1емпературах, включая и высокие. Материал хорошо сопротивляется сжимающим нагрузкам, но неудовлетворительно работает на растяжение и на изгиб Гранит украинский и карельский Кварцит карельский Асбест кислотоупорный (антофиллитовый) и щелочестойкий (хри- зотиловый) Горная порода, состоящая из нескольких минералов. Материал отличается меньшей по сравнению с андезитом и бештаунитом химической стойкостью против минеральных кислот ;600 ;800 =200 Горная порода, состоящая из нескольких минералов. Кислотоупорность материала высокая Минерал, имеющий волокнистую структуру, отличается высокой химической стойкостью во многих агрессивных средах и высокой температуростойкостью. Материал негорюч, обладает низким коэффициентом теплопроводности :1000 ;600 :400 0,07 Абсорбционные башни в производстве соляной и азотной кислот; аппаратура для получения купоросного масла и корпуса электрофильтров в установках для концентрирования серной кислоты. Футеровочный материал для абсорбционных, сушильных и поглотительных башен при ни- трозном и контактном способах получения серной кислоты и для аппаратов, подверженных воздействию агрессивных кислот и газов при высоких температурах Поглотительные башни в производстве соляной и азотной кислот; аппаратура для производства йода, брома и других агрессивных химических продуктов Насадка абсорбционных башен в производстве соляной, азотной и других минеральных кислот Сальниковая набивка и прокладочный материал для фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов химических производств Тепловая изоляция химических аппаратов и трубопроводов
174 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Диабаз и базальт плавленые Керамика дунитовая Керамика кислотоупорная Керамика шамотно- бентонитовая пористая № 21; 32; 43; 64 Фарфор твердый кислотоупорный Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения t °С 'cm' *- Каменное литье Материал отличается высокой =g:200 прочностью на истирание и невысокой термостойкостью, вследствие чего футеровочные изделия из него (кирпич, плитки) применяются при ограниченном перепаде температур: в жидкостях до 100° С, в газах до 200° С. Материал устойчив при действии кислот (за исключением плавиковой) и щелочей, растворов солей любых концентраций, полностью непроницаем для агрессивных жидкостей и газовых сред Керамические кислотоупо Прочный теплостойкий материал, не поддающийся истиранию и не пропускающий жидкостей. Материал устойчив против воздействия минеральных кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) и органических кислот любой концентрации и щелочных сред концентрации до 2% Материал устойчив против воздействия минеральных кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) и органических кислот любой концентрации Материал устойчив против воздействия минеральных кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) и органических кислот любой концентрации и щелочных сред концентрации до 10% Прочный теплостойкий материал, не поддающийся истиранию и не пропускающий жидкостей. Материал устойчив против воздействия минеральных кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) и органических кислот любой концентрации и щелочных сред концентрации до 10% рные материа ^180 (для кислых сред); =^30 (для щелочных сред) SC350 (для кислых сред); s£30 (для щелочных сред) 5=120 (для кислых сред); <£30 (для щелочных сред) ' V Мн/м2, не более Примерное назначение Футеровочный материал для химических аппаратов, работающих в условиях воздействия минеральных кислот средних и высоких концентраций под атмосферным или повышенным давлением (автоклавы, монжусы, реакторы, кристаллизаторы, сатураторы, отстойники, кислотохранилища, травильные ванны и др.) лы и бетон 0,07 Реакторы, ванны, сосуды, тарелки колпачковые типа ТТК (для металлических колонных аппаратов) диаметром 300—1800 мм и другая химическая аппаратура, предназначенная для работы с кислыми агрессивными средами любой концентрации и с разбавленными растворами щелочей — 0,07 0,4 Насадка для колонных аппаратов (кольца Рашига); футеровочные штучные изделия (кирпич, плитка) для антикоррозионной защиты емкостной химической аппаратуры из углеродистой стали и других конструкционных материалов от воздействия агрессивных сред Пористые элементы (цилиндры и диски) для фильтрующих аппаратов, работающих в кислых и щелочных средах Реакторы, нутч-фильтры, ванны, сосуды и другие аппараты, предназначенные для работы с кислыми агрессивными средами любой концентрации и с разбавленными растворами щелочей Трубы и фасонные части к ним для трубопроводов химических производств
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 175 Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Фарфор кислотоупорный Бетон кислотоупорный Стекло силикатное (известково-натриевое) Стекло боросиликат- ное (термостойкое) Стекло кварцевое Качественная и эксплуатационная характеристики материала Материал устойчив против воздействия минеральных кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) и органических кислот любой концентрации Смесь кислотоупорных материалов различного гранулометрического состава (андезит, бештаунит, гранит, кварц, щебень, песок, пылевидный наполнитель) с добавкой технического кремнефтористо- го натрия. Смесь растворяют в 35—38% -ном водном растворе жидкого стекла. Она застывает в прочный бетон, устойчивый во многих минеральных кислотах Искусственные силикат Материал обладает повышенной хрупкостью и пониженной теплостойкостью, плохо противостоит резким изменениям температуры (растрескивается), но устойчив во многих агрессивных средах (кислотах и др.) Материал отличается высокой термической устойчивостью и высокой химической стойкостью в органических и минеральных кислотах (за исключением фосфорной и плавиковой) Материал отличается высокой термической устойчивостью и огнеупорностью, что позволяет применять его для аппаратуры, работающей в условиях высоких температур с резкими их перепадами. Стекло устойчиво в органических и минеральных кислотах любых концентраций (за исключением плавиковой и фосфорной), но плохо сопротивляется растворам солей и щелочам Условия применения t °с ^120 (для кислых сред); <30 (для щелочных сред) ные материал s=50 s=400 ===1000 Pp. Мн/м2, не более — ы 1,0 Примерное назначение Насадка для колонных аппаратов (кольца Рашига); фу- теровочные штучные изделия (кирпич, плитка) для антикоррозионной защиты емкостной химической аппаратуры из углеродистой стали и других конструкционных материалов от воздействия агрессивных сред Кислотохранилшца, башни для сушки хлористого водорода, кристаллизаторы и другие химические аппараты в производстве минеральных кислот. Футеровочный материал для аппаратов, изготовляемых из углеродистой стали, железобетона и кирпича Бутыли для хранения кислот, водомерные стекла, фонари и смотровые окна химических аппаратов и трубопроводов; трубопроводы химических производств. Футеровочный коррозион- ностойкий материал для емкостной аппаратуры, изготовляемой из углеродистой стали и других конструкционных материалов Емкостная, колонная и теп- лообменная сварная и литая химическая аппаратура для производства многих минеральных и органических кислот и различных реактивов. Аппаратура для органического синтеза химических продуктов, органических красителей, лаков, эфиров и пр.; трубопроводы химических производств. Заменитель платиновой аппаратуры
176 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППЛРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Pp. Мн/м'. не более Примерное назначение Эмаль кислотоупорная (покрывная) класса I марок Э-1; 17; 141; 143 для покрытия стальной аппаратуры и марки 5а и класса II для покрытия чугунной аппаратуры Эмали устойчивы при воздействии большинства неорганических и органических кислот и их солей (за исключением технической фосфорной кислоты, содержащей следы фтора, плавиковой и кремниефтористоводор'одной кислоты), крепких растворов органических кислот и их солей, газов кислотного характера (хлористый водород, сернистый и углекислый газы). Эмали неустойчивы к воздействию расплавов щелочей и щелочных растворов при высоких температурах Эмаль химически стойкая класса II (группы А и Б) Эмаль группы А устойчива при действии слабых растворов органических кислот при температуре кипения, эмаль группы Б — при комнатной температуре ;200 0,6 Коррозионностойкий материал для покрытия сварной стальной и литой чугунной химической аппаратуры, предназначенной для работы со многими средами средней и повышенной агрессивности в производствах химически чистых кислот, солей, красителей, фармацевтических и парфюмерных препаратов, пищевых продуктов, взрывчатых и других веществ Фаолит А листы сырые по ТУ НКХП 322—45; листы отвер- жденные по ТУ ГХП 35—44; трубы по ТУ МХП 321—51 (сортамент по МН 1808—61) Фаолит Т листы сырые по ТУ НКХП 322—45; листы отвер- жденные по ТУ ГХП 35—44; трубы и фасонные части к ним по ТУ МХП 321—51 (сорта- тамент по МН 1808—61) Фаолит П прессовочная масса Фаолитовая замазка марки А по МРТУ 6-05-1003—66 Пластмассы термореактивные Кислотоупорная пластическая масса, получаемая на основе жидкой фенолоформальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя — асбеста (фаолит марки А), графита (фаолит марки Т) и кварцевого песка (фаолит марки П). Изделия из сырого фаолита можно формовать при комнатной температуре без применения высокого давления с последующим отверждением (бакелизацией), что позволяет изготовлять из него крупногабаритную аппаратуру, не пользуясь прессами. Фаолит производится как в виде готовых изделий (из отвержден- ного материала), так и в виде полуфабрикатов — сырых листов, прессованной массы и замазки. Фаолит поддается всем видам механической обработки, хорошо прессуется, склеивается между собой при помощи фаолитовой замазки или замазки арзамит От 0 до 140 0,06 Абсорбционные и ректификационные колонны, скрубберы, сушильные башни, наса- дочные колонны, сборники, емкости, кристаллизаторы и другие химические аппараты для сред средней и повышенной агрессивности. Футеровочный материал для емкостной аппаратуры из углеродистой стали Теплообменная аппаратура (оросительные холодильники) для тех же сред; трубопроводы химических производств Запорная арматура (по ТУ МХП 325—51) Применяется для соединения листового фаолита и труб при изготовлении из них изделий
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 177 Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Pp. MhJm*. не более Примерное назначение Текстолит поделочный марок ПТК, ПТ, ПТ-1. Листы (ГОСТ 5—52) Текстолит; стержни (ГОСТ 5385—68) Слоистый материал, получаемый путем прессования уложенной слоями хлопчатобумажной ткани, пропитанной резольной фенолокрезоло или ксиленоло- формальдегидной смолой или смесью этих смол. Материал отличается высокой прочностью на сжатие, хорошо обрабатывается резанием, обладает высокой устойчивостью во многих агрессивных средах, имеет низкий коэффициент теплопроводности Текстолит графитиро- ванный; листы и плиты (ВТУ 35-ХП-369—61) Асботекстолит: плиты толщиной 6—30 мм (МРТУ 6-05-898—63) и толщиной >100 мм (ВТУ УХП 183—60) Асбовинил Материал хорошо работаетТна сжатие, хорошо обрабатывается резанием, обладает хорошими антифрикционными свойствами и высокой устойчивостью во многих агрессивных средах Материал обладает низким коэффициентом теплопроводности Композиция из кислотостойкого асбеста и лака этиноль. Материал обладает хорошей адгезией к металлу, бетону, дереву, керамике, возможностью нанесения футеровочного слоя шпателем или кистью, высокими пределами рабочих температур, при которых сохраняются антикоррозионные свойства материала, доступностью и дешевизной исходного сырья. Асбовинил устойчив к резким колебаниям температуры, обладает низким коэффициентом теплопроводности и высокой устойчивостью к воздействию большинства кислот, щелочей и других агрессивных сред. Материал токсичен и огнеопасен От —196 до +125 От —196 до +140 От —50 до +110 Детали внутренних устройств химических аппаратов (шестерни, ролики для тросов, муфты и др.) для сред средней и повышенной агрессивности; теплоизолирующие подкладки под опоры аппаратов и проставки в низкотемпературной арматуре Вкладыши подшипников скольжения для узлов перемешивающих устройств и другие детали аппаратов для агрессивных сред Теплоизоляционный материал, используемый для подкладок под опоры аппаратов, работающих при высоких и низких температурах стенки Антикоррозионная футеровка химических аппаратов емкостного типа для агрессивных сред. Толщина футеровочного слоя асбовинила обычно достигает 10—12 мм. Асбовинил непригоден для применения его в качестве самостоятельного конструкционного материала 12 А. А. Лащннский и А Р Толчинский
178 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППЛРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/мг, не более Примерное назначение Пластмассы термопластичные Винипласт марки ВН; листы (ГОСТ 9639—61); листы (МРТУ 6-11-2— 64) Винипласт марки ВНТ; листы (ГОСТ 9639—61) листы (МРТУ 6-11-2—64) Винипласт; стержни (ТУ МХП4251— 54) Винипласт; трубы (ТУМХП 4251—54 сортамент по МН 1427—61 и 1444—61) Винипласт; пленка толщиной 0,3—1,0 мм Винипласт; профильные изделия (уголок и ДР-) Материал сохраняет достаточную прочность до температуры 60° С, не подвержен быстрому старению, снижающему механические свойства и химическую стойкость, но очень чувствителен к надрезу, резко снижающему ударную вязкость (иногда до 100% от исходной величины). Винипласт устойчив к воздействию почти всех кислот, щелочей и растворов солей любых концентраций. Исключение составляют сильные окислители (азотная кислота, олеум). Винипласт нерастворим во всех органических растворителях за исключением ароматических и хлорированных углеводородов (бензол, толуол, дихлорэтан, хлорбензол). В большинстве случаев химическая стойкость винипласта, наивысшая для средних концентраций, низка для высоких и низких концентраций. Материал легко обрабатывается резанием, легко деформируется в горячем состоянии, хорошо сваривается и склеивается От 0 до +40 0,04 0,6 Обечайки, днища, детали внутренних устройств сварных и клееных химических аппаратов для сред средней и повышенной агрессивности; футеровочный материал для антикоррозионной защиты химической аппаратуры Те же детали для аппаратуры, применяемой в пищевой промышленности Детали внутренних устройств аппаратов того же назначения; крепежные детали (болты, шпильки, винты, гайки) Патрубки и детали внутренних устройств аппаратов, трубопроводы химических производств Антикоррозионная футеровка стальной химической аппаратуры Фланцы аппаратов, воздуховодов и другие детали аппаратов и трубопроводов химических производств Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) стабилизированный (трубы по МРТУ 6-05-917—67) Полиэтилен низкого, среднего и высокого давления обнаруживает склонность к старению под воздействием кислорода воздуха и солнечной радиации, повышающих жесткость и хрупкость материала. Применение универсальных стабилизаторов надежно защищает материал от старения обоих видов. С повышением температуры резко снижаются прочностные свойства материала. Полиэтилен обладает хорошей адгезией к металлам и многим неме- От —60 до +50 1,0 Трубопроводы химических производств для транспортирования воды, инертных газов, негорючих и нетоксичных паров и жидкостей, продуктов с токсическими свойствами, пожаро- и взрывоопасных жидкостей и газов, к которым материал химически стоек и для которых непроницаем, а также для негорючих и нетоксичных паров и жидкостей, к которым материал условно стоек
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 179 Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/мг, не более Примерное назначение Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) стабилизированный (трубы по МРТУ 6-05-918—67) Полиэтилен низкого давления порошкообразный стабилизированный марки П 4090— НТФ (МРТУ 6-05-890—66) таллическим материалам, что позволяет применять его в качестве антикоррозионного футеровочно- го материала для аппаратуры, работающей в различных агрессивных средах. Материал поддается различным методам переработки (экструзии, прессованию, литью под давлением), легко сваривается и склеивается. Полиэтилен при комнатной температуре устойчив к воздействию большинства минеральных кислот, оснований и растворов солей, а также ко многим органическим жидкостям, но набухает в углеводородах, а при 60—70° С растворяется в них. При 20° С полиэтилен нестоек к ацетону, бензину, керосину, сероуглероду, нефти, трихлорэтилену, концентрированному раствору йода, хлору. С повышением температуры среды химическая стойкость полиэтилена снижается. В большинстве случаев химическая стойкость полиэтилена является наивысшей для средних концентраций среды и меньшей для низких и высоких концентраций. Полиэтилен горит под воздействием открытого пламени От —60 до +60 1,0 Трубопроводы химических производств для транспортирования воды, инертных газов, нетоксичных паров и жидкостей, продуктов с токсическими свойствами, за исключением сильнодействующих ядовитых веществ и дымящихся кислот, горючих (в том числе и сжиженных) и активных газов, легко воспламеняющихся и горючих жидкостей, к которым материал химически стоек и для которых непроницаем, а также для негорючих и нетоксичных паров и жидкостей, к которым материал условно стоек Для газопламенного и вихревого напыления на поверхности стальной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами средней и повышенной агрессивности Полипропилен стабилизированный (листы по техническим условиям, утверждаемым в установленном порядке) Пслипропилен стабилизированный (трубы по техническим условиям, утверждаемым в установленном порядке) Материал выдерживает значительные механические нагрузки и обладает высокой эластичностью. Твердость полипропилена почти вдвсе выше твердости полиэтилена низкого давления и более чем в пять раз выше твердости полиэтилена высокого давления. Высокие механические свойства материал сохраняет вплоть до температуры размягчения. Процесс старения полипропилена аналогичен старению полиэтилена и затормаживается у стабилизированного материала. Полипропилен хорошо сваривается, но плохо склеивается из-за слабого набухания в органических растворителях. Методы переработки полипропилена такие же, как и для полиэтилена. (Продолжение см. на стр. 180) 0,07 Обечайки, днища и другие детали сварной емкостной химической аппаратуры, изготовляемой из листового материала в сочетании с металлическими каркасами и без них, предназначенной для работы со средами средней и повышенной агрессивности От до -10 -100 1,0 Детали внутренних устройств и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств 12*
180 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Полипропилен порошкообразный, стабилизированный (по техническим условиям, утверждаемым в установленном порядке) Сополимер этилена с пропиленом стабилизированный (листы по техническим условиям, утверждаемым в установленном порядке) Сополимер этилена с пропиленом стабилизированный (трубы по техническим условиям, утверждаемым в установленном порядке) Полистирол (листы по МРТУ 6-11-32—65; плиты по ТУ 35ХП 356—61; трубы по ТУ МХП 1519—47) Полистирол порошкообразный (по техническим условиям, утверждаемым в установленном порядке) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Материал отличается высокой стойкостью к воздействию минеральных кислот и щелочей даже при повышенных температурах, органических растворителей при комнатной температуре, но разрушается в дымящейся азотной кислоте, олеуме и растворах галогенов, при 80° С растворяется в ароматических углеводородах (бензоле, толуоле) и в галогено- замещенных углеводородах Материал выгодно отличается от полиэтилена высокого давления более высокой теплостойкостью, механической прочностью, относительным удлинением при разрыве, а от полиэтилена низкого давления — большей эластичностью и мягкостью. Кроме того, сополимер этилена с пропиленом обладает высокой стойкостью к растрескиванию в агрессивных средах, значительно превышающей стойкость полиэтилена. Стабилизированный сополимер обладает пониженной склонностью к старению. Материал поддается различным методам переработки (экструзии, прессованию, литью под давлением), легко сваривается и склеивается. Сополимер этилена с пропиленом обладает высокой устойчивостью во многих агрессивных средах Полистирол сваривается хуже, чем полиэтилен и полипропилен; прочность сварного шва составляет 40—50% от прочности основного материала. Полистирол склеивается специальным клеем. Материал поддается различным методам переработки (экструзии, прессованию, литью под давлением). Полистирол устойчив во многих агрессивных средах Условия применения 'cm- °C От —10 до +100 От —60 До +80 До +75 pp. Мн/м*. не более — 0,07 1,0 0,07 — Примерное назначение Для газопламенного и вихревого напыления на поверхности стальной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами средней и повышенной агрессивности Обечайки, днища и другие Детали сварной и клееной емкостной химической аппаратуры, изготовляемой из листового материала в сочетании с металлическими каркасами, предназначенной для работы со средами средней и повышенной агрессивности Детали внутренних устройств и патрубки аппаратов того же назначения; трубопроводы химических производств Обечайки, днища и другие детали сварной и клееной химической аппаратуры, изготовляемой из листового материала в сочетании с металлическими каркасами, предназначенной для работы со средами средней и повышенной агрессивности. Трубопроводы химических производств Для газопламенного и вихревого напыления на поверхности стальной химической аппаратуры, предназначенной для работы со средами средней и повышенной агрессивности
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 181 Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/м*, не более Примерное назначение Полиизобутилен без наполнителя и полиизобутилен с наполнителем марки ПСГ (листы по ТУ МХП 2987—52, с изм. 2 и 3) Мягкий, эластичный, каучуко- подобный материал, обладающий хорошей адгезией к металлам, дереву и бетону. Материал легко сваривается в токе горячего воздуха (без применения присадочного материала) и легко склеивается как между собой, так и с различными конструкционными материалами. Полиизобутилен без наполнителя и полиизобутилен с наполнителем (марка ПСГ) обладает высокой химической стойкостью во многих агрессивных средах; материал неустойчив в минеральных и растительных маслах и других органических жидкостях при небольших давлениях (порядка 0,3 Мн1м?). Полиизобутилен марки ПТ не- злектропроводен, полиизобутиле- ны других марок электропро- водны, что затрудняет контроль футеровки электрическими методами и не позволяет применять этот материал для антикоррозионной защиты аппаратов, работающих под электрическим напряжением (электролизеры и др.) Фторопласт-3 (МРТУ 6-05-946—65 с изм. № 1) Фторопласт-ЗМ (МРТУ 6-05-905—63) Тонкий лист и пленка из фто- ропласта-3 и фторопласта-ЗМ прозрачны. Материал обладает высокой химической стойкостью во многих агрессивных средах, но разрушается под воздействием расплавленных щелочных металлов, расплавов едких щелочей, элементарного фтора, олеума Фторопласт-4 марки А (ГОСТ 10007—62): пластины по ВТУ 35-ХП-357—62; трубы по МРТУ 6-05-986—66; стержни по СТУ М 810—59 (с изм. 1, 2, 3; шланги по ТУ НИИПМ№ 11-368—64) Механические свойства фторо- пласта-4 существенно зависят от температуры. Под воздействием внешних нагрузок происходит рекристаллизация материала (явление хладотекучести). Необратимые остаточные деформации появляются при нагрузках выше 3 Мн/м2 и температурах до 80— 1009С. (Продолжение см. на стр. 182) До +100 От —195 до +100 От —195 до +150 От —269 до +260 Футеровочный материал для защиты химической аппаратуры из стали, алюминия, дерева, бетона и других материалов от разрушающего воздействия агрессивных сред. Материал широко используется в качестве подслоя в комбинированных футеров- ках химической аппаратуры, в которых имеет место сочетание материалов неорганических и органических (например, футеровка с применением керамических плиток на подслое из полиизобутилена) Тонкий лист и пленка используются в качестве смотровых стекол для окон и фонарей на аппаратах и трубопроводах для работы со средами средней и высокой агрессивности. Суспензия применяется для антикоррозионных покрытий стальной аппаратуры Детали внутренних устройств химических аппаратов для работы со средами средней и высокой агрессивности; трубопроводы химических производств
182 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ?В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения v Мн/м*. не более Примерное назначение Фторопласт-4 марки А (ГОСТ 10007—62: пористые трубчатые фильтровальные элементы по МРТУ 6-05-985—66; пористые пластины по ВТУ № 11-50—66) Фторопласт-4Д (трубы по МРТУ 6-05-822—64 с изм. № 1, стержни и другие профильные изделия) Древесно-слоистый пластик марки ДСП-В (листы по ГОСТу 8697—58) При закалке фторопласта-4 (нагреве материала до температуры плавления кристаллитов 327° С с последующим быстрым охлаждением) закрепляется аморфная структура материала, благодаря которой повышаются его прочность и эластичность. Фторопласт-4 обладает низким коэффициентом трения и низкой теплопроводностью. Из всех известных пластмасс фторопласт-4 является наиболее химически стойким материалом. Он противостоит воздействию разбавленных и концентрированных кислот, растворов щелочей, солей и самых сильных окислителей даже при высоких температурах. На фторопласт-4 воздействуют только расплавленные щелочные металлы (или растворы их в аммиаке), элементарный фтор при высокой температуре и трехфтористый хлор. Материал не набухает в органических растворителях и не смачивается водой. Фторопласт не сваривается и склеивается с трудом Материал, изготовляемый из тонких листов лущеной древесины (шпона), пропитанных и скрепленных между собой резольной фенолоформальдегидной смолой. Материал равнопрочен в двух осевых направлениях и может применяться в тех случаях, когда требуются одинаково высокие показатели прочности при растяжении, сжатии и изгибе. Древесно- слоистый пластик обладает хорошими антифрикционными свойствами и отличается высокой химической стойкостью во многих агрессивных средах От —65 до +120 От —269 до +260 От до -195 -80 Детали аппаратов, предназначенных для очистки от осадков агрессивных растворов различных концентраций Детали внутренних устройств химических аппаратов для работы со средами средней и высокой агрессивности; трубопроводы химических производств Детали тарелок ректификационных колонн (листы, колпачки, стаканчики); вкладыши подшипников, втулки, шестерни и другие детали внутрен- них'устройств химических аппаратов для работы со средами средней и повышенной агрессивности 0,07 Баки, резервуары для хранения разбавленных минеральных кислот, реакторы и другая химическая аппаратура Материалы на основе каучука Резина марки 4849 Эбониты марок 1726 и ИРП-1213 Полуэбонит марки ЙРП-1212 Материалы на основе натурального каучука (инструкция № 003—3). Резина отличается удовлетворительной прочностью, хорошей эластичностью и хорошим сопротивлением истиранию, высокой морозостойкостью и теплостойкостью, хорошей адгезией к металлам. Резина растворяется в бензине, бензоле, хлорированных углеводородах и нестойка к маслам и озону От —50 до +80 Материал для гуммирования химической аппаратуры из углеродистой стали, чугуна, алюминия и его сплавов, предназначенной для работы со средами средней и высокой агрессивности. Гуммирование производится на подслое из эбонита Материалы для наружного гуммирования химической аппаратуры того же назначения Материал применяется в качестве подслоя для эбонита марки ИРП-1213
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 183 Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/мг, не более Примерное назначение Резины марок 1976-М и 4476 Полуэбонит марки 1751 Эбонит марки 2109 Материалы на основе натрийбу- тадиенового каучука (ГОСТ 2188—51). Резины отличаются хорошей эластичностью и хорошей адгезией к металлам, высокой морозостойкостью и теплостойкостью. Резина марки 1976-М вулканизируется паром под давлением, а резина марки 4476 — открытым способом. Резины растворяются в бензине, бензоле, хлорированных углеводородах и нестойки к маслам Резины марок 829 и 2566 Резины на основе натурального и натрийбутадиенового каучуков. Резины мягкие, способные вулканизироваться открытым способом, обладают хорошей адгезией к металлу Эбонит марки 1814 Резины марок ИРП-1025 и ИРП-1142 Резина марки 8ЛТИ Материал не обладает химической стойкостью и не применяется как самостоятельное покрытие, но обеспечивает хорошее сцепление с металлом Резины на основе полихлоро- пренового каучука (наирита) по ТУ 1562—54. Резины хорошо сопротивляются старению, не воспламеняются, стойки к действию масла и бензина, морозостойки до —30° С и теплостойки до 80° С; при хранении склонны к самовулканизации и кристаллизации (для ликвидации последней применяется подогрев) Резина на основе бутадиенсти- рольного каучука (ГОСТ 6074—57), отличается эластичностью, хорошей сопротивляемостью истиранию, морозостойка до —40° С, теплостойка до 100° С. Резина растворяется в бензине, бензоле, хлорированных углеводородах, нестойка к маслам От —40 ДО +80 От —30 до +80 От ДО -40 -100 Материалы для гуммирования химической аппаратуры из углеродистой стали, чугуна, алюминия и его сплавов, предназначенной для работы со средами средней и высокой агрессивности. Гуммирование производится через подслой эбонита марки 1814 термо- преновым клеем Материал для наружного гуммирования химической аппаратуры того же назначения Материал для гуммирования пробковых кранов (трубопроводная арматура) Материалы для гуммирования химической аппаратуры из углеродистой стали, чугуна, алюминия и его сплавов, предназначенной для работы со средами средней и высокой агрессивности. Гуммирование производится на подслое из эбонита марки 1814 термо- преновым клеем Употребляется в качестве подслоя под мягкие химически стойкие резины марок 829, 2566, 1976-М и 4476 Материалы для гуммирования химической аппаратуры из стали и чугуна, предназначенной для работы со средами средней и высокой агрессивности. Резины крепятся к металлу клеем 200 или клеем «лейконат» Материал для гуммирования химической аппаратуры из углеродистой стали и чугуна, предназначенной для работы со средами средней и высокой агрессивности. Резина крепится к металлу клеем «лейконат»
184 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/м*. не более Примерное назначение Хлоропреновый жидкий каучук (жидкий наирит НТ) Покрытие вулканизируется при 100° С. Резина в вулканизированном состоянии отличается хорошей механической прочностью и хорошей устойчивостью к истиранию, обладает хорошей щелоче- стойкостью и удовлетворительной кислотостойкостью, водостойкостью, бензо- и маслостойкостью и атмосферостойкостью. Материал удовлетворительно сопротивляется кислородному и тепловому старению, но обладает плохой радиационной устойчивостью От —30 до +60 Раствор резиновой смеси марки ИРП-1257 Раствор резиновой смеси марки ИРП-1258 Резины отличаются повышенной химической стойкостью к кислотам и щелочам От —30 до +60 Материал для гуммирования химической аппаратуры из углеродистой стали, предназначенной для работы с кислотами и щелочами при температуре до 60° С Гуммирование через хлор- наиритовый или эпоксидный грунт деталей, узлов и аппаратов сложной конфигурации малых размеров, предназначенных для работы с кислотами и щелочами при нормальных и повышенных температурах и подвергающихся динамическим нагрузкам Углеграфитовые материалы Графит мелкодисперсный прессованный и пропитанный синтетическими смолами, конструкционный марок МГ; МГ-1; МГ-2 (ТУ 601—60) Графит мелкозернистый прессованный и пропитанный синтетическими смолами, конструкционный марок МГ-3 и МГЗ-Л (ТУ 601—60) Графит плотный прессованный конструкционный марки ППГ (ТУ 601—60) Графит электродный конструкционный марки ГЭЭ (ТУ 601—60) Графитированный материал марки АРВ, пропитанный в изделиях фенолоформальде- гидной смолой (ПТУ 04—62) Графит прессованный и пропитанный синтетическими смолами отличается благоприятным сочетанием свойств: высокой прочностью на сжатие в сочетании с высокой тепло- и температуростой- костью, высокой тепло- и электропроводностью и высокой химической стойкостью во многих агрессивных средах даже при высоких температурах. Материал хорошо обрабатывается резанием на обычных металлорежущих станках и склеивается синтетическими клеями и кислотоупорной замазкой арзамит 4 и кислото-щелочестой- кой замазкой арзамит 5 От —18 до +150 0,5 Различные детали корпусов и внутренних устройств химических аппаратов для работы со средами средней и повышенной агрессивности: абсорберов и реакторов, применяемых в производствах бромистоводо- родной, плавиковой, фосфорной и хлоруксусной кислот, хлора, хлорбензола, тетра- хлорэтана и трихлорэтилена; баков и резервуаров, применяемых в производстве соляной кислоты, для хранения фторуксусных, фторбористых и фторфосфорных смесей в производстве плавиковой кислоты и других сред; отмывные колонны, применяемые в производствах соляной и броми- стоводородной кислот; теплообменники для нагрева и охлаждения агрессивных сред в производствах серной кислоты, сернистого ангидрида, хлора, хлоратов и других высокоагрессивных химических продуктов
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 185 Продолжение табл. 4.1 Наименование, марка (ГОСТ или ТУ) Качественная и эксплуатационная характеристики материала Условия применения Мн/м*, не более Примерное назначение Графитопласт (антег- мит) марки АТМ-1 (трубы по СТУ 45-ЦЧ-942—63) Графитопласт (антег- мит) марки АТМ-1 (плитки футеровочные по ВТУ 367—58) Графитопласт (антег- мит) марок АТМ-1 Г и ATM-10 (по ТУ, утверждаемым в установленном порядке) Графитопласты литьевые марок НЛ; 2ФНЛ; 5ЭФНЛ (по ТУ, утверждаемым в установленном порядке) Материал отличается от графита более высокой прочностью, непроницаемостью для жидкостей и газов по всему объему, но пониженной теплопроводностью. Антегмит марки АТМ-1 обладает высокой химической стойкостью во многих минеральных и органических кислотах, щелочах, растворах солей любых концентраций вплоть до высоких температур 0,3 Трубные пучки теплообмен- ных аппаратов; патрубки аппаратов; трубопроводы химических производств для работы со средами средней и высокой агрессивности Материал отличается от антег- мита АТМ-1 значительно более высокой теплостойкостью и теплопроводностью, меньшим коэффициентом температурного расширения и меньшей механической прочностью От —18 До +П5 Графитопласт марки НЛ стоек почти во всех кислотах, за исключением сильных окислителей. Графитопласт марки 2ФНЛ стоек в большинстве неокислительных кислотах, растворителях и растворах солей. Графитопласт марки 53ФНЛ стоек к кислым и щелочным средам, органическим растворителям, спиртам и углеводородам 0,3 Футеровочный материал для антикоррозионной защиты стальной химической аппаратуры для работы со средами высокой агрессивности Детали теплообменной аппаратуры для работы со средами высокой агрессивности; трубы и фасонные части к ним для трубопроводов химических производств; детали насосов для перекачки агрессивных жидкостей Крупногабаритные литые детали для химических аппаратов для работы со средами средней и повышенной агрессивности (корпуса поглотительных колонн, крышки аппаратов и др.). Литые плиты для футеровки ванн, сборников и различных сосудов Угольный антифрикционный материал марок АО-600 и АО-1500 Материал обладает хорошими антифрикционными свойствами. Допустимая удельная нагрузка до 2 Мн/м*. Коэффициент трения после приработки равен 0,05 Вкладыши подшипников, уплотнительные кольца, детали торцовых уплотнений, работающие в условиях сухого трения в паре с чугуном Графитированный антифрикционный материал марок АТ-600 и AT-1500 Материал обладает хорошими антифрикционными свойствами. Допустимая удельная нагрузка до 1,5 Мн/м2. Коэффициент трения после приработки равен 0,05 Графитированный антифрикционный материал, пропитанный фенол оформальдегидной смолой марки АТ-1500-Ф Материал отличается большей прочностью и более высоким значением допустимого удельного давления (до 10 Мн/м2) Вкладыши подшипников, уплотнительные кольца, детали торцовых уплотнений, работающие в условиях сухого трения в паре со сталью
586 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ 4.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В табл. 4.2—4.8 приводятся некоторые данные по материалов, преимущественно применяемых в химиче^ механическим и физическим свойствам неметаллических ском аппаратостроении. Таблица 4.2 Механические свойства неметаллических материалов неорганического происхождения [83, 91, 117, 205] Наименование материалов Андезит пористый Андезит плотный Бештаунит Гранит украинский Кварцит карельский Базальт плавленый Диабаз плавленый Керамика дунито- вая Керамика кислотоупорная (плитки футеровочные) Предел прочности, Мн/мг ав ссв | аив Модуль упругости при растяжении Е, Гн/м* не менее — 25 11,5 6 60 80 160 260 — 200 130 20 — 14 19 23 — 30 20 35 23 — 42 Наименование материалов Керамика шамотно- бентонитовая пористая Фарфор твердый кислотоупорный Фарфор кислотоупорный Бетон кислотоупорный Стекло силикатное Стекло боросиликат- ное Стекло кварцевое Эмаль кислотоупорная марки Э-1 Предел прочности, Мн/м* ав | °св аие Модуль упругости при растяжении Е, Гн/м2 не менее 3 20 40 — 35 70 45 62 21 150 450 11 60 130 350 924 — 50 70 — 70 — 40 — — 60 6 75 — 66 — Таблица 4.3 Физические свойства неметаллических материалов неорганического происхождения [83, 91, 117, 205] Наименование материалов Андезит пористый Андезит плотный Бештаунит Гранит украинский Кварцит карельский Базальт плавленый Диабаз плавленый Плотность р, кг/л3 2200—2300 2650 2900 2100—3000 Коэффициент линейного расширения а'•106' ,с-1 6,0 6,4 5,0 — 5,0 10,0 Коэффициент теплопроводности Я,, втЦм-'С) — 2,17 0,99 Пористость, % 2,5—14,0 4,9—10,0 0,5—1,0 0 Водопогло- щаемость за 24 ч, % 7,6 2,5—6,0 2,4 0,3 — 0,15 0
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 187 Продолжение табл. 4.3 Наименование материалов Керамика дунитовая Керамика кислотоупорная Керамика шамотно-бентонитовая пористая Фарфор твердый кислотоупорный Фарфор кислотоупорный Бетон кислотоупорный Стекло силикатное Стекло боросиликатное Стекло кварцевое Эмаль кислотоупорная марки Э-1 Плотность р, кг/ж3 2200—2300 2000—2400 1360—1500 2300—2500 1600 2600 2230 2020—2080 2300—2500 Коэффициент линейного расширения а' • 106- ос-1 — 4,1—4,9 — 2,5—4,5 8,0 0,5 3,6 0,27 30—33,5 Коэффициент теплопроводности %, вт/(.и-°С) — 1,0—1,5 — 0,82—1,0 0,81—1,1 6,7—9,0 — Пористость, % 3—4 2—6 39—47 ^1,0 — 3—4 0 1,75—4,0 1 3—4 0,93—1,22 0 Водопоглощаемость • за 24 ч, % s£2,0 ^8,0 — «£0,8 =5 0,5 — Таблица 4.4 Механические свойства неметаллических материалов органического происхождения [13, 83, 91, 94, 117, 147, 162, 186, 199] Наименование и марка материалов Фаолит А Фаолит Т Фаолит П Фаолит А и Т Текстолит ПТК Текстолит ПТ Текстолит ПТ-1 Текстолит Асботекстолит А и Б Асбовинил Вид полуфабрикатов (ГОСТ, ТУ) Листы отвержденные (ТУ ГХП 35—44) Прессованные изделия Трубы отвержденные (ТУ МХП 321—51) Листы (ГОСТ 5—62) Стержни (ГОСТ 5385—50) Плиты (МРТУ 6-05-898—63) — Предел прочности, Мн/м* °е °св аие ан- кдж/м* Модуль упругости при растяжении Е, Гн/мг не менее 17 12 25 100 85 65 40 80* 15 38 58 70 250 230 50 160 145 200 1 120 — I 100 100* 80* 25 [ 22 20 3,0 1,4 35,0 25,0 — 25,0 3,0 80 — 4 — 2,4 —
188 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.4 Наименование и марка материалов Винипласт ВН Винипласт ВНТ Полиэтилен низкого давления Полиэтилен высокого давления Полипропилен ПП-1 Сополимер этилена с пропиленом Полистирол блочный Полиизобутилен ПСГ Фторопласт-3 Фторопласт-4 Древесно-слоистый пластик ДСП-В Графит марки МГ Графит марки МГ-1 Графит марки МГ-2 Графит марки МГ-3 Графит марки ГМЗ-Л Графит марки ППГ Графит марки ГЭЭ Графитированный материал марки АРВ Антегмит марки АТМ-1 Антегмит марки АТМ-1 Г Антегмит марки АТМ-10 Вид полуфабрикатов (ГОСТ, ТУ) Листы (ГОСТ 9639—61) Трубы (МРТУ 6-05-918—67) Трубы (МРТУ 6-05-917—67) Прессованные изделия из порошка (СТУ 36-13-126—65 с изм. № 1) — Плиты (ТУ 35ХП 356—61) Пластина в рулонах (ТУ МХП 2987—52) Тонкий лист, пленка Прессованные изделия из порошка, закаленные (ТУ 810—59) Листы (ГОСТ 8697—58) Прессованные заготовки диаметром до 300 мм и длиной 240 мм То же, но диаметром до 500 мм и длиной до 1500 мм То же, но диаметром до 600 мм То же, но диаметром до 300 мм и длиной до 280 мм То же, но диаметром до 400 мм и длиной до 1500 мм Прессованные блоки размером 350X350X350 мм и др. Трубы (СТУ-45-ЦЧ-942—63) Предел прочности, Мн/м* °в асв аив ан- кдж/мг Модуль упругости при растяжении Е, Гн/м* не менее 55 45 20 10 25 17 30 4,5 30 16 ПО 12 80 — 900 — 100 — 25 12 120 20 23 25 20 35 15 80 18 | 100 6 9 45 55 100" 90 20 12 60 17 80 — 60 11 150 20 40 20 26 80,0 50,0 Не ломается 33,0 — 5,0 — 20 100 30 1.2 2,75 1,6 1,7 1,0 — 0,5 ** 0,1 ** 0,67 ** — 1,2 — 1,2 ** 0,47 ** — 13 —
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 189 Продолжение табл. 4.4 Наименование и марка материалов Вид полуфабрикатов (ГОСТ, ТУ) Предел прочности, Мн/мг "н- кдж/м* Модуль упругости при растяжении Я, Гн/м* Графитопласт вой НЛ литье- Графитопласт вой 2ФНЛ литье- Крупногабаритные отливки Графитопласт вой 5ЭФНЛ литье- Графитированный антифрикционный материал АО-600 Графитированный антифрикционный материал АО-1500 Графитированный антифрикционный материал АТ-600 Графитированный антифрикционный материал AT-1500 Графитированный антифрикционный материал АТ-1500-Ф Прессованные изделия BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов * Для образцов, вырезанных вдоль листа (по основе ткани). ** Модуль упругости при изгибе. 10 14,5 90 55 100 ПО 150 70 30 24 33 50 150 60 80 60 35 40 Таблица 4.5 Физические свойства неметаллических материалов органического происхождения [13, 83, 91, 94, 117, 135, 162, 186, 199] Наименование и марка материалов Фаолит марки А Фаолит марки Т Фаолит марки П Текстолит марки ПТК, ПТ, ПТ-1 Асботекстолит марок А и Б Асбовинил Винипласт марок ВН и ВНТ Плотность р, кг/я' 1500 1650 1250 1300—1400 1700 1540—1640 Коэффициент линейного расширения га' • 106- "С-1 20—30 20—40 17—25 33—40 1380—1450 1 65—85 Коэффициент теплопроводности %, вт/(м-°С) 0,29 1,05 — 0,21—0,34 0,51—0,59 0,151 0,167 Водо- поглощае- мость за 24 ч, % 0,3—1,8 0,35 — 0,5—1,0 0,4—0,6 Теплостойкость по Мартенсу, °С 135 126 144 125 150—250 150 65 Температура плавления, °С — Морозостойкость, "С —
190 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4 & Наименование и марка материалов Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) Полипропилен Сополимер этилена с пропиленом Полистирол Полиизобутилен ПБСГ Фторопласт-3 Фторопласт-4 Плотность р, кг/м3 940—960 920—930 900 940—950 1050—1100 1320 2090 2150 Древесно-слоистый пла- i 1300 стик ДСП-В Графит марки МГ Графит марки МГ-1 Графит марки МГ-2 Графит марки МГ-3 1500 1550 1640 1560 Графит марки МГЗ-Л ' 1500 Графит марки ППГ Графит марки ГЭЭ Графитированный материал марки АРВ Антегмит марки АТМ-1 Антегмит марки АТМ-1Г Антегмит марки ATM-10 Графитопласт литьевой марки НЛ Гр афитопласт л итьевой марки 2ФНЛ Графитопласт литьевой марки 5ЭФНЛ 1700 1450 1800 1740 1100—1200 1300 1400 Коэффициент линейного расширения а* • 106' ос~1 100—200 210—550 ПО 100—550 60—100 — 60—120 80—250 — 3,6—4,0 8,5 2,5 2,2 — Коэффициент теплопроводности А., вт/(м-°С) 0,419 0,351 0,138 0,262 0,085 0,332 0,059 0,250 — 94—117 35—41 94—99 105—140 — Водо- погло- щаемость за 24 ч, % 0,04 — 0,01 0,03 0,08 0,0 Теплостойкость по Мартенсу, °С 120—140 * 108—115* — 113—128 — 100 — по 5,0 I — — 170 600 400 — Температура плавления, "С 120—139 108—110 164—168 114—125 Морозостойкость, °с До -70 До -10 До -70 208—210 327 — До —195 До —269 —
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 191 Продолжение табл. 4.5 Наименование и марка материалов Графитированный антифрикционный материал марки АО-600 Графитированный антифрикционный материал марки АО-1500 Графитированный антифрикционный материал марки АТ-600 Графитированный антифрикционный материал марки AT-1500 Графитированный антифрикционный материал марки АТ-1500-Ф * Теплостойкость по НИИ Плотность р, кг/л3 1500—1600 1650—1700 1700—1800 1600—1700 1750—1800 пп. Коэффициент линейного расширения а* ■ 106- оС-1 2,6 2,5 2,7 Коэффициент теплопроводности X, ет/(м-"С) 87 93 188 Водо- погло- щаемость за 24 ч, % — Теплостойкость по Мартенсу, "С — Температура плавления, °С — Морозостойкость; "С — Таблица 4.6 Физико-механические показатели резин, применяемых для гуммирования химической аппаратуры (по РТМ 26-01-18—67) Марка резины 4476 2566 1976-М 4849 829 8ЛТИ ИРП-1025 Жидкий наирит НТ Раствор резиновой смеси ИРП-1257 Раствор резиновой смеси ИРП-1258 Плотность р, кг /м* 1150 1060 1140 1390 1060 1480 1200—1400 1340 1430 Прочность <v Мн/м', не менее 5,5 15,0 6,0 18,0 16,0 24,0 10,0 11,0 11,7 10,5 Удлинение, % относительное, не менее 150 600 225 550 остаточное, не более 15 35 20 40 650 1 30 570 364 200 560 950 20 8 2,5 12 33 Твердость по твердомеру ТМ-2 (ГОСТ 263—53) 52 36 56 31 40—50 65—75 74 73—76 54—58 70 ±2 Время вулканизации при температуре 143° С, мин 80 30 15 50—60 30 1440 90
192 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 4.7 Физико-механические показатели эбонитов и лолуэбонитов, применяемых для гуммирования химической аппаратуры (по РТМ 26-01-18—67) Марка Эбонит 1814 1726 2109 ИРП-1213 — Полуэбонит — 1751 ИРП-1212 Плотность р, кг/м' 1350 1120 1210 — 1340 1220 Теплостойкость по Мартенеу, °С 50—75 72—75 55 — 45—52 — Сопротивление изгибу по ГОСТу 255—41 аи, Мн/м% 50—65 94,6 57,7 — 47 — Время вулканизации при температуре 143° С, ч 3 4 — 2—2,5 6 1 Назначение эбонита и полуэбонита Подслой для резин марок 829, 2566, 1976-М и 4476 Для наружного гуммирования деталей и узлов химических аппаратов Подслой для эбонита марки ИРП-1213 Таблица 4.8 Механические свойства пластмасс при низких и высоких температурах [117, 186] Материал Винипласт Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) пература, °С —20 0 20 40 60 75 100 —40 0 40 50 80 °е ПЛ Мн/м* 90 72 50 40 32 20 4 45 35 29 20 26 19 11 4 1.3 — 6. % 8 20 30 60 200 350 100 400 1000 1800 Я. Гн/м* — 2,1 1,0 0,16 Материал Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) Фторопласт-4 пература, °С —80 —40 0 40 50 80 —40 —20 0 20 40 80 100 а» <*пл Мн/м* 50 30 15 10 5 35,0 32,5 30,0 20,0 18,0 13,5 11,5 — 6, % 20 300 500 500 300 70 100 150 470 650 600 540 Е, Гн/мг 2,32 1,36 0,30 0,09 1,7 1,5 1,1 0,7 0,45 0,24 0,17
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 193 4.3. СОРТАМЕНТ ПОЛУФАБРИКАТОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В табл. 4.9—4.32 приведен сортамент некоторых полуфабрикатов и изделий из неметаллических материалов, выпускаемых промышленностью. Таблица. 4.9 Сортамент листов и плит из неметаллических материалов [186, 188] Наименование материала Фаолит марок А и Т Винипласт марок ВН и ВНТ Текстолит поделочный марок ПТК, ПТ и ПТ-1 Асботекстолит Древеснослои- стый пластик марки ДСП-В Фторопласт-4 Полиизобути- лен ПСГ Вид полуфабриката (ГОСТ или ТУ) Листы сырые и отвержден- ные (ТУ НКХП 322—45) Листы (ГОСТ 9639—61) Листы (ГОСТ 5—62) Плиты (ГОСТ 5—62) Плиты (ТУ ГХП 774—57) Плиты (МРТУ 6-05-898—63) Плиты (ВТУ УХП 183—60) Листы (ГОСТ 8697—58) Пластины (ВТУ 35-ХП-357—62) Листы (ТУ МХП 2987—52 с изм. № 2 и 3) Размеры, мм Толщина, s 5—12 5—15 5—18 5—20 2—20 0,5—8 10—70 >70 6—30 >100 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 10,0; 12,0 2-3,5 4—10 11—20 21—40 41—60 2—2,5 Ширина, Ь 700—800 900—1000 700—1000 500—650 Длина, 1 1800 2000 1600 1400 1200 1000 1300—1500 Допускаемые отклонения, мм по толщине + 1,0 (npnSsglO); + 2,0 (при S>10) ±(0,1 + +0,05S) по длине н ширине ±50 ±5 По соглашению сторон 400—800 1400 800; 900; 1000; 1100; 1200 170 200 250 300 170 200 250 300 500 800 1000 600—1400 2400 700; 1000; 1500 700; 1100; 1500; 2300; 4800; 5600 170 200 250 300 170 200 250 300 500 3000 10 000 — — ±0,2 ±0,5 ±1,0 ±0,3 ±0,9 ±1,1 ±1,3 ±1,5 — — ±50 +25 ±5 ±10 ±5 (при 6=/=170); ±10 (при Ь=1— =200+- 300) ±20 (при 6=/=500) — 13 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
194 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 4.10 Рекомендуемый сортамент стержней из текстолита (по ГОСТУ 5385—50) Диаметр, мм 8 13 18 25 40 60 Допускаемое отклонение по диаметру при нормальной точности изготовления, мм ±0,5 ±0,7 ±1,0 ±1,5 ±2,0 Масса 1 м, кг 0,070 0,186 0,357 0,686 1,765 3,960 Примечания: 1. Стержни изготовляются длиной от 200 до 500 мм. 2. По соглашению сторон стержни могут изготовляться других диаметров, не указанных в таблице. Таблица 4.11 Рекомендуемый сортамент стержней из винипласта (по ТУ МХП 4251—54) Диаметр, мм 5 10 14 16 18 20 22 25 27 30 33 36 40 45 Примечания: 1. Стержни поставляю 2. Допускаемые откло метру стержней +5%. Масса 1 м, кг 0,027 0,109 0,215 0,280 0,356 0,439 0,522 0,686 0,801 0,989 1,196 1,415 1,758 2,210 гея длиной от 1,5 до 3,0 м. нения по наружному диа- Таблица 4.12 Рекомендуемый сортамент стержней из фторопласта-4 (по ТУ 810—59) Диаметр, мм 6 8 10 13 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Допускаемое отклонение на диаметр, мм ±0,7 ±1,0 ±1,5 ±2,0 ±2,5 ±3,0 Масса 1 м, кг 0,061 0,108 0,168 0,286 0,382 0,675 1,050 1,528 2,070 2,700 3,400 4,200 5,125 6,102 7,150 8,280 9,500 10,800 Длина, мм 200 390 По соглашению сторон Примечания: 1. Для стержней диаметром < 55 мм допускаемое отклонение на длину ±10 мм. 2. У стержней диаметром <40 мм допускается кривизна до 10% от длины стержня. Таблица 4.13 Рекомендуемый сортамент круглых заготовок из конструкционного графита (по ТУ 601—60) Марка материала МГ;МГ-1; МГ-2 МГ-3 ГМЗ-Л ППГ ГЭЭ Диаметр 1 Длина мм 94; 129; 159; 209; 279; 300 70—500 250—600 135; 165; 300 25—400 240 До 1500 200—280 1500
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 195 Таблица 4 14 Рекомендуемый сортамент труб с коническими фланцами из твердого фарфора [205] Продолжение табл 4.15 <о \ 1 L с 1 5? °У s Dt С 1 ми 25 30 40 10 12 50 1 15 80 100 150 200 250 300 18 20 25 27 65 70 90 ПО 150 170 230 300 350 405 30 45 53 60 75 10 15 20 <S Масса 1 шт (кг) при длине труб L (мм) 300 | 500 | 700 1,08 1,29 1,71 1,60 3,25 1,61 1,90 2,65 3,08 5,85 2,14 2,51 3,59 4,56 8,45 5,45 1 8,65 1 11,85 11,88 19,72 26,62 32,70 17,00 22,12 28,20 j 36,68 37.00 46,00 47,38 59,30 1000 2,94 3,42 5,00 6,78 12,35 16,65 29,80 39,40 62,85 79,25 Примечания 1 Трубы предназначены для транспортирования кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) любых концентраций температурой до +120° С и щелочей концентрацией до 2% и температурой до +30, С Допустимое рабочее избыточное давление р„ < 0,4 Мн/мг 2 Для тех же условных проходов изготовляются колена с коническими фланцами с углом 90 и 45°, тройники, крестовины и переходы Таблица 4.15 Рекомендуемый сортамент труб с раструбами из твердого фарфора [205] °У S 25 30 10 D мм 60 70 *3 А Г V, S& _*?й<х шж с?) кжж L с iW> с 35 40 - С5 1 Масса 1 шт (кг) при длине труб L (мм) 300 | 500 700 | 1000 1,12 1,34 1,65 1,95 2,18 2,56 2,98 3,47 °У s D с мм 40 50 80 100 150 200 250 300 10 12 80 90 125 14 1 155 15 18 205 265 315 20 1 370 40 50 60 Масса 1 шт. (кг) при длине труб L (мм) 300 1,65 2,00 3,65 5,85 8,17 13,25 15,93 18,36 500 | 700/ | 1000 2,40 2,90 5,30 8,25 3,15 3,80 6,95 10,65 11,90 1 15,63 19,10 23,20 28,00 24,95 30,47 37,64 4,28 5,15 9,42 14,25 21,23 33,72 41,38 52,16 Примечания 1 Трубы предназначены для транспортирования кислот (за исключением плавиковой и фосфорной) любых концентраций температурой до +120° С и щелочей концентрацией до 2% и температурой до +30° С Допустимое рабочее избыточное давление р < 0,4 Мн/м'. 2 Для тех же условных проходов изготовляются колена с раструбами с углом 30, 45, 60, 90, 120 и 135°, тройники и крестовины с раструбами под углом 90 и 45° Таблица 4.16 Рекомендуемый сортамент труб из фаолита марок А и Т (по МН 1251—61) D„xs. 32 50x8,5 50 76x11 80 102x12 100 150 125x12,5 175x12,5 Допускаемые отклонения, мм О X ±2,0 :2,5 2000±^ loooi™ 12+4 15+ 20+ 45±2 4,2 8,3 12,5 16,8 60±2 12,5 mi 0,47 0,40 0,24 13*
196 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.16 Продолжение табл. 4.17 й- Q 200 250 300 DHxs, мм 225x12,5 275x12,5 330x15 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру ±10 по толщине стенки ±2,5 +5,0 —3,5 L 1 мм юоо+'00 30+5 40+5 45+6 а, град 60±2 Масса 1 шт., кг 16,8 21,5 30,5 Допустимое рабочее избыточное давление среды, Мн/м2, не более 0,24 0,16 Примечания: 1. По МН 1252—61 — МН 1259—61 предусматривается выпуск деталей трубопроводов из фаолита марок А и Т — угольники прямые, тройники прямые и переходные, крестовины прямые и переходные, отводы двойные, переходы одно- и двухступенчатые условных проходов, соответствующих выпускаемым трубам. 2. Склейка фаолитовых труб производится фаоли- товой замазкой марки А по МРТУ 6-05-1003 — 66. Таблица 4.17 Рекомендуемый сортамент труб из винипласта (по нормалям машиностроения МН 1427—61 и 1444—61) ММ 6 10 15 20 25 DHXs, мм 10X1,6 16X1,6 16X1,8 20X1,6 20X1,8 20X2,0 25X1,6 25X1,8 25X2,0 32X1,8 32X2,0 32X2,5 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру +0,5 +0,6 +0,7 +0,8 по толщине стенки + 0,4 +0,5 Масса 1 м, кг 0,067 0,115 0,126 0,146 0,160 0,175 0,186 0,205 0,224 0,267 0,292 0,359 Минимальный радиус гиба трубы (по осевой линии), мм 30 45 60 80 ПО Условное избыточное давление р Мн/м*, не более 1,0 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 мм 32 40 50 70 80 100 125 150 DHXs, мм 40X1,8 40X2,0 40X3,1 50X2,0 50X2,4 50X3,9 63X2,2 63X3,0 63X4,9 75X2,5 75X3,6 75X5,8 90X2,8 90X4,3 90X7,0 110X3,2 110X5,3 110X8,5 140X4 140X6,7 140X10,8 160X4 160X7,7 160x12,4 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру +0,9 + 1,1 + 1,3 + 1,5 + 1,7 +2,0 +2,4 +2,7 по толщине стенки + 0,4 +0,5 +0,4 +0,5 +0,6 +0,4 +0,5 +0,7 +0,5 +0,6 +0,8 Масса 1 м, кг 0,339 0,370 0,546 0,468 0,557 0,856 0,647 0,863 1,350 0,883 1,230 1,900 +0,5 1,180 +0,7 1,760 +0,9 +0,5 2,730 1,630 +0,8 | 2,640 + 1,1 | 4,060 +0,6 | 2,590 +0,9 | 4,210 + 1,3 | 6,540 +0,6 | 2,960 + 1,0 + 1,5 5,540 8,570 Минимальный радиус гиба трубы (по осевой линии), мм 150 180 240 330 400 500 600 800 Условное избыточное давление р , Мн/м*, не более 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 Примечания: 1. Трубы поставляются длиной 5, 6 и 8 л с допускаемым отклонением от заказной длины +50 мм. По согласованию сторон трубы могут поставляться длиной до 12 м. 2. Допустимое рабочее давление равно условному давлению для температуры транспортируемой среды + 20" С. При увеличении температуры транспортируемой среды и в зависимости от ее характера рабочее давление снижается по особым техническим условиям. 3. По МН 1428—61 —МН 1446—61 предусматривается выпуск деталей трубопроводов из винипласта (крестовины прямые, тройники прямые и переходные, угольники прямые, переходы, муфты, отводы с углом поворота 90 и 45", компенсаторы и др ) на условное избыточное давление 0,2; 0,5; 0,6 и 1,0 Мн/м'.
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 197 Таблица 4.18 Рекомендуемый сортамент труб из полиэтилена низкого давления (высокой плотности) (по МРТУ 6-05-917—67) ММ 6 10 15 20 25 32 40 50 70 DHXs, мм 10X1,6 10X2,0 16X1,6 16X1,8 16X2,8 20X1,6 20X2,3 20X3,5 25X1,6 25X2,8 25X4,3 32X1,8 32X3,5 32X5,3 40X2 40X4,3 40X6,8 50X2,5 50X5,3 50X8,5 63X3 63X6,8 63X10,5 73X3,5 75X8 Допускае- ные отклонения, мм по наружному диаметру +0,5 +0,6 +0,7 +0,8 +0,9 + 1,1 + 1,3 + 1,4 по толщине стенки + 0,4 +0,5 + 0,4 +0,5 +0,4 +0,5 +0,7 + 0,4 + 0,6 +0,8 +0,5 +0,7 + 1,0 + 0,5 +0,8 + 1,2 +0,6 + 1,0 + 1,5 + 0,7 + 1,2 + 1,8 Масса 1 .« , кг 0,04 0,05 0,08 0,09 0,13 0,10 0,13 0,18 0,12 0,20 0,28 0,19 0,32 0,45 0,28 0,49 0,71 0,41 0,75 1,10 0,59 1,21 1,73 +0,7 0,82 + 1,4 | 1,71 Минимальный радиус гиба трубы * (по осевой линии), мм 40 65 80 100 130 160 200 250 300 Условное избыточное давление р Мн/м* 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 Продолжение табл 4.18 Di>. мм 80 100 125 150 DHXs, мм 90X4,3 90X9,5 110X5,3 110X12 140X6,8 160X7,5 Допускаемые отклонения, мм 6 >> х й. S О) >"Е О. т <= я я ее о >> П S + 1,7 + 2,0 + 2,4 +2,7 по толщине стенки +0,9 + 1,5 + 1,0 +2,0 + 1,2 + 1,3 Масса 1 м, кг 1,18 2,39 1,76 3,68 2,86 3,60 Минимальный радиус гиба трубы * (по осевой линии), мм 360 440 560 640 Условное избыточное давление р. , Мн/м* 0,25 0,6 0,25 0,6 0,25 Примечания: 1. Трубы поставляются в прямых отрезках длиной 6, 8, 10 и 12 м с допуском ±50 мм или в бухтах (для D < 40 мм). 2. Выбор допустимого рабочего давления в зависимости от характера и температуры рабочей среды производится по табл. 4 20. 3. Рекомендуемая область применения полиэтиленовых труб указана в табл. 4.21. 4. ПоМН 3005 —61—МН 3017 —61 предусматривается выпуск деталей трубопроводов из полиэтилена низкого давления (высокой плотности) — крестовины прямые, тройники прямые, угольники прямые и с крепежным фланцем, муфты, переходы, футорки, ниппеля, гайки накидные, втулки резьбовые, буртовые и под фланцы, фланцы стальные условных проходов, соответствующих выпускаемым трубам. * В горячем состоянии. При гибке труб в холодном состоянии минимальный радиус гиба увеличивается в 4,5 раза. Таблица 4.19 Рекомендуемый сортамент труб из полиэтилена высокого давления (низкой плотности) (по МРТУ 6-05-918—67) °у, ММ 6 10 15 20 DHXs, мм 10X2 16x2 20X2 25X2 25X2,3 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру + 0,5 +0,6 +0,7 по толщине стенки +0,5 +0,6 Масса 1 м, кг 0,06 0,09 0,12 0,16 0,18 Минимальный -радиус гиба трубы * (по осевой линии), мм ■ 40 65 80 100 2 О- *S <" 2 я s х 0J О! ° 5 х я >5 X ^ 1,0 0,6 1,0
198 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.19 Продолжение табл. 4.19 мм 25 32 40 50 70 80 100 DHxs, мм 32X1,6 32X2 32X2,9 40X1,6 40X2,3 40X3,7 50X1,6 50X2,9 50X4,6 63X1,8 63X3,6 63X5,8 75X2 75X4,3 75X6,9 90X2,1 90X5,1 90X8,2 110X2,7 110X6,3 110X10 Допускаемые отклонения, мм К X X Ч о >* С S +0,8 +0,9 + 1,1 + 1,3 + 1,4 + 1,7 + 2,0 а =: к о ^ е- г О н +0,5 +0,6 +0,5 +0,8 +0,5 +0,6 +0,9 +0,5 +0,8 + 1,1 + 0,5 + 0,9 + 1,2 Масса 1 м, кг 0,17 0,20 0,29 0,21 0,29 0,44 0,27 0,45 0,68 0,38 0,71 1,08 0,49 1,06 1,53 + 0,5 0,62 + 1.0; 1.54 -+-1,4-1 2,18 +0,6 | 0.97 + 1,2 | 2.14 + 1,7 | 3,24 Минимальный радиус гиба трубы * (по осевой линии), мм 130 160 200 250 300 360 440 Условное избыточное давление р1/1 Мн/мг 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1.0 0,25 0,6* 1,0 ММ 125 150 200 DHXs, мм 140X3,5 140X8 140X12,8 160X4 160X9,1 ,160X14,6 225X5,5 225X12,8 250 280X6,9 300 315X7,7 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру + 2,4 + 2,7 + 3,7 +4,5 + 5,2 по толщине стенки +0,7 + 1,4 + 2,1 +0,8 Масса 1 м, кг 1,58 3,44 5,26 2,06 + 1,6 4,47 + 2,4 + 1,0 + 2,1 + 1,2 + 1,4 6,86 3,94 8,80 6,15 7,75 Минимальный радиус гиба трубы * (по осевой линии), мм 560 640 900 1120 1260 Условное избыточное давление р Мн/м' 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 1,0 0,25 0,6 0,25 Примечания: 1. Трубы поставляются в прямых отрезках длиной 6, 8, 10 и 12 л с допуском ±50 мм или в бухтах (для О < 32 мм). 2. Выбор допустимого рабочего давления в зависимости от характера и температуры рабочей среды производится по табл. 4.20. 3. Рекомендуемая область применения полиэтиленовых труб указана в табл. 4.21. 4. По МН 3005 —G1 — МН 3017 — 61 предусматривается выпуск деталей трубопроводов из полиэтилена высокого давления (низкой плотности) — крестовины прямые, тройники прямые, угольники прямые и с крепежным фланцем, муфты, переходы, футорки, ниппеля, гайки накидные, втулки резьбовые, буртовые и под фланцы, фланцы стальные условных проходов, соответствующих выпускаемым трубам. * В горячем состоянии. При гибке труб в холодном состоянии минимальный радиус гиба увеличивается в 3 раза. Таблица 4.20 Выбор допускаемого рабочего давления для труб из полиэтилена низкого и высокого давлений в зависимости от характера и температуры рабочей среды [133] i Материал труб Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) Рабочая среда Вода, инертные газы, негорючие и нетоксичные жидкости и пары, в которых материал химически стоек Температура, °С, не более 20 30 40 50 Допускаемое рр, Мн/м'у для условных давлений р,. Мн/м2 0,25 | 0,60 1,00 0,25 | 0,60 J 1,00 0,10 I 0,25 | 0,60 — 0,10 | 0,25 — | 0,10
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 199 Продолжение табл. 4.20 Материал труб Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) Рабочая среда Продукты с токсическими свойствами, пожа- ро- и взрывоопасные жидкости и газы, в которых материал химически стоек и для которых непроницаем Негорючие и нетоксичные жидкости и пары, в которых материал условно стоек Вода, инертные газы, негорючие и нетоксичные жидкости и пары, в которых материал химически стоек Продукты с токсическими свойствами, за исключением сильнодействующих ядовитых веществ и дымящихся кислот; горючие (в том числе сжиженные) и активные газы, легко воспламеняющиеся и горючие жидкости, в которых материал химически стоек и для которых непроницаем Негорючие и нетоксичные жидкости и пары, в которых материал химически условно стоек Температура, "С, не более 20 30 40 20 30 40 20 30 40 50 60 20 30 40 20 30 40 Допускаемое р Мп/мг, для условных давлений ру, Мн/м* 0,25 0,10 — 0,10 — 0,25 0,20 0,10 0,05 — 0,10 0,05 — 0,10 0,05 — 0,60 0,25 0,10 — 0,25 0,10 — 0,60 0,50 0,30 0,16 0,10 0,25 0,20 0,10 0,25 0,20 0,10 1,00 0,60 0,25 0,10 0,60 0,25 0,10 1,00 0,80 0,50 0,30 0,20 0,60 0,40 0,20 0,60 0,40 0,20 Таблица 4.21 Рекомендуемая область применения полиэтиленовых трубопроводов в химических производствах [133] Продолжение табл. 4.21 Транспортируемые среды Растворы гипохлори- та натрия и кальция Растворы соляной и серной кислот; аммиачная вода Слабые растворы серной, соляной и фосфорной кислот, известковое молоко; шлам; аммиачная вода D , мм 100—150 50—100 25—200 Рабочее избыточное давление рр, Мн/м* ===0,5 ^0,25 5^0,40 Рабочая температура среды, °С =5=30 ^60 От —30 до +25 Транспортируемые среды Сернистый газ от скрубберов Меловое молоко, пульпа; промывные и оборотные воды; травильные растворы Травильные растворы солей металлов Рассол хлористого натрия и хлористого кальция D , мм 200—300 60—250 50—200 30—100 Рабочее избыточное давление Рр, Мн/м* 0,03 =^0,25 0,1 <0,5 Рабочая температура среды, °С ==£40 s£60 ^40 =<=20
200 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 4.22 Рекомендуемый сортамент труб из фторопласта-4 (по МРТУ 6-05-986—66) Таблица 4.24 Рекомендуемые размеры труб из графитопласта (антегмита) марки АТМ-1 (по СТУ-45-ЦЧ-942—63) мм 50 70 100 200 300 400 DHxs, мм 58X4 85X5 112X6 220Х 10 324X12 430Х 15 Допускаемые отклонения, мм по наружному диаметру 4—7% (в пределах усадки) по толщине стенки ±1,0 ±1,25 ±1,5 ±2,0 ±2,8 ±3,0 Масса 1 м, кг 1,44 > 3,87 4,25 14,00 24,55 41,50 Примечания: 1. Трубы изготовляются длиной от 1 до 3,2 м. 2. Трубы размером 58X4 и 85X5 испытываются гидравлическим избыточным давлением рп„ = 0,5 Мн/м1, трубы больших размеров — пневматическим избыточным давлением рпр = 0,25 Мн/м2. 3. Для труб размеров 58X4, 85X5 и 112X6 по ВТУ 11-54 — 67 из фторопласта-4 изготовляются крестовины, тройники и отводы; для всех размеров труб по чертежам заказчика изготовляются компенсаторы температурных деформаций трубопроводов. 4. По ТУ НИИПМ 11—368—64 из фторопласта-4 изготовляются трубы или шланги размеров 8X1; 10X1; 18X1,5; 23Х 1,5 и 26Х 1,5 длиной от 0,3 до 15 м. Таблица 4.23 Рекомендуемый сортамент труб из термостойкого боросиликатного стекла для напорных, безнапорных и вакуумных трубопроводов химических производств (по ГОСТу 8894—58) мм 40 60 80 100 DHXS, мм 45X4 68X5 93X6 122X7 Допускаемые отклонения, мм ужно- метру О.И я К 33 Ч С S —2 —3 —4 —5 щине Ч Я н х Е о ±1,0 1 м, кг и S 1,15 2,21 3,66 5,65 Условия применение W V К к t щ * щ »\о m £ * W « ПЗ ч-. О a, к pf<;o 0,7 0,6 0,5 0,4 £ л Со 4.G ы . Дот пере темп ры * 80 75 70 65 Примечания: 1. Трубы выпускаются длиной 1,5; 1,75; 2,0; 2,25; 2,5; 2,75 и 3,0 м. 2. Трубы предназначены для транспортирования горячих и холодных агрессивных жидкостей и газов (за исключением плавиковой кислоты), воды и других продуктов. 3. По ГОСТу 11192—65 предусматривается выпуск фасонных частей из термостойкого стекла для трубопроводов с указанными в таблице условными проходами — отступов, отводов под углом 15, 30, 45, 60, 75 и 90°, двойных отводов, тройников прямых н переходных. крестовин пря * При ис иых и переходов. пытани! л труб ля терм нческую ст эйкость. D , мм 15 20 25 32 40 50 60 70 75 80 90 100 £>Hxs, мм 21X3,5 23X3,5 28X5 33X3,5 37X3,5 42X5* 48X6 52X6* 60X6 63X6,5* 74X7* 85X7,5* 90X7,5* 98X9* 114X12* 125X12,5 Масса 1 м, кг 0,26 0,29 0,64 0,59 0,98 1,05 1,45 1,58 1,70 2,10 2,67 3,32 3,55 4,58 7,00 7,95 Примечания: 1. К трубам, отмеченным знаком *, выпускаются муфты, угольники, тройники и крестовины. 2. Трубы размеров 37X5,5; 48X6 и 60X6 изготовляются длиной 6 м, остальных размеров — длиной 2 13 л, 3. Трубы из антегмита марок АТМ-1Г и АТМ-10 могут быть изготовлены по соглашению сторон. Таблица 4.25 Сортамент кислотоупорного кирпича (по ГОСТу 474—67) Прямой -с /1— / а -Л <> / а \ Ь \ h Ai мм 230 113 65 —
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 201 Продолжение табл. 4.25 Тип кирпича Клин торцовый двусторонний Клин ребровый двусторонний 230 113 65 55 Таблица 4.26 Рекомендуемые типоразмеры футеровочных керамических кислотоупорных (тип К) и термокислотоупорных (тип ТК) плиток (по ГОСТу 961—57) Квадратные в «3 , а Прямоуголь Ъ , s ные s а Ь а s м « 50 100 150 175 200 100 150 175 200 — 50 75 100 — 10 10; 20 20; 25; 30 20; 30; 35; 50 10; 20; 30; 50 20; 25; 30; 50 20; 30 20; 30; 35; 50 Тип плиток Клиновые b а s а 50 100 150 175 Продолжение Ь h табл. 4.26 s мм. 44 88 125 135 140 145 150 155 160 165 170 100 200 175 30 20; 30; 50 Примечания: 1. Плитки толщиной 10 мм изготовляются только типа К. 2. Допускаемые отклонения от линейных размеров для плиток 1-го сорта составляют: для размеров < <100лл — не более ±1 мм; для размеров > 100 мм — не более ±2%. Таблица 4.2Т Рекомендуемый сортамент футеровочных плиток для целлюлозноварочных котлов (по ГОСТу 11318—65) а Квадратные I 13 а S 1рямоуголь , ь , а Ь h мм 100 150 " иые $ 100 150 175 — 50 75 — а ь h мм 175 200 200 230 — 50 100 113 —
J02 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 4.27 Клиновые ъ а s а ь h мм 50 75 175 150 44 1100 67 173 170 165 160 170 165 160 155 150 145 150 175 200 175 а ь h мм 150 135 75 100 — 140 135 130 125 120 115 ПО 105 90 80 67 88 — 175 200 — Примечания: 1. Лицевые плитки изготовляются толщиной s, равной 30, 40 и 50 мм, подкладочные — толщиной 20 и 30 мм. В толщину плиток не входит высота рифления. 2. Допускаемые отклонения от линейных размеров для плиток 1-го сорта составляют: для размеров < 100 мм — не более +1 мм; для размеров >100 мм — не более ±1,5%. Таблица 4.29 Фильтрующие элементы из керамики и фторопласта-4 Таблица 4.28 Рекомендуемый сортамент футеровочных плиток из графитопласта (антигмита) марки АТМ-1 [204] Тип плиток Гладкие С выступами «ласточкин хвост» Прнмечани толщине и по ширине Толщина Ширина Длина мм 10 13 е. До 41,0„ —0,5 м 125 120 125 пускаем м. 90—1000 2000 90—1000 ое отклонение Масса 1 м, кг 2,4 2,3 2,7 ПО Материал Кислотно- упорная керамика (шамотно- бетонито- вая масса) Фторо- пласт-4 Вид элементов и сортамент (каталог, ТУ) Цилиндры высотой 250 мм и диаметрами £>„/£>„= = 120/70 мм и DHIDe= =90/50 мм; диски диаметром 175 мм и толщиной 20 мм (каталог [205]) Цилиндр пористый наружным диаметром 60 мм со сферическим утолщенным дном (МРТУ 6-05-985—66) Пластины пористые размером 170Х 170 мм; 200X200 мм; 250X250 мм; 300X300 мм и толщиной от 3 до 50 мм (ВТУ 11-50—66) Краткая техническая характери стика и назначение Фильтрующая керамика, из которой изготовляют элементы, в зависимости от размера пор обозначается № 21 (поры размером 50—60 мкм), № 32 (поры размером 85—100 мкм), № 43 (поры размером ПО—130 мкм) и № 64 (поры размером 133—155 мкм). Элементы применяются для фильтрации кислых сред любых концентраций (за исключением плавиковой и фосфорной кислот) температурой до +350° С и щелочных сред концентрацией до 10% и температурой до +20° С Фильтрующий элемент предназначен для очистки от осадков агрессивных растворов различных концентраций при температуре до +120° С Фильтрующие элементы предназначены для очистки от осадков агрессивных растворов различных концентраций в интервале температур от —65° до +120° С ^ ^ бЬбббфс^ AVWAVy Н , -<$ Таблица 4.30 Рекомендуемый сортамент насадочных колец Рашига Материал Керамика кислотоупорная ГОСТ или ТУ на изделия ГОСТ 748—67 °н °вн | Я мм 25 50 80 100 120 150 — 25 50 80 100 120 150
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 203 Продолжение табл. 4.30 Материал Полуфарфор Фторопласт-4 ГОСТ или ТУ на изделия ГОСТ 8261—56 ТУ 810—59 °Н °вн н мм 15 25 50 — — 40 50 75 100 200 300 400 15 25 50 5—100 £ ^="1 i Таблица 4.31 Рекомендуемый сортамент втулок и колец из фторопласта-4 (по ТУ 810—59) 1 °ен мм 37±1,5 45+2,5 50^2.5 55+2,5 60+2,5 65+3,0 20+1,5 25+2,0 35+2,0 40+2,0 25+2,0 32+2,0 25+2,0 28+2,0 35+2,0 48+2,5 30±2,0 48±2,5 DH D*H мм 70±3,0 75+3,0 80+3,0 85±4,0 90+4,0 95±4,0 28±2,0 30+2,0 35±2,0 20+1,5 28+2,0 35+2,0 48 + 2,5 Б0±2,5 20+1,5 40+2,0 50±2,5 65+3,0 32+2,0 £>н Dm мм 95+4,0 100+4,0 105+4,0 120+4,0 130+5,0 140+5,0 45+2,5 50+2,5 60+2,5 30+2,5 80+3,0 90+4,0 30-2,0 48-2,5 78+3,0 30+2,0 48+2,5 55+2,5 78+3,0 130±5 °н °ен мч 150+5,0 30+2,0 48+2,5 98+4,0 100+4,0 120+4,0 125+5 160+6,0 170+6,0 50±2,5 90+4,0 50+2,5 80+3,0 Он Продолжение °ш мм 170+6,0 200+6,0 100+4,0 145+5,0 150+5,0 90+4,0 120+4,0 125+5,0 210+8,0 270+8,0 280+8,0 172+6,0 200+6,0 230+8,0 DH табл. 4.31 °вн мм 300_8>0 360_10|о 4°0_Ю,0 «0-12,0 «0-12,0 500-12,0 560_12,о DH «200 210—280 300 360 400—500 1 25—100 25—70 10—30 < 100 15—100 220+ 8'° 240+8'0 260+8-0 300+8'0 340+10.° 350+Ю.О 400+Ю.О 440+12.° 500+12.° Таблица 4.32 Рекомендуемый сортамент дисков из фторопласта-4 (по ТУ 810—59) Диаметр Допускаемое отклонение на диаметр Толщина мм 260 270 300 350 400 460 500 560 ±8 —8 —10 —12 ^60 4—20
ГЛАВА 5 ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В химическом аппаратостроении лакокрасочным антикоррозионным покрытиям подвергается преимущественно аппаратура из углеродистой стали и чугуна. Аппаратура из высоколегированных сталей и цветных металлов и сплавов, как правило, лакокрасочным покрытиям не подвергается. В ряде случаев медную и алюминиевую аппаратуру покрывают снаружи бесцветным лаком, а алюминиевую аппаратуру — также и эмалями для придания ей товарного вида. Выбор лакокрасочного покрытия стальной и чугунной химической аппаратуры определяется: 1) степенью агрессивности воздействия окружающей среды на изделие и условиями эксплуатации его; 2) требованиями качества отделки поверхности изделия; 3) цветом покрытия. По МН 4200—62 предусматриваются четыре класса покрытий (табл. 5.1). Класс покрытия, характеризующий качество отделки поверхности, выбирается в зависимости от назначения изделия, условия и места эксплуатации его. К изделиям, предназначенным на экспорт, особенно в страны с тропическим климатом, предъявляются высокие требования к качеству отделки поверхности (классы I и II). Для химической аппаратуры внутрисоюзных поставок обычно применяют IV класс отделки поверхности и реже III класс. Для химической аппаратуры рекомендуются следующие цвета покрытий: серый — для наружных поверхностей химической аппаратуры, машин и другого оборудования; серебристо-алюминиевый — для наружных поверх- нрстей химической аппаратуры и другого оборудования, подвергающихся в условиях эксплуатации нагреванию не выше 200° С; черный — для наружных поверхностей кожухов химических печей, фундаментных рам машин, рабочих площадок для обслуживания, внутренних поверхностей крупногабаритной химической аппаратуры; бесцветные лаки — для антикоррозионных покрытий внутренних полостей и декоративных покрытий наружных поверхностей химической аппаратуры. Классификация лакокрасочных покрытий по условиям эксплуатации химической аппаратуры приведена в табл. 5.2, выбор лакокрасочных материалов в зависимости от условий эксплуатации химической аппаратуры —• в табл. 5.3 и 5.4. Ориентировочные нормы расхода некоторых лакокрасочных материалов приведены в табл. 5.5. Таблица 5.1 Классификация лакокрасочных покрытий по их внешнему виду [134] Классы покрытия I Характеристика внешнего вида покрытия Поверхность ровная, гладкая, однотонная. Не допускаются дефекты поверхности, видимые без применения увеличительных приборов Чистота поверхности по ГОСТу 2789—59 под покрытия без шпаклевки V7—V5 под покрытия со шпаклевкой V2—VI Продолжение табл. 5.1 Классы покрытия II III IV Характеристика внешнего вида покрытия Поверхность ровная, гладкая, однотонная или с характерным рисунком. Допускаются отдельные малозаметные без применения увеличительных приборов соринки, следы зачистки, риски, штрихи и пр. Рисунчатые покрытия (молотковые, муар и т. п.) должны иметь четкий рисунок без непроявленных участков Поверхность однотонная, гладкая или с характерным рисунком. Допускаются отдельные заметные без применения увеличительных приборов соринки, следы зачистки, риски и штрихи, а также неровности, связанные с состоянием окрашиваемой поверхности до окраски Поверхность однотонная или с характерным рисунком. Допускаются неровности, связанные с состоянием окрашиваемой поверхности, и другие дефекты, видимые без применения увеличительных приборов, не влияющие на защитные свойства покрытий Чистота поверхности по ГОСТу 2789-59 под покрытия без шпаклевки V5—V4 V V под покрытия со шпаклевкой 1500 V V V Примечания: 1. По III и IV классам покрытий шероховатость поверхности под знаком V указывается конструктором в соответствии с техническими условиями на изделие. 2. Для изделий, работающих в условиях вибрации, шпатлевание не допускается. 3. Для изделий, предназначенных для эксплуатации в тропических условиях, суммарная толщина шпаклевки допускается не более 0,5 мм.
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 205 Таблица 5.2 Классификация лакокрасочных покрытий в зависимости от условий эксплуатации химической аппаратуры [134] Группы покрытий Атмосфере- стойкие Стойкие внутри помещений значение группы А AT п Умеренно континентальный Тропический влажный Тропический сухой Умеренно континен- Условия эксплуатации аппаратуры Воздействие солнечной радиации, осадков, промышленных газов и пыли, морской атмосферы. Температура в пределах ±60° С, относительная влажность до 95% при +25° С Воздействие влажного тропического климата — высокой относительной влажности с повышенной температурой, солнечной радиации, осадков, морской атмосферы. Воздействие биологических факторов (грибковая плесень, термиты), росы. Температура от +45 до —10° С, относительная влажность до 95%, среднее изменение температуры за 8 ч 10° С Воздействие сухого тропического климата — высокой температуры и сильной солнечной радиации при низкой относительной влажности. Воздействие биологических факторов, колебаний температуры, песка и пыли. Температура от +55 до —10° С, относительная влажность 20% при +40° С, среднее изменение температуры за 8 ч 25° С Нормальные условия в отапливаемых и вентилируемых помещениях. Температура воздуха 25± 10° С, относительная влажность 65± ±15% при 20±5°С Группы покрытий Стойкие внутри помещений Химически стойкие значение группы пт X хк хщ XT хкт Тропический Умеренно континентальный Тропический Продолжение табл. 5.2 Условия эксплуатации аппаратуры Воздействие высокой температуры и повышенной влажности, воздействие биологических факторов (грибковая плесень). Отсутствие солнечной радиации, осадков, пыли, резких колебаний температуры. Температура до+55° С, относительная влажность 90—95% Воздействие атмосферы, содержащей агрессивные газы и пары химических и других производств Воздействие растворов кислот Воздействие растворов щелочей Воздействие атмосферы, содержащей агрессивные газы и пары химических и других производств. Дополнительное воздействие повышенной температуры (+55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа Воздействие растворов кислот. Дополнительное воздействие повышенной температуры (до +55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа
зов КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРЛТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 5.2 Продолжение табл. 5.2 Группы покрытий значение группы Химически стойкие Водостойкие Бензо- стойкие ХЩТ ВМ ВТ ВМТ Климат Тропический Условия эксплуатации аппаратуры Воздействие растворов щелочей. Дополнительное воздействие повышенной температуры (+55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа Умеренно континентальный Тропический Воздействие пресной воды Воздействие морской воды Воздействие пресной воды. Дополнительное воздействие повышенной температуры (до + 55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа Воздействие морской воды. Дополнительное воздействие повышенной температуры (до +55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа Умеренно континентальный Воздействие бензина, керосина и других нефтяных продуктов, содержащих не более 30% ароматических соединений Группы покрытий Бензо- стойкие Масло- стойкие Термостойкие значение группы ВТ м МТ г ТЮ f Климат Тропический Умеренно континентальный Тропический Умеренно континентальный Тропический Условия эксплуатации аппаратуры Воздействие бензина, керосина и других нефтяных продуктов, содержащих не более 30% ароматических соединений. Дополнительное воздействие повышенной температуры (до +55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и,монтажа Воздействие минеральных масел и консистентных смазок Воздействие минеральных масел и консистентных смазок. Дополнительное воздействие повышенной температу- туры (до +55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа Воздействие повышенной темпеоатуры (от+60 до+500° С) Воздействие повышенной температуры (от +60 до +500° С). Дополнительное воздействие повышенной температуры (до + 55° С) и повышенной влажности (до 95%) во время транспортировки, хранения и монтажа
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 20Т- Таблица 5.5!. Выбор лакокрасочных покрывных материалов в зависимости от условий эксплуатации химической аппаратуры [134] Наименование покрытия (ГОСТ или ТУ) Цвет Группа покрытия Характеристика покрытия и способ его нанесения Перхлорвиниловые покрытия Эмаль ХСЭ-25 (ТУ МХП 2289—50) Эмаль ПХВ-512 (ТУ МХП 3560—52) Эмаль ХВ-124 (ГОСТ 10144—62) Эмаль ХСЭ-23 (ГОСТ 7313—55) Лак ХСЛ (ГОСТ 7313—55) Черный Зеленый Серый Серый Бесцветный X, XT, ХК, хкт, хщ, хщт, A, AT, П, ПТ, B, ВТ X, XT, A, AT, П, ПТ, В, ВТ х, хк, хщ, А, П, В х, хк, хщ, П, В Стойкое в атмосфере, содержащей агрессивные газы химических и других производств; при длительном воздействии слабых растворов минеральных кислот, щелочей и солей при нормальной температуре. Стойкое в морской атмосфере; при одновременном воздействии повышенной влажности и повышенной температуры (тропический климат); при периодическом воздействии минерального масла, бензина, морской и пресной воды при нормальной температуре; при периодическом воздействии температуры не выше 60е С. Наносится распылением по грунту Обладает высокой атмосферостойкостью. Стойкое в условиях морской атмосферы; при одновременном воздействии повышенной влажности и повышенной температуры (тропический климат); атмосферы,загрязненной газами химических и Других производств. Эмаль ПХВ-512 является стойкой также при кратковременном воздействии слабых минеральных кислот и щелочей, периодическом воздействии минерального масла, бензина при нормальной температуре, при недлительном воздействии пресной воды при нормальной температуре. Покрытия стойкие при периодическом воздействии температуры не выше 60° С. Наносятся распылением по грунту Стойкое в атмосфере, содержащей агрессивные газы химических и других производств, при длительном воздействии слабых растворов минеральных кислот, щелочей и солей при нормальной температуре. Обладает высокой атмосферостойкостью. Стойкое в морской атмосфере; при периодическом воздействии минерального масла, бензина, морской и пресной воды при нормальной температуре; при периодическом воздействии температуры не выше 60° С. Наносится распылением по грунту Стойкое при воздействии агрессивных газов химических и других производств; при длительном воздействии слабых растворов минеральных кислот, щелочей и солей при нормальной температуре; при длительном воздействии пресной воды и периодическом воздействии минерального масла, бензина и морской воды при нормальной температуре; при периодическом воздействии температуры не выше 60° С. В комплексном покрытии с эмалями ХСЭ-25 и ХСЭ-23 увеличивает химическую стойкость и придает эмалям глянец. Лак наносится распылением по грунту
208 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. б.З Наименование покрытия (ГОСТ или ТУ) Цвет Группа покрытия Характеристика покрытия и способ его нанесения Покрытие А: лак ХВ-77 (ТУ 35-ХП-694—64) с железным суриком (ГОСТ 8135—62) с соволом (ТУ БУ19—56) и лаком «Этиноль» /Чу 966-3465—57 \ \ 1267—57 ) Красно- коричневый ХК, ХЩ, В, М, Б Стойкое при длительном воздействии при температуре от—40 до +60° С бензина с содержанием до 30% ароматических углеводородов, сернистой нефти, минерализированной воды, влажного сероводорода, меркаптана, неочищенных дистиллятов, разбавленных минеральных кислот, щелочей и масла. Приготовляется на месте производства работ путем смешения компонентов и наносится распылением и кистью Лак ПХВ-52 (ТУ МХП 3559—52) Бесцветный X, А, П Нанесение лака ПХВ-52 по эмали ПХВ-512 повышает стойкость ее при воздействии агрессивных газов химических и других производств, при периодическом воздействии слабых растворов минеральных кислот, бензина, воды, минерального масла при нормальной температуре. Стойкое при периодическом воздействии температуры не выше 60° С. Наносится распылением по эмали ПХВ-512 Лак ХСЛ (ГОСТ 7313—55) с алюминиевой пудрой ПАК-3 или ПАК-4 (ГОСТ 5494—50) Эмаль 6993—54) ПХВ-23 (ГОСТ Серебристый А, П, В Серый А, П Атмосферостойкое. Стойкое в условиях морской атмосферы, при периодическом воздействии минерального масла, бензина, пресной и морской воды при нормальной температуре; при периодическом воздействии температуры не выше 60° С. Эмаль и лак наносятся распылением по грунту Эпоксидные покрытия Эмаль ОЭП-4171-1 (ТУ ЯН-21—57 с доп. № 1) Зеленый ХЩ, ХЩТ, П, ПТ, В, ВТ, Б, БТ, М, МТ Стойкое против 40% -ного раствора щелочи при температуре до 100° С. Стойкое при одновременном воздействии повышенной влажности и повышенной температуры (тропический климат) без воздействия солнечной радиации и дождя; при длительном воздействии минерального масла, бензина и воды при нормальной температуре. Наносится распылением и кистью по грунту и без грунта Лак Э-4100 (ТУ ЯН-35- с изм. № 1) -58 От светлого до темно- коричневого ХЩ, П, В Стойкое при длительном воздействии горячих растворов щелочи (100—130° С), при длительном воздействии воды при температуре до 30° С. Наносится распылением и окунанием Дивинилацетиленовые покрытия Лак «Этиноль» 966-3465—57 ТУ 1267 :65—57 \ -57 ) Бесцветный ХК, ХЩ, ВМ, Покрытие на основе лака «этиноль» с асбестом (асбовинил) стойкое при длительном воздействии растворов серной, соляной, азотной, фосфорной кислот и щелочей; при длительном воздействии морской и пресной воды. Лак «этиноль» (без наполнителя) стойкий при длительном воздействии морской и пресной воды. Лак токсичен и огнеопасен
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 209 Продолжение табл. 5.3 Наименование покрытия (ГОСТ или ТУ) Цвет Группа покрытия Характеристика покрытия и способ его нанесения Фенольные покрытия Лак бакелитовый А (ГОСТ 901—56) Эмаль Б-241/16 (ТУЯН- 165—69) Красноватый Красно- коричневый ХК, П П, ПТ, Б, БТ, В, ВТ, Мш, м150т Стойкое при недлительном воздействии растворов минеральных кислот, солей и ряда органических растворителей. Хрупкое, со слабой адгезией к металлу; адгезия улучшается при введении в лак наполнителя (графита, андезитовой муки, каолина, алюминиевой пудры). Покрытие на основе лака бакелитового А с алюминиевой пудрой устойчиво при воздействии бензина, нефти, горячей воды и минерального масла при температуре масла до 150° С. Наносится распылением и кистью без грунта Стойкое при длительном воздействии бензина и нефти при нормальной температуре, минерального масла при температуре масла до 150° С; при одновременном воздействии повышенной температуры и повышенной влажности (тропический климат) без воздействия солнечной радиации и дождя; при периодическом воздействии температуры не выше 150° С. Наносится распылением, кистью, окунанием по грунту Б-241/3 Поливинилбутиральные покрытия Эмаль ВЛ-515 (ТУ УХП 138—59 с изм. № 1) Лак АО (ТУ МХП 2562—51) с алюминиевой пудрой ПАК-3 или ПАК-4 (ГОСТ 5494—50) Красно- коричневый Серебристый П, ПТ, Б, БТ, В, ВТ, Мш, мшт А, В, Б, Мш, т° 1280 Стойкое при длительном воздействии бензина и нефти при нормальной температуре, минерального масла при температуре масла до 150° С; против горячей воды, дезинфицирующего раствора формальдегида. Стойкое при одновременном воздействии повышенной температуры и повышенной влажности (тропический климат) без воздействия солнечной радиации и дождя; при периодическом воздействии температуры не выше 150° С. Наносится распылением, кистью и окунанием как по грунту, так и без грунта Стойкое при длительном воздействии бензина и нефти при температуре до 170°С и минерального масла при температуре масла до 150° С; при длительном воздействии воды при нормальной температуре; при длительном воздействии температуры до 280° С на стали и алюминиевых сплавах. Наносится распылением по грунту и без грунта. Лак рекомендуется по фосфатированной и кад- мированной стали, анодированным или химически оксидированным алюминиевым сплавам 14 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
210 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 5.3 Наименование покрытия (ГОСТ или ТУ) Цвет Группа покрытия Характеристика покрытия и способ его нанесения Кремнийорганические покрытия Эмаль 9: лак КО-815 (ГОСТ 11066—64) с алюминиевой пудрой ПАК-3 или ПАК-4 (ГОСТ 5494—50) Серебристый A, AT, П, ПТ, Mi20> M120T, Т400' Т400Т Покрытие стойкое при длительном воздействии температуры до 400° С и при периодическом — до 550° С. Атмосферостойкое, стойкое при одновременном воздействии повышенной температуры и повышенной влажности (тропический климат); при воздействии минерального масла при температуре до 120° С. Наносится распылением без грунта для термостойких и маслостойких покрытий и по грунту — для атмосферостойких покрытий Глифталевые покрытия Лак ГФ-95 и лак КФ-95 (ГОСТ 8018—56) с алюминиевой пудрой ПАК-3 или ПАК-4 (ГОСТ 5494—50) Серебристый A, AT, П, ПТ, М120' М120Т' Т300) Т300Т Стойкое при длительном воздействии температуры до 300° С и при периодическом — до 400° С. Покрытие высокой атмосферостойкости, стойкое при одновременном воздействии повышенной температуры и повышенной влажности (тропический климат); при длительном воздействии минерального масла при температуре до 120° С. Наносится распылением без грунта для термостойких и маслостойких покрытий и по грунту — для атмосферостойких покрытий Пентафталевые покрытия Эмаль АЛ-70 жаростойкая (ТУ МХП КУ 312—53) Эмаль ПФ-115 (ГОСТ 6465—63) Серебристый Темно- зеленый ; черный А, П, ПТ, М,„, Щяр, ^300' "^300^ А, П, ПТ Стойкое при длительном воздействии температуры до 300° С и при периодическом — до 400° С. Покрытие высокой атмосферостойкости, стойкое при одновременном воздействии повышенной температуры и повышенной влажности (тропический климат) без воздействия солнечной радиации и дождя; при длительном воздействии минерального масла при температуре до 120° С. Наносится распылением без грунта для термостойких и маслостойких покрытий и по грунту — для атмосферостойких покрытий Атмосферостойкое. Стойкое при одновременном воздействии повышенной влажности и повышенной температуры (тропический климат) без воздействия солнечной радиации и дождя; при периодическом воздействии минерального масла, бензина и воды при нормальной температуре; при периодическом воздействии температуры не свыше 150° С. Наносятся распылением, окунанием, кистью по грунту и без грунта (для умеренного климата)
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 211 Продолжение табл. 5.3 Наименование покрытия (ГОСТ или ТУ) Лак 170 (ТУ МХП 1308—45 с изм. № 1) Цвет Бесцветный Группа покрытия А, П, ПТ Характеристика покрытия и способ его нанесения Атмосферостойкое. Стойкое при периодическом воздействии минерального масла, бензина, воды при нормальной температуре; при периодическом воздействии температуры не выше 150° С. Лак 170 (горячей сушки по цветным металлам) стойкий к одновременному воздействию повышенной температуры и повышенной влажности (тропический климат) без воздействия солнечной радиации и дождя. В смеси с алюминиевой пудрой атмосферо- стойкость и термостойкость покрытия повышаются. Наносится распылением, кистью, окунанием по пентафталевым эмалям и без грунта Масляно-битумные покрытия Краска АЛ-177 (ГОСТ 5631—51) Лак 177 (ГОСТ 5631—51) Лак 4-2 (ГОСТ 2347—43 с изм. № 1) Серебристый Черный А, П, TggQ Покрытия пониженной атмосферостойкости. Стойкие при длительном воздействии температуры не выше 200° С. Введение алюминиевой пудры повышает атмосферостойкость и термостойкость покрытия. Покрытие лаком 177 применяется для временной защиты оборудования. Атмосферостой- кие покрытия наносится по грунту, термостойкие — без грунта. Краска наносится распылением, лак — распылением, кистью, окунанием Масляные покрытия Краска черная масляная густотертая МА-011 (ГОСТ 6586—66) Черный А, П Атмосферостойкое. Стойкое при воздействии температуры не выше 150° С. Краска при разведении олифой наносится распылением, кистью и окунанием Таблица 5.4 Выбор грунтов и шпаклевок для черных и цветных металлов в зависимости от покрывных материалов и условий эксплуатации оборудования [134] Тип покрывного лакокрасочного материала Перхлор- виниловые Группа покрытия А П X Черные металлы Грунты 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К фл-оз-кк АГ-За АГ-Юс ХС-010 ХС-06 ХСГ-26 Лак ХСЛ (с наполнителем) Шпаклевки X В-00-5 ХВ-00-4 Алюминий и его сплавы Грунты ГФ-031 АЛГ-14 ВЛ-02 ФЛ-ОЗ-Ж АГ-Юс ХС-06 АГ-За Шпаклевки X В-00-5 ХВ-00-4 .Медь и ее сплавы Грунты 138 ВЛ-02 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК АГ-За ХС-010 АГ-Юс Шпаклевки ХВ-00-5 ХВ-00-4 14*
212 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 5.4 Тип покрывного лакокрасочного материала Перхлор- виниловые Эпоксидные Группа покрытия AT ПТ XT В ВТ ХК ХЩ; ХКТ; ХЩТ Б М ХЩ ХЩТ в Б М ВТ БТ МТ П ПТ Черные металлы Грунты ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ХС-010 АГ-Юс ФЛ-ОЗ-К Фл-оз-кк ХС-010 ХС-010 ХС-06 ХС-010 ХС-010 Лак XB-77 (с наполнителем) ЭП-00-10 Э-4020 ЭП-00-10 Э-4020 ЭП-00-10 ЭП-09т (красный без грунта) ЭП-00-10 ЭП-ОЭт (красный) ГФ-020 138 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ЭП-00-10 Э-4020 ЭП-09т (красный без грунта) ЭП-00-10 ЭП-09т (красный) Шпаклевки XB-00-5 — — ПФ-00-2 ЛШ-2 Э-4022 — Алюминий и его сплавы Грунты ВЛ-02 ФЛ-ОЗ-Ж АГ-Юс ВЛ-02 ХС-06 — — ЭП-09т (желтый без грунта) ЭП-09т (желтый) ЭП-00-10 ЭП-09т (желтый без грунта) ЭП-00-10 ЭП-09т (желтый) ЭП-00-10 Шпаклевки XB-00-5 — — ПФ-00-2 ЛШ-2 Э-4022 — Медь и ее сплавы Грунты ВЛ-02 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК АГ-Юс — — ЭП-09т (красный без грунта) Э-4020 ЭП-00-10 ЭП-09т (красный); ЭП-00-10 ЭП-09т (красный без грунта) Э-4020 ЭП-00-10 ЭП-09т (красный) ЭП-00-10 Шпаклевка ХВ-00-5 1 — ПФ-00-2 ЛШ-2 ЭП-4022 —
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 213 Продолжение табл. 5.4 Тип покрывного лакокрасочного материала |"Дивинил- ацетилено- вые Фенольные Поливи- нилбути- ральные Кремний- органические Глифтале- вые и пен- тафталевые Группа покрытия хк хщ вм в хк п пт Б; В; М150 БТ; ВТ; М1В0Т А; П; В; Б; ^150- Т280 AT; ПТ; ВТ; БТ; М180Т А П Mlao AT; ПТ; мшт ^400' "^400 Т А Черные металлы Грунты Без грунта, лак «этиноль» с наполнителем Без грунта 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ФЛ-013 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК Б-241/3 без грунта Б-241/3 ВЛ-02 ВЛ-08 без грунта Без грунта 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ФЛ-013 без грунта ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК Без грунта 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ФЛ-013 Шпаклевки — — ПФ-00-2 ЛШ-2 — — — ПФ-00-2 175 185 178 МС-00-6 188 Алюминий и его сплавы Грунты — — АЛГ-1 АЛГ-5 ГФ-031 АЛГ-14 ВЛ-02 ВЛ-08 ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-Ж Б-241/3 ВЛ-02 ВЛ-08 АГ-Юс без грунта Без грунта АЛГ-1 АЛГ-5 ГФ-031 ФЛ-ОЗ-Ж ФЛ-ОЗ-Ж — АЛГ-1 АЛГ-5 ГФ-031 АЛГ-14 ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-Ж Шпаклевки — — ПФ-00-2 ЛШ-2 — — — ПФ-00-2 175 185 МС-00-6 178 188 Медь и ее сплавы Грунты — — 138 ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК Б-241/3 Без грунта — ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК 138 Шпаклевки — — ПФ-00-2 ЛШ-2 — — — ПФ-00-2 175 185 МС-00-6 178 188
214 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 5.4 Тип покрывного лакокрасочного материала Глифтале- вые и пен- тафталевые Масляно- битумные Масляные Группа покрытия п пт Ml20 м12„т Т300> Т300Т А П Т° '200 А П Черные металлы Грунты 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К Фл-оз-кк ФЛ-013 без грунта ФЛ-ОЗ-К ФЛ-03-КК 138 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК Без грунта ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК Без грунта 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ФЛ-013 без грунта Без грунта 138 ГФ-020 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК ФЛ-013 Масляные грунты: свинцовый сурик, железный сурик на олифе Шпаклевки ПФ-00-2 ЛШ-2 175 185 КФ-00-3 МС-00-6 178 188 ПФ-00-2 175 178 188 — ПФ-00-2 МС-00-6 175 185 178 188 КФ-00-3 ПФ-00-2 ЛШ-2 МС-00-6 175 185 178 188 Алюминий и Грунты АЛГ-1 АЛГ-5 ГФ-031 АЛГ-14 ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-Ж ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-Ж — АЛГ-1 АЛГ-5 АЛГ-7 АЛГ-14 ФЛ-ОЗ-Ж ъго сплавы Шпаклевки ПФ-00-2 ЛШ-2 175 185 КФ-00-3 МС-00-6 178 188 ПФ-00-2 175 178 188 — ПФ-00-2 МС-00-6 175 185 178 188 КФ-00-3 ПФ-00-2 ЛШ-2 МС-00-6 175 185 178 188 Медь и ее Грунты ВЛ-02 ВЛ-08 ФЛ-ОЗ-К ФЛ-ОЗ-КК 138 фл-оз-к фл-оз-кк — ФЛ-ОЗ-К фл-оз-кк 138 сплавы Шпаклевки ПФ-00-2 ЛШ-2 175 185 КФ-00-3 МС-00-6 178 188 ПФ-00-2 175 178 188 — ПФ-00-2 МС-00-6 175 185 178 188 КФ-00-3 ПФ-00-2 ЛШ-2 МС-00-6 175 185 178 188
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 215 Таблица 5.5 Ориентировочные нормы расхода (кг/м2) некоторых лакокрасочных материалов при нанесении одного слоя покрытия химической аппаратуры [122] Продолжение табл. 5.5 Лакокрасочный материал Эмаль ХСЭ-23 Эмаль ПХВ-23 Эмаль ХВ-124 Эмаль ПФ-115 (темно- зеленая) Эмаль ПФ-115 (черная) Краска АЛ-177 Краска черная масляная, тертая Растворитель Р-4 Сольвент Сиккатив Нанесение распылением о." к s о о га о ч ч а я 0,220 0,210 0,220 0,075 0,072 0,120 0,085 ч а> н я А. О Я н EJ Р. 0,080 0,070 0,080 0,011 0,011 0,070 0,050 Нанесение кистью 8- о о К 1- и аоч ч х я 0,19 0,18 0,19 0,066 0,064 0,090 0,070 В. Ч OJ ь а о о t- u СО О. 0,060 0,050 0,060 0,005 0,005 0,030 0,024 Лакокрасочный материал Лак ХСЛ Лак ГФ-95 Лак № 170 Лак № 177 Грунт № 138 Грунт ГФ-020 Грунт ФЛ-ОЗ-К Грунт ФЛ-ОЗ-Ж Грунт ХС-010 Сурик железный Растворитель Р-4 Сольвент Уайт- спирит Сольвент Уайт-спи- рит+сольвент (1:1) Р-4 Сиккатив Нанесение распылением ■ в о » u CU *8 К l, га пз о ч Чата 0,102 0,047 0,043 0,064 0,062 0,072 0,057 0,051 0,072 0,038 к ч <и Я о. о m ь а я О. 0,041 0,007 0,007 0,010 0,009 0,011 0,008 0,008 0,029 0,023 Нанесение кистью Is О о я о Ч Ч X я — 0,041 — 0,058 0,056 0,064 0,050 0,046 — 0,034 ч f- К о. о м я — 0,003 — 0,004 0,004 0,005 0,004 0,003 — 0,010
ГЛАВА 6 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 6.1. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 6.1—6.9 приводятся рекомендуемые электроды и присадочные материалы для различных способов сварки аппаратуры из углеродистой, низколегированной, высоколегированной коррозионностойкой и двухслойной сталей. В табл. 6.10—6.13 приводятся рекомендуемые электроды и присадочные материалы для различных способов сварки стальных трубопроводов, работающих под давлением до 100 Мн/м? (1000 кгс/см2). Таблица 6.1 Рекомендуемые сварочные материалы для автоматической и полуавтоматической сварок под слоем флюса аппаратуры из углеродистой, низколегированной и высоколегированной сталей (по ОН 26-01-71—68 и [79, 163, 181]) Марка свариваемой стали Условия применения присадочных материалов Способ сварки Марка сварочной проволоки (ГОСТ, ТУ) Марка флюса (ГОСТ, ТУ) ВМСт.Зкп; ВМСт.Зсп; 15к: 20: 20к Соответственно правилам Госгортех- надзора и МН 71—62 22к 16ГС (ЗН) 09Г2С (М) Для сварки аппаратуры высокого давления 10Г2С1 (МК) Для рабочей температуры стенки от —30 до +450° С. Для рабочей температуры стенки от —31 до —40° С при толщине металла не более 24 мм без нормализации сварных соединений и при любой толщине — при условии их нормализации Для сварки последнего шва у аппаратов с рабочей температурой стенки от —31 до —40° С при толщине металла более 24 мм без нормализации сварных соединений Для рабочей температуры стенки от —30 до +475° С. Для рабочей температуры стенки от —31 до —40° С при толщине металла более 24 мм. Для рабочей температуры стенки от —31 до —70° С металла любой толщины при условии нормализации сварных соединений Для сварки аппаратов с рабочей температурой стенки от —41 до —70° С без нормализации сварных соединений. В этом случае сварку первого слоя следует выполнять проволокой Св-08ГА Для рабочей температуры стенки от —41 до —70° С металла любой толщины при условии нормализации сварных соединений Автоматическая и полуавтоматическая Св-08; Св-08А (ГОСТ 2246—60) Св-08ГА (ГОСТ 2246—60) Св-08ГА; Св-10Г2 (ГОСТ 2246—60) Св-ЮНМ (ГОСТ 2246—60) Св-08ГА; Св-10Г2 (ГОСТ 2246—60) Св-ЮНМ (ГОСТ 2246—60) Св-10Г2 (ГОСТ 2246—60) АН-348А; ОСЦ-45 (ГОСТ 9087—59) или им равноценные
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 217 Продолжение табл. 6.1 Марка свариваемой стали 12МХ 12ХМ 20Х2МА; 22ХЗМ Х14П4НЗТ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ 0Х22Н5Т; 0Х21Н6М2Т; 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 0Х18Н12Б Условия применения присадочных материалов Для сварки металла толщиной 40— 80 мм с предварительным подогревом до температуры 250—350° С для аппаратов, работающих при температуре стенки от —40 до +540° С Для сварки металла толщиной 12— 40 мм с предварительным подогревом до температуры 250—350° С для аппаратов, работающих при температуре стенки от —40 до +540° С Для сварки аппаратуры высокого давления с предварительным и сопутствующим подогревом до температуры 250—300° С при скорости нагрева металла не более 100° С/ч. После сварки необходима нормализация и отпуск сварного корпуса аппарата Для сварки аппаратуры, работающей при температурах до —196° С, и аппаратуры для пищевой, мясомолочной и спир- товодочной промышленности Для сварки аппаратуры, к которой не предъявляются требования стойкости швов против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, к которой предъявляются требования стойкости швов против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, работающей в средах средней и повышенной агрессивности, к которой предъявляются требования повышенных механических свойств сварных швов и отсутствие склонности последних против межкристаллитной коррозии Способ сварки Автомати ческая и полуавтоматическая Марка сварочной проволоки (ГОСТ, ТУ) Св-ЮМХ (ГОСТ 2246—60) Св-ЮХМ (ГОСТ 2246—60) Св-08ХЗГ2СМ (ГОСТ 2246—60) ЭП516 (ЧМТУ 1-348—68) СВ-04Х19Н9; Св-06Х19Н9Т (ГОСТ 2246—60) Св-07Х18Н9ТЮ (ГОСТ 2246—60); 05Х19Н9ФБС (ЭИ649) (ЧМТУ 3211—52); 06Х25Н13БТЮ (ЭП389) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 669—62) 05Х19Н9ФБС (ЭИ649) (ЧМТУ 3211—52) Марка флюса (ГОСТ, ТУ) АН-15; АН-22; 3 и 0-Ф2 (ТУ ИЭС им. Е. О. Патона) АН-42 АН-26 (ТУ ИЭС им. Е. О. Патона) АН-26; АНФ-16; 48-ОФ-6 (ТУ ИЭС им. Е. О. Патона) и им равноценные АН-26; АНФ-16; 48-ОФ-6 (ТУ ИЭС им. Е. О. Патона) и им равноценные
218 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.1 Марка свариваемой стали Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ Х18Н10Т Условия применения присадочных материалов Для сварки аппаратуры, к которой не предъявляются требования стойкости швов против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, к которой предъявляются требования стойкости швов против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, к которой не предъявляются требования стойкости швов против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, к которой предъявляются требования стойкости швов против межкристаллитной коррозии Способ сварки Автоматическая и полуавтоматическая Полуавтоматическая Марка сварочной проволоки (ГОСТ, ТУ) СВ-08Х19Н11МЗ; Св-06Х19Н10МЗТ (ГОСТ 2246—60) 020Н11МЗТБ (ЭП89) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 170—59); Х19Н10МЗБ (ЭП902) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 297—60) Св-02Х19Н9; Св-06Х19Н9Т (ГОСТ 2246—60) 05Х19Н9ФБС (ЭИ 649) (ЧМТУ 3211—52) Марка флюса (ГОСТ, ТУ) АН-26; АНФ-16; 48-ОФ-6 (ТУ ИЭС им. Е. О. Патона) и им равноценные АН-26; АНФ-14; ХНК-66; К-8 Таблица 6.2 Рекомендуемые электроды для ручной электродуговой сварки аппаратуры из углеродистой, низколегированных и высоколегированных коррозионностойких сталей (по ОН 26-01-71—68, ГОСТу 9467—60, МРТУ 26-01-3—65, ГОСТу 10052—62 и [215]) Марка свариваемой стали ВМСт.Зкп; ВМСт.Зсп; 15к; 20 ВМСт.Зсп; ВМСт.бсп; Ст.бсп; 15к; 20; 20к; 20Л; 25Л 20к; 22к; 16ГС(ЗН); 10Г2; 09Г2С (М); 10Г2С1 (МК) 20Х2МА; 20ХЗМ 12МХ Условия применения электродов Для сварки аппаратуры ответственного назначения, работающей при статических и знакопеременных динамических нагрузках Для сварки аппаратуры особо ответственного назначения, работающей при динамических нагрузках, под давлением при низких температурах. Для сварки металла большой толщины Для сварки аппаратуры особо ответственного назначения, работающей при нормальной и низких температурах Для сварки аппаратуры высокого давления Для сварки стали толщиной до 40 мм с предварительным подогревом до температуры 150—200° С Электроды Тип по ГОСТам 9467—60 и 10052—62 Э42 Э42А Э50А Э60 Э-МХ Марка покрытия АНО-1; АНО-5; АНО-6; ОММ-5; ЦМ7 УОНИ 13/45; УП-1/45; ОЗС-2 УОНИ 13/55; УП-1/55; УП-2/55; К-5А ХЗМ* УОНИ 13/45МХ; ГЛ-14; ЦУ-2ХМ Марка проволоки (ГОСТ, ТУ) Св-08; Св-08А (ГОСТ 2246—60) Св-08; Св-08Г2 (ГОСТ 2246—60) Св-08А (ГОСТ 2246—60) Св-ЮМХ (ГОСТ 2246—60)
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 219 Продолжение табл. 6.2 Марка свариваемой стали 12ХМ 20ХЗМВФ; ЗОХМА 12Х1М1Ф; 20ХМФ; 20ХМФ-Л Х5; Х5М; Х5ВФ; 20Х5МЛ; 20Х5ВЛ Х5; Х5М; Х5ВФ; 1Х8ВФ; 20Х5ТЛ; 20Х5МЛ; 20Х8ВЛ Х5М; Х5ВФ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ и им подобные 0Х18Н10Т; Х18Н10Т и им подобные 1Х21Н5Т; 0Х22Н5Т; 0Х21Н5Т Условия применения электродов Для сварки стали толщиной 12—40 мм с предварительным подогревом до температуры 250—300° С Для сварки сталей толщиной до 100 мм при наличии повышенных требований к прочностным характеристикам металла шва Для сварки конструкций ответственного назначения, работающих при температуре до 570° С Для сварки конструкций ответственного назначения, работающих при повышенных давлениях и температурах до 450° С в условиях воздействия продуктов крекинга нефти и водорода Для сварки конструкций при отсутствии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии. Сварка трубопроводов Dv;^300 мм без последующей термообработки Для сварки конструкций, к которым предъявляется требование жаростойкости металла шва до температуры 800° С. Для композиционной сварки теплоустойчивых сталей Х5М, Х5ВФ и других марок со сталями аустенитного класса Для сварки аппаратуры, работающей при температуре от —253 до +800° С при отсут- вии жидкой агрессивной среды и работающей при температуре до 350° С, когда к металлу шва не предъявляется требования стойкости против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, работающей при температуре до 350° С при отсутствии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии Для сварки из листовой стали толщиной до 10 мм аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре до 300° С при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии Те же условия, но для листовой стали толщиной 10—20 мм Электроды Тип по ГОСТам 9467—60 и 10052-62 Э-ХМ э-мх Э-ХМФ Э-Х5МФ ЭА-1 ЭА-1Г6 ЭА-1 а ЭА-1 ЭА-1 Б Марка покрытия ЦЛ-14; ЦУ-2ХМ ЦЛ-30—63 ЦЛ-20—63 ЦЛ-17—63 ОЗЛ-14 СЛ-16 ОЗЛ-8 ОЗЛ-14 ЦЛ-11 ЦТ-15 Марка проволоки (ГОСТ, ТУ) Св-ЮХМ (ГОСТ 2246—60) Св-ЮХМ (ГОСТ 2246—60) Св-08ХМФ (ГОСТ 2246—60) Св-10Х5М (ГОСТ 2246—60) Св-02Х19Н9 (ГОСТ 2246—60) Св-08Х20Н9Г7Т (ГОСТ 2246—60) Св-02Х19Н9; Св-04Х19Н9; Св-06Х19Н9 (ГОСТ 2246—60) Св-02Х19Н9; Св-04Х19Н9 (ГОСТ 2246—60) Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60)
220 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.2 Марка свариваемой стали Х14Г14НЗТ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ; 0Х18Н12Б и им подобные 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ 0Х21Н6М2Т; Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ Условия применения электродов Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре от —196 до +300° С при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре от —196 до +350° С при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре до 600 С при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре от —196 до +800° С при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии и ограниченном содержании феррита ** Для сварки аппаратуры, работающей при температуре от —196 до +350° С ** в средах, не вызывающих структурно-избирательную коррозию Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре до 300° С (без термообработки после сварки) при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии. Для сварки аппаратуры, предназначенной для работысуксусной, муравьиной, щавелевой и другими кислотами Те же условия и дополнительно для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с фосфорной и кремнефтористоводород- ной кислотами Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с агрессивными средами при температуре до 350 С при наличии требования стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии Электроды Тип по ГОСТам 9467—60 и 10052—62 ЭА-1Б ЭА-1Ба ЭА-1М2Ф ЭА-1М2 ЭА-1М2Б Марка покрытия ОЗЛ-7; Л-40М ЦЛ-11; Л-38М ОЗЛ-7; Л-40М ЦЛ-П Л-40М Л-38М ЦТ-15; ЗиО-3 ЭА-400/10У ЭА-400/10У; ЭНТУ-ЗМ ЦЛ-4 НЖ-13 Марка проволоки (ГОСТ, ТУ) Св-02Х19Н9; Св-04Х19Н9 (ГОСТ 2246—60) Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) СВ-02Х19Н9; Св-04Х19Н9 (ГОСТ 2246—60) Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) Св-02Х19Н9; Св-04Х19Н9 (ГОСТ 2246—60) Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) СВ-04Х19Н1ШЗ (ГОСТ 2246—60) Св-04Х19Н11МЗ (ГОСТ 2246—60) Св-06Х19Н9Т (ГОСТ 2246—60) СВ-04Х19Н11НЗ (ГОСТ 2246—60)
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 221 Продолжение табл. 6.2 Марка свариваемой стали Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ Х23Н18 Х25Т; Х28; Х28АН 0Х23Н28М2Т; 0Х23Н28МЗДЗТ Х15Н9Ю ВМСт.Зсп с Х18Н10Т ВМСт.Зсп с Х17Н13М2Т ВМСт.Зсп с 0Х22Н5Т ВМСт.Зсп с 0Х21Н6М2Т 0Х22Н5Т с 0Х2Ш6М2Т Условия применения электродов Для сварки аппаратуры, предназначенной для работысагрессивными средами при температуре до 700° С *** при наличии требования стойкости металла шва против меж- кристаллитной коррозии Для сварки аппаратуры, работающей при температурах 900—950° С в условиях газовых сред, содержащих сернистые соединения Для сварки аппаратуры, работающей при температуре до 1150° С Для сварки аппаратуры, работающей при температуре до 1150° С без циклических резких изменений ее в средах, не содержащих сернистого газа Для сварки аппаратуры, предназначенной для работы с серной и фосфорной кислотами различных концентраций при температуре до 80° С, крекнефтористоводородной кислотой и другими фтористыми соединениями Для сварки конструкций, к которым предъявляются требования повышенной коррозионной стойкости в атмосферных условиях и высоких прочностных свойств Для композиционной сварки сталей различных марок Электроды Тип по ГОСТам 9467—60 и 10052—62 ЭА-1М2Ба ЭА-2М ЭА-2 — — — ЭА-2 ЭА-1Б Марка покрытия Сл-28 ОЗЛ-2 КБ-ЗМ ОЗЛ-6 15М ОЗЛ-11 НИАТ-6 ЭНТУ-3; СЛ-25; ОЗЛ-2; ЗиФ-1 ЭНТУ-3; ЗиО-8 ОЗЛ-6 ЦЛ-11 Марка проволокщ (ГОСТ. ТУ) 0Х20Н11МЗТБ (ЭП 89) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 170—59) Св-10Х20Н15 (ГОСТ 2246—60) Св-07Х25Н13 (ГОСТ 2246—60) Св-07Х25Н13 (ГОСТ 2246—60) 0Х23Н28М2Т (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 3719—53) 0Х23Н28МЗДЗТ (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1338—65) Х17Н5МЗ (ЭИ 925) (ЧМТУ 514—61) Св-07Х25Н13; Св-06Х25Н12ТЮ; Св-10Х20Н15; Св-08Х20Н10Г6 Св-07Х25Н13; Х25Н12ТЮ (ЭП 87) (ЧМТУ 168—59) Св-07Х25Н13 (ГОСТ 2246—60) Св-08Х19Н10Б ЭА-1М2Ф | ЭА-400/10У Св-04Х19Н11МЗ
222 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.2 Марка свариваемой стали 0Х22Н5Т с 0Х18Н10Т или 0Х22Н5Т с Х18Н10Т 0Х21Н6М2Т с Х17Н13М2Т 0Х21Н6М2Т с Х17Н13МЗТ Условия применения электродов Для композиционной сварки сталей различных марок Электроды Тип по ГОСТам 9467—60 и 10052—62 ЭА-1Б ЭА-1М2Ф ЭА-Ш2Б Марка покрытия ЦЛ-11 ЭА-400/10У НЖ-13 * По нормали завода «Уралхиммаш». ** При обнаружении склонности к межкристаллитной коррозии обязательна закалка. *** Для работы аппаратуры в интервале температур 450 — 700° С применяются только элек 3 — 6% ферритной фазы, при этом стойкость против межкристаллитной коррозии обеспечивается 870 — 920° С. .Марка проволоки (ГОСТ, ТУ) СВ-08Х19Н10Б Св-04Х19Ш1МЗ СВ-04Х19Н11МЗ троды с содержанием термообработкой при Таблица 6.3 Рекомендуемые электроды и присадочные материалы для сварки аппаратуры из хромистых сталей (по ОН 26-01-71—68) Марка свариваемой стали 0X13 0X13; 1X13 0Х17Т Требования к сварным соединениям Равнопрочность сварных швов с основным металлом, пластичность сварных швов, коррозионная стойкость швов в состоянии после сварки Равнопрочность сварных швов с основным металлом (в том числе длительная прочность при температурах до 350° С), пластичность сварных швов, коррозионная стойкость швов после отпуска при температуре 700° С Стойкость против общей и межкристаллитной коррозии после сварки при отсутствии требования пластичности сварных швов; жаростойкость до температуры 800° С Стойкость против общей и межкристаллитной коррозии, пластичность сварных швов Ручная электродуговая сварка (электроды) ЦЛ-24 ЭНТУ-3/ЭФ13; ЛМЗ-1; УОНИ/Х13; АНВ-1 и им подобные Х17/ВИ 12-6 и ему подобные АНВ-9; АНВ-10; ЦЛ-11; ЭНТУ-ЗБ; СЛ-16 Ар гон о-дуговая сварка (проволока) Св-ЮХ20Н15 Св-10Х13; Св-08Х14ГТ Св-10Х17Т 08Х20Н15ФБЮ (ЭП 444) по ЧМТУ 849—63; Св-08Х19Н10Б; Св-07Х18Н9ТЮ Автоматическая сварка под слоем флюса Проволока Св-10Х20Н15 Св-10Х13; Св-08Х14ГТ Св-10Х17Т 08Х20Н15ФБЮ (ЭП 444) по ЧМТУ 849—63; 08Х25Н2ТЮ (ЭП87) Флюс АНФ-6; 48-ОФ-6; АН-70; АНФ-14; АН-26 АНФ-6; 48-0Ф-6; АН-70 АНФ-6; 48-ОФ-6; АН-70; АНФ-14; АН-26
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 223- Продолжение табл. 6.3 Марка свариваемой стали Требования к сварным соединениям Ручная электродуговая сварка (электроды) Аргоно-дуговая сварка (проволока) Автоматическая сварка под слоем флюса Проволока Флюс 1Х17Н2 Х17 Х25Т Равнопрочность сварных швов с основным металлом (в том числе длительная прочность), пластичность сварных швов после отпуска при температуре 700° С АНВ-2; АНВ-1 Коррозионная стойкость после отпуска при температуре 700° С Жаростойкость до температуры 800° С при отсутствии требования пластичности, достигаемая без термообработки АНВ-2; ЦЛ-11; ЭНТУ-ЗБ Св-08Х18Н2ГТ; Св-08Х14ГТ Св-08Х18Н2ГТ Св-08Х14ГТ Св-08Х18Н2ГТ Х17/ВИ 12-6; НЗЛ/17 Жаростойкость, стойкость против общей и межкристал- литной коррозии после отпуска при температуре 760— 780° С при отсутствии требования пластичности сварных швов Жаростойкость, стойкость против общей и межкристал- литной коррозии после отпуска при температуре 760— 780° С, пластичность сварных швов Жаростойкость и пластичность сварных швов Х17/ВИ 12-6 и ему подобные Св-10Х17Т Св-08Х18Н2ГТ Св-10Х17Т Св-10Х17Т АНВ-9; АНВ-10; ЦЛ-11 ЦЛ-8; ОЗЛ-6; НИИ-48 и им подобные Стойкость против общей и межкристаллитной коррозии, жаростойкость и пластичность сварных швов Эксплуатация при температурах 950—1100° С СЛ-25; АНВ-И; ЦЛ-9; КБ-ЗМ; ЭЗБ/Св-07Х25Н13; Э40/Х25Н5Б ЭНТУ-3/Х27Н4Г\[; CD-1/X27H4N 08Х20Н15ФБЮ (ЭП444) по ЧМТУ 849—63; Св-08Х19Н10Б; Св-07Х18Н9ТЮ Св-10Х17Т 08Х20Н15ФБЮ (ЭП444) по ЧМТУ 849—63 Св-13Х25Н18; Св-07Х25Н13 Св-13Х25Н18 08Х25Н12ТЮ (ЭП87); 07Х25Н12Т (ЭП75) по ЧМТУ 183—59 08Х25Н12ТЮ (ЭП87); 07Х25Н12Т АНФ-6; 48-ОФ-6; АН-70; АНФ-14; АН-26 АНФ-6; 48-ОФ-6; АН-70 Коррозийнная стойкость в состоянии после сварки в сре- Х28АН дах, не вызывающих межкри- сталлитную коррозию. Стойкость против общей и межкристаллитной коррозии после отпуска при температуре 850° С 3HTy-3/X27H4N; ЭЗБ/Св-07Х25Н13; СЛ-25; АНВ-9; ЦЛ-9 ЭА-48М/22; НИИ-48 08Х25Н12ТЮ (ЭП87); 07Х25Н12Т (ЭП75); Св-08Х20Н9ГНТ 08Х20НФБЮ (ЭП444) по ЧМТУ 849—63; 08Х25Н12ТЮ (ЭП87); 07Х25Н12Т (ЭП75); Св-08Х19Н9ТЮ АНФ-6; 48-ОФ-6; АН-70; АНФ-14; АН-26
224 КОНСТРУКЦИОННЫЕ 1МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 6.4 Рекомендуемые электроды для ручной электродуговой сварки основного слоя двухслойных сталей (по ОН 26-01-71—68) Марка стали основного слоя ВМСт.Зсп; 10; 15к 20к; 16ГС; 09Г2С 12МХ 12ХМ Тип электрода (ГОСТ 9467-60) Э42; Э42Н; Э46 Э50А Э-МХ Э-ХМ Примерная марка электрода АНО-1; АНО-4; ОММ-5; ЦМ-7; УОНИ 13/45 и им равноценные УОНИ 13/55; УП-1 и им равноценные ГЛ-14; ЦУ-2МХ; ЦЛ-14 и им равноценные ЦУ-2ХМ и ему равноценный Таблица 6.5 Рекомендуемые электроды для ручной электродуговой сварки коррозионностоикого слоя двухслойных сталей (по ОН 26-01-71—68) Марка стали коррозионностоикого слоя 0X13; Х18Н10Т 0Х18НЮТ; Х18Н10Т Х17Н13М2Т 0Х17Н16МЗТ Примечание (покрытия) электродов Наличие требования стойкости против межкристаллит- ной коррозии Отсутствует Имеется Отсутствует Имеется . Кроме прив такого же ти Номер слоя сварного шва — 1 2 1 2 1 2 — гденных в па, равное Электроды Тип ЭА-2 ЭА-1Б ЭА-2 ЭА-Ш2Ф ЭА-2 ЭА-1М2Б — таблице Mapot енные по сво Марка покрытия СЛ-25 ГЛ-10; ОЗЛ-6; ЗиО-8 СЛ-25 ГЛ-10; ОЗЛ-6; ЗиО-8 Л-40М; ЦЛ-11 Чарка электродной проволоки Х25Н12Т (ЭП-75); 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) СВ-07Х25Н13 Х25Н12Т (ЭП-75); 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) Св-07Х25Н13 Св-08Х19Н10Б Л-38М Св-04Х19Н9 ЦЛ-9 ОЗЛ-7 ЭНТУ-3/389 КБ-ЗМ ЭА-400/ЮУ КБ-ЗМ СЛ-28 НЖ-13 НЖ-16 ; электродов (поп Яствам, удовлетво Св-07Х25Н13 Св-04Х19Н9 06Х25Н13БТЮ(ЭП389) Св-07Х25Н13 Св-04Х19Н11МЗ Св-07Х25Н13 0Х20Н1ШЗТБ(ЭП89) СВ-04Х19Н1ШЗ Св-06Х19Н10МЗТ .рытий) могут применяться другие марки ряющие требованиям ГОСТа 10052—62.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ. ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 225 Таблица 6.6 Рекомендуемые присадочные материалы для автоматической и полуавтоматической сварок основного слоя двухслойных сталей (по ОН 26-01-71—68) Марка свариваемой стали ВМСт.Зсп; 15к; 20 16ГС (ЗН) 09Г2С (М) 16ГС (ЗН); 09Г2С (М) 09Г2С (М) 12МХ; 12ХМ ВМСт.Зсп; 15к; 20к; 16ГС; 09Г2С • По ТУ Условия применения присадочных материалов Соответственно правилам Госгортехнадзора и МН 72—62 Для рабочей температуры стенки от —30 до +450° С. Для рабочей температуры стенки от —31 до —40е С при толщине металла не более 24 мм без нормализации сварных соединений и при любой толщине металла при условии их нормализации Для рабочей температуры стенки от —30 до +475° С. Для рабочей температуры стенки от —31 до —40° С при толщине металла не более 24 мм без нормализации сварных соединений и при любой толщине металла при условии их нормализации Для рабочей температуры стенки от —31 до —40° С при толщине металла свыше 24 мм без нормализации сварных соединений Для рабочей температуры стенки от —41 до —70° С без нормализации сварных соединений Для рабочей температуры стенки от —40 до +540° С Соответственно правилам Госгортехнадзора и МН 72—62 170—60. Способ сварки Автоматическая под слоем флюса Полуавтоматическая Марка сварочной проволоки (ГОСТ 2246-60) Св-08; Св-08А Св-08ГА Св-ЮМХ; Св-ЮНМ; Св-12М* Св-ЮМХ; Св-ЮХМ Св-ЮМХ; Св-ЮХМ; Св-08Г2С Марка флюса АН-348А; ОСЦ-45 и им равноценные АН-15 или ей равноценная Углекислый газ Таблица 6.7 Рекомендуемые присадочные материалы для автоматической сварки коррозионностойкого слоя двухслойных сталей (по ОН 26-01-71—68) Марка свариваемой стали 0X13; Х18Н10Т 0Х18Н10Т; X18HI0T Наличие требования стойкости против меж- кристаллитной коррозии Отсутствует Имеется Номер слоя сварного шва 1. 2 1 2 Присадочная проволока Марка Х25Н12Т (ЭП75) 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) Х25Н12Т (ЭП75); 06Х25Н12ТГО(ЭП87) Х19Н9Ф2СБ (ЭП649) ГОСТ, ТУ ЧМТУ/ЦНИИЧМ 183—59 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 168—59 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 183—59; ЧМТУ/ЦНИИЧМ 168—59 ЧМТУ 3211—52 15 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
226 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.7 Марка свариваемой стали Х17Н13М2Т Наличие требования стойкости против меж- кристаллитной коррозии Отсутствует Имеется Номер слоя сварного шва 1 2 1 2 Присадочная проволока Марка Х25Н12Т (ЭП75) 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) СВ-04Х19Н11МЗ; Св-06Х19Н10МЗТ Х25Н12Т (ЭП75) 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) Х19Н10МЗБ (ЭП902) 0Х20Н11МЗТБ (ЭП89) ГОСТ, ТУ ЧМТУ/ЦНИИЧМ 183—59 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 168—59 ГОСТ 2246—60 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 183—59 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 168—59 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 297—60 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 170—59 Примечание. При сварке применяются флюсы марок АН-26, АН-22 и им равноценные. Вместо флюсов указанных марок допускается применение специальных керамических флюсов. Таблица 6.8 Рекомендуемые сварочные материалы для электрошлаковой сварки углеродистых, низколегированных и высоколегированных коррозионностойких сталей [33, 151, 181, 216] Марка свариваемой стали ВМСт.Зсп; 20; 20Л; 25Л 20К 22К 16ГС(ЗН); 09Г2С(М) 20Х2МА; 22ХЗМ 20ХЗМВФ (ЭИ415; ЭИ579) Х18Н10Т; 10Х18Н9ТЛ Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ Сварочные материалы Проволока по ГОСТу 2246—60 Св-08 Св-08ГА Св-10Г2 Св-08ХН2М Св-08ХЗГ2СМ; Св-13Х2МТФ — Св-07Х18Н9ТЮ СВ-04Х19Н11МЗ Пластины — 20ХЗМВФ Х18Н10Т — Флюс АН-8; АН-22 АН-8; АН-348А; ФЦ-6; ФЦ-7 АН-8М АН-22 АН-8М АНФ-1; АНФ-7 АН-26 Таблица 6.9' Рекомендуемые марки сварочной проволоки для сварки углеродистых, низколегированных и высоколегированных коррозионностойких сталей в среде инертных газов [79, 181] Марка свариваемой стали ВМСт.Зсп; ВМСт.Зкп; 20; 20Л 09Г2С (М) Сварка в среде углекислого газа Св-08ГС; Св-08Г2С (ГОСТ 2246—60) / ЧМТУ \ Св-08Г2СГ ( цниичм 163-59 ) Аргоно-дуговая сварка —
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 227 Продолжение табл. 6.9 Марка свариваемой стали Х28АН 0Х21Н5Т; 0Х22Н5Т 0Х21Н6М2Т Х18Н10Т Х17Н13М2Т 0Х23Н28МЗДЗТ Сварка в среде углекислого газа Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) 05Х19Н9ФБС (ЭИ649) (ЧМТУ 3211—52) 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 168—59) ОХ20Н11МЗТБ (ЭП89) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 170—59); 06Х25Н12ТЮ (ЭП87) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 168—59) Св-06Х19Н9Т (ГОСТ 2246—60) — Аргоно-дуговая сварка Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) Св-04Х19Н9; Св-С8Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60); 05Х19Н9ФБС (ЭИ649) (ЧМТУ 3211—52) СВ-04Х19Н11МЗ (ГОСТ 2246—60); 0Х20Н11МЗТБ (ЭП89) (ЧМТУ/ЦНИИЧМ 170—59); 05Х19Н9ФБС (ЭИ 649) (ЧМТУ 3211—52) Св-04Х19Н9; Св-06Х19Н9Т; Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246—60) Св-04Х19Н11МЗ (ГОСТ 2246—60) 000Х23Н28МЗДЗТ (ЭП516) (ЧМТУ 1-348—68) П римечання: 1. При сварке в среде углекислого газа рекомендуется применять осушенную пищевую углекислоту по ГОСТу 8050—64. Содержание примесей в углекислоте должно быть ограничено: воды <0,05%, других примесей (азота, кислорода) <5% . 2. При ручной и автоматической аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом рекомендуется применять вольфрамовые прутки по СТУ 45-ЦМ-1150—63 и торироваииую или лантанированную проволоку по В ТУ № Вл. 24 — 5 — 62. В качестве защитных газов рекомендуется аргон марок А, Б и В по ГОСТу 10157—62 или гелий высокой чистоты сорта А или Б по МРТУ 54-04-23 — 62. Таблица 6.10 Рекомендуемые электроды для ручной электродуговой сварки стальных трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мя/м* (от 10 до 1000 кгс1смг) и температуре от —50 до +510 °С (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20 15ХМ ЗОХМА 18ХЗМВ Условия применения электродов — Электроды Тип по ГОСТам М67—60 и 10052—62 Э-42А Э-46 Э-МХ э-хм э-мх ЭХМФ Э-60 Марка покрытия УОНИ П,45; ОЗС-2 ОЗС-З: МР-3 Марка проволоки по ГОС. у 2246-60 Св-С8А Св-08 ЦЛ-14 I Св-08А ЦУ-2ХМ ГЛ-14 ЦЛ-20А ЦЛ-19ХМ ХН-56 ХЗМ* ВСН-1; ВСН-1А Св-08МХ Св-08А Св-18ХМА Св-ЮХМ Св-08А ЭИ578 15*
228 КОНСТРУКЦИОННЫЕ ^МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.10 Марка свариваемой стали Х5М Х14ГС 18ХГ 20ХЗМВФ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ 0Х23Н18 • По нормал Условия применения электродов — Электроды ЦЛ-17 применяются в случае допуска пониженных прочностных свойств сварных соединений на 10% Для сварки трубопроводов, работающих в агрессивных средах при температуре до 450° С при наличии требований стойкости шва против меж- крнсталлитной коррозии Для сварки трубопроводов, работающих при температуре до 350° С при отсутствии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии Для сварки трубопроводов, работающих при температуре до 350° С при наличии требования стойкости шва против межкристаллитной коррозии Для сварки трубопроводов, работающих пра температуре до 650° С при отсутствии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии; для сварки трубопроводов, транспортирующих среды производства мочевины Для сварки трубопроводов, работающих при высоких температурах Электроды Тип по ГОСТам 9467—69 и 10052—62 Э-Х5МФ Э-60А Э-60А Э-ХМФ-Ф Э-Х5МФ Э-70 ЭА-1Ба ЭА-1Б ЭА-1а ЭА-1 ЭА-1М2В ЭА-1М2Ф ЭА-1М2 ЭА-1М2Фа ЭА-2Г6 ЭА-2 Марка покрытия ЦЛ-17 УОНИ 13/65 УОНИ 13/65 ЦЛ-20Б ЦЛ-17 ВСН-2 ЦТ-IS ЦЛ-11; Л-38М ЗиО-3 ОЗЛ-7 Л-40М ОЗЛ-8 ОЗЛ-13 ОЗЛ-14 НЖ-13; ВСН-5; ЗиО-10 МФ-1 НЖ-5 ЭА-400/10У ОЗЛ-Э ЦЛ-8 ОЗЛ-6 Марка проволоки по ГОСТу 2246—60 Св-10Х5М Св-08А Св-08А Св-08ХМФ Св-10Х5М ЭИ57Э Св-08Х19Н10Б Св-02Х19Н9 Св-04Х19Н9 Св-02Х19Н9 СВ-04Х19Н11МЗ Св-13Х25Н18 Св-07Х25Н13 ОЗЛ-4 | Св-10Х20Н15 и завода «Уралхиммаш».
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 229 Таблица 6.11 Рекомендуемая присадочная проволока для сварки в среде защитных газов трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мп/м2 (от 100 до 1000 кгс/см2) и температуре от —50 до +510° С (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20 0X18HI0T; Х18Н10Т Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ 0Х23Н18 Марка сварочной проволоки по ГОСТу 2246—60 Св-08АГ2С Св-02Х19Н9; Св-04Х19Н9; Св-08Х19НШБ; Св-06Х19Н9Т Св-04Х19Н1ШЗ; Св-06Х19Н10МЗТ Св-13Х25Н18; Св-07Х25Н13; Св-10Х25Н15 Защитный газ Аргон (33%)+ +Ш2 (67%) Аргон Условия применения сварочной проволоки — Проволока Св-04Х19Н9 применяется при отсутствии требований по стойкости шва против меж- кристаллитной коррозии Для сварки трубопроводов при наличии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии; для сварки трубопроводов, транспортирующих среды производства мочевины, рекомендуется проволока Св-04Х19Н11МЗ Таблица 6.12 Рекомендуемая присадочная проволока для газовой сварки трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мн/м2 (от 100 до 1000 кгс/см2) и температуре от —30 до +510° С (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20 15ХМ ЗОХМА Х5М Марки присадочной проволоки по ГОСТу 2246^60 Св-08ГА; Св-08Г2С; Св-08ГС Св-ЮХМ Св-18ХМА Св-10Х5М Марка свариваемой стали 18ХЗМВ 14ХГС 18ХГ 20ХЗМВФ Марки присадочной проволоки по ГОСГу 2246-60 Св-08ХЗМФБ Св-08Г2С Св-10ХГ2С Св-08ХЗМФБ Таблица 6.13 Рекомендуемые сварочные материалы для автоматической и полуавтоматической сварок под флюсом трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мн/м2 (от 100 до 1000 кгс/см2) и температуре от —50 до +510° С (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20 15ХМ ЗОХМА 18ХЗМВ Х5М Условия применения сварочных материалов — Проволока Св-18ХМА рекомендуется для сварки трубопроводов, работающих в водородосодер- жащих средах при температуре ^+200° С Проволока по ГОСТу 2246-60 Св-08А Св-ЮХМ Св-18ХМА Св-18ХМА; Св-08ХЗМФБ Св-10Х5М Флюс АН-348А; ОСЦ-45М АН-15; АН-22; АН-42 АН-15; АН-42
•230 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ ЛППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.13 Марка свариваемой стали 14ХГС 20ХЗМВФ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ 0Х23Н18 Условия применения сварочных материалов — При отсутствии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии При наличии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии При отсутствии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии При наличии требований стойкости шва против межкристаллитной коррозии. Для сварки трубопроводов, транспортирующих среды производства мочевины, рекомендуется применять проволоку Св-04Х19Н11МЗ — * По ЧМТУ 3211—52. ** По ЧМТУ/ЦНИИЧМ 297 — 60. Проволока по ГОСТу 2246—60 Св-08Г2С Св-08ХЗМФБ Св-06Х19Н9Т; С-В-04Х19Н9 Св-07Х19Н9ТЮ; Х19Н9Ф2СБ * СВ-04Х19Н11МЗ; Св-06Х19Н10МЗТ; Св-08Х18Н12МЗ Св-Х19Н10МЗБ ** (ЭИ-902) Св-13Х25Н18; Св-07Х25Н13; Св-10Х25Н15 Флюс АН-22; АН-348А АН-15; АН-42 АН-16; АН-26 6.2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 6.14—6.17 приводятся рекомендуемые электроды и присадочные материалы для различных способов сварки аппаратуры из цветных металлов и сплавов. Таблица 6.14 Рекомендуемые сварочные материалы для автоматической сварки под слоем флюса цветных металлов и сплавов (по ОН 26-01-71—68 и [1, 148, 181]) Свариваемые металлы и сплавы Наименование Алюминий Алюминиевый сплав Латунь Титан Титановые сплавы Марка А995; А99; А97; А95 А85; А8; А7; А6; А5; АО. АД00; АД0; АД1; АД АМц; АМцС АМг5 Л62 ВТ1-00; ВТ1-0 ОТ4; ОТ4-1; ОТ4-0 Марка проволоки (ГОСТ) Св-АВОО (ГОСТ 7871—63) СВ-А1 (ГОСТ 7871—63) Св-АМц (ГОСТ 7871—63) Св-АМг5 (ГОСТ 7871—63) МО (ГОСТ 2112—62) ВТ 1-00 (АМТУ 449-1—65); ВТ1 (ТУ 961-1205—66) Флюс АН-А1; УФОК-1 АН-А1Ф АН-А1 МАТИ-53; БКФ-5 АН-Т1; АН-ТЗ; АН-Т7
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 231 Таблица 6.15 Рекомендуемые электроды для ручной электродуговой сварки цветных металлов и сплавов (по ОН 26-01-71—68 и [1, 84, 148, 181]) Свариваемые металлы и сплавы Наименование Алюминий Алюминиевый сплав Медь бескислородная Латунь Никель Монель Никель-молибденовый сплав * Для сварки алюм! Марка А995; А99; А97; А95 А85; А8; А7; А6; А5; АО; А АД00; АД0; АД1; АД АМц; АМцС МЗр Л62 ЛЖМц 59-1-1 НП2 НМЖМц 28-2,5-1,5 Содержание молибдена от 25 до 30% 1ния допускается использова Марка сварочной проволоки (ГОСТ) Св-АВОО (ГОСТ 7871—63) Св-Al * (ГОСТ 7871—63) Св-АМц; Св-АК5 (ГОСТ 7871—63) Ml; M2; МЗр (ГОСТ 859—66) ЛК 80-3 (ГОСТ 1019—47) Бр.КМц 3-1 (ГОСТ 493—54); Л К 80-3 (ГОСТ 1019-47) НП2 (ГОСТ 2179—59) НМЖМц 28-2,5-1,5 (ГОСТ 492—52) НИМО-25 (ЧМТУ 3705—53) гь электроды марки ОЗА-1 на проволоке Св Марка электродного покрытия АФ-4Акр (с криолитом) А2 «Комсомолец-100» БЛ-3 (флюс) ЗТ П-2Н МЗОК ХН-1 -А5С по ГОСТу 7871 — 63. Таблица 6.16 Рекомендуемые сварочные материалы для газовой (ацетиленовой) сварки цветных металлов и сплавов (по ОН 26-01-71—68 и [1, 148, 181]) Свариваемые металлы и сплавы Наименование Алюминий Алюминиевый сплав Латунь Марка А995; А99; А97; А95 А85; А8; А7; А6; А5; АО; А АД00; АД0; АД1; АД АМц; АМцС Л62 ЛС 59—1; ЛЖМц 59—1—1 Марка проволоки (ГОСТ) Св-АВОО (ГОСТ 7871—63) Св-Al (ГОСТ 7871—63) Св-АМц (ГОСТ 7871—63) ЛК 62-0,5 (ТУ ЦМО 1327—54) ЛОК 59-1-0,3 (ТУ ЦМО 1334—54); ЛК 80-3 (ГОСТ 1019—47) Флюс АФ-4А; УФОК-А1 Бура обезвоженная плавленая 100%-ная Бура плавленая 70%; натрий хлористый 20%; кислота борная 10%
232 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 6.17 Рекомендуемый сортамент электродной и сварочной проволоки для автоматической, ацетиленовой и аргоно-дуговой сварок цветных металлов и сплавов Продолжение табл. 6.17 Наименование металла или сплава Алюминий Алюминиевые сплавы Латунь Марка Св-АВОО; Св-А1 Св-АМц; Св-АМг5 Л К 62-0,5 ЛОК 59-1-0,3 ЛК 80-3 ГОСТ или ТУ на сортамент ГОСТ 7871—63 ТУ ЦМО 1327—54 СТУ 30—533—64 — Диаметр проволоки, мм 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12 1,5; 2; 3; 4; 5; 6; 8 6; 8 Наименование металла или сплава Бронза Никель Медь Титан Марка Бр.КМц 3-1 НП1; НП2 МО; Ml; M2; МЗр ВТ 1-00 ГОСТ или ТУ на сортамент ГОСТ 5222—50 ГОСТ 2771—57 ГОСТ 2112—62 АМТУ 449-1—65 Диаметр проволоки, мм 1,0; 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10 1,0; 1,2; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 3,6; 4; 5; 6; 8 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 1,0; 1,2; 1,4; 1,5; 1,6; 1,8; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4; 5; 6; 7 6.3. ПРИПОИ ДЛЯ МЯГКОЙ И ТВЕРДОЙ ПАЙКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 6.18 приводятся рекомендуемые марки припоев для мягкой и твердой пайки металлов и сплавов. Таблица 6.IS Припои, рекомендуемые для мягкой и твердой пайки черных и цветных металлов и сплавов Припои Группа Припои оловянно- свинновые (мягкие) Марка пос-зо ПОС-40 ПОС-50 ПОС-61 ГОСТ, ТУ ГОСТ 1499—54 Плотность р, ке/ма 9700 9300 8900 8600 Интервал плавления, °С Начало 183 Конец 256 235 209 183 Механические свойства припоя Мн/мА • /о 49 56 38 61 30 50 54 45 Примерное назначение припоя Пайка неответственной аппаратуры из меди и латуни, работающей без давления. Лужение деталей, подвергаемых пайке. Пайка конструкций из алюминиевых бронз Пайка ответственной аппаратуры из меди и латуни, работающей под давлением. Лужение деталей, подвергаемых пайке. Пайка деталей из никеля Пайка ответственных конструкций из меди, латуни и бронзы, к которым предъявляются требования повышенной коррозионной стойкости, надежной плотности и прочности соединений
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 233- Продолжение табл. 6.18 Припои Группа Припои медно-цин- ковые (твердые) Припои латунные (твердые) Припои серебряные (твердые) Марка ПМЦ 36 ПМЦ 48 ПМЦ 54 Л62 ЛК 62-0,5 ЛОК 59-1-0,3 ПСр 2,5 ПСр 12М ПСр 25 ПСр 40 ПСр 45 ГОСТ, ТУ ГОСТ 1534—42 ГОСТ 1019—47 ТУ ЦМО 1327—54 ТУ ЦМО 1334—54 ГОСТ 8190—56 Плотность р, кг/м3 7700 8200 8300 8500 8400 11000 8500 8700 8400 9100 Интервал плавления, °С Начало — 876 — 900 — 780 745 595 660 Конец 825 865 880 905 890 305 825 775 605 725 Механические свойства припоя о а, Мн/м* — 260 — 360 350 — 185 280 400 350 «. % — 4,0 — 49 25 — 22 — Примерное назначение припоя Пайка латуней с содержанием меди до 68% (Л62; ЛС 59-1; ЛЖМц 59-1-1) Пайка аппаратуры из технической меди марки МЗ, бескислородной меди марки МЗр и латуней с содержанием меди выше 68% Пайка изделий из технической и бескислородной меди, бронзы различных марок, углеродистой стали марок ВМСт.Зсп, 10, 20 и др. Припой обеспечивает получение плотных и пластичных швов Пайка аппаратуры из бескислородной меди марки МЗр, бронзы и малоуглеродистой стали Пайка изделий из меди. Припой обеспечивает получение прочных и пластичных швов Пайка ответственных конструкций из бескислородной меди марки МЗр, латуни, алюминиевых и оловянистых бронз, углеродистых и высоколегированных сталей и разнородных металлов. Пайка аппаратуры, работающей под давлением, к которой предъявляются требования повышенной прочности и плотности паяных соединений Пайка аппаратуры, работающей при температуре от 100 до 150°С Пайка конструкций из меди, латуни с содержанием меди более 58% и пайка сталей с латунями Пайка ответственных соединений из меди, латуни всех марок, сталей (в том числе и нержавеющей), к которым предъявляются требования повышенной прочности при ударных нагрузках и вибрации, повышенной герметичности и коррозионной стойкости, а также высокой чистоты в месте спая
234 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.18 Припои Группа Припой для пайки алюминия и его сплавов Теплостойкие припои для пайки стали Х18Н10Т Марка 34А ВПр 1 ВПр 4 ГОСТ, ТУ АМТУ 276—49 — Плотность р, кг 1м.3 3300 8680 8030 Интервал плавления, °С Начало 525 1080 940 Конец 545 1120 980 Механические свойства припоя Мн/мг >180 — 6, % — Примерное назначение припоя Пайка конструкций из алюминия всех марок и алюминиевых сплавов марок АД00, АД0, АД1, АД, АМц, АМцС, АМг2, АМг5 Пайка конструкций из стали Х18Н10Т, работающих при температурах до 600° С. Паяные соединения характеризуются величиной т^ЗЗО Мн/м* (при 20° С) 6.4. КЛЕИ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В табл 6 19 приводятся рекомендуемые марки клеев для склеивания конструкционных материалов. Таблица 6 19 Клеи рекомендуемые для склеивания конструкционных материалов в химическом аппаратостроении [95, 105, 113, 186, 188] Клеи Группа Фенольно- поливинил- бутираль- ные Фенол ьно- поливинил- ацетальные с кремний- органическими и другими стабилизирующими добавками Наименование и марка БФ-2 БФ-4 ВС-ЮТ ВС-350 Документация на состав и способ применения ГОСТ 12172—66; Инструкция ВИАМ 139—55; 508—54, 643—56 ТУ УХП 285—62 ВТУ 35 ХП 390—61 Допустимый температурный интервал работы клеевых соединений, °С От —60 до +60 От —55 до +200 От —50 до +200 Краткая характеристика клеев Клеи масло- и бензо- стойки, водостойки, грибостойки, вибростойки Жидкие клеи обладают невысокой жидкотеку- честью в момент прессования и плохо заполняют зазоры Пленочные клеи более жидкотекучи и лучше заполняют зазоры Клеи масло- и бензо- стойки, грибостойки, вибростойки Клеи обладают хорошей текучестью и способностью заполнять зазоры и не требуют высокого давления при склеивании,но отличаются пониженной эластичностью и влагостойкостью Клеевые соединения обладают невысокой прочностью при неравномерном отрыве Клеи применяются как в жидком виде, так и в комбинации с пленками из стеклоткани, пропитанной жидким клеем Примерное назначение Склеивание стали, алюминиевых сплавов, чугуна, стекла, фарфора, керамики, пластмасс, дерева как между собой, так и металлов с резиной, пластмассами, деревом Склеивание стали, алюминиевых сплавов, стекла, текстолита и других пластмасс как между собой, так и в сочетании друг с другом. Клеи рекомендуются для соединений, работающих длительно (до 200 ч) при температуре до 200° С и кратковременно (до 5 ч) при температурах до 350° С и не испытывающих действия неравномерного отрыва
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 235 Продолжение табл. 6.19 Клеи Группа Феноло- форм альдегидные Эпоксидные Метилол- полиамид- ный Наименование и марка ВК-32-200 ВК-32-250 РАФ-10 ЭД-5 ЭД-6 Д-16 Д-54 Д-96 ПД-20 ПФЭ-2/10 Документация на состав и способ применения Инструктивные указания № У 506—57 и № У 544—58; Инструкция НИИПМ № 4500—57 ВТУ Б 160—59 ГОСТ 10587—63 — ТУ УХП 268—60 Допустимый температурный интервал работы клеевых соединений, "С От —60 до +200 От —60 до +250 ^120 s£l00 От —60 до +100 От —60 "до +150 От —60 до +200 От —40 до +100 От —20 до +200 Краткая характеристика клеев Клеи масло- и бензо- стойки, водостойки, гри- бостойки, вибростойки. Клеи отличаются высокой эластичностью клеевых соединений, но пониженной жидкотекучестью и плохо заполняют зазоры. При склеивании требуется тщательная подгонка сопрягаемых поверхностей и относительно высокие удельные давления Клеи горючи — Клеи устойчивы по отношению к воде, минеральным кислотам, щелочам, органическим растворителям. Клеи грибо- стойки. Отвердители токсичны Клеи масло- и бензо- стойки, устойчивы к разбавленным минеральным кислотам и щелочам, грибостойки. Клеи пригодны для получения герметичных соединений Клей водо- и масло- стоек, устойчив в растворителях, вибростоек Клей устойчив к маслам, жирам, углеводородам, концентрированным щелочам. Клей горюч Примерное назначение Склеивание металлов и неметаллических материалов в конструкциях, работающих длительно (до 300 ч) при температурах до 200 и 250° С (соответственно маркам клеев) и кратковременно (до 20 ч) при температуре 300° С Склеивание пластмасс, в том числе и фторопласта-4 Склеивание металлов, пластмасс, дерева, стекла, керамики, фарфора, металлов с пластмассами, деревом и другими материалами Склеивание в различных сочетаниях черных и цветных металлов, стекла, керамики, пластмасс и других материалов Склеивание в различных сочетаниях стали, алюминия и его сплавов, латуни, никеля, титана, текстолита и других материалов Склеивание алюминия, стекла, кожи, дерева, резины, керамики и металлов с пластмассами и деревом
236 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 6.1!> Группа Полиуре- тановый — Каучуковые Клеи ние и марка ПУ-2/10 Клей бакелитовый Клей резиновый № 4508 Клей термопре- новый 2572 Лейконат Документация на состав и способ применения ВТУ П-104—58; Инструкция НИИПМ — ТУ МХП 1105—50 ТУ НКХП 351—Н Технологический регламент завода «Каучук» 104—6120 ТУ МХП № 2841—52 (с изм. № 1) Допустимый температурный интервал работы клеевых соединений, °С От —60 до +80 От —60 до +100 До 70 До 60 До 70 • До 150 Краткая характеристика Клей стоек в холодной и горячей воде, по отношению к маслам и угле- водородам, грибостоек. вибростоек. Клей не вызывает коррозии металлов Клей после бакелиэа- ции масло- и бензостоек, устойчив в воде, спиртах, органических растворителях и минеральных кислотах. Клей не стоек в щелочах. Клей вибростоек и грибостоек Клей устойчив в воде, но нестоек в маслах и бензине. В качестве растворителя применяется бензин «галоша» Клей устойчив в воде, бензине и маслах. В качестве растворителя применяется бензин «галоша» Примерное назначение Склеивание.металлов между собой и с неметаллическими материалами — стеклом, стеклотекстолитом, текстолитом и др. Склеивание металлов, стекла, текстолита и других материалов в случаях, когда нельзя применять клеи БФ-2, БФ-4, карбинольный и др. из-за невозможности создать давление при склеивании Склеивание сырой резины марок 4476, 2566, 1976-М, 4849 и 829 в процессе вулканизации; приклеивание этих резин к металлу (в комбинации с клеем 2572) Приклеивание к металлам листового полиизобутилена ПСГ и сырых резин марок 4476, 2566, 1976-М, 4849, 829 и ИРП-1025 в процессе вулканизации и вулканизированных резин с последующим прогревом Приклеивание к стали, алюминию, латуни, бронзе (кроме оловянистой) сырых эбонитов и склеивание эбонитовых заготовок в процессе вулканизации Крепление к стали и латуни сырых резин марок 4476, 2566, 1976-М, 4849, 829, ИРП-1025, 8ЛТИ и 341 в процессе их вулканизации
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ, ПАЙКИ И СКЛЕИВАНИЯ 237 Продолжение табл. 6.19 , Клеи Группа Каучуковые ние и марка 88-Н Клей карби- нольный Термопре- новыи № 8 Термопре- новый № 61 200 201 Документация на состав и способ применения МРТУ 38-5-880—66 АМТУ 391—57 Инструкция НИИРП Допустимый температурный интервал работы клеевых соединений, °С До 70 От —60 до +60 До 80 До 70 До 90 До 100 Краткая характеристика Клей устойчив в воде. бензине, маслах Клей масло- и бензо- стоек, водостоек при склеивании непористых материалов, вибростоек, грибостоек Клей водостоек, но неустойчив по отношению к бензину и маслам. В качестве растворителя применяется стирол Клей водостоек, но неустойчив по отношению к бензину и маслам. В качестве растворителя применяется бензин «галоша» Клей устойчив в воде, маслах и бензине. В качестве растворителя применяется ксилол Примерное назначение Приклеивание к металлам листового полиизобути- лена ПСГ, холодное крепление к стали, дереву, бетону и другим материалам вулканизированных резин марок 4476, 2566, 1976-М, 4849, 829, ИРП-1025, 8 ЛТИ и 343 и кислотощелочестой- кой листовой резины по ГОСТу 7338—65 Склеивание в различных сочетаниях стали, алюминия и его сплавов, чугуна, стекла, фарфора, пластмасс, дерева с металлом и других материалов Приклеивание к металлу, бетону, дереву и другим конструкционным материалам листового полиизобути- лена ПСГ и полиизобути- лена без наполнителя Крепление к стали, алюминию сырых резин на основе полихлоропреновых каучуков, саженаполненных сырых резин на основе натурального бутадиенсти- рольного и бутадиеннитриль- ного каучуков в процессе вулканизации Крепление резин на основе натурального каучука, наирита к стали и алюминию с последующей вулканизацией
238 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ 6.5. КИСЛОТОУПОРНЫЕ ЗАМАЗКИ, ЦЕМЕНТЫ И ГЕРМЕТИКИ В табл. 6.20 приводятся рекомендуемые кислотощелочестоикие замазки, цементы и герметики. Таблица 6.29 Рекомендуемые склеивающие и герметизирующие материалы для химической аппаратуры [96, 186] Матер Наименование, марка Арзамит 1 Арзамит 2 Арзамит 4 Арзамит 5 Арзамит 6 Арзамит 7 Цемент глето- глицериновыи У-ЗОМ налы ТУ М-522—54 ТУ 6-16-1133—67 СТУ 58-009—59 — Плотность р, кг/м3 1150 1200 — 2900 1400 Краткая характеристика материала Замазки типа арзамит приготовляются на основе фенолформальде- гидной резольной смолы с порошкообразным наполнителем и кислым от- вердителем. Замазки водонепроницаемы и затвердевают на холоде. Замазки устойчивы к действию растворов неорганических кислот и солей, к солициловой, ма- леиновой, бензойной кислотам, бензину, хлорбензолу. Замазка арзамит 1 — кислотостойкая, арзамит 2 — кислотоще- лочестойкая, арзамит 4 и арзамит 5 — кислотощелочестоикие теплопроводные, арзамит 6 — химически- и теплостойкая до температуры 250° С, арзамит 7 — кислотоще- лочестойкая, не дающая усадки при схватывании Тиоколовый герметик, самовулканизирующийся при температуре 70° С через 2—3 ч, при 50° С — через 3—4 ч, при 18— 20° С — через 24—48 ч Допустимая температура эксплуатации герметика на воздухе от —40 до + 70° Сив жидком топливе от—60 до+130° С. Герметик не обладает адгезией к металлу, поэтому его наносят на подслой из клея 88-Н или эпоксиднотиоколового клея К-50 Примерное назначение Применяется при футеровке емкостной аппаратуры кислотоупорным кирпичом и керамическими плитками, а также для склеивания деталей аппаратуры из фаолита Применяется при футеровке емкостной аппаратуры плитками из ан- тегмита АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10, а также для склеивания деталей аппаратуры из углеграфи- ювых материалов Применяется для склеивания деталей из керамики и кварцевого стекла Применяется для поверхностной герметизации металлических изделий, имеющих резьбовые, сварные или заклепочные соединения и нуждающиеся в уплотнении. Герметик наносится на изделие при помощи шпателя или шприца Предел прочности, Мн/м*, не менее при растяжении 3 5 4,5 — 2,4 2,0 (на отрыв) при сжатии 30 60 45 —
ГЛАВА 7 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОКЛАДОК И НАБИВОК В табл. 7.1 и 7.2 приведены рекомендуемые металли- в табл. 7.5 — рекомендуемые материалы для набивок ческие и неметаллические прокладочные материалы для сальников аппаратуры, в табл. 7.6 — рекомендуемый фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов хими- сортамент неметаллических материалов для прокла- ческих производств, а в табл. 7.3 — прокладочные мате- док фланцевых соединений и набивок сальников аппара- риалы для резьбовых соединений трубопроводов. туры. В табл. 7.4 представлены рекомендуемые пропиточные В табл. 7.7 приведены некоторые физико-механические составы и обмазки для прокладок из паронита и картона, свойства прокладочных резин. Таблица 7.1 Рекомендуемые металлические прокладочные материалы для фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов химических производств (по данным НИИхиммаша) Материал (ГОСТ, ТУ) Алюминий марок А95, А85, А8, А7, А6, А5, АО, А (ГОСТ 11069—64) Медь марок Ml, М2 (ГОСТ 859—66) Сталь Х18Н9, Х18Н9Т (ГОСТ 5632—61) Температура среды, °С, не более 425 315 425 Сортамент Вид полуфабриката (ГОСТ, ТУ) Лист (ГОСТ 1946—50) Проволока (ГОСТ 7871—63) Лист (ГОСТ 495—50) Проволока (ГОСТ 2112—62) Лист (ГОСТ 3680—57) Лист (ГОСТ 5681—57) Толщина или диаметр, мм 2; 3; 4; 5; 6 3; 4; 5; 6; 7; 8 2,5; 3; 4; 5; 6 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8 2; 3 4; 5; 6; 8 Материал (ГОСТ, ТУ) Сталь Х18Н9, Х18Н9Т (ГОСТ 5632—61) Никель HI, H2 (ГОСТ 492—52) Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 (ГОСТ 492—52) Свинец CI, C2, СЗ (ГОСТ 3778—65) Температура среды, "С, не более 425 760 815 100 Сортамент Вид полуфабриката (ГОСТ, ТУ) Проволока (ГОСТ 5548—50) Лист (катодный) (ГОСТ 849—56) Проволока (ГОСТ 2179—59) Лист (ГОСТ 5063—49) Проволока (ЧМТУ 2008—47) Лист (ГОСТ 9559—60) Толщина или диаметр, мм 3; 4; 5; 6 2; 3; 4; 5 3; 3,5; 4; 5 2; 3; 4; 5; 6 3; 4; 5; 6 1; 2; 3; 4; 5; 6 Таблица 7.2 Рекомендуемые неметаллические прокладочные материалы для фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов химических производств [169J Материал (ГОСТ, ТУ) Фторопласт-4 (ГОСТ 10007—62) Асбоалюминий; асбо- еталь (гофрированные прокладки) Допустимые рабочие среды Все агрессивные среды любой концентрации за исключением элементарного фтора при повышенной и высокой температурах Фреоны всех марок любой концентрации Хлор (сухой газ); сернистый газ; окислы азота; промышленные газы (генераторный, коксовый, конвертированный, крекинг- газ); кислород; озон; двуокись углерода; щелочи любой концентрации (едкий натр, едкое кали, аммиак жидкий) Bora, водяной пар Предельно допустимые рабочие параметры среды t,„ °С От —254 до +250 500 300 рр, Мн/мг 40* 10 4 2,5
240 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 7.2 Материал (ГОСТ, ТУ) Пластикат (ВТУ МХП 2024—49) Паронит (ГОСТ 481—58) Резина листовая техническая (ГОСТ 7338—65); резина марок: ИРП-1225; ИРП-1256; ИРП-1257; ИРП-1258; ИРП-1259; ИРП-1287; ИРП-1285 (по Соответствующим ВТУ НИИРП, см. табл. 7.6 и 7.7) Допустимые рабочие среды Инертные газы (азот, водород и Др.); аммиак жидкий и газообразный; сернистый ангидрид; кислоты: азотная 50%-ная, соляная 60, фосфорная 100, плавиковая 50, уксусная 100, муравьиная 50, фтористоводородная 60, кремнефтористоводород- ная 32,5%-ная; растворы солей любой концентрации: алюминия азотнокислого, сернокислого, хромистокислого; меди сернокислой, хлористой, цианистой; магния сернокислого, хлористого; кальция хлористого и хлорноватистокислого Хлор (сухой газ); кислород; озон; щелочи 100%-ной концентрации (едкий натр, едкое кали); хлоруксусная кислота 100; растворы солей 100%-ной концентрации: алюминия хлористого; железа сернокислого (закисного и окисного); калия сернокислого и сернистокислого; олова хлористого; цинка хлористого; анилина солянокислого Сернистый газ; окислы азота Водяной пар; воздух Инертные газы (азот, водород и др.); углеводородные газы (бутан и др.); промышленные газы (генераторный, коксовый, конвертированный, крекинг-газ); агрессивные газы (хлор сухой, окислы азота, сернистый газ, нитрогазы); нефтепродукты (бензин, керосин и др.) Вода Едкий натр 50%-ный; едкое кали 50; аммиак жидкий 100% -ный Кислоты: азотная 10%-ная, серная 50, уксусная 97; никель азотнокислый 50; фенол 50; триэталомин 50%-ный; фреоны любых марок (газообразные) Вода Щелочи 50%-ной концентрации (едкие натр и кали); аммиак жидкий 100%-ный Хлор (сухой газ); сероводород; двуокись углерода; кислоты любой концентрации: соляная, борная, сернистая, винная, мышьяковая; кислоты: серная 50%-ная, фосфорлая 85%-ная, фтористоводородная 50%-ная; ацетон; ненасыщенные растворы солей: алюминия азотнокислого, сернокислого, хромистокис- лого; бария сернокислого; железа сернокислого (закисного и окисного); калия двухромовокислого; сернокислого и сернисто- кислого; бисульфата калия; кальция кислого сернистокислого, хлористого, хлорноватистокислого; меди сернокислой, хлористой, цианистой; натрия кислого сернистокислого, цианистого; никеля уксуснокислого; серебра азотнокислого; растворы солей любой концентрации: анилина солянокислого; магния хлористого и сернокислого; натрия азотнокислого, сернистого, углекислого и хлористого; олова хлористого; растворы хлористого цинка 50%-ной концентрации Предельно допустимые рабочие параметры среды tc, "С | рр, Мн/м* От —15 До +40 От —15 ДО +20 От —15 до +50 495 490 300 150 100 100 От —30 до +80 От —30 до +65 10 0,6 6,4 2,5 3 1
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОКЛАДОК И НАБИВОК 241 Продолжение табл. 7.2 Материал (ГОСТ, ТУ) Картон асбестовый (ГОСТ 2850—58) Картон прокладочный марок А и Б (ГОСТ 9347—60) Допустимые рабочие среды Метиловый спирт; ацетон; триэтаноламин; этиленгликоль; бутан жидкий; четыреххлористый углерод; диэтиленгликоль Углеводороды жидкие; раствор солей любой концентрации: алюминия азотнокислого, сернокислого, хлористого и хроми- стокислого; бария сернокислого; железа сернокислого (записного и окисного); калия двухромовокислого, сернокислого и сернистокислого; бисульфата калия; кальция кислого сернисто- кислого, хлористого и хлорноватистокислого; магния сернокислого и хлористого; меди сернокислой; хлористой и цианистой; натрия азотнокислого, сернистокислого, сернистого, углекислого, хлористого и цианистого; никеля азотнокислого и уксуснокислого; олова хлористого; серебра азотнокислого; цинка хлористого; сера (жидкая); сернистый ангидрид; триэтаноламин; фенол Агрессивные газы (хлор, окислы азота, кислород, сернистый газ); кислоты 98%-ной концентрации (азотная, борная, сернистая, соляная, фосфорная, уксусная, хлоруксусная) Инертные газы (азот, водород и др.); вода; пар водяной; воздух; органические растворители и углеводороды; нефтепродукты (бензин, керосин и др.) Метиловый спирт; ацетон; триэтаноламин; этиленгликоль; бутан жидкий; четыреххлористый углерод; углеводороды жидкие; диэтиленгликоль Предельно допустимые рабочие параметры среды tc.°C 400 300 120 85 Рр, Мн/м* 2 0,6 1 0,6 * Для прокладок, помещаемых «в замок>, например для уплотнительных поверхностей типа шип—паз. Плоские прокладки из фторопласта-4 на открытых фланцах можно применять только при удельном давлении на прокладку не свыше 3 Мн/м' и при температуре среды около 20° С. Таблица 7.3 Рекомендуемые прокладочные материалы для резьбовых соединений трубопроводов химических производств [56] Материал (ГОСТ, ТУ) Алюминий марок А95, А85, А8, А7, А6, А5, АО, А (ГОСТ 11069—64) Медь марок Ml и МЗ (ГОСТ 859—66) Допустимые рабочие среды Нефть, масло и другие нефтепродукты Воздух; водяной пар Воздух; фреоны любой марки; горячие газы; двуокись углерода; нефтяное топливо; смазочное масло Пар насыщенный и перегретый Допускаемая температура среды, "С От +300 до +400 300 200 250 Допускаемое избыточное давление среды, Мн/м2 при температуре до 30° С Зависит от конструктивной прочности соединения при максимальной допускаемой температуре 6 2 20 3,5 16 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
242 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 7.$ Материал (ГОСТ, ТУ) Паронит (ГОСТ 481—58) Картон прокладочный марки А (ГОСТ 9347—60) Картон прокладочный марки Б (ГОСТ 9347—60) Фибра ФТ (ГОСТ 6910—54) Фибра ФЛАК (ГОСТ 3335—46) Резина листовая техническая (ГОСТ 7338—65) Допустимые рабочие среды Пар насыщенный и перегретый; газы инертные; газы дымовые Вода морская и пресная (кроме питьевой) при давлении свыше 0,6 Мн/м2; воздух Кислород жидкий и газообразный Бензин, керосин Нефть; мазут; газойль; масло нефтяное; воздух; вентиляционные газы; вода питьевая Нефтяное топливо; смазочное масло; кислород; двуокись углерода Нефть; мазут; газойль; масло нефтяное Вода; слабые растворы кислот и щелочей (концентрации до 20%); рассол; бензин; керосин; нефтяное масло Допускаемая температура среды, °С 400 250 От —182 до —62 30 90 От —30 до +100 От —30 до +100 От —30 до +50 Допускаемое избыточное давление среды, Мн/м1 при температуре до 30° С Зависит от конструктивной прочности соединения — 1 80 80 0,6 при максимально! допускаемо! температуре 5 0,25 1 0,6 8 i 6,4 0,3 ! Таблица 7.4 Рекомендуемые пропиточные составы и обмазки для прокладок из паронита и картона Пропитывающие составы и обмазки Парафин (расплавленный) Смесь парафина (20%), графита серебристого (7%) с маслом вискозин, нигрол или авиамаслом (73%) Битум БН-Ш (расплавленный) Смесь нефтяного гудрона (50%), каменноугольной смолы (40%) и парафина (10%) Пек, каменноугольная смола или кузбасслак Условия применения tc, °С не более 50 70 130 Среда Кислоты: азотная (концентрации >55%), серная (концентрации <93%), соляная и др.; агрессивные газы: хлор, окислы азота, сернистый газ; нитрозные газы и др. Пропитывающие составы и обмазки Стекло жидкое модуля 2,6—2,8 (3 масс, ч), разбавленное водой (1 масс, ч) Условия применения tc, °С не более 300 400 Среда Минеральные кислоты всех концентраций (за исключением плавиковой) Агрессивные газы: аммиак, окислы азота, сернистый газ, хлор, хлористый водород и др.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОКЛАДОК И НАБИВОК 343 Продолжение табл. 7.4 Пропитывающие составы и обмазки Сурик свинцовый или железный на олифе Смесь белил свинцовых (65%) с суриком свинцовым (35%) на олифе Условия применения не более 180 Среда Органические кислоты; глицерин; щелочи; водяной пар Пропитывающие составы и обмазки Смесь мыла ядрового (60%) с глицерином техническим (40%) Графит молотый (25%) с маслом вапор (75%) Условия применения tc. -с не более 40 >180 Среда Легкие нефтепродукты Водяной пар Таблица 7.5 Рекомендуемые материалы для набивок сальников химической аппаратуры (по данным НИИхиммаша и по [57, 186]) Материал (ГОСТ, ТУ) Фторопластовый уплотнительный материал ФУМ (МРТУ 6-05-870—66) Шнур асбестовый с медной проволокой Шнур асбестовый (ГОСТ 1779—55) Смазка или пропиточный состав Вазелин (для ФУМ-В); фтороуглерод (для ФУМ-Ф); крем- нийорганика (для ФУМ-К) Сало Стекло жидкое Графит Графит; сало Сало Графит Полихлорвинил Парафин Без смазки и пропитки Условия применения tc, °С \ рр. Мн/м' не более От —60 до +150 400 120 400 300 150 60 40 400 200 6,4 4,5 4,0 2,5 1,0 0,6 Среда Все агрессивные среды любой концентрации за исключением элементарного фтора при повышенной и высокой температуре Пар водяной Нефтепродукты тяжелые Газы и пары окисляющие Пар водяной Вода; нейтральные растворы солей Концентрированные минеральные кислоты (азотная, серная и др.); сильно окисляющие растворы солей; органические растворители; углеводороды; масла Концентрированные минеральные кислоты (азотная, серная и др.); разбавленные растворы кислот и солей; газы и пары окисляющие; сильно окисляющие растворы солей Концентрированные минеральные кислоты (азотная, серная и др.); сильно окисляющие растворы солей Газы и пары инертные Растворы щелочей (едкий натр, едкое кали, аммиак и др.) 16»
s« КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение'табл. 7.5 Материал (ГОСТ, ТУ) Шнур пеньковый Шнур хлопчатобумажный; шнур пеньковый Шнур прорезиненный Смазка или пропиточный состав Сало Парафин Без смазки и пропитки Сало Без смазки и пропитки Сало Мыло ядровое (60 масс, ч); глицерин технический (40 масс, ч) Без смазки и пропитки Условия применения tc, °C | рр, Мн/м' не более 60 85 60 40 60 4,0 0,6 3,0 0,6 4,0 1,6 Среда Вода; нейтральные растворы солей Разбавленные растворы кислот и щелочей Органические растворители; углеводороды; масла Газы и пары инертные Растворы щелочей (едкий натр, едкое кали, аммиак и др.) Нефтепродукты тяжелые Нефтепродукты легкие Вода; нейтральные растворы солей Разбавленные растворы кислот и щелочей Таблица 7.6 Рекомендуемый сортамент неметаллических материалов для прокладок фланцевых соединений и набивок сальников химической аппаратуры (по данным НИИхиммаша и по [202]) Материал Картон прокладочный марки А (пропитанный) Картон прокладочный марки Б (непро- питанный) Картон асбестовый Паронит Ларонит-56 Паронит-56 (графи- тированный) ГОСТ, ТУ ГОСТ 9347—60 ГОСТ 2850—58 ГОСТ 481—58 ТУ Т—773 литер А (с изм. № 3, 5) ТУ Т—774 литер А (с изм. № 2, 4) Плотность р, кг/м> 800—850 1000—1300 1500—2000 1600—1900 Вид полуфабриката Листы Сортамент Толщина, диаметр, мм 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 0,5; 0,8; 1,0; 1,5; 2; 2,5 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 6; 8; 10 1; 1,5; 2; 3; 4 0,5; 0,6, 1; 1,5; 2; 2,5 0,5; 1; 1,5; 2 Размеры листов, длина шнуров, мм По соглашению сторон 900X900; 900Х Х1000; 1000X1000 Ширина 300—1200; длина 400—1700 500X500; 950Х Х1000; 700X1200 550X550
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОКЛАДОК И НАБИВОК 245 Продолжение табл. 7.6 Материал Паронит УВ-10 Паронит ЭЧ Прессшпан марок А и Б Фибра марки ФПК Асботекстолит Текстолит марки МА Пластикат полихлорвиниловый Винипласт Полиэтилен Фторопласт-3 Фторопласт-4 ГОСТ, ТУ ТУ 1369—50р (с дополнением) ТУ ШАУ 43—54 ГОСТ 6983—54 ГОСТ 6910—54 МРТУ 6-05-898—63 ТУ МХП 488—50 (с изм. № 2) ТУ МХП 2024—49 (с изм. № 1) МРТУ 6-05-1025—66 ГОСТ 9639—61 ТУ 44-30—55; ВТУ МХП 4138—55 (с изм. № I) МРТУ 6-05-946—65 (с изм. №J) СТУ М 810—59 (с изм. № 1, 2, 3, 4); ГОСТ 10007—62 МРТУ 6-05-1071—67 ТУ 35-ХП-357—62 Плотность р, кг/ж" 1500—2000 2000 900 1100 1800 1300—1600 1300—1500 1450 960 2090 2100—2300 Вид полуфабриката Листы Плиты Листы Пленка каландрированная Листы Пленка Листы Пластины Лента Пластины холоднотянутые закаленные (ХТЗ) Пластины холоднотянутые незакаленные (ХТН) Сортамент Толщина, диаметр, мм От 0,4 до 2 От 1 до 7,5 От 0,7 до 1,2 От 0,6 до 12 4 0,5; 0,8; 1; 1,6; 2; 2,5; 3 От 1 до 5 От 0,3 до 1 1; 2; 3; 4 До Г От 2 до 10 От 1 до 4 От 2 до 30 От 2 до 60 0,1; 0,2 От 0,8 до 2 От 1,6 до 20 Размеры листов, длина шнуров, мм 550X550 1200X2800 По соглашению сторон Ширина 550—700 и 1100—1400; длина 850—1500 rf 1700— 2300 ' Ширина 600—900; длина 900—1400 250X250 и больших размеров 600Х 1000 и больших размеров Ширина 600—800; длина Ss 1000 550X1350 По соглашению сторон 200X 200 По соглашению сторон Ширина 40—120; длина э=40 000 Ширина 25—450; длина 25—450 Ширина 25—600; длина 25—600
•246 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 7.6 Материал Фторопластовый уп- лотнительный материал (ФУМ): ФУМ-В; ФУМ-Ф; ФУМ-К Асбест Резина техническая кислотощелочестойкая, теплостойкая, маслобен- зостойкая, морозостойкая Резина теплостойкая марок 14р-2; 5р-129; 14р-6; 14р-15 Резина марки ИРП-1225 Резина марки ИРП-1256 Резина марки ИРП-1257 Резина марки ИРП-1258 Резина марки ИРП-1259 Резина, марки ИРП-1287 Резиноподобный материал Марки ИРП-1285 ГОСТ, ТУ МРТУ 6-05-870—66 ГОСТ 1779—55 ГОСТ 7338—65 МРТУ 38-5-6074—67 МРТУ 6-07-6031—64 ВТР № 20416 ВТР № 20417 ВТР № 20418 ВТР № 20419 МРТУ 38-5-6056—65 ВТУ ИРП 6-5-15—62 Плотность р, кг/л' 2500 2500 1500 1340 1430 1500 Вид полуфабриката Шнур круглый Шнур квадратный Шнур прямоугольный Шнур круглый Пластина Шнур круглый Пластина Шнур круглый Пластина Шнур круглый Пластина Сортамент Толщина, диаметр, мм От 1 до 5 От 3X3 до 8X8 От 2X4 до 2X8 От 3 до 25 От 0,5 до 50 От 1 до 8 До 20 До 10 До 5 До 20 До 8 До 20 До 8 Размеры листов, длина шнуров, мм Длина Ss ЮОО По соглашению сторон Ширина 200—1750; длина 500—10 000 100Х100; 250Х Х250; 500X500 По соглашению сторон 250X250; 300Х Х300; 500X500 150X150 По соглашению сторон 250X250; 300Х Х300; 500X500 По соглашению сторон 250X250; 300Х Х300; 500X500
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОКЛАДОК И НАБИВОК 247 Таблица 7.7 Физико-механические свойства резин 1 Тип и марка Резина техническая кислого-' щедочестойкая Резина техническая теплостойкая Резина техническая масло- бензостойкая Резина техническая, морозостойкая Резина теплостойкая марки 14р-2 Резина теплостойкая марки] 5р-129 Резина теплостойкая марок 14р-6 и 14р-15 Резина ИРП-1226 Резина ИРП-1256 Резина ИРП-1257 Резина ИРП-1258 Резина ИРП-1259 Резина ИРП-12а7 Резинйцодобный матераал марки ИРП-1285 ГОСТ, ТУ или ТР ГОСТ 7338—65 МРТУ 38-5-6074—67 МРТУ 6-07-6031—64 ВТР № 20416 НИИРП ВТР № 20417 НИИРП ВТР № 20418 НИИРП ВТР № 20419 НИИРП МРТУ 38-5-6056—65 ВТУ ПРП 6-5-15—62 «V Мн/мг, не менее 3,5 4,0 4,5 4,0 2,2 2,5 14,0 15,0 11,0 10,0 9,0 12;7 4,0 ТШМ-2 4—20 4,5-2,6 4—12 4—20 — Твердость 1 ТИР — 80—90 — 65—80 70—80 ю Шору — 64±2 54—58 70±2 80±2 — Температура, "G максимальная при эксплуатации 50 90 50 250 200 ПО 200 250 хрупкости —30 —45 —60 От —22 до —35 — —20 —74 1
ГЛАВА 8 ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Для изготовления химической аппаратуры, работающей в агрессивных средах, в основном применяются дорогостоящие конструкционные материалы, что существенно отражается на общей стоимости оборудования. Важной задачей при проектировании является выбор наиболее дешевых и менее дефицитных материалов, удовлетворяющих всем другим требованиям, вытекающим из условий эксплуатации аппаратуры (достаточной прочности, коррозионной стойкости, долговечности и т. д.). Поэтому наряду с другими данными конструктор должен располагать также информацией о стоимости применяемых кон- Таблица 8.1 Оптовые цены (в руб.) 1 m тонколистовой стали [126, 127] Марка стали ВМСт.Зкп ВМСт.Зсп 0X13 0Х17Т 1Х17Н2 Х28 Х25Т Х14П4НЗТ 0Х21Н5Т 1Х21Н5Т Х16Н6 Х28АН Х18Н10Т Х15Н9Ю 0Х18Н10Т 0Х2Ш6М2Т Х17Н13М2Т 0Х17Н16МЗТ 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ или ТУ ГОСТ 501—58 ГОСТ 5582—61, гр. Н-А ЧМТУ/ЦНИИЧМ 822—62 ГОСТ 5582—61, гр. Н-А Толщина листа, мм 1 122 131 529 655 869 895 911 967 989 2 99 107 492 605 807 828 843 900 918 997! 925 1020 1040 1190 1290 1300 1790 2050 2620 3350 959 950 1100 1210 1220 1600 1920 2430 3110 3 98 106 488 599 801 819 835 890 909 916 — 940 1090 1200 1210 1580 1900 2400 3070 струкционных материалов, используемой при выполнении технико-экономических расчетов и составления сметно- финансовых расчетов. Оптовые цены * на прокатно-тянутые изделия (листы, сортовой прокат, трубы), поковки, штамповки и отливки из черных металлов и сплавов приведены в табл. 8.1— 8.13, а из цветных металлов и сплавов — в табл. 8,14— 8.23. Оптовые цены на неметаллические материалы приведены в табл. 8.24 и на лакокрасочные материалы — в табл. 8.25. Таблица 8.2 , Оптовые цены (в руб.) 1 m толстолистовой стали [126, 127] Марка стали ВМСт.Зкп ВМСт.Зсп; ВМСт.бсп 20 16ГС <ЗН) 09Г2С (М) 10Г2С1 (МК) 10Г2 12МХ 12ХМ Х5М 0X13 0Х17Т 06НЗ 1Х17Н2 Х25Т Х14Г14НЗТ 1X21Н5Т 0Х22Н5Т ГОСТ или ТУ ГОСТ 500—58 ГОСТ 1577—53 ГОСТ 5520-62 ГОСТ 1577—53 ЧМТУ 5759—57 ГОСТ 7350-66 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1063-63 ГОСТ 7350—66 Толщина листа, мм 4-8 98 106 ПО 115 118 120 133 241 265 285 313 380 385 513 534 558 577 584 10—32 39—50 103 111 121 122 125 129 137 247 273 291 318 389 397 524 545 571 592 601 104 112 122 123 126 130 138 250 276 294 321 ЗЭ4 401 530 551 579 599 610 52—60 104 112 124 123 126 130 150 270 298 319 350 433 483 578 602 638 667 684 1 * По ирейскурантам 1967 г.
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 249 Продолжение табл. 8.2 Продолжение табл. в.З1 Марка стали Х28АН; Х28Н4 Х18Н10Т Х16Н6 0Х18Н10Т 0Х21Н6М2Т Х17Н13М2Т 0Х18Н12М2Т 0Х18Н12Б Х17Н13МЗТ 0Х17Н16МЗТ 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ или ТУ ЧМТУ 5790-57 ГОСТ 7350—66 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 876—63 ГОСТ 7350—66 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 222—59 ГОСТ 7350-66 Толщина листа, мм 4-8 604 728 736 803 1030 1270 1300 1330 1520 1610 2020 10—32 619 743 750 818 1050 1290 1320 1350 1550 1650 2060 39—50 - 750 - 826 1060 1300 1330 1360 1570 1670 2080 52-60 - 815 - 899 1180 1420 1450 1510 1710 1820 2290 Таблица 8.3 Оптовые цены (в руб.) 1 т двухслойной листовой стали по ГОСТу 10885—64 [127] Марки стали ВМСт.Зсп + 0Х13 2ОК + 0Х13 16ГС+0Х13 12МХ + 0Х13 ВМСт.Зсп + Х14Г14НЗТ 20К + Х14Г14НЗТ 16ГС + Х14Г14НЗТ 09Г2С + Х14П4НЗТ 4 315 325 328 511 373 386 390 396 Толщина листа 6—10 295 306 309 492 328 341 345 351 12—1416—32 293 304 307 490 318 331 335 341 283 294 297 480 278 291 295 301 , мм 34—50 274 285 288 471 253 266 270 276 52—60 282 293 296 479 263 276 280 286 Марки стали ВМСт.Зсп+ Х18Н10Т 20К + Х18Н10Т 16ГС + Х18Н10Т 09Г2С+Х18Н10Т ВМСт.Зсп + OX 18H10T 20К+0Х18Н10Т 16ГС + 0Х18Н10Т 09Г2С + 0Х18Н10Т ВМСт.Зсп + Х17Н13М2Т 20К + Х17Н13М2Т 16ГС + Х17Н13М2Т 09Г2С+Х17Н13М2Т ВМСт.Зсп + Х17Н13МЗТ 20К + Х17ШЗМЗТ 16ГС + Х17Н13МЗТ 09Г2С + Х17Н13МЗТ ВМСт.Зсп + + 0Х23Н28МЗДЗТ 20К + 0Х23Н28МЗДЗТ 16ГС + 0Х23Н28МЗДЗТ 09Г2С + 0Х23Н28МЗДЗТ Толщина листа, мм 4 555 568 572 577 633 646 651 656 807 818 823 829 891 924 928 930 1080 1100 1100 1110 6—10 510 523 527 532 593 605 608 614 755 766 771 776 834 865 869 873 1010 1030 1030 1040 12—14 505 518 522 527 581 593 597 602 740 751 756 760 818 848 852 856 989 1010 1010 1020 16—32 498 510 514 519 521 532 537 542 644 655 659 664 701 729 733 737 815 842 845 850 34—50 466 478 482 487 486 498 502 507 587 598 602 607 628 655 658 663 717 743 746 751 52—60 475 488 492 497 496 508 512 517 598 610 614 620 641 668 671 676 732 757 761 766
250 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 8.4 Оптовые цены (в руб.) 1 т сортовой круглой и квадратной сталей [126, 127] Марка стали ВМСт.Зкп ВМСт.Зсп; ВМСт.бсп 20; 25; 30; 40; 45 ЗОХ; 35Х 18ХГ 35ХГ2 40ХФА ЗОХМА Х5 12Х1МФ 1X13; 2X13; 3X13 Х5М 0X13 Х5ВФ 0Х17Т Х28 Х25Т 1Х17Н2 25Х2МФА Х14Г14НЗТ 1Х21Н5Т 0Х21Н5Т Х15Н9Ю Х18Н10Т 0Х18Н10Т 0Х21Н6М2Т Х23Н18 0Х17Н16МЗТ Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ или ТУ ГОСТ 535—58 ГОСТ 1050—60 ГОСТ 10702—63 ГОСТ 4543—61 ГОСТ 5949—61 ГОСТ 10500—63 ГОСТ 5949—61 ГОСТ 10500—63 ГОСТ 5949—61 ГОСТ 10500—63 ГОСТ 5949—61 ЧМТУ 5664—56 ГОСТ 5949—61 t ._ Линейный размер сечения, мм 10 106 113 122 137 140 145 167 184 214 225 270 285 290 303 362 12—14 102 109 117 132 135 140 162 180 208 219 264 249 284 297 355 412 1 405 439 450 522 432 443 498 541 | 534 608 | 601 611 604 690 | 683 16-30 100 107 113 128 131 32—50 97 104 112 127 130 136 1 135 157 175 202 213 258 272 278 290 347 397 424 435 475 526 593 596 673 724 | 717 | 709 784 777 769 960 | 953 945 1170 1640 1800 1910 1150 1120 1630 1610 1790 1900 1770 1880 156 172 199 210 255 268 275 286 344 394 421 432 464 523 590 593 672 706 766 942 52—100 94 100 ПО — 128 133 154 170 197 208 253 266 273 284 105—200 94 100 104 — 122 126 148 162 186 197 242 254 262 272 342 1 329 392 419 430 461 521 379 406 417 — 508 210—250 94 100 106 — 124 128 150 164 — — — — — — — — — — — — 588 | 575 | — 591 | 578 — 670 | 657 | — 704 699 — 764 | 751 | — 940 927 1110 1100 | 1050 1600 1760 1590 1550 1750 1710 1870 1860 1820 — — — 172© —
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 251 Таблица 8.5 Оптовые цены (в руб.) 1 т стальных поковок 2-й группы сложности [130] Марка стали 20; 25; 30; 35; 40 20Х; ЗОХ; 35Х; 40Х 50ХФА Х5М 1Х17Н2 Х18Н10Т ГОСТ 1050—60 4543—61 2052—53 5950—63 5949—61 Масса поковок, кг 2—10 350 395 465 655 975 1240 11-25 310 355 415 600 890 1155 26—70 275 325 380 555 820 1090 71—180 255 300 345 515 770 1045 181—320 240 280 325 480 730 1005 321—700 225 265 310 455 690 970 701—1000 215 250 295 430 655 935 Примечание. Ко 2-й группе сложности относятся поковки с незначительно меняющимся сечением и поковки постоянного сечения с отверстиями (фланцы, валы гладкие и одноступенчатые диаметром свыше 75 до 200 мм, длиной свыше 1 до 8 м и (др.). Оптовые цены на поковки 1-й группы сложности (более простые по конфигурации и технологии изготовления) ниже оптовых цен на поковки 2-й группы сложности Для сталей указанных марок на 5—11%. а поковки 3-й группы сложности (более сложных по конфигурации и технологии изготовления) выше оптовых цен на поковки 2-й группы сложности — на 6-14%. Таблица 8.6 Оптовые цены (в руб.) 1 т горячих стальных штамповок 2-й группы сложности [130] Марка стали 20; 25; 30; 35; 40 20Х; ЗОХ; 35Х; 40Х 50ХФА Х5М 1Х17Н2 Х18Н10Т ГОСТ или ТУ ГОСТ 1050—60 ГОСТ 4543—61 ГОСТ 2052—53 ЧМТУ/ЦНИИЧМ 522—61 ГОСТ 5949—61 Масса штамповок, кг 4—10 295 285 425 595 825 1075 11—25 240 255 380 550 755 1005 26—63 230 240 64—160 215 230 355 I 330 525 705 955 500 665 915 161—400 210 225 325 495 655 905 >400 205 220 320 490 650 900 Примечание. Ко 2-й группе сложности относятся штамповки, представляющие собой тела вращения, геометрическая ось которых лежит в плоскости разъема штампов с отверстиями; призматические горячие штамповки с ребрами и прошитыми отверстиями и выступами; горячие штамповки, получаемые на горизонтально-ковочных машинах в три и менее перехода.
252 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 8.7 Оптовые цены (в руб.) 1 т Металлы и сплавы Серый чугун Ферросилиды Сталь углеродистая качественная Сталь легированная Сталь высоколегированная Марка СЧ-00; СЧ 12-28; СЧ 15-32; СЧ 18-36 С15; С17 15Л; 20Л; 25Л; ЗОЛ; 35Л; 40Л; 45Л 20ХМЛ; 35ХМЛ 10Х13Л; 20Х13Л 15Х25ТЛ; 75Х28Л; 185X34 Л 10Х18Н9ТЛ 10Х18Н12МЗТЛ чугунных и стальных отливок < ГОСТ 1412—54 2233—43 977—65 — -й группы сложности [130] Масса отливок, кг 3-10 315 365 405 490 620 725 1330 2340 11-20 295 340 380 470 590 690 1245 2155 21-50 280 325 355 440 550 650 1195 2040 51—200 260 305 330 410 515 610 1145 1935 201-500 240 270 315 390 490 580 1115 1905 501—1000 230 265 305 370 470 555 1085 1001-3000 220 250 290 365 450 545 1055 1835 1 1795 л 200 235 270 355 440 535 1035 1770 Примечание. К 4-й группе сложности относятся отливки закрытой и частично открытой коробчатой и цилиндрической формы ответственного назначения. Наружные поверхности — криволинейные и прямолинейные, с незначительным количеством пересекающихся поверхностей, имеющие выступающие части и углубления сложной конфигурации. Внутренние полости — сложной конфигурации, с небольшим количеством (3—4) пересекающихся криволинейных и прямолинейных поверхностей. Поверхности механически обрабатываются с трех—пяти сторон, в них растачивается до 7 отверстий, связанных между собой или с установочной базой жесткими размерами и допусками. Отдельные поверхности являются трущимися. Оптовые цены на отливки 3-й группы сложности (более простые по геометрическим формам и технологии изготовления) из сталей марок 10Х18Н9ТЛ и 10Х18Н12МЗТЛ нижеуказанных оптовых цен на отливки 4-й группы сложности на 9—12%, из металлов и сплавов остальных марок — на 14—20%. Таблица 8.8 Оптовые цены (в руб.) 1 т стальных электросварных труб [128] Продолжение табл. 8.8! Размеры труб DHXst мм 12X1,4 12X1,8 18X2 20X2 22X2 Марка стали о ГОСТ 10704—63 — 248 — 228 Х18Н10Т 0Х18Н10Т ООХ18Н10Т 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ 11068-64 307 244 — 185 — 326 258 — 196 — 334 266 — 202 — 800 634 — 480 — Размеры труб мм 25X2 32X2 32X2,5 32X3 38X2 38X2,5 Марка стали о ГОСТ 10704—63 218 203 — 182 193 — Х18Н10Т 0Х18Н10Т OOXIBHIOT 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ 11068-64 171 159 150 149 151 146 181 169 159 158 160 155 186 173 164 162 165 159 445 414 390 387 392 380
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 253 Продолжение табл. 8.8 Размеры труб DKXS. мн 38X3 42X2,5 45X3 57X2,5 57X3 60X4 89X3 89X3,5 89X4 102X3,5 102X4 108X3 108X4 133X3,5 133X4 Марка стали 1 о CS ГОСТ 10704-63 175 181 170 — 169 — 169 — 170 — 169 168 168 166 Х18Ш0Т 0Х18Н10Т 00Х18Н10Т 0Х23Н28МЗДЗТ ГОСТ 11068—64 145 142 141 138 134 130 129 119 125 126 124 — 154 151 149 146 142 138 137 126 132 133 132 — 158 155 154 151 146 142 140 139 136 137 135 — 378 369 367 359 348 338 337 310 324 328 322 — Таблица 8.9 Оптовые цены (в руб.) 1 т цельнотянутых труб из углеродистой и легированной сталей [128] Размеры труб DH X s, мм 10X2 12X3 а 1-66 со ОО н о о U -4-21- >> s Марка стали о IN о 3-66 СО 00 Н О О U 1165 695 о 0—53 ю Н О О и 1570 — ем о ХМА й В СО 731—6 ,лсо О" UoO — 938 1Л X -58 W н о о и Х1МФ см СО -4-21- ^ >» 0. < Продолжение табл. 8.9 Размеры труб 14X1,6 14X2 14X3 16X1,6 16X2 16X2,5 16X3 18X1,6 18X2 18X2,5 18X3 18X4,5 20X2 20X2,5 20X4,5 22X2 22X2,5 25X1,6 25X2 25X2,5 25X3 25X3,5 25X5 25X7 Марка стали н о о н а. S CN О т" to Т со со 00 н и О U о СО ю 1 X н и О и 3CD ID н I eg f-HOO е 1030 850 605 755 621 532 840 690 566 495 1250 1070 630 960 785 553 875 515 634 856 659 525 708 545 374 595 494 666 790 694 548 720 458 632 400 540 362 329 — 313 570 415 505 404 425 1980 1170 1620 1095 955 774 1225 1290 1060 885 770 635 985 920
254 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В Продолжение табл. 8.9 Размеры труб DH X s, мм 28X2,5 28X3 28X3,5 32X2 32Х 2,5 32X3,5 32X5 35X5 35X9 38X2 38X2,5 38X3 38X3,5 38X4 45X2,5 45X3,5 45X4 45X6,5 45X10 48X4 48X5 48X6 50X2,5 50X9 Марка стали о CN ГОСТ 8731—66 — 238 233 — 238 233 — 276 — 237 — МРТУ 14-4-21—67 696 — 517 — 646 — 468 509 — 435 — 10; 20 ГОСТ 8733-66 474 415 319 287 261 434 376 295 277 351 276 263 240 230 259 244 235 325 224 ГОСТ 1060—53 10 — 560 — 585 — О ЗОХМА ГОСТы 8731—66 и 8733—66 494 — 332 450 392 306 288 367 274 270 254 352 310 — ГОСТ 550—58 12Х1МФ МРТУ 14-4-21-67 982 865 915 1085 804J — 615 555 •807 — 835|l005 456 570 — 676 532 — 500 454 — 735 730 792 700 678 ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 8.9> Размеры труб DH х s, мм 50X12 57X2,5 57X3 57X3,5 57X5 57X6 57X7 57X12 60X4 60X6 60X7 68X12 68X14 68X16 Марка стали о ГОСТ 8731—66 — 206 199 193 176 217 197 191 173 170 167 70X3,5 I 223 76X3,5 76X4 76X5 76X6 76X7 76X8 76X9 76X10 89X3,5 218 209 197 МРТУ 14-4-21-67 — 413 — 374 — 372 — 190 [ 351 185 181 178 — 210 349 — 10; 20 СО 3 СО 00 J Н О о 216 S ГОСТ 1060-53 — 312 j 422 1 270 256 236 — — 10Г2 ЗОХМА ГОСТы 8731—66 и 8733—66 — 324 266 207 226 204 232 228 217 197 193 218 292 238 230 226 — Х5М ГОСТ 550—58 520 — 398 — 419 380 370 420 — 380 — 350 405 12Х1МФ МРТУ 14-4-21—67 — 645 605 584 580 564 548 545 443
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 255- Размеры труб DH X s, мм 89X4 89X4,5 89X5 89X6 89X7 89X8 89X10 89X11 95X4 102X16 102X20 102X22 108X4 108X4,5 108X5 108X6 108X7 108X8 108X9 114X7 114X8 114X10 114X12 114X14 о с* СО S3 н и о 201 196 192 185 180 176 171 169 199 147 145 144 181 177 173 166 162 159 156 161 157 153 149 147 МРТУ 14-4-21-67 — 349 — 343 341 335 — 337 — 334 — 311 238 — 222 — Продолжение табл. 8.9 Марка стали to 7 со СО 00 S- О О l-i 2 1 — 1 < X S3 ГОСТы 8731-66 и 8733-66 210 204 200 192 187 183 208 188 172 168 162 158 196 194 — S 1С X 88 1 S Н О О U — 378 — 358 348 — — 350 342 — 321 — 307 — 310 304 298 S с» МРТУ 14-4-21—67 — 545 — 535 530 522 — '526 ;525 524 522 [514 485 424 — 395 -1- Размеры труб DH X s, мм 114X22 127Х 14 127X18 127X28 133X4 133X5 133X6 133X7 133X8 133X9 133X10 133X16 140X7 140X20 140X25 146X11 159X4,5 159X6 159X7 159X8 159X10 159X11 159Х 18 159X28 О С* 1-1 со S3 н и О и 143 146 144 140 174 167 161 157 155 152 150 — 156 142 140 147 160 155 153 151 148 146 141 138 МРТУ 14-4-21-67 — 247 239 234 — 226 224 — 232 229 226 221 219 — Продолжение табл. 8. Марка стали 8 7 я So (- о о U — о СО 1 О Н и О |_ — сч О < X 8 ГОСТы 8731-66 и 8733—66 — 180 174 167 163 161 156 153 166 161 159 157 152 193 189 189 186 из X to i о ю ю Н О О и — 336 — 311 © X сч МРТУ 14-4-21-67 — 440 425 303 I 416 — 294 — 300 309 — 295 292 286 — — — 403, 399 384 — 414 408 403 393 390 1 1
286 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 8.9 Размеры труб DHX s, мм 159X36 168X9 168X10 168X11 168Х 12 168X16 180X28 180X40 194X5 194X6 194X7 194X8 194X9 194X10 194Х 12 194Х 14 194X16 194X18 194X20 194Х 36 219X6 219X7 219X8 219X9 О С* со 00 Н и о и 136 — 147 — 145 142 137 135 156 153 151 149 147 146 144 142 141 140 139 135 152 149 148 1 146 МРТУ 14-4-21—67 — 220 — 217 213 — 226 223 220 219 216 214 212 210 — 221 219 Марка стали сГ 1-Н «О to ci СО r- оа t- О о — О со ю 1 о о н и о 1-1 — 1 ЗОХМА ГОСТы 8731—66 и 8733—66 172 162 159 155 152 150 158 155 154 152 184 182 182 — Ю X 00 1 о 1Я ю о о — 280 274 295 — 288 287 — 278 274 — 271 288 — 282 12Х1МФ МРТУ 14-4-21—67 395 392 390 386 380 — 402 398 393 390 385 382 378 374 — 394 390 Продолжение табл. 8.9 Размеры труб 219X10 219X11 219X14 219X16 219X18 219X20 219X26 219X32 219X48 245X7 245Х 10 245Х 14 245Х 18 245X20 245Х 25 245X45 273X7 273X8 273X9 273Х 11 273Х 12 273Х 14 273Х 16 273Х 18 Марка стали и и о 145 144 145 144 143 142 139 137 142 139 136 н о. S 135 134 142 141 138 137 136 136 218 216 213 211 209 208 203 135 203 140 208 138 206 205 205 204 203 as н I Ого U.0O 151 151 147 145 185 181 148 146 144 144 142 280 388 385 280 380 278 376 — 372 274 370 272 270 367 365 362 362 370 366 267 365 365 262 364 263 I 362 I
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 257 Продолжение табл. 8.9 Продолжение табл. 8.9 Размеры труб DHX s, мм 273Х 20 273X24 273X25 273X32 273X38 299 X 50 325X9 325Х 10 325Х 12 325Х 14 325Х 16 325Х 18 325X20 325X22 325X28 325X38 377X9 377X10 377X11 377Х 12 О СО СО J, со t— 00 Ь О и U 135 134 134 — 134 134 139 139 138 137 136 135 135 134 134 — 139 138 138 МРТУ 14-4-21-67 203 202 202 — 205 204 203 203 202 201 — Марка стали 10; 20 со со г- 00 О О U — о 83—0901 10OJ — 10Г2 ЗОХМА ГОСТы 8731—66 и 8733—66 — 145 145 144 143 142 145 144 181 — Х5М оо ю 1 о S О О — 259 — 268 264 — 260 — 259 266 266 12Х1МФ МРТУ 14-4-21—67 362 360 360 358 365 364 362 362 360 358 358 Размеры тру g 0„ X 5, мм 377Х 14 377Х 16 377Х 18 377X20 377Х 25 377X32 377X45 426X9 426Х 10 426X11 426Х 12 426Х 14 426Х 16 426Х 17 426Х 18 426X20 426X22 426X28 426Х 35 Марка стали н и О 137 136 135 135 134 134 н о. S 436 432 428 425 421 418 139 139 138 138 137 136 136 135 135 134 134 434 430 429 427 423 421 417 ь I У» PR 142 141 145 145 144 142 755 262 — 260 259 259 — 268 266 266 — 260 — 258 748 741 735 730 725 720 — 750 745 741 738 732 730 259 722 17 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
258 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 8.10 Оптовые цены (в руб.) 1 т цельнотянутых труб из высоколегированных нержавеющих и кислотостойких сталей (по ГОСТам 9940—62 и 9941—62) [128] Размер труб DHx s, мм 12X1,2 14X1,4 14X2,5 16X1 16X1,4 16X2 18X1,4 18X2 18X2,5 18X3 18X3,5 20X2 25X1,4 25X2 25X2,5 25X3 25X3,5 25X4,5 28X2 32X1,8 32X2,5 32X3 32X3,5 38X2 38X3 38X3,5 Марка стали 0Х17Т — 1845 1422 — 1508 — 1265 — 1300 — 1128 1098 — 1128 1062 1030 — 1050 1040 — Х25Т — 1273 — 1198 — 1210 — Х28 — 1965 1519 — 1592 1885 1345 — 1385 — 1200 — 1200 ИЗО — 1114 1108 0Х21Н5Т — 2620 2022 3100 — 1978 2121 1905 1798 1745 — 1810 1850 1685 1600 1555 — 1620 1600 1510 1460 — 1485 1480 — 1 1390 1X21HST — 2660 2050 3135 — 2000 2150 — 1820 1765 — 1830 1870 1705 1620 1575 — 1638 1620 1530 1475 — 1505 1495 1405 Х18Н10Т 3910 2980 2300 3520 2620 2250 2415 2140 2040 1985 1955 2060 2100 1915 1820 1770 1740 1690 1840 1820 1715 1660 1652 1690 1680 1580 0Х18Н10Т — 2460 3780 2800 2405 — 2290 2180 2120 — 2200 — 2045 — 1895 — 1970 — 1780 — 1810 1795 1690 Х17Н13М2Т — 4545 3500 5350 3990 3420 3700 3260 3100 3020 2970 3140 3190 2910 2760 2690 2640 2800 2770 2605 2520 2504 2565 2550 2400 0Х23Н18 — 4765 3680 — 3860 — 3260 — 3360 — 2910 — 2910 2740 — 2700 2685 — 0Х17Н16МЗТ — 5800 4495 — 4700 — 3980 — 4100 — 3550 — 3500 — 3550 3340 — 3300 3280 —
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 259 Продолжение табл. 8.10 Размер труб DH X s, ям 38X6 45X2 45X2,5 45X3 45X3,5 45X6 48X4 48X5 48X7,5 50X2,5 56X2 56X3 56x3,5 56X4 56X7 60X4 60X6 70X3 76X4 76X5 76X6 76X9 89X4,5 89X5 89X6 89X7 89X8 Марка стали 0Х17Т — 1022 979 — 958 — 1010 916 912 905 — 912 875 845 — 847 — 825 — Х25Т — 1110 — 1065 1060 — — 1058 1015 — 984 — 00 X — 1080 1040 — 1020 — 1070 976 — 965 — 900 — 902 — 878 — 0Х21Н5Т — 1450 1390 1370 1360 — 1320 1285 — 1360 1415 1305 1285 1282 — 1268 1238 1290 1240 1197 1180 — 1200 1180 1170 1145 — 1Х21Н5Т — 1470 1408 1388 1375 — 1340 1310 — 1375 1440 1320 1310 1300 — 1282 1250 1310 1255 1217 1192 — 1215 1192 1185 1158 — Х18Н10Т 1565 1650 1580 1560 1545 1520 1510 1470 1455 1545 1620 1480 1470 1460 1420 1440 1405 1470 1410 1362 1340 1193 1365 1340 1330 1300 1245 0Х18Н10Т — 1670 — Х17Н13М2Т — 2510 2400 2375 2350 — 1618 | 2298 1575 — 1655 — 1590 1575 — — 1545 1505 1575 1510 — 1435 — 1462 1435 — 1295 — 2238 — 2345 2360 2280 2240 2220 — 2185 2118 2240 2140 2075 2040 — 2080 2040 2020 1980 1892 0Х23Н18 — 2640 2515 — 247.5 — 2590 2370 — 0X17H1GM3T — 3220 3080 — ЗОЮ 2960 — 3160 2885 — 2335 I 2480 — 2180 — 2185 — 2115 — 2770 — 2660 — 2322 2660 — 2595 — 17*
260 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 8.10 Размер труб DH X s. мм 89X11 95X4 108X5 108X6 108X7 108X12 110X3,5 110X4,5 114X8 114X10 114X14 127X14 127X18 133X5 Марка стали 0Х17Т — 855 — 810 795 — 860 830 — 740 133X6 ! 712 133X8 140X20 146X11 159X6 159X7 159X8 159X9 159X18 168Х 12 168Х 14 180X28 194X9 674 — Х25Т — 986 — 938 — 868 — 670 1 818 653 — 628 — 602 — Х28 — 915 885 — 826 796 745 — 750 730 — 704 — 674 0Х21Н5Т — 1215 1165 1150 ИЗО 944 1220 1180 — 1Х2Ш5Т — 1230 1178 1161 1145 965 1235 1192 — Х18Н10Т 1168 1380 1325 1305 1285 1086 1388 1340 1156 1112 1065 1050 1022 1252 1207 1141 987 1041 1137 1107 1084 1067 979 992 979 911 1002 ОХ18Н10Т — 1475 1420 1395 1375 1160 — 1190 — 1340 290 1220 — 1118 1218 — 1160 — 1060 — Х17Н13М2Т — 2100 2018 1980 1950 1650 2115 2040 1752 1700 — 1900 1820 1740 — 1585 1720 1682 1650 1622 — 1510 1488 — 1550 0Х23Н18 — 2058 — 2220 2143 — 2003 1920 1828 — 0Х17Н16МЗТ 2272 — 2505 — 2700 2618 — 2078 2046 1992 2460 2355 2230 1920 — 1895 — 1772 —
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 261 Продолжение табл. 8.10 Размер труб DH х s, мм 194X11 194X14 194Х 16 194X20 219X10 219X12 219X16 219X18 245X25 273X11 273X12 273Х 14 273Х 18 273X20 325Х 12 325Х 14 Марка стали 0Х17Т 576 — 583 575 — Х25Т — Х28 645 — 650 645 — 0Х21Н5Т — 1Х21Н5Т — Х18Н10Т 979 976 970 945 986 976 965 954 1495 1572 1563 1543 1523 1514 1560 1543 0Х18Н10Т — Х17Н13М2Т 1485 1485 1475 — 1500 1480 1470 1450 — 0Х23Н18 — 0Х17Н16МЗТ — 1840 — 2918 — 2318 2300 - Таблица 8.11 Оптовые цеиы 1 т электросварных труб большого диаметра из стали марки ВМСт.Зсп (по ГОСТу 10704—63, [128]) Размер труб DH X s, мм 426X4; 426X5 426X7; 426X9 480X4; 480X5 480X7; 480X9 530X5 530X7; 530X9 630X6 630X9 Цена, руб. 178 165 178 165 178 165 169 165 Размер труб DH% s, мм 630Х 10 720X9 720X11 820X7 820X9 820Х 12 920X8; 920X10 920X9; 920X12 Цена, руб. 167 162 163 165 161 159 174 172 Размер труб DHX s, мм 1020X9 1020Х 10 1020Х 14 1120X9; 1120X14 1120X11 1220Х 10 1220X12; 1220X14 1420X10; 1420X12 Цена, руб. 168 170 167 167 168 167 165 163
262 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 8.12 Оптовые цены 1 т биметаллических труб (сталь 20+медь МЗр) (по ГОСТу 10192—62, [128]) Размер труб DH X s, мм 14X2 14X2,5 18X2 18X3 25X2,5 25X3 Цена, руб. 4167 3369 3645 2517 2550 2200 Размер труб DHX s, мм 32X3 32X3,5 38X2,5 38X3,5 45X2,5 55X2,5 Цена, руб. 1932 1710 2059 1573 1931 1760 Таблица 8.13 Оптовые цены (в руб.) 1 т труб из стали 20, футерованных винипластом или полиэтиленом, (по ГОСТу 10762—64, [128]) Размер труб DH X s, мм 45X2 57X3 88,5X4 114X4 140X4,5 165X4,5 Трубы, футерованные винипластом 906 730 546 490 464 437 полиэтиленом 803 636 479 428 402 375 Таблица 8.14 Марка металла или сплава Оптовые цены ГОСТ или ТУ 1 т листового проката из цветных металлов и сплавов [129] Вид проката и его состояние Размеры листов, мм Толщина Ширина Длина Цена, руб. Алюминий и его сплавы А95 А5; АД0; АД1; АД АД00 АМц АМцС ТУ ЛО 1—66 ГОСТы 7869—56; 12592—67; АМТУ 347—61; ГОСТ 1946—50 ГОСТы 12592—67; 1946—50 СТУ 14-6—66; ГОСТ 1946—50 Листы мягкие Листы отожженные Листы и плиты горячекатаные мягкие Листы отожженные Листы и плиты отожженные Листы и плиты горячекатаные 1 2 3 1—1,5 2—2,5 3 и выше 4—10 >ю (слябы) 1—1,5 2—2,5 3 и выше 1—1,5 2—2,5 3 и выше 10 и выше 500—800 1500—2000 1000—1500 1500—2000 — 2000 =s£4Q00 4000-7200 — 1300 1240 1220 950 920 940 850 840 1190 1160 ШО 1190 1120 ИЗО 860
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 263 Продолжение табл. 8.14 Марка металла или сплава АМг2 АМг5 ГОСТ или ТУ АМТУ 347—61; ГОСТ 1946—50 Вид проката и его состояние Листы отожженные Листы и плиты отожженные Размеры листов, мм Толщина 1—1,5 2—2,5 3 и выше 8 и выше Ширина 1000—1500 1500—2000 Длина ^4000 4000—7000 Цена, руб.. 1070 1030 1050 1370 Медь * и латунь М2; МЗ Л62 ЛЖМц 59-1-1 ГОСТ 495—50 ГОСТ 931—52 МПТУ 4420—54 Листы холоднокатаные мягкие (отожженные) Листы горячекатаные Листы холоднокатаные мягкие Листы горячекатаные Доски 1 2—2,5 3 4—5 6 8—10 12—14 16—24 1 2—2,5 3 4—5 6 8—10 12—22 25—40 50—150 1000 600—1200 1000 1050—2000 2000 3100—6000 2000 600—2500 1230 1180 1190 1200 1210 1220 1040 1020 1080 1040 1045 1050 1055 1060 900 895 865 Никель НП2 ТУ ЦМО 1124—56 ТУ ЦМО 57—65 ТУ ЦМО 29—64 Листы горячекатаные Плиты горячекатаные 5—6 8—10 15 18 77 700—800 530—800 560 400 800—2400 1250 400 750 1 1000 4750 4720 4400 4360 4150
264 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 8.14 Марка металла или сплава НП2 ГОСТ или ТУ ТУ ЦМО 55—64 Вид проката и его состояние Плиты горячекатаные Размеры листов, мм Толщина 21 26 Ширина 400 550 Длина Кратная 410 Кратная 560 Цена, руб. 4320 4260 Свинец С1 С2 СЗ ГОСТ 9559—60 Листы (нормальной точности изготовления) 1 2—4 5—10 1 2—4 5—10 I 2—4 5—10 500 500; 600 500 500; 600 5 К) 750—1000 1000—1200 750—1000 1000—1200 750—1000 500; 600 ! 1000—1200 I 810 780 760 805 775 755 800 770 750 Титановые сплавы ВТ 1-0; ОТ4-0 ОТ4 ОТ4 (повышенного качества) ОТ4-1 АМТУ 475-67 BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов Листы 1 2—10 12—35 40—60 1—2 2,5—10 12—35 40—60 800 1000 800 1000 1—2 1 800 2,5—10 11 и более 1—2 2,5—10 12—35 40—60 1000 800 1000 2000 2500 1000—1500 2000 1500; 2000 2500 1000—1500 2000 2000 7300 6300 5600 5000 8100 7200 5600 5000 11 840 11 360 4000 8820 2000 1 8100 1500; 2000 2500 7200 6100 1000—1500 1 5400
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 26S Продолжение табл. 8.14 Марка металла или сплава ВТ5-1 ВТ4 ГОСТ или ТУ АМТУ 475—67 * За листы из меди марки Ml по технически обоснованному требо Вид проката и его состояние Листы Размеры листов, мм Толщина 1 2—10 12—35 2,5—10 взимается приплата 50 руб. за 1 т. Из указанной ванию потребителя. Ширина 600 800 Длина 2000 3000 2000 Цена, руб. 10 820 9560 9080 8500 марки меди листы изготовляются только Таблица 8.15 Оптовые цены (в руб.) 1 т круглых прессованных прутков по ГОСТу 7857—55 из алюминиевых сплавов [129] Марка сплава АДО; АД1; АД АМц АМг5 Д1 Д16 Диаметр прутка, мм 10—12 1090 1100 1270 900 980 14—18 1040 1050 1210 850 930 20-26 990 1000 1160 810 870 28—42 950 970 1120 780 830 45—50 940 950 1100 760 800 55—80 930 950 1060 740 770 90—130 920 960 1070 750 780 140—150 920 950 1080 710 770 160—200 220—250 280—300 960 990 1120 750 800 970 1030 1140 800 840 1060 1080 1190 850 880 Таблица 8.16 Оптовые цены (в руб.) 1 т прутков из титановых сплавов [129] Марка ВТ1-1 ВТЗ-1 ОТ4 ОТ4-1 ВТ4 ВТ5 ВТ5-1 Прессованные по АМТУ 487—62 для диаметров, мм 15-35 7200 9500 9000 9000 8300 9200 40—65 6750 8950 8450 8450 7900 8850 Кованые по АМТУ 451—67 для диаметров, мм 61—110 5050 6440 5760 5350 5400 5600 6160 111—180 4600 6200 5600 5170 5180 5360 5900 181—200 4530 6000 5100 4600 5000 5230 5700 201—300 4330 5900 4600 4100 4850 5020 5600
266 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 8.17 Оптовые цены 1 т круглых прутков из меди (по ГОСТу 1535—48) и из латуни (по ГОСТу 2060—60, [129]) Таблица 8.18 Оптовые цены 1 т круглых прутков из бронзы (по ГОСТу 1628—60, [129]) Марка М2; МЗ Л62 ЛС 59-1 ЛЖМц 59-1-1 Метод изготовления прутков Тянутые (мягкие) Тянутые Прессованные Тянутые Прессованные Тянутые Прессованные Класс точности товления 5 9 5 9 5 9 Диаметр, мм 10—12 14—20 22—25 28—30 35—40 10—12 14—16 18—20 22—25 30—40 45—50 60—90 100—160 10—12 14—16 18—25 30—40 45—160 10—12 14—16 18—20 22—25 30 35—40 45—50 60—90 100—160 Цена, руб. 1060 1040 1020 1015 1010 885 875 865 860 850 810 800 790 750 735 725 720 690 940 930 925 920 915 910 860 850 840 Марка Бр.АМц9-2 Бр.АЖ9-4 Бр.АЖНЮ-4-4 Метод изготовления прутков Тянутые Прессованные Класс точности товления 4 9 Диаметр, мм 10—12 14—16 18—20 22—25 28—30 35—40 25—28 30 35 40—60 65—120 20—22 25—28 30—35 40—60 65—120 130—160 20—22 25—28 30 35 40—60 65—90 100—120 130—160 Цена, руб. 1160 1115 1095 1085 1075 1070 1015 1005 995 985 980 1120 1050 980 975 970 965 1300 1260 1240 1230 1220 1210 1200 1190
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 267 Таблица 8.19 Оптовые цены 1 т круглых прутков из никеля и монеля [129] Продолжение табл. 8.19 Марка (ГОСТ, ТУ) НП2 (СТУ 49-1086—64) НПЗ (СТУ 49-1086—64) Метод изготовления прутков Тянутые (мягкие) Катаные (мягкие) Класс точности товления мальная точность Диаметр, мм 10—12 14—16 18—20 22—25 30 10—12 14—16 18—20 22—25 30 35—40 45—50 Цена, руб. 5240 5185 5130 5070 5025 4740 4685 4630 4575 4525 4250 4210 Марка (ГОСТ, ТУ) НМЖМц 28-2,5-1,5 (ГОСТ 1525—53) НМЖМц 28-2,5-1,5 (ТУ ЦМО 377—48) Метод изготовления прутков Тянутые (мягкие) Горячекатаные Класс точности товления 4 Диаметр, мм 10—12 14—16 18—20 22—25 30 35—40 45 50—70 85 125—140 Цена-, руб. 4195 4140 4095 4075 4065 4055 3500 3455 3400 3350 Таблица 8.20 Оптовые цены (в руб.) 1 т отливок из цветных металлов и сплавов 4-й группы сложности [130] Металлы и сплавы Алюминий Латунь Бронза Марка АЛ4 ЛАЖМц 66-6-3-2 Бр.АМц9-2Л; Бр.АЖ9-4Л; Бр.АЖН10-4-4Л ГОСТ 2685—63 1019—47 493—54 Масса отливок, кг 3—10 1475 1185 1225 11—20 1445 1175 1215 21-50 1420 1165 1205 51-200 1375 1155 1195 201—500 1335 1145 1185 501—1000 1310 1135 1170 Оптовые цены (в руб.) 1 т отожженных катаных и тянутых труб из алюминиевых сплавов (сортамент по ГОСТу 1947—56, [129]) Таблица 8.21 - Размеры труб DH X s, мм 10X2 12X2 14X2 14X3 Марка сплавов АД0; АД1; АД 2100 1950 1730 АД00 2360 2200 1980 АМцС 2580 2380 2160 Размеры труб DHx s, мм 18X2 18X3 20X2 22X2 Марка сплавов АД0; АД1; АД 1820 1610 1700 АДО0 2070 2160 1950 АМцС 2270 1950 2100
268 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение табл. 8.2Г Размеры труб £>к X s, мм 25X2,5 25X3 32X2,5 32X3,5 38X2,5 38X3,5 45X2,5 Марка сплавов АД0; АД1; АД 1590 1380 1270 1470 1370 1510 АД00 1840 1630 1520 1720 1620 1760 АМцС 1810 1660 1570 1570 1480 1670 Размеры труб DhX s, мм 45X3,5 55X2,5 58x4 75X3,5 75X4 90X5 110X4 110X5 Марка сплавов АД0; АД1; АД 1410 1620 1520 1600 1720 АД00 1660 1870 1770 1850 1970 АМцС 1590 1780 1700 1800 1850 Примечание. Оптовая цена на прессованные отожженные трубы из сплава АМцС размером 150Х 10; 170Х 10; 200Х 10 и 220Х 10 мм — 1120 руб. за 1 т, размером 250Х 10 и 270X10 — ИЗО руб. за 1 т. Таблица 8 22 Оптовые цены (в руб.) 1 ш мягких тянутых и холоднокатаных медных труб (сортамент по ГОСТу 617—64, [129]) Размеры труб DH X s, мм 6X1 7X1 8X1 8X1,5 10X1 12X1 12X1,5 16X1 16X1,5 20X1 20X1,5 24X1 24X1,5 28X1,5 П р и м е ч а 1 т; 8X1 — 1650 Марка меди М2; МЗ 1580 1530 1440 1510 1490 1400 1420 1350 1400 1330 1380 1310 1300 н и е. Оптовые цены руб. за 1 т; 8Х 1,5 Ml; МЗр 1630 1580 _ 1490 1560 1540 1450 1470 1400 145С 1380 1430 1360 1350 на трубы нз меди ма] — 1580 руб. за I m Размеры труб DH X s, мм 32X1,5 35X1,5 38X1,5 45X1,5 55X1,5 55X2 75X2 85X2 105X2,5 130X2,5 155X2,5 206X3 258X4 308X4 358X4 жи МЗ в бухтах (длил 10X1 — 1590 руб. г Марка меди М2; МЗ 1280 1280 1240 1230 1170 1140 ИЗО 1180 1260 1280 1415 1520 ой 40 м) размером б;< а 1 т;*12Х 1 — 1570 Ml; МЗр 1330 1330 1290 1280 1220 1190 1180 1230 1310 1330 1465 1570 1 — 1700 руб. за руб. за 1 т.
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 269 Таблица 8.23 Таблица 8.24 Оптовые цены (в руб.) 1 т труб из латуни, Оптовые цены 1 т некоторых полуфабрикатов никеля и титановых сплавов [129] и изделий из неметаллических материалов [131] Размеры труб DH X s, мм 6X1 8X1 11X1 12X1 13X1 15X2,5 16X1 1 18X1,5 22X2 22X3 25X3,5 28X2 28X4 35X2 35X5 42X6 44,5X4 50X2 55X7,5 58X4 70X10 Латунь марки Л62 — 1095 1025 — 1005 — 990 975 — 975 — 950 Никель марки НП2 6335 6250 6165 — 6100 — 6035 — 5600 — 5450 — Титановые сплавы марок ВТ1-1 — 21 600 — 12 000 — 10 400 — 10 400 — 10 400 — 10 400 — ОТ4 — 16 900 16 900 — 13 500 — 13 500 — 13 500 — ОТ4-1 — 15 200 — 15 200 — 12 150 — 12 150 — 12 150 — Материал, марка Фаолит марки А Текстолит поделочный марки ПТ Текстолит прокладочный марки МА Винипласт марки ВН Пластикат прокладочный марки Э Пластикат полихлорвиниловый прокладочный Фторопласт-3 Фторопласт-ЗМ Фторопласт-4 марки А Фарфор твердый Вид полуфабриката, изделия Лист (сырой) Лист (отвер- жденный) Замазка марки А Листы и плиты толщиной 1—70 мм Лист гибкий тонкий Лист Порошок Трубы Фасонные части трубопроводов ГОСТ, ТУ, каталог ТУ НКХП 322—45 ТУ ГХП 35—44 МРТУ 6-05-1003—66 ГОСТ 5—62 ТУ МХП 488—50 ГОСТ 9639—61 ТУОХКП91—62 МРТУ 6-05-1114—68 МРТУ 6-05-946—65 МРТУ 6-05-905—63 ГОСТ 10007—62 Каталог [134] Цена, Руб. 1050 1400 880 3920— 3600 13 400 900 1600 900 16 000 22 000 10 500 33—78 43— 100
270 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Таблица 8,25 Оптовые цены 1 т лакокрасочных материалов [132] Лакокрасочный материал Лак ХСЛ Лак ХВ-77 Лак ПХВ-52 Лак Э-4100 Лак «Этиноль» Лак КФ-95 Лак № 170 Лак № 177 черный Лак № 4-2 черный Эмаль ПФ-115 темно- зеленая Эмаль ПФ-115 черная Эмаль ХВ-124 серая Эмаль ПХВ-23 серая Эмаль ПХВ-512 зеленая Эмаль ХСЭ-23 серая Эмаль ХСЭ-25 черная Эмаль ОЭП-4171 зеленая Эмаль Б-241/16 Эмаль ВЛ-515 Эмаль АЛ-70 ГОСТ или ТУ ГОСТ 7313—55 ТУ 35-ХП-694—64 ТУ МХП 3559—52 ТУ ЯН-35—58 (с изм. № 1) у 966-3465—57 1267—57 ГОСТ 8018—56 ТУ МХП 1308—45 (с изм. № 1) ГОСТ 5631—51 ГОСТ 2347—43 (с изм. № 1) ГОСТ 6465—63 ГОСТ 10144—62 ГОСТ 6993—54 ТУ МХП 3560—52 ГОСТ 7313—55 ТУ МХП 2289—50 ТУ ЯН-21—57 (с доп. № 1) ТУ ЯН-165—60 ТУ УХП 138—59 (с изм. № 1) ТУКУ-312—53 Цена, руб. 430 310 530 1900 275 900 830 190 800 1000 850 650 530 640 630 550 2100 1700 900 750 Лакокрасочный материал Краска черная МА-011 Грунт № 138 Грунт ГФ-020 Грунт ФЛ-ОЗ-К Грунт ФЛ-ОЗ-КК Грунт ФЛ-ОЗ-Ж Грунт ФЛ-013 Грунт АГ-За Грунт АГ-10с Грунт ХС-010 Грунт ХС-06 Грунт ХСГ-26 Грунт ЭП-09т желтый Грунт ЭП-09т красный Грунт ГФ-031 Грунт АЛГ-14 Грунт ВЛ-02 Грунт ВЛ-08 Грунт Б-241/3 Шпатлевка ХВ-00-5 Шпатлевка ХВ-00-4 ГОСТ или ТУ ГОСТ 6586—66 МРТУ 6-10-576—64 ГОСТ 4056—63 ГОСТ 9109—59 ТУ УХП 13—58 ТУ МХП 4366—55 (с изм. № 1) ГОСТ 9355—60 ТУ КУ-434—55 ГОСТ 7313—55 ТУ ЯН-268—61 МРТУ 6-10-698—67 ТУ ЯН-272—61 ГОСТ 12707—67 ТУ ЯН-164-60 ГОСТ 10277—62 (с изм. № 1 и 2) Цена, руб 800 475 475 750 950 950 750 800 1000 500 680 500 2200 1800 680 920 800 1200 1450 430 480
ОПТОВЫЕ ЦЕНЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 271 Продолжение табл. 8.25 Лакокрасочный материал Шпатлевка ПФ-00-2 Шпатлевка ЭП-00-10 Шпатлевка МС-00-6 Шпатлевка КФ-003 Шпатлевка Э-4020 Шпатлевка Э-4022 Шпатлевка № 175 Шпатлевка № 185 ГОСТ или ТУ ГОСТ 10277—62 (с изм. № 1 и 2) ТУ КУ-496—57 (с изм. № 1) ТУ УХП 56—58 ТУ МХП 331—48 Цена, руб. 300 2600 440 470 2650 1300 400 400 Лакокрасочный материал Сурик железный Сурик свинцовый № 3 Разжижитель Р-4 Сиккативы № 63 и 64 Сиккатив № 646 Сиккатив № 7640 Сиккатив свинцово- марганцевокальцевый ГОСТ или ТУ ГОСТ 8866—58 ГОСТ 1787—50 (с изм. № 2) ГОСТ 7827—55 ГОСТ 1003—41 ТУ КУ-386—54 ТУ МХП 2106—49 ТУ 91—62 Цена, руб. 310 710 240 160 590 1100 1150
ГЛАВА 9 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ, РАБОТАЮЩЕЙ В РАЗЛИЧНЫХ АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ Для проектируемой химической аппаратуры следует применять металлические и неметаллические конструкционные материалы, стойкие в заданных агрессивных .средах. В некоторых случаях при отсутствии стойких .допускается применение относительно стойких (о. с.) .конструкционных материалов. Для металлов и сплавов различают несколько видов коррозионного разрушения: 1) поверхностную (сплошную) коррозию, протекающую с одинаковой скоростью по всей поверхности металла (равномерная коррозия) или с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности (неравномерная коррозия); 2) местную коррозию, при которой поражаются лишь некоторые участки поверхности металла (точечная коррозия, коррозия пятнами, избирательная, или структурная коррозия); 3) межкристаллитную коррозию, которая является одним из видов местной коррозии и отличается от последней тем, что процесс коррозии распространяется по границам кристаллитов (зерен) металла; 4) коррозию под напряжением, возникающую при одновременном воздействии коррозионной среды и напряжений в металле; 5) прочие специфические виды коррозионного разрушения металлов и сплавов (щелевую коррозию, «ножевую» коррозию сварных швов и др.). Для неметаллических материалов химическая коррозия характеризуется растворением и разъеданием поверхности и материала под воздействием химически агрессивной среды. При конструировании химической аппаратуры важно учитывать все виды возможного коррозионного разрушения материалов в агрессивной среде при заданных рабочих параметрах ее. Но в первую очередь при выполнении прочностных расчетов конструктор сталкивается с необходимостью оценки общей поверхностной коррозии выбираемого конструкционного материала, характеризуемого проницаемостью П мм/год. Всегда нужно стремиться к выбору конструкционных материалов, характеризуемых минимальной проницаемостью П при заданных условиях технологического процесса (концентрации среды, температуры ее, а иногда и давления). В подавляющем большинстве случаев довольствуются стойкими в данной среде материалами, проницаемость которых не превышает 0,1 мм/год. В особо ответственных случаях, когда по условиям технологического процесса производства того или иного химического продукта требуется материал наивысшей коррозионной стойкости, аппаратуру изготовляют из металлических или неметаллических конструкционных материалов, проницаемость которых не превышает 0,01 —0,001 мм/год или почти равна нулю. В расчетах аппаратуры на прочность потеря по толщине материала на коррозию учитывается соответствующей прибавкой с, определяемой амортизационным сроком службы аппарата и проницаемостью по формуле с = Пт0, (9.1) где та — амортизационный срок (количество лет). Данные по проницаемости металлов и сплавов и сведения по химической стойкости неметаллических конструкционных материалов в различных агрессивных средах можно найти в справочной и специальной литературе [6, 14, 18, 20, 31, 34, 53, 59, 71, 83, 91, 102, 103, 136, 137, 160, 187, 188, 189, 192, 194, 195, 209, 211, 218 и др.], которой рекомендуется пользоваться в необходимых случаях. В приводимой ниже таблице для ряда агрессивных сред сообщается перечень конструкционных материалов, рекомендуемых для применения при конструировании химической аппаратуры. Как правило, перечисляются стойкие в данной среде металлы и сплавы, проницаемость которых П ^0,1 мм/год. Иногда рекомендуются металлы и сплавы, проницаемость которых П > 0,1 мм/год. В этих случаях рядом с маркой материала в круглых скобках указывается величина П. Для удобства пользования таблицей агрессивные среды расположены в алфавитном порядке. Для каждой среды вначале рекомендуются конструкционные материалы, стойкие при любых концентрациях и в широком диапазоне температур (если таковые известны), а затем для различных концентраций (от меньших к большим) и для различных температур. В таблице принято сокращение о.с. — относительно стоек. Перечень стойких в различных агрессивных средах конструкционных материалов, рекомендуемых для применения при конструировании химической аппаратуры и трубопроводов химических производств [в, 14, 18, 20, 31, 34. 53, 69, 71, 83, 91, 102, 103, 136, 137, 160, 186, 187, 188, 189, 192, 194, 195, 209, 211, 218] Среда сс. % tc. 'С Рекомендуемые материалы Адипиновая кислота (СНаСНгСОгН)2 s=30 — Насыщенная на холоде =^40 90 ==;60 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО (П=0,25 мм/год), медь МЗ(П=0,5 мм/год) Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ Азотистая кислота HN02 5 Концентрированная 20 Стали 0Х17Т, Х17, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНвТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 273 Продолжение Среда С с % *с-'с Рекомендуемые материалы Азотная кислота HN03 Любая Любая (дымящаяся) 0,5 1—5 2 3 й=5 5 5—10 20—tfsun s£50 ===20 =s;70 20 20—SO 25 80 20 85 ^кип 50—60 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00; ВТ1-1, андезит, базальт плавленый, диабаз плавленый, замазки кислотоупорные с наполнителем из андезитовой и кварцевой муки, кварцит, керамика кислотоупорная, стекло известково-натрие- вое, стекло кварцевое, фарфор кислотоупорный Стали 0Х17Т, Х17, 1Х17Н2 Стали 0X13, 1X13, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б; ферросилиды С15, С17 Стали Х25Т, 15Х25ТЛ, Х28, 75Х28Л, Х28АН Алюминий АО (11^0,127 мм/год) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Резина техническая (прокладочный материал) Картон асбестовый (прокладочный материал) Резины марок 1976-М, 2566, 4476 Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т Стали Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год) Картон асбестовый (прокладочный материал) Продолжение Среда св. % 6 s£l0 10 10—40 s^20 20 20—35 25 tc.'C 20—tKUn 100 Рекомендуемые материалы . Стали Х25Т, 1Х17Н2 Сталь 0Х18Н10Т Графит и уголь, про- ==;85 ! питанные фенольными смолами ^30 20 50, 75, 80 'кип 50 100 'кип 20 20—80 'кип 12—45 20 'кип Резина для гуммирования марки 343 Стали Х25Т, Х28, Х18Н10Т Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т Стали Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т, ОХ21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год) Пластикат полихлорвиниловый (прокладочный материал) Паронит, полипропилен (прокладочный материал) Стали 0Х2Ш5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х15Н9Ю Эбониты марок 1726, 1751, 2169 Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28.0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Фторопласт-4 Стали Х25Т, Х28, 75X28 Л Стали Х18Н10Т, Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) li А. А. Лащинский и А. Р. Толчанский
274 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда се. % 50 ===55 55 г£56 56 60 tc, «с 20-/Kun (кип ==£100 ==S80 sS70 =ss60 s£50 =^55 165, tKun ==Cl70 10—30 30—35 95—100 (кип ^120 sglOO 85 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; Эмаль кислотоупорная № 105 Сталь 1X21Н5Т (П<1,0 мм/год) Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Стали 1X13,2X13, X17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 75Х28Л Пластикат полихлорвиниловый Полиэтилен Полиизобутилен ПСГ, винипласт Стали 0Х21Н5Т, 1Х21Н5Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Паронит (прокладочный материал) Пластикат полихлорвиниловый Асбест (прокладочный материал) Полиэтилен Стали Х17 (П<1,0 мм!год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 лип/год), Х18Н ЮТ (П<1.0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), 0Х23Н28МЗДЗТ Фторопласт-3 Сталь Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ1-1 Сталь 0Х21Н5Т (П<1,0 мм/год) Среда сс- % 25—50 «;30 30 30—66 32 sc40 40 45—56 48 50 tc. "С ^100 sS50 =^90 20 35—100 50 60 85, tKun (кап 100—250 20 =SS40 20 35—100 90—tKun «S45 ^100 (кип Рекомендуемые материалы Паронит ПХ-2. Паронит 9-1-СКФ (прокладочный материал) Полиизобутилен без наполнителя Цемент серный Стали Х25Т, Х28, Х17Н13М2Т Сталь Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ1-1, ВТ1-00 Резина ИРП-1225, ИРП-1226, ИРП-1227 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х28Л, Х18Н10Т Стали 1Х2Ш5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Ферросилид С15 (П<0,5 мм'год) Титан ВТ1-0, ВТ1-1, ВТ 1-00 Бетон .кислотоупорный Замазка арзамит 2 Асбест (прокладочный материал) Сталь Х18Н10Т, титан ВТ1-0, ВТ1-1 Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Пластикат полихлорвиниловый Фторопласт-4 Сплав 185Х34Л
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 275 Продолжение Продолжение Среда сс- % 85 90 93 93—99 95 97 98 99 Разбавленные растворы tc, °с 20—30 20 37, 43 55 s=55 37—55 37 43 18—20 20—110 'кип =5200 43 37 20 20—1кип ==£60 Рекомендуемые материалы Картон асбестовый (прокладочный материал) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Сталь 1Х17Н2 Сталь 1Х17Н2 (11=0,21 мм1год) Алюминий А00 (П<0,27 мм/год) Сталь 1Х17Н2 Сталь 1Х17Н2 (11=0,22 мм/год) Сталь 1Х17Н2 (П=0,35 мм/год) Фторопласт-4 Картон асбестовый (прокладочный материал) Сталь Х28 (П<1,0 мм/год) Фторопласт-4 Сталь 1Х17Н2 (11=1,03 мм/год) Сталь 1Х17Н2 (11=0,58 мм/год) Сталь Х14П4НЗТ Картон асбестовый, па- ронит, резина кислотостойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999 и 5145 (прокладочные материалы) Винипласт Среда сс- % 60 5£б5 65 65—98 ==£66 70 80 te, °с 80 <60 ==£40 20—(кип 'кип 100 ==£85 ==с60 ^100 =5=70 20 35—100 30 65 Рекомендуемые материалы Стали Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Паронит марки 56 (прокладочный материал) Стали Х25Т, 15Х25ТЛ, Х28, 75Х28Л, Х28АН, Х28Н4 Стали 1Х21Н5Т (П<1,0 мм/год), ОХ21Н5Т(П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1, стали 1Х21Н5Т (П<1,0 мм/год) 0Х21Н5Т (П<1,0лш/гоЗ),Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Гранит Асбест голубой (прокладочный материал) Стали 0Х17Т, Х17 Полиэтилен, хастел- лой С (П=0,12 мм/год) Сталь Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ1-00; ВТ1-1 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 лш/аод), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/грд)
276 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % 10 (нейтральный раствор) 10 27 (насыщенный при 20° С) Насыщенный раствор Нейтральный раствор Разбавленный раствор tc.°c 'кип «£50 20 (кип 100 ==;80 s£65 =^60 ^кип -5=60 s£40 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали OX 17T, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; ферросилид С15 (П<1,0 мм/год) Никель HI Полиизобутилен ПСГ Сталь Х18Н10Т; фто- ропласт-3 Винипласт, полиэтилен, полистирол Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Полиизобутилен ПСГ Винипласт Алюминий уксуснокислый А1(С2Н3Ог)3 — Насыщенный раствор 20—tKUn sglOO Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Среда сс, % Концентрированные растворы Высококонцентрированные растворы и дымящая кислота 'с*С 20—tKun sglOO sc60 Рекомендуемые материалы Картон асбестовый (прокладочный материал) Паронит УВ-10 (прокладочный материал) Фторопласт-4 Алюминий азотнокислый Al (N03)2 Любая 10 20 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х17Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Алюминий АО, АЛ2; алюминиевый сплав Д16 Алюминий сернокислый Ala(S04)3 Любая 1 2 5- насыщенный раствор 10— насыщенный раствор 20 tKun 200 20 (кип 20 20—65 20 Хастеллой С; антегми- ты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Фторопласт-4 Пластикат полихлорвиниловый Стали 0Х 17Т,0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 лш/гоЗ) Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т Никель HI; ферросилид С15 (П<1,0 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 277 Продолжение Продолжение Среда св. % Разбавленные растворы Растворы ненасыщенные Безводный 100 tc, -с 40—60 35 20 80 60 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ, винипласт Резина техническая (прокладочный материал) Сталь Х15Н9Ю Текстолит Фторопласт-3 Аммиак NH3 Любая (газообразный, жидкий и водные растворы) 100 (сухой газ) ===500 s£375 ^100 г$60 20-W* 20 г£250 =^200 «S60 s£40 Картон асбестовый (прокладочный материал) Паронит (прокладочный материал) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Фторопласт-3 СталиВМСт.Зсп,Ш,20, диабаз плавленый, графит и уголь формованные и графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой; фарфор кислотоупорный Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Ферросилиды С15 и С17; сплав МФ-15 Алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АМцС Асбовинил, винипласт, керамика кислотоупорная, пластикат полихлорвиниловый, полиизобутилен ПСГ, стекло боро- силикатное Титан ВТ 1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Среда сс- % t °с Рекомендуемые материалы Алюминий хлористый А1С13 Любая 5 (аэрированный) 10—80 10 10 (аэрированный) s£20 25 25 (аэрированный) 30 Насыщенный раствор 20-W 5^200 s=60 5^50 35—100 ^.'кап (кип 35—100 150 95 8—(кип 20 35—60 95 «S80 ^60 20 Ферросилид С15; антегмиты АТМ-1, АТМ-1 Г, АТМ-10 Фторопласт-4 Винипласт Сплав хастеллой А Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сплав хастеллой В Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ 1-1; титановый сплав ОТ4 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Титан ВТ 1-0 (П<0,13 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5, ВТ5-1, ОТ4 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановый сплав ОТ4 Сплавы хастеллой В и хастеллой С Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5, ВТ5-1, ОТ4 (для всех марок (П<0,16 мм/год) Полиизобутилен ПСГ Полиэтилен, полипропилен, винипласт Сталь Х15Н9Ю
278 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % Концентрированный раствор Разбавленный раствор Насыщенный раствор Горяченасы- щенный раствор Раствор насыщенный на холоде Расплавленный Слабокислые и щелочные пары NH4N03 и аммиачной воды tc, "с scl20 «S80 5^60 40 (кип <60 (кип 60—100 180 165 120—130 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Алюминий АО, А Полиизобутилен ПСГ Винипласт Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм!год), 1X13 (П<1,0 мм/год) Полиэтилен, винипласт, фторопласт-3 Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т Полиизобутилен ПСГ Алюминий АО, А Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Аммоний кислый углекислый NH4HC03 — 20—tKun 20 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Аммоний сернокислый (NH4)2S04 Любая ■^о tKun Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Среда сс- % 100 (влажные пары и жидкий аммиак) Разбавленные растворы Концентрированные растворы tc, "с От —40 до +70 От —40 до —50 sclOO =^60 Рекомендуемые материалы Стали ВМСт.Зсп. Ст. 5. 10, 20, 20К, 22К, 30, 40; паронит-56 графитиро- ванный Стали 09Г2С (М), 10Г2, алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АМцС Полиизобутилен ПСГ Полиэтилен Аммоний азотнокислый NH4N03 Любая 8 10 50 60 65 70 75 80 85 jg;200 Фторопласт-4 Sg66 20 sg90 'кип 70 ^125 s£90 s£90 s;80 80—120 Винипласт Алюминий АО, А Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 1X13,2X13 (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Полиизобутилен ПСГ Стали 1X13, Х18Н10Т Стали 0Х17Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Резина техническая (прокладочный материал) Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 279 Продолжение Продолжение Среда С с- % — Насыщенный раствор Vе 20 60 Рекомендуемые материалы Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х18, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Полиэтилен, полипропилен Аммоний фосфорнокислый (NH4),P04 Любая Нейтральные растворы ^200 ==^60 20 Фторопласт-4 Винипласт, полиэтилен, фторопласт-3 Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, АТМ-10; стали 0Х17Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, 0Х21Н6М2Т Стали 1X13, 2X13, Х17 Аммоний хлористый (нашатырь) (NH4C1) Любая 1; 10 (аэрированный) 5 20—(кип s£200 140—144 s==60 20 35—100 20 90 Свинец ССуЗ Фторопласт-4 Сплав хастеллой В Полиэтилен, полипропилен, фторопласт-3 Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; титан ВТ1-0, ВТ1-00, BT1-I Латунь Л62 Стали Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм!год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0лш/гоа), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Среда се. % Любая =£30 Разбавленный раствор Концентрированный раствор Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде *с- °с =<с200 s£70 20 ==£60 80—90 50 20—t/cun SC60 s£35 (кип 60—100 60 Рекомендуемые материалы Фторопласт-4 Пластикат полихлорвиниловый Алюминий А995, А99, А97, А85 Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ Сталь Х18Н10Т Свинец С1 Стали 0Х17Т.0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Фторопласт-3; винипласт Резина техническая (прокладочный материал) Сталь Х18Н10Т Полиизобутилен ПСГ Винипласт Аммоний сернистокислый (NH4)2S02 Любая Насыщенный раствор sc200 — ==с100 100 20 Фторопласт-4 Текстолит Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Ферросилид С15 (П<1,0 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17; ферросилид С15 Аммоний углекислый (NH4)2C03 Любая ==c200 ==£80 s£60 r=£40 Фторопласт-4 Текстолит Фторопласт-3 Винипласт, пластикат полихлорвиниловый
280 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда св. % 10—50 10—25 10; 25 10 10 25 25 (насыщенный раствор при +20° С) 28 (насыщенный раствор) 33,5 (насыщенный раствор при +50° С) tc,°C '«от 20 (кап 90 20 'кил 90 50 s^lOO ==£50 Рекомендуемые материалы Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 40Х; титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Стали Х17Н13М2Т, 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лии/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 лш/год) Стали Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (11<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28 Стали 0Х21Н6М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ; сплав хастеллой С Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 лш/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали Х28, Х18Н10Т Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь Х18Н10Т Среда Сс> % 43 (насыщенный раствор при + 100° С) 50 (насыщенный раствор при + 115° С) 75 Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде Насыщенный раствор (аэрированный) Разбавленные растворы Ненасыщенные растворы tc. 'С 'кип 100 'кип 85 60—100 60 'кип ==С60 г^40 35 Рекомендуемые материалы Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т Сплав хастеллой С Стали Х18Н10Т, 2X13 (11=0,47 мм/год) Полииэобутилен ПС Г Винипласт Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<4),54 мм/год); титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Полииэобутилен ПСГ Винипласт Резина техническая (прокладочный материал) Анилин (аминобензол) C6H5NH2 Любая 3; насыщенный раствор Концентрированный, сырой Чистый (без примесей) ^70 s£60 20 Фторопласт-3 Полипропилен Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали OX 17T, 0X21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б; ферросилид С15; сплав МФ-15 (антихлор)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 281 Продолжение Продолжение Среда Сс- % 98—99 100 tc. "С 150—320 =£200 Рекомендуемые материалы Паронит (прокладочный материал) Фторопласт-4 Ацетилен С2Н2 Любая Концентрированный, ЧИСТЫЙ Безводный Влажный ==с112 20 — Паронит (прокладочный материал) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т Стали углеродистые; алюминий АО, А1, алю- министые сплавы АД00, АД0, АД1, АМцС, АМг5, Д16 У тех же материалов незначительная коррозия Ацетон (диметилкетон) СН3СОСН3 Любая — Ацетон+Н20 20 Ткип 20 *кип 20 Стали 0Х17Т.ОХ21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали XI7, 1Х17Н2, Х25Т, Х28; полиизобути- лен ПСГ, фторопласт-3, антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Стали 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<;1,0 мм/год); фторопласт-4 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Барий азотнокислый Ва (N03)2 — ^кип Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Барий сернистый BaS Любая г£200 s=60 Фторопласт-4 Винипласт, полиэтилен, фторопласт-3 Среда сс- % До насыщения Насыщенный te. "С =£65 20 Рекомендуемые материалы Резина техническая (о. с ) — прокладочный материал Сталь Х18Н10Т Барий сернокислый BaS04 — 20—tnun 20 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Барий углекислый ВаС03 — 20 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Барий хлористый ВаС12 Любая 5; 20 (аэрированный) 20—25 25 100 Насыщенный раствор ==£200 s£60 20 35—100 60—100 20 80 Ькип Фторопласт-4 Винипласт, полиэтилен, фторопласт-3 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сплав хастеллой С Сталь Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Текстолит Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Бария окись ВаО Насыщенный раствор '■кип Стали 0X13, 1X13, Х17, OX 7T, 1Х17Н2, Х25Т Х28, Х14П4НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т
282 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда Сс> % Рекомендуемые материалы Бензин Любая — Бензин авиационный влажный Бензин без спирта При получении ==£300 ==£200 ==£60 ==£40 20 20—1кип. 20 ==£200 (Р= = 1,8 М«/ж2) Асбест голубой (прокладочный материал) Асбест (прокладочный и набивочный материал) Винипласт Текстолит Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; алюминий АО, АЛ2; алюминиевые сплавы АМцС, АМг5; паронит (прокладочный материал) Стали XI7, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; антегмиты АТМ-1, АТМ-1 Г, АТМ-10 Медь М2, МЗ Алюминиевые сплавы АМг2, АМг5 Бензойная кислота С6Н5СООН Любая (растворы) 20 Г/снд г£200 ==£100 s£65 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, 10Х18НЭТЛ, 0Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т; фаолит Фторопласт-4 Полиизобутилен без наполнителя Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849, 8ЛТИ; эбониты марок 1814, 1751, 1726, 2169 Продолжение Среда Сс- % Любая (растворы) =s£20 (растворы) 100 (пары) Твердая *о- °С ==£60 ==£40 — ==£375 От —30 до +100 SJ250 =s£60 1субл Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ, фторопласт-3 Винипласт Базальт плавленый, диабаз плавленый, керамика кислотоупорная, стекло известковонатрие- вое, стекло кварцевое, замазки арзамит 1 и 2, фарфор кислотоупорный, эмаль кислотоупорная Паронит (прокладочный материал) Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Медь Ml, M2; никель НП2; монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Полиизобутилен ПСГ Стали 1X13, 2X13; алюминий АО; алюминиевые сплавы АД00, А ДО. АД1 Бензол СвНв Любая (чистый бензол) Любая 20—tKun 20— tKUn s£250 ==£240 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, 0Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т; медь МЗ; латуни всех марок; алюминий АО, АЛ2 Графит и уголь формованные, стекло известко- вонатриевое, фарфор кислотоупорный, фторопласт-4 Паронит (прокладочный материал) Асбест голубой (прокладочный материал)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 283 Продолжение Продолжение Среда Сс- % 4 (насыщенная на холоде) Горяченасы- щенная До насыщения 100 j op *кип 20 80 20 Рекомендуемые материалы Стали 1X13, 0Х17Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х17Т (П<1,0 мм/год) Паронит (прокладочный материал) Алюминий А995, А99, А97, А95, А85, А8 Бифторид аммония NH4-HF 50 (раствор) 50 (пары) 80 (раствор) 80 (пары) 50 90 Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х23Н28МЗДЗТ, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), 0Х23Н28МЗДЗТ (П<1,0 мм/год) Бифторид калия KF-HF 50 (в растворе и в парах) 50 90 50 90 115 Стали Х18Х10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ Бром В г Любая (жидкий) 100 (жидкий) Сухой и влажный sg200 =^60 20 Фторопласт-4 Фторопласт-3 Сплавы хастеллой В, хастеллой С Среда С с- % Любая 100 tc, °С ^180 s£90 г^80 s£60 з=50 250—430 20— tKun sSl70 5^150 sglOO ==;60 Рекомендуемые материалы Паронит УВ-10 (прокладочный материал) Асбест (прокладочный и набивочный материал) Текстолит Фторопласт-3 Резина маслобензо- стойкая марки С-571 ЛРТИ Асбоалюминий (прокладочный материал) Графит и уголь, пропитанные фенольными смолами; антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Замазка арзамит 1 Эмаль кислотоупорная Фаолит Полиэтилен Борная кислота Н3В03 Любая Разбавленная и концентрированная fiQ Винипласт, полиэти- ~~~- лен, фторопласт-3 <65 'KUrt 20 1кип Резина техническая (прокладочный материал) Фторопласт-4 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х25Т, Х28, Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год) 1Х17Н2(П<1,0 мм/год)
284 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда сс. % 100 (сухой) 0,3; 1,0 (бромная вода) tc. «С =s=250 20 Рекомендуемые материалы Алюминий А995, АЭЭ, А97, А95, А85, А8 Свинец С4 (незначительная коррозия) Сплав хастеллой С Бромистоводородная кислота НВг Любая 5 sclO 10—20 30—40 Безводная 'кип sSlOO 40 50—85 100 50—100 — Фторопласт-4; антег- мит АТМ-1 Сплав хастеллой А (11=0,68 мм/год) Винипласт, фторо- пласт-3 Сплав хастеллой А (11=0,64 мм/год) Сплав хастеллой А (11=1,3 мм/год) Сплав хастеллой А (П=0,89 мм/год) Медь МЗ Водород Н2 100 (сухой газ и влажные пары) s£500 5=375 ===250 s-200 ==£100 «=120 s£30 Картон асбестовый (прокладочный материал) Паронит (прокладочный материал) Латуни Л62, ЛС59-1, ЛЖМц-59-1-1; медь МЗ, МЗр; стали 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 20, 20К, 22КЛ 16ГС (ЗН), 09Г2С, 10Г2;| алюминий А95, А85, А8Л А7, А6, А5, АО, А Стали ВМСт.Зсп, 10 Картон водонепроницаемый прографиченный Кожа Продолжение Среда сс- % 100 (сухой газ) tc, °c 365 s£200 sglOO s=95 s=60 Рекомендуемые материалы Паронит ЭЧ (о. с. Фторопласт-4 Полиизобутилен ПСГ, стекло кварцевое, эмаль кислотоупорная Резина техническая (прокладочный материал) Винипласт, полиэтилен, фторопласт-3 20 Полипропилен Винная кислота GjH., (OH)2 (СООН)2 Любая 5 10—50 SS10 10 'кип 5=60 /U tKtm 20 JU tKun 20 'кип 5=60 5=40 20 'кип Фторопласт-4; анте- гмиты АТМ-1, АТМ-1 Г, ATM-10 Резина техническая (прокладочный материал) Сталь Х18Н10Т Стали Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б; ферросилид! С17 Стали 1X13, 2X13, Х17 Стали 1X13 (П<1,0 мм!год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год) Полиизобутилен ПСГ Винипласт Стали Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 285 Продолжение Продолжение Среда сс- % Растворы, насыщенные на холоде 100 (сухая) 100 (влажная) tc, «С 20 =s;100 sS80 ==S60 — =^100 ^60 — Рекомендуемые материалы Сталь 1X13; винипласт Стали 1X13, 2X13, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Полиизобутилен ПСГ Винипласт Алюминий АО, А; алюминиевый сплав АД00 Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Алюминий АО, А (незначительная коррозия) Дихлорэтан СН2СЬСН2С1 100 (чистый, безводный) 100 (технический и чистый) — Влажный 20 tKUn 'кип 20 tкип 'кип :=с80 'кип Стали 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ; алюминиевый сплав АД00, АД0, АД1 Свинец CI, C2, СЗ Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10; графит и уголь формованные и графит, пропитанный фенолформальде- гидной смолой; эмаль кислотоупорная; картон асбестовый (прокладочный материал) Стали Х18Н10Т Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ; асбест голубой; фторопласт-4 Паронит (прокладочный материал) Сталь 20 Среда сс- % 10. 25, 50 (аэрированная) 20 50 75 Раствор, насыщенный на холоде 10— насыщенный раствор tc, 'С 35—100 ^100 20 tKun 'кип 60 20 tKun Рекомендуемые материалы Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П=1-=-3 мм/год) Винипласт, полиизобутилен ПСГ Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Глицерин СНОН (СН2ОН)2 Любая — Растворы sglOO ==с60 =^30 20, 100 20 Фторопласт-4, полиизобутилен ПСГ Винипласт, полиэтилен, полипропилен, фто- ропласт-3 Резина техническая (прокладочный материал) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Алюминий АО, А, АЛ2 Двуокись углерода С02 Любая Водные растворы 'кип <Лмп =£50 s£70 s£60 ==с40 Фторопласт-4 ФерросилидС15, сплав МФ-15 Текстолит Пластикат полихлорвиниловый Полиизобутилен ПСГ Винипласт
286 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда Сс- % tc, -с Рекомендуемые материалы Дихлорэтилен СНС1-СНС1 — 20 tKUn Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Дубильная (дигалловая) кислота 1—10 10 25 (аэрированная) 50 Насыщенный раствор 20 80—tKun 35—100 'кип 20 1кип Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 1X13 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х18Н10Т(П<1,0лш/го<Э), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Едкий натр (каустическая сода) NaOH Любая 20—сКип Чугуны СЧЩ-1, СЧЩ-2; графит и уголь формованные; фторо- пласт-4 Продолжение Среда сс- % Любая ~0,15 1 4 5 5—10 «S8 8—40 10—50 10—30 10—20 10—15 10 tc. °с г^70 — 20 20 Ткип 20 «£40 20 ^100 100 60 20 1кип sglOO 90 Рекомендуемые материалы Резины для гуммирования марок 1976-М, 2566, 4476 и эбониты марок 1751, 1726 Асбест (прокладочный и набивочный материал) Свинец CI, C2, СЗ Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Медь Ml, M2; никель HI Резина техническая (прокладочный материал) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; никель HI; мо- нель НМЖМц 28-2,5-1,5 Стали 1X13, 2X13 Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год) Полипропилен Сплавы 75Х28Л, 185Х34Л Стали ВМСт.Зсп, Ст.5, 10, 20, 20К, 40Х, 3X13, Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год) Сплавы 75X28 Л, 185Х34Л Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 287 Продолжение Продолжение Среда сс- % 15 =^20 20 25 ==с30 30 tc, °с *кип =^100 ==;60 50 *кип ^80 55=105 =^80 20 20-W 'кип sglOO 20 Рекомендуемые материалы Сплавы 75Х28Л, 185Х34Л Стали Х17, Х28 Стали 1X13, 2X13 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 мм/год) Керамика кислотоупорная Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Асбовинил с антофи- литасбестом Стали 1X13, 2X13 Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 1X21Н5Т (П<1,0 мм/год), 0Х21Н5Т (П<1,0 мм/год), 0Х21Н6М2Т (П<1,0 мм/год), Х18Ш0Т(П<1,0лш/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т Среда Сс> % 'с- °С 30—40 31—70 ^40 40 40—60 ==£50 50 100 =гс90 s£40 г=;140 100 90 150—320 90 60 100 =е=65 20 ==с120 100 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год). Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лш/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Винипласт, полиэтилен, полиизобутилен ПСГ Резина техническая (прокладочный материал) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Паронит (прокладочный материал) Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год Пластикат полихлорвиниловый Стали Х17 (П<1,0 мм/год), Х28(П<1,0 мм/год) Пластикат полихлорвиниловый Асбовинил с антофи- литасбестом Сталь Х17Н13М2Т Стали Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0иш/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 мм/год); полиизобутилен ПСГ
283 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда сс, % 50 50—60 5^60 60 70 220 г/л "г- 640 г/л 290 г/л 90 98 (расплав) 100 (расплав) te, "с 90 20 90 60 =~=60 120 90 'кип ==£100 90 20 100 80—85 300 400 500 ==£480 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Полиэтилен Стали Х17 (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Винипласт, полиэтилен, полиизобутилен ПСГ Полиизобутилен без наполнителя Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 лш/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Резина техническая (прокладочный материал) Паронит ПХ 2-61, паронит 9-1-СКФ Резина техническая (прокладочный материал) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<1,0 мм/год) Чугун СЧЩ-1 (П<1,0 мм/год); СЧЩ-2'(П= 1-^-3 мм/год) Никель Hi Сталь ВМСт.Зсп (П<1,0 мм/год) (сталь склонна к охрупчива- нию) Продолжение Среда Сс- % Разбавленные водные растворы tc, °с 20—tKun sclOO От +100 до —30 20 Рекомендуемые материалы Диабаз плавленый, картон асбестовый щело- честойкий (прокладочный материал). Паронит (прокладочный материал) Асбовинил с аптофи- литасбестом Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Древесина, эмаль кислотоупорная Едкое кали КОН Любая (водные растворы) «=5 5 10 10—50 20—50 20—25 20 tKun ^120 s£90 sS70 ^50 20 'кип 20 20—'кип ЧугуныСЧЩ-1,СЧЩ-2; графит и уголь формованные Стали Х28, Х28АН, Х28Н4; фторопласт-4 Сталь Х25Т Резины для гуммирования марок 1976-М, 2566, 4476 и эбониты марок 1751, 1726 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Стали 0X13, 1X13 Винипласт Ферросилид С15 (П<1,0 ми/год) Стали ВМСт Зсп, 1X13, 2X13, 3X13, 40Х, Х18Н10Т Ферросилид С15 Стали Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ Стали 1X13, 2X13, Х17, Х28
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 289 Продолжение Продолжение Среда сс- % 20 25 30 sS40 40—48 40 «£50 50—60 50 tc, 'С ===50 20 *КШ1 20 ^60 SS40 220 20 s£60 1кип =<=100 sc35 28 Рекомендуемые материалы Чугун СЧЩ-1 Чугун СЧЩ-2 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали ВМСтЗ сп, 1X13, 2X13, 3X13, 40Х, Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Полиизобутилен ПСГ Винипласт, полиэтилен Паронит (црокладоч- ный материал) Сталь Х18Н10Т, латунь Л070 1 Фарфор кислотоупорный Винипласт, полиэтилен, полиизобутилен ПСГ Стали 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 мм/год), XI7 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 лш/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), X18Н1 ОТ (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Полиизобутилен ПСГ Медь Ml, M2, МЗ Стали ВМСт 3 сп, Ст 5, 10, 20, 20К; монель НМЖМц28-2,5-1,5; никель HI, титан ВТ1 0, ВТ1-00, ВТ1-1 Среда се. % 50 60 68 98 (расплав) Концентрированные растворы Разбавленные водные растворы Плотность 1,24 *с- °с 20 ^60 120 100 <500 s£400 sclOO ^60 20 tKun s£60 20 От —3D до +100 80—90, Рекомендуемые материалы Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Полиизобутилен ПСГ Стали 0X21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Никель НП2 Чугун СЧЩ-1 (П<1,0 мм/год) Фторопласт-4 Винипласт, полиэтилен Картон асбестовый кислотощелочестойкий, паронит (прокладочные материалы) Полиэтилен Эмаль кислотоупорная Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Сталь ВМСт.Зсп (11=0,22 мм/год); титан ВТ 1-00 19 А А Лащинекий и А Р Толчинский
290 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда <v % 17 Концентрированный раствор Разбавленный раствор tc. °С s£40 20 Рекомендуемые материалы Пластикат полихлорвиниловый Медь Ml; резина техническая Медь Ml Железо сернокислое (окисное) Fe^ (S04)3 • 9НаО Любая 5— насыщенный раствор 10— насыщенный раствор 10 Насыщенный раствор 20—t/cun 'кип SS65 ^60 ==£40 20 'кип Свинец CI, C2, СЗ, ССуЗ Фторопласт-4 Винипласт Полиэтилен, полипропилен, фторопласт-3 Сплав хастеллой С Сталь 1X13 Сталь Х17Н13МЗТ Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год) Железо хлорное FeCl3-6H20 Любая 20 tKun s=t60 Фторопласт-4; анте- гмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Полиэтилен, полипропилен, фторопласт-3 Среда се. % Плотность 1,40' Плотность 1,50 *с °с 80—90 Рекомендуемые материалы Сталь ВМСт.Зсп (П=0,24 ми/год); титан ВТ1-00 Сталь ВМСт.Зсп (П=0,57 мм/год) Железо азотнокислое Fe (Ж)3)з-9Н20 Любая ^200 ^60 20 Фторопласт-4 Полиэтилен, полипропилен, фторопласт-3 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х13Н28МЗДЗТ Железо сернокислое (закисное) FeS04-7HzO Любая 1 5 10 Ю; насыщенный раствор 20—(кип SS200 ==с60 100 20 ^40 94 20 ^кип Свинец CI, C2, СЗ; сплав хастеллой С; ан- тегмиты ATM-1, ATM-1 Г, АТМ-10; графит, пропитанный фенолформаль- дегидной смолой Фторопласт-4 Полиэтилен, полипропилен, фторопласт-3 Алюминий АО (П<1,0 мм/год) Алюминий АО Резина техническая (прокладочный материал) Медь Ml, М2, МЗ, МЗР (П<0,5 мм/год) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; алюминий АО, АЛ2 Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0.»ш/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 291 Продолжение Продолжение Среда сс % Пары Кристаллический tc. °с 60 50 20 Рекомендуемые материалы Стали 1X13, 2X13, Х17, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь Х18Н10Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Калий азотнокислый KN03 Любая Расплавленный Разбавленные растворы Растворы, насыщенные на холоде Растворы 20 1кип г£200 г£100 550 г^60 <40 — ^60 100 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Фторопласт-4 Фторопласт-3 Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Полиизобутилен ПСГ Винипласт Медь Ml, M2 Полиизобутилен ПСГ, винипласт Алюминий АО, А Калий бромистый КВг Любая 1—10 ^200 ==:100 г£50 Фторопласт-4 Фторопласт-3 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Среда сс. % 1 Растворы ==^40 Раствор, насыщенный на холоде 5—75 tc. 'С 20 — 95 60—100 60 г?60 Рекомендуемые материалы Стали Х17 (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лел/гоа), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), X18Н1 ОТ (П<1,0 мм/год). (У всех сталей точечная коррозия) Сплав хастеллой С Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ 1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 Полиизобутилен ПСГ Винипласт Сплав хастеллой С Йод Jij Любая 100 (сухой газ) Пары 0,1 (водный раствор) Настойка Растворы ^200 «J250 20 70 Фторопласт-4 Алюминий А95, А85, А8, А7, А6, А5, АО Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО (незначительная коррозия) Алюминий АО, АЛ2 Полиэтилен, полипропилен Пластикат полихлорвиниловый (о. с.) Йодоформ CHJ3 Любая W ^60 Алюминий АО, А; фторопласт-4 Фторопласт-3
292 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕ НИИ Продолжение Продолжение Среда се. % 5 Разбавленный раствор Раствор, насыщенный на холоде <с-°С 20 «:60 «£100 ^60 Рекомендуемые материалы Алюминий АО, АЛ2 Полиизобутилен ПСГ, винипласт Полиизобутилен ПСГ Винипласт Калий двууглекислый КНСОэ , Любая 5 10 20 60 85 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, XL8H10T, Х17Н13М2Т Сталь ВМСт Зсп ! Калий двухромовокислый К3СгОт Любая 10 15 20 25 ^40 s£200 20 90 20 tкип 20 «С40 Фторопласт-4 Алюминий АО, АЛ2 Свинец С1, С2, СЗ, С4 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали X18HJ0T, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 1X13, 2X13, Х17 Винипласт Калий йодистый KJ Любая Водный раствор sg200 s£60 20 Фторопласт-4 Винипласт Стали Х18Н10Т, X17HI3M2T, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Среда С с- % Растворы kj+j2 Расплавленный tc. 'С 20 Г/сил 800 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т Никель НП2 (11=1,2 мм/год) Калий кислый виннокислый KHC4H4Oe Любая Концентрированный раствор 5— насыщенный раствор Насыщенный раствор ^200 *кип s£l00 'KUrt 100 Фторопласт-4 Алюминий АО (П<1,0 мм/год) Никель HI Стали Х18Н10Т (П=1ч-3 мм/год), Х17Н13М2Т (П= 1ч-3 мм/год) Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Калий кислый сернистокислый KHS03 2 ^90 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Калий кислый сернокислый KHS04 2—15 20 Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год). Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Калий марганцовокислый КМп04 Любая (растворы) 20 f/шп Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 293 Продолжение Продолжение Среда сс- % «Сб 6 18 Плотность 130 г/л tc. °с ==£40 60 ^200 60 20 40 s£90 Рекомендуемые материалы Винипласт Винипласт (ос) Фторопласт-4 Полиэтилен Полиизобутилен ПСГ Винипласт Резина техническая (прокладочный материал) Калий сернокислый K2S04 Любая 10 13,8 Насыщенный раствор Расплавленный 2и tKun 20 ^кип 85 ==£60 — Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 1X13, 2X13 Стали 1X13 (П=1,04 мм/год), 2X13 (11=1,18 мм/год) Сталь ВМСт Зсп Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Свинец С4 Калий углекислый (поташ) К2С03 Любая 13,8 Растворы ^200 ^80 s£60 85 20—W Фторопласт-4 Текстолит Винипласт, полиэтилен Сталь ВМСт Зсп Стали 0Х18Н12Б, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Среда сс- % Растворы Насыщенный раствор 50 Влажный Расплавленный *е- °с *кип 20 120 'кип 20 900 [ Рекомендуемые материалы Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17; алюминий АО (незначительная коррозия) Сталь ВМСт.Зсп; чугун СЧЩ-1 (11=1,88 мм/год), СЧЩ-2 (11=1,7 мм/год) Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Алюминий АО (незначительная коррозия) Сталь Х17Н13М2Т (П=1^-3 мм/год и точечная коррозия) ' Калий хлористый КО Любая 0,5—1,5; 4—8 35 ^200 s£80 8 20 50 'кип Фторопласт-4 Текстолит Свинец С1, С2, СЗ, С4 Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) (точечная коррозия) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у сталей всех марок — точечная коррозия) Стали Х18НШТ (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год)— (точечная коррозия)
294 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % Разбавленные растворы Концентрированные растворы Растворы, насыщенные на холоде tc,°c 60 20 20 =$80 =$60 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ Алюминий АО, А (незначительная коррозия) Алюминий АО, А Полиизобутилен ПСГ Винипласт Калий щавелевокислый К2С,04 Любая 20—tiain 20 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х25Т, Х28 Кальций азотнокислый Са (N03)2 Любая 0,8 10 Насыщенный Расплавленный 20 20—tKun =$200 20 100 148 Винипласт Сталь Х18Н10Т Фторопласт-4 Алюминий АО, А Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Кальций кислый сернистокислый CaHSO, Водный раствор — 1кип 200 =2,0 Мн/м2) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Сталь Х17Н13М2Т Среда се. % 36 Насыщенный раствор Растворы, насыщенные на холоде 1 Разбавленные растворы Растворы Расплавленный tc, °с 111 20—tKun 100-W *кип 100 20 =$100 =$60 60 40 — 800 850 Рекомендуемые материалы Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сплав МФ-15 (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год) Никель НП2 Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т Полиизобутилен ПСГ Винипласт Полиизобутилен ПСГ Винипласт Латуни всех марок (незначительная коррозия) Сталь Х18Н10Т (П=1,4 мм/год); никель НП2 (П=0,8 мм/год) Сталь Х18Н10Т (П=2,4 мм/год) Калий цианистый K.CN Любая =$10 20 =$40 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Винипласт
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 295 Продолжение Про должение Среда сс, % 42 (насыщенный на холоде и горяче- насыщенный) 42 (насыщенный на холоде) {Разбавленный раствор Растворы Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде Сухой кристаллический '„■ °с tiain 100 20 60 40 20 (кип 100 20 60 20 Рекомендуемые материалы Стали Х17Н13М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0XI7T (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лж/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18НЮТ (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лш/аод), Х28 (П<1,0 мм/год) Полиизобутилен ПСГ Винипласт, полиэтилен Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой С Стали Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13МЗТ (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т (точечная коррозия) Полиизобутилен ПСГ, винипласт Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т (у всех сталей — точечная коррозия) Карболовая кислота (фенол) С6Н5ОН <100 20 'кип 20 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 0X13, 1X13 Среда сс. % te. "С Рекомендуемые материалы Кальций сернокислый CaS04 Любая Насыщенный раствор ^100 20 Свинец С4 Стали 0Х17Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; алюминий АО Кальций хлористый СаС12 Любая 3 (содержащий 1% НС1) 3 (содержащий 1% НС1 и 1% H2S) 5 5 (аэрированный) 10—20 25 40 и 55 (со взвешенными частицами NaCl и CaS04) 55 (насыщенный NaCl и CaS04) ^200 «£70 80 70 20 35—100 ^50 20 112 Фторопласт-4 Пластикат полихлорвиниловый Титан ВТ 1-0. ВТ 1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т (у всех сталей — точечная коррозия) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год). 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лш/ге>а), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) — (у всех сталей — точечная коррозия) Алюминий АО, А Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1
296 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда св. % Концентрированная неочищенная 1-75 ^90 Разбавленный и концентрированный раствор Техническая te. "С AJ 'кип ^70 ^45 5^60 ==:100 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО; алюминиевые сплавы АД00, АД0 Винипласт (о. с), по- лиизобутилен ПСГ (о. с.) Фторопласт-4 Сплав МФ-15 (антихлор) Кремнефтористоводородная кисюта H,SiFe Любая 100 (пары) ^32 s£25 s=S20 (водные растворы) =s=10 20—'кип «£65 200 ^100 ^60 ^70 От —30 до +100 ^40 Фаолит Т (графолит) Резины для гуммирования марок 829,1976-М, 2566, 4476, 4849 и эбони- ты марок 1751, 1726 Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т(П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год), 0Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ, полихлорвиниловый пластикат Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Керамика кислотоупорная Среда сс- % ^1 6,5 Разбавленные растворы Концентрированные растворы tc, 'С ==^40 40 20-W ^0 'кип ^100 Рекомендуемые материалы Сталь 0Х21Н6М2Т Латуни всех марок (незначительная коррозия) Картон асбестовый (прокладочный материал) Картон асбестовый (прокладочный материал) Паронит УВ-10 (прокладочный материал) Лимонная кислота СН2-С-СН2-С (ОН)-(С02Н)-СН2-С02Н Любая Разбавленный раствор ^15 1—50 1—10 ===ю 1 5—10 <С$кип =^100 50 ^60 20—'кип 20 20 40 ^0- tKun 20 'кип 20 'кип Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Полиизобутилен ПСГ, фторопласт-4 Текстолит Сталь 0X21Н5Т Сталь Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ, 0Х18Н12Б Алюминий АО, А Винипласт Сталь Х18Н10Т Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 Стали Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 лш/год) Стали Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 297 Продолжение Продолжение Среда се. % 25 25, 50 (аэрированная) 50 50 (аэрированная) 95 Раствор, насыщенный на холоде Раствор, насыщенный при 100°С tc, «с 'кип 35—100 20 20—40 'кип 20—140 60 'кип Рекомендуемые материалы Сталь Х17Н13М2Т Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 яле/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Сталь 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Винипласт Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год) Магний сернокислый MgS04-7H20 Любая ^0,024 10 ^200 20 200 s£60 20 Фторопласт-4 Сталь 30 (11=0,384 мм/год) Сталь 30 (11=0,258 мм/год) Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28; алюминий АО, АЛ2 Среда се. % 5 10 10 (аэрированная) 15 15 (аэрированная) 25—50 25 tc. °с 20-tKun 60—70 140 =0,3 Мн/мг) 20 40 60 85—'кип 35—100 60 50, tKun 20 'кип 20—85 85 20 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО, А Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год) Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, алюминий АЛ2 Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Полипропилен, винипласт (о. с.) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т; ферроси- лид С15 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Ферросилид С15 Ферросилид С15 (П<1,0 мм/год) Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1 Х17Н2(П<1,Ожя/год), Х28 (П<1,0 мм/год)
298 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда Сс< % 10 50 (содержащий о2) Растворы Разбавленные растворы Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде te. °С *кап 60—70 20 Скип ^100 60 40 5^60 20 ^100 ==с60 Рекомендуемые материалы Алюминий АО (П<1,6 мм/год) Алюминий АО, А Свинец С4 Никель НП2 Полиизобутилен ПСГ Винипласт Титан ВТ1-0 (П<0,13 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Полиизобутилен ПСГ Винипласт Магний углекислый MgC03 Насыщенный раствор Влажная масса 20 Стали 1X13, 2X13, Х17, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; алюминий АО, А Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Магний хлористый MgCl2 Любая ^0,19 2,5 ==с200 ^60 200 20 Фторопласт-4 Пластикат полихлорвиниловый Латунь Л62 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Среда св. % 5; 20 (аэрированный) 10—30 15 19 42 42 (аэрированный) 60 Разбавленные растворы Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде 'с- °С 35 *кип 20 (кип 135 *кип 20 sg60 ==^40 85 60 Рекомендуемые материалы Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Стали Х28, 0X21Н5Т (точечная коррозия) Сталь Х18Н10Т (точечная коррозия) Стали 2X13. Х15Н9Ю, Х18Н10Т; титан ВТ1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1; титановый сплав ОТ4 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Алюминий АО, А Полиизобутилен ПСГ Винипласт Стали 2X13, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Винипласт Марганец сернокислый MnS04 Любая 20 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Марганец хлористый МпС15 10 20 Стали XI7, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т (у всех сталей — точечная коррозия)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 299 Продолжение Продолжение Среда се. % Насыщенный раствор te. «с 20—130 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Малеиновая кислота СНг (СООН), Любая 1 5—50 20—45 35 50 Раствор, насыщенный на холоде =5=60 20 100 90 40 100 ==S40 80 Фторопласт-4 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, ATM-10 Винипласт Стали 1X13; 2X13, Х17 Винипласт Полиизобутилен ПСГ Медь азотнокислая Си (NOs)2 Любая 20—*кип Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Медь мышьяковистая Cu3As2 Любая 20 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Медь сернокислая CuS04-5H20 Любая 20—1кип ^200 20 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Фторопласт-4 Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Среда сс- % 10 50 5; 20 5; 20 (аэрированный) tc, °с ticun 20—tKUn 100 35—100 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т (точечная коррозия) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Масляная кислота QjH,COOH Любая 5^0,5 1—50 1 20 50—70 Концентрированный раствор Техническая (плотность 0,964) 20—tKun ^'кип 20 50 20 50 20 60 20—tKUn 20—150 150 tnun Стали Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Алюминий АО (П=0,4 мм/год) Алюминий АО (П=0,15 мм/год) Алюминий АО; алюминиевый сплав АД0 Медь МЗ Винипласт, полиизобутилен ПСГ (о. с.) Алюминий АО (П=0,18 мм/год) Алюминий АО (11=0,15 мм/год) Алюминий АО Алюминий АО (11=0,2 мм/год) ФерросилидС15, сплав МФ-15 (антихлор) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Стали 1X13, 2X13, Х17, Х18Н10Т Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ
300 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % Разбавленные растворы Растворы, насыщенные на холоде *с- °С ^60 <40 ^100 ^60 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ Винипласт Полиизобутилен ПСГ Винипласт Медь углекислая CuC03 Насыщенная в 5%-ном растворе NH3 20 Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Медь уксуснокислая Си (QjHjOab Насыщенный раствор 20 *кип Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, JX17H2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Медь хлорная CuCI2 Любая 5 20—(кип 20 Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, ATM-10 Сталь Х18НЮТ Медь цианистая Си (CN)2 Насыщенный раствор 20 (кип 20 Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13 Молочная кислота СН3-СН (ОН)-СООН Любая 20—(кип Базальт плавленый, диабаз плавленый, замазка кислотоупорная (о. с), керамика кислотоупорная, стекло из- вестковонатриевое, стекло кварцевое, фаолит, фарфор кислотоупорный Среда Сс- % Любая 0,5 1 1,5— концентрированная 1,5—10 1,5 <5 5 *с- °С <L.*Kun s£45 ==С60 20 20—50 20 65 (кип 20 (кип 20—(кип 20—50 50—80 (кип Рекомендуемые материалы Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Текстолит Фторопласт-4 Алюминий АО, А, АЛ2 Стали Х17, 0Х17Т, Х25Т, Х28, 1X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год) Медь МЗ Медь МЗ (11=0,3 мм/год) Сталь Х18Н10Т (П=0,1-=-3,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, Х17Н13МЗТ, Х17Н13М2Т Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 1X13 (П<1,0 мм/год), XI7 (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т Сталь 0Х21Н6М2Т Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т Сталь Х18Н10Т Сталь Х17Н13М2Т
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 301 Продолжение Продолжение Среда сс, % 5£10 10 10— концентрированная 10—90 10, 25, 50, 85 10, 25, 50, 85 (аэрированная) s;20 20 25 50 tc, -с sS40 20—75 s£60 '5, tKun 90, 100 'кип s^90 'кип 35—100 20 Ткип 20 г^60 s£90 <50 sglOO sg90 Рекомендуемые материалы Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Полиизобутилен ПСГ, винипласт (о. с.) Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Стали 0Х21Н6М2Т, XI7H13M2T Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) ФерросилидС15, сплав МФ-15 (антихлор) Древесина бакелизи- рованная Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<Х),3 мм/год), титан ВТ 1-00 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 (прокладочный материал) Картон асбестовый (прокладочный материал) Полипропилен Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 1Х21Н5Т, 0X21Н5Т, Х18Н10Т Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Сталь Х18Н10Т Среда сс. % 50 75 80 90 Концентрированная кислота Разбавленные и концентрированные растворы tc.°c ^50 <50 20 s^lOO 20 50 tKun 90 Рекомендуемые материалы Стали 1X21Н5Т, 0X21Н5Т Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО, АЛ2 Полиизобутилен ПСГ Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 лш/зод) Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Цемент серный Мочевина (карбамид) СО (NHa)2 Любая (водные растворы) Расплав, содержащий аммиак s£l0 33 55—65 *" *кип 20 — г£б0 ^40 ===60 s£ll0 20 Керамика кислотоупорная, эмаль кислотоупорная Стали 1X13, 2X13, Х17, Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ ФерросилидС15; сплав МФ-15 (антихлор) Полиизобутилен ПСГ Винипласт Винипласт, полиизобутилен ПСГ Стали 0X21Н5Т, 1Х21Н5Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т
302 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % 70 80 90 Расплавленная (55—65)%, содержащая (0,35—0,89)% NH3 Мочевина в стехио- метрическом плаве 6 (с избытком Н20) 6 (с избытком NH3) 12 (с избытком НгО) 12 (с избытком NH3) 12 (+20% Н20) tc, -с 90 135 110—120 ПО 190 200 165 165 165 (Р= =30 Лан/ж2) 165 165 =60 Мн/м?) 185 (р= =30 Мн/м2) 185 (Р= =60 Мн/м2) 200 (Р= =60 Мн/м2) (р=20- -4-60 Мн/м2) Рекомендуемые материалы Паронит (прокладочный материал) Сталь Х18Н10Т Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Стали 0Х21Н5Т (11=0,44 мм/год), 0Х21Н6М2Т (11=0,44 мм/год), X18Н ЮТ (П=0,44 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (11=0,65 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=0,215 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=0,286 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=0,182 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (11=0,506 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=0,154 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (11=0,199 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (11=0,214 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=0,421 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=0,806 мм/год) Среда сс- % 25 (с избытком NH3) Расплавленная Расплавленная, содержащая CS2 Расплавленная, содержащая Н20 tc, °с 165 190—240 240 190—240 190 70—80 Рекомендуемые материалы Сталь Х17Н13М2Т (11=0,19 мм!год) Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Сталь Х17Н13М2Т (11=0,823 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь Х17Н13М2Т (П=0,443 мм/год) Стали 0X21Н5Т, Х18Н10Т Муравьиная кислота НСООН Любая BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов 0,5 20—tKUn <^кип ^170 s?90 €=60 5=50 20 70 Антегмиты ATM-1. АТМ-1Г, ATM-10; керамика кислотоупорная, стекло известково-на- триевое, фарфор кислотоупорный, эмаль кислотоупорная, фторопласт-4 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Замазки арзамит 1 и 2* Цемент серный Эбониты марок 1751, 1726 Сталь Х28Н4 Ферросилиды С15, С17 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 303 Продолжение Продолжение Среда се. % 10—89 10—50 10, 25, 50, 90 10, 25, 50, 90 (аэрированная) 10 (аэрированная) 15 ^20 t °с 20— tKun <70 20 (кип 35—100 70 ^70 ==с60 *" 'кип 25 30 40 s=40 40 s^lOO =SC70 20 (кип 65 (кип 20 'кип 20 Рекомендуемые материалы Сплавы хастеллой В, хастеллой С ФерросилидС15; сплав МФ-15 (антихлор) Стали 1X13, 2X13, Х17 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-00, ВТ1-0 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сплав хастеллой Д (11=0,46 мм/год) Сталь 1Х17Н2 Резина кислотощело- честойкая марки 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Сплав хастеллой С Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Сталь Х18Н10Т Стали Х17, 0Х17Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/аод) Сталь 0Х21Н6М2Т (П<1,0 мм/год); сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<4,0 мм/год) Сплавы хастеллой С, хастеллой В (П<1,0 мм/год) Сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Фаолит Алюминий АО Среда сс. % 1 2 3, 10, 20 ^5 5—60 5 5^10 10 20—(кип ^40 20 =5=100 20 г£80 200 140 100 20 (кип sglOO ^70 40 20 Рекомендуемые материалы Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО, А; алюминиевый сплав АД00 Асбест, паронит (прокладочный материал) Титановый сплав ВТЗ-1 Стали 0Х21Н6М2Т, XI7H13M2T (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т, 0Х21Н5Т Сталь Х18Н10Т Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Стали 0Х23Н28МЗДЗТ, Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), сплавы хастеллой В, хастеллой С Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Сплав хастеллой С Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь 0X21Н5Т; алюминий АЛ2
304 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ? ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % 45 ^50 50 50 (аэрированная и неаэриро- ванная) 50—100 60 s=75 80 tc. -С s£40 s£60 <40 «gl00 20 140 'кип 95 20 'кип 65 *кип 50 s=70 *кип г^40 Рекомендуемые материалы Стали Х17, 0Х17Т Полиизобутилен ПСГ, винипласт (о. с.) Винипласт Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Сталь 0X21Н5Т Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой С Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-0; титановые сплавы ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 Стали Х18Н10Т, 10Х18НЭТЛ, 0Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Стали Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13МЗТ (П<1,0 мм/год) Сплавы хастеллой С, хастеллой В (П<1,0 мм!год) Сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Алюминий А95 (П<0,68 мм/год), А85 (П<0,68 мм!год), А8 (П<0,68 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Сплав хастеллой С; сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сталь 1Х17Н2 Среда сс. % г==85 85 86 86 (аэрированная) 89 ^90 90 89—99 ^98 98 100 tc, °С 95 sg70 г^120 sgllO — 70 bo tKun sglOO sg60 s£40 20 40—80 20 *кип Рекомендуемые материалы Титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ОТ4 Стали Х17, 0Х17Т, сплав хастеллой С Стали XI7H13M2T, Х17Н13МЗТ Сталь 0Х2Ш6М2Т Титан ВТ1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1; титановый сплав ВТ5 Сплав хастеллой Д (П=0,46 мм/год) Сплавы хастеллой В, хастеллой С Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм!год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0X13 (П<1,0 мм!год), 1X13 (П<1,0 мм!год) Резина техническая (прокладочный материал) Алюминий А95 (П<0,13 мм!год), А85 (П<0,13 мм!год), А8 (П<0,13 мм!год) Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм!год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 305 Продолжение Продолжение Среда сс- % 100 Концентрированные растворы tc.'C ^60 20 s£l00 20 Рекомендуемые материалы Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х25Т(П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Алюминий АЛ2: по- лиизобутилен ПСГ, винипласт ФерросилидС15, сплав МФ-15 (антихлор) Алюминий А8 (П<0,16 мм/год) Натрий азотнокислый NaNOj Любая ^Разбавленные растворы Расплавленный Расплавленный с примесью NaN02, KNOsj, KN03 20-tKun ^200 ==£60 >100 (кап 360 310 — Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Фторопласт-4 Винипласт, пластикат полихлорвиниловый Алюминий АО, А Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, Х18Н10Т Никель НП2 Алюминий АО Среда сс. % tc. "С Рекомендуемые материалы Натрий борнокислый NaB40? Насыщенный раствор 5 Расплавленный 20 — Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Алюминий АО, А, АЛ2 Стали 1X13, 2X13, Х17, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Натрий бромистый NaBr 10 20 20 80 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Натрий двууглекислый NaHC03 Любая s£60 Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28,0Х21Н5Т, Х18Н10Т Натрий кислый сернистокислый NaHS03 Любая 5—40 0,2 10 50— насыщенный раствор Разбавленный раствор Раствор, насыщенный на холоде «с200 20 100 20 20 tKun =560 ^40 «S80 =sS60 Фторопласт-4 Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Алюминий АО, А Полиэтилен Сталь Х18Н10Т Полиизобутилен ПСГ Винипласт Полиизобутилен ПСГ Винипласт 20 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
306 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс. % V °с Рекомендуемые материалы Натрий кислый сернокислый NaHS04 Любая 2 5 10 Растворы Расплавленный SS200 20-W ^85 20 ^85 20-/гап ^50 20 ^100 200 Фторопласт-4 Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Стали 0X21Н5Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО, А, АЛ2 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т Сплав МФ-15 (антихлор) Натрий кремнекислый Na2Si03 Растворы Насыщенный раствор 10 (нейтральный раствор) Раствор (плотность 1,025) 20 20—1кип sg60 20 85 20 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17ШЗМ2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Алюминий АО, А Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм1год) Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, Х18Н10Т Среда сс, % 4 ОГ Рекомендуемые материалы Натрий сернистый Na2S Любая 0,24, содержащая 1% S 2—15 6,5 10 25 50 Разбавленный раствор Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде =^200 *0—'кип 50 20 5SS30 20-W 20 ?кип =5^60 40 20 ^60 Фторопласт-4 Антегмиты АТМ-1, А1М-1Г, АТМ-10 Алюминий АО (П = 0,27 мм/год) Алюминий АО Резина техническая (прокладочный материал) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X17,0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 1X13, 2X13, Х17, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали Х25Т, Х28, Х14 Г14НЗТ, 0Х21Н5Т, 0Х2Ш6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Полиизобутилен ПС Г Винипласт Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т(П<1,0лл/гоа) Полиизобутилен ПСГ, винипласт Натрий сернистокислый Na2S03 Любая ^60 20 Винипласт Медь М2, МЗ, МЗр
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 307 Продолжение Продолжение Среда се. % 5—50 10 25—50 25 (водный раствор) 25— насыщенный раствор 50 Насыщенный раствор Растворы '«. °С (кип 20 ^200 20 Скип 20 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО, А Фторопласт-4 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; ферроси- лид С15 (П<1,0 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Свинец CCyl, CCy2; монель НМЖМц28-2,5-1,5 Натрий серноватистокислый Na2Sa03 Любая 16—25 25 (водный раствор) 20 с Кип Скип Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Стали 0Х17Т, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Натрий сернокислый Na2S04 Любая — s£80 ==с65 Фторопласт-4 Полиизобутилен ПСГ Пластикат полихлор- виниловый Среда сс. % Любая 0,23—2 5 10 10— концентрированный раствор 20 25 30 Разбавленный раствор и сухая соль Насыщенный раствор Раствор, насыщенный при +15° С 37 (горяченасы- щенный раствор) Раствор плотностью 1,13 tc, "С 20 Скип 8 20 20 'кил 20 *кип 100 ==с50 20 *кип *кип 100 Рекомендуемые материалы Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Свинец CI, C2, СЗ Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х2Ш6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали ВМСт.Зсп, 10, 20, 20К, 0Х17Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; алюминий АО Алюминий АО, А Алюминий АЛ2 Стали 0Х17Т,ОХ21Н5Т 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Текстолит Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 1X13, Х17 Стали 0Х17Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Ферросилид С15 20*
508 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда С с- % 'е- °С Рекомендуемые материалы Натрий уксуснокислый CH3COONa Горяченасы- щенный раствор Растворы 'кип — Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Сталь Х18Н10Т; сплав МФ-15 (антихлор) Натрий фосфорнокислый Na,jPC>4 Любая Растворы Насыщенный раствор Раствор, насыщенный при +20° С 0,5—3 8 20—tKun 20 20—Ъкип. 30—40 18 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Сталь Х18Н10Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Резина техническая (прокладочный материал) Никель HI; монель НЛЩМц 28-2,5-1,5 Натрий фтористый NaF 5 10 Насыщенный раствор 20 — 85 \ *Т**\ 7ТТТ Х17 (П< 1,0 мм/год), 0Х17(П<3 1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0мм/год), Х18Н10Т(П<1,0лш/год) Алюминий АО, AJI2 (местная коррозия) Стали 2X13, Х18Н10Т Среда сс- % tc, °с Рекомендуемые материалы Натрий углекислый Na2C03 Любая -0,05 0,2 1—20 5— насыщенный раствор 10,6 20 -22 Насыщенный раствор 20—40, содержащий 0,025% жидкого стекла 31 (горяченасы- щенный раствор) Расплавленный sglOO й=80 ^65 sc60 20—tKun 20 194—208 ^100 *кип 104 85 *кип 80 104 60 20 'кип 900 Фторопласт-4 Текстолит Пластикат полихлорвиниловый Винипласт, полиэтилен Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Алюминий АО (П =0,48 мм/год) Медь МЗ (незначительная коррозия) Никель HI Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Чугуны СЧЩ-1, СЧЩ-2 (П=0,13 мм]год) Сталь ВМСт Зсп Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь 1X13, ферроси- лид С15; сплав МФ-15 Сталь ВМСт Зсп Винипласт Алюминий АО Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; никель HI
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 309 Продолжение Продолжение Среда сс. % tc. °с Рекомендуемые материалы Натрий хлористый NaCl Любая 3—10 3 (аэрированный) 3 (насыщенный раствор) 5-30; 34,5 5-8 10 20 20 (насыщенный су 20—tKun =S=60 ^0 Г/ш/2 35 1кип 20—100 20—25 ==£40 20 1-кип. 20 88—99 90—92 Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10; графит, пропитанный фенолфор- мальдегидной смолой; фторопласт-4 Винипласт, пластикат полихлорвиниловый Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17 (П<1,0 лш/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лш/год), Х28 (П<1,0лш/год) — у всех сталей — точечная коррозия Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Сталь Х18Н10Т Резина техническая (прокладочный материал) Стали 1X13, 2X13, 3X13, Х17, Х18Н10Т, ферросилид С15 Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т (точечная коррозия) Стали 0Х21ВДТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0лш/год), Х25Т (П<1,0 мм/год) (у всех сталей — точечная коррозия) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сплав хастеллой С (П<1,1 мм/год) Среда сс- % Разбавленные растворы Концентрированные растворы Насыщенный раствор Насыщенный раствор (аэрированный) Раствор, насыщенный на холоде Насыщенный раствор, содержащий щелочь tc, °С s^60 40 20 20—Г/шя ^111 s=:70 60 35 'кип 5=100 20 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ Винипласт Алюминий АО, А (незначительная коррозия) Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мн/год) — точечная коррозия Титан ВТ1-0, ВТ1-00. ВТ1-1 Сплав хастеллой С Винипласт Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Полиизобутилен ПСГ Стали Х18Н10Т (П<1,0.*ш/год), 0Х18Н12Б (П<1,0лш/год) Натрий хлорноватистокислыи (гипохлорит натрия) NaClO Растворы 0,5 (аэрированный) 1,5—4, содержащий (12—15)% NaCl и 1% NaOH 20 35—100 95 65—93 Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, Х17Н13М2Т (П-<0,4 мм/год); сплав хастеллой С; титан ВТ1-0, ВТ1-1 Ферросилид С15 (П=0,3 ммЫод); сплав хаете л лой С (П= 1,15 мм /год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1
310 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда С с- % Разбавленный раствор Горяченасы- щенный раствор Раствор, .насыщенный на холоде *с- °с ==С40 'кип s£l00 ^60 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ГДСГ, винипласт Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Полиизобутилен ПСГ Винипласт Никель хлористый №С12 Водный раствор 5; 10 5; 20 (аэрированный) 20 100 35—100 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ (у всех сталей — точечная коррозия) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ: титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТЫ Нитробензол C(,H6N02 — 'кип 280 60 21 Фторопласт-4 Паронит ЭЧ (прокладочный материал) Полипропилен Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Озон 03 Любая 100 20 40 20 Полиэтилен, винипласт Пластикат полихлорвиниловый Полиизобутилен ПСГ Среда С с- % 16, содержащий NaOH 25 tc. 'С 15 5 <С'/СИГС Рекомендуемые материалы Сплав хастеллой С Сплав хастеллой С; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Натрий хлорнокислый NaC104'H20 10 'кип Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Натрий цианистый NaCN Любая Растворы Растворы, содержащие 0,5% жидкого стекла Насыщенный раствор <200 — 20 Фторопласт-4 Сталь 1X13; Свинец С4 Алюминий АО (незначительная коррозия) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Натрий щавелевокислый Na2C204 Любая 20—'кип 20 Стали Х17 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х25Т, Х28 Никель азотнокислый Ni (N03)2 5—10 20 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; 0Х23Н28МЗДЗТ Никель сернокислый NiS04 Любая 20—tKun Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 311 Продолжение Продолжение Среда св. % При получении ic, о — Рекомендуемые материалы Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 Окись углерода СО Любая 15 35 75 ==£75 ^800 р«;32 Мн/м2 =sc700 р^1,6Мн/м2 =^600 рг£1,6ЛЫж2 ^250 р^О.бМн/л2 «с500 р^0,ЗМн/м2 s£375 р^4,0Мн/м2 ^400 рг^32 Мн/м2 175—225 р^32 Мн/м2 <175; >225 ps£32 Мн/м2 250 р=^32 Мн/м2 <240; >260 р^32 Мн/м2 ^400 р^32 Мн/м2 Стали Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ Стали X17, Х25Т, Х28 Стали 1X13, 2X13 Алюминиевые сплавы АД00,АД0,АД1,АД Картон асбестовый кислотостойкий (прокладочный материал) Паронит (прокладочный материал) Стали 20, ЗОХМ, 20ХЗМВФ Стали 20ХЗМВФ (П<1,25 мм/год), 30ХМ(П<1,75 мм/год), 20 (П<2,3 мм/год) У тех же марок сталей проницаемость резко понижается Сталь 20ХЗМВФ (П<0.75 мм/год) У той же марки стали проницаемость резко понижается Стали Х25Т, 1Х21Н5Т, Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ Среда сс- % 100 (газ) tc, 'С 760—870 760 s£60 Рекомендуемые материалы Стали XI7, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13 Винипласт Олеиновая кислота С^Н^СОСМ Любая Техническая (чистая) 92—95 98 Кислота плотностью 0,964 <С*кип ^300 ==S200 :=S100 20 s£80 20 20—tKun Графит, пропитанный фенолформальдегиднон смолой; фторопласт-4 Стали 0Х 23Н28МЗДЗТ, Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ Стали 0X13, 1X13 Паронит (прокладочный материал) Ферросилид С15 Ферросилид С15 Олово Sn Расплавленное 300 Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Олово хлорное SnCl4 Любая 5—24 20—ticun 20 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Стали Х18Н10Т (П=1ч-3 мм/год, точечная коррозия)
312 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда сс- % Раствор плотностью 1,21 te. "С *кип 20 Рекомендуемые материалы Сплав МФ-15(антихлор) Стали Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13МЗТ (П<1,0 мм/год) Олово хлористое SnCl2 Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде 5 50 20 50 20 Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<;1,0 мм/год); сплав МФ-15 (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П=1ч-3 мм/год, точечная коррозия) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; сплав хастеллой С Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) точечная коррозия Парафин — Расплавленный ^100 ==S200 60 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ, 0Х23Н28МЗДЗТ Алюминий АО, А Винипласт; антегмиты ATM-1, ATM-1 Г, ATM-10 Перекись водорода Н202 Любая 20—tKUn Стали Х17Н13М2Т, 0Х18Н10Т (П<1,0 мм/год); стекло кварцевое, керамика кислотоупорная, фаолит Продолжение Среда се. % Любая 0,3 (объемных) 0,5—40 6 SglO ^20 20 ==С30 30 40 sg50 90 (чистая) te, "С ^300 ^200 г==100 60 20 ==t50 =£80 20 s£25 ^38 20 <25 — ==;50 20 Рекомендуемые материалы Картон асбестовый (прокладочный материал) Фторопласт-4 Паронит УВ-10 (прокладочный материал) Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28,0Х21Н5Т.Х18Н10Т Полипропилен Алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД Эбониты марок 1751, 1726 Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ Стали 1X13, 2X13, Х17 (незначительная коррозия) Стали 0X13, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ, фторопласт-4 Пластикат полихлорвиниловый Стали 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, -Х17Н13М2Т,Х17Н13МЗТ Резина для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849 и эбониты марок 1751, 1726; резина техническая (прокладочный материал) Алюминий АО Алюминиевые сплавы АД0О, АД0, АД1, АД Сталь 1X13
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 31* Продолжение Продолжение Среда сс- % 100 tc, °С ====260 s£l50 ^140 Рекомендуемые материалы Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановый сплав ВТ5-1 Сталь Х17Н13МЗТ Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Ртуть Hg — 20—50 20 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Алюминий АО; винипласт Ртуть азотнокислая Hg (КОа)г Насыщенный раствор 20 tKUn Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Ртуть хлорная (сулема) HgCl2 0,1 0,7 20 I кип 20 20—100 'кип Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X21Н5Т (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) у всех сталей точечная коррозия 1Т%\ ГТ1-Т Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0;нж/гоЭ), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х25Т(П<1,0 мм>год), Х28(П<1,0 мм/год) у всех сталей точечная коррозия Сплав МФ-15 (П<3,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т (П<1,0 мм/год), X18Н ЮТ, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ у всех сталей точечная коррозия Среда св. % 90 (техническая) а£90 tc, «с 20 60 20 Рекомендуемые материалы Стали Х28, ОХ18Н10Т Фторопласт-3 Полиэтилен Пикриновая кислота (N02)3C6H2OH 1—10 1 3 ю, насыщенный раствор (кип 20 — 20 Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Винипласт Алюминий АО, АЛ2 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Пирогалловая кислота СвН3 (ОН)3 Любая 20 tKUn Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Пропионовая кислота С2Н5СООН Любая 0,5 75-80 98 99 s=200 20 50 'кип Фторопласт-4 Алюминий А95, А85, А8 Алюминий АО (11=0,2 мм/год) Алюминий АО (П=1,5 мм/год, язвенная коррозия) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 0X21Н5Т (П<1,0 мм/год) Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Алюминий АО; алюминиевый сплав АД00
314 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда сс. % 0,7 I; 5; 10 1; 5; 10 (аэрированный) Насыщенный раствор Растворы tc, °С 20 100 35—100 100 85 20 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н5Т (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) у всех сталей точечная коррозия Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 25 (П=0,7 мм/год), 2X13 Никель НП2 Салициловая кислота НО (СвН4СООН) «£5 1 3 10 5=^85 ==;75 80 20 20 Стали OX 17T, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 Алюминий АО; алюминиевый сплав АД00 Алюминий АО (11=0,13 мм/год) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Свинец РЬ Расплавленный 900 600 400 350 Сталь Х18Н10Т (П<3,0 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Стали Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т<П<1,0лш/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Алюминий АО, А Продолжение Среда сс. % tc, «с Рекомендуемые материалы Свинец уксуснокислый РЬ (СН;,СОО)2 Любая 20 25 75 Насыщенный раствор Раствор, насыщенный на холоде Разбавленный раствор Концентрированный раствор ==£200 20 'кип 90 'кип 20 90 '■кип s£l00 ==£60 ==с60 =sg40 ?кип Фторопласт-4 Стали OX 17T, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 лш/год) Полиизобутилен ПСГ Винипласт Полиизобутилен ПСГ Винипласт Сталь Х18Н10Т Сера S 100 (расплавленная) 445 ==£400 240 130 Углеродистые стали всех марок (незначительная коррозия) Графит и уголь формованные Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т.Х17Н13МЗТ, 0Х23Н28МЗДЗТ; латуни всех марок (незначительная коррозия); алюминий А95, А85, А7; фаолит, замазка арзамит 1 и 2
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТ-ЕРИАЛЫ 315 Продолжение Продолжение Среда С с- % 'с- ь Рекомендуемые материалы. Серная кислота H2S04 Любая ~0,01—0,05 0,1—96 (аэрированная) 0,1—20 (аэрированная) 0,1—10 (аэрированная) 0,1—1 (неаэрирован- ная) 0,1—0,5 (неаэрирован- ная) 0,1 (неаэрирован- ная) 0,5—80 0,5-5 0,5—1 0,5 20 1Кип "^.'кип =S=150 ^60 20 20 30—50 30 50—70 50—70 30—50 30 70 30—70 20—tKUn 50 20 190 р=\ЛМн1м* Фарфор кислотоупорный, стекло кварцевое Уголь формованный Эмаль кислотоупорная Винипласт Ферросилиды С15, С17; замазка кислотоупорная с наполнителем андезитом Латунь Л62 Сталь Х17Н13М2Т Сталь Х18Н10Т Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь Х18Н10Т Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь Х18Н10Т (П<0,3 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь Х18Н10Т Свинец CI, C2, СЗ, ССуЗ Резина техническая (прокладочный материал) Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т (П<0,14 мм/год), латунь ЛЖМц-59-1-1 (П<0,14 мм/год), алюминий А995,Аферросилид С15 Среда ; сс. % 100 (расплавленная) Раствор серы в CS2 100 (твердая) Топочные газы, содержащие серу Серосодержащие среды tc. »с 20-W tiatn 5£70 20 sgllOO ===600 Рекомендуемые материалы Замазки кислотоупорные, керамика кислотоупорная, стекло известко- во-натриевое, эмаль кислотоупорная Алюминий АО; алюминиевые сплавы АД00; АД0, АД1, АД Алюминий А95, А85, А7; пластикат полихлорвиниловый Фторопласт-4 Стали Х25Т, Х28, Х28Н4 Стали 0X13, 1X13 Серебро азотнокислое (ляпис) AgNOj Любая 5 10 20 Раствор, насыщенный на холоде Разбавленный раствор Расплавленный ^200 20 20 *кип 20 ^60 s£80 ==£60 =560 г£40 250 Фторопласт-4 Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, Х18Н10Т Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, IX17H2 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Полиизобутилен ПСГ Винипласт Полиизобутилен ПСГ Винипласт Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т. Х17Н13МЗТ
316 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда се. % 0,5 1—40 1—20 1—3 1 2—95 2—80 2 *е- °С 140 р=0,4Мн/л2 95 20 '■кип ==S90 ^кип ^90 20 50 sS95 <50 75 ===50 100 <50 50 Рекомендуемые материалы Алюминий А995, А99, А97 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5-1 Стали , 0X21Н5Т, Х17Н13М2Т, Х17(П<1,0 мм/год), 0Х17Т(П<1,0лш/год), Х28(П<1,0 мм/год) Свинец С1, С2, СЗ Резина техническая (прокладочный материал) Свинец CI, C2, СЗ Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т(П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н6М2Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5-1, ОТ4 Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Ферросилид С15 Ферросилид С15 (П<0,3 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Титан ВТ1-0, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1 (П=0,14 мм/год), ВТ5-1 (11=0,19 мм/год), ОТ4(П=0,19 мм/год) Продолжение Среда сс, % 2 3 3—10 «S5 5 5—20 tc, »c 70 80 1кип 20 50 60 s£50 20 50 70 sc90 95 *кип ^80 Рекомендуемые материалы Сплавы хастеллой С, хастеллой В (П<1,0 мм/год), сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ/ (П<;1,0 мм/год), сплавы хастеллой В (П<;1,0 мм/год), хастеллой С (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т; Х18Н10Т(П<1,0 лш/год), текстолит Сталь Х17Н13М2Т (П<1.0 мм/год) Асбест (прокладочный материал) Сталь Х17Н13М2Т Стали Х17Н13М2Т; Х18Н10Т(П<1,0ж.«/год), латунь Л62 Стали Х17Н13МЗТ, Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сплавы хастеллой С, хастеллой В (П<1,0 мм!год) Свинец СЗ Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<1,0 мм/год), сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Сталь 0Х21Н6М2Т (П<0,3 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 317 Продолжение Продолжение Среда се. % 15 15—98 20—50 20 ==с20 20 (непрерывно насыщаемая хлором) 25—75 76—96 25—60 25—98 25 ===30 te. -с ^30 ==£40 s£l00 90 ==£40 20 95 От —30 до +100 ==£90 20-tKun s£80 70 ==£100 20—tKUn 190 р= 1,3 Мн/мг ==£80 Рекомендуемые материалы Асбестовый картон (прокладочный материал) Титановый сплав ВТЗ-1 Паронит ПХ-2 (прокладочный материал) Свинец СЗ Титановый сплав ВТЗ-1 Сталь Х17Н13М2Т, алюминий А995 (11=0,173 мм/год) Титан ВТ1-1 (11=0,41 мм/год); ти-ано- вые сплавы ВТЗ-1 (П=0,95 мм/год) ВТ5-1 (11=0,7 мм/год), ВТ6(П=0,6 мм/год) Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Графит и уголь, пропитанные фенольными смолами Сплав хастеллой С (П<0,3 мм/год) Паронит 9-1-СКФ (прокладочный материал) Сплав хастеллой В Ферросилид С15 (П<1,5 мм/год) Асбовинил с антофи- литасбестом (о. с.) Среда сс, % 5—10 5—96 (насыщенная Нг) 6—20 (насыщенная Нг) ==£10 10—50 10—35 10—40 10—25 10—20 10 10 (непрерывно насыщаемая хлором) tc, -с 70 20 35 50 20-—tKUn — ==£80 20 30 70—tKUn 20 50 20 ==£60 70 95 (кип ==£90 Рекомендуемые материалы]! Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Медь МЗ Медь МЗ (11=0,22 мм/год) Медь МЗ (П=0,27 мм/год) Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Сплав хастеллой В Бронза Бр.АЖ9-4 (П<0,185 мм/год) Медь Ml Сталь Х17Н13М2Т Сплав хастеллой Д (П<1,0 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь Х17Н13М2Т (П<0,3 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Полипропилен Сплавы хастеллой С, хастеллой В (П=0,53 мм/год) Титан ВТ1 (11=0,25 мм/год); титановые сплавы ВТЗ-1 (П=0,56 мм/год), ВТ5-1 (П=0,33 мм/год), ВТ6 (П=0,38 мм/год), ОТ4 (11=0,63 мм/год); свинец СЗ Свинец CI, C2, СЗ; сплав хастеллой В Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1
318 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс, % 50 50 (насыщенная CuS04) 50 50 (насыщенная азотом или хлором) 54—72 (насыщенная су 55 ==с60 60 60 (непрерывно насыщаемая хлором) te. "С 20 40 70 s£50 80 =£95 20 80 s£80 s£70 20 'кип 20 60 Рекомендуемые материалы Латунь ЛС59-1, сплав хастеллой С Свинец ССу 2, ССу 3 Сплав хастеллой С (П<1,0 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 Титан ВТ1-1 (П=0,31 мм/год); титановые сплавы ВТЗ-1(П=0,62 мм/год), ВТ5-1 (П=0,7 мм/год), ВТ6 (П=0,77 мм1год), ОТ4 (11=0,37 мм/год) Паронит УВ-10 (прокладочный материал) Сплав хастеллой С Бронза Бр.АЖ9-4 (П= 1,086 мм/год) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<1,0 мм/год) Сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Сплавы хастеллой В, хастеллой С Сплав хастеллой В (П<1,0 мм/год) Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Титан ВТ 1-0 (П<0,53 мм/год) Среда се. % 30—65 30 33 35—55 35 sS40 40 40 (непрерывно насыщаемая хлором) 43—78 «£50 51—76 50—75 50 *е- °С ^90 20 =^600 70 ===40 80 20 s^40 ^300 ^60 20 ==^60 20 =^65 ^30 ==с95 20—tKun 10—12 Рекомендуемые материалы Свинец CI, C2, СЗ Текстолит (о. с.) Асбест (о. с.) — прокладочный материал Резина ИРП-1258, ИРП-1259 (прокладочный материал) Бронза Бр.АЖ9-4; паронит (прокладочный материал) Бронза Бр.АЖ9-4 Сталь Х17Н13М2Т Полиэтилен Асбест (прокладочный материал) Сталь Х17Н13М2Т (П<;1,0 мм/год); поли- изобутилен ПСГ Древесно-слоистый пластик ДСП-В Титан ВТ1-0, ВТГ-00, ВТ1-1 Свинец С 1,С2, СЗ Резина для гуммирования марки 829 Пластикат полихлорвиниловый (прокладочный материал) Паронит (прокладочный материал) Сплав хастеллой В Титан ВТ1-1 (П=0,51 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 319> Продолжение Продолжение Среда се. % ==£65 65 67—70 65—75 65—98 ==£70 ==£70 70 >70 70—96 (аэрированная) 75 tc,°C 20 30—80 50—70 ==£160 ==£40 20 20 ==£70 ==£100 ==£70 ==£80 50 20—(кип ==£120 ==£70 ==£40 60—70 ==£150 Рекомендуемые материалы Асбовинил с антофи- литасбестом Резина техническая (прокладочный материал) Пластикат полихлорвиниловый (о. с.) Фторопласт-4 Свинец CI, C2, СЗ Стали 1X13, 2X13, 3X13, ВМСт.Зсп, 10, 20 Резина для гуммирования марки 4849; эбониты марок 1751, 1726; замазки арзамит 1 и 2 Резина для гуммирования марок 2566, 4476, 1976-М Древесина бакелизи- рованная Резина ИРП-1225, ИРП-1258, ИРП-1257 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Сплав хастеллой В Свинец СЗ Асбест (прокладочный материал) Асбестовый картон (прокладочный материал) Среда сс. % 75—96 75-85 78 ==£78 80 ==£80 80—96 80—90 85 *с °с ==£171 70 20 53—57 95—100 ==£80 100 20 50 70 ==£200 20— 1Кип ==£120 30—75 30 ==£40 50 Рекомендуемые материалы Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Сплав хастеллой В Сплавы 75Х28Л, 185Х34Л Свинец С1 Свинец С1 (П=0,24 мм/год), СЗ(П=0,164 мм/год) Сталь Х23Н28М2Т Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0 мм/год) Асбестовый картон (прокладочный материал) Сплавы хастеллой В, хастеллой С Фторопласт-4 Свинец С2 Свинец ССу2 Асбест (о. с.) — прокладочный материал Сталь Х17Н13М2Т Полиизобутилен ПСГ (о. с) Стали Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<0,5 мм/год)
■320 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда се. % 85 86—94 87+ азот, хлор или воздух 85—96 =590 90—95 90 90—96 (аэрированный) 92 tc.°C =570 ==£80 ==2100 =5180 20 30 20 20 ==540 90 ==595 ticun m 20 =5100 =5280 Рекомендуемые материалы Сплавы хастеллой^В, хастеллой С Асбестовый картон (прокладочный материал) Фторопласт-4 Паронйт УВ-10 (прокладочный материал) Сталь Х18Н10Т, сплав хастеллой С Сталь Х18Н10Т Свинец СЗ Стали Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ, 0Х18Н10Т Сталь ВМСт.Зсп Свинец СЗ; пластикат полихлорвиниловый (о. с.) Свинец СЗ; сталь ВМСт.Зсп (11=0,97 мм/год) Паронйт УВ-10 (прокладочный материал) Сталь Х25Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т (П<0,5 мм/год) Резина техническая (прокладочный материал) Паронйт (прокладочный материал) Асбестовый картон, обернутый пленкой фто- ропласта-4 (о. с ) — прокладочный материал Продолжение Среда сс. % 92—96 93 ==^95 95 96—98 96 =^96 96 97 98 V °с ==:90 s540 =570 =590 20 =5Ю0 =595 20 50 70 *кип =560 20 tKun ==560 20 Рекомендуемые материалы Паронйт (прокладочный материал) Асбестовый картон (прокладочный материал) Сталь 0X21Н5Т (П<0,16 мм/год) Свинец СЗ (П=0,294 мм/год) Свинец С2 Ферросилид С15, асбест голубой (прокладочный материал) Асбестовый картон (о. с.) — прокладочный материал Сплавы хастеллой В, хастеллой С Стали Х17ШЗМ2Т, Х17Н13МЗТ, Х18Н10Т (П<0,5 мм/год) Сплав хастеллой С Сплав хастеллой В (11=1,17 мм/год) Фаолит, винипласт, по- лиизобутилен ПСГ Базальт плавленый, диабаз плавленый, природные кислотоупоры (кварцит и фельзит-пор- фир), керамика кислотоупорная Паронйт 56 (прокладочный материал) Стали Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, Х17Н13М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год); полипропилен
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 321 Продолжение Продолжение Среда се. % 98 98 (контактная) 99 100 Концентрированные растворы Разбавленные растворы Олеум (5-20% S03) Олеум (25—30% S03) Олеум (60% S03) tc.'C ^80 г=£90 50—70 20 20 40 20-W sclOO sg70 20 20 70 Рекомендуемые материалы'! Стали 0Х21Н6М2Т, 0Х21Н5Т(П<1,0 мм/год) Свинец CI, C2, СЗ (о. с.) — прокладочный материал Стали 1X21Н5Т, 0X21Н5Т Сталь Х17Н13М2Т Свинец ССу2, ССуЗ Стали 1X13, 2X13, 3X13, Х17; медь Ml, М2; бронза Бр.КМцЗ-1 (11=0,39 мм/год) Бронза Бр.КМцЗ-1 (П=0,74 мм/год) Картон асбестовый, паронит УВ-10 (прокладочные материалы) Картон асбестовый, паронит (прокладочные материалы) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Алюминий АО (П=0,22 мм/год) Алюминий АО (П<0,14 мм/год) Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Серный ангидрид S03 Любая (сухой газ) е^400 Любая, включая и высокую Углеродистые стали всех марок Базальт плавленый, керамика кислотоупорная, природные кислото- упоры (андезит и бе- штаунит) 21 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский Среда С,, % Любая (влажный газ) Любая (сухой и влажный газ) ;20 :120 20 ;500 ;375 ;40 Рекомендуемые материалы. Древесина бакелизи- рованная Винипласт Картон асбестовый кислотостойкий Паронит (прокладочный материал) Резины для гуммирования марок 1976-М, 2566, 4476 20 Фаолит Сернистая кислота H2S03 Любая 0,2-0,3 0,3—0,5 20- tK <tK ;300 Любая :90 ;65 ;40 20 Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10; графит, пропитанный фенол- формальдегидной смолой; фаолит Керамика кислотоупорная, цемент кислотоупорный, фторо- пласт-4 Эмаль кислотоупорная Стекло кварцевое, базальт плавленый Бетон кислотоупорный, древесина бакели- зированная, текстолит, цемент глетоглицерино- вый, цемент серный, фарфор кислотоупорный Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849 Винипласт, пластикат полихлорвиниловый Латуни всех марок (незначительная коррозия) Алюминий АО (11=0,14 мм/год) Стали 0Х18Н10Т Х18Н10Т,
322 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда сс. % 0,3 0,5 1,5—2 2 4,5 5 5—10 20 Насыщенные растворы Насыщенная при +20 °С Разбавленные растворы Растворы U- °9 ==£40 ^75 60 5=50 20 г=с130 20 20 р=0,4 Мн/м2 100 160—200 р=0,8ч- ч-2,0 Мн/м2 20 20—tnun От —30 до +100 20 Рекомендуемые материалы Свинец СЗ Резина техническая (прокладочный материал) Х17(П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали Х18Н10Т, 0Х18Н10Т Медь М2 (незначительная коррозия) Алюминий АО (П<0,16 мм'год) Стали Х18Н10Т, 0Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т Стали Х14П4НЗТ. Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, ОХ18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Картон асбестовый, паронит (прокладочные материалы) Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 (прокладочные материалы) Латуни всех марок (незначительная коррозия) Продолжение Среда се. % H2S03+ 5% SOa H2S03+ 20% S02 Газ влажный и- °с 20 Рекомендуемые материалы Сталь 0Х21Н6М2Т Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х18Н10Т(П<1,0лш/год) Сернистый ангидрид S02 Любая (сухой газ) Любая (сухой и влажный газ) ===750 ==с170 s=cl50 ^90 <80 =<с60 20 20—70 ^500 ===375 <с_300 Сплав МФ-15; ферро- силиды С15, С17 Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, АТМ-10; графит, пропитанный фенол- формальдегидной смолой Керамика кислотоупорная, природные кис- лотоупоры (андезит, кварцит), фарфор кислотоупорный, эмаль кислотоупорная Бетон кислотоупорный, цемент серный Полиизобутилен ПСГ, стекло кварцевое и из- вестково-натриевое Винипласт Алюминий АО; медь МЗ; свинец С4 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТЫ Картон асбестовый кислотостойкий (прокладочный материал) Паронит (прокладочный материал) Стали 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 323 Продолжение Продолжение Среда сс. % Любая (газ и водные растворы) Любая (влажный газ) Насыщенные растворы 100 (сухой газ) 100 (жидкий) 80 (сухой газ) tc, °с «с130 г£80 ==с65 -^40 От —30 до -+65 5^250 20 20 'кип 65 40 =5100 60 — г^200 Рекомендуемые материалы* Фаолит Полиизобутилен ПСГ Эбониты марок 1751, 1726 Винипласт Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Алюминий А95, А85, А8 Стали Х28, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т.0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849 (все марки о. с.) Винипласт Фторопласт-4 Винипласт Стали ВМСт.Зсп (П<1,0 мм/год), 10(П<1,0 мм/год), 20(П<1,0 мм/год), 25(П<1.0 мм/год) Сероуглерод CS2 Любая 20—tKun Сталь ВМСт.Зсп; алюминиевый сплав АД1; базальт плавленый, диабаз плавленый, эмаль кислотоупорная Среда С с- % Любая (сухой и влажный газ) Любая (влажный газ) Жидкий so2, насыщенный водой 7—8 и- °с sSlOO -=^60 sc30 20 ===500 40 — 20—60 600 Рекомендуемые материалы Фторопласт-4 Эбониты марок 1751, 1726 Фаолит Свинец СЗ; алюминий АД1 (незначительная коррозия) Стали 0Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х18Ш0Т(П<1,0 лш/год), 0Х18Н12Б(П<1,0 жж/гоЗ) Винипласт Алюминий АО; медь МЗ; свинец С4 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Титановый сплав ВТ15 Сероводород H2S Любая (сухой газ) Любая (газ и водные растворы) -SC900 s=;250 ==;200 sglOO 20 20—tKltn Ферросилиды С15..С17 Алюминий А95, А85, А8 Стали 0Х17Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т. Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 Свинец С4; медь МЗ и латуни всех марок (незначительная коррозия) Керамика кислотоупорная, стекло извест- ково-натриевое, эмаль кислотоупорная
324 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда се. % Любая (влажный газ) 100 (сухой газ) — Жидкий и пары *с- °с — 20 20 tKun ===120 280 ===130 Рекомендуемые материалы Фаолит Пластикат полихлорвиниловый, винипласт (о. с.) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Картон прокладочный Паронит ЭЧ (о. с.) Паронит (прокладочный материал) Скипидар — ПО ==£100 35 60 Свинец С4 Алюминий АО, А Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т Х17Н13М2Т Винипласт Соляная кислота НС1 Любая (водные растворы) 20—1кип <^.(кип ===100 ===90 Сплав МФ-15 (антихлор); антегмиты АТМ-1, АТМ1-Г, АТМ-10; фто- ропласт-4, замазки кислотоупорные Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой, керамика кислотоупорная, стекло изве- стково-натриевое Диабаз плавленый, фаолит, текстолит (о. с ) Цемент серный Среда сс. % Любая (водные растворы) Любая (насыщенная су 0,2 =sj0,5 0,5 1—3,5 1 tc, °c =5=80 =5560 ===65 20 ==£50 ===100 20 ===50 20 *кип 60—95 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ Полиэтилен, пластикат полихлорвиниловый Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849 Ферросилиды С15, С17 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Стали 0Х23Н28МЗДЗТ, 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 мм/год), XI7 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0лш/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/еод) Х17Н13М2Т (П<;1,0 мм/год) для всех сталей точечная коррозия Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ 1-1; титановые сплавы ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 С тя пи Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 лш/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) для всех сталей точечная, коррозия Сплав хастеллой В (11=0,22 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТ5-1, ОТ4, ВТ4-0, ОТ4-1
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 325 Продолжение Продолжение Среда С с- % 4+10,5% 02 4+15% 02 5 ssslO 10 10 (в состоянии движения) *с- °С 20 70 'кип s£lQ0 'кил sglOO 70 30 20 Рекомендуемые материалы. Медь М2(П=0,85 мм/год) Медь М2(П= 1,06 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год); 0Х23Н28МЗДЗТ (П<;1,0 мм/год); сплавы хастеллой В, хастел- лой С; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-1, ОТ4-0 Сплав хастеллой В (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В Стекло боросиликат- ное и кварцевое Полиэтилен Сплав хастеллой В (11=0,31 мм/год) Сплав хастеллой В; свинец С1 (П<0,18 мм/год) Сплав хастеллой В (П=0,88 мм/год) Ферросилид С15 (П=0,29 мм/год) Стали 0Х21Н5Т (П<1,0лш/гоа), Х18Н10Т (П<Т,0 мм/год), сплавы хастеллой В (П=0,16 мм/год), хастеллой С (П=0,65 мм/год); титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановые сплавы ВТЗ-1(П=0,41 мм/год), ВТ5-1(П=0,54 мм/год), ОТ4 (П=0,42 мм/год); медь МЗ Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Среда С с- % 1 1—20 1—2 2—3 2 3 3 (в состоянии движения) 4 4+5,5% 02 tc. «С ^70 100 20 <С'кал 20 70 'кип 50—60 50 20 40 50 98 20 Рекомендуемые материалы Сплав хастеллой С Монель НМЖМц 28-2,5-1,5; (П<4,0 мм/год); титан ВТ1-0(П=0,5 мм/год) Монель НМЖМц28-2,5-1,5; алюминий А8 (П<0,26 мм/год), алюминиевые сплавы АД1 (П<0,29 мм/год), АМцС(П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В Сплав хастеллой С Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, сплавы хастеллой В и С Сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Титановые сплавы ОТ4, ВТЗ-1, ВТ5-1 Стали Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 иш/год) Резина техническая (прокладочный материал) Титановые сплавы ОТ4 (П=1 мм/год), ВТ5-1 (П = 0,54 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Медь Ml, M2 Медь М2(П=0,28 мм/год)
326 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс, % 10 (аэрированная) sglO (насыщенная СУ 10—35 10—32 10, 15 15 15+0,1% NaNOa 15+4% Cu2Cl2 18 20 tc. "С 70 100 135 90 20 sc80 20 70 'кип 20 60 ===100 20 40—50 70 'кип Рекомендуемые материалы Сплав хастеллой В (11=0,21 мм/год) Сплав хастеллой В (11=0,66 мм/год) Сплав хастеллой В (11=1,02 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Текстолит Резина техническая (прокладочный материал) Сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В Титан ВТ1-0 (11=0,14 мм/год); титановые сплавы ОТ4 (П=0,96 мм/год); BT3-I (П=1,0 мм/год), ВТ5-1 (11=1,28 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Андезит Хастеллой В; дре-вес- но-слоистый пластик ДСП-В Винипласт, асбест голубой (прокладочные материалы) Сплав хастеллой В (11=0,91 мм/год) Сплав хастеллой В (П=0,6 мм/год) Среда сс, % г=;20 (насыщенная су 20—36 25 25; 35 (неаэриро- ванная) 25 (аэрированная) 25—50 26 27 28+0,l%NaNOa 28+8% CuaCls 28+0,5% NaN03 28+8% Cu2Cl2 sc30 >30 30 tc. °c 60 ^60 20 70, 100 135 70 100 135 sglOO =s;300 s£95 20 60 40—80 <40 s£60 20 Рекомендуемые материалы Титан ВТ1-0, BT1-00, BT1-1 Гранит Сплавы хастеллой В, хастеллой С Сплав хастеллой В Сплав хастеллой В (П<0,22 мм/год) Сплав хастеллой В (П=0,14 мм/год) Сплав хастеллой В (П=0,39 мм/год) Сплав хастеллой В (П=0,88 мм/год) Паронит ПХ-2, паро- нит 9-1-СКФ (прокладочные материалы) Асбест (прокладочный материал) Паронит УВ-10 (о. с ) — прокладочный материал Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Полиизобутилен ПСГ Винипласт Винипласт Сталь 0X21Н5Т (П<1,0 мм/год); медь МЗ(П=0,85 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 327 Продолжение Продолжение Среда сс, % 30 35 35,5 37 37 (аэрированная) 38 100 (пары) Концентрированная Разбавленные водные растворы tc, °с 50 60 25 ^50 20 70 'кия 70 100 20—tKUn s£90 400 20-W sglOO sg30 20 20—tKUn <Z}KU.ri Рекомендуемые материалы Резина ИРП-1225, ИРП-1258, ИРП-1259 Полипропилен Полиэтилен (о. с.) Кварцит Сплавы хастеллой В, хастеллой С (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В (П=1,0 мм/год) Сплав хастеллой В (11=0,44 мм/год) Сплав хастеллой В Сплав хастеллой В (П=0,21 мм/год) Диабаз плавленый Асбест (прокладочный материал) Асбестовый картон (о. с.) — прокладочный материал Андезит, картон асбестовый (прокладочные материалы) Фарфор кислотоупорный, паронит УВ-10 Полистирол Алюминий АО; А; эмаль кислотоупорная Картон асбестовый, паронит (прокладочные материалы) Гагат Среда сс- % Разбавленные водные растворы tc, °с ===100 От —30 до +100 Рекомендуемые материалы Асбовинил с антофи- литасбестом Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 (прокладочные материалы) Спирт амиловый СН3 (СН2)3 СН2ОН Любая 96 — <С'кыга s=c200 5^60 20 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Фторопласт-4 Винипласт, полиэтилен, фторопласт-3 Стали 0X13, 1X13, Х17, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ; анте- гмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Спирт бутиловый (бутанол) СН3 (СН2)г СН2ОН Любая — 65 90 100 ^'к«л =^200 20 80—84 100 40 20 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Алюминий А95, А85, А8; фторопласт-4 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ; анте- гмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Паронит (прокладочный материал) Винипласт Полиэтилен, полиизо- бутилен ПСГ
328 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс. % Спирт Любая (водные растворы) 100 ■ tc, °с Рекомендуемые материалы метиловый (метанол) СН3ОН 20-*кил <C*KUrt От —15 до +20 =£100 5^80 =£65 20 ===130 <85 ===65 sc40 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, медь МЗ, МЗр; алюминий А95, А85, А8; латуни всех марок; антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10; керамика и эмаль кислотоупорные; картон асбестовый кислотостойкий (прокладочный материал), резина кислотощелоче- стойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Пластикат полихлор- вини ловыи Фаолит Текстолит; замазки арзамат 1 и 2 Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849 и эбониты марок 1751, 1726 Асбовинил, древесина, полистирол, полиэтилен, цемент серный Асбест (прокладочный материал) Полиизобутилен без наполнителя Полиизобутилен ПСГ Винипласт Среда <„ °С Рекомендуемые материалы Спирт этиловый CjHsOH Любая (водные растворы) 5—100 96 (водный раствор) 20-fK <tK ;60 =40 От —30 до +100 20 Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 10Х18Н9ТЛ, Х17Н13М2Т; медь М2, М2р, МЗ, МЗр; латуни Лб2,ЛС59-1, ЛЖМц59-1 -1; алюминий А8, А7, А6, А5, АО, А; алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД; антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10; фторопласт-4; паронит (прокладочный материал) Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476 и эбониты марок 1726, 1751 Винипласт, полиэтилен, полиизобутилен ПСГ 20-*к 60 ;25 20 Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Сталь 0X21Н5Т; алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД Алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД Алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД; алюминий АО Графит и уголь, пропитанные фенольными смолами Полиэтилен Полистирол Асбовинил с антофи- литасбестом или с хризо- тиласбестом
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 329 Продолжение Среда С с- % 100 Спирт, содержащий 1% H2S04 tc.'C ^60 20 40 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ; свинец С4 Стали ВМСт.Зсп, Ст.5, 10, 20, 20К, 25 Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ, Х18Н10Т (11=0,27 мм/год) Стеариновая кислота С17Н35СООН 100 Чистая Плотностью 0,85 ==с380 ^340 ^260 г£100 ^60 'кип ^130 SS80 Стали Х17Н13М2Т Х17Н13МЗТ; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановый сплав ВТ5-1 Сталь 0Х21Н6М2Т Стали 0X21Н5Т, Х18Н10Т Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 Стали 0X13, 1X13; винипласт Алюминий АО; алюминиевый сплав АД00 Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28 Таннин С1вН5204в 10—50 10 20—(кип 20 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали 1X13, 2X13, Х17 Стали 0X13, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ; алюминий АО, АЛ2; алюминиевые сплавы А Д00, А ДО, АД1, АД; ферросилид С15; сплав МФ-15 Продолжение Среда С с- % 10 50 tc. "С *кип 20—tKun 20 Рекомендуемые материалы Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 1X13 (П<1,0 мм/год), i 2X13 (П<1,0 мм/год); ферросилид С15 (П<1,0 мм/год); сплав МФ-15 (П<1,0 мм/год) ФерросилидС15, сплав МФ-15 Стали 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14Г14НЗТ Толуол (метилбензол) СвН5СН3 — 100 'кип s£350 =$150 ==S80 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Х25Т, Х28, Х18Н10Т Х17Н13М2Т Паронит (прокладочный материал) Асбест голубой (прокладочный материал) Текстолит Трихлоруксусяая кислота СС13СООН Любая — 20 Сплав хастеллой С Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Трихлорэтилен С2НС13 — 20 'кап Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм!год)
330 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс< % 100 tc, °С <ЛсИЯ 5^112 >100 20 Рекомендуемые материалы Фторопласт-4 Паронит (прокладочный материал) Асбест (прокладочный и набивочный материалы) Полиэтилен (о. с.) Уксусная кислота СН-,СООН Любая (водные растворы) од 1—30 1—5 1 "С.'кшг 20 tKun 180 150 70 50 s£40 40 25 20 *кип 40 20 ^0 'кни ===90 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой; керамика кислотоупорная Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2 Замазка арзамит 1 Базальт и диабаз плавленые Эбонит марки 1726 Сталь Х28Н4; алюминий АД1 Стали Х25Т, Х28, Х28АН, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Медь М1(П<0,8 мм/год) Медь МЗ(П<0,2 мм/год) Древесина бакелизи- рованная Алюминий АО (П=0,29 мм/год) Медь М1(П<0,25 мм/год) Медь Ml Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13 Среда сс. % ^5 5 5—80 5—70 10—100 10— концентрированная 10—50 10 tc, "С 25 140—165 А) 1кип 20—115 ==£75 20 20— tKun 20 20 s£40 20—tKun 20—115 *кип ===75 Рекомендуемые материалы Стали 0X13, 1X13, 0Х21Н6М2Т Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 1X13 (П<1,0 мм/год) Сталь 0Х21Н6М2Т Сталь 0X21Н5Т Сплавы 75Х28Л, 185Х34Л, С15 (П<1,0 мм/год) Сплав С15 Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б; сплав ха- стеллой С Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь Х14П4НЗТ Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. 331 Продолжение Продолжение Среда : сс- % 10 15 20 ==£25 25—ледяная 25—60 25 30 33 *с- °С 20 <^Jkuu 20~tKUn sc80 20—115 20-tKun 'кип ;=C75 20 sc40 s£l00 sg60 20 1кип ^140 ==с165 100, 115 30 20 'кип sg80 Рекомендуемые материалы Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х14П4НЗТ Эмали кислотоупорные Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00. ВТ1-1 Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 1Х21Н5Т (П<1,0 мм/год), 0Х21Н5Т(П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, Х18Н10Т Стали Х25Т, Х28, 1Х21Н5Т; медь МЗ Винипласт Фторопласт-4 Винипласт, полиизо- бутилен ПСГ Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 0X21Н5Т, Х18Н10Т, Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00. ВТ1-1 Сталь Х18Н10Т Сталь 0Х21Н6М2Т Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Среда СС' % 40 ^50 50—98 50—80 50 50 (насыщенная Н2) 50 (пар) 60 *с- °С 115 100 ==£40 (кип s£l00 <75 ^50 140 165 20—115 20 'кип 20—f кия 20—115 'кил 5^60 25 Рекомендуемые материалы Титан ВТ1-0/ВТ1-00, ВТ1-1 Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Стали 0Х17Т, 1Х17Н2 Сплавы хастеллой В, хастеллой С Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Стали 1X21Н5Т (П<1,0 мм/год), 0Х21Н5Т(П<1,0 мм/год) Сталь 0X21Н5Т; фаолит Сталь Х18Н10Т Сталь 1X21Н5Т Сталь 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Медь МЗ Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Медь МЗ(П=0,31 мм/год) Стали XI8H10T, Х17Н13М2Т МедьМЗ(П=0,14 мм/год)
332 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс- % 70 75 80—100 80 89 96 tc, "С 20-*кап 20—115 =^40 20—25 50 50 =■=£40 20 'кип 'кип ==с80 ==с40 20 80—110 95 65—70 Рекомендуемые материалы Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т,Х18Н10Т;фао- лит Резина техническая (прокладочный материал) Резина ИРП-1225, ИРП-1256, ИРП-1258, ИРП-1259 Алюминий АО, А Полихлорвиниловый пластикат (прокладочный материал) Сталь 0Х21Н6М2Т Стали 1Х21Н5Т (П<1,0 мм/год), 0Х21Н5Т(П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 1Х21Н5Т, 0X21Н5Т; полиэтилен; полиизобутилен ПСГ Стали 1X13 (П<1,0 мм/год}, 2X13 (П<1,0 мм/год), 3X13 (П<1,0 мм/год) Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ 1-1; титановые сплавы ВТЗ-1, ВТ5-1; ОТ4; ОТ4-0, ОТ4-1 Паронит (прокладочный материал) Среда сс- % 97 Ледяная (98—99,8) 98 5; 25; 50; 75; 99,5 (аэрированная) 5^99,5 99,5 tc. °с 20—100 20 tKun 'кип 240 200 165 100 125—135 ^60 20 ==5240 ^150 =5=140 35—100 =5=100 'кип Рекомендуемые материалы Паронит ЭЧ, паронит УВ-10 (прокладочные материалы) Сплав хастеллой С; стекло известково-на- триевое, фарфор кислотоупорный, паронит (прокладочный материал) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; титан ВТ1-00, алюминий АО Титан ВТ 1-0 (П=1,29 мм/год) Титан ВТ 1-0 (П=0,5 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т и Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Титан ВТ 1-0 (П=0,3 мм/год) Полиэтилен Алюминий А97, А95, А85, полиизобутилен ПСГ Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; титановый сплав ВТ5-1 Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь Х17Н13М2Т Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Алюминиевые сплавы АМцС, АМг2, АМг5
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 333 Продолжение Продолжение Среда сс- % tc, °с Рекомендуемые материалы Уксусный ангидрид (СН3СО)2-0 Любая — 99,5 <100 100 Пары чистого ангидрида Чистый, содержащий 40% ледяной СНзСООН 20 tKun ==Sl70 ==£90 20 *кип SS80 20 *кип 20 *кип ^'кип =sg40 60 ===25 — Сталь XI7Н13М2Т; керамика кислотоупорная, стекло известково-на- триевое, фарфор кислотоупорный, эмаль кислотоупорная Стекло боросиликат- ное, замазка арзамит 1 и арзамит 2 Цемент серный Асбовинил с антофи- литасбестом Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, 4 Х14П4НЗТ (П<1,0 мм/год), 0Х21Н6М2Т (П<1,0 мм/год) Стали Х17, 0XI7T, 1Х17Н2, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 0X13, 1X13, Х25Т, Х28, Х14Г14НЗТ Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ; титан ВТ1-00, ВТ1-0 Графит и уголь, пропитанные фенольными смолами Фторопласт-4 Полиизобутилен ПСГ Алюминий АО (11=0,12 мм/год) Алюминий АО; медь М2, МЗ Медь М2, МЗ Среда С,- % 100 Концентрированная Концентрированная, насыщенная 02 или Н2 40+60% ангидрида 90+10% ангидрида Ледяная + ацетальдегид tc. 'С 20— (кип 100 =590 ==580 ==S75 25 20 200 р==1,0М«/л12 'киге 20 25 'киге ==-;40 Рекомендуемые материалы Сталь Х17Н13М2Т 1 ХЯ ПИ Х17 (П<1,0 лш/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т, 0Х21Н5Т Сталь 0Х21Н6М2Т Стали 0Х17Т, Х17, Х28, 1Х13(П<1,0жл/год) Медь Ml (П==0,19 мм/год), МЗ (11=0,2 мм/год) Стали XI7 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28; антег- мит АТМ-1 Стали Х17Н13М2Т (П<1,0 лш/год), Х17Н13МЗТ (П<1,0 мм/год) Стали Х18Н10Т (П<1,0лш/год),0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год); сплавы хастеллой В, хастеллой^С Медь МЗ Ферросилиды С15(П<0,16 мм!год), С17 (П<0,16 мм/год) Ферросилиды С15(П<0,22 мм/год), С17 (П<0,22 мм/год) Ферросилиды С15 (П<0,42 мм/год), С17 (П<0,42 мм/год) Алюминий АО, А; алюминиевые сплавы АД00, А ДО, АД1, АД
334 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда Св. % Ангидрид плотности 1,073 При получении tc, "С 'кип ==с80 20 — Рекомендуемые материалы Стали Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 лш/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т(П<1,0ли1/гоа) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, 0X21Н5Т, Х18Н10Т С^тя тал 1X13 (П<1,0 лш/гоЗ), 2Х13(П<1,0 мм1год) М2 (П<1,0 мм/год), МЗ (П<1,0 мм/год) Формальдегид СН20 1 2%-ный, содержащий 0,2% НСООН 5 9 10 10%-ный, содержащий следы НСООН 20 20%-ный, содержащий .10—15% ацетона и 0,1% НСООН 20 120 20 90 104 20 117 104 20 135 Алюминий АД1 (П=0,17 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; медь МЗ; сплав хастеллой С Алюминиевый сплав АД00, АД0, АД1, АД Стали 1X21Н5Т, 0Х21Н5Т Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; сплав хастеллой С Алюминиевый сплав АД00 (П=0,22 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; сплав хастеллой С Медь МЗ Алюминиевый сплав АД00 (П=0,18 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ; сплав хастеллой С; медь МЗ; бронза Бр.А5 Среда се. % 35—40 37%-ный, содержащий 1% СН3ОН и 62% Н20 40 40%-ный, содержащий 10% СН3ОН и 0,1% НСООН 40—бО^/о-ный, содержащий 1—4% НСООН и 1—3% H2S04 Пары в процессе конденсации формальдегида Разбавленные растворы *е- °С 30—40, 36 ^v—tKun 135 130 60 20 135 105 65 =s£60 ==;40 ■ Рекомендуемые материалы Паронит (прокладочный материал) Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; медь МЗ Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Асбест (о. с ) — прокладочный материал Винипласт, полиэтилен, пластикат полихлорвиниловый Алюминиевый сплав АД00 (П=0,28 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, X18Н1 ОТ (П-0,66 мм/год) Стали Х18Н10Т (П=0,61 мм/год), Х17Н13М2Т (П—0,43 мм/год), сви нец С4 Сталь Х17Н13М2Т (П=0,66 мм/год), свинец С4 Стали Х18Н10Т, [ Х17Н13М2Т, X17H13M3TJ Полиизобутилен ПСГ Винипласт, полиэтилен, текстолит Фосген СОС13 Жидкий (безводный) — Сталь Х17Н13М2Т i
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 335» Продолжение Среда сс. % 100 (жидкий) 100 (газ и жидкость) te. °С ^250 ^200 Рекомендуемые материалы Паронит (прокладочный материал) Фторопласт-4 Фосфор Р — 100 Фосфор желтый ^95 20 5^80 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17ШЗМ2Т Винипласт Сталь Х18Н10Т Фосфорная кислота Н3Р04 Любая Любая (дымящаяся) 1—80 1—45 1 20—tKUn sc70 sg50 20 ^70 20 'кип 20 Базальт плавленый, графит и уголь формованные; диабаз плавленый; фторопласт-4 Резины для гуммирования марок 1976-М, 2566, 4849, 4476 и эбони- ты марок 1751, 2169, 1726 Стали Х25Т, Х28, Х28АН, Х28Н4; текстолит Ферросилиды С15, С17 Стали Х25Т, 20Х25ТЛ, Х28, 75Х28Л, Х28АН Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Сталь 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т; алюминий АО, титан ВТ1-0, ВТ1-1 Продолжение Среда сс- % 1 5 10—85 10—40 10—20 10 г£20 20 *с- °с ^кип <140 60—70 20—85 60—70 35 20 SC40; 70 'кип 20 tKun 20 35 20—tKun 20 35 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0 лш/год), Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, 0Х 18Н10Т(П<1,0 мм/год) Алюминий АО (П<0,12 мм/год) Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО (П<0,62 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Алюминий АО (П=0,26 мм/год) Сталь Х25Т Сплавы 75Х28Л, 185Х34Л Сталь Х25Т Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х28 (П<1,0 мм/год); ферро- силид С15, сплав МФ-15 Сталь Х14П4НЗТ; титан ВТ 1-0, ВТ1-1 Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Стали 0Х17Т, Х17 Титан ВТ1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1
336 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда се. % 20 25 >25 ==;30 >30 30 40— концентрированная 40 45 50—85 50—80 50—70 50—60 tc, "С 20 20—85 95 80 50—60 «£40 s£60 sglOO 20 50 100 1кип Рекомендуемые материалы Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1; алюминий АО (П=0,9 мм/год) Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Медь М1(П=0,43.иж/год) Сплав хастеллой С (11=0,17 мм/год) Асбест (прокладочный материал) Винипласт Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Медь Ml; бронза Бр А7 Стали 0X21Н5Т, 0Х2Ш6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год); ферро- силид С15 (11=0,13 мм/год); латунь ЛС59-1 (11=0,48 мм/год) Стали Х28, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год) Сплав хастеллой В Сплав хастеллой С Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ Стали Х17Н13М2Т, 0Х21Н6М2Т Среда се. % 50 ===55 55 60 65 70 75 77 80—85 80 *е- °С «SlOO ;=С85 85 s=:50 20 tKUn ^85 'кип 20 *кип 20 80 180 'кип, =^25 sglOO 20 120 tKun ПО Рекомендуемые материалы Фаолит Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Стэли Х25Т (П<1,0 мм/год); Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х25, Х28 Сталь 1Х17Н2 Стали XI7, 0Х17Т Сталь Х25Т (П=0,18 мм/год) Сталь Х28 Сталь Х28 (11=0,38 мм/год) Стали Х25Т, Х28, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17ШЗМ2Т Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Сталь 0Х21Н6М2Т (11=0,15 мм/год) Фаолит Стали 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Сплав хастеллой В Ферросилид С15 (П<1,0 мм/год) Ферросилид С15 (П=0,11 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 337 Продолжение Продолжение Среда С с- % 80 =$85 85 90 100 tc, "С 60 20 W 20—ttun =$100 20-Ьш, W =$95 =$90 =$85 =$70 =$65 =$50 20 80 20 =$60 Рекомендуемые материалы Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Стали Х28, Х17 (П<0,1 мм/год); латунь ЛС59-1 Медь Ml (П = 0,5 мм/год), латунь ЛС59-1 (П=0,8 мм/год) Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Полиизобутилен ПСГ Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Сплав хастеллой В Медь Ml (П=0,12 мм/год) Цемент серный Сталь 1XI7H2 Резина ИРП-1225. ИРП-1257, ИРП-1259 Стали Х17, 0Х17Т Стали 0X13, 1X13, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; фаолит Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т Сталь Х18Н10Т (П<1,0 мм!год) Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Н2, Х25Т, Х28, 0X21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Пластикат полихлорвиниловый (прокладочный материал) Среда Сс- % Концентрированная кислота Разбавленные растворы 20-<к 200 180 :140 :120 :100 ;90 80 ;60 20 20-^ От —30 до +100 Рекомендуемые материалы- Картон асбестовый (прокладочный материал) Ферросилид С15 (11=0,6 мм/год); медь Ml (П= 1,13 мм/год); брон- за Бр.А7 (П=0,1 мм/год) Сплав хастеллой В (П = 0,25 мм/год) Сплав хастеллой В (П= 0,15 мм/год) Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 0X21Н5Т, Х28АН, Х18Н10Т Сплав хастеллой В; паронит УВ-10 (прокладочный материал) Бронза Бр. АЖ9-4 Сплав хастеллой С (П = 0,26 мм/год) Медь МЗ, МЗр; монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Латунь ЛС59-1; свинец С1 (11=0,21 мм/год) Картон асбестовый; паронит Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Фосфорный ангидрид Ра06 Сухой и влажный Безводный 20 Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25, Х28, Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Алюминиевый сплав АД00 (незначительная коррозия) 22 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
338 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Среда сс. % (32—50)%-ный, содержащий фтористые соединения 100 te. °c — 20 Рекомендуемые материалы Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ| Винипласт, полиэтилен пег Фтористоводородная (плавиковая) кислота HF 5 10—100 10—90 10—50 10 25 s£40 45 48 20—65 20 10—30 31—60 20 40 20 s£l20 Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<4,0 мм/год); сплавы хастеллой В, хастеллой С Латунь Л62 Никель НП2 (П<0,45 мм/год) Медь Ml (П<0,25 мм/год), М2 (П<0,25 мм/год) Стали Х17Н13М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ, Х18Н10Т (П<1,0 мм/год)—у всех сталей—точечная коррозия Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 (П<0,2 мм/год) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<[1,0 мм/год); сплавы хастеллой В (П<[1,0 мм/год), хастеллой С (П<1,0 мм/год) Винипласт Сплавы хастеллой В, хастеллой С Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Продолжение Среда сс. % «48 «50 50 60 «60 60 70 «80 93 98 100 tc, «с 20 tKun «65 «.50 «40 20 «.65 85 20 «38 «.120 «40 20 «100 «50 «60 Рекомендуемые материалы Антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, АТМ-10; графит, пропитанный фенол- формальдегидной смолой Резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476, 4849 Эбонит марки 1726 Эбонит марки 6024 Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Полиизобутилен ПСГ Пластикат полихлорвиниловый Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 (П<0,45 мм/год) Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Графит и уголь, пропитанные фенольными смолами Стали 10 (П<1,0 мм1год), 20 (П<1,0 мм/год) Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Стали 10 (П<1,0 мм/год), 20 (П<1,0 мм/год)
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 339 Продолжение Продолжение Среда Сс- % Безводный HF (жидкий и газообразный) Безводный HF Жидкий HF, содержащий 0,5—3% Н20 Газообразный HF, содержащий 0,5—3% Н20 Концентрированная плавиковая кислота 100 (сухой газ) *с- °с ==£30 50 ==£400 ===200 ==£15 =$400 =^300 60—300 =^150 ==£60 20 100 Рекомендуемые материалы Стали ВМСтЗсп, 10, 20, 20К, 25, 30, 35, 40, 16ГС (ЗН), 09Г2С (М); фторопласт-4 Для тех же марок углеродистых и низколегированных сталей (П=0,5 мм/год) Графит и уголь формованные Фторопласт-4 Алюминиевый сплав АД00 (П<0,28 мм/год); медь Ml (П<0,28 мм/год), М2 (П<0,28 лш/гоЗ); стали 2X13 (П<0,34 мм/год), Х17 (П<0,34 мм/год), X18Н1 ОТ (П<0,5 мм/год); латунь Л62 (П<0,38 мм/год) Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 (П<Т),2 мм/год); латунь Л62 (П<1,0 мм/год) Стали 2X13 (П<2,0 мм/год), Х17 (П<2,0 мм/год); алюминиевый сплав АД00 (П<0,8 мм/год) Медь Ml (П<1,0 мм/год), М2 (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т (П<0,1 мм/год) Полиэтилен Полистирол Сплав хастеллой С Среда Сс. % tr, -С Рекомендуемые материалы Фурфурол СвЩОз Концентрированные растворы Пары 94—100 30—40 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т,Х28,0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Паронит (прокладочный материал) Хлор С12 100 (сухой газ) Любая ;800 Графит и уголь формованные Замазки кислотоупорные (о. с.) ;500 ;300 ;200 :120 :110 Ферросилиды С15, С17; никель НП2 (П<4,0 мм/год); стекло кварцевое Алюминий А95, А85, А8; сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т (П<4,0 мм/год); фторопласт-4 Стали 10 и 20 (П<1,0 мм/год) Паронит (прокладочный материал) :40 20 От —10 до +50 Пластикат полихлорвиниловый Стали ВМСт.Зсп, 10, 20, 20 К; полиизобутилен ПСГ (о. с); винипласт Стали 1X13, 2X13, 3X13, Х17, 1Х17Н2, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т; свинец С4; резины для гуммирования марок 829, 1976-М, 2566, 4476; керамика кислотоупорная (о. с.)
340 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРЛТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда сс. % 100 (сухой и влажный газы) 100 (влажный газ) 100 (жидкий) Влажный газ, содержащий гипохлорит кальция Хлор+кон- денсат+орга- нические вещества Влажный газ, содержащий твердые органические вещества Вода, насыщенная хлором Любая (сухой и влажный газы и жидкий хлор) tc,'C ^90 s^70 ==?60 sglOO ==£97 =s:85 — 40 20 72 87—100 80 77—97 20 ^500 <375 г^ЗО Рекомендуемые материалы Аебовинил с антофи- литасбестом Эбонит марки 2169 Фаолит Сплав хастеллой С; стекло кварцевое Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Резина техническая (прокладочный материал) Стали ВМСт.Зсп. 10, 20, 20К; фаолит Полиизобутилен ПСГ Свинец С1, С2, СЗ, С4 Сплав хастеллой С; титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сплав хастеллой С Сплав хастеллой С (11=0,17 мм/год) Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь Х17Н13М2Т (IL<1,0 мм/год); титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Картон асбестовый кислотостойкий (прокладочный материал) Паронит (прокладочный материал) Фибра (прокладочный материал) Хлористый бензол СеН5С1 Чистый — 20 'кип ===180 Сталь Х18Н10Т; антег- миты АТМ-1 АТМ-1Г, ATM-10 Паронит (прокладочный материал) Среда сс. % tc, °С Рекомендуемые материалы Хлористый водород НС1 100 (сухой газ) 30—40 50 s£500 100 s£60 20 30 г^60 Ферросилиды С15, С17 Стали Х18Н10Т (П.<1,0мм1год), 0Х18Н12Б (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<4,0 лш/год);антегмиты АТМ-1, АТМ-1Г, ATM-10 Сплав МФ-15 (П<1,0. мм/год) Винипласт Алюминиевые сплавы АД00.АД0, АД 1, АД (незначительная коррозия); полиэтилен Полиэтилен Винипласт Хлористый метил СН3С1 — 1кип Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Хлористый этил QH^Cl 100 (сухой) 20-W 20 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали Х25Т, Х28 Хлороформ CHCl,, Чистый Влажный 20 tKUn ^'кип 20 *кип Стали 0X13, 1X13, Х18Н10Т; алюминий АО Графит, пропитанный фенолформальдегидвой смолой Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 Никель HI
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 341 Продолжение Продолжение Среда сс. % tc. °С Рекомендуемые материалы Хромовая кислота Н2СЮ4 Любая 1 5 10 15 20 40 =^100 100 20; 60—70 100 60—70 20 100 60—70 г£40 20 'кип «£100 50 Фторопласт-4 Стали 1X13, Х18Н10Т Алюминий АО (отожженный) Стали 1X13, Х18Н10Т (11=0,17 мм1год) Алюминий АО (П=0,27 мм/год) Алюминий АО (11=0,18 мм/год) Сталь 1X13 (П=0,32 мм/год) Алюминий АО (П=0,37 мм/год) Стали 0X13, 1X13, 2X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Алюминий АО (11=0,28 мм/год): полипропилен 1 ТЯ ЛИ 1X13 (П<1,0лш/год), 2Х13(П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год), Х17Н13МЗТ (П<1,0 мм/год) Сталь 1X13 Стали XI7, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х28, Х17Н13М2Т Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Среда С с- % 50 ^50 50+SOj 50+SO3 (плотность 1,51) tc. «с 20 'кип ==:50 20 90 Рекомендуемые материалы Стали Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2(П<1,0жж/год), Х28 (П<1,0 мм/год), Х18Н10Т (П<Г,0 мм/год) Титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Винипласт Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Титан ВТ1-0, ВТ 1-00, ВТ1-1 Четыреххлористый углерод СС14 Любая 100 (безводный) 20—tKUn <С?кип ^150 sglOO 20 20— 'кип 'кип ^50 30 20 Керамика кислотоупорная, стекло известко- во-натриевое, фарфор кислотоупорный, замазки арзамит 1 и арзамит2; ферросилид С15 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой; фаолит Эмаль кислотоупорная Текстолит Фторопласт-4 Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т; латуни всех марок Сталь ВМСт.Зсп (П<1,0 мм/год) Пластикат полихлорвиниловый Сталь 20 Сталь ВМСт.Зсп; алюминий АД1; медь МЗ
342 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда се. % 100 (влажный) Чистый+ 0,67 г/л Н30 Чистый-Ь 1,16 г/л Н20 Чистый+ 0,99 г/л Н20 Чистый+ 1,77 г/л Н20 Чистый 4 ОС 'с- ^ 'хил 30 20 76—78 20—25 40 'кип Рекомендуемые материалы Свинец СЗ; сталь ВМСт.Зсп (П<1,4 мм/год) Сталь 20 (П=0,2 мм/год) Сталь ВМСт.Зсп; алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД; латунь ЛС59-1 Стали ВМСт.Зсп, 2X13, Х17Н13МЗТ; медь Ml; латунь Л62 Стали ВМСт.Зсп, 2X13; медь Ml; латунь Л62 Стали ВМСт.Зсп, 2X13, Х17Н13МЗТ; медь Ml Стали ВМСт.Зсп (11=0,96 мм/год), 2X13, Х17Н13МЗТ; медь Ml Сплав МФ-15 (антихлор) Целлюлоза В процессе варки Любая — ^200 Стали Х14Г14НЗТ, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0X13 (П<1,0 мм/год), 1X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год) Фторопласт-4 Цинк хлористый ZnCl2 Любая 1 5 s=;200 ===75 20 75 Фторопласт-4 Алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД Те же сплавы (11=0,47 мм/год) Среда сс- % 10 5; 10; 20 20; 50; 75 68 75 78, содержащий 18% FeCls 94, содержащий 0,2% SO4 Раствор пл. 1,2 Раствор пл. 1,9 Раствор пл. 2,05 Водный насыщенный раствор tc. -с 20 'кип 150 'кип 200 Ubinap 'кип 20 20 35 20 20-^ил 20 Рекомендуемые материалы Алюминий АО, АЛ2 Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сплавы хаетеллой В, хастеллой С Титан ВТ1-0 (П<1,3 мм/год) Ферросилид С15; медь Ml (П=0,28 мм/год) Ферросилид С15; медь М1;стальХ18Н10Т (П=0,17 мм/год); латунь ЛМц 58-2 (11=0,37 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17, Х18Н10Т; ферросилид С15; медь Ml; алюминиевый сплав АД00 (П=0,44 мм/год) Стали 1X13, 2X13, Х17; ферросилид С15; латунь ЛМц 58-2 (П=0,12 мм/год); алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД Стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17ШЗМ2Т, Х17Н13МЗТ, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год) Сталь Х18Н10Т; титан ВТ 1-0, ВТ 1-00, ВТ 1-1 Ферросилид С15; сплав МФ-15 (антихлор) Сталь Х18Н10Т Сталь Х14П4НЗТ (П<1,0 мм/год)— точечная коррозия Стали Х25Т (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1 мм/год), Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) у всех сталей точечная коррозия
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 343 Продолжение Продолжение Среда сс. % 0,5—3,0 0,5—10 0,5; 1,0 (аэрированный) 1—10 2 2,5 2—10 =^3 3—10 5 5 te. «с 20 35—100 35 ==£40 70—80 20 20-W ==£60 20 ==£60 =^60 85 70—80 20 Рекомендуемые материалы Стали XI7, Х28 Алюминиевый сплав АД00 (П<0,14 мм/год) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали Х18Н10Т, 0Х18Н10Т, 0Х18Н12Б Алюминий АО (П=0,46 мм/год) Алюминий АО (П=0,116 мм/год), АЛ2 (П=0,35 мм/год) Сталь Х17Н13М2Т Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год)> Х28 (П<1,0 мм/год) Стали Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28 1 ТЯЛИ Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н10Т (П<1,0 мм/год), 0Х18Н12Б (П<1,0 MMjaod) Стали Х28, Х28АН, Х28Н4 1 ТЯЛН Х17 (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год) Сталь Х25Т Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Алюминий АО (П= 1,05 мм/год) Стали 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 лип/год), 1Х17Н2(П<1,0 мм/год), Х25Т (П<1,0 мм1год), Х28 (П<1,0 мм/год); алюминий АО (11=0,14 мм/год) Среда се. % Раствор, насыщенный на холоде Разбавленный раствор (С.°С =5=100 =s£60 50 =г£бО ==£40 Рекомендуемые материалы Полиизобутилен ПСГ Винипласт Ферросилид С15 (П<1,0 мм/год) Полиизобутилен ПСГ Винипласт Щавелевая кислота Н2С204 Любая Любая 0,4—0,5 ©,5 0,5—2,5 20—tKU„. <tKun ==£200 ==£100 =^50 s£40 ==£25 ==£80 20 70—80 Замазки кислотоупорные; графит и уголь формованные; фаолит Базальт плавленый, диабаз плавленый, графит, пропитанный фе- нолформальдегидной смолой, керамика кислотоупорная, стекло из- вестково-натриевое, фарфор кислотоупорный Фторопласт-4 Антегмиты ATM-1, АТМ-1Г, АТМ-10 Текстолит Пластикат полихлорвиниловый Эмаль кислотоупорная Алюминий АО Стали XI7, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Алюминиевый сплав АД00 (П<0,5 мм/год)
344 КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕНИИ Продолжение Продолжение Среда се. % 5 (аэрированная) <6 6—10 10—80 10—50 10 10 tc.'C 100 35—60 35 s£80 sg30 ==^80 20-гки„ 20 1кип 100 *=S60 ==с50 ^35 20 Рекомендуемые материалы Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (П<0,14жя/аоЭ) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Сталь Х17Н13М2Т Сталь Х17Н13М2Т Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Сплавы хастеллой В, хастеллой С Сталь 0Х21Н6М2Т Сталь 0Х21Н6М2Т (П=1-=-3 мм/год) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ (11=0,92 мм/год) Сталь 0Х23Н28МЗДЗТ Стали 0Х21Н6М2Т, Х17Н13М2Т Титан ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-1 Стали 1Х21Н5Т, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 1X13 (П<1,0 мм/год), 2X13 (П<1,0 мм/год), Х17 (П<1,0 мм/год), 0Х17Т (П<1,0 мм/год), 1Х17Н2 (П<1,0 мм/год), Х28 (П<1,0 мм/год); алюминий АО (11=0,13 мм/год) Среда сс. % =^20 50 Разбавленные водные растворы Растворы, насыщенные на холоде tc. °с От —30 до +100 twin ^60 ^40 =scl00 100 ^60 20 Рекомендуемые материалы Резина кислотощело- честойкая марок 6290 ЛРТИ, 4999, 5145 Сталь Х17Н13М2Т (П<1,0 мм/год) Полиизобутнлен ПСГ Винипласт Полиизобутнлен ПСГ Никель HI (П<1,0лш/год) Винипласт Алюминиевые сплавы АД00, АД0, АД1, АД Этиловый эфир С4Н10О Любая — 100 <С*КИЛ 20 'кил 40 Графит, пропитанный фенолформальдегидной смолой Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28, 0Х21Н5Т, 0Х21Н6М2Т, Х18Н10Т Фторопласт-4 Полиэтилен Яблочная кислота С4Нв05 Любая 10 — ==;200 ^100 20 W-tKun 20 Фторопласт-4 Фторопласт-3 Винипласт Стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т Стали 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т, Х28
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ХИМИЧЕСКОМ АППАРАТОСТРОЕННИ ГЛАВА 10 СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ На сварку листовых конструкций из углеродистой, низколегированной, высоколегированной коррозионно- стойкой и двухслойной сталей, алюминия и его сплавов, меди, латуни, никеля и титана и его сплавов в химическом аппаратостроенни распространяется отраслевая нормаль ОН 26-01-71—68. Нормалью регламентируются кок структивные элементы подготовки кромок листового металла для различных типов сварных соединений, технология различных способов сварки и рекомендуются для соответствующих металлов и способов их сварки присадочные материалы (электроды, сварочная проволока, флюсы, инертные газы и пр.). Ниже приводятся заимствованные из этой нормали рекомендации по конструктивным элементам подготовки кромок листового металла и труб для различных типов сварных соединений узлов и деталей химической аппаратуры. Рекомендуемые нормалью присадочные материалы приведены в соответствующих таблицах гл. 6. При изготовлении стальной химической аппаратуры применяются следующие сварочные процессы: 1) автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем флюса; 2) ручная электродуговая сварка; 3) электрошлаковая сварка; 4) автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа; 5) автоматическая, ручная и механизированная арго- но-дуговая сварка; .6) газовая (ацетиленовая) сварка. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем флюса являются в настоящее время основными способами сварки химической аппаратуры, изготовляемой из углеродистой, низколегированной, легированной и высоколегированной сталей. По сравнению с ручной электродуговой сваркой автоматическая сварка под слоем флюса обладает рядом существенных преимуществ, основными из которых являются: 1) более высокая производительность сварочного процесса, превышающая примерно в 4—5 раз производительность ручной электродуговой сварки; 2) более высокое качество сварных соединений; 3) возможность осуществления сварки без скоса кромок свариваемых деталей, что значительно упрощает заготовительные операции, обеспечивает экономию присадочных материалов и снижает стоимость изготовления аппаратуры. Полуавтоматическая сварка сталей под слоем флюса сходна с автоматической и отличается от нее лишь тем, что перемещение дуги вдоль шва производится вручную. По сравнению с автоматической полуавтоматическая сварка имеет ряд преимуществ: 1) благодаря высокой проходимости и маневренности полуавтоматов представляется возможным выполнять сварку в местах, недоступных для автоматической сварки; 2) возможность выполнения стыковой сварки листов малых толщин (2—3 мм) и угловых швов с катетом 3—4 мм, что недоступно или затруднительно для автоматической сварки; 3) более низкая" стоимость сварочных работ благодаря пониженному расходу электроэнергии (примерно на 30—40%) и расходу сварочной проволоки (примерно на 15—20%) по сравнению с автоматической сваркой. Ручная электродуговая сварка сталей в настоящее время находит еще достаточно широкое применение при. изготовлении химической аппаратуры. Этот метод сварки применяют преимущественно при изготовлении трубных, узлов аппаратуры, при приварке гарнитуры, внутренних устройств аппаратов, опорных конструкций и при сварке различного рода металлоконструкций, комплектующих химическую аппаратуру. Ручную электродуговую сварку применяют также и для выполнения основных прямолинейных и кольцевых швов корпусов аппаратов в случаях, когда применение автоматической сварки невозможно по конструктивным или технологическим соображениям. Электрошлаковая сварка находит широкое применение в химическом аппаратостроенни при изготовлении толстостенной аппаратуры высокого давления, крупногабаритных фланцев стальной аппаратуры и других деталей, имеющих большую исходную толщину. В последнее время в химическом аппаратостроенни широко применяется автоматическая и полуавтоматическая сварка малоуглеродистой, низколегированной и высоколегированной сталей в среде углекислого газа плавящимся электродом, обеспечивающая высокое качество сварных соединений. Особенно хорошие результаты достигаются при сварке указанным методом низколегированных сталей марок 16ГС(ЗН) и 09Г2С(М). Автоматическая, ручная и механизированная арго- но-дуговая сварка применяется преимущественно при изготовлении аппаратуры из высоколегированных сталей.
346 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Ручную и механизированную ар го но-дуговую сварку часто применяют при соединении трубок с трубными решетками теплообменных аппаратов. Газовая (ацетиленовая) сварка сталей применяется в химическом аппаратостроении ограниченно в силу присущих ей недостатков и прежде всего из-за значительного разогрева основного металла, что вызывает повышенную деформацию свариваемых узлов и способствует перегреву и росту зерна в сварном соединении. По сравнению с другими сварочными процессами газовая сварка является малопроизводительным и неэкономичным процессом. Она применяется лишь при отсутствии источников тока и в других случаях, обусловленных конструктивными соображениями или технологией изготовления. 10.1. СВАРКА УГЛЕРОДИСТОЙ И НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛЕЙ В табл. 10.1 приведены рекомендуемые типы сварных швов и способы их выполнения для аппаратов, изготовляемых из углеродистой и низколегированной сталей. Рекомендуемые типы сварных швов и способы их выполнения для аппаратов, изготовляемых из углеродистой и низколегированной сталей (по ОН 26-01-71—68 *) Таблица 10.1 Вид сварного соединения Диаметр аппарата, мм Толщина свариваемой стали, мм Тип шва Способ сварки Без скоса кромок, односторонний Газовая Стыковое листовой стали (плоские листы и карты) 2—4 Без скоса кромок, односторонний и двусторонний Ручная электродуговая и автоматическая под слоем флюса Без скоса кромок, двусторонний О о Ё КТА ы .PRO СО В О О DO q а РОН ЛЕКТ КНИ1 OlS ТЕКЛ КОПИ О § и а п В П U * < им i проек ическн 1* Н N :400 300—600 Прямолинейное стыковое обечаек 600—800 600—3200 2—10 Без скоса кромок, односторонний Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке 8—24 V-образный со скосом двух кромок, односторонний 5—10 -30 5—14 18—50 5—22 24—50 Без скоса кромок, односторонний на остающейся стальной подкладке V-образный со скосом двух кромок, односторонний на остающейся стальной подкладке Автоматическая под слоем флюса V-образный со скосом двух кромок (разделка с внутренней стороны аппарата), двусторонний Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны скошенных кромок Х-образный с двумя несимметричными скосами двух кромок, двусторонний Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны разделки с меньшей глубиной Без скоса кромок, двусторонний Х-образный с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 347 Продолжение габл. 10. Вид сварного соединения Кольцевое стыковое оСечаек и приварки дни;ц к обечайкам * При составлении Диаметр аппарата, мм 300—600 600—1200 1200—3200 габлицы были Толщина свариваемой стали, мм 5—10 8—30 5—14 18—50 5—14 24—50 также использ Тип шва Без скоса кромок, односторонний на остающейся стальной подкладке V-образный со скосом двух кромок, односторонний на остающейся стальной подкладке V-образный со скосом двух кромок (разделка с внутренней стороны аппарата) Х-образный с двумя несимметричными скосами двух кромок, двусторонний Без скоса кромок, двусторонний Х-образный с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний Способ сварки Автоматическая под слоем флюса Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны скошенных кромок Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны разделки с меньшей глубиной Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке званы рекомендации ведущих заводов химического машиностроения. Ручная электродуговая сварка В табл. 10.2—10.5 приведены конструктивные эле- Рекомендуемые электроды для сварки углеродистой менты подготовки кромок листовой стали и размеры швов, и низколегированной сталей различных марок приведены выполняемых ручной электродуговой сваркой. в табл. 6.2. Таблица 10.2 Швы сварных стыковых соединений листовой стали, выполняемые ручной электродуговой сваркой (по ГОСТу 5264—58) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний vA ь А % £ "1 Ж 1- ][ Без скоса кромок, односторонний с подкладкой X S а Ь h 1 1,5 0,5+0,5 5±2 0+1,5 2 2,6 3 1±1 6±2 0+2,5 4—6 2+2,0 ^-0,5 912 0+з
348 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Продолжение табл. 10.2 Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, двусторонний !£ S а b ft 3 1+0,5 '—1,0 4 5 1 5+0lS i,O-l,0 8+4 0+2 в-8 9+1,6 —1,0 *й О+з V-образный со скосом двух кромок, односторонний V-образный со скосом двух кромок, односторонний, с подкладкой V V-образный со скосом двух кромок, двусторонний S b h Р 3-8 s+u 0+з 1±1 9—14 s+13 15—21 s+16 22—26 s+16 0+4 2±l V Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний, симметричный X S ь h 12—17 S+3 О+з 18—29 S+1 30-41 S-3 0+4 42—60 s-8 51-60 S-U 0+5 Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний, несимметричный X S h 12—17 0+з 18-25 26-41 0+4 42—60 0+5 Размеры f, b и bx устанавливаются при конструировании
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 349 Продолжение табл. 10.2 Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм R5H V-образный с криволинейным скосом двух кромок, двусторонний 5 ь h 20—23 S+9 24-29 S+7 0+4 30—33 S+4 34—41 S 42-49 s-3 50-55 s-7 56-60 s—12 0+5 X-образный с двумя криволинейными скосами двух кромок, двусторонний X S ь h 30-35 s-3 36-41 s-7 0+4 42—51 S—12 52-60 s—24 0+5 Таблица 10 3 Швы сварных угловых соединений листовой стали, выполняемых ручной электродуговой сваркой (по ГОСТу 5264—58) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний Без скоса кромок, двусторонний <1 4 Z шв. h. ь. S Ч h hi 2—30 2—30 0,5s — s 3 Размер ht — ориентировочный
350 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Продолжение табл. 10.3 Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Со скосом одной кромки, односторонний V Со скосом одной кромки, двусторонний У S Si b hi h P 4-7 8-11 12-17 18—26 4—26 s+n s+13 s+15 S+18 3 0+3 1±1 0+4 2±2 Размер Aj — ориентировочный Co скосом двух кромок, односторонний Со скосом двух кромок, двусторонний м Ь ш*-С 4 ■а. S, £ ¥ '-С| § 2 U «*. V S Si Ъ hi 12—14 15—21 22—26 12—26 s+12 S+14 s+15 3 Размер hx — ориентировочный, /г=0+4 С двумя скосами одной кромки, двусторонний к 50°±5° S «1 b *i *1 И. 12-17 18-25 26-35 36-41 42-60 12—60 s+4 s+2 3±3 S+2 S 4±3 0+4 S s-2 s—2 | s—4 5±3 s-3 s-5 6±3 0+5
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 351 Таблица 10.4 Швы тавровых соединений листовой стали, выполняемых ручной электродуговой сваркой (по ГОСТу 5264—58) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний k Без скоса кромок, двусторонний S «1 h 2-2,5 3 3-4 5-6 Sss 4 7-9 5 10-30 6—8 ^ ШЩШ//А К Примечания: 1. Допускаемые отклонения по размеру катета А при отсутствии зазора +2 мм. При наличии зазора размер катета принимается hH0M + зазор -+■ 2 мм. 2. Размер ft, приведенный в таблице, относится к нерасчетным швам. В случае расчетных швов h устанавливается при конструировании. С одним скосом одной кромки, односторонний С одним скосом одной кромки, двусторонний s ,h V S h Y s Si b h К P 4—7 8-11 12—17 $?s S+9 s+n 3±3 s+13 4±3 3 1±1 2±2 18—26 s+16 5±3 Размер 1ц — ориентировочный С двумя скосами одной кромки, двусторонний к S Si b h 12—17 S+2 3±3 18-25 S 5±3 26-35 36—47 S=s s-2 6±3 s-3 9 + 3 48-51 52—60 s-4 11±3 S-5 13±3
352 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 10.5 Швы соединений листовой стали внахлестку, выполняемых ручной электродуговой сваркой (по ГОСТу 5264—58) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, двусторонний сплошной ь S Si h I а 2-5 6-10 12—60 S*S s + 2 3i2(s4-si) 0+i.s 0+з 0+4 Автоматическая сварка под слоем флюса Нормалью ОН 26-01-71—68 рекомендуются следующие типы сварных швов, выполняемых при автоматической сварке стыковых соединений под слоем .флюса: а) без скоса кромок, односторонние, с принудительным формированием корня шва, по ручной подварке и на остающейся стальной подкладке; б) без | скоса кромок, двусторонние; в) V-образные, со скосами двух кромок, односторонние л принудительным формированием "корня шва, по ручной подварке и на остающейся стальной подкладке; г) V-образные, со скосами двух кромок, двусторонние; д) Х-образные, с двумя симметричными и несимметричными скосами двух кромок, двусторонние с принудительным формированием корня шва первого прохода, по ручной подварке корня шва и со сваркой первого прохода «на весу». В табл. 10.6—10.9 приведены конструктивные элементы подготовки кромок листовой стали и размеры швов, выполняемых автоматической сваркой под слоем флюса. Рекомендуемая присадочная проволока и флюсы для автоматической и полуавтоматической сварки углеродистой и низколегированной сталей различных марок приведены в табл. 6.1. Таблица 10.6 Швы сварных стыковых соединений листовой стали, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса (по ГОСТу 8713—58 и ОН 26-01<—71— 68) Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм S S а о о S et О О % о а, а: на Автоматическая А ][ Полуавтоматическая П ЗС S b а h 2 7±1,5 О+о.з 3 8±2 0+0,5 1,5±1 4 10±2 0+0,8 5 12±2 0+1,0 2±1 «1 наим — 0,6s
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 353 Продолжение табл. 10.б Тип шва Способ сварка Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм к о s=s о к О. X W X о оз о. У о о s- ьа о о >ч ю а; Ю II в — 1 и В та "Й - о. к S Я о о. о и О о в о «* о S о о. и •я S и К о о. о ю * о S о о. ж to Автоматическая Полуавтоматическая Автоматическая Полуавтоматическая Автоматическая на флюсовой подушке. Автоматическая на флюсовой подушке 1 Щщ * 2 ^Ч- Ш1-' а А][ П][ S h Ь а 2 3 1.5±1 7±1,5 о+о.з 8±2 0+0,5 4 5 6 2 + 1 10±2 0+0,8 12±2 7-9 ,+1,5 -1,0 16±3 10—14 2,Б±1,5 20±3 16—20 2 5+2 2' -1,5 22±4 0+1 АР]£ Ручная- подварка Пр ][ s а h Ь Ьг 2 0,5±0,5 3 4 5 1±1 1,5±1 7±1,5 8±2 2±1 10±2 8±2 12±2 'l0±2 Полуавтоматическая сварка при s<3 мм не рекомендуется Аф ][ S а b h К 2 0+1 3 4 1±1 10±2 1,5±1 1±1 5 6 1,5±1 14±2 7 8 10 2±1,5 18±3 22 ±4 2±1,5 1,5±1 2±1 Для конструкций, работающих в благоприятных условиях, допускается при условии полного проплавления отсутствие обратного усиления шва и местные плавные ослабления шва глубиной не более 0,1s Аф ][ 1,5±1 7±1,5 0+1 8±2 4-5 7—9 10 2±1,5 12-14 2,5±1,5 10±2 16±3 20±3 16—20 22 2 5+2 ifi—1,5 30 **$$ 22±4 1±1 2±2 30±4 6±1 40 50 ,+3 6-2 40±4 8±1 45±5 10±1 23 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
V-абразный, со скосом двух Кромок, двусторонний с двусторонней ручной подваркои корня шва ч о я a *ч п в о из К ч в о » S В > л а й s & в> a ч я я ■о 13 К > ■о к S- 2 + 1,5 ^о 'ёл 1 + to ёл + to о- 20 ±4 25±5 30 + 6 37+7 (Л *» ОТ 18—20 22—24 26-30 V-образный со скосом двух кромок, двусторонний с ручной подваркои Я X Ь ГО В О CD * Ч Ш О » а > л а п> ч о о « г а ш а ч s 1 5 IPil -& Я •о К а» •о s- 2±1 2,5 ±1,5 Сг 12±2 13+2 14±2 16±2 о 17+3 20+4 ^н со 1+ 4+1 ел 1+ 00 1+ V» 5-6 -j 00 <£> О to ф. V-образный со скосом двух кромок, двусторонний Я ч о к a *>< Я в 2 » к ч в о a S в > л ш п> ч О О Я S в ы а ч s Я К > К а- to 1+ ёл to ft J-* tO *сл ISO ft Qr oo 1+ CO to to 1+ 24 ±4 ■a 6±1 I+Z 1+8 И #>• ОТ 18—20 22—24 V-образный со скосом двух кромок, односторонний а: я в > §"££ 3 В 8 в to к о а ч я> и я & ' •е- < JS- S'1 + З 2,5 ±1,5 to ft СП to ■ел ! + _j-»JO ■СЛСЛ о- 18±3 e+os 22±4 24+4 26+5 ■о 3±1 4+1 (А 8-9 5 К S 16—20 22—24 Без скоса кромок, односторонний на стальной подкладке в2 № К 4 о 5 £) ф № 2 и Ж ч в о » S в ■с и г> о в в И N а \\ СИ W to о V СЛ У о со СО 1 1 ст> »• , ■ СЛ 1+ to ±1,5 Сг , . о 1+ to 1+ со , 8+3 to ю 1+ о ^ ел 1+ to 1+ t_* СаЭ !+ СЛ !+ "сп се (О СО #>■ СЛ от 00 1 О
8 Х-образный, с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний Х-образный,с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний а "* 2 *«* <о со S3 СО II V-образный, с криволинейным скосом двух кромок, двусторонний 82 V-образный, со скосом двух кромок, односторонний на сталььой подкладке В) К 5 а а «1 5 и !?3 П а 8 ! #*2 Со н /7 £>№ S 1+0 fit 1 сэ- с h <3г- X а > х > < а о К К II а CD О о 1+ СЛ о СЛ о о 1+ сл о а- to сл }~$ СЛСП со 1 + кэш о* 30±5 со сл 1+ Сл 4» о н- сл *- сл 1+ сл со 24—28 30—38 40-48 50-60 а •о Я я о •< Со н о а Со S чес коб с а к ■о II 1+ г: is Я сл 1+ Сп о сл о 1+ о Sr N3 сл 1 + Сл'сл СО о- to о 1+ со to to 1+ СО to 4". 1+ 4ь to СП 1+ 4». to 00 1+ 4* CO to 1+ 4> ■Q 1+ ^ 00 1+ CD 1+ *—* СЛ Ю 1 to to to en 1 00 CO о 1 CO CT> s о ,1 to r CI о СЛ to 1 8 л 5+1 8±1 в- r+ и-ГО "сл сл 1+ toco о tO Ю О to to to to со to to СЛ to Oi to 00 to CD CO CO CO 4*. о CO Ф * СЛ to o* Cn + Л. + 00 + + Cr- a ss CO s J*. о 4*. 42 44 СЛ СЛ 4^ Сл СП Сл СЛ Сл О) со СП СО чэ 5±1 8±1 и S СО to со со СП со оо 4* о to СП ё СП о СП СЛ о СП о 8 100 о- V со о У *- о V СЛ о W СО У 4* V СП о- 18± со to о 1+ со to to 1+ 4*. to 4». 1+ 4^ to О) 1+ 4- .О о 1+ 4> с to 1+ 3±1,5 4». 1+ СЛ сл ±1,5 - 8-9 о W г СП _1 8 ю to 1 to to i g о со > •В > 43 п ■о Я 2 х с го и ч я Е х г -» > о п a > со О я
356 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Продолжение табл. 10.6 Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Я ё. Б о >>* оа & t* та со м g о с .§.« * >> ш ^ V х S та X Автоматическая Полуавтома тическая подбарт Ар X прХ S а f Ь б. л а 18-20 22—26 28—32 34—36 33 2±1 8±1 18±3 22±4 16±2 9±1 26±4 40—44 46—50 52—56 58—60 3±1 10±1 28±5 17±2 19±2 2 S+2'5 2'5—1,5 50° ±5° 34±5 40±5 45±5 50±5 20±2 з+з d-2 45» ±4° 40° ±3° Таблица 10.7 Швы угловых соединений листовой стали, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса (по ГОСТу 8713—68 и ОН 26-01-71—68) Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже • [Размеры, мм Автоматическая Без скоса кромок, двусторонний с ручной подваркой Полуавтоматическая АР£^ h 'О^Ручная подбарт S р h 6-9 2±1 S&3 10-14 3±1 3=4 Пр[\ h Размер h выбирается по меньшей толщине. Sj^ s. Автоматическая Со скосом одной кромки, двусторонний с ручной подваркой Полуавтоматическая Ару Ручная подбарт nPV S Ь h 10-12 15±3 14 20 ±3 5 16-20 25±4 6 &х^ Ю мм С двумя, скосами одной кромки, двусторонний с ручной подваркой Автоматическая Полуавтоматическая Ар К п?К S ь h f 20—24 20±3 3±2 7±1 26—28 25±4 4±2 8±1 30—34 30±4 36—10 40 ±4 5±2 10±1 12±1 s, > 20 мм
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ .МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 357 Таблица 10.8 Швы тавровых соединений листовой стали, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса (по ГОСТу 8713—58 и ОН 26-01-71—68) Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний Автоматическая Полуавтоматическая Ab. h П[\Ь Без скоса кромок, двусторонний Автоматическая Полуавтоматическая A^h n[^h s а h 3 Q-0.8 4—5 o+i 5=3 6—9 0+1,5 10 12—16 18—40 0+2 Ss=4 S*5 З26 SiS=S Без скоса кромок, двусторонний с ручной сваркой с другой стороны Автоматическая Ручная подварка , Полуавтоматическая Apl\ h Пр l\ h S а h Ai з 4—5 0+1,5 Ss3 ^3 6—9 10 0+2 Ss4 Ss4 12—14 16—20 0+3 S&5 S&5 5г6- ^6i SiS: S С дв умя скосами одной кромки, двусторонний Автоматическая Полуавтоматическая К п К S h 16—18 4 20—22 5 24—26 6 28—30 7 32—36 Я 38—40 9 «1=22 S Со скосом одной кромки, двусторонний с ручной подвар- кой Автоматическая Полуавтоматическая Ручтя подварка г~1 Ар V пР Y . h К 10—12 14 5 6 7 16—18 20 6 8 9 22—24 7 10 С двумя скосами одной кромки, двусторонний с ручной сваркой с другой стороны Автоматическая Ручная поддарна р\ Полуавтоматическая АР К ПР К S f h Ai 20 22—24 7±1 6 7 3 26—28 8±1 8 4 30—34 10±1 10 36—40 12±1 12 5 SlSiS
СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ ОНСТРУКЦИОН НЫХ Ч\ТВРЙ\ЛЭВ Таблица 10.9 Швы соединений листовой стали внахлестку, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса (по ГОСТу 8713—58) Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний сплошной Без скоса кромок, двусторонний сплошной Автоматическая Полуавтоматическая А Ь П k h Автоматическая Полуавтоматическая ^Ш шштш s+5 з*5 sS\\j\\4 А Ь, h П Ь, S а 1 h 1—5 0+1 6—10 0+2 12—20 0+з 20—90 ** Устанавливается при конструировании по наименьшей толщине листа Полуавтоматическая сварка малоуглеродистой стали Полуавтоматическая сварка малоуглеродистой стали применяется для соединения под флюсом швов, недоступных для сварки автоматами, а также для сварки коротких, прерывистых и криволинейных швов. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой стали и размеры швов, выполняемых полуавтоматической сваркой под слоем флюса, приведены в табл. 10.6—10.9. Сварка производится проволокой марок Св-08А или СВ-08 (по ГОСТу 2246—60) диаметром 2 мм под флюсом ОСЦ-45 или АН-348А (мелкой грануляции). Газовая сварка малоуглеродистой стали Газовая сварка малоуглеродистой стали применяется преимущественно для соединения тонколистового металла толщиной до 2 мм и более толстого металла при отсутствии источников тока. Конструктивные элементы сварных соединений листовой малоуглеродистой стали и размеры швов, выполняемых газовой сваркой приведены в табл. 10.10. В качестве присадочного материала применяется проволока Св-08 и Св-08А по ГОСТу 2246—60. ТаблицаЧО.10 Швы соединений листовой малоуглеродистой стали, выполняемых газовой сваркой (по ОН 26-01-71—68 и [181]) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний ■*; шжш г][ Без скоса кромок, двусторонний ь WMM» ][ S ь h 1 1,5 4±2 0+1 2 2,5 6±2 3 8±4 0+1,5 •с; \а а = 1т-2 мм V-образный со скосом двух кромок, односторонний ЙЙ£ , д. Ч ЩШШ- rV V-образный со скосом двух кромок, двусторонний 70°±5' i.^ rY s b h a bi 5 16 6 17 8 19 0+2 2±1 10 23 12 25 14 27 16 31 0+3 3±2 6 8 4±2 10
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 369 Автоматическая и полуавтоматическая сварки малоуглеродистой стали в среде углекислого газа выполняемых автоматической сваркой в среде углекислого газа, приведены в табл. 10.11. В качестве присадочного материала используется проволока Св-08Г2С по ГОСТу Конструктивные элементы сварных стыковых соеди- 2246—60. Защитный газ—осушенная пищевая угле- нений листовой малоуглеродистой стали и размеры швов, кислота по ГОСТу 8050—64. Таблица 10.11 Шзы соединений листовой малоуглеродистой стали, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа (по ГОСТу ОН 26-91-71—68 и [181]) Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Автоматическая Без скоса кромок, односторонний i* АЗ'][ Полуавтоматическая шШ ПЗ]Г • 1 1 2 3|4 5 б а | 0+0-5 j 0+1 Ь | 5±2 Диаметр проволоки 0,5-0,8 6±2 0,8—1,0 8±2 9±2|l0±2 1,6—2,0 12 ±2 2,0 ft = 2±1 мм Автоматическая Без скоса кромок, двусторонний Полуавтоматическая A3 ][ П3][ s ) 3 | ,4 Ь h Диаметр* проволоки 6 | 8 8±2 | 9±2 1,5±0,5 J1.6—2.0 10 12 10±2 2±1 2 а = 0+1 Автоматическая Без скоса кромок, односторонний на стальной подкладке Полуавтоматическая A3 X пзД£ S а Ь 3 4 5 6 2±1 9±2 10±2 12±2 14±2 8 3±1 16±2 h = 2±1 мм; диаметр проволоки 2 мм V-образный, со скосом двух кромок односторонний V-образный, со скосами двух кромок, двусторонний Автоматическая 60WA Полуавтоматическая A3V ПЗУ Автоматическая ыт Полуавтоматическая A3 V S р ъ bi 8 4 10 5 14±2 8±2 12 6 14 8 16±2 10±2 \ffV , ~^ bj пз V Диаметр проволоки 2 мм
360 СВАРКА. ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Продолжение табл. 10.11 Тип шва Способ сварки Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм V-образный, с криволинейным скосом двух кромок, двусторонний Автоматическая Полуавтоматическая A3 У пз У г X-образный, с двумя криволинейными" скосами двух кро-^ мок, двусторонний Автоматическая Полуавтоматическая A3 X S Ь bt R 40 30 ±2 42 44 46 32±2 16±2 48 50 52 34±2 18+2 20 ±2 5±1 54 56 58 36±2 60 40 ±2 22+2 24+2 6±1 ПЗ X Диаметр проволоки 2—3 мм Х-образный, с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний Автоматическая Полуавтоматическая A3 X пз X S Ь Диаметр проволоки 12—14 16—18 10 12 2 20—22 14 25 16 30 20 35 24 40 28 2—2,5 10.2, СВАРКА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ СТАЛИ МАРОК 12ХМ И 12МХ Конструктивные элементы сварных соединений листовой теплоустойчивой стали марок 12ХМ и 12МХ и размеры швов, выполняемых ручной электродуговой сваркой, должны соответствовать данным табл. 10.2—10.5, автоматической сваркой под слоем флюса — табл. W.6—10.9. Рекомендуемые электроды для ручной сварки приведены в табл. 6.2 и присадочные материалы при автоматической сварке — в табл. 6.1. 10.3. СВАРКА ХРОМИСТОЙ СТАЛИ МАРОК 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т И Х28АН Конструктивные элементы сварных соединений листовой хромистой стали марок 0X13, 1X13, Х17, 0Х17Т, 1Х17Н2, Х25Т и Х28АН и размеры швов, выполняемых ручной электродуговой сваркой, должны соответствовать данным табл. 10.2—10.5, автоматической сваркой под слоем флюса — данным табл. 10.6—10.9. Рекомендуемые электроды для ручной сварки и присадочные материалы для автоматической сварки приведены в табл. 6.3. 10.4. СВАРКА СТАЛЕЙ 0Х22Н5Т И 0Х21Н6М2Т Ручная электродуговая сварка Ручная электродуговая сварка применяется при сварке листовой стали марок 0Х22Н5Т и 0Х21Н6М2Т толщиной более 4 мм. Конструктивные элементы подготовки кромок сварных соединений и размеры швов, выполняемых ручней электродуговой сваркой, должны соответствовать данным табл. 10.2—10.5. Рекомендуемые электроды для ручной сварки сталей 0Х22Н5Т и 0Х21Н6М2Т приведены в табл. 6.2. Ручная аргоно-дуговая сварка Ручную аргоно-дуговую сварку рекомендуется применять при сварке листовой стали марок 0Х22Н5Т и 0Х21Н6М2Т толщиной до 4 мм включительно. Стыковые соединения листовой стали толщиной s г=; 2,0 мм рекомендуется выполнять без разделки кромок с зазором между кромками а= 0-ь1,0 мм; толщиной s= 2,5-=-4 мм. с V-образной разделкой кромок, с общим узлом раскры.ия а = 55° ± 5°, зазором между кромками а = 0,5-i-2,0 ммя притуплением р= 0,5-;-1,5 мм, В качестве присадочного материала для аргоно-ду- говой сварки стали марок 0Х22Н5Т используется проволока марок Св-04Х19Н9, Св-08Х19Н10Б по ГОСТу 2246—60, а для стали 0X21Н6М2Т — проволока Св-04Х19Н1Ш? по ГОСТу 2246—60. В качестве защитного газа применяется аргонмарки Б или В по ГОСТу 10157—62. В качестве электродов рекомендуются лантанирован- ные вольфрамовые прутки по СТУ 45-ЦМ-1150—63. 10.5. СВАРКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ К0РР03И0НН0СТ0ЙКИХ СТАЛЕЙ МАРОК 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, 0Х18Н12Б, Х17Н13М2Т и Х17Н13МЗТ В табл. 10.12 приведены рекомендуемые типы сварных швов и способы их выполнения для аппаратов, изготовляемых из высоколегированных коррозионностойких сталей.
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 361 Таблица 10.12 Рекомендуемые типы сварных швов и способы их выполнения для аппаратов, изготовляемых из высоколегированных коррозионностойких сталей (по ОН 26-01-71—68) * Вид сварного соединения Стыковое листовой стали (плоские листы и карты) Прямолинейное стыковое (обечаек) Кольцевое стыковое (обечаек) Кольцевое (приварка днищ к обечайкам) * При составлении Диаметр аппарата, мм — г=£б00 800—3200 600—1100 1100—3200 600—3200 Толщина свариваемой стали, мм <2 2—4 S&5 3-5 5—6 8—24 5—14 14—24 24—50 5—14 18—50 5—14 14—24 24—50 5—14 18—50 Тип шва Без скоса кромок, односторонний Без скоса кромок, двусторонний Без скоса кромок, двусторонний V-образный, со скосом двух кромок, односторонний Без скоса кромок, односторонний V-образный, со скосом двух кромок, односторонний Без скоса кромок, двусторонний V-образный, со скосом двух кромок, двусторонний Х-образный, с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний V-образный со скосом двух кромок (разделка с внутренней стороны аппарата), двусторонний X-образная, с двумя несимметричными скосами двух кромок, двусторонний Без скоса кромок, двусторонний V-образный, со скосом двух кромок, двусторонний Х-образный, с двумя симметричными скосами двух кромок, двусторонний V-образный, со скосом двух кромок (разделка с внутренней стороны аппарата), двусторонний Х-образный, с двумя несимметричными скосами двух кромок, двусторонний Способ сварки Ручная аргоно-дуговая Автоматическая аргоно-ду- говая Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке Ручная электродуговая Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке или без нее Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой корня шва Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны скошенных кромок Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны разделки с меньшей глубиной Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке или без нее Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой корня шва Автоматическая под слоем флюса на флюсовой подушке Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны скошенных кромок Автоматическая под слоем флюса с ручной подваркой шва со стороны разделки 1 с меньшей глубиной таблицы использованы также рекомендации ведущих заводов химического машиностроения.
362 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Ручная электродуговая сварка Конструктивные элементы сварных соединений листовой высоколегированной и коррозионностойкой стали и размеры швов, выполняемых ручной электродуговой сваркой должны соответствовать данным табл. 10.2—10.5. Рекомендуемые электроды для ручной электродуговой сварки высоколегированной и коррозионностойкой стали приведены в табл. 6.2. Автоматическая и полуавтоматическая сварка сталей марок 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т и Х17Н13МЗТ под слоем флюса Нормалью ОН 26-01-71—68 рекомендуются следующие типы стыковых сварных швов, выполняемых автоматической сваркой под слоем флюса: а) без скоса кромок, двусторонние, с принудительным формированием корня шва; б) V-образные, со скосом двух кромок, односторонние с принудительным формированием корня шва и по ручной подварке; в) V-образные, со скосом двух кромок, двусторонние, при ручной подварке противоположной стороны и после ручной подварки корня шва; г) X-образные, с двумя симметричными и несимметричными скосами двух кромок, двусторонние после ручной подварки шва со стороны разделки с меньшей глубиной, после ручной подварки корня шва и со сваркой первого прохода «на весу». Конструктивные элементы сварных соединений листовой стали и размеры швов, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса, должны соответствовать данным табл. 10.6—10.9. Рекомендуемые присадочная проволока и флюсы для автоматической и полуавтоматической сварки упомянутых марок сталей приведены в табл. 6.1. Автоматическая аргоно-дуговая сварка стали 0Х18Н10Т и Х18Н10Т плавящимся электродом Конструктивные элементы подготовки кромок сты ковых соединений листовой стали приведены в табл. 10.К-. Таблица 10.1 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой стали марок 0Х18Н10Т и Х18Н10Т, выполняемых автоматической аргоно-дуговой сваркой плавящимся электродом (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм V-образный, со скосами двух кромок A3 V S р а 6 1 ±0,25 40° ±6° 12 1,5 ±0,25 60° ±4° Х-образный, с двумя симметричными скосами двух кромок A3 X S р а 25—40 1,5±0,25 60'±4° В качестве присадочного металла используется сварочная проволока марок Св-02Х19Н9 и Св-06Х19Н9Т по ГОСТу 2246—60. Содержание углерода в проволоке должно быть не более 0,05%. В качестве защитного газа используется аргон марок А и Б по ГОСТу 10157—62 «ли гелий чистотой не менее 99,6%. Ручная аргоно-дуговая сварка стали 0Х18Н10Т и Х18Н10Т неплавящимся электродом Нормалью ОН 26-01-71—68 рекомендуется применять ручную аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом для сварки листовой стали толщиной от 0,5 до 8 мм. Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой стали приведены на рис. 10.1. В качестве присадочного материала используется проволока марок Св-06Х19Н9Т (с содержанием углерода не <5олее0,05%),Св-02Х19Н9, Св-04Х19Н9 и Св-08Х19Н10Б £Г±Г Рис. 10.1. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой стали марок 0Х18Н10Т и Х16НКТ, свариваемой ручной аргоно-дуговой сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом: а и б — без скоса кромок; в — V- образная разделка кромок; г — Х-образная разделка кромок
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 363 по|ГОСТу 2246—60. В качестве защитного газа используется аргон марки А по ГОСТу 10157—62. Вольфрамовые электроды применяются по СТУ45-ЦМ-1150—63 или по ТУ ВМ-2-259—57. 10.6. СВАРКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТАЛИ МАРКИ 0Х17Н16МЗТ Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Нормалью ОН 264)1-71—68 рекомендуется применять ручную аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом для сварки листовой стали толщиной до 10 мм. Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой стали приведены на рис. 10.2. а) E22ZZZaE£S5£SS3 -I- О-тО.5 60°±5° Рис. 10.2. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой стали марки 0X17HI6M3T, свариваемой ручной аргоно-дуговой сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом: а — без разделки кромок; б — V-образная разделка кромок; в — V-образная разделка с криволинейным скосом кромок В качестве присадочного материала рекомендуется сварочная проволока марок О0ОХ17Н14М2 по ЧМТУ/ЦНИИЧМ 1352—65 (с изм. № 1) и для коррозион- «ых сред, не вызывающих структурно-избирательную .коррозию,—проволока Св-04Х19Н11МЗ по ГОСТу 2246 — 60. В качестве защитного газа используется аргон чистый марки А по ГОСТу 10157—62. 10.7. СВАРКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ МАРКИ 0Х23Н28МЗДЗТ Ручная, автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой стали, выполняемых ручной аргоно-дуговой сваркой, должны соответствовать данным, приведенным в табл. 10.2, а выполняемых полуавтоматической и автоматической сваркой — данным рис. 10.3. tf±5°. Рис. 10.3. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой стали марки 0Х23Н28МЗДЗТ. свариваемой полуавтоматической и автоматической аргоно-дуговой сваркей: а — без разделки кремок и б — V-образная разделка кромок при полуавтоматической сварке; виг — V-образная разделка кромок при автоматическая сварке В качестве присадочного материала для ручной автоматической и полуавтоматической аргоно-дуговой сварки применяется проволока, по химическому составу близкая к основному металлу. Для полуавтоматической сварки применяется проволока диаметром 1,0—1,6 мм, для автоматической — 2—3 мм. Автоматическую сварку под слоем флюса листовой стали марки 0Х23Н28МЗДЗТ толщиной до 14 мм рекомендуется выполнять проволокой марки 0Х23Н28МЗДЗТ с содержанием кремния не более 0,45% или проволокой 000Х23Н28МЗДЗТ в сочетании с флюсом АН-18. Ручная электродуговая сварка Нормалью ОН 26-01-71—68 рекомендуется применять следующие типы швов стыковых соединений листовой стали марки 0Х17Н16НЗТ, выполняемых ручной электродуговой сваркой: при толщин металла s = = 2-j-3 мм—односторонний без скоса кромок; при s = 4 мм — двусторонний без скоса кромок; при s = = 4-г-20 мм — с V-образной разделкой кромок и при «= 10-^20 мм —с криволинейным скосом при V-образной разделке кромок. Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой стали должны соответствовать данным табл. 10.2. Рекомендуемые электроды приведены в табл. 6.2. Ручная электродуговая сварка Конструктивные элементы разделки кромок стыковых соединений листовой стали, выполняемых ручной электродуговой сваркой, должны соответствовать данным табл. 10.2. Рекомендуемые электроды приведены в табл. 6.2. 10.8. СВАРКА ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛИ Х16Н6 Ручная электродуговая сварка Конструктивны!, элементы разделки кромок стыковых соединений листовой стали, выполняемых ручной электродуговой сваркой, приведены на рис. 10.4.
364 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Сварка осуществляется электродами ХВ-1, изготовляемыми из проволоки марки Х16Н6 диаметром 3—4 мм с применением электродного покрытия следующего состава: Наименование компонентов ГОСТ или ТУ Доломит МПТУ 2660—58 Шпат плавиковый .... ГОСТ 4421—48 Двуокись титана ТУ МХП 1420—52 Барий фтористый .... ГОСТ 7168—65 Ферросилиций Си45 . . ГОСТ 1415—61 Молибден металлический (порошок) ВМ4-240—54 или ВМ7-153 —54 Силикат натрия электродный (раствор) Содержание в массовых процентах 32,5 10.0 24,0 20,0 8.0 5,5 30,0 (к массе сухой шихты) Сварные соединения стали Х16Н6 для повышения прочностных свойств и для предотвращения склонности их к межкристаллитной коррозии подлежат обязательной термической обработке: закалке с 1000° С в воде, обработка холодом при температуре —70° С с выдержкой в течение 2 ч и старение при температуре 400° С с выдержкой в течение 1 н. Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Листовая сталь толщиной до 3 мм сваривается встык без скоса кромок, сталь толщиной более 3 мм — с применением V-образной и соответственно рис. 10.4. Х-образной разделок кромок Рис. 10.4. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой стали марок Х16Н6, свариваемая ручной электродуговой сваркай: а — V-образная разделка кромок; 6 — Х-образная разделка кром*к 10.9. СВАРКА ДВУХСЛОЙНЫХ СТАЛЕЙ С КОРРОЗИОННОСТОЙКЙМ СЛОЕМ ИЗ СТАЛИ МАРОК 0X13, 0Х18Н10Т, Х17ЫЗМ И 0Х17Н16МЗТ Автоматическая сварка основного и коррозионностойкого слоев Автоматическая сварка основного и коррозионностойкого слоев является наиболее производительным способом сварки стыковых соединений листовой двухслойной стали толщиной от 8 до 40 мм. Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой двухслойной стали, выполняемых автоматической сваркой основного и коррозионно- стойкого слоев, приведены в табл. 10.14. Рекомендуемые присадочные материалы приведены в табл. 6.6 и 6.7. Таблица 10 14 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой двухслойной стали, выполняемых автоматической сваркой основного и коррозионностойкого слоев (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Эскиз Количеств» проходов при сварке Размеры, мм Без скоса кромок основного слоя, двусторонний С V-образным скосом кромок основного слоя со стороны коррозионностойкого слоя, двусторонний s | 8 | 10—12 | 14—16 а | 1,0—1,5 | 1,5—2,0 | 2—3 Ь | 17,0—19,5 | 19,5-22,0 | 22—25 h | 3±0,5 3+1 4±0,5 s а Ь h hx 18-20 2,5-3,5 24,5—27,5 4"^ 5+0,5 22-26 3—4 27—30 5 ±0,5 6+0,5
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 365 Продолжение табл. 10.14 Тип шва Эскиз Количество проходов при сварке Размеры, мм Без скоса кромок основного слоя, двусторонний S а b h 8 1—2 19,0—21,0 3+1 10-12 1—2 19,0—22,0 4 ±0,5 14—16 1,5-2,5 21,5—24,5 5±0,5 С V-образным скосом кромок основного слоя со стороны коррозион- ностойкого слоя, двусторонний 1,5°.. ь parts' S а Ъ h hi 18-20 2—3 24—27 5+1 5+0,5 22-26 2—3 26—29 6±0,5 6 ±0,5 28—32 3—4 29—32 6+1 6±1 34-40 3—5 30—34 7±0,5 7±0,5 Х-образный с двумя несимметричными скосами двух кромок, двусторонний 50°±5° S h К а 45-50 7±1 22±2 50° 55-60 8±1 25 ±2 60°
366 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Автоматическая сварка основного слоя няемых автоматической сваркой основного слоя и ручной. и ручная электродуговая сварка коррозионностойкого слоя электродуговой сваркой коррозионностойкого слоя, приведены в табл. 10.15. Конструктивные элементы подготовки кромок сты- Рекомендуемые присадочные материалы и электроды, ковых соединений листовой двухслойной стали, выпол- приведены в табл. 6.6 и 6.5. Таблица 10.15 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой двухслойной стали, выполняемых автоматической сваркой основного слоя и ручной электродуговой сваркой коррозионностойкого слоя (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Эскиз Размеры, мм о, г-0 <х,±5 ■ V-образный со скосом двух кромок, двусторонний S h а 8 4 10 5 90° 12 6 14 7 80° 16 8 18 9 70° 20 10 60° Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний if5- s h a, 20—26 12 60° 28—30 14 34-40 16 50° Ручная сварка основного и коррозионностойкого слоев мых ручной электродуговой сваркой основного и коррозионностойкого слоев, приведены в табл. 10.16. Конструктивные элементы подготовки кромок сты- Рекомендуемые электроды приведены в табл. 6.4 ковых соединений листовой двухслойной стали, выполняв- и 6.5. Таблица 10.16 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений листовой двухслойной""стали, выполняемых ручной электродуговой сваркой основного и коррозионностойкого слоев (по ОН 26-01-71-68) Тип шва Эскиз Размеры, мм V-образный со скосом двух кромок, двусторонний !§! " l.5:os S р а 8-10 12-14 1 70° 60° 16—20 1,5 50° 50°±5° Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний S р 20-26 2 28-32 2,5 34—40 3
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ЭбГ 10.10. СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ УСЛОВНОМ ИЗБЫТОЧНОМ ДАВЛЕНИИ ДО 10 Мн1м? (100 кгс/см2) Газовая и ручная электродуговая сварки труб из сталей марок 10 и 20 и низколегированной стали марки 10Г2 Конструктивные элементы подготовки кромок сты- и размеры швов, выполняемых газовой и ручной электро- ковых соединений труб из сталей марок 10, 20 и 10Г2 дуговой сваркой, приведены в табл. 10.17. Таблица 10.17 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб из сталей марок 10, 20 и 10Г2 и размеры швов, выполняемых газовой и ручной электродуговой сваркой (по ГОСТу 5264—58 и [181]) Тип шва Эскиз Способ сварки Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний V-образная со скосом двух кромок, односторонний Газовая Ручная электродуговая г][ rv PV S а Ъ h 1 0,5+°'Б 4+2 0+1 2-2,5 1+0,5 -1,0 6+2 3 8: 0+1,5 3,5 4 1,5±1 ±:4 10±4 0+2 s а Ь h Р 4,5-5 1,5+0'5 16±4 6 7 8 9 2±1 17±4 18±4 0+1,5 1Э±4 20 ±5 0+2 1 Ч+1-0 '•°—0,5 s а Ъ h Р 3—4 1±1 5-8 10-20 2±1 S+11 0+2 0+з 1+0,5 S+13 0+4 2±1 Примечание. После газовой сварки швов с V-образной разделкой кромок необходима проковка швов.
СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Ручная электродуговая и аргоно-дуговая сварки труб из стали марок Х18Н10Т, 0Х18Н12Б и Х17Н13М2Т Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб, выполняемых ручной электродуговой сваркой, должны соответствовать данным 75°±? 20°? 5° Рис. 10.5. Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб из стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б и Х17Н13М2Т, выполняемых ручной аргоно- дуговой сваркой с расходуемыми вставками (по ОН 26-01-71 —68): а — V-образная разделка кромок; б — V-образная разделка кромок с криволинейным скосом; » — профиль расходуемого кольца Рис. 10.6. Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб из стали Х18Н10Т, 0Х18Н12Б и XI7H13M2T, свариваемых встык ручной аргонодуговой сваркой (по ОН 26-01-71—68): а — V-образная разделка кромок; 6 — V-образная разделка кромок с криволинейным скосом табл. 10.17, а ручной аргоно-дуговой сваркой — рис. 10.5 (при сварке с расходуемыми вставками) и рис. 10.6 (при сварке без расходуемых вставок). 10.11. СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ УСЛОВНОМ ИЗБЫТОЧНОМ ДАВЛЕНИИ ОТ 10 ДО 100 Мн!м* (от 100 до 1000 кгс1смг) И ТЕМПЕРАТУРЕ ОТ —50 ДО +510° С На сварку трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мн/м2 (от 100 до 1000 кгс1см2) и температуре от —50 до +510° С, распространяется действие МРТУ 26-01-9—67. Технические условия распространяются на сварку кольцевых поворотных и неповоротных стыковых соединений труб и деталей внутрицеховых и заводских трубопроводов с диаметром условного прохода D^^200 мм включительно из углеродистых, низколегированных и высоколегированных коррозионностойких аустенитных сталей, транспортирующих жидкие и газообразные, в том числе агрессивные, пожаро- и взрывоопасные среды. Указанные технические условия распространяются также на вварку переходных штуцеров с диаметром условного прохода Dy ^ 40 мм из углеродистых и высоколегированных коррозионностойких аустенитных сталей в стенку труб с диаметром условного прохода Dy ^ 200 мм, работающих под давлением от 10 до 32 Мн/м* (от 100 до 120 кгс/см*) и температуре от —50 до +200° С. Техническими условиями регламентируются конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений трубопроводов из углеродистой, низколегированной и высоколегированной сталей, технология различных способов сварки и рекомендуются для соответствующих сталей и способов их сварки присадочные материалы (электроды, сварочная проволока, флюсы, инертные газы и пр.). В табл. 10.18 приводятся конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб, выполняемых ручной электродуговой, автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса, в табл. 10.19 — автоматической и полуавтоматической сваркой в среде инертных газов. Рекомендуемые электроды и присадочные материалы приведены в табл. 6.10, 6.11 и 6.13. В табл. 10.20 приведены механические свойства сварных соединений труб, которые должны быть обеспечены при любом способе сварки, в табл. 10.21 — температурные условия выполнения сварки трубопроводов высокого давления и в табл. 10.22 — рекомендуемые режимы термической обработки сварных соединений трубопроводов, выполняемых различными способами сварки. Таблица 10.18 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб из сталей марок 20, 15ХМ, ЗОХМА, 18ХЗМВ, Х5М, 14ХГС, 18ХГ, 20ХЗМВФ, 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, Х17Н13МЗТ, 0Х17Н16МЗТ и 0Х23Н18, выполняемых ручной электродуговой, автоматической и полуавтоматической сваркой под слоем флюса (по МРТУ 26-01-9-67) Тип шва Эскиз Способ сварки Размеры, мм V-образный со скосами двух кромок, односторонний вертикальный В6°±Ч" Ручная электродуговая S а Р 3,5-7 1—2 1—1,5 7—12 1,5-2 12—28 2—2,5' 1,5—2
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 369 Продолжение табл. 10.18 Тип шва Эскиз Способ сварки Размеры, мм V-образный с криволинейными скосом двух кромок, односторонний вертикальный Л5°±2° Ручная Электр оду говая, автоматическая и полуавтоматическая по ручной под- варке S а >28 2—2,5 V-образный со скосами двух кромок, односторонний с остающейся стальной подкладкой, вертикальный S а а | <12 3—4 | 33° ±2° 12—28 6-8 13°±2° V-образный с криволинейным скосом двух кромок, односторонний на остающейся стальной подкладке, вертикальный Ручная электродуговая 1f±2° S >28 а \ 6—8 Р 1,5-2 Автоматическая и полуавтоматическая s j >28 а | 3—4 Р 1,5-2 V-образный со скосом одной кромки, односторонний, горизонтальный V-образный с криволинейным скосом двух кромок, односторонний, горизонтальный Ручная электродуговая V-образный со скосами двух кромок, односторонний, на остающейся стальной подкладке, горизонтальный S а Р 3,5-7 1—2 1—2 7—12 1,5—2 12-28 2—2,5 1,5—2 S а Р >28 0,2 0,5—1,5 S а а Р <12 3—4 [ 55°±2Э | 0° | 12—28 5—7 >28 6—8 30° ±2° 10°±2° Примечания: 1. Форма и размеры подкладных колец устанавливаются при конструировании. 2. Для газовой сварки выполняется V-образная разделка кромок с общим углом раскрытия а — 70 4-90°, притуплением р = 0,6-5-1,0 мм и зазором а = 1 -f-1,5 мм. _____ 24 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
370 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 10.19 Конструктивные элементы подготовки кромок стыковых соединений труб из сталей марок 0Х18Н10Т, Х18Н10Т, Х17Н13МЗТ, 0Х17Н16МЗТ и 0Х23Н18, выполняемых сваркой в среде защитных газов (по МРТУ 26-01-9-67) Тип шва Эскиз Способ сварки Размеры, мм V-образный со скосами двух кромок, односторонний, вертикальный 66°±V Ручная и автоматическая неплавящимся электродом. Автоматическая и полуавтоматическая плавящимся электродом по под- варке шва неплавящимся электродом S а Р 2,5-9 ^0,5 SS0.5 V-образный с криволинейным скосом двух кромок, с расходуемой вставкой, вертикальный 20°±Г Ручная и автоматическая неплавящимся электродом. Автоматическая и полуавтоматическая плавящимся электродом. Первый слой накладывается без присадки S р >9 1—1,5 V-образная с криволинейным скосом двух кромок, односторонний, вертикальный Ручная и автоматическая неплавящимся электродом. Автоматическая плавящимся электродом S р >S 1—1,5 V-образный со скосом одной кромки, односторонний, горизонтальный Ручная неплавящимся электродом. Полуавтоматическая плавящимся электродом по ручной подварке корня шва неплавящимся электродом S а Р а 2,5-5 6-9 <0,5 <1 42°±2° 52° ±2° Примечание. ПрофилЬ и размеры расходуемой вставки приведены на рис. 10.5. Материал расходуемой вставки должен соответствовать марке основного материала или присадочной проволоки.
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ Й СПЛАВОВ 371 Таблица 10 20 Механические свойства сварных соединений стальных трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мн/м* (от 100 до 1000 кгс/см2) при температуре + 20° С (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20; 14ХГС; 18ХГ 15ХМ; ЗОХМА; 18ХЗМВ; Х5М; 20ХЗМВФ ОХ18Н10Т; Х18Н10Т; Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ; 0Х23Н18 Мн/м2. не менее Нижнего предела прочности основного металла ан, Мдж/м*, не менее 0,6 0,5 0,7 Угол загиба, град, не менее 100 50 (при s^20 мм) 40 (при s>20 мм) 160 (при s^25 мм); 120 (при s>25 мм) Просвет при испытании на сплющивание, мм 4s (при dH>50 мм); 3s (при d«<50 мм) 2s Примечания: 1. Ударная вязкость сварных соединений при минусовых температурах до —50° С должна быть не менее 0,2 Мдж/м' (2 кгс м/см'). 2. Угол загиба при газовой сварке сталей марок 20, 14ХГС и 18ХГ должен быть не менее 70°, для сталей остальных марок — не менее 30°. 3. s — толщина стенки трубы в мм; d — наружный диаметр трубы в мм. Таблица 10.21 Температурные условия сварки трубопроводов высокого давления (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20; 14ХГС; 18ХГ 15ХМ ЗОХМА; Х5М 18ХЗМВ; 20ХЗМВФ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ; 0Х23Н18 Условия, определяющие необходимость предварительного и сопутствующего подогрева При содержании углерода менее 0,25% и толщинах стенок менее 20 мм (для стали марки 20) и 10 мм (для сталей марок 14ХГС и 18ХГ) При содержании углерода более 0,25% независимо оттолщины стенки и при толщинах стенок свыше 20 мм (для стали марки 20) и 10 мм (для стали марок 14ХГС и 18ХГ) независимо от содержания углерода) Подмрев производится во всех случаях Необходимость подогрева определяется техническими условиями проекта Нижний предел температуры окружающего воздуха, допускаемый при выполнении сварочных работ, "С —10 0 —20 Рекомендуемая температура подогрева, °С Без подогрева 100—200 200—250 300—350 350—400 — 24:
372 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 10.22 Рекомендуемые режимы термической обработки сварных соединений стальных трубопроводов, работающих при условном избыточном давлении от 10 до 100 Мн1мг (от 100 до 1000 кгс/см2) и температуре от —50 до +510° С (по МРТУ 26-01-9—67) Марка свариваемой стали 20 14ХГС; 18ХГ 15ХМ ЗОХМА; Х5М 18ХЗМВ 20ХЗМВФ 0Х18Н10Т; Х18Н10Т Х17Н13М2Т; Х17Н13МЗТ; 0Х17Н16МЗТ; 0Х23Н18 П р и м е ч а 1. Скорость или в монтажной 2. Нормализ в водородосодерж 3. Обязатель 35 мм и при толп а также сварные 4. Необходи 0Х17Н16МЗТ и 0 Вид термообработки Отпуск Нормализация Отпуск Нормализация Отпуск Стабилизирующий отжиг Аустенизация н и я: нагрева стыков при т организации, ация с отпуском прои ащих средах; б) для кой термообработке пс ;ине стенки от 17 до стыки трубопроводов мость термообработк Х23Н18 должна быть Температура нагрева, °С 600—650 630—650 680—700 650—670 950—970 670—690 1000—1020 690—710 850—870 1050—1080 ермообработке устана зводится: а) для стаж стали 20ХЗМВФ, пр длежат сварные стыкр 35 мм при разнице в из сталей марок 14Х и трубопроводов из обоснована при прое Время выдержки в зависимости от толщины s стенки трубы 3 мин на 1 мм толщины стенки 1 ч при я^;20 мм; 2 » » s>20 » 1,5 ч при s^20 мм; 2,5 » » s>20 » 1 ч при s^20 мм; 2 » » s>20 » 2,5 ч 3 ч 1,5 ч вливается в соответствии с й марок 18ХЗМВ и 20X3MI едназначенной для работы трубопроводов из стали мар твердости основного и нал ГС, 18ХГ, 15ХМ, ЗОХМА, сталей 0Х18Н10Т, Х18Н <тировании. Условия охлаждения До 300° С со скоростью =5:200° С/ч с печью или под слоем асбеста, далее на спокойном воздухе На воздухе До 300° С со скоростью ^150° С/ч с печью или под слоем асбеста, далее на спокойном воздухе До 300° С со скоростью ^100° С/ч с печью или под слоем асбеста, далее на спокойном воздухе На воздухе До 200° С со скоростью г§:70° С/ч с печью или под слоем асбеста, далее на спокойном воздухе На воздухе До 300° С со скоростью г=:70о С/ч с печью или под слоем асбеста, далее на спокойном воздухе На воздухе технологией, принятой на заводе >Ф, предназначенных для работы при температурах 401—510° С. ки 20 при толщине стенки свыше давленного металла более НВ25, X5M, 18ХЗМВ и 20ХЗМВФ. ОТ, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ,
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 373 Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под сварку приведены в табл. 10.23. Присадочная проволока применяется марки А5С по ГОСТу 7871—63. Для сварки алюминия расщепленной дугей рекомендуется применять флюс АН-А1. Аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под сварку приведены в табл. 10.23. Присадочная проволока применяется того же химического состава, что и основной металл, или же более чистая. Вольфрамовые электроды применяются по СТУ45-ЦМ-1150—63. В качестве инертного газа рекомендуется аргон марки А по ГОСТу 10157—62. Ручная электродуговая сварка Ручная электродуговая сварка алюминия и сплава АМцС в химическом аппаратостроении применяется ограниченно вследствие низкого качества сварных швов (главным образом пористости их), сложности расчета состава электродных покрытий и технологии изготовления электродов. Качество сварных швов во многом зависит от квалификации сварщика. Ручную электродуговую сварку используют лишь при отсутствии сварочного оборудования для автоматической сварки под слоем флюса или для ар- гоно-дуговой сварки плавящимся или неплавящимся электродом. Конструктивные элементы подготовки кромок листового материала под сварку приведены в табл. 10.23. Рекомендуемые электроды приведены в табл. 6.15. Газовая сварка Газовая (ацетиленовая) сварка алюминия и его сплавов в силу присущих ей недостатков в настоящее время почти повсеместно вытеснена другими более совершенными и производительными сварочными процессами. Ее применяют лишь при отсутствии оборудования для других видов сварки, а также при ремонте и монтаже аппаратуры и трубопроводов на химических комбинатах. Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под сварку приведены в табл. 10.24. Рекомендуемая сварочная проволока приведена в табл. 6.16. Таблица 10.23 Конструктивные элементы подготовки кромок листового алюминия марок А7, А6, А5 и алюминиевых сплавов марок АД00, АД0, АД1, АМцС под сварку и способы сварки (по ОН 26-0J-71—68) Вид сварного соединения Стыковое Тип шва С отбортовкой, односторонний Без скоса кромок, односторонний Эскиз см n,s.\\,:J "г ш гуЛЛУ'/^/'^г/ VI -ggF4 Обозначение на чертеже 3 1С А3][ з][ А3][ Толщина листового материала S, ММ 0,8—3 3—10 Способы сварки Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом 10.12. СВАРКА АЛЮМИНИЯ МАРОК А7, А6, А5 И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ МАРОК АД00, АД0, АД1 И АМцС Автоматическая сварка под слоем флюса Автоматическая сварка алюминия и его сплавов под слоем флюса является высокопроизводительным процессом, широко применяемым при изготовлении химической аппаратуры. Этим методом целесообразно сваривать без разделки кромок прямолинейные стыки листового материала толщиной 10—32 мм при диаметре обечаек свыше 1200 мм и длине более 1000 мм и кольцевые стыки при диаметре обечаек свыше 1600 мм. Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под сварку приведены в табл. 10.23. Рекомендуемая присадочная проволока и флюсы для автоматической сварки алюминия и его сплавов под слоем флюса приведены в табл. 6.14. Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварки плавящимся электродом Аргоно-дуговая сварка алюминия и его сплавов является универсальным И прогрессивным сварочным процессом, обеспечивающим получение качественных сварных соединений с высокими показателями механических свойств. Аргоно-дуговая сварка является вместе с тем и высокопроизводительным процессом, позволяющим производить сварку листового материала и труб различной толщины от 0,3 мм и выше. При этом можно получить любые типы сварных соединений — стыковые, угловые, тавровые и внахлестку. Сварка выполняется с предварительным подогревом металла в зависимости от толщины до температуры 150—300° С. Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под сварку приведены в табл. 10.23. Присадочная проволока применяется того же химического состава, что и основной металл, или же более чистая. Для сварки алюминия и его сплавов применяется аргон марки А по ГОСТу 10157—62. Автоматическая аргоно-дуговая сварка расщепленной дугой Сущность этого способа сварки состоит в том, что в зону сварки тгоперек оси шва одновременно подаются две электродные проволоки, имеющие общий токоподвод.
374 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Продолжение табл. 10.23 Вид сварного соединения Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Толщина листового материала s, мм Способы сварки Стыковое П3][ А3][ Без скоса кромок, односторонний Р^?^[^Ш тяг ][ А ][ А3][ 4—12 Полуавтоматическая арго- но-дуговая сварка плавящимся электродом 4—20 Автоматическая аргоно-ду- говая сварка плавящимся электродом 6—32 Ручная сварка электродуговая 10—32 Автоматическая сварка под слоем флюса 12-20 Автоматическая аргоно-ду- говая сварка расщепленной дугой (двумя плавящимися электродами) Без скоса кромок, односторонний с подкладкой V-образный со скосом двух кромок, двусторонний -J- Wr t 60°+70° V-образный со скосом двух кромок, односторонний на подкладке 60^70° 3][;АЗ][ пз][ 0,8—5 Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка непла- вящимся электродом 4-8 A3 ][ ][ з V ;Аз у аз У пз V V У 3Ы, АЗ^ АЗ^ ПЗ^ 4—12 6—10 3—30 6—30 20—60 30—60 Полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом Автоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом Ручная сварка электродуговая Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка непла- вящимся электродом Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом .Ручная сварка электродуговая Автоматическая сварка расщепленной дугой (двумя плавящимися электродами) 3—30 6—30 Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка непла- вящимся электродом Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом ^ 30—60 Автоматическая сварка расщепленной дугой (двумя плавящимися электродами)
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 375 Продолжение табл. 10.23 Вид сварного соединения Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Толщина листового материала S, ММ Способы сварки Стыковое ЗХ 5—40 Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом 60*70° АЗХ; ПЗХ Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний 20—40 Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом АЗХ Автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом 35—60 АЗХ 40—60 Ручная сварка электродуговая Автоматическая аргоно-дуговая сварка расщепленной дугой (двумя плавящимися электродами) V-образный с двумя криволинейными скосами двух кромок, двусторонний «W Х;«Х A3 Х;ПЗХ A3 X 30—60 Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом Автоматическая аргоно-дуговая сварка расщепленной дугой (двумя плавящимися электродами) Без скоса кромок односторонний и двусторонний ш 3^ 3^ АЗ|\^;АЗ^ Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом 5 S*S, K^WWK АЗ^АЗ^ По[\;ПЗ^ 0,8—20 Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом Ь.; ^ Ручная сварка электродуговая Тавровые С двумя скосами одной кромки, двусторонний К :АЗ К 12—60 АЗЮПЗК Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Автоматическая и полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом A3 К 50—60 Автоматическая аргоно-дуговая сварка расщепленной дугой (двумя плавящимися электродами) хлестку Без скоса кромок, двусторонний 3 ^ ;АЗ^ 0,8—20 A3 t\ Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Автоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом ПЗ [\ 0,8—36 Полуавтоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом
376 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Конструктивные элементы подготовки кромок листового алюминия под газовую сварку (по ОН 26-01-71—68) Таблица 10 24 Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, двусторонний г][ S а 1,5 1,0 2 1,5 3—4 2 6 2,5 8—12 3 V-образный со скосом двух кромок, односторонний V-образный со скосом двух кромок, двусторонний rV S а Р 6 2 8 2,5 2 10 3 12 4 14 5 3 16 6 4 Односторонние V-образные швы применяются в исключительных случаях ГУ S а Р 14 3 7 16 18 3,5 8 9 20 4 10 10.13. СВАРКА БЕСКИСЛОРОДНОЙ МЕДИ МАРКИ МЗр Ручная электродуговая сварка Во избежание прожогов при сварке стыковых швов рекомендуется применять удаляемые после сварки сталь- Листовую медь толщиной 8 мм и более сваривают ные подкладки или подкладные кольца. Конструктивные с предварительным и сопутствующим подогревом газовой элементы подготовки кромок листовой меди под стыковую горелкой в зависимости от толщины до температуры сварку приведены в табл. 10.25. 250—400° С. Рекомендуемый электрод приведен в табл. 6.15. Таблица 10 25 Конструктивные элементы подготовки кромок листовой меди под сварку встык ручной электродуговой сваркой (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, двусторонний 1С Без скоса кромок, односторонний S а 3 1,5 4-5 2 ][ S а 3-4 1
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 377 Продолжение табл 10 25 Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм V-образный со скосом двух кромок, двусторонний 70°±5° У S а Р 4 1,5 6 8 2 1,5 10 2,5 12 3 2 V-образный со скосом двух кромок, односторонний на подкладке Ж±5° У. S а Р 4 2 6 3 1 8 4 10 5 12 6 2 70°±5° Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний X S а Р 10 3 1,5 12 4 14 5 16-20 6 2 Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом тонколистовой бескислородной меди марки МЗр толщиной 1—4 мм Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом тонколистовой бескислородной меди марки МЗр толщиной 1—4 мм производится без разделки кромок, с зазором между кромками согласно табл. 10.26. В качестве присадочного материала при сварка рекомендуется применять проволоку из сплава марки МНДКТ 5-1-0,2-0,2 по ВЦТУ 98—60 или проволоку марки Бр.КМцЗ-1 по ГОСТу 5222—50. В качестве неплавящихся электродов рекомендуется применять лантанированный вольфрам по СТУ 45-ЦМ-1150—63, в качестве защитного газа — аргон марок А, Б и В по ГОСТу 10157—62. Таблица 10.26 Конструктивные элементы подготовки кромок листовой меди под стыковую ручную аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний 3Х S а 1 0-0,2 1,5-2,5 0—0,5 3—4 0,5—1,0 Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом тонколистовой бескислородной меди марки МЗр толщиной 1,5—4 мм в среде азота Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом тонколистовой бескислородной меди марки МЗр толщиной 1,5—4 мм производится без разделки кромок с зазором между кромками согласно табл. 10.27. В качестве плавящегося электрода рекомендуется применять проволоку из сплава марки МНЖКТ 5-1-0,2-0,2 по ВЦТУ 98—60. Азот должен удовлетворять требованиям ГОСТа 9293—59.
373 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 10 27 Конструктивные элементы подготовки кромок листовой меди под стыковую полуавтоматическую сварку плавящимся электродом в среде азота (по ОН 26-01-71—68) Тнп шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний ПЗ =1±= ][ S а 1,5 0+0,2 2 0+0,5 2,5 0,5—0,5 3 1±0,5 4 1+1.5 10.14. СВАРКА ЛАТУНИ МАРКИ Л62 Для латуни вследствие большой жидкотекучести ее возможна только нижняя сварка с применением медных, стальных или асбестовых подкладок, имеющих канавку, способствующую формированию подварочного шва. Ручная электродуговая сварка угольным электродом Конструктивные элементы подготовки кромок листовой латуни под стыковую ручную электродуговую сварку угольным электродом приведены на рис. 10.7. В качестве электродов применяют графитовые или угольные бес- Рис. 10.7. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой латуни марки Л62, свариваемой встык электродуговой сваркой угольным электродом (по ОН 26-01-71—68): а — V-образная разделка кромок; б—V-образная разделка кромок с криволинейным скосом фитильные электроды, в качестве присадочного металла используются стержни из сплава ЛК80-3. Во избежание появления трещин в швах в присадочном металле допускается следующее количество вредных примесей (в процентах): Fe=s:0,6; Sb=^0,l; Pb^0,l. Для обеспечения хорошего сплавления присадочного металла с основным рекомендуется применять флюс марки БЛ-3, который в виде тонко измельченной смеси наносится на стержни путем опыления. Сварка латуни толщиной до 10 мм производится без подогрева, свыше 10 мм — с подогревом до температуры 300—350° С. Для снятия внутренних напряжений изделие после сварки рекомендуется подвергать низкотемпературному отжигу при температуре 300° С. Автоматическая сварка под флюсом Автоматическая сварка под флюсом латуни толщиной до 10 мм встык производится без разделки кромок с зазором согласно табл. 10 28 В качестве присадочного металла применяется проволока из чистой меди марки МО диаметром 2 мм. Сварка производится под флюсом марок МАТЙ-53 или БКФ-5. Прочность сварных соединений, выполненных медной проволокой в сочетании с флюсом БКФ-5, несколько ниже прочности сварных соединений, выполненных под флюсом МАТИ-53 Для повышения прочности сварных соединений, выполненных под флюсом БКФ-5, рекомендуется применять медную проволоку, легированную железом (1—1,5%) и марганцем (1,5—2%). При сварке необходимо применять поджимные устройства в виде стальных или графитовых полос или флюсовую подушку. Таблица 10.28 Конструктивные элементы- подготовки кромок листовой латуни под стыковую автоматическую сварку под флюсом (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Без скоса кромок, двусторонний Эскиз ыщ Л « а_ 1 ^ t Обозначение на чертеже А1£ S а Размеры, мм 6 0,5—1 8 1—2 10 2—3
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 379 Газовая сварка Конструктивные элементы подготовки кромок листовой латуни под стыковую газовую сварку приведены на рис. 10.8. Рекомендуемые присадочная проволока и флюс приведены в табл. 6.16. 10.15. СВАРКА НИКЕЛЯ МАРКИ НП-2 Ручная электродуговая сварка Конструктивные элементы подготовки кромок листового никеля под стыковую ручную электродуговую сварку приведены в табл. 10.29. Для сварки применяются электроды марки П-2Н на проволоке НП2, разработанные В НИИПТхиммашем. Композиционная сварка никеля марки НГОсмалоугле- родистыми сталями и высоколегированными сталями аусте- нитного класса 0Х18Н10Т и других марок производится с применением электродов на проволоке Св-07Х25Н13 (ГОСТ 2246—60) с покрытием ЦЛ-9 и ЭНТУ-3. Рис. 10.9. Конструктивные элементы подготовки кромок листового никеля марки НП2 под стыковую ручную аргоно-дуговую сварку (по ОН 26-01-71—68): а — без разделки кромок; б — V-образная разделка кромок; в — Х-образная разделка кромок Конструктивные элементы подготовки кромок листового никеля под стыковую ручную электродуговую сварку (по ОН 26-01-71—68) Таблица 10 29 Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний ][ S а 1,5—3 1—1,5 V-образный со скосом двух кромок, односторонний и двусторонний V V S а Р 4-6 1,5-2 0,5—1 7—12 1,5—3 1,5—2 Ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Конструктивные элементы подготовки кромок листового никеля под стыковую ручную аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом приведены на рис. 10.9. а) i i*ti ц Рис. 10.8. Конструктивные элементы подготовки кромок листовой латуни марки Л62, свариваемой встык газовой сваркой (по ОН 26-01-71—68): о — без скоса кромок; б — V-образная разделка кромок; е — Х-образная разделка >кромок В качестве присадочного материала при сварке рекомендуется применять прутки из сплава НМцАТ-3-1, изготовляемые по инструкции завода «Уралхиммаш», сплава НМцАТ-1,5-1,5-2,5 по ПТУ 23—67 и проволоку НП2 по ГОСТу 2179—59, в качестве неплавящихся электродов — вольфрамовые прутки марки ВЛЮпо СТУ45-ЦМ-П50—63. Защитный газ — аргон марки А по ГОСТу 10157—62. 10.16. СВАРКА ТИТАНА МАРОК ВТ1-00, ВТ1-0 И ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ МАРОК ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 Большое сродство титана и его сплавов к кислороду и азоту при высоких температурах затрудняет сварку. Если при сварке не применяют специальных мер защиты, то газы воздуха загрязняют шов и он становится хрупким. Для получения качественных швов необходимо обеспечить надежную защиту инертным газом сварочной ванны от газов воздуха во время сварки, а также остывающих участков металла шва и околошовной зоны после сварки вплоть до температуры 400—500° С. Хорошая защита необходима также и для обратной стороны свариваемого металла.
380 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Ручная аргоно-дуговая сварка леплавящимся электродом Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла под стыковую аргоно-дуговую сварку не- плавящимся электродом приведены в табл. 10.30. В качестве присадочного металла применяется проволока марки ВТ1 по ТУ 961-1205, марки ВТ1-00 по или полосы, нарезанные из листов ВТ1-0 и подвергнутые вакуумному АМТУ 449-1—65 марок ВТ1-00 и отжигу. В качестве неплавящегося электрода рекомендуется применять Лантанированные вольфрамовые прутки по СТУ 45-ЦМ-1150—63. Защитный газ — аргон марки А по ГОСТу 10157—62 или гелий по МРТУ 51-04-23—64. Таблица 10.30 Конструктивные элементы подготовки кромок листовых конструкций из титана и титановых сплавов под сварку встык, выполняемую ручной аргоно-дуговой сваркой неплавящимся электродом (по ОН 26-01-71—68) Тип шва Эскиз Обозначение на чертеже Размеры, мм Без скоса кромок, односторонний 1L S а 0,5-2 0,5—1 V-образный со скосом двух кромок, односторонний и двусторонний з V S а Р 3 0+1 4 1+0,5 0+0,5 6-8 1,5+°'5 10-26 2+0,5 0+1 Х-образный с двумя скосами двух кромок, двусторонний з X S а Р 10-26 2+1 0+0,5 Механизированная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом Стыковые сварные соединения листового титана и титановых сплавов толщиной от 0,5 до 2 мм выполняются 60 ± 5° рис. 10 10. Конструктивные элементы подготовки кромок листового титана и титановых сплавов толщиной 3—20 мм под стыковую механизированную аргоно-дуговую сварку неплавящимся 8Лектродом (по ОН 26-01-71—68): а — V-образная разделка кромок; б — Х-образная разделка кромок механизированной аргоно-дуговой сваркой неплавящимся электродом с зазором между кромками а =0-^0,15 мм без применения присадочного материала; толщиной 2,5 и 3 мм — с зазором между кромками а=0-н0,2 мм также без применения присадочного материала. Стыковые соединения листового материала больших толщин выполняются с V-образной и Х-образной разделкой кромок и с применением присадочного материала. Конструктивные элементы подготовки кромок листового металла толщиной 3—20 мм под стыковую механизированную аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом приведены на рис. 10.10. Автоматическая аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом Конструктивные элементы подготовки кромок листового титана и титановых сплавов толщиной 4—20 мм под стыковую автоматическую аргоно-дуговую сварку
СВАРКА ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 381 плавящимся электродом приведены на рис. 10.11. В качестве присадочного металла рекомендуется применять проволоку марки ВТ1-00 по АМТУ 449-1—65 или марки ВТ1 по ТУ 961-1205—66. Рис. 10.11. Конструктивные элементы подготовки кромок листового титана и титановых сплавов толщиной 4—20 мм под стыковую автоматическую аргоно-дуговую сварку плавящимся электродом (по ОН 26-01-71 — 68): а — V-образная разделка кромок; 6 — Х-образная разделка кромок Стыковые швы с V-образной разделкой кромок выполняются односторонними на медной удаляемой подкладке, швы с Х-образной разделкой кромок — без применения подкладки. Автоматическая сварка под флюсом Конструктивные элементы подготовки кромок листового титана и титановых сплавов под стыковую автоматическую сварку под слоем флюса приведены на рис. 10.12. ещ№4' OW в) % w< * ^ '////. 0Ш I 4 0,5 %■ Рис. 10.12. Конструктивные элементы подготовки кромок листового титана и титановых сплавов толщиной 3 — 16 мм под стыковую автоматическую сварку под слоем флюса (по ОН 26-01-71 — 68): а — без разделки кромок, с подкладкой; б — без разделки кромок, без подкладки; в — V-образная разделка кромок, с подкладкой Рекомендуемые присадочные материалы приведены в табл. 6.14. Для листового материала толщиной 3 мм рекомендуется производить одностороннюю сварку на остающейся подкладке, толщиной 4—6 мм — на остающейся или на удаляемой медной подкладке. Двусторонняя сварка рекомендуется для листового материала толщиной 6 мм и более. 10.17. СВАРКА СВИНЦА В химическом аппаратостроении практическое применение получила газовая сварка свинца. Этим способом можно сваривать металл любой толщины от 1 до 30 мм и более. Для сварки применяют любой горючий газ. Присадочные прутки должны иметь тот же химический состав, что и свариваемый металл. В случае применения прутков круглого сечения диаметр их должен быть несколько большим, чем толщина свариваемых листов. При толщине листов до 1,5 мм разделку кромок не производят. Для стыковых соединений рекомендуется производить отбортовку с высотой борта, равной толщине листа. Листы толщиной от 1,5 до 4 мм сваривают встык без разделки кромок и без зазора. Листы большей толщины сваривают с разделкой кромок под углом 60—90е (без зазора). 10.18. СВАРКА ТРУБ С ТРУБНЫМИ РЕШЕТКАМИ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ На рис. 10.13 показана рекомендуемая конструкция сварного соединения трубок с трубными решетками тепло- обменных аппаратов, изготовляемых из углеродистой, низколегированной и высоколегированной сталей. Высокое качество сварных соединений достигается применением Ф TpySy до приВаоки развальцевать ■Л Рис. 10.13. Приварка труб к трубным решеткам стальных теплообменных аппаратов: а — подготовка кромок; б — выполненный шов ручной и механизированной аргоно-дуговои сварки плавящимся электродом. Для труб из стали 10 и 20 рекомендуется присадочная проволока диаметром 1,6 мм марки Св-08Г2С по ГОСТу 2246—60, из стали Х18Н10Т — марки Св-06Х19Н9Т по ГОСТу 2246—60. В качестве защитного газа рекомендуется аргон марки А по ГОСТу 10157—62. На рис. 10.14 показана рекомендуемая конструкция сварного соединения трубок с трубными решетками тепло- обменных аппаратов, изготовленных из алюминия и его TpySy до придирки Рис. 10.14. Приварка труб к трубным решеткам теплообменных аппаратов из алюминия и его сплавов: а — подготовка кромок; б — выполненный шов сплавов. Высокое качество сварных соединений достигается применением ручной и механизированной аргоно- дуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом. До приварки трубы необходимо развальцевать на всю толщину решетки и концы их отбортовать, как показано на рис. 10.14,о. Трубы с внутренним диаметром d^8 мм свариваются с решеткой без предварительной развальцовки их в отверстиях, но с обязательной отбортовкой по кольцевой канавке в решетке. Сварка труб с решеткой производится преимущественно в нижнем полржении неплавящимся (вольфрамовым) электродом диаметром 2 мм при предварительном и сопутствующем подогреве трубной решетки до температуры 200—250° С. Хорошее качество сварных соединений, выполненных упомянутым способом, обеспечивается при сварке с решеткой труб с наружным диаметром D > 8 мм при толщине стенки 1,5—3 мм.
ГЛАВА 11 СВАРКА НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Из неметаллических конструкционных материалов свариваются винипласт, полиэтилен, полипропилен, сополимер этилена с пропиленом, полистирол, полихлорвиниловый пластикат, полиизобутилен, фторопласт-4 и кварцевое стекло. Ниже приводятся некоторые данные по сварке упомянутых материалов. 11.1. СВАРКА ВИНИПЛАСТА Химическую аппаратуру из винипласта преимущественно изготовляют сварной и реже клееной. Винипласт хорошо сваривается в струе нагретого воздуха или инертного газа, трением, с помощью нагретых инструментов, ультразвука, токов высокой частоты. Оптимальная температура сварки составляет 200—220° С. Наибольшее распространение получили два основных вида сварки винипласта: прутковая и беспрутковая. Процесс прутковой сварки винипласта заключается в одновременном разогреве кромок свариваемых деталей и присадочного прутка струей горячего воздуха или инертного газа до температуры, равной примерно 200° С, и заполнении сварочного шва слоями из присадочного прутка. Прутковую сварку винипласта производят при помощи специальных электрических или газовых горелок, в которых проходящая через них струя воздуха или инертного газа подогревается до температуры 230—270е С. В отличие от сварки металлов и сплавов присадочные прутки, применяемые при сварке винипласта, не расплавляются, а только размягчаются и, вдавливаясь струей горячего газа между кромками свариваемых деталей, сцепляются с основным материалом и между собой. Прочность сварного соединения существенно зависит от правильности ведения технологического режима сварки (температуры и количества подаваемого воздуха, диаметров присадочного прутка и сопла горелки), толщины свариваемого материала и профиля сварного шва. Наибольшую прочность имеют швы стыковых соединений листового винипласта, что определило преимущественное их применение для сварной винипластовой аппаратуры, работающей под избыточным давлением или под разрежением. Наименьшую прочность имеют швы внахлестку и швы тавровых соединений, применяемые для сварной аппаратуры в исключительных случаях. В табл. 11.1 приводятся конструктивные элементы сварных соединений и основные показатели прутковой сварки деталей из листового винипласта, а 'в табл. 11.2 — коэффициенты прочности сварных швов. Промышленностью выпускаются сварочные прутки СТУ 14 из винипласта диаметром 2,3 и 4 мм по ■ 507 • 1345—65. Длина прутков — не менее 0,5 м. При прутковой сварке винипласта отмечается низкая ударная вязкость шва, а также снижение ударной вязкости основного материала на границе сварного шва. Соединение труб из винипласта производится враструб (рис. 11.1) с применением сварки в сочетании с клейкой. Прочность соединения обеспечивается склеиванием труб по поверхности их соприкосновения перхлорвиниловым клеем, а сварка служит лишь дополнительным способом уплотнения. Прутковая сварка винипласта с нагревом газовыми теплоносителями имеет следующие недостатки: 1) невысокая прочность сварного соединения; _^ 2) пониженная пластичность сварного шва и основного материала в околошовной зоне; 3) низкая производительность сварочного процесса, особенно при сварке толстолистового материала; 4) зависимость качества сварки от индивидуальных способностей и квалификации сварщика; 5) возможность перегрева материала при сварке. В последнее время для увеличения скорости прутковой сварки винипласта начали применять специальные профилированные прутки треугольного сечения с углом при вершине 55° и высотой 5; 7 и 10 мм. Сварка винипласта с применением профилированного прутка производится на специальном агрегате, в котором обеспечивается / Склейка ^Сварка Рис. 11.1.( Соединение труб из винипласта подача прутка с предварительным прогревом его, подача горячего газа, а также укатка прутка при помощи виброролика. Скорость сварки при оптимальном режиме расхода теплоносителя 3 м3/ч, температуре его 280° С и при температуре предварительного прогрева прутка 100 С составляет 7,56 м/ч, что примерно в 1,5 раза выше скорости ручной сварки с применением прутков круглого сечения. Прочность сварного соединения составляет около 70—80% от прочности основного материала [121]. Беспрутковая сварка винипласта, получающая все большее распространение при сварке листового матери- 1'ис. 11.2. Беспрутковая сиарка винипласта ала, является более производительным технологическим процессом, позволяющим, кроме того, получать более прочные швы по сравнению с прутковой сваркой. Этим способом можно сваривать листы толщиной 3—12 мм со скоростью в 12—15 раз большей, чем при прутковом методе [16]. Принцип беспрутковой сварки листового винипласта состоит в том, что материал, подлежащий сварке, предварительно прогревается воздушной горелкой, а затем спрессовывается под большим давлением. Кромки свариваемых листов срезаются под углом 20° (рис. 11.2). Сварка производится на станке конструкции треста «Монтажхимзащита». Коэффициент прочности стыкового сварного соединения листового винипласта на растяжение равен 0,8—0,9 [16], ударная вязкость материала не снижается. При прессовой сварке листового винипласта с прогревом кромок горячим газом оптимальным режимом является температура теплоносителя 270° С и скорость сварки 36 м/ч. При этом достигается прочность сварного соединения, равная 93% прочности основного материала. Наиболее рациональной является разделка кромок листового винипласта с углом раскрытия стыкового шва, равным 60° [121].
Таблица 11.1 Конструктивные элементы сварных соединений и основные показатели сварки деталей из листового винипласта [154, 156] Тип шва Угол раскрытия шва ее, град Зазор в корне шва а, мм Оптимальный диаметр сварочного прутка, мм Диаметр отверстия ■ наконечника, мм Расход прутков на 1 м шва, кг При толщине листового винипласта s, мм 3—5 7—10 12—15 17—20 3—5 7—10 12—15 17—20 3—5 7—10 12—15 17—20 3—5 7—10 12—15 17—20 3—5 7—10 12—15 17—20 V-образный Подготовка кромок а 55-60 60—65 70 75—90 0,5—1,0 1,0—1,2 1,0-1,5 1,5 2,6 3,0 3,0 3,5 2,5 3,0 до 4,0 0,06— 0,075 0,1— 0,14 0,2— 0,28 0,5— 0,65 Х-образный Подготовка кромок Выполненный шов 45—50 50 55—60 60-70 2,6 2,6 3,0 3,0 2,5 2,5 3,0 3,0 0,06— 0,075 0,06— 0,09 0,16- 0,22 0,24— 0,35 Подготовка кромок Выполненный шов А=5 2,6 3,0 3,0 3,5 2,8 3,0 3,0 3,8 0,03 - 0,075 0,16— 0.22 0,26- 0,34 0,54— 0,74 Подготовка кромок 1^ Выполненный шов ах, k»s 2,6 3,0 3,0 3,5 2,6 3,0 3,0 3.5 0,015- 0,045 0,1— 0,14 0,16— 0,26 0,46— 0,62
384 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИ АЛОБ о « о с С Я |\1 о,« с 3 О * а* [)СТИЯ , мм а х Й я Диаметр наконе re q «Si 3 о альн свар утка, Оптим метр пр m 3 Si * - я S о. о го та СО к 51 о.?- к "» «8 5 ш £а й. 3 к о (-. га о г, X ч 3 о S о. 1 у 2 г- 7 о 1 £ 1 и о 1 г- т ^=г о 1 S 1 а 1- "? СО 8 | t— S 1 (N о | t— 1 8 "S" 1 Л 8 r~ t CO я а с я винзн -иКэоэ них CO CD rf - -O О 1ю l« СЧ О •о о ю СО со со" со СО о со о со 1 1 1 1 о о о г- о U0 8 т 8 о а Ь _; _ Р о f о- км ьс via? - a i * 4 3 4 | е Ч ^ш о v^8vw* 1 <ц & * 1 & § 1$&?3?8 2 С ю aoaoirj^ Таблица 11.2 Коэффициенты прочности сварных швов листового винипласта, выполненных прутковой сваркой при различных видах деформации [16] Тип сварного соединения Швы стыковых соединений с V-образной разделкой кромок Швы стыковых соединений с Х-образной разделкой кромок Швы соединений внахлестку и швы тавровых соединений Швы угловых соединений 11 0,75 0,85 " " Сжатие 0,85 0,85 - ~ Срез 0,65 0,65 Изгиб 0,65 0,65 0,05 0,65 При ультразвуковой * сварке листового винипласта путем соединения листов на «ус» наибольшая прочность сварного соединения достигается при скосах кромок под углом 30 и 45° [121]. 11.2. СВАРКА ПОЛИЭТИЛЕНА Полиэтилен хорошо сваривается в струе инертного газа при температуре 280—300° С, контактным способом с применением нагретых металлических инструментов, трением и с применением ультразвука. При прутковой сварке полиэтилена в качестве присадки применяют прутки из того же материала. Для сварки листового материала толщиной 3—10 мм оптимальный диаметр сварочных прутков равен 3,5—4 мм. Кромки листового полиэтилена под сварку встык рекомендуется разделывать V-образным или Х-образным способом с углом раскрытия шва 60—70°. При этом прочность стыковых швов составляет 80—90% прочности основного материала [154). При контактной сварке полиэтилена поверхности разогреваются при помощи нагретых до 200—220° С металлических плит или линеек. Во избежание прилипания вязкого расплава полиэтилена к металлу применяют антиадгезионные прокладки из фторопластовой пленки. Последние можно не применять в случае использования инфракрасного облучения при разогреве материала. Соединение оплавленных поверхностей и охлаждение швов во избежание деформации конструкции производится под давлением до 0,3 Мн/м2. Методом контактной сварки выполняются стыковые швы аппаратуры, изготовляемой из листового полиэтилена, привариваются к обечайкам штуцера и другие детали, производится соединение труб враструб и с применением муфт. Этим способом производится также соединение листового полиэтилена и пленок толщиной менее 1 мм. Соединение полиэтиленовых труб средних и больших диаметров обычно производится встык с V-образной разделкой кромок. При толщине труб -^ 6 мм угол раскрытия шва составляет 55—60°, при толщине > 6 мм — 70— 90°. В качестве присадочного материала применяются
СВАРКА НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 385 полиэтиленовые прутки круглого сечения. Для проварки корня шва рекомендуются прутки диаметром 2 мм, для выполнения основного шва — прутки диаметром 3 мм <при толщине труб ^6 мм) и 4 мм (при толщине труб> 6 мм). а) 111 trn L в) i 4, г i:: L Рис. 11.3. Соединение полиэтиленовых труб малого диаметра сваркой: а и б—при помощи муфт (/~0,25 L); в—враструб Сварку полиэтиленовых труб малого диаметра рекомендуется производить -контактным способом с применением усиливающих муфт или соединений враструб. Конструкция таких соединений показана на рис. 11.3. 11.3. СВАРКА ПОЛИПРОПИЛЕНА И СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕНА С ПРОПИЛЕНОМ Полипропилен удовлетворительно сваривается в струе инертного газа при температуре 160—165° С и хорошо — ультразвуковой сваркой [19]. Сополимер этилена с пропиленом удовлетворительно сваривается в струе инертного газа при температуре 250—300° С и контактным способом за счет тепла, получаемого от металлических нагревателей. Последний способ широко применяется для сварки листового материала и пленок [162]. Технология сварки и конструктивные элементы сварных соединений для изделий из полипропилена и из сополимера этилена с пропиленом в основном такие же, как и при сварке полиэтилена. 11.4. СВАРКА ПОЛИХЛОРВИНИЛОВОГО ПЛАСТИКАТА Полихлорвиниловый пластикат хорошо сваривается в струе воздуха и инертного газа, контактным способом с нрименением нагретых металлических инструментов (плит, линеек, утюгов), с применением ультразвука, токов высокой частоты и трением. Оптимальная температура сварки равна 180—200° С. При стыковой сварке листового пластиката с использованием присадочного материала обычно применяют V-образную разделку кромок. Присадкой служат полоски пластиката треугольного сечения, которыми заполняют шов, равномерно разогревая поверхности сцепления и одновременно прокатывая шов гладким прижимным роликом. Шов соединения внахлестку применяют при антикоррозионной футеровке пластикатом металлической аппаратуры. В этом случае листы приклеивают к металлу, а соединение листов между собой выполняют сваркой. На стык листов накладывают полоску из пластиката шириной 15—20 мм, которую приваривают к состыкованным листам с помощью горелки и прижимного ролика. 11.5 СВАРКА П0ЛИИ30БУТИЛЕНА Полиизобутилен хорошо сваривается в струе горячего воздуха при температуре 190—-210° С. Сварка производится без присадочного материала путем разогрева соединяемых поверхностей с одновременной прикаткой их роликом. При футеровке полиизобутиленом стальной аппаратуры применяют сварные соединения, изображенные на рис. 11.4. Соединение полиизобутилена встык со скосом кромок листов применяют при толщине материала более 3 мм. Для усиления и'обеспечения герметичности стык перекрывают накладкой шириной около 40 мм и толщиной, равной толщине листового полиизобутилена (рис. 11.4, а). Стыковое соединение листового полиизо- а) *ш$$, ад . Wffi. 'ffiy777/V??m ^^ t ш$ш В) В) Горячий Воздух 20-25/ Рис. 11.4. Типы сварных соединений полиизобутилена бутилена толщиной менее 3 мм выполняется внахлестку (рис. 11.4, б). Максимальная прочность и плотность достигается при раскатке верхнего слоя нахлеста до плоскости нижнего (рис. 11.4, в). Коэффициент прочности таких швов равен 0,7—0,8. Полиизобутилен сваривают также с применением клея № 88-Н, который предварительно наносят на соединяемые кромки тонким слоем. Сварку производят после выдержки в течение 2—3 ч промазанных кромок для набухания поверхности. Клей проникает в глубь материала и быстро полимеризуется в процессе сварки. Сварка полиизобутилена с применением клея более производительна, и швы при этом получаются более прочными. Однако этот способ сварки обладает недостатком, так как химическая стойкость сварного шва существенно уступает стойкости основного материала. 11.6. СВАРКА ФТОРОПЛАСТА-4 Фторопласт-4 хорошо сваривается контактным способом при температуре 380—385° С с применением нагретых инструментов и удовлетворительно — в струе нагретого газа. При сварке фторопласта-4 необходимо обеспечить плотное соприкосновение поверхностей с равномерным прижимом, создавая давление порядка 0,25— 0,35 Мн/м2. Для получения более прочных и плотных соединений рекомендуется при сварке применять флюс, состоящий из 65 массовых частей фторуглеродной смазки марки УПИ и 35 массовых частей порошка фторопласта-4Д. Компоненты смешивают при 70° С, и затем состав наносят на обе свариваемые поверхности. Детали соединяют при помощи струбцин и помещают в термостат с температурой 370 ± 10° С. При указанной температуре детали выдерживают в течение 5—10 мин, после чего шов охлаждают до температуры 100° С [186], не снижая давления. Во избежание деформирования во время сварки детали должны быть полностью освобождены ст внутренних напряжений еще до подгонки шва. 25 А. А. Лащинекий и А. Р. Толчинский
386 СВАРКА. ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 11.7. СВАРКА КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА Применение сварки прозрачного и непрозрачного кварцевого стекла позволяет изготовлять сложную химическую аппаратуру из этого весьма ценного конструкционного материала. Наибольшее распространение получила сварка кварцевого стекла встык с применением присадочных стержней из того же материала. Сварка производится водородо- кислородным пламенем, обеспечивающим температуру, равную примерно 2100° С. Перед сваркой изделие подвергается равномерному нагреву в газовой или электрической печи до температуры 1000—1100° С, так как сварка без предварительного подогрева приводит к образованию остаточных сварочных напряжений, превосходящих предел прочности, разрушающих изделие после охлаждения [141]. Кварцевое стекло толщиной до 3 мм сваривают встык без выполнения разделки кромок и без зазора. Стекло толщиной до 15 мм сваривают после V-образной разделки кромок с общим углом раскрытия 60—90°, притуплением 2—3 мм, без зазора. При сварке встык изделий большей толщины применяют Х-образную разделку кромок. Для аппаратуры, работающей без давления или под незначительным избыточным давлением (до 0,07 Мн/м2), допускается применение соединений внахлестку, тавровых и угловых. Катет шва принимается по меньшей толщине свариваемого материала, но не более 6—8 мм. Для снятия внутренних напряжений аппаратуру из кварцевого стекла после сварки необходимо подвергнуть отжигу при температуре 1140—1150° С [141]. 11.8. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Для контроля качества сварных швов полимерных материалов применяют различные методы, основными из которых являются визуальный осмотр швов, испытание изделий на прочность и герметичность, проверка рентгено- просвечиванием и электроискровым способом. При визуальном осмотре обнаруживаются внешние дефекты сварных швов, несоответствие исполненных геометрических размеров шва чертежу. Швы должны быть плотными, не иметь надрезов, обрывов, трещин (при прутковом методе сварки). В случае сварки мягких полимерных материалов (полиизобутилена, полихлорвинилового пластиката) после охлаждения сварного шва производят испытание его на разрыв. Прочность сцепления проверяют ножом. При хорошем сцеплении не удается разъединить свариваемые поверхности. Обнаруженные дефектные места заваривают или подклеивают. Герметичность сварных швов сосудов и аппаратов, изготовленных из полимерных материалов, проверяют керосином, наливом воды, сжатым воздухом при небольшом избыточном давлении. В последнем случае герметичность швов проверяют с применением мыльного раствора. Наиболее надежным и удобным методом проверки непроницаемости сварных швов из термопластичных материалов, позволяющим точно определить дефектное место, является электроискровой способ. Этот способ основан на электроизоляционных свойствах большинства термо- Рис. 11.5. Схема электроискрового дефектоскопа пластичных материалов (за исключением полиизобутилена). Схема электроискрового дефектоскопа показана на рис. 11.5. К индуктору /, на выходе которого может быть получено напряжение 15—20 /се, присоединены проводники, оканчивающиеся щупами-щетками из тонкой мягкой медной проволоки, укрепленными на рукоятках из диэлектрического материала. На одной из щеток имеется индикаторная неоновая лампа 2. При испытании одну щетку ведут с одной стороны сварного шва, другую — с противоположной стороны. В момент прохождения щеток над дефектным местом между ними проскакивает искра н зажигается неоновая лампа. Одним из наиболее эффективных методов отыскания дефектов в сварных соединениях полимерных материалов является рентгенография. На рентгеновском снимке можно обнаружить непровар сварных швов, что недоступно для любого из упомянутых выше методов контроля. Кроме того, рентгенография позволяет выявить состояние сварного соединения, а также получить информацию о структуре шва.
ГЛАВА 12 ПАЙКА МЕТАЛЛ С 12.1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПАЙКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Пайкой называют процесс соединения металлов без их расплавления с помощью расплавленного металла — припоя, имеющего более низкую температуру плавления. Пайка основана на способности расплавленного припоя затекать в зазоры под действием капиллярных сил, силы тяжести или при совместном действии этих сил. Прочность и плотность паяных соединений достигаются благодаря взаимной диффузии компонентов расплавленного припоя и материала, подвергаемым пайке, а также за счет химического взаимодействия между ними. Существенное преимущество, пайки перед сваркой состоит в том, что паяемые детали подвергаются нагреву ниже температуры плавления основного материала и для осуществления пайки требуются меньшие плотности теплового потока. Так как при этом детали меньше коробятся, то создаются благоприятные условия для соединения тонкостенных деталей и деталей, существенно отличающихся друг от друга по толщине, а также для получения конструкций весьма сложной формы, часто невыполнимых сваркой. В зависимости от применяемых припоев пайку металлов и сплавов условно подразделяют на мягкую и твердую. При мягкой пайке применяются легкоплавкие припои. Твердая пайка производится с применением тугоплавких припоев. Оба способа пайки металлов и сплавов позволяют получать достаточно прочные и плотные соединения. Пайка мягкими и твердыми припоями широко применяется при изготовлении из меди, латуни (а иногда и из сочетаний этих металлов со сталью) теплообменной, ректификационной и другой аппаратуры установок разделения воздуха и газов методом глубокого охлаждения и т. п. При конструировании соединений, подвергаемых пайке, необходимо учитывать следующее. 1. Наиболее прочные и плотные паяные соединения могут быть получены при оптимальных зазорах между соединяемыми деталями, величину которых рекомендуется выбирать по табл. 12.1. В столь малые зазоры затекание припоя происходит под действием капиллярных сил, а в случае вертикального расположения зазора и подвода припоя сверху — также под действием силы тяжести. Оптимальные зазоры можно получить только при соединении деталей, изготовляемых механической обработкой или штамповкой по 5—7-му классам точности. Обычно обечайки, днища, внутренние устройства и другие детали паяной медной и латунной аппаратуры изготовляются котельно-медницкими приемами по 9-му классу точности, позволяющими практически обеспечить зазоры не менее 1—1,5 мм, что снижает прочность паяных соединений. При столь больших зазорах затекание припоя происходит только под действием силы тяжести. Конструкция в этом случае должна быть выполнена так, чтобы облегчалось заполнение зазора припоем и предусматривалось бы препятствие вытеканию припоя, т е. наиболее рациональной является конструкция, в которой зазор располагается вертикально и подвод припоя осуществляется сверху. 2. Качество паяного соединения зависит от чистоты поверхностей, подвергаемых пайке. Наиболее благоприятными являются шероховатые поверхности, очищенные от окислов и загрязнений. Они хорошо смачиваются расплавленным припоем, а шероховатость в виде рисок, микрогребешков и других неровностей обусловливает дополнительный капиллярный эффект. Гладкие шлифо- 25* И СПЛАВОВ ванные и полированные поверхности являются нежелательными, так как они плохо смачиваются припоем. 3. Прочность паяного соединения, помимо сказанного выше, зависит еще от марки и качества припоя, состава паяльного флюса, технологии выполнения пайки, физико- химических свойств металлов и сплавов, подвергаемых пайке и др. Часто прочность паяных соединений оказывается значительно меньшей, чем прочность припоев, примененных при пайке, что необходимо учитывать при расчете и конструировании паяных узлов. Повышение прочности паяных соединений достигается выбором соответствующих допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности. Выбор припоев для мягкой и твердой пайки металлов и сплавов рекомендуется производить по табл. 12.2, выбор флюсов — по табл. 12.3, 12.4 и 12.5. Величины предела прочности при сдвиге паяных внахлестку образцов из черных и цветных металлов и сплавов мягкими и твердыми припоями при -оптимальных зазорах между паяемыми деталями приведены в табл. 12.6. 4. При пайке металлов и сплавов мягкими и твердыми припоями в результате химического взаимодействия между ними образуются хрупкие соединения в виде тонких прослоек между основным металлом и припоем. Вследствие этого паяные соединения неудовлетворительно работают на отрыв и изгиб, но хорошо сопротивляются срезу. При конструировании ответственных прямолинейных, кольцевых и других паяных соединений аппаратов, Таблица 12.1 Выбор оптимальной величины зазора при пайке различных металлов [98, 104] Паяемые металлы Стали углеродистые Стали нержавеющие Медь и ее сплавы Алюминий и его сплавы Титан технический и титановые сплавы Припой Медный Латунный Серебряный Медный Латунный Серебряный Оловянно-свин- цовый Медно-цинковый Медно-фосфори- стый Серебряный Латунный Припой на алюминиевой основе Серебряный Серебряно-марганцовый Величина зазора, мм 0,02—0,15 0,05—0,30 0,05—0,15 0,02—0,15 0,05—0,30 0,05—0,15 0,20—0,75 0,10—0,30 0,02—0,15 0,03—0,15 0,04—0,20 0,15—0,25 (при нахлесте sg6,5 мм) 0,25—0,60 (при нахлесте >6,5 мм 0,03—0,05 0,05—0,10
388 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 12.2 Выбор припоев для мягкой и твердой пайки металлов и сплавов Паяемые металлы Медь техническая МЗ Рекомендуемые припои Медь бескислородная МЗр Латуни ЛС59-1, Л62, ЛЖМц 59-1-1 Латунь, содержащая медь <^68% с латунью, содержащей медь >68%. Медь техническая МЗ с латунями всех марок. Медь бескислородная МЗр с латунями ЛС 59-1, Л62 и ЛЖМц 59-1-1 Бронзы алюминиевые всех марок. Медь техническая МЗ и медь бескислородная МЗр с бронзами алюминиевыми всех марок Латуни ЛС59-1, Л62 и ЛЖМц 59 1-1 с бронзами алюминиевыми всех марок ПОСЗО ПОС40 ПОС50 ПОС61 ПОСЗО углеродистые ВМСт.бсп, 10, Стали ВМСт.Зсп, 20, 30, 40. Стали углеродистые с ла тунями всех марок Стали углеродистые с медью технической МЗ и медью, бескислородной МЗр Стали углеродистые бронзами алюминиевыми Стали хромистые 1X13, 2X13, Х17и стали хромонике- левые Х18Н10Т, 0Х18Н12Б и другие марки. Стали хромистые и хро- моникелевые с латунями всех марок Стали хромистые и хромо- никелевые с медью технической МЗ и бескислородной МЗр ПОСЗО ПОС40 ПОСЗО твердые ПМЦ54 ПСр 12М ПСр25 ПСр 45 Л62 ЛОК 59-1-0,3 ПСр 25 ПСр 45 ПМЦ36 ПСр 12М ПСр 25 ПСр 45 ПСр 25 ПСр 45 ЛОК 59-1-0,3 ПСр 25 ПМЦ54 ПСр12М ПСр25 ПСр 25 ПСр 45 ПМЦ54 ПСр 45 Таблица 12.3 Рекомендуемые флюсы для пайки металлов легкоплавкими припоями (коррозионнонеактивные или слабо активные) [98] Состав флюса Канифольно-спирто- вой: Канифоль 30% Спирт этиловый (ректификат) 70% Стеарино-парафино- вый: Стеарин 30% Парафин 68% Триэтаноламин 2% Температурный интервал флюсующего действия, °С 150—300 Назначение флюса Для пайки меди припоями, содержащими 30% олова и выше. На латунях и бронзах менее эффективен 130—300 Для пайки меди и латуни оло- вянно-свинцовы- ми припоями паяльником и в ваннах ЛТИ-120: Спирт этиловый (95%) 70% Канифоль 24% Диэтиламин солянокислый 40% Триэтаноламин 2% ЛМ-1: Фторофосфорная кислота (плотность 1,6—1,7) 100 мл Этиленгликоль или спирт метиловый 400 мл Канифоль 30 г ЛК-2- Хлорид 1% аммония Хлорид цинка (кристаллический) 3% Канифоль 30% Спирт этиловый 66% 200—350 240—250 190—350 Для пайки меди, медных сплавов, углеродистой стали и цинка Для пайки хро- моникелевых нержавеющих сталей припоями, содержащими более 30% олова Для пайки меди и латуней Флюсующая паста: Канифоль 10 масс. ч. Животный жир 5 масс. ч. Нашатырь 2 масс. ч. Хлорид цинка 1 масс. ч. Вода 1 масс. ч. 180—300 Для пайки меди, стали и свинца
ПАЙКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 389 Продолжение табл. 12.3 Продолжение табл. 12.4 Состав флюса Раствор молочной кислоты: Молочная кислота 15% Вода 85% Ф55: Гидразин солянокислый 22—4% Этиленгликоль 5—50% Спирт этиловый— остальное Ф59А: Фторборат кадмия 10±0,5% Фторборат цинка 2,5±0,5% Фторборат аммония 5+0,5% Триэтаноламин 82±1% Температурный интервал флюсующего действия, "С 180—280 180—320 150—320 Назначение флюса Для пайки меди, латуни, бронзы (для сталей менее эффективен) Для пайки меди, латени, бронзы Для пайки алюминия и сплава АМц с медью и сталью оловянно-цинко- выми припоями Таблица 12.4 Рекомендуемые флюсы для пайки металлов легкоплавкими припоями (коррозионноактивные) [98] Состав флюса Хлорид цинка (безводный) 40% Вода 60% (допустимое содержание свободной соляной кислоты 0,6%) Хлорид цинка (безводный) 48% Хлорид аммония 12% Вода 40% Гидразин сернокислый (плавленый) 70% Хлорид цинка (плавленый) 21,5% Хлорид аммония 8,5% Температурный интервал флюсующего действия, °С 290—350 150—320 140—180 Назначение флюса Для пайки углеродистых и низколегированных сталей, меди, никеля и их сплавов легкоплавкими припоями на основе олова Для пайки меди и ее сплавов Состав флюса Флюса № 3: 30—40%-ный водный раствор хлористого цинка 2 об. Соляная кислота 1 об. Хлористый цинк 25% Соляная кислота (концентрированная) 25% Вода 50% Температурный интервал флюсующего действия, °С 180—330 — Назначение флюса Для пайки нержавеющих сталей, в частности стали Х18Н10Т Для пайки нержавеющей стали с медью и ее сплавами Таблица 12.5 Рекомендуемые флюсы для пайки металлов твердыми припоями [98] Состав флюса 34А: Натрий фтористый 10+1% Цинк хлористый 8±2% Литий хлористый 32±3% Калий хлористый 50—45% Ф370А: Натрий фтористый 5% Литий хлористый 38% Калий хлористый 47% Кадмий хлористый 10% Ф380А: Натрий фтористый 5% Цинк хлористый 10% Литий хлористый 38% Калий хлористый 47% Температурный интервал флюсующего действия, °С 420 560 Назначение флюса Для пайки алюминия и его сплавов припоем 34А в пламени горелок, работающих на пропане или бытовом газе Для пайки в флюсовых ваннах алюминиевых сплавов АД1, АМц, АМГ цинковыми и алюминиевыми припоями
390 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Продолжение табл. 12.5 Продолжение табл. 12.6 Состав флюса № 209: Фторбооат калия 23+2% Борный ангидрид 35+2% Фтористый калий (обезвоженный) 42±2% № 284: Фторборат калия 40+2% Борный ангидрид 25±2% Фтористый калий (обезвоженный) 35±2% № 200: Борный ангидрид 66+2% Бура плавленая 19±2% Калышй фтористый 15+1% Температурный интервал флюсующего действия, °С 600—850 500—850 850—1150 Назначение флюса Для пайки конструкционных и нержавеющих сталей, медных и жаропрочных сплавов.серебряными припоями Для пайки нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов припоями на основе меди, серебра и никеля Таблица 12.6 Предел прочности при сдвиге паянных внахлестку образцов из черных и цветных металлов и сплавов мягкими и твердыми припоями при оптимальных зазорах * между паяемыми деталями [98] Паяемые металлы Сталь 10 Сталь 20 Марка припоя ПМЦ 48 Л62 ЛОК 62-0,6-0,4 ПОС 18 посзо Флюс Бура — Температура испытания образца, °С 20 —196 — 100 —50 20 85 — 196 — 100 —50 20 85 О Н о О Д £ О Й ft s <и ■- ^ 209 275 316 60 47 43 27 16 52 44 36 32 19 3 Si Е Е- Сталь 20 Сталь Х18Н10Т Латунь Л62 Медь о, а s ПОС40 ПСр 2,5 ПОСЗО ПОС 40 ПСр 40 ПСр 45 ВПр 1 ВПр4 ПОС 18 ПОСЗО ПОС 40 ПОС 50 ПОС 40 ПОС 50 CJ 2 ч ■9 — Водный раствор хлористого цинка — № 209 № 200 Аргон ЛК-2 5- я<-> at x° 2мпе :пыт азца Ь Я О. —196 —100 —50 20 85 20 —196 — 100 —50 20 85 —196 — 100 —50 20 85 20 —183 20 85 —183 20 85 — 183 20 85 —70 20 100 20 —70 20 100 О Н щ Я 4) X О я S л пр исдв , не 2-Е ,* ей? 54 51 48 26 21 28 50 36 22 21 17 40 32 26 22 19 240 170 300 330 52 27 14 73 32 14 60 24 14 60 35 20 51 50 40 10
ПАЙКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 391 Продолжение табл. 12.6 Паяемые металлы Медь Титановый сплав ОТ4 Титановый сплав ВТЗ-1 Титановый сплав ОТ4 со сталью Х18Н10Т Титановый сплав ВТЗ-1 со сталью Х18Н10Т Марка припоя ПСр 2,5 ПСр25 ПСр 40 ПСр 50 ПСр 40 ПСр 50 ПСр 50 ПСр 40 ПСр 50 Примечание. Пове; вых сплавов перед пайкой 6 кому никелированию. * Величины оптимальных 12.1. Флюс ЛК-2 № 209 Температура испытания образца, "С 20 20 400 20 400 20 500 Предел прочности при сдвиге хс 'Мн/мг, не менее 29 188 161 150 170 190 83 79 132 48 174 59 хность деталей из титано- ыли подвергнуты химичес- зазоров пр иведены в i габл. работающих под давлением, необходимо обеспечить работу швов на срез. Работа швов на отрыв и изгиб допускается только в паяных соединениях, не подвергающихся непосредственному действию основной расчетной нагрузки {например, соединения бортшайб или лап и корпуса аппарата). При этом расчетные напряжения принимаются в два раза меньшими, чем напряжения на срез в основных ■соединениях. 5. При пайке мягкими оловянно-свинцовыми припоями поверхности деталей, подвергаемые пайке, должны быть предварительно тщательно очищены и облужены. Пайка деталей твердыми припоями по полуде или вблизи луженого места недопустима. 12.2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Основными конструктивными типами паяных соединений при капиллярной пайке являются стыковые и на- хлесточные. Стыковые паяные соединения во многих случаях менее прочны, чем основной металл, из-за меньшей срочности припоя. Соединения внахлестку позволяют S^S] получать паяный шов, равнопрочный с основным металлом, так как требуемую прочность получают варьированием площади спая. Соединение со скосом кромок листового материала является переходным видом между соединением встык и соединением внахлестку. Они применяются в тех случаях, когда требуется увеличить площадь спая при стыке. Такие соединения более прочны, чем стыковые, но менее технологичны, из-за чего применяются реже. Стыковые паяные соединения не рекомендуется применять в изделиях, подвергающихся в процессе изготовления после пайки изгибу и штамповке или работаю» щих при больших статических нагрузках, а также в условиях ударных нагрузок или сильной вибрации. Паяные соединения в конструкции, как правило, выполняются внахлестку. Из трубчатых соединений с замкнутым швом чаще других применяют телескопические, представляющие собой соединение труб разного диаметра по внутренней поверхности трубы большего диаметра и по внешней поверхности трубы меньшего диаметра. Длина нахлестки / в м (см) прямолинейного паяного шва (рис. 12.1), равнопрочного с основным металлом, определяется по формуле: 'р««««<к^ 4- I Рис. 12.1. Паяное соединение внахлестку листового материала / = led (12.1) где Ста — допускаемое напряжение на растяжение для основного металла в Мн/м2 (кгс/см2); тсд — допускаемое напряжение в паяном шве на сдвиг в Мн/м? (кгс/см2); s — толщина листа в м (см). Величину допускаемого напряжения на растяжение для основного металла принимают меньшей из двух величин: <Уд- пв 06- или Од = J0,2 где величины запаса прочности пв (по отношению к временному сопротивлению ав) и пт (по отношению к пределу текучести о или к условному пределу текучести ст02) принимают по табл. 14.6. Величину допускаемого напряжения в паяном шве на сдвиг определяют по формуле тсЭ = fee (12.2) где тсв — предел прочности при сдвиге паяного шва в Мн/м2 (кгс/см2); пс — коэффициент запаса прочности, принимаемый равным для мягких припоев 8—10, для твердых припоев 5—7 в зависимости от конструкции паяного соединения и технологии пайки. Величину тс принимают по табл. 12.6 (для малогабаритных соединений, выполняемых с обеспечением оптимальных зазоров, указанных в табл. 12.1) или по табл. 12.7 (для крупногабаритных паяных соединений, выполняемых с минимальными зазорами, допускаемыми котельно- медницкими приемами в условиях машиностроительного завода). Прямолинейные швы рекомендуется применять для стыковых соединений обечаек и других деталей медной аппаратуры со скосом кромок с использованием твердого припоя ПМЦ 54. Основные размеры паяных швов
392 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 12.7 Расчетный предел прочности паянных внахлестку соединений из черных и цветных металлов и сплавов мягкими 4и твердыми припоями (по данным Балашихинского машиностроительного завода им. 40-летия Октября) Паяемые металлы Медь с медью Медь с латунью Медь со сталью Марка припоя ПОСЗО ПОС40 ПМЦ54 ПСр 12М ПСр 25 ПОСЗО ПОС40 ПСр 12М ПСр 25 ПОСЗО ПОС40 ПМЦ54 ПСр 12М ПСр 25 Предел прочности при сдвиге т_, Mh/ms, не менее 20 25 180 180 180 18 22 180 180 18 20 180 180 180 Паяемые металлы Латунь с латунью Латунь со сталью Сталь со сталью Марка припоя ПОСЗО ПОС40 ПМЦ48 ПСр 12М ПСр 25 ПОСЗО ПОС40 ПСр 12М ПСр 25 ПОСЗО ПОС40 ПМЦ54 ПСр 12М ПСр 25 Предел прочности при сдвиге г , Мн/мг, не менее 20 25 150 180 180 18 20 180 180 18 20 180 180 180 такого типа для деталей медной аппаратуры приведены в табл. 12 8. Длина нахлестки I в м (см) прямолинейного паяного шва стыкового соединения со скосом кромок (рис. 12.2), равнопрочного с основным металлом, принимается большей из величин, полученных по формулам: = s^l/1_(-l«L\2; (12.3) ted т \ Од J Од Шп V- (Од) г, Од ■г (12.4) где [од)пс : (ов)п — допускаемое напряжение в паяном соединении при работе его на растяжение в Мн/м2 (кгс/см2); (ое)пс — предел прочности паяного соединения на растяжение в Мн/м2 (кгс/см2); ппс — коэффициент запаса прочности паяного соединения по отношению к величине (ов)пс. Значения остальных величин были указаны выше. Иногда для прямолинейных швов обечаек медной и латунной аппаратуры применяют пайку твердым припоем с разделкой кромок взубец, обеспечивающей равно- прочность соединения с основным металлом в отожженом состоянии (рис. 12.3). Для прямолинейных швов обечаек из меди, выполненных твердым припоем ПМЦ 54, рекомендуются следующие размеры зубцов в зависимости от толщины листового материала: 5 В ММ b в мм 1—2 15 3—4 5 — 6 20 30 J —10 12 — 14 45 60 Кольцевые швы корпуса аппаратов медной аппаратуры и соединения медных труб рекомендуется выполнять враструб пайкой газовой горелкой с применением мяг- Рис. 12.2. Паяное соединение встык листового материала со скосом кромок У///Ш^Ш ких и твердых припоев. Рекомендуемая конструкция и основные размеры паяных кольцевых швов, приведены в табл. 12.9. Типовые конструкции кольцевых соединений обечаек между собой и с массивными деталями (трубными решет- Припой- ~ш pz i-1 Рис. 12.3. Кольцевое соединение листового материала на твердом припое, выполненное взубец ками, крышками, фланцами и др.) медной и латунной! аппаратуры, выполняемые пайкой мягкими оловянно- свинцовыми припоями, показаны на рис. 12.4—12.7. 6h Припой. 1 Рис. 12.4. Кольцевое соединение внахлестку: а — без препятствия для вытекания припоя; б — с отгибом нижней детали, препятствующим вытеканию припоя Кольцевые соединения труб между собой посредством! мягкой пайки рекомендуется выполнять враструб соответственно рис. 12.4, б. Сварка Сварка* Рис. 12.5. Кольцевое соединение деталей примерно одинаковой толщины, выполненное впаз: а — при односторонней пропайке; б — при двухсторонней пропайке Величину нахлестки кольцевых соединений, выполняемых твердой и мягкой пайкой, определяют по следующим формулам.
ПАЙКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 393 Таблица 12.8 Швы стыковых соединений деталей медной аппаратуры, выполняемых со скосом кромок и с применением припоя ПМЦ 54 Эскиз шва >С11 и Припои IJ г^Ц 1 Г \ "Место прикбот пи перед' поикои \ Припои' lli ■<ч I Г 1 f^4 Расположение эвклепок для \ -прихбатки nt-1 pes пайкой Si?, ■О Припой к| t , "\ 6 \ \kJ3- г~—1 ^Располояе- ние заклепок для при л 8ат © ^ " KOU При м ; ч а н и е. Заи Способ пайки Горновая Газовая Горновая лепки выполн Толщина листа S, ММ 1 2 3 4 5; 6 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ены из Ширина хлестки Ь, мм 8 12 18 22 30 6 8 10 12 15 18 20 22 25 30 32 36 40 45 50 55 60 70 75 80 85 90 95 100 меди М диаметр d, мм — 2 3 4 5 6 8 10 12 3. Заклепки длина 1, мм — 3 5 6 8 10 12 14 15 16 18 20 22 24 26 28 30 Шаг t, MM 150 200 250 300 350 400 200 250 300 Шаг к, мм — 20 25 30 35 40 45 Расход припоя на 1 л шва, кг 0,13 0,20 0,30 0,39 0,73 0.12 0,13 0,15 0 20 0,22 0,25 0,30 0,35 0,50 0,75 1,0 1,1 1,2 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,0 3,25 3,5 3,75 4,0 4,25 4,5 4,75 5,0 5,25 5,5 Источник По данным машиностроительного завода «Комсомолец» По данным машиностроительного завода им. Фрунзе
394 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Таблица 12.9 Швы обечаек и труб медной аппаратуры, выполняемые мягкой и твердой пайкой (по данным машиностроительного завода им. Фрунзе) Эскиз соединения $- -с \ 1 Припой / S(\ Толщина s, мм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Мягкий припой Размер ft, мм 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120 — Расход припоя на 1 м шва, кг 0,130 0,154 0,169 0,186 0,205 0,226 0,252 0,272 0,302 0,327 — Твердый припой Размер ft, мм 12 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Расход припоя на 1 л шва, кг 0,15 0,22 0,35 0,50 0,75 1,0 1,1 1,2 1,8 2,0 2,3 2,5 2,7 3,0 3,5 При пайке соединений с одной стороны соответственно ,рис. 12.4, а и б; 12.5, а; 12.6,а и 12.7, о и б _pD_ 4тС|? (12.5) Лрипой Рис. 12.6. Кольцевое соединение тонкостенной де- t P ной, выполненное впаз: а — при односторонней пропайке; 6 — при двухсторонней пропайке При пайке соединений с двух сторон соответственно рис. 12.5 б и 12.6, б РР 8тсд ' где р — расчетное избыточное давление в Мн/м2 (кгс/см2); D—диаметр кольцевого соединдния в м (см); "*сд — допускаемое напряжение в паяном соединении на сдвиг в Мн/м2 (кгс/см2), определяемое по формуле тс3 = Тсв Т|, (12.7) где хсв — предел прочности при сдвиге паяного соединения в Мн/м2, выбираемое по табл. 12.7; пс — коэффициент запаса прочности, принимаемый по табл. 12.10 в зависимости от конструкции паяного соединения, способа пайки и требований контроля выполненного шва; г] — поправочный коэффициент, выбираемый в зависимости от эксплуатационного класса аппаратуры по данным, рекомендованным в гл. 14. б) Припой^ Рис. 12.7. Кольцевое соединение внахлестку тонкостенной детали с массивной: а — без препятствия для вытекания припоя; б — с гофром в тонкостенной детали, препятствующим вытеканию припоя В случае, если величина нахлестки, определяемая по формулам (12.5) и (12.6), превышает 65 мм, кольцевое соединение подлежит усилению с применением заклепок, Таблица 12.10 Выбор коэффициента запаса прочности пс кольцевых соединений, выполняемых мягкой и твердой пайкой (по нормам Балашихи некого машиностроительного завода им. 40-летия Октября) (12.6) конструкция паяного соединения по рисунку 12.4, а 12.4, б 12.5, а 12.5,6 12.6, av 12.6, б 12.7, а 12.7, б Соединения непросвечиваемые рентгеном просвечиваемые рентгеном Припои мягкие 20 14 15 14 16 26 20 твердые 30 20 22 20 24 40 30 мягкие 14 10 — твердые 20 15 —
ПАЙКА МЕТАЛЛОВ И.СПЛАВОВ 395 винтов или болтов (рис. 12.8). Крепежные детали рассчитываются на полное несение нагрузки, а пайка служит только средством уплотнения. Рис. 12.8. Плотно-прочные болтовые (винтовые) или заклепочные соединения деталей на мягком припое: о — присоединение бурта к трубе на заклепках; б — присоединение обечайки к трубной доске на болтах (винтах) 12.3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОК С ТРУБНЫМИ РЕШЕТКАМИ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ Конструкция соединения трубок с трубными решетками теплообменных аппаратов при помощи мягкой пайки .показана на рис. 12.9, Заливка припоем Припой Рис. 12.9. Соединение трубок с трубной решеткой теплообменных аппаратов на мягком припое Минимальную глубину пропайки трубок в трубных решетках прямотрубных теплообменных аппаратов определяют по формуле Р°2 (12.8) ft = 4г dxcf) где Р D расчетное избыточное давление в Мн/мг(кгс/см2); диаметр окружности трубной решетки, подверженной давлению, в м (см); г — количество трубок; d — наружный диаметр трубки в м (см); ~*сд — допускаемое в паяном соединении напряжение сдвига в Мн/м2 (кгс/см2), определяемое по формуле (12.7). Коэффициент запаса прочности паяного соединения трубки с трубной решеткой пс = 20'-=- 30. Действительную глубину пропайки трубок в трубной решетке принимают равной: при рр ^ ЗМн/м2; h ^ 2 d, где d — диаметр трубки; при 3<рр^20 Мн/м? h = s, где s.— толщина решетки. При толщине решетки s<2d пропайка трубок должна быть сквозной. 12.4. ПРОЧИЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ МЯГКОЙ И ТВЕРДОЙ ПАЙКОЙ На рис. 12.10 показан узел соединения штуцеров с трубами и деталями корпуса аппарата (обечайкой, днищем и др.). Тонкостенные трубки условного прохода до Dy = 10 мм включительно присоединяются на припое ПСр12М с оттяжкой кромок отверстия в основной детали. Штуцера условных проходов свыше 10 мм присоединяются при помощи бортшайб на мягком припое ПОС 40. Соединение бортшайб с па- ПрипойПЩ5Ч трубками производится на твердом припое ПМЦ 54. Припой ПСр12М Припой ПОС ЦО Рис. 12.10. Узел пайки патрубков и трубок к обечайкам, днищам и трубам Рис. 12.11. Узел соединения бобышки с корпусом аппарата на твердом или мягком припое На рис. 12.11 показана конструкция соединения бобышки с медным корпусом аппарата. Пайка может выполняться как твердыми, так и мягкими припоями в зависимости от требуемой прочности соединения. Припой Рис. 12.12. Узел пайки гарнитуры к корпусу аппарата при соединении: а — внахлестку; б — втавр Соединение с корпусом аппарата ребер жесткости. лап и других деталей посредством твердой пайки реко> мендуется выполнять соответственно рис. 12.12.
ГЛАВА 13 СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 13.1. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕХНОЛОГИИ СКЛЕИВАНИЯ И ПРОЧНОСТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Соединение конструкционных материалов склеиванием в последние годы находит все более широкое применение в различных отраслях машиностроения, в том числе и в химическом аппаратостроении. Особенно широко применяются клеевые соединения при изготовлении аппаратуры из таких неметаллических материалов, как фаолит, винипласт, полиэтилен, угле- графитовые материалы, древесина, древеснослоистые пластики и др. Антикоррозионная футеровка аппаратуры из углеродистой стали, древесины и бетона химически стойкими неметаллическими материалами — мягкой резиной, эбонитом и полуэбонитом, полиизобутиленом и винипластом, а также кислотоупорными плитками из керамики, стекла и углеграфитовых материалов — и вообще соединение деталей из неметаллических материалов с деталями из металлов и сплавов возможны только благодаря склеиванию их. Основным преимуществом клеевых соединений является возможность получения прочно-плотных соединений разнородных металлических и неметаллических материалов в любом их сочетании, чего невозможно достигнуть сваркой или пайкой. Наряду с этим клеевые соединения обладают рядом существенных недостатков, к которым относятся: низкая теплостойкость их, не превышающая для большинства клеев 60° С и для специальных теплостойких клеев 250° С; необходимость применения в большинстве случаев местного нагрева склеиваемых поверхностей и создание определенного давления прессования в процессе отвердевания клеев; старение клеевых соединений, часто сопровождаемое снижением механической прочности их, отсутствие надежных методов контроля качества клеевых соединений. Выбор клеев в зависимости от сочетания склеиваемых материалов рекомендуется производить по табл. 13.1. Рекомендуемая технология склеивания конструкционных материалов в различном сочетании их с применением клеев различных марок приведена в табл. 13.2 и 13.3. Таблица 13.1 Выбор клеев в зависимости от сочетания склеиваемых материалов [81, 116, 149, 186, 214} Склеиваемые материалы Металлы и сплавы между собой и в любом сочетании с различными неметаллическими материалами — керамикой, фарфором, стеклом, пластмассами, древесиной, кожей, тканями и т. п. Стекло органическое Полиизобутилен с древесиной, бетоном и углеродистой сталью Полиэтилен Винипласт с винипластом Винипласт с металлом, деревом, бетоном и другими материалами Фторопласт-4 с фторбпла- стом-4 Рекомендуемые клеи БФ-2; БФ-4; ВС-ЮТ; ВС-350; ВК-32-200 РАФ-10 Клей № 8 (универсальный самопо- лиметизующийся) ЭД-5; ЭД-6 Перхлорвиниловый клей (10—12%-ный раствор перхлорви- ниловой смолы в мети- ленхлориде) по ВТУ М-164—52 ПЭД-Б по ВТУ НИИПМ П-283—62 ЭД-5; ЭД-6; БФ-2; БФ-4 Таблица 13.2 Марка клея БФ-2 БФ-4 ВС-ЮТ ВС-350 Рекомендуемые режимь Консистенция клея Жидкий Жидкий+ пленка Жидкий Жидкий+ пленка Жидкий Жидкий+ пленка Количество слоев клея 2—3 1 1—2 1 2 1 склеивания металлов клеями различ Время открытой выдержки после нанесения клея, мин первого слоя 50—60 60—70 60 последнего слоя 60—70 — 60 — 60 — Температура открытой выдержки, °С 15—90 15—30 Толщина клеевой пленки, мм — 0,1-0,4 — 0,1-0,4 — 0,2-0,4 Температура склеивания, °С 130—160 140—180 200 ных марок [188] Удельное давление при прессовании, Мн/м1 0,5—2,0 0,05—0,5 0,06—0,2 Время выдержки под давлением, ч 0,5—1,0 1—2 2 Расход жидкого клея, кг/мг 0,15—0,20 0,10—0,12 0,15—0,20 0,10—0,12 0,15—0,20 0,10—0,12
СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 397 Продолжение табл. 13.2 Марка клея ВК-32-200 РАФ-50 ЭД-5 ЭД-6 Карби- нольный Консистенция клея Жидкий Жидки й+ пленка Жидкий Количество слоев клея 1—2 1 2 1 Время открытой выдержки после нанесения клея, мин первого слоя 15—20 90—100 60 До отлипания 3—5 последнего слоя 90—100 — До отлипания — Температура открытой выдержки, °С 15—65 50—60 15—30 18—20 15—30 Толщина клеевой пленки, мм __ 0,2-0,4 — Температура склеивания, °С i 40—180 200 120—150 18—20 40—45 Удельное давление при прессовании, Мн/м' 0,6-2,0 0,4-1,5 0,5-1,0 0,05—0,5 Время выдержки под давлением, и 1—2 2 4—6 24 12 О и о о - к к и о> я ч О, М 0,15—0,20 0,10—0,12 — 0,15—0,20 — 0,10—0,20 Таблица 13.3 Рекомендуемые режимы склеивания неметаллических материалов и металлов с неметаллическими материалами клеями различных марок [188] Марка клея БФ-2 БФ-4 ВС-ЮТ ВС-350 РАФ-10 ЭД-5; ЭД-6 ПУ-2/10 «Лейконат» 88-Н Консистенция клея Жидкий Жидкий+ пленка Жидкий Жидкий+ пленка Жидкий Жидкий4- пленка Жидкий Количество слоев клея 2—3 1 1—2 1 2 1 2 1 2 Время открытой выдержки после нанесения клея, мин первого слоя 50—60 60—70 60 До отлипания 120 30—40 5—10 8—10 последнего слоя 60—70 — 60 — 60 — До отлипания — 1—3 Температура открытой выдержки, °С 15—90 15—30 50—60 15—30 18—20 40—45 18—30 Толщина клеевой пленки, мм — 0,1-0,4 — 0,2-0,4 — 0,2-0,4 — Температура склеивания, "С 130—160 140—180 200 20—30 70 120—150 20—30 Вулканизация 18—30 Удельное давление при прессовании. 0,5—2,0 0,05—0,5 0,06-0,2 0,05—0,15 0,05—0,5 0,02—0,2 — 0,02—0,03 Время выдержки под давлением, ч 0,5—1,0 1—2 2 24 1 •4—6 72 — 24 Расход жидкого клея, кг/л2 0,15—0,20 0,10—0,12 0,15—0,20 0,10—0,12 0,15—0,20 0,10—0,12 0,07—0,09 0,15—0,20 — 0,5—0,6
398 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Детали из винипласта можно склеивать между собой и приклеивать к другим материалам: бетону, металлу, дереву и т. п. Для склеивания применяется перхлорви- ниловый клей (10—20%-ный раствор перхлорвиниловой смолы в дихлорэтане, метиленхлориде, ацетоне или другом растворителе) или другие клеи на основе перхлорвиниловой и глифталевой смол [186]. Прочность склеивания зависит от размера и состояния склеиваемых поверхностей, от состава клея, условий склеивания, а также от точности выполнения технологии. Прочность склеенных соединений обычно превышает прочность сварных соединений винипласта. Склеивание полиэтилена рекомендуется производить при температуре 80° С с применением клеев на основе синтетических каучуков в смеси с синтетическими смолами. Листы полиэтилена склеивают внахлестку при длине нахлеста не менее 10 мм, что обеспечивает 100% -ную прочность шва. Для склеивания полиэтилена рекомендуется эпоксидный клей следующего состава: эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 (100 масс, ч.), полиэтиленполиамин (7 масс, ч.), дибутилфталат (2 масс. ч.). В случае применения этого клея необходима предварительная химическая обработка склеиваемых поверхностей специальным составом: би- хромата калия (2 масс, ч.) и концентрированной серной кислоты (1 масс, ч.) [149]. Склеивание фторопласта-4 производится после предварительной обработки склеиваемых поверхностей специальным аммиачно-натриевым раствором (1000 масс. ч. сухого жидкого аммиака при температуре—40°-:—45° С плюс 10 г металлического натрия). Детали из фторопласта-4 опускают в этот раствор на 1—5 сек, после чего их промывают водой. Обработанная таким способом поверхность хорошо склеивается любыми клеями, в частности эпоксидными клеями ЭД-5, ЭД-6 ил и клеями БФ-2, БФ-4 и др. [186]. При обработке деталей из фторопласта-4 аммиачно- натриевым раствором необходимо строго соблюдать правила по технике безопасности, так как раствор склонен к самовозгоранию и при попадании воды или при контакте раствора с влагой воздуха возможны взрывы. Раствор также чувствителен к кислороду воздуха. Поэтому во время работы необходимо обеспечить над раствором непрерывный ток сухого азота, охлажденного до температуры порядка —45° С, не содержащего кислород. Раствор разрешается хранить только в сосудах из нержавеющей стали или из стекла; совершенно непригодны для хранения раствора сосуды из углеродистой стали, алюминия и меди. При возгорании раствор следует тушить только сухой порошкообразной содой, применение воды или пенных и сухих углекислотных огнетушителей недопустимо [186]. В табл. 13.4 приведены прочностные характеристики склеенных соединений металлов, неметаллических материалов и металлов с неметаллическими материалами при различных температурах испытания образцов. 13.2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Клеевые соединения хорошо сопротивляются деформациям сдвига и неудовлетворительно работают на растяжение (отрыв) и особенно — на неравномерный отрыв. Поэтому при конструировании клеевых соединений нужно стремиться к тому, чтобы последние работали только на сдвиг. На рис. 13.1 показаны типовые клеевые соединения листового материала. При изготовлении химической аппаратуры из металлов и сплавов в настоящее время основным технологическим процессом является сварка и в ряде случаев пайка. Соединения листового металла склеиванием встык или внахлестку (типы 1, 2, 3 и 4 на рис. 13.1) могут быть рекомендованы лишь для разнородных металлов и сплавов, сварка или пайка которых невозможны по технологи» изготовления или нерациональны по условиям эксплуатации оборудования. Клеевые соединения листового материала встык (типы 5 и 6 на рис. 13.1) широко применяются Клеи a) tbz. шшшщ L J* \!?,MtUJIl£ L Клей 6) * Ш& Клеи KlltlfllAiWA,: Клей Клеи ж Клеи Клеи в) Рис. 13.1. Типовые клеевые соединения листового материала:: а я б — металлов и сплавов; в — неметаллических материалов; / и 2 — соединения внахлестку; 3 и 6 — соединения встык с одной накладкой; 4 — соединение встык с двумя накладками; 5 — соединение встык со скосом кромок при изготовлении химической аппаратуры из фаолита» винипласта, полиэтилена, а также при антикоррозионной футеровке листовым полиизобутиленом, мягкой невул- канизированной резиной, полуэбонитом и эбонитом аппаратов из углеродистой стали, древесины и бетона. Если клеевое соединение нагружено усилием Р, вызывающим в шве напряжение сдвига, то величину нахлеста или ширину накладки Ь в м (см) (рис. 13 1) определяют по формулам (13.1) и (13.2). Для соединений внахлестку и встык с одной накладкой или со скосом кромок (по типу 1, 2, 3, 5 и 6 на рис. 13.1) Ь = -£- . (13.1> где Р — сила, действующая вдоль листов перпендикулярно направлению шва, Мн (кгс); 1ш — длина шва, м (см); хсд — допускаемое напряжение при сдвиге, Мн/м2 (кгс/см2). Для клеевых соединений, работающих при статической нагрузке, г' 1Г А хсд = ~ , (13.2> "с где %св—предел прочности клеевого соединения при сдвиге при соответствующей температуре испытания образца, Мн/м2 (кгс/см2) (принимается по- табл. 13.4 или определяется экспериментально); пс — коэффициент запаса прочности клеевого соединения, принимаемый в зависимости от предъявляемой степени надежности конструкции (пг = = 8ч-12). Для соединений встык с двумя накладками (тип 4 на рис. 13.1) ь=°-щкг' <13-3> где обозначения величин те же, что и в формуле (13.1).
СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 399=- Таблица 13.4 Характеристика прочности клеевых соединений металлов и неметаллических материалов различных сочетаний [105, 186] Материалы, подвергаемые склеиванию Сталь со сталью Алюминиевый сплав с алюминиевым сплавом Медь с медью Никель с никелем Латунь с латунью Марка или наименование клея Д-96 Д-54 Д-16 ПД-20 Карбинольный БФ-2; БФ-4 ВС-10Т ВС-350 ПФЭ-2/10 ПУ-2/10 Д-96 Д-54 Д-16 Карбинольный ПД-20 БФ-2; БФ-4 ПФЭ-2/10 ПУ-2/10 ПФЭ-2/10 ПУ-2/10 ПД-20 ВС-ЮТ Д-96 Д-54 Предел прочности, Мк/м* (не менее) при отрыве 83 77 75 25 22 15 — 80 73 75 22 17,6 — 23,9 — 80 76 при сдвиге 24 50 35 — 20 10 17 15 10 25 38 36 20 — 10 9 10 — 7,5 24 39 Материалы, подвергаемые склеиванию Латунь с латунью Сталь с дю- ралью Сталь со стеклом Сталь с текстолитом Сталь с эбонитом Сталь с резиной Текстолит с текстолитом Фторопласт-4 с фторопластом-4 Марка или наименование клея Д-16 ПД-20 ПФЭ-2/10 ПУ-2/10 БФ-2; БФ-4 ВС-ЮТ Карбинольный БФ-2; БФ-4 Карбинольный БФ-2; БФ-4 Бакелитовый БФ-2, БФ-4 2572 «Лейконат» 200 88-Н Термопреновый Карбинольный ВС-ЮТ ПУ-2/10 ПФЭ-2/10 БФ-2; ЭД-6; РАФ-10; ВС-350 Предел прочности, Мн/я* (не менее) при отрыве 73 9,5 — 22 13 10 15 3 15 6—10 4 3 0,4— 1,1 0,25 — при сдвиге 29 — 19 10 8 5 20 — 10 — 10 — 12,5 2,5 9 4—5
400 СВАРКА, ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Прямолинейные швы обечаек из неметаллических материалов выполняют по типу 5 к 6 (рис. 13.1). При формовании обечаек или труб из сырых фаолитовых листов применяют швы-типа 5 (рис. 13.1), причем ширину косого о) Кпв •с ■б) '\ и -с: 'Клей^ в„ \ V ! Клей ^ И клей U Клей .Шнур асбестовый Рис. 13.2. Типовые клеевые соединения цилиндрических деталей: а — труб из металлов и сплавов; б — труб и обечаек аппаратов из неметаллических материалов; / и £ — соединения вра- струб; 2 и 5 — соединения встык, усиленные наружным кольцом; 3 — соединение встык, усиленное наружным и внутренним кольцом; 4 — соединение встык со скосом кромок среза принимают не менее 150 мм, даже если по расчету на прочность получен меньший размер Ь [60]. На рис. 13.2 показаны типовые кольцевые клеевые соединения цилиндрических деталей — труб и обечаек аппаратов. Соединения типа 1,2 ж 3(рис. 13.2) преимущественно применяют при необходимости соединения труб из разнородных металлов и сплавов, когда склеивание является единственным или наиболее рациональным способом исполнения конструкции. Соединения типа 4,5и6 (рис. 13.2) широко применяются при изготовлении аппаратуры из неметаллических материалов. При этом кольцевые швы обечаек выполняются по типу 5 и 5, а соединение труб — по типу 4, 5 и 6. Для труб и обечаек аппаратов из неметаллических материалов, подверженных внутреннему избыточному давлению, величину нахлеста или длину втулки h в м (см) (рис. 13.2) определяют по формуле А = где р — расчетное избыточное давление в Мн/м?(кгс/смг); DH — наружный диаметр обечайки или трубы в м (см); тсд — допускаемое напряжение при сдвиге в Мн/м* (кгс/см2), определяемое по формуле (13.2). Склеиваемые детали цилиндрической формы необходимо припасовать друг к другу с обеспечением оптимального зазора г=: 0,05 мм на сторону для жидких клеев и 0,1—0,2 мм—для пленочных клеев. Для получения на деталях необходимой перед склеиванием шероховатой поверхности их обрабатывают наждачной шкуркой или применяют пескоструйную обработку.
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов ГЛАВА 14 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, ПОЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ Химические аппараты предназначаются для осуществления в них какого-либо одного или одновременно нескольких химических, физических или физико-химических процессов (химические реакции, теплообмен без изменения агрегатного состояния, испарение, конденсация, кристаллизация, растворение, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция и т. д.). К химическим аппаратам обычно относятся и емкости для сброса и хранения различных жидких, твердых и газообразных веществ. В зависимости от назначения химические аппараты (чаще всего по протекающему в них основному технологическому процессу) называются: реактор, теплообменник, испаритель, конденсатор и т. д. Перерабатываемые вещества в аппаратах могут быть: в любом агрегатном состоянии (твердом, жидком, газообразном), различной химической активности (по отношению к конструкционным материалам) — от инертных до агрессивных, для обслуживающего персонала—от безвредных до токсичных и в эксплуатации — от безопасных до взрыво-пожароопасных. Условия осуществления различных физико-химических процессов в химических аппаратах, протекающих при самых разнообразных температурах от минус 250° С и ниже до 900° С и выше, наряду с атмосферным давлением, большей частью требуют применения избыточного давления от незначительного до 300 Мн1*Р и выше или вакуума с остаточным давлением до 10"а к/л2 (10"s мм вод. ст.) и даже более глубокого. Характер работы аппаратов бывает непрерывный и периодический, а установка их может быть стационарной (в помещении или на открытой площадке) и не стационарной (предусматривающей или допускающей перемещение аппарата). Конструкция аппарата разрабатывается исходя из основных технических требований, предъявляемых к аппарату, и условий, при которых аппарат будет эксплуатироваться. К числу основных требований относятся: назначение и среда, техническая характеристика (производительность, емкость, поверхность теплообмена и т. п.), параметры технологического процесса (давление и температура), а также надежность и безопасность. После детального ознакомления с техническими требованиями, изучения работы аналогичных аппаратов в эксплуатационных условиях, с патентными материалами и т. п. конструирование следует начинать с выбора основ- ного конструкционного материала, отвечающего основным условиям технологического процесса, протекающего в аппарате, характеризуемым средой, давлением я температурой. Выбор конструкционного материала производится исходя из необходимой химической стойкости, требований прочности при заданных давлении и температуре, с учетом стоимости материала, его недефицитности и технологии изготовления. Для агрессивных сред, в ряде случаев, представляется целесообразным и экономически оправданным, а иногда и единственно возможным применение внутри аппарата защитного слоя, наносимого на основной конструкционный материал из особо химически стойких металлических или неметаллических материалов. Данные по выбору конструкционного материала помещены в первом разделе Справочника. После выбора конструкционного материала составляется конструктивная схема аппарата, определяются основные габаритные размеры* и производится расчет на прочность отдельных узлов и деталей с целью определения их номинальных расчетных размеров (толщины стенок, фланцев и других деталей и т. д.). В процессе разработки конструкции аппаратов к номинальным расчетным размерам обычно добавляются различные прибавки на коррозию, износ, а также по конструктивным, технологическим и другим соображениям (например, соображениям жесткости, в целях унификации т д.). Конструктивные размеры округляются, как правило, в большую сторону: для сварной аппаратуры — до размеров, имеющихся в соответствующих сортаментах на прокат (предпочтительно рекомендованных в последних); для литой аппаратуры — до четных размеров (в мм); для кованой аппаратуры — до размеров, оканчивающихся на 5 или 0 (в мм). Многие из узлов и деталей в аппаратах, независимо от вида и типа последних, являются общими. К ним относятся: обечайки, днища, рубашки, укрепления отверстий в стенках, трубы, обтюрация, фланцевые, резьбовые и байонетные соединения, крышки, трубные решетки, различные тарелки, компенсаторы, штуцера, вводы и выводы труб, указатели уровня, люки, опоры, перемешивающие устройства, приводы к ним и ряд других. В настоящем разделе Справочника помещены краткие сведения об этих узлах и деталях (главным образом для металлической аппаратуры) и необходимые данные по конструированию и расчету их. Изложение материала по каждому из видов узлов и деталей, как правило, дано в такой последовательности: назначение, типовые и нормализованные конструкцив * Согласно химико-технологическому, или теплотехническому расчету, 26 А. А. Лащввскнв а А. Р. Толчнаская
402 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ с рекомендациями по их применению, данные по конструированию и расчету, примеры по расчету. Конструирование химической аппаратуры необходимо производить с максимальным использованием стандартизованных и нормализованных узлов и деталей, проверенных в изготовлении и хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации. Отдельные узлы и детали, так же как и аппарат в целом, должны быть технологичными в изготовлении, удобными в сборке, разборке и эксплуатации, транспортабельными, ремонтоспособными. Форма их должна быть простой, предпочтительно обтекаемой и одновременно удовлетворяющей требованиям технической эстетики. Применение фланцевых, резьбовых и других разъемных соединений в аппаратах по возможности следует избегать, поскольку такие соединения — по сравнению с неразъемными соединениями (сварными, паяными) — сложнее и дороже в изготовлении и менее надежны в эксплуатации. Крышки, люки и другие узлы с разъемными соединениями должны предусматриваться в аппаратах только в обоснованных случаях: когда это связано с технологическим процессом (например, периодическая загрузка, выгрузка и др.), при необходимости частого осмотра внутренних полостей и устройств и при специфических условиях эксплуатации аппарата. Присоединение трубопроводов к аппаратам целесообразно производить на сварке вместо широко распространенных фланцевых соединений, особенно при стационарной установке аппаратов, требующих повышенной надежности. Всегда следует стремиться к экономии конструкционного материала, к уменьшению массы деталей, узлов и всего аппарата, но без ущерба для предъявляемых к ним главных основных требований (надежности, безопасности и т. д.). Исключительное внимание при конструировании узлов и деталей и аппаратов в целом должно быть обращено на надежное тчь и безопасность их в эксплуатации, что является одним из главных критериев при оценке качества выполненной конструкции и ее технического уровня. Приведенные в Справочнике методы расчета узлов и деталей базируются на соответствующих официальных руководящих технических материалах РТМ и нормах, а также других литературных данных. При этом заимствованные расчетные формулы (с указанием источника) даны без выводов, часто упрощены и приведены к более удобному для пользования виду с соответствующими пояснениями. В ряде случаев предложены новые расчетные формулы, которые даются с выводами. Имеющиеся в литературе табличные данные по значениям различных коэффициентов во многих случаях с целью удобства пользования преобразованы в графики, позволяющие находить требуемые коэффициенты непосредственно по графику (без интерполяции) в пределах допустимой при расчетах погрешности. При расчете узлов и деталей на механическую прочность и устойчивость расчет следует производить на самые неблагоприятные условия для прочности и устойчивости аппарата, возможные в эксплуатации (при работе, пуске, остановке, различных испытаниях и т. д.). Поэтому, в частности, во всех расчетных формулах, в которых имеется расчетное давление р (или ря), под последним следует понимать максимальную возможную в эксплуатации разность давлений между внутренней и наружной сторонами рассчитываемой детали (элемента). На том же основании расчетная температура tcm детали (узла) или расчетная разность температур Atcm между отдельными деталями (узлами) в аппарате должны быть наивысшие возможные в эксплуатации, являющиеся наихудшими для прочности или устойчивости рассчитываемой детали (узла). В случае применения антикоррозионной защиты (антикоррозионный слой биметалла, металлические и неметаллические покрытия и т. д.), наличие последней при расчете деталей на прочность не учитывается. Рабочее, расчетное, условное и пробное давления Одной из главных определяющих величин при расчете на прочность узлов и деталей химических аппаратов, работающих под избыточным давлением, является давление среды в аппарате. Различают: рабочее, расчетное, условное и пробное давления. Под рабочим давлением понимается избыточное давление среды в аппарате, возникающее при нормальном или допускаемом форсированном протекании технологического процесса, без учета кратковременного повышения давления в аппарате (до 10% от рабочего). Под расчетным давлением (внутренним р, наружным рн) понимается избыточное давление среды в аппарате, на которое производится расчет аппарата на прочность и устойчивость. Расчетным давлением, как правило, является рабочее давление. Гидростатическим давлением в аппарате (при наличии в нем жидкости), если величина его до 5% от рабочего, пренебрегают. В противном случае расчетное давление р в Мн/м2 (кгс/см2) для нижней части аппарата следует определять по формуле * Р= Рс+ gPncHoJO-*, (14.1) где рс — рабочее избыточное давление среды в Мн/м2 (кгс/см2); g — ускорение силы тяжести в м/сек2 (см/сек2); , „ ( кгс-сек2 \ рж — плотность жидкости в кг/ж8 ( ;— 1 • \ см* J ' Нж — высота столба жидкости в м (см). Для высоких колонных аппаратов расчетные давления целесообразно определять по зонам, условно разбив аппарат по высоте на несколько зон. При повышении давления в аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10% от рабочего расчетное давление принимается равным 90% от давления при полном открытии предохранительного /ОН 26-01-13—654 УСТР°ИСТВа ( И1039-65 )• Для аппаратов, предназначенных для переработки или хранения пожаро-взрывоопасных сред, расчетные давления следует принимать согласно табл. 14.1. Для аппаратов, предназначенных для переработки или хранения сжиженных газов, расчетное давление в любом случае должно приниматься не ниже упругости паров их при температуре +50° С. В табл. 14.2 приведены минимальные расчетные давления для некоторых наиболее распространенных сжиженных газов. Для литых аппаратов при рабочем давлении в них, меньшем 0,2 Мн/м2, расчетное давление принимается не менее 0,2 Мн/м2. При вакууме в аппарате последний рассчитывается на внутреннее давление на 0,1 Мн/м2 и на наружное давление в зависимости от величины вакуума. При этом, если остаточное давление в аппарате ^5000 н/м2 (500 мм вод. ст.), расчетное наружное давление рекомендуется принимать 0,1 Мн/м2 (1,0 кгс/см2). Под условным давлением понимается максимальное избыточное давление среды в аппарате, допускаемое в эксплуатации (без учета гидростатического давления от столба жидкости) при температуре стенок аппарата 20° С. Для более высоких температур стенок аппарата условные давления должны быть соответственно снижены пропорционально понижению допускаемых на- * При расчете в общепринятой системе единиц множитель Ю-" исключается, а вместо gp^ можно подставить уж (кгс/см').
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, ПОЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ 403 Таблица 14.1 Расчетные давления в аппаратах, предназначенных для хранения и переработки пожаро-взрывоопасных сред Рабочее избыточное давление среды Рс или Рнс Расчетное избыточное давление р или р Давление (избыточное) срабатывания предохранительного клапана рк Мн/м* Без избыточного давления: при емкости аппарата <30 л3; при емкости аппарата 5а30 мя * <0,05 0,05—0,07 >0,07—0,3 >0,3—6,0 >6,0 * Кроме аппар: той площадке. ** По данным Г *** Рекомендуете 0,01 ** 0,005 ** 0,06 ** 0,1 ** 1,2рс [67], но не менее 0,3 1,2ре [67] 1тов, устанавливав нпрокаучука. 1 авторами. — рН-0,03 *** рс+0,04 *** Рс+0,05 [67] 1,15рс [67] l.lpc [67] мых на откры- пряжении при этих температурах для каждой марки металла. В табл. 14.3 приведен ряд условных давлений, обязательный к применению при стандартизации и нормализации и рекомендуемый при проектировании аппаратов. Вместе с тем, при проектировании аппаратов допускается принимать давления, отличные от условных, соответствующие конкретным давлениям технологического процесса, для которого предназначается тот или иной аппарат. Условное давление комплектующих и стандартизованных, а также нормализованных узлов и деталей должно быть не менее расчетного давления аппарата (или части его), для которого предназначаются эти узлы и детали. Пробное, или испытательное давление — это давление, на которое подлежат испытанию на прочность и плотность сосуды и аппараты при изготовлении и периодически — при эксплуатации. Аппараты, работающие под избыточным давлением, подлежат указанному испытанию по нормам, приведенным в табл. 14.4. Таблица 14.2 Минимальные расчетные давления в аппаратах, предназначенных для переработки или хранения некоторых сжиженных газов [15] Сжиженный газ Углеводороды группа С3 (пропан, пропилен и др.) группа С4 (бутан, бутилен, дивинил, изобутан, изобутилен и др.) группа Се (изопрен, пентан и др.) Аммиак Фреон-12 Сернистый ангидрид Хлористый метил Углекислый газ Расчетное избыточное давление Р или рн% Мн/м* 1,8 0,6 0,3 1,6 1,0 0,8 0,9 7,6 Гидравлические испытания, как правило, проводятся водой, реже маслом. Величина испытательного давления ри для нижней части аппарата определяется по формуле (14.1), в которой вместо рс подставляется рг согласно табл. 14.4. В отдельных обоснованных случаях допускается заменять гидравлическое испытание пневматическим на то же пробное давление с соблюдением особых требований техники безопасности. Таблица 14.3 Ряд условных давлений для нормализованных химических аппаратов и их узлов (в соответствии с ГОСТом 9493—60) Условные давления, Мн/мг _ 0,1 1,0 10 100 — 1,25 12,5 125 0,16* 1,6 16 160 0,2* 2,0 20 200 0,25* 2,5 25 — 0,3 3,2 32,5 — 0,4* 4,0 40 — 0,5* 5,0 50 — 0,6 6,4 63 — 0,07 — — 70 — 0,8 8,0 80 — * Рекомендуется применять преимущественно для изделий из цветных металлов,. 26*
404 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 14.4 Нормы пробного гидравлического давления при испытании аппаратов, работающих под избыточным давлением [67, 164] Вид аппарата Сварной, паяный Сварной, паяный, кованый Литой Расчетное давление р или рн, Мн/м* {кгс/см*) <0,05 (0,5) 0,05 (0,5)ч- -=-0,07 (0,7) >0,07 (0,7), но <0,5 (5,0) 3*0,5 (5,0) Независимо от давления Пробное гидравлическое давление рг, Мн/м* (кгс/см1) —f- +0,05 (0,5), но не менее 0,06 (0,6) l,5pof но не менее 0,1 (1,0) i,Wa° но не менее 0,3 (3,0) 1,25ра|° но не менее р + 0,3 (3,0) 1,5ра|° но не менее р + 0,3 (3,0) Прнмечанп е. Величины пробного гидравлического давления указаны безтучета гидростатического давления^столба жидкости в аппарате. Аппараты, работающие под атмосферным давлением и под наливом, испытываются водой или смачиванием швов (сварных, паяных) керосином по ГОСТу 3242—54. Аппараты, работающие под вакуумом с остаточным давлением более 600 н/м2 (60 мм вод. ст.), обычно испытываются внутренним избыточным давлением на 0,2 Мн/м2 [164]. При вакууме в аппарате с остаточным давлением 600 н/м* (60 мм вод. ст.) и менее герметичность его, кроме того, проверяется гелиевым течеискателем. Рабочая и расчетная температуры Весьма важным при расчете на прочность узлов и деталей является определение их расчетной температуры. В связи с этим различают рабочую и расчетную температуры. Под рабочей температурой следует понимать температуру среды в аппарате при протекании в нем нормального или допускаемого форсированного технологичр-жого процесса. Расчетная температура! стенки и других внутренних деталей аппарата при температуре среды в нем менее 250° С * принимается равной1 максимально возможной в эксплуатации температуре среды. При обогревании стенки и других деталей аппарата открытым пламенем, горячими газами с температурой 250 С и выше или открытыми электронагревателями расчетная температура этих деталей принимается равной температуре среды, соприкасающейся с указанными деталями, увеличенной на 50° С, но не менее 250° С. При наличии в аппарате изоляции расчетная температура его стенки и других деталей принимается равной температуре поверхности изоляции, соприкасающейся с этими деталями (определяемой теплотехническим расчетом), увеличенной на 20° С. Для аппаратов, в которых осуществляется теплообмен, средняя расчетная температура стенок (труб, кожуха, пластин, ребер и т. д.) определяется теплотехническим расчетом. Сила тяжести (вес) В расчетах, где требуется учитывать нагрузку от силы тяжести (веса) G в н (кгс), значение ее определяется: . /кгс-сек2\ при заданной массе т. в кг I ) изделия, содержимого и т, д. G = mg\ (14.2) при заданном объеме V в ж3 (см3) материала изделия, содержимого и т. д.* G = Vpg. (14.3) Допускаемые напряжения Допускаемые напряжения в узлах и деталях при расчете их на прочность и устойчивость выбираются в зависимости от прочностных характеристик конструкционного материала при расчетной температуре. Прочностные характеристики, в свою очередь, зависят от технологии изготовления (сварки, литья, ковки, штамповки), термообработки, характера действия нагрузок (статической, динамической), размеров деталей (толщины стенок из проката, литья, поковок), а также с учетом особенностей среды в аппарате и условий эксплуатации. Для узлов и деталей аппаратов из основных конструкционных металлических материалов (стали, цветных металлов и их сплавов), подверженных статическим нагрузкам от внутреннего или наружного избыточного давления, и при вакууме в аппарате, а также при действии на них ветровых и сейсмических нагрузок, установлены номинальные (нормативные) — без учета условий эксплуатации аппарата — допускаемые напряжения Од. Эти допускаемые напряжения применяются при расчете деталей на растяжение, сжатие и изгиб. При расчете на кручение и срез номинальные допускаемые напряжения при прочих равных условиях рекомендуется применять с коэффициентом 0,6. Величина номинального допускаемого напряжения Од в Мн/м2 (кгс/см2) в зависимости от прочностных характеристик конструкционного материала при расчетной температуре определяется по одной из следующих формул: . < °;=4; (,4-5) °;~^-; (н.б) а*д = с*. (14.7) * При расчете в общепринятой системе единиц вместо pg можно подставить v {кгс/см*).
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ПОЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ 405 Выбор расчетной формулы при определении номинального допускаемого напряжения производится по табл. 14.5. Таблица 14.5 Выбор расчетной формулы при определении номинального допускаемого напряжения а'д для основных конструкционных металлических материалов / ОН 26-01-13—65 \ \"° Н 1039-65 ) Конструкционный материал Сталь углеродистая низколегированная легированная аустенитного класса Алюминий, медь и их сплавы 1 вы I с i итан и его спла- ** * Формула (1 1ых по пределу д твии с техническ сазчика. ** По рекомен Расчетная температура, "С ^380 >380 г$420 >420 s£525 >525 Не ментировано 4.7) применяет лительной про и обоснованш нации авторов. Расчетная формула при определении * (14.4) и (14.5) (14.5), (14.6) и (14.7) * (14.4) и (14.5) (14.5), (14.6) и (14.7) * (14.4) и (14.5) (14.5), (14.6) и (14.7) * (14.4) и (14.6) (14.4),(14.5)и(14.6) ся при отсутствии даи чности или в соотвеп >шн требованиями за Берется меньшее значение - г- - Значения запасов прочности для основных металлических конструкционных материалов приведены в табл. 14.6. На рис. 14.1 и 14.2 приведены графики (построенные по табличным данным) для определения номинальных допускаемых напряжений в зависимости от расчетной температуры для наиболее распространенных в химическом аппаратостроении марок конструкционной стали /ОН 26-01-13—65 \ ^ Н1039—65 )' При расчете на прочность узлов и деталей из алюминия, меди и их сплавов, подвергающихся в процессе изготовления и сборки сварке или пайке, механические характеристики для таких деталей необходимо принимать соответствующие отожженному состоянию, поскольку нагрев при сварке или пайке снимает упрочнения, полученные металлом в холодном состоянии. При отрицательных значениях расчетной температуры деталей номинальные допускаемые напряжения для них принимаются такими же, как при температуре 20° С. Последнее обусловливается тем, что величины ав и от у всех металлов с понижением температуры повышаются и, следовательно, наихудшими условиями для прочности деталей, работающих при отрицательных температурах, будет температура 20° С, при которой производятся испытания аппаратов. г™,,,.,, ОН 26-01-10-65 Следует отметить, что установленные —„ .. _,.— различные нормы по определению номинальных допускае- Таблица 14.6 Значения запасов прочности для основных конструкционных металлических материалов / ОН 26-01-13—65 \ \П0 Н1039—65 ) Запас прочности пе пт ъ Пп Сталь углеродистая, низколегированная, легированная и высоколегированная, титан и его сплавы * Прокат и поковки при избыточном давлении в аппарате < 0,5 Мн/м* при избыточном давлении в аппарате >0,5 Мн/м> 2,6 1,65** 1,5 1,5 1,0 Литье при индивидуальном контроле качества 3,25 1,85 — прочее 3,6 2,1 — • По рекомендации авторов. ** По рекомендации авторов вместо ОН 26-01-13—65 „ . . И |0з9—65 *"" обеспечения 1.1-кратног прочности к пределу текучести (при температу 20° С) при пробных испытаниях аппаратов согла Алюминий, медь и их сплавы 3,5 — 1,5 1,5 по ■> запаса ре плюс сно [67]. мых напряжений для стали и основных цветных металлов (завышение для последних запасов прочности по пределу прочности и игнорирование при этом предела текучести) являются недостаточно обоснованными и не всегда применимыми. Мн/м2 (Ю''/(гс/см2) 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 О ЮО 200 300 400 "С Рис. 14.1. Номинальные допускаемые напряжения о"а для наиболее распространенных в химическом аппаратостроении марок углеродистой и низколегированной стали. Марки стали: / — Ст. 3; 2-Ю; 3 — 20 и 20К; 4 — 09Г2С и 16ГС ^\ ^t ~^\^Т^ \ ^ч4^5 v \XV > ^5>Л- Sn5 ^S т sL -fc х х
406 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ОН 26-01-13—65 Так, согласно —ггтт^;—гг—. величина ая для цвет- п1039—Ьо " ных металлов должна определяться как меньшее значение из (14.4) и (14.6), практически же о*д большей частью определяется только по одному пределу прочности (14.4). Для большинства цветных металлов величина ад, определенная по пределам текучести (14.5) (в данном случае по имеющимся в литературе условным пределам текучести 0"q2)> получается меньше, чем по пределу прочности (даже с повышенным запасом прочности), и, следовательно, по аналогии со сталью должна быть принята за расчетную. Од Мн/м2 (10 'кгс/см2) 150 140 130' 120 110 100 90 80 70 60 50 40 О 100 '200 300 '/00 500 600 "С * Рис. 14.2. Номинальные допускаемые напряжения с» для наиболее распространенных в химическом аппаратостроении марок теплостойкой и кислотостойкой стали. Марки стали: /—12ХМ и 12МХ; 2 — 15ХМ; 3 — Х5М; 4 — Х18Н10Т, Х18Н12Т. Х7Н13МЗТ и Х7Н13М2Т; 5 — 0Х18Н10Т и 0Х18Н12Т Номинальные допускаемые напряжения ад, асд, а*д, Хд и х*д в Мн/м2 (кгс/см2) для деталей из хрупких металлических материалов (чугун, бронза и др.), имеющих различные прочностные характеристики в зависимости от вида нагрузок (растяжения, сжатия, изгиба и т. д.), рекомендуется определять однозначно по следующим формулам: при растяжении—по (14.4); при сжатии -ч ^ 5 4 *К \ г* ч s24 ^ N "• к \ *-- \ \ г L V \\ 4 5* V' \ 5V v2 4 \ \ \ \ при изгибе Jra- Jud ' Пв Пв при кручении и срезе та = хсд * а, (14.8) (14.9) (14.10) Запасы прочности для деталей из таких материалов, подверженных действиям статических нагрузок, рекомендуется принимать гав=4т-5. Неметаллические конструкционные материалы, как правило, имеют также различные прочностные характеристики в зависимости от вида нагрузок. Для большинства этого вида материалов — асбовинила, графита, керамики, полистирола, текстолита, фаолита, фарфора, фторопласта-3 и т. п. — характер изменения прочности аналогичен чугуну (максимальная при сжатии, минимальная при растяжении, промежуточная при изгибе). Для некоторых материалов (винипласта, стекла, органического стекла, полиэтилена и др.) характер изменения прочности несколько отличен (максимальная при изгибе, минимальная при растяжении, промежуточная при сжатии). Наконец, встречаются и такие материалы (кварцевое стекло, фторо- пласт-4 и др.), у которых максимальная прочность — при сжатии, минимальная — при изгибе, промежуточная — при растяжении. Особые прочностные, характеристики имеют конструкционные материалы из дерева любых пород. Такие материалы в силу неоднородности их структуры имеют различные прочностные характеристики не только в зависимости от вида нагрузки, но и от того, как направлена последняя (вдоль или поперек волокон). Изменение прочности в зависимости от вида нагрузок для всех пород дерева характеризуется максимальной величиной при растяжении, минимальной — при сжатии и промежуточной — при изгибе. При этом по абсолютной величине все значения пределов прочности вдоль волокон значительно выше (до 10 и более раз), чем поперек волокон [82]. Прочность на сдвиг и кручение для дерева примерно в 10 раз ниже, чем на растяжение. Номинальные допускаемые напряжения для деталей из всех неметаллических материалов можно определять однозначно в зависимости от вида нагрузок соответственно по формулам (14.4), (14.8), (14.9) и (14.10). При этом в последнем случае допускаемое напряжение на кручение и срез рекомендуется принимать равным наименьшему из допускаемых напряжений на растяжение, сжатие или изгиб для каждого из материалов. Запасы прочности для деталей из неметаллических материалов при действии статических нагрузок рекомендуется принимать: для хрупких материалов пв^5; для пластичных материалов пв ^ 4. Следует иметь в виду, что запасы прочности, а следовательно, и номинальные допускаемые напряжения, для некоторых неметаллических материалов должны выбираться в зависимости не только от вида нагрузок, но и от срока службы — с увеличением последнего допускаемые напряжения должны уменьшаться. В частности, это относится к винипласту, для которого на рис. 14.3 приведены графики (построенные по табличным данным РТМ 26-01-6—65*) для определения номинальных допускаемых напряжений в зависимости от срока службы и расчетной температуры. Для динамических и переменных циклических нагрузок применение хрупких — при ан <0,3 Мдж/м2 (3 кгс-м/см2) — материалов не допускается. Под динамическими нагрузками понимаются нагрузки, прилагаемые к деталям внезапно, имеющие характер резкого возрастания от нуля до максимальной величины. Таких нагрузок в химической аппаратуре следует избегать. Под переменными нагрузками понимаются нагрузки, постоянно изменяющиеся в процессе работы по величине от нуля до максимальной или от максимальной до минимальной, в том числе и знакопеременные. Периодическое постепенное изменение нагрузок, имеющее место в химической аппаратуре при пуске, остановке и т. д., относится к разряду статических нагрузок. Запасы прочности для динамических нагрузок (по сравнению со статическими) при прочих равных условиях * Метод расчета на прочность элементов сосудов и аппаратов из винипласта.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ПОЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ 407 Значения коэффициента прочности фш сварных и паяных соединений [\,„ ,«,* ОН 28-01-13- в деталях из металлических конструкционных материалов 119, 184, Таблица 14.7 651 Н 1039—65 Вид соединения Сварка Пайка автоматическая под слоем флюса ручная электродуговая твердыми припоями мягкими припоями Соединяемые материалы Сталь углеродистая, низколегированная, легированная, высоколегированная и двухслойная (в любой композиции), однородные цветные металлы и их сплавы, а также медь с латунью и бронзой Медь, латунь, бронза, сталь углеродистая, низколегированная и высоколегированная (в любой композиции) Медь, латунь, бронза, сталь углеродистая и низколегированная (в любой композиции) Применение шва При возможности сварки с двух сторон; для обечаек De^500 мм При невозможности сварки с двух сторон; для обечаек Dg<^500 мм При возможности сварки с двух сторон; для обечаек De^;700 цм При невозможности сварки с двух сторон, если возможно применение подкладки; для обечаек любого Dg При невозможности сварки с двух сторон и применения подкладки; для обечаек £>вг=: ^650 мм При невозможности сварки и отсутствии опасности электролитической коррозии соединяемых материалов и шва То же, но при рабочей температуре соединяемых деталей г=с120° С. В отличие от всех прочих соединений возможна распайка соединения Тип шва Стыковой двусторонний Стыковой односторонний Стыковой двусторонний Стыковой односторонний с подкладкой Стыковой односторонний Взубец или с косым стыком (прямолинейные) и внахлестку (кольцевой) Внахлестку или впаз (прямолинейные и кольцевые) Коэффициент прочности шва фш Сталь углеродистая низколегированная, легированная, высоколегированная и двухслойная 1,0 0,8 0,95 0,9 0,7 Медь, латунь, бронза 0,9 — 0,85 0,8 0,65 0,7—1,0 (меньшее значение для ной пайки, большее — для однородной) Алюминий и его сплавы 0,85 0,7 0,8 0,75 0,6 Никель и его сплавы 0,8 — 0,75 0,7 0,55 Титан н его сплавы 0,95 — 0,9 0,85 0,65 следует увеличивать не менее чем в 1,5 раза, а для переменных по знаку нагрузок — не менее чем в 2 раза [21]. При расчете на прочность аппаратов из пластичных при рабочей температуре материалов (при аи^0,3 Мдж/м2), подверженных статическим нагрузкам, концентрация напряжений от краевых сил и моментов в местах соединений обечаек с плоскими днищами, трубными решетками, у отверстий в стенках и т. д. — не учитывается. Расчет аппаратов из хрупких материалов (при ан < < 0,3 дж/м2), а также аппаратов из пластичных материалов при динамической или переменной нагрузке следует производить с учетом указанной концентрации напряжений. В любом случае в местах концентрации напряжений следует осуществлять конструктивные мероприятия, снижающие концентрацию (плавные переходы, галтели и т. д.). Кратковременные повышения напряжений в узлах и деталях из металлических пластичных материалов — при пробных испытаниях аппарата, действии предохранительных устройств и т. д. — должны иметь не менее 1,1-кратный запас прочности к пределу текучести (при соответствующей температуре).
408 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Поправочный коэффициент Окончательные допускаемые напряжения, которые должны приниматься при расчете на прочность узлов и деталей, в общем виде следует определять по формуле 0д = 7\а*д' (14.11) где т] — поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации аппарата; Од — номинальное допускаемое напряжение в Мн/м* (кгс/см*). Мн/м2 (10'1кгс/см2) 14 12 10 8 6 4 2 \ \ I 1 J 3 1 * V < к Рис. 14.3. Номинальные допускаемые напряжения Од для винипласта в зависимости от срока службы и расчетной температуры. При расчетной температуре: / — 20е С; 2 — 40s С; 3 — 60» С 103 10* Ю5 Срок службы, ч Величина поправочного коэффициента (согласно ОН 26-01-13—65 n n , п. — .. —-_ ■ в пределах 0,9—1,0) определяется при проектировании в зависимости от условий эксплуатации, опасности и вредности обрабатываемых сред. Значения т) рекомендуется выбирать исходя из следующих соображений: для узлов и деталей аппаратов, предназначенных для обработки или хранения под давлением или без него взрыво-пожароопасных продуктов, а также продуктов высокой токсичности — с обогревом этих узлов и деталей открытым пламенем, топочными газами или открытыми электронагревателями т] = 0,9; то же, но для необогреваемых узлов и деталей или при обогреве, но с надежной изоляцией их от источников нагрева, а также для узлов и деталей аппаратов, предназначенных для обработки или хранения под давлением или без него всех прочих продуктов с обогревом этих узлов и деталей открытым пламенем, топочными газами или открытыми электронагревателями т) = 0,95; во всех остальных случаях г) = 1,0. Коэффициенты прочности сварных и паяных соединений При соединении отдельных деталей (как из металлических, так и неметаллических материалов) между собой сваркой или пайкой прочность их большей частью меньше, чем цельного материала. Поэтому при расчете на прочность узлов и деталей, имеющих сварные или паяные соединения (швы), в расчетные формулы вводятся соответствующие коэффициенты прочности швов фш, величина которых характеризует прочность соединения в сравнении с прочностью основного материала. Виды сварки и пайки, технология их производства а также конструкция сварных и паяных швов для различных конструкционных материалов помещены во втором разделе Справочника. Значения коэффициентов прочности наиболее распространенных сварных и паяных соединений для основных металлических конструкционных материалов в зависимости от конструкции шва с указанием области их применения приведены в табл. 14.7. Значения коэффициентов прочности некоторых сварных соединений для основных неметаллических материалов приведены в табл. 14.8. Таблица 14.8 Значения коэффициента прочности <рш сварных соединений в деталях из Основных неметаллических конструкционных материалов [16, 26, 121, 186] Материал Винипласт Кварцевое стекло Оргстекло Полиизобутилен Полистирол Полиэтилен Коэфч1 стыкового стороннего 0,35 0,7 0,4 0,75 0,4 0,9 ициент прочности шва фш стыкового стороннего 0,5 0,9 — — — — внахлестку 0,5 — 0,4 0,75 0,4 — Прибавки к номинальным расчетным толщинам При расчете узлов, деталей и отдельных элементов аппаратов на прочность необходимо учитывать химическое и механическое воздействие рабочей среды на материал аппарата. Поэтому к номинальной расчетной толщине детали или элемента аппарата дается прибавка С. Величина суммарной прибавки С в мм в общем виде определяется по формуле С = Ся+Св+Сд+ Св, (14.12) где Ск — прибавка на коррозию или другой вид химического воздействия рабочей среды на материал в мм; Сэ — прибавка на эрозию или другой вид механического воздействия рабочей среды на материал Сд — дополнительная прибавка по технологическим, монтажным и другим соображениям в мм; С0 — ррибавка на округление размера в мм. Величина прибавки Ск зависит от химической проницаемости среды в конструкционный материал и расчетного срока службы аппарата. Данные о химических проницаемости и стойкости основных конструкционных материалов в химическом аппаратостроении, рекомендуемых для применения в различных средах, помещены в гл. 8. Расчетный срок службы аппарата, если это специально не оговорено в техническом задании, на основании статистических данных принимается 10—15 лет.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, ПОЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ 409 Значения прибавки Ск в зависимости от химической проницаемости среды, исходя из расчетного срока службы аппарата 10 лет, рекомендуется выбирать согласно следующим данным: для стойких материалов в заданной среде с проницаемостью не более 0,05 мм/год Ск = 0; для материалов с проницаемостью более 0,05 до 0,1 мм/год, а также для стойких материалов в заданной среде при отсутствии данных о проницаемости Ск = 1 мм. Применение материалов, проницаемость которых в заданной среде более 0,1 мм/год, следует избегать. В случае же использования таких материалов прибавка Ск определяется в каждом конкретном случае исходя из срока службы аппарата по формуле (8.1). В случае применения защитного покрова, стойкого к заданной среде (антикоррозионный слой, биметалла, обкладка металлическими и неметаллическими материалами, нанесение металлического покрова, эмалирование, гуммирование и т. д.) Ск = 0. При двустороннем контакте с агрессивной средой прибавка Ск соответственно увеличивается. Прибавка С3 на эрозию или другое механическое воздействие среды на детали в химических аппаратах большей частью не учитывается. Учитывать такое воздействие рекомендуется в тех случаях, когда имеет место движение среды в аппарате со значительными скоростями (для жидких сред при w ^ 20 м/сек, для газообразных сред при w ^100 м/сек), при наличии в движущейся среде абразивных твердых частиц, а также при ударном действии среды на деталь. Величина прибавки во всех этих случаях берется на основании опытных данных с учетом срока службы данной детали аппарата. Величина дополнительной прибавки Сд зависит от вида детали, технологии ее изготовления и ряда других соображений. Применявшаяся ранее при конструировании прибавка на минусовый допуск по толщине листа (для деталей, выполняемых из соответствующего проката) в последнее время при расчетах большей частью во внимание не принимается. Это обусловливается тем, что расчет производится по допускаемым напряжениям, определяемым исходя из минимальных значений механических характеристик, гарантированных соответствующими ГОСТами и ТУ. Кроме того, номинальные расчетные размеры увеличиваются разного рода прибавками и округляются в большую сторону до размеров, определенных сортаментом. Аппаратура, подведомственная госгортехнадзору Химическая аппаратура, предназначенная для работы под избыточным давлением свыше 0,07 Мн/м2 (0,7 кгс/см2) *, для хранения или транспортировки сжиженных газов под атмосферным давлением, но опорожняемая путем передавливания под указанным избыточным давлением, а также для хранения или транспортировки сжиженных газов, давление паров которых при температуре плюс 50° С превышает 0,07 Мн/м2, должна отвечать «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» [67]. Указанные «Правила» не распространяются на аппараты емкостью не более 25 дм3 **, у которых произведение емкости в дм3 (литрах) на избыточное рабочее давление в Мн/м2 составляет не свыше 20 (произведение в литрах на давление в кгс/см2 — не свыше 200), а также на аппараты той же емкости, используемые для научно-экспериментальных целей, независимо от рабочего давления и • Без учета гидростатического давления. •* При определении емкости аппарата, состоящего из нескольких отдельных корпусов, соединенных между собой трубами с dt < 100 мм, каждый корпус рассматривается как отдельный аппарат. температуры, а также на аппараты, состоящие из труб с d„ sg; 100 мм без коллекторов или с последними, выполненными из труб d9^. 150 мм. К конструкциям аппаратов, подведомственных «Правилам», предъявляются следующие общие требования. 1. Доступ для периодического внутреннего осмотра. Внутренний осмотр должен осуществляться: а) при наличии съемных крышек путем снятия их; б) при отсутствии съемных крышек — через специальные лазы или люки, располагаемые в местах, доступных для обслуживания. Лазы могут быть круглыми и овальными. Диаметр в свету круглых лазов должен быть не менее 400 мм. Размеры овальных лазов должны быть: больший — 400 мм, меньший — 325 мм (но не менее 300 мм). Лазы Устанавливаются на аппаратах с £>в> 800 мм. Аппараты cDe^800 мм должны иметь круглые или овальные люки с размером меньшей оси 80 мм. В случае невозможности устройства таких люков, допускается установка меньших люков или выполнение отверстий, закрывающихся пробками на резьбе или фланцевыми заглушками. Аппараты, состоящие из кожуха и труб с завальцов- кой или приваркой последних в трубных решетках, разрешается выполнять без лазов независимо от диаметра аппарата. 2. Внутренние устройства в аппарате (мешалки, змеевики, тарелки, перегородки и др.), препятствующие осмотру, должны быть, как правило, съемными. В отдельных обоснованных случаях — по согласованию с Госгор- технадзором — допускается внутренние устройства вы поднять несъемными. Рубашки, применяемые для наружного обогрева или охлаждения аппарата, разрешается выполнять приварными. 3. Шарнирно'откидные или вставные болты, зажимные приспособления люков, лазов, крышек и фланцев должны быть предохранены от сдвига или ослабления. Опрокидывающиеся аппараты или отдельные устройства их должны быть снабжены приспособлениями, предотвращающими самоопрокидывание. 4. При сварке обечаек продольные и поперечные швы должны быть преимущественно стыковыми. Допускается тавровое соединение при приварке к обечайкам плоских днищ, фланцев, трубных решеток, штуцеров и других аналогичных элементов, а также двусторонняя приварка внахлестку отбортованных днищ к обечайке при толщине стенки отбортованной части днища не свыше 16 мм. 5. В стыковых сварных соединениях равной толщины для всех отбортованных элементов расстояние / от оси сварного шва до начала закругления отбортованного элемента должно быть: 1^15 мм при толщине стыкуемых элементов s ^ 5 мм; I ^ 2s + 5 мм при толщине стыкуемых элементов s> 5 до 10 мм; /^ s+ 15 мм при толщине стыкуемых элементов s> 10 до 20 мм; I ^> 0,5s + 25 мм при толщине стыкуемых элементов s £> 20 мм. 6. В стыковых сварных соединениях разной толщины необходимо предусматривать плавный переход от одного элемента к другому путем постепенного утонения более толстого элемента на длине, равной не менее пятикратной разности толщин стыкуемых элементов. Если разница в толщине стыкуемых элементов составляет не более 30% от толщины тонкого элемента и не превышает 5 мм, то допускается применение сварных швов без утонения толстого элемента, с обеспечением в шве плавного перехода от толстого элемента к тонкому.
ГЛАВА 15 ОБЕЧАЙКИ Все физико-химические процессы, осуществляемые 6 химических аппаратах, прежде всего требуют наличия емкости, ограниченной корпусом. Эти корпуса по условиям протекающих в них процессов должны быть достаточно прочными и в подавляющем большинстве случаев герметичными. Главным составным элементом корпуса является обечайка — наиболее материалоемкий и ответственный узел (деталь) любого химического аппарата. Форма корпуса, а следовательно, и обечайки определяется химико-технологическими требованиями, предъявляемыми к тому или иному аппарату, а также конструктивными соображениями и может быть цилиндрическая, коробчатая, коническая, сферическая и т. д. 15.1. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБЕЧАЙКИ Наибольшее распространение в химическом аппарато- строении получили цилиндрические обечайки, отличающиеся простотой изготовления, рациональным расходом материала и хорошей сопротивляемостью давлению среды. Поэтому при конструировании аппаратов, если это не идет в разрез с какими-либо особыми требованиями, предъявляемыми к аппарату, рекомендуется применять цилиндрические обечайки. В зависимости от назначения цилиндрические аппараты находят применение как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнении, причем предпочтение следует отдавать вертикальному исполнению, особенно для тонкостенных аппаратов, работающих при небольшом избыточном давлении в них. В этом случае исключаются дополнительные изгибающие напряжения в корпусе от силы тяжести аппарата и среды, имеющие место в горизонтальных аппаратах, лежащих на отдельных опорах. Цилиндрические обечайки из пластичных материалов (сталь, цветные металлы и большинство их сплавов, винипласт и др.) при избыточном давлении среды в аппарате до 10 Мн!мг изготовляются преимущественно из листов вальцовкой с последующим соединением стыков чаще всего сваркой. Применявшаяся ранее для этого клепка Внутренние базовые диаметры D (в соответствии с в настоящее время в химическом аппаратостроении не употребляется. Соединение стыков цилиндрических обечаек из медных и латунных листов помимо сварки осуществляется также пайкой как твердыми, так и мягкими припоями. Кроме указанного, соединение стыков обечаек из любых металлических и неметаллических материалов возможно производить с помощью различных клеев. Однако данный вид соединения в химическом аппаратостроении широкого применения пока не имеет. Свальцованные из листов цилиндрические обечайки после соединения стыка сваркой или пайкой пр.оходят технологическую правку (калибровку). Обработка наружной и внутренней поверхностей обечаек на станке обычно не производится. Цилиндрические обечайки из пластичных материалов (в основном стали) для аппаратов высокого избыточного давления среды в них (10 Мн/мг и более) изготовляются большей частью из поковок (цельных или составных) с соответствующей термообработкой и последующей обработкой внутренней и наружной поверхностей на станке. Кованые цилиндрические обечайки иногда выполняются заодно с днищем. Наряду с цельными коваными конструкциями обечаек для аппаратов высокого давления находят применение составные конструкции —многослойные, витые и др. Цилиндрические обечайки из хрупких материалов (чугуны, бронзы, кварцевое стекло и др.) для аппаратов с незначительным избыточным давлением среды в них — не более 0,8 Мн/м2 — изготовляются литыми с последующей обработкой внутренней поверхности или без обработки. Литые обечайки обычно выполняются совместно с днищем. В ряде случаев с помощью литья изготовляются обечайки и из пластичных материалов (различные стали, цветные металлы и сплавы и др.). При конструировании цилиндрических обечаек, независимо от материала и технологии их изготовления, преимущественно следует придерживаться внутренних базовых диаметров согласно табл. 15.1. Таблица 15.1 в (в мм) цилиндрических обечаек ГОСТом 9617—67) 200 (650) 1200 2200 4000 250 700 (1300) 2400 4500 300 750 ) 1400 2600 5000 10 000 1 11000 1 12 000 При 1. На для цветны 2. Дл! даемых руС 3. Ди ВОВ. 4. На лических к м е ч а н и я: стоящий ряд д х металлов н с i стальных обе ашек аппарате аметры, заклю стоящий ряд д орпусов аппар иаме плав чаек в. ]енн иаме 1ТОВ тров pacnj ов действи диаметры, ые в прямс тров до 2 а также i 350 800 (1500) 2800 5500 14 000 устраняется н тельны днамет; заключенные >угольные рами )00 мм рекоме нобых корпусо 400 850 | 1600 3000 6000 16 000 а м )Ы Т в ск и, д ндуе 3 И еталлическ олько до 3 обки, след ействитель тся приме обечаек — (450) 900 (1700) 3200 6400 18 000 ие обечайки, 800 мм. ует применять ны только для нять при коне из неметалли 500 950 1800 3400 (550) 1000 0900) 3600 7000 8000 20 000 13ГО тол обе трун геск гавлив ько дл чаек и рован! ах мат аемы я об з цв 1И Л ерш — е из листов. огреваемых ш етных металле итых и кован шов. 600 1100 2000 3800 9000 — При этом и охлаж- в и спла- ых метал-
ОБЕЧАЙКИ 411 Допускается изготовление цилиндрических обечаек из стальных труб с базовыми наружными диаметрами, приведенными в табл. 15.2. Таблица 15.2 Наружные базовые диаметры DH (в мм) цилиндрических обечаек из стальных труб (в соответствии с ГОСТом 9617—67) 15» 53# 219 63* 273 72» 325 82» 377 92* 426 1020 480 — Соотношения межЛу высотой Н цилиндрического корпуса и его внутренним диаметром £>„ для аппаратов вертикального исполнения и между длиной L цилиндрического корпуса и его внутренним диаметром De для аппаратов горизонтального исполнения определяются химико- технологическими требованиями и обычно бывают следующими: ^ЗОиА-^10. Обечайки вальцованные сварные, паяные и клееные Изготовление цилиндрических обечаек вальцеванием из листов является4наиболее распространенной технологией изготовления таких деталей для химической аппаратуры, работающей под избыточным давлением до 10 Мн/м2, а также под атмосферным давлением и вакуумом. При конструировании таких обечаек надлежит руководствоваться следующими основными положениями: общая длина швов должна быть возможно меньшей. Поэтому листы желательно выбирать больших размеров, сообразуясь с рациональным раскроем (малыми отходами); обечайки вальцуются как по длинной, так и по короткой стороне листа; при раскрое листов рекомендуется обеспечить минимальное количество продольных швов в обечайке; сварка продольных и поперечных швов у металлических обечаек должна быть только стыковой; продольные швы в отдельных смежных обечайках аппарата должны быть смещены по отношению друг друга на величину не менее трехкратной толщины стенки обечайки и не менее чем на 100 мм между осями швов; все швы должны иметь доступ для осмотра и, в случае надобности, для подварки, подпайки или подклейки; расположение продольных швов в горизонтальных аппаратах должно быть вне пределов 140° нижней части корпуса, если последняя мало доступна для осмотра; отверстия для труб, лазов и т. п. по швам (особенно продольным) делать не рекомендуется; допускается сверловка на продольных швах отверстий для приварных штуцеров диаметром до 150 мм при расстоянии между осями смежных штуцеров не менее двух диаметров отверстия, а также установка люков на кольцевых швах при условии укрепления отверстия для них (только для аппаратов, работающих под избыточным давлением более 0,07 Мн/м2). Обечайки, работающие под наружным избыточным давлением, а также при вакууме в аппарате, подвержены опасности вдавливания стенки внутрь (потери устойчивости). Эта опасность возрастает при отклонении от правильной цилиндрической формьуи с увеличением длины обечайки. Поэтому такие обечайки должны приближаться к точной цилиндрической форме, а длину их целесообразно делать возможно меньшей, позволяющей снизить толщину обечайки. Применение при этом цельных обечаек с отношением -тг > 5 не рекомендуется. В таких случаях на обечайках целесообразно предусматривать кольца жесткости, которые могут быть расположены как снаружи, так и изнутри обечайки, что определяется в основном конструктивными и технологическими соображениями. Выбор расстояния I между осями колец жесткости производится исходя из конструктивных соображений и рекомендуется в пределах 0,1—5 De; меньшие значения— для больших De. Укрепляющие кольца должны охватывать обечайку по всей окружности, а соединение колец с обечайкой должно обеспечивать их совместную работу против наружного давления и других «-Внешних нагрузок. Поэтому, в частности, при приварке укрепляющих колец к обечайке общая длина сварного шва с каждой стороны кольца должна быть не менее половины длины окружности обечайки. В случае приварки колец прерывистыми швами, расстояние между концами соседних швов не должно превышать восьми толщин стенки обечайки. В качестве укрепляющих элементов могут быть использованы фланцы, опорные кольца и другие наружные или внутренние устройства в аппарате при условии, что конструкция и размеры последних удовлетворяют требованиям жесткости согласно расчету. Отверстия в обечайках, подверженных наружному давлению, должны быть полностью укреплены. Толщина стенки обечаек, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением, определяется расчетом исходя из требуемой прочности и устойчивости. Приведенные ниже методики расчета обечаек, работающих под наружным давлением, под действием осевой сжимающей силы и изгибающего момента, применимы для условий, когда расчетная температура стенки ббе- чайки не превышает: для углеродистой стали — 380° С; для низколегированной и легированной стали — 420° С; для аустенитной стали — 525° С; для цветных металлов и их сплавов —при отсутствии ползучести этих материалов. Что касается обечаек, работающих под наливом и атмосферным давлением, то толщину их стенок большей частью выбирают из конструктивных и технологических соображений с последующей проверкой, в случае необходимости, прочности и устойчивости таких обечаек расчетом. В любом случае толщину стенки (без прибавки на коррозию) вальцованных цилиндрических обечаек рекомендуется принимать не менее указанных в табл. 15.3 в зависимости от диаметра De обечайки. Допускаемые отклонения размеров и формы цилиндрических обечаек, изготовляемых из стальных листов, приведены в табл. 15.4 и 15.5. Этих отклонений в основном можно придерживаться и для аналогичных вальцо- Таблица 15.3 Рекомендуемые минимальные толщины (без прибавки на коррозию) стенок цилиндрических вальцованных обечаек, мм °в S <400 2 >400 до 1000 3 >1000 до 2000 4 >2000 до 4000 5 Примечание. Указанные толщины стенок обечаек при возможности коррозии их материала соответственно увеличиваются на коррозионную прибавку Ск.
412 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 15.4 Допускаемые отклонения на длину окружности развертки и смещение кромок в сварных швах цилиндрических стальных вальцованных обечаек [164] Толщина стенки обечайки s, мм г^14 16 и 18 20 22 и 24 26 и 28 30—34 36—38 40—52 >52 Материал обечаек Углеродистая, низколегированная и легированная сталь Двухслойная сталь Высоколегированная сталь Допускаемые отклонения, мм по длине окружности развертки ±3 ±5 ±7 ±9 ±11 ±13 ±16 ±18 смещение кромок в швах продольном sSO.ls, но не более 4 кольцевом =^0,25s, но не более 6 по длине окружности развертки <2000 ±3 ±4 >2000 ±5 ±6 ±8 смещение кромок в швах продольном s£0,1 S, но не более 3 и не больше толщины рующего слоя кольцевом =E£0,15s, но не более 3 и не больше толщины рующего слоя по длине окружности развертки ±3 ±5 ±6 ±8 смещение кромок в швах продольном ==S0,1 s, но не более 2 кольцевом ==S0,15s, но не более 3 Примечания: 1. Смещение кромок в продольных и кольцевых швах не должно превышать: при автоматической сварке — 3 мм; при электрошлаковой сварке — 2 мм. 2. Смещение кромок в кольцевых швах по внутреннему диаметру обечаек корпусов кожухотрубных теплообменников не должно превышать 1 мм независимо от толщины стенки обечайки. 3. Для обечаек (при s < 40 мм) корпусов кожухотрубных теплообменников с прямыми трубами жесткой конструкции и с компенсатором на кожухе допускаемые отклонения по длине окружности развертки должны быть только плюсовые. Таблица 15.5 Допускаемые отклонения на длину L (высоту Н) и форму цилиндрических стальных сварных обечаек [164] Размер, форма L(H) Прямолинейность оси Цилиндрическая форма Параллельность торцовых кромок Допускаемые отклонения ±0,3% L (Н), но не более ±75 мм 0,2% L (Н), но не более 20 мм при L (Я)^10 л» и не более 30 мм при L (Я)>10 м Овальность: при внутреннем давлении в аппарате— в пределах ^1,0%Ь, но не более 20 мм; при наружном давлении или вакууме в аппарате, а также для обечаек корпусов кожухотрубных теплообменников с прямыми трубами жесткой конструкции и с компенсатором на кожухе — в пределах ^0,5%D, но не более 20 мм; для обечаек корпусов кожухотрубных теплообменников с прямыми трубами и подвижной трубной решеткой, а также с U-образными трубами — в пределах допуска на D s£0,06% L (Я), но не более 2 мм ванных обечаек из цветных металлов и сплавов, а также из неметаллических пластичных материалов, стык которых соединяется сваркой, пайкой или клейкой. Расчет обечаек, работающих под внутренним давлением Определение номинальнойрасчетной толщиныстенки s' таких обечаек исходя из прочности рекомендуется производить по формулам, приведенным в табл. 15.6, в зависимости от конструкционного материала, величины отношения заранее известных определяющих параметров csgn p с учетом коэффициента ослабления обечайки в продольном направлении ф и от того, какой задан базовый диаметр обечайки (внутренний Ьв или наружный DH). Предлагаемый однозначный расчет в зависимости от —2- ф получен на основе соответствующего преобразования условия (границы) применения формулы (15.1) /ОН 26-01-13- "■ \ Н1039- [-13—654 9-65 ) D. :0,1 (15.5) Последнее, как известно, можно проверить только после определения s, и если формула (15.1) окажется не применимой, то расчет потребуется производить вновь по дру- * Здесь в дальше под Ск следует понимать суммарную прибавку на коррозию и эрозию (при наличии таковой)
ОБЕЧАЙКИ 413 Таблица 15.6 Формулы для определения номинальной расчетной толщины стенки s' цилиндрических металлических и неметаллических вальцованных (сварных, паяных, клееных) и литых обечаек, работающих под внутренним давлением При базовом Dв, м (см) При базовом DH, м (см) ь ь Номинальная расчетная толщина стенки s', м (см) "5 V Л\о для любых материалов Dep 2ffa<P — Р (15.1) DhP 2cw + p (15.2) Л для любых материалов S': РеР 2адф (15.3) s'=w(15-4) V для пластичных металлических материалов по формуле (15.57), см. табл. 15.8 по формуле (15.58), см. табл. 15.8 для неметаллических и хрупких металлических материалов X S' = 0,5£>в X [У <w —P (15.8) s'=0,5D« X <W- + Р (15.9) р — расчетное давление в аппарате в Мн/м2 (кгс/см2); Од — допускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки в Мн/м2 (кгс/см%). Данные по определению р и од см. в гл. 14. * Нолучена из (15.8) путем подстановки DH —2s' вместо D,. гой формуле, что неудобно и, в случае повторного расчета, требует дополнительного .времени. Полагая в (15.5) Ск = 0 и подставляя значение s = = s' из (15.5) в (15.1),. получим 0,1£»в3 или после преобразований «а DeP 2оду — р' Ф=э=5,5, (15.6) что является нижним пределом применения формулы (15.1) при базовом Da. Заменив в (15.5) Da на DH — 2s' и проведя аналогичные предыдущему преобразования (15.5) и (15.2), получим тот же нижний предел применения формулы (1S.2) яри базовом Z)„. \ яри Формулу (15.1) можно упростить в пределах допустимой погрешности расчета толщины стенки в 2% (в меньшую сторону), исключив из знаменателя р. В этом случае имеем Dep 2<тдф — р или после преобразований — ф i Р Т 1,02 РвР 2оаф ' 25, (15.7) что является верхним пределом применения формулы (15.1) при базовом Da. Тот же результат получается для верхнего предела применения формулы (15.2) при базовом DH исходя из допустимой погрешности расчета толщины стенки в 2% (в данном случае в большую сторону). Толщина стенки обечайки $ в мм с учетом прибавок определяется по формуле * s=s'+C. (15.10) Выбор прибавки С см. в гл. 14. При этом прибавку на округление толщины С0 следует принимать, исходя из ближайшего большего размера по соответствующему сортаменту на листовой прокат, из которого изготовляется обечайка. Коэффициент ф в формулах табл. 15.6 учитывает ослабление обечайки в продольном направлении, которое может быть за счет сварного, паяного или клееного швов и, кроме того, за счет наличия неукрепленных (или частично укрепленных) отверстий в обечайке (см. гл. 18). Значения коэффициента прочности цилиндрической стенки при ослаблении ее неукрепленными отверстиями зависят от расположения отверстий и их диаметра. При коридорном расположении отверстий одного диаметра на равном расстоянии друг от друга (рис. 15.1) коэффициент прочности ф„ определяется: в продольном направлении по формуле t—d ф° = ——; в поперечном направлении по формуле фе: и (15.11) (15.12) При шахматном расположении отверстий одного диаметра (рис. 15.2) коэффициент прочности определяется: в продольном направлении по формуле (15.11); в поперечном направлении по формуле (15.12); в косом направлении по формуле ** 2d 1 фо = V' е+е /'-°'75(?Т7Г (15.13) * При замене s на ft и s' на ft' формула применяется в дальнейшем и для определения высоты деталей. ** Получена преобразованием формулы из (4.3.3) [119] г-" где а. Ф. = - Yi + i /"•» (its?)
414 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В случае чередующихся по величине диаметров отверстий в рядах в формулы (15.11)—(15.13) вместо d подставляется средне-арифметическое значение чередующихся диаметров. • для продольного Рис. 15.1. Коридорное расположение отверстий в цилиндрической обечайке При ряде единичных неукрепленных отверстий разного диаметра в обечайке, расположенных по одной образующей, коэффициент прочности определяется по формуле фо: ■2" (15.14) где L —длина (высота) цилиндрической обечайки; V d — максимальная суммарная величина всех отверстий по одной образующей (при частично укрепленных отверстиях V d принимается для неукрепленной части отверстий). Рис. 15.2. Шахматное расположение отверстий в цилиндрической обечайке Если обечайка ослаблена рядом отверстий, частично укрепленных приваренными трубами, штуцерами, втулками, то величина приведенного коэффициента прочности фд-определяется по формуле из (4.3.6) [119] %: фо 1—(1—ф0) 2'' (15.15) s'd где ф0 — коэффициент прочности, определенный без учета укрепления отверстий соответственно по формулам (15.11)—(15.13); y\f — сумма сечений укрепляющих элементов для одного отверстия (см. гл. 18); s' — номинальная (при ф = 1 и С — 0) расчетная толщина стенки обечайки. При расчете обечаек по формулам табл. 15.6 значения коэффициента прочности ф следует принимать: при отсутствии отверстий в стенке или при полностью укрепленных отверстиях ф = фш — для продольного сварного, паяного или клееного шва; при наличии в стенке рядов неукрепленных отверстий (расположенных вне шва) в зависимости от расположения последних — наименьшее значение из ф0 по (15.11), 2ф„ по (15.12), ф0 по (15.13) и ф<ц • сварного, паяного, клееного шва; при наличии в стенке рядов частично укрепленных отверстий, так же как и в предыдущем случае, но вместо ф0 в (15.11)—(15.13) берется ф0 по (15.15); при наличии в стенке единичных неукрепленных отверстий, расположенных по одной образующей (не по продольному шву), меньшее из значений ф0 по (15.14) и фш — для продольного шва. При проверочных расчетах допускаемое избыточное давление рд в Мн/м2 (кгс/см2) для обечаек при соблюдении условия (15.5) определяется по формуле 2стаф (S — С) *»- Д.у(,-Д • <15Л6> В случае несоблюдения условия (15.5) допускаемое давление определяется: для пластичных металлических материалов — по формуле (15.61); для неметаллических и хрупких металлических материалов по формуле * Рд = W(-rafr+Q'-'] № + ■)' + ' Щ (15.17) Рис. 15.3. К примеру 15.1 Пример 15.1. Определить толщину стенки сварной цилиндрической обечайки вертикального аппарата, работающего под внутренним давлением, по следующим данным (рис. 15.3): материал обечайки—сталь марки Ст.З; проницаемость материала обечайки в среде П = 0,06 мм/год (Ск= 1 мм, Сэ= 0); среда—жидкость р^ = 1,2-103 кг/м3 (у = 1,2-Ю-3 кгс/см3) — газ; рс = 1,0 Мн/м2 (10 кгс/см2); tc = 20° С; De = 2,0 м; Н= 5,0 м; обечайка без отверстий; продольный сварной шов ручной стыковой двусторонний (фш = 0,95 — см. табл. 14.7); поправочный коэффициент г) = 1. Расчетное давление в нижней части обечайки с учетом гидростатического давления столба жидкости определяем по формуле (14.1) Р=Рс+ «ВаЛиЮ-» = 1,0 + 9,8 X X 1,2-103-5-10-«= 1,058 Мн/м2 (10,58 кгс/см2). Номинальное допускаемое напряжение для стали марки Ст.З находим по графику (рис. 14.1) а*д = 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2). Допускаемое напряжение определяем по формуле (14.11) <тэ = тю-э = 1 • 140 = 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2). Определим отношение определяющих параметров Од и р с учетом коэффициента фш Тфш = ТоЖ0'95 = 126>25- * Получена путем преобразования формулы (15.8) и замены в ней s' на s —Сг.
ОБЕЧАЙКИ 415 Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения согласно табл. 15.6 определяем по формуле (15.3) '_ D«P _ 2,0-1,058 ^ " 2а0Фш _JL-140-0,95 ~ = 7,95-10-3 м = 7,95 мм. Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = = 1,05 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки при Сд = 0 определяем по формуле (14.12) С= Ск+ Сэ+ С0 = 1 + 0+ 1,05= 2,05 мм. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s'+ С = 7,95 + 2,05 = 10 мм. Проверим условие (15.5) s — CK 10—1 De 2000 = 0,0045 < 0,1, т. е. условие выполнено. Допускаемое давление в обечайке определяем по формуле (15.16) Рд 2<¥Рш(*-С«) De + (s-CK) _ 2-1400,95 (0,01— 0,001) _ ~ 2,0+ (0,01—0,001) ~~ = 1,19 Мн/м2 (11,9 кгс/см2). Расчет обечаек, работающих под наружным давлением Номинальная (без прибавок) расчетная толщина стенки s' в м (см) таких обечаек из пластичных металлических материалов, исходя из устойчивости их в пределах упругости (при запасе на устойчивость пу = 2,6), определяется по формуле * \0,4 s' = l,18D - "" (t (15.18) где D—диаметр обечайки в м (см); в пределах допустимой погрешности — для обечаек с базовым внутренним диаметром D = De,} для обечаек с базовым наружным диаметром В = DH; V — расчетная длина обечайки в м (см); рн — расчетное наружное давление в Мн/м2 (кгс/см2); Е* — модуль упругости материала обечайки при расчетной температуре ее в Мн/м2 (кгс/см2). Данные по определению рн и расчетной температуры стенки tcm см. в гл. 14, а Е{ — в первом разделе. Расчетной длиной V обечайки считается: при наличии фланцев на обечайке — расстояние между фланцами в свету; при ограничении обечайки эллиптическими или сферическими днищами — длина цилиндрической части обе- * Получена путем упрощения (видоизменения) формулы , „ ОН 26-01-13—65 (1) И3 ТабЛ' 5 Н 1039-65 чайки и днищ плюс по V3 эллиптической или сферической части последних; при ограничении обечайки плоскими днищами — длина обечайки до днищ; при наличии на обечайке колец жесткости — расстояние между их осями. Если ширина части кольца жесткости Ьк, находящейся в контакте с поверхностью обечайки *к !ё= 0,1/, расчетной длиной обечайки считается V = = I — Ьк, где I — расстояние между осями колец жесткости. Толщина стенки s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Формула (15.18) справедлива при соблюдении следующих двух условий: U&Y- 2(s-CK) De 2 (s - CK) Г De = 0,3 ■fVT 2(s-CK) у De (15.19) (15.20) -.t где а* — предел текучести материала обечайки при расчетной температуре ее в Мн/м2 (кгс/см2). В случае несоблюдения (15.20), т. е. при г принятую величину s в м (см) необходимо проверить на допускаемое наружное давление рнд в Мн/м2 (кгс/см2) по формуле Рнд = - ^Cd(s-CK) De 1 +1,02 (I'YDe ■Рн, где a сд' (15.22) -допускаемое напряжение на сжатие для материала обечайки в Мн/м2 (кгс/см2). При этом, если рнд будет отличаться от рн более чем на 5%, величину s — Ск следует (путем подбора) соответственно изменить. При проверочных расчетах допускаемое наружное давление pHg в Мн/м2 (кгс/см2) для обечаек из пластичных металлических материалов, у которых имеют место условия (15.19) и (15.21), определяется по формуле (15.22), а если имеют место условия (15.19) и (15.20), то по формуле * P„a = 0,649£^(-i^)ax X У-^> Рн- (15.23) Расчет металлических обечаек, работающих под наружным давлением, исходя из устойчивости их в пределах упругости, можно производить в определенных пределах и по номограмме (рис. 15.4). * Получена путем упрощения формулы (2) из табл. Б ОН 26-01-13—65 Н 1039—65
418 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ По этой номограмме, составленной применительно к углеродистой стали, в зависимости от любых двух из Рнд I' s' трех параметров • —— • -=- находится третий, а сле- £> ' D D довательно, и любая из неизвестных величин (s\ pHg, /')• Штрих-пунктирными линиями ограничивается сверху область применения номограммы для расчета обечаек из материала с Е* = 2,1-106 Мн/м2 (2,1 -10е кгс/см2) для различных пределов текучести а'. ф ,оа W0J0 0.028 wsom i 9,020 0,01}— 0J 0,2 0,3 0,5 1,0 2 J W 20 30 50 100 D Рис. 15.4. Номограмма для расчета цилиндрических обечаек на устойчивость в пределах упругости при действии наружного давления При других значениях Е границы этой области необходимо изменить следующим образом: по наклонным (штрих-пунктирным) участкам границы для заданного значения а' по какой-либо из наклонных сплошных- линий, соответствующей произвольно , s' выбранному отношению -=-, определяется наименьшее /' Е1 значение -=- , которое умножается на В'(при обще- Е* принятой системе единиц — на . ^ Затем на этой же сплошной линии отмечается точка, соответствующая значению — • „. . ^- (при общепри- JL —t—\ D ' 2,1-10е ) проводится новая граница применимости, параллельно наклонным штрих-пунктирным линиям. По горизонтальным (штрих-пунктирным) участкам границы — для заданного значения о наибольшее зна- нятой системе единиц на через которую чение умножается на той системе единиц V5 /2,11 10* То*' (при общеприня- . Полученное значение будет соответствовать новому положению горизонтального участка границы. Длинные обечайки (прибли ■L>1/ D D ^ У 2{s — CK)' женно при у которых -в-»)- (15.24) рассчитываются на наружное давление как трубы (см. гл. 19). Номинальная расчетная толщина стенки обечаек, укрепленных кольцами жесткости, с расстоянием между осями их -~-> 0,5 определяется как для гладких обечаек. Расчет таких укрепляющих колец жесткости производится исходя из совместной работы на устойчивость части обечайки (приходящейся на одно кольцо) и собственно кольца жесткости. Расчетный момент инерции /' в л* (ел*) суммарного поперечного сечения кольца и указанной части обечайки относительно оси, проходящей через центр тяжести суммарного поперечного сечения параллельно образующей обечайки, определяется по формуле /ЮН 26-01-13—65 \ \ Н1039—65 ) D*pH (s-CK) •]■ (15.25) Эффективная длина обечайки 1Э в м (см), которую следует принимать при определении суммарного попереч- $ Рис. 15.5. Основные типовые поперечные сечения колец жесткости: / — прямоугольное сечение для любых материалов; // — угловой (рав- нобокий и неравнобокнй) сортовой прокат для стальных аппаратов при D > 1000 мм и /'< 200 X Х-10—8 «4; /// „ дл_фа. сонный сортовой прокат для стальных аппаратов при D > 2000 мм и J'> > 200- Ю-8 м4. При s< < sK ft, ЕЙ I \л_ 1 ^L ,r7 S3 Шт П zzzzpzza s; при s > sK ш ■ vsxviy 4sz* fej^? 5 Ж ного сечения части обечайки и укрепляющего кольца, . /ОН 26-01-13—65\ находится по формуле ( Н1039-65 ) ll = i,+ l,l/'D(«-CJ, (15.26) где Ьк ширина поперечного сечения кольца жесткости, находящаяся в контакте с поверхностью стенки обечайки (см. рис. 15.5) в м (см). Значение 1а независимо от расчета должно приниматься не более I и не более Ьк+ 30 (s — Ск). Площадь поперечного сечения кольца жесткости FK в мг (смг) должна отвечать условию * ±*P>j2L-l(s-CK). (15.27) FK>- * Получено путем преобразования формулы (15.30).
ОБЕЧАЙКИ 417 Профиль поперечного сечения кольца выбирается в зависимости от D, J', определенного по (15.25), а также по конструктивным и технологическим соображениям (рис. 15.5). По выбранному профилю поперечного сечения кольца и его FK, отвечающему условию (15.27), находится момент инерции площади его поперечного сечения JK относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения параллельно образующей обечайки, и расстояние центра тяжести кольца от срединной поверхности обечайки е. Исходя из равенства статических моментов площадей суммарного поперечного сечения (кольца жесткости и части обечайки) относительно оси, проходящей через х, * Р~г=^=ТТ I V7\ I' 11 i ■x, 777. lk -X ^ УААААА- nzzzzzzzzzzz. Рис. 15.6. Поперечное сечение кольца жесткости и части цилиндрической обечайки центр тяжести его параллельно образующей обечайки, находится расстояние центра тяжести этого сечения до срединной поверхности обечайки еа в м (см) (рис. 15.6) е0=- Fo + Fk (15.28) где F,, — l3 (s — Ск) — площадь сечения составной части обечайки в мг (см2). Эффективный момент инерции Jх в л4 (см*) суммарного поперечного сечения относительно центральной оси х—х (рис. 15.6) должен отвечать условию устойчивости Jx = JK+FK(e-el>r + +ilWM4i+o(T^r)>''- <»■« При проверочных расчетах допускаемое наружное Давление рнд в Мн/м2 (кгс/см2) для обечаек из пластичных металлических материалов, укрепленных кольцами жесткости (при —>0,5 ), у которых имеет место условие /ОН 26-01-13—65\ \ Н 1039—65 ) i,3pHD -7-+(«-<*) « определяется по двум формулам: (15.23) и ,, l(s~CK)3+l2Jx ^ ID3 =* рнд = 0,85£' (15.30) Рн- (15.31) За расчетную принимается меньшая величина. Для обечаек из тех же материалов, у которых имеет Место условие (15.30), но -=-=^0,5, а общая длина L 27 д. А. Латинский и А. Р. Толчинский обечайки всего аппарата не превышает 8£>, допускаемое наружное давление рнд определяется по формуле /ОН 26-01-13—65\ V Н 1039—65 ) Рнд = К- (s-CK)* 10,9 ,рн, (15.32) где K=f ЩтУ1- (s-CK) 12JX — параметр, характеризующий величину критического давления. Определяется по графику (рис. 15.7), построенному по данным табл. 11 ОН 26-01-13—65 Н1039—65 ' Эффективный момент инерции суммарного поперечного сечения (кольца жесткости и части обечайки) Jx для таких обечаек должен также отвечать условию (15.29), но при нахождении F0 длина 1Э в м (см) определяется по . /ОН 26-01-13—65 \ Ф0РМУЛ6 ( Н1039-65 ) 1э I — 0,0278/ (s — Ск)* + / X х I/ — * — i.i Vd(s-ck)\. (15.33) Кроме указанного, такие обечайки необходимо проверить на местную устойчивость по формуле (15.23). 5 10 20 50100 200 5001-Ю Рис. 15.7. График для'определения параметра К в формуле (15.32) Если при проверочных расчетах, хотя бы одно из условий (15.22), (15.23), (15.30) —(15.32) не будет выполнено, то толщина стенки обечайки, расстояние между кольцами или сечение последних должно быть соответственно изменено. Расчет на наружное давление обечаек из неметаллических и хрупких металлических материалов с некоторым приближением рекомендуется производить по приведенным выше формулам со следующими изменениями: вместо о' подставляется 0,5а^; при определении s' по формуле (15.18) и pHg по формулам (15.22), (15.23), (15.31) и (15.32) вводится поправка в виде множителя -^. Причем этот множитель в формуле (15.18) вводится в выражение в скобках. Значения пв = tiy для разных материалов рассчитываемой обечайки см. в гл. 14.
«8 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Расчет обечаек, работающих под действием осевой сжимающей силы Толщи ну стенки таких обечаек следует определять из условий прочности и устойчивости. Номинальная расчетная толщина стенки обечайки s' в м (см) при l*s:5D из условия прочности определяется по формуле где Р — расчетная осевая сжимающая сила в Мн (кгс); D —то же, что и в (15.18); асд — допускаемое напряжение на сжатие для материала обечайки в Мн/м2 (кгс/см2). kcuku О14 If V, 13 Ки ~Tl (11 L-(-\ ' н5 За tt Jl 0 01 J.L- и,иа +*- Ч- г 7 L. 7-, X ZZ % V J-u XX г «с \\ VV/r \Л?" V- 5 5^ fr^*. h- "с 1 ^ь,,_ ^■*^ ^-— 50 100 150 200 250 500 1000 2000 D 2($-Ск) Рис. 15.8. График для определения коэффициентов кс и^Аы в формулах (15.38) и (15.47) Толщина стенки обечайки с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Допускаемое напряжение на сжатие в обечайке acg /ОН 26-01-13—654 определяется по формуле (—н юз9—65—] Ссд = КсЕ D (15.35) Устойчивость обечайки обеспечивается при условии /ОН 26-01-13—65\ V Н1039—65 ) jtD (s - Ск) - ■ли после преобразований iKcE i s—CK D '-CKSsT/ - nKcE1 (15.36) Коэффициент Кс определяется в зависимости от отно- D шения 2(s-C„) " при 25= D 2(s-CK) :250 :875- 7< : 0,155, (15.37) (15.38) ГД6 kc = fl2(s-CK)}> (рис. 15 8), построенному /ОН 26-01-13 "" \ Н1039 -13—65 \ 1—65 )' определяется по данным при • D 2(s- >250 по графику табл. 12 (15.39) Ск) Кс = kc. (15.40) В случае несоблюдения условия (15.36) толщину стенки обечайки s следует соответственно увеличить. 0,8 0,5 0,4 0,2 20 40 60 80 100 120 140 150 180 200 Л Рис. 15.9. График для определения коэффициента уменьшения допускаемых напряжений при продольной изгибе центрально сжатых элементов <р в формуле (15.41). Для стали марок: / — Ст. 3, 10,120, 20К; 2 — 12ХМ, 12МХ, 1БХМ, Х5М; 3 — 16ГС, 09Г2С; 4 — XI8HI0T, 0Х18Н1ОТ, XI8HI2T. 0Х18Н12Т, Х17Н13М2Т, Х17Н13МЗТ Номинальная расчетная толщина стенки обечайки s' в м (см) при I > 5D определяется из условия общей устойчивости ее по формуле s' = —£ , (15.41) nDocg(p v ' где ф — коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе. Для стальных обечаек определяется по графику (рис. 15 9), построен- , ,с / ОН 26-01-13—65 \ ному по данным табл. 16 ' 1 ^ 3 fe 2 4^ 1 V ■)' Н 1039-65 в зависимости от гибкости центрально сжатых тонкостенных элементов кольцевого сечения X. Для цветных металлов и сплавов приближенно можно определять по тому же графику для кривой 4. Гибкость центрально сжатых тонкостенных элементов кольцевого сечения определяется по формуле /ОН 26-01-13—65> \ Н 1039- ~ 1-13—65\ 9—65 ) ■К* 2,82 А, (15.42) где /„ — приведенная расчетная длина центрально сжатых элементов в зависимости от способа закрепления их концов. Определяется согласно табл. 15.7. Расчет обечаек, работающих под действием изгибающего момента Толщину стенки таких обечаек следует определять- из условий прочности и местной устойчивости в сжатой зоне. Номинальная расчетная толщина стенки обечайки sf в м (см) из условия прочности определяемся по формуле s' = -^r-> (154з> лАЧа
ОБЕЧАЙКИ 419 Таблица 15.7 Приведенная расчетная длина центрально сжатых элементов 1п в зависимости от способа закрепления их концов Расчетная схема и способы закрепления концов Р\ Сдободныи конец Жесткая заделка р. Шарнирное ' опирание ', Шарнир'- те опирание Шарнирное Р | опирание Местная заделка Р Жесткая .^аделка V7V77 Жесткая заделка Приведенная расчетная длина элемента In = 21 ln = l In = 0,7/ in = о,5г где Ми — изгибающий момент в расчетном поперечном сечении обечайки, действующий в диаметральной осевой плоскости ее в Мн-м (кгс-см); аид — допускаемое напряжение на изгиб для материала обечайки в Мн/м2 (кгс/см2); D —то же, что и в (15.18). Толщина стенки обечайки с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Допускаемое напряжение на изгиб в обечайке опре- /ОН 26-01-13—65\ деляется по формуле ^ н 1039-65 ) Оид = КиЕ Н1039- D (15.44) 2 7* Устойчивость обечайки обеспечивается при условии /ОН 26-01-13—65\ \ Н1039—65 ) Ши nD2 (s — Ск) или после преобразований s —СсЗ* \КиЕ D [ 1,27Ми V KuDE* (15.45) Коэффициент Ки определяется в зависимости от отно- D шения 2 (s — Ск)' при 25 D 250 К и 2(s —С) 875 -4 ku «S 0,185, С* (15.46) (15.47) meku = f . _„ . , определяется по графику (рис, 15.8), построенному ( ОН 26-01-13—65 \ \ Н 1039—65 )' при D 2(s—С„) Ки — К- данным >250 табл. 12 (15.48) (15.49) В случае несоблюдения условия (15.45) толщину стенки обечайки s следует соответственно увеличить. Если в расчетном поперечном сечении обечайки наряду с изгибающим моментом действует поперечная сила, формулы (15.43)—(15.45) применимы при условии, когда наибольшие касательные напряжения т в Мн/м2 (кгс/см2) I ОН 26-01-13—65 \ в том же сечении не превышают I „ in-q ,.- 1 = 0,07£<)/р^)]\ (15. 50) Расчет обечаек, работающих под совместным действием наружного давления, осевой сжимающей силы и изгибающего момента Расчет таких обечаек обычно' сводится к проверке устойчивости их при совместном действии перечисленных нагрузок. Толщина же стенки обечайки определяется по каждому из видов нагрузки. За расчетную принимается наибольшая величина. Условие устойчивости обечайки для любого ее сече- / ОН 26-01-13—65 \ ни я определяется по формуле I —g= \ вс , ои , Рн _ °сд вид Рнд' 1, (15.51) где ас — напряжение сжатия в обечайке от действия осевой сжимающей силы в Мн/м2 (кгс/см2); ои — напряжение изгиба в обечайке от действия изгибающего момента в Мн/м2 (кгс/см2); асд —то же> что и в (15.34); аид — то же, что и в (15.43); Рн и Рнд — расчетное и допускаемое наружные дав» лени я в Мн/м2 (кгс/см2).
420 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Напряжение сжатия в обечайке в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по формуле ос = n(De + s)(s-CK) (15.52) где Р —то же, что и в (15.34). Напряжение изгиба в обечайке в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по формуле <% = Ми Ши W я(ов + 8)2(8_ск)' (15.53) где Ми — то же, что и в (15.43). При отсутствии в обечайке какой-либо из нагрузок соответствующее слагаемое в (15.51) принимается'равным нулю. Расчет обечаек, работающих под совместным действием внутреннего давления, осевой (сжимающей или растягивающей) силы, изгибающего и крутящего моментов Расчет таких обечаек обычно сводится к проверке эквивалентного напряжения в них при совместном действии перечисленных нагрузок. Толщина же стенки обечайки определяется по каждому из видов нагрузки. За расчетную принимается наибольшая величина. Эквивалентное напряжение 0Э в Мн/м2 (кгс/см2) в обечайке определяется по формуле [119] ав = /(а + 0,8о„)2 + Зт? ^0,87аа ]Д ,2 - (-2lV , (15.54) где а — напряжение растяжения или сжатия в обечайке от внешней осевой силы в Мн/м2 (кгс/см2); определяется по (15.52); сгц — напряжение изгиба в обечайке от внешнего изгибающего момента в Мн/м2 (кгс/см2); определяется по (15.53); т; — напряжение кручения в обечайке от внешнего крутящего момента в Мн/м2 (кгс/см2); оп — приведенное напряжение от внутреннего давления в Мн/м2 (кгс/см2). Напряжение кручения в обечайке определяется по формуле Шк (15.55) т = n(D, + s)«(s —С)' где Мк — внешний крутящий момент в' Мн-м (кгс-см). Приведенное напряжение от внутреннего давления определяется по формуле а„ = p[De + (s-CK)] 2ф (s—Ck) (15.56) Напряжения а, аи и т определяются для сечения, в котором они являются максимальными. В сомнительных случаях указанные напряжения определяются для нескольких сечений. При отсутствии в обечайке какой-либо из нагрузок соответствующее ей напряжение в (15.54) принимается равным нулю. Пример 15.2. Определить толщину стенки сварной цилиндрической обечайки вертикального аппарата с рубашкой, работающего под вакуумом и наружным давлением (в рубашке), по следующим данным (рис. 15.10): материал обечайки—сталь марки Х18Н10Т (Е1М = = 1,85-10s Мн/м2; о™ = 210 Мн/м2); асЭ = 138 Мн/м2 {1380 кгс/см2); материал стойкий в среде, данные о проницаемости отсутствуют (Ск = 1 мм, Сэ = 0); наружная среда (в рубашке) — жидкость рж = 1 • 103 кг/м3 (у = = 1-10~3 кгс/см3) неагрессивная; внутренняя среда — газ с остаточным давлением рс = 0,07 Мн/м2 (0,7 кгс/см2); рнс = 0,6 Мн/м2 (6 кгс/см2); tcm = 150° С; De = 0,8 м; Н = 2,4 м; обечайка без отверстий; продольный сварной автоматический стыковой шов двусторонний (<рш =1 — см. табл. 14.7); поправочный коэффициент т) = 1. Расчетное наружное давление в обечайке с учетом вакуума в аппарате [дополнительное давление рн=0,\— —0,07=0,03 Мн/м2 (0,3 кгс/см2)] Рн = Рис + 0,03 = 0,6 + 0,03 = = 0,63 Мн/м2 (6,3 кгс/см2). Номинальную расчетную толщину стенки обечайки определяем по формуле (15.18) r"hfc \ F* А» 0$ . „.л./ 0.63 2,4\о,4 = 9,95- Ю-3 ж = 9,95 мм. Определим s' с помощью'номо- Рис. 15.10. К при- граммы (см. рис. 15.4) меру 152 для 1-4» Р"3 - °'63 для й(-ли 1о_б£, _ ю.в.185.108 меру = 3,41. Находим De 0,0125, откуда s' = 0,0125-0,8 = = 10,0-10" 3 м, т. е. получили практически тот же результат, что и по аналитическому расчету по формуле (15.18). Определим границу области применения номограммы -150 для расчета обечаек при заданных Е ° и а s' Выбираем (произвольно) —— = 0,005. Наименьшее D» V De Л50 . Г 0,3. Умножив это значение на Еио 2,1-106 , получим 0,3 X 1 85-105 X ' п6 = 0,264. Отметим на наклонном участке сплошной линии (для у— = 0,005 ) точку, соответ- I' ствующую значению —•= 0,264, через которую проведем ив штриховую линию, параллельную штрих-пунктирным линиям. Указанная штриховая линия и будет границей области применения номограммы для расчета обечаек из материала с Е= 1,85-10» Мн/м2 и ат = 210 Мн/м2. Таким образом, для рассматриваемого примера расчет обечайки находится в пределах границы применения номограммы. Считая расчетное значение s' = 9,95 мм, выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = 1,05 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки определяем по формуле (14.12) С = Ск + Сэ + С0 = 1 + 0 +• 1,05 = 2,05 мм. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 9,95 + 2,05 = 12 мм.
ОБЕЧАЙКИ 421 Проверим условие (15.19) т. е. условие соблюдено. Проверим условие (15.20) Z-^VW^- = 0,3 1,85-108 210 mr : 3,82, т. е. условие не соблюдено [имеет место условие (15.21)]. Поэтому проверим толщину стенки обечайки s на допускаемое наружное давление по формуле (15 22) 2 ад (s — Ск) Рнд — — De 1 + 1,02 НЮв J \2 2-138-0,011 " „о Г, , , ™ 2,42-0,8 / 210 VI °'Н1 + 1'021^(-1ЖТо*-Л = 0,685 Мн/м2 (6,85 кгс/см2), что > рн — 0,63 Мн/м2. Определим осевую сжимающую силу, действующую на обечайку снизу вверх от давления среды в рубашке (с учетом гидростатического столба жидкости в последней). Расчетное наружное давление в нижней части рубашки определяем по формуле (14.1) Рн = Рис + gpAlO-6 = 0,63 + 9,8-1 -103-2,4- Ю-6 = = 0,654 Мн/м2 (6,54 кгс/см2). Расчетная осевая сжимающая сила п (А, + 2s)2 - _ (0,8 + 2-0,012)2 Р=- Р« = = 0,348 Мн (34 800 кгс). 0,654 = Определим отношение ■ De = |°° 36,3 < 250. 2(s — Ск) 2-11 Находим по графику {рис. 15.8) kc = 0,036. Определяем коэффициент Кс по формуле (15.38) 210 0,036 = 0,0357. Кс = 875-^ = 875-Ш710Г Проверим устойчивость обечайки по формуле (15.36) s —С* = 0,011 м>~\/ —^-г = У лК,Е{ -V 0,348 я0,0357-1,85-106 лКсЕ1 = 0,0041 м, т. е. условие соблюдено и обечайка устойчива. Осевое напряжение сжатия в обечайке определяем по формуле (15.52) Р ov = Я (De + s)(S — CK) 0,348 л (0,8 + 0,012) -0,011 12,4 Мн/м2 (124 кгс/см2). Устойчивость обечайки от совместного действия наружного давления и осевой сжимающей силы проверяем по формуле (15.51) _вс_ р„_ _ \2Л_ , _0J63 _ Осд^Рнд' 138 "^ 0,685 1,ш ^ i с превышением на 1%, что можно допустить. Пример 15 3. Определить толщину стенки свар- ной цилиндрической обечайки, укрепленной кольцами жесткости прямоугольного поперечного сечения, и поперечное сечение последних для горизонтального аппарата, работающего под внутренним и наружным давлениями по следующим данным (рис. 15.11): материал обечайки и колец жесткости — алюминиевый сплав АМцС (ае = Рис. 15.11. К примеру 15.3 = 130 Мн/м2; а0,2 = 60 Мн/м2; Е= 0,72 -10е Мн/м2); материал стойкий во внутренней среде, данные о проницаемости отсутствуют (Ск = \,мм, Сэ = 0), внутренняя среда — жидкость рж — 1,1 -Ю3 кг/м3 (f =1,1 X X Ю-3 кгс/см3), наружная среда (в рубашке) — жидкость Рж1 — 0,8-108 кг/м3 (Yi = 0,8-Ю-3 кгс/см3) не агрессивная (Ск = 0); рс = 0,3 Мн/м2 (3 кгс/см2); рнс = 0,16 Мн/м* (1,6 кгс!см2); tCm = —190° С; De = 1,3 м; I — 0,9 м; L = = 4,5 м; обечайка с надежно укрепленными отверстиями; продольный сварной автоматический стыковой шов двусторонний (фш = 0,85); поправочный коэффициент г\ == = 0,95. Производим расчет обечайки на внутреннее давление. Расчетное внутреннее давление в нижней части обечайки с учетом гидростатического давления столба жидкости высотой Нж = De определяем по формуле (14.1) Р = Рс+ ёРжОвЮ'е= 0,3+ 9,8-1,1 -10М.З X X 10"в= 0,314 Мн/м2 (3,14 кгс/см2). Данных по длительной прочности для сплава АМцС не имеется, поэтому номинальное допускаемое напряжение на растяжение для этого материала определяем однозначно по пределу прочности по формуле (14.4) при запасе прочности пв = 3,5 (см. табл. 14.6) а\ = -^ = -^ = 37,2 Мн/м2 (372 кгс/см2). Не о,0 Допускаемое напряжение на растяжение определяем по формуле (14.11) ад = г]о*д = 0,95-37,2 = 35,4 Мн/м2 (354 кгс/см2),. Определим отношение определяющих параметров о& и р с учетом коэффициента фш > = ^0,85 = %>25.
422 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения согласно табл. 15.6 определяем по формуле (15.3) РвР 2одфц 1,3-0,314 2-35,4-0,85 6,78- Ю-3 л = 6,78 мм. Производим расчет обечайки на наружное давление. Расчетное наружное давление в нижней части обечайки с учетом гидростатического давления столба жидкости в рубашке, полагая его равным Нж « 1,5 м, определяем по формуле (14.1) Рн = Рнс + gPaeitf аеЮ- « = = 0,16+ 9,8-0,8-10М,5-10-«« «(0,172 Мм/а2 (1,72 кгс/см?). Номинальную расчетную толщину стенки обечайки определяем по формуле (15.18) ' Рн I \°-4 •'-'.«^•тт = 1,18-1,3 (т 0,172 0,9 ,0,4 :7,48-10~3 л = 7,48лш. |,72-108 За расчетное принимаем большее значение номинальной толщины стенки исходя из расчета ее на наружное давление s' = 7,48 мм. Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = — 1,52 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки определяем по формуле (14.12) С = Ск + Сэ + С0 = 1 + 0 + 1,52 = 2,52 мм. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 7,48 + 2,52 = 10 мм. Проверим справедливость расчета по формуле (15.18). Условие (15.19) т. е. условие соблюдено. Условие (15.20) 4- = 0,692 0,3- 0,72-105 60 VI D, 2,9 Т» 1300 J Г- 0,584, т. е. условие также соблюдено и, следовательно, расчет толщины стенки обечайки по формуле (15.18) справедлив. Производим расчет укрепляющих колец жесткости (рис. 15.11). Расчетный момент инерции суммарного поперечного сечения кольца и части обечайки, приходящейся на одно кольцо, относительно оси, проходящей через центр тяжести этого сечения параллельно образующей обечайки, определяем по формуле (15.25) '■Ч 1,18 &J>h 0,9 Г ~ 12 L 1,18 1,33-0,172 0,72- Ю5 ' -(S-CK)3 0.0093] =41-10- Определяем условие (15.27) \,ЗрнОв1 FK>- 1,3 0,172-1,3 0,9 60 l(s-CK) = — 0,9 0,009 = —37-10-* ж2. Отрицательное значение показывает, что величина FK в данном случае может быть выбрана произвольно относительно небольшой из конструктивных соображений. Выбираем кольцо по типу / (рис. 15.5) с размерами Sk = 10 мм, hK = 50 мм. Площадь сечения кольца FK = sKhK= 0,01-0,05= 5-10"* м*. Момент инерции площади сечения кольца относительно его центральной оси yK=i#L = MW = 10,4.10-s,*. 12 12 Эффективную длину обечайки определяем по формуле (15.26) U = sK + 1.1 У De (s — Ск) = 0,01 + 1,1/1,3-0,009 = = 0,129 м. Площадь составной части обечайки F0= /^ (s — Ся) = 0,129-0,009 = 10,7-10-* м*. Расстояние центра тяжести суммарного сечения от срединной поверхности обечайки при е = 0,0295 м (см. рис. 15.6) определяем по формуле (15.28) е - Ркв - О'00050-0295 - оооо! м 0 F0 + FK ~ 0,00107 + 0,0005 _ и,ШЫ4 М' Эффективный момент инерции суммарного поперечного сечения относительно центральной оси хх определяем по формуле (15.29) Jx = JK + FK{e-e0f + . F0(s-CkY 10,9 К Ч-^Л- 10,4- Ю-8 + 0,0005 (0,0295 — 0,0094)* + 0,00107-0,0092 Г, > ,п( 9,4 VI 10,9 v+»m\- ■■ 41,85- Ю-8 м* > J = 41 • Ю-8 л*, т. е. условие устойчивости соблюдено. Проверим допускаемое наружное давление. Допускаемое наружное давление для обечайки между кольцами жесткости, поскольку соблюдены условия (15.19) и (15.20), определяем по формуле (15.23) = 0,268 Мн/м2 (2,68 кгс/см?) > рн = = 0,172 Мн/м* (1,72 кгс/см*}.
ОБЕЧАЙКИ 423 Допускаемое наружное давление для кольца жесткости совместно с обечайкой определяем по формуле (15.31) Ряд = 0,85£ l(s~CK)+\2Jx ш2 -nyt.Q.70 10» Q.9-0.009s +12-41-Ю-» _ 0,9-1,3s = 0,173 Мн/м2 (1,73 кгс/см2) > рн = = 0,172 Мн/м2 (1,72 кгс/см2). Пример 15.4. Определить толщину стенки паяной цилиндрической обечайки горизонтального аппарата, лежащего на двух опорах, работающего под внутренним давлением и нагруженного поперечной сосредоточенной силой. Рис. 15.12. К примеру 15.4 по следующим данным (рис. 15.12): материал обечайки — медь марки МЗ (ов = 200 Мн/м2, Е= 1,15- 10е Мн/м2, сг0,2 = 50 Мн/м2) стойкий в среде с проницаемостью 0,04 мм/год (Ск = 0); среда — жидкость рж = 1 • 103 кг/м3 (у = 1. ю-* кгс/см*); ре = 0,6 Мн/м2 (6 кгс/см2); tc = = —120° С; De — 0,9 м; L = 2,0 м; 1= 1,2 м; Р = 1 X X 10"2 Мн (1000 кгс); сила тяжести аппарата с жидкостью G es 2- 10-а Мн (2000 кгс); обечайка с неукрепленными отверстиями для труб: 2 отв. dt = 0,05 м и 4 отв. d2 = = 0,025 м; продольный паяный шов в зубец на твердом припое (фш = 1); поправочный коэффициент г] = 1. Расчетное внутреннее давление в обечайке р = = Рс == 0,6 Мн/м2 (6 кгс/см2). Данных по длительной прочности для меди МЗ не имеется, поэтому номинальное допускаемое напряжение на растяжение для этого материала определяем однозначно по пределу прочности по формуле (14.4) при запасе прочности пв = 3,5 (см. табл. 14.6) а' = — = -|^- = 57 Мн/м* (570 кгс/см2 ® Tig OjO ) Допускаемое напряжение на растяжение определяем по формуле (14.11) ад = т)<4 = 1 -57 = 57 Мн>м1 (570 кгс/сла). Коэффициент прочности обечайки в продольном направлении в месте ослабления ее отверстиями определяем по формуле (15.14) L~ Yid 2,0 —2-0,05 —4-0,025 2,0 = 0,9. Определим отношение определяющих параметров о^ ирс учетом коэффициента ф0 СТЗ о =-|^ 0,9 = 85,5 > 25. Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения, согласно табл. 15.6, определяем по формуле (15.3) ,' = »*- = -^^ = 5,27- 10-з м в 5,27 мм. 2ааф0 2-57 0,9 Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = = 0,73 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки определяем по формуле (14.12) С=* Ск+ С0 = 0 + 0,73 = 0,73 мм. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s= s'+ С= 5,27 + 0,73 = 6 мм. Проверим напряжение в стенке обечайки от Действия внешних изгибающих нагрузок (силы тяжести G и нагрузки Р). Максимальный изгибающий момент для опасного сечения обечайки (посередине между опорами), считая приближенно нагрузку G равномерно распределенной по длине обечайки, M« = -g-(22-L) Pt _2-10-8 4 - 8 (2-1,2-2,0) + 1-10-2-1,2 = 0,4-10"2 Мн-м (40 000 кгс-см). Момент сопротивления опасного сечения обечайка W nDe(s — CK) л0,92-0,006 = 3820-10-« м*. Напряжение изгиба в обечайке определяем по формуле (15.53) 4М„ 4-0,4-Ю-2 я0,92-0,006 nDfc ~ Ск) = 1,05 Мн/м2 (10,5 кгс/см2). Приведенное напряжение в обечайке от внутреннего давления определяем по формуле (15.56) p[De + (s-CK)] Эквивалентное напряжение в обечайке от внешних нагрузок при отсутствии осевой и крутящей нагрузок (о = 0 н т = 0) определяем по формуле (15.54) оэ = 0,8о-« = 0,8-1,05 = 0,84 Мн/м2 (8,4 кгс/см2), что < «*»У "-(*)'" = 0,87-57 У 1,2 - (-^р)2 = 35,1 Мн/м2 (351 кгс/см2). Таким образом прочность обечайки обеспечена.
424 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Проверим устойчивость обечайки от действия внешних нагрузок. Определим отношение А, 900 2(s — Ск) 2-6 : 75 < 250. Находим по графику (рис. 15.8) ku = 0,092. Определим коэффициент Ки по формуле (15.47) ■in ■■ 875 , ,;,„, 0,092 == 0,035. Ku = S75^fku 1,15-Ю6 Устойчивдсть обечайки определяем по формуле (15.45) s — CK = 0,006 м > V у 1,27 -0,4-10"а 1,27Л4«_ = 0,00118 м, 0,035-0,9-1,15-Ю5 т. е. условие соблюдено и, следовательно, обечайка устойчива. Проверим справедливость проведенного расчета. Касательное напряжение в опасном сечении (посередине между опорами) обечайки от действия поперечной нагрузки Р (перерезывающая сила равна 0,5Я) = 0,5Р T~n[De — (s-CK)](s — Ск) ~ = я[0,90-0,00°бТо,(Ю6 = °'298 Ш/М* <2'98 KZclCM^ что меньше 0,шЕ'У[^}>, _ао7.1.15.ю'У[^М«],_ = 12,4 Мн/м2 (124 кгс/см2), т. е. условие (15.50) выполнено и, следовательно, расчет справедлив. Обечайки (корпуса) кованые Кованые цилиндрические обечайки (корпуса) применяются, как правило, толстостенными в ос- . (£»■■■) новном для избыточных давлении среды в аппарате не менее 10 Мн/м2. Материалом для таких обечаек (корпусов) служит преимущественно легированная сталь различных марок. В отдельных случаях применяются кованые обечайки (корпуса) из цветных металлов и их сплавов (латуни и др.). Кованые обечайки (корпуса) могут быть цельными и составными из отдельных колец, соединяемых между собой чаще всего электрошлаковой сваркой. На рис. 15.13 показаны основные типовые конструкции стальных цельнокованых и составных (ковано-сварных или штампо-сварных) обечаек (корпусов) химических аппаратов. Левая сторона каждого типа представляет собой цельный вариант, а правая — составной. Кованые обечайки (корпуса) большей частью применяются для аппаратов вертикального исполнения (колонны, емкости и т. п.). Отверстий в кованых цилиндрических обечайках (корпусах) рекомендуется избегать. Допускаются отдельные отверстия в обечайке только в случае крайней технологической необходимости. При этом диаметр отверстия должен- быть не более 0,75 толщины стенки обечайки [163]. Конструкцию и расчет укрепления отверстий см. в гл. 18. Внутренние поверхности цельных и составных ко" ваных обечаек (корпусов) обычно обрабатывают с чисто" той V5—V6, а наружные уЗ—V4. Рис. 15.13. Основные типовые конструкции стальных цельнокованых и составных (ковано-сварных или штампо-сварных) обечаек (корпусов) химических аппаратов: / — обечайка, ограниченная с обеих сторон утолщениями для размещения шпилек; // — обечайка, ограниченная с одной стороны утолщением для размещения шпилек, с другой — днищем; /// — обечайка, ограниченная сужением внутреннего5диа- метра для размещения шпилек; IV — обечайка, ограниченная резьбой для соединения с фланцем Размеры цельных и составных кованых обечаек (корпусов) рекомендуется выполнять по следующим классам точности: DeA„ DHB7, L (Я) Bs. Расчет обечаек, работающих под внутренним давлением Расчет кованых обечаек на внутреннее давление может производиться по базовым De и DH. Последнее имеет место при расчете обечаек, выполняемых из толстостенных труб (задаваемых, как известно, по наружному диаметру), а также в тех случаях, когда по каким-либо соображениям кованая обечайка ограничивается наружным диаметром, а внутренний диаметр может быть выбран произвольно. Номинальную расчетную толщину стенки обечайки s' рекомендуется определять по формулам согласно табл. 15.8 аналогично вальцованным обечайкам в зависимости от величины отношения заранее известных определяющих параметров ад и р, с учетом коэффициента прочности продольного сварного шва уш (при наличии такового в обечайке), и от того, какой задан диаметр (De или £>„). Таблица 15.8 Формулы для определения номинальной расчетной толщины стенки $' цилиндрических металлических кованых, ковано-сварных и штампо-сварных обечаек, работающих под внутренним давлением -?-*• 5=5,5 <5,5 до 0,91 При базовом Dg в м (см) По формуле (15.1), см. табл. 15.6 s' = (0,5О9 + Ск) X Х(р —1) (15.57) При базовом DH в м (см) По формуле (15.2), см. табл. 15.6 ш' = 0,5£>„ Ц^ Р (15.58) Данные по определению р и ад см. в гл. 14; Р — по графику рис. 15.14.
ОБЕЧАЙКИ 425 Формула (15.58) получена путем преобразования соответствующих формул п. 1, табл. 3 [163]. Коэффициент толстостенности р = -уг—" нахо- дится по графику (рис. 15.14), построенному по данным табл. 1 приложения 2 {163], в зависимости от (Уд = — Фш р в обечайке <рш = 1 Р 2,8 2.6 2А 2,2 2,0 1.8 lnp При отсутствии сварного продольного шва f,6 1,2 fl 1,0 7,0 3,0 4,0 5,0 Р ■к Рис. 15.14. График для определения коэффициента толстостенности обечайки р в формулах (15.57) и (15.58) Толщина стенки обечайки s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10), а суммарная величина прибавок — по (14.12). Данные по выбору прибавки на коррозию Ск см. в гл. 14. Дополнительная прибавка С$ в мм для кованых обечаек на допускаемую погрешность по толщине стенки при изготовлении определяется по формуле Са = 0,5(Дв + А„+ Д, (15.59) где Д„ ■ положительное допускаемое отклонение на внутренний диаметр обечайки De в мм; Ан — отрицательное допускаемое отклонение на наружный диаметр обечайки DH в мм; Ар — допуск на разностенность в мм. Величины Д„ и Ан принимаются по 7-му кл. точности для обечаек с механической обработкой, для обечаек без механической обработки — по специальным техническим условиям. Величина Др принимается: для обечаек с механической обработкой — при s^0,l м —Др = 3 мм; при s^> > 0,1 м — Ар = 4 мм; для обечаек без механической обработки ■— по специальным техническим условиям. Величину прибавки С0 на округление размера рекомендуется принимать исходя из округления расчетных диаметров обечайки (DH или De) до размеров, оканчивающихся на 5 или 0 в мм: при расчете по формуле (15.57) DH — в большую сторону против расчетного; при расчете по формуле (15.58) De — в меньшую сторону против расчетного. Формулы (15.57) и (15.58) для водородсодержащих сред при р ^ 1,6 справедливы при условии [163] t 2,34pp2 ■** Р-1 (15.60) * Для сталей аустенитного класса Од следует брать с коэффициентом 0,9. ** Получена путем преобразования формулы п. 13 табл. 3 в - 1 * 1,35 ' При проверочных расчетах допускаемое давление ря в Мн/м2 (кгс/см2) в обечайке определяется по формуле [163 J DH М = ааФшШДа+2Ск (15.61) Пример 15.5. Определить толщину стенки цельнокованой цилиндрической обечайки аппарата, работающего под внутренним давлением с обогревом открытым электронагревателем, по следующим данным (рис. 15.15): материал обечайки — специальная легированная сталь (df° = 600 Мн/м2; of> = 350 Мн/м2), проницаемость материала обечайки в среде 0,02 мм/год (Ск=0); среда инертная — газ; рс = 60 Мн/м2 (600 кгс/см2), tc = 350° С; De = 0,6 м; поправочный коэффициент ц = 0,95; обечайка с внутренней и наружной сторон имеет механическую обработку. Расчетная температура стенки обечайки (см. гл. 14) tcm = h + 50 = 350 + 50 = 400° С. Расчетное давление р = рс = 40 Мн/м2 (400 кгс/см2). Номинальное допускаемое напряжение на растяжение по пределу прочности определяем по формуле (14.4) . °Г 600 00=-2-=-^ =231 Мн/м2 (2310 кгс/см2). 2,6 Номинальное допускаемое напряжение по пределу текучести определяем по формуле (15.5) аГ = _350 = пт 1,5 = 233 Мн/м2 (2330 кгс/см2). °д = Расчетное допускаемое напряжение с учетом поправочного коэффициента т) принимаем по пределу прочности, меньшему чем по пределу текучести, по формуле (14.11) ад = ца*д = 0,95-231 = = 219 Мн/м2 (2190 кгс/см2). Определим отношение определяющих параметров о> и р при фш = 1 (продольный сварной шов отсутствует) Рис приме- Су <Рш = 219 60 1 = 3,65 < 5,5. [163] Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения согласно табл. 15.8 определяем по формуле (15.57), предварительно найдя значение коэффициента Р = 1,3 по графику рис. 15.14, s'=0,5(D„+ CK)(P-1) = = 0,5(0,6+ 0) (1,3 — 1) = 90-10-3л= 90 мм. Допускаемые отклонения по 7-му кл. точности для! размеров De и DH составляют: Дв = Дм = 2 мм. Допуск на разностенность, исходя из величины s < < 0,1 м, принимаем Ар = 3 мм. Дополнительную прибавку на допускаемую погрешность при изготовлении определяем по формуле (15.59) Сд = 0,5 (Дв + Д„ + Др) = = 0,5 (2 + 2 + 3) = 3,5 мм. Прибавку на округление размера принимаем С0 = = 1,5 мм.
426 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ^ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Суммарную прибавку опоеделяем по формуле (14.12) С=Ск+С,+ Са+С0 = = 0+0+3,5+ 1,5 = 5 лш. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 90 + 5 = 95 мм. .Определим наружный диаметр обечайки DH = De + 2s = 600 + 2-95 = 790 мм. Расчет обечаек, работающих под наружным давлением Расчет кованых обечаек на наружное давление, так же как и на внутреннее давление, может производиться по базовым £>, и DH. Номинальная расчетная толщина стенки s' в м (см) определяется по формулам [21 ]: при базовом Da s'=0,5De(y Осдфи Ос&Рш — 1.73рм — 1 при базовом DH s'=0,5Z>Jl ■V ОсдЦ>ш (15.62) (15.63) Толщина стенки s с учетом прибавок определяется аналогично расчету кованых обечаек на внутреннее давление. Принятая толщина стенки обечайки s подлежит проверке на устойчивость по формулам (15.22) или (15.23) в зависимости от соблюдения условий (15.19), (15.20) и (15.21). Следует отметить, что наличие наружного давления в кованых аппаратах большей частью может быть за счет греющих или охлаждающих рубашек, давление в которых, как правило, бывает значительно меньше, чем внутреннее давление и, следовательно, не может определять толщину стенки. Поэтому при наличии наружного давления в таких аппаратах обычно необходимо проверить суммарные напряжения в цилиндрической стенке обечайки от наружного давления (без учета внутреннего давления) и температурного перепада. Учет температурных напряжений Для толстостенных обечаек ( при ~рр^ 1.1 ), у которых имеется температурный перепад по толщине стенки более 10° С и при условии, что средняя расчетная температура стенки обечайки tcmисключает условия ползучести материала, необходимо определить дополнительные температурные напряжения о* (на внутренней поверхности стенки) и о" (на наружной поверхности стенки) в Мн/м2 (кгс/см2) по формулам [21 ]: °? = 2(1 ZJW/J 2£_\. 64) (х) Up Р»-1Л ( } lcm> 2(1 (Л м \lnp- В»-!/' (15.65) где р = чайки. DH De + 1С к -[*) \1пр р». • коэффициент толстостенное™ обе- если средняя расчетная температура Положительные значения а" и а" являются растягивающими напряжениями, а отрицательные — сжимающими. Первые всегда будут со стороны поверхности, имеющей более низкую температуру, а вторые — со стороны поверхности, имеющей более высокую температуру. Следует отметить, что формулы (15.64) и (15.65) справедливы для расчета относительно длинных обечаек со свободными концами. В действительности обечайки (корпуса) аппаратов, как известно, ограничиваются днищами, фланцами и крышками, наличие которых в какой-то степени отразится на величине температурных напряжений, определенных по указанным формулам. Однако учесть влияние этих деталей на изменение температурных напряжений расчетом не представляется возможным вследствие сложности вопроса и зависимости его от ряда факторов: конструктивных, геометрических и др. Поэтому формулы (15.64) и (15.65) для расчета реальных обечаек являются приближенными. Температурные напряжения не учитываются (ОН 26-01-13—65N \ Н 1039—65 j tcm составляет: для углеродистой стали *m ^ 420° С, для легированной стали tcm ^ 470° С, для аустенитной стали tcm ^ 550° С. В тех случаях, когда необходимо учитывать температурные напряжения, принятая толщина цилиндрической стенки обечайки s должна быть проверена на суммарное напряжение в ней от внутреннего или наружного давления и температурного перепада. Для обечаек, работающих под внутренним давлением, максимальное напряжение растяжения будет на внутренней поверхности стенки, если она имеет более низкую температуру. В противном случае, суммарные напряжения на обеих поверхностях стенки будут меньше, чем соответствующие напряжения от одного давления. Суммарное напряжение растяжения на внутренней поверхности стенки о" в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по следующей формуле и не должно превышать - 1,73рЭ* , -* - а* (Р2—1)фш '^М Суммарное напряжение растяжения на наружной поверхности стенки^а" в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по следующей формуле и не должно превышать ;-£. (15.66) о" = - 1,73р1 (Р2-1)фш 'т а? <-^-. (15.67) Для обечаек, работающих под наружным давлением, максимальное напряжение сжатия будет на наружной поверхности стенки, если она имеет более высокую температуру. В противном случае, суммарные напряжения на обеих поверхностях стенки будут меньше, чем соответствующие напряжения от одного давления. Суммарное напряжение сжатия на наружной поверхности стенки а" в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по следующей формуле и не должно превышать Рн(Р2 + 1) (Р2-1)фш "г 1,1 (15.68) Суммарное|напряжение сжатия на внутренней поверхности стенки авс в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по следующей формуле и не должно превышать 2рнрз (Р2-1)фШ ■<* 1,1 (15.69)
ОБЕЧАЙКИ 427 Значения о\ в формулах (15.66)—(15.69) следует принимать для средней расчетной температуры tcm, определяемой согласно данным, помещенным в гл. 14. Кроме условий, указанных в формулах (15.66)— (15.69), в любом случае должно быть соблюдено условие [184] 0,5 (о' + a") «S од. (15.70) Если не будет соблюдено хотя бы одно из условий (15.66), (15.67) и (15.70) —для обечаек, работающих под внутренним давлением, и (15.68), (15.69) и (15.70) — для обечаек, работающих под наружным давлением, то толщина стенки s должна быть соответственно увеличена с учетом при этом возможного изменения расчетных температур внутренней и наружной поверхностей стенки по данным дополнительного проверочного теплотехнического расчета. Пример 15.6. Определить толщину стенки кованой цилиндрической обечайки аппарата, работающего под внутренним и наружным давлениями, по следующим данным (рис. 15.16): материал обечайки — сталь марки Х18Н10Т (£500= 1,55-Ю5 Мн/м2; а500= ,40 Мн/м2. авоо= 18- Ю-» 1/° С; \i = 0,3); од = осд = 104 Мн/м2 (1040 кгс/см2); проницаемость материала с внутренней стороны 0,2 мм/год, с наружной стороны — менее 0,01 мм/год (Си = 0); срок службы аппарата 10 лет; рс = = 15 Мн/м2 (150 кгс/см2); tc = 400° С; рнс = 6 Мн/м2 (60 кгс/см2); tHC = 450° С; Dg = 0,4 м; I = 0,8 м — обечайка цельнокованая, без отверстий (фш = 1), снаружи обогревается газами; t£m = 440° С; t"cm = 420° С; поправочный коэффициент Г) = 1; в процессе эксплуатации возможно наличие только внутреннего или только наружного давления. Производим расчет обечайки на внутреннее давление. Расчетную температуру стенки обечайки согласно данным в гл. 14 принимаем tcm = t^ + 50 = 450 + 50 = 500° С. Расчетное внутреннее давление согласно данным в гл. 14 принимаем р = рс = 15 Мн/м2 (150 кгс/см2). Отношение ^ФШ = ^1 = 6,94 > 5,5. Номинальную расчетную толщину стенки обечайки для данного отношения согласно табл. 15.8 определяем по формуле (15.1) Рис. IS.16. К примеру 15.6 S' = Dep 0,4-15 2оафш— Р 2-104-1 — 15 = 31,1-Ю"3 jk = 31,1 мм. Производим расчет обечайки на наружное давление. Расчетное наружное давление согласно данным в гл. 14 принимаем рн = рнс = 6 Мн/м2 (60 кгс/см2). Поскольку рк< 10 Мн/м2 (100 кгс/см2), номинальную расчетную толщину стенки обечайки определяем по формуле (15.18) .'-мяо (£а-.±^0ш* = U8-°-4 {-tww • ж)0'4 =10'7-10~3 * =10J ■ За расчетную принимаем большую номинальную расчетную толщину стенки обечайки исходя из внутреннего давления s' = 31,1 мм. Прибавка на коррозию с внутренней стороны исходя из срока службы аппарата — Ск = 0,2-10 = 2 мм. Допускаемые отклонения по 7-му кл. точности для размеров De и DH составляют: Дв = Д« = 1,55 мм. Допуск на разностенность, исходя из величины s < < 0,1 м, принимаем Др = 3 мм. Дополнительную прибавку на допускаемую погрешность при изготовлении определяем по формуле (15.59) Са=0,5(Дв+ Д„ + Др) = = 0,5 (1,55 + 1,55 + 3) = 3,05 мм. Прибавку на округление размера принимаем С0 = = 1,35 мм. Суммарную прибавку определяем по формуле (14.12) С — Ск-\- Сэ-\- Сд-\- С0 = = 2 + 0 + 3,05 + 1,35 = 6,4 мм. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 31,1 + 6,4 = 37,5 мм. Наружный диаметр обечайки DH= De+ 2s = 400+ 2-37,5= 475 мм. Проверим напряжения в стенке обечайки с учетом температурного перепада по толщине стенки. Коэффициент толстостенности обечайки й Рн _ 0,475 - *- De + 2CK 0,4 + 20,002 ' Температурное напряжение на внутренней поверхности стенки определяем по формуле (15.64) «J=- /1 2Р2 \ V In Р р2 - I ) X 2(1—ц) \1пр р2 18-Ю-6-1,55-105 (470 — 490) 2(1-0,3) 2 1,1752 X \1п1,1 '-1 ) ,175 1,175s- = (—39,8) (—1,21) = 48,1 Мн/м2 (481 кгс/см2). Температурное напряжение на наружной поверхности стенки определяем по формуле (15.65) X 2 (1 — ц) \ In P р2 — 1 18-Ю-8-1,55-106 (470 — 490) 2(1—0,3) ? V 175 1,175а —1 ) )- X \ In I. = (—39,8),0,71 = —28,2 Мн/м2 (—282 кгс/см2). Суммарное напряжение на внутренней поверхности стенки при внутреннем давлении определяем по формуле (15.66) 1,73рР* + о? = 1,73-15-1,1752 (Р2-1)Фи ' "(_ (1,1752-1)1 = 142,6 Мн/м2 (1426 кгс/см2), 48,1 = „500 140 что > -TY~ = -f^ = 127 Мн/м2 (1270 кгс/см2) 1,1 1,1 и, следовательно, недопустимо.
428 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Поэтому, полагая температуры t"m и t"cm неизменными, увеличиваем толщину стенки обечайки до s = 40 мм и производим проверку напряжений заново: DH = 0,4 + 2-0,04 = 0,48 м; 0,48 Р=, = 1,19; 0,4+20,002" «!=<-**> (iiir-W?r) = = (—39,8) (—1,07) = 42,6 Мн/м2 (426 кгс/см2); 2 '? - <~39'8» (тпл т)- ,19 1,192 = (—39,8) 1,0 = —39,8 Мн/м2 (—398 кгс/см2); 1 74.1Я. 1 1Q2 0е = | 19а_Д" +42,6 = 130,1 Мн/м2 (1301 кгс/см2), что —127 Мн/м2 (1270 кгс/см2) с превышением на 2%. Определим суммарное напряжение на наружной поверхности стенки при внутреннем давлении по формуле (15.66) 1,73р + с?=- 1,73-15 ! + (-39,8) = (Р*-1)ФШ ' (1,192-1) = 22,6 Мн/ж2 (226 кгс/см2), что -С 127 Мя/ж2 (1270 кгс/см2). Суммарное напряжение сжатия на наружной поверхности стенки при наружном давлении определяем по формуле (15.68) тя . Рн (Р2 + 1) с (Р3~1)ФШ н_ 6(1,192 + 1) . 30о, °t - (1Д92_1)1 ( ЗЭ'8> = 74,6 Мн/м2 (746 кгс/см2), что <127 Л4н/ж2 (1270 кгс/см2). Суммарное напряжение сжатия на внутренней поверхности стенки определяем по формуле (15.69) ■у, _ 2Р«Р2 с (Р2-1)ФШ 2.6-1.192 •42,6 = • (1,192—1)1 = —1,7 Мн/м2 (—17 кгс/ли2), что <127Мн/ж2 (1270 кгс/см2). Здесь знак минус показывает, что напряжения на внутренней поверхности стенки растягивающие, а не сжимающие. Проверим условие (15.70): при внутреннем давлении 0,5 (а" + а") = 0,5 (130,1 + 22,6) & «=* 76,4 Мн/м2 (764 кгс/см2), что <аа = 104 Мк/ж2 (1040 кгс/см2); при наружном давлении 0,5 (о* + о?) = 0,5 (-1,7 + 74,6) « «ss 36,5 Л1я/ле* (365 кгс/см2), что также <0"<дэ = 104 Мн/м2 (1040 кгс/см2). Обечайки литые Литые цилиндрические обечайки из пластичных материалов в химическом аппаратостроении применяются значительно реже, чем сварные, свальцованные из листового проката. Недостатком литья является его металлоемкость. Запасы прочности при одинаковых материалах для литья берут больше, чем для проката. Кроме того, номинальную расчетную толщину стенок необходимо увеличивать за счет значительной дополнительной прибавки Сд, обусловленной технологией изготовления литых обечаек и трудностью осуществления качественного тонкостенного литья. Однако для хрупких конструкционных материалов литье является единственной технологией изготовления. Наибольшее распространение в химическом аппаратостроении из числа хрупких конструкционных материалов имеют чугуны, сосуды из которых применяются для избыточного 5 : Ж Б Рис. 15.17. Основные типовые конструкции вертикальных литых цилиндрических овечаек (корпусов) химических аппаратов давления обычно не выше 0,6 Мн/м2 и температуры не выше 250°С. Такого рода аппараты часто с внутренней стороны подвергаются эмалированию, гуммированию и т. п. Литая химическая аппаратура применяется преимущественно вертикального исполнения и, как правило, снабжается отъемными крышками. На рис. 15.17 показаны основные типовые конструкции литых цилиндрических обечаек (корпусов), выполняемых заодно с днищем. Левая сторона каждого типа представляет обычный вариант, а правая — с рубашкой. Тип / применяется для колонных аппаратов, собираемых из таких обечаек (царг), остальные типы — для разного рода емкостной аппаратуры. Литые обечайки (корпуса) следует конструировать, как правило, по базовому De. С внутренней стороны они могут выполняться как с механической обработкой, так и без нее. Обработка внутренней поверхности требуется в основном в тех случаях, когда она подлежит какому- либо защитному покрытию (эмалированию, гуммированию и т. д.). Снаружи литые обечайки обычно не обрабатываются. Отверстия в литых обечайках (корпусах) необходимо укреплять. Конструкцию и расчет укрепления отверстий см. в гл. 18. Номинальная расчетная толщина стенки литых обечаек, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением, а также подверженных дополнительным внешним нагрузкам, определяется по формулам, приведенным выше для вальцованных обечаек*. Толщина обечаек (с учетом прибавок) определяется по формуле (15.10). Выбор прибавки С см. в гл. 14. При этом * При расчетах для хрупких материалов условно можно принимать о"' а; 0,5а*.
ОБЕЧАЙКИ 429 следует иметь в виду,, что величина дополнительной прибавки Сд для литых обечаек на допускаемую погрешность по толщине стенки при изготовлении определяется по формуле (15.59), в которой значения Ай и Ан рекомендуется принимать по 9-му кл. точности, а Др>3 мм. Величину прибавки С0 на округление размера рекомендуется принимать исходя из округления расчетного диаметра DH в большую сторону до размера, оканчивающегося на 5 или 0 в мм. Толщина стенок обечаек аппаратов, работающих под наливом и атмосферным давлением, выбирается по конструктивным и технологическим соображениям с последующей проверкой, в случае необходимости, их прочности и устойчивости. В любом случае толщину стенок литых обечаек s рекомендуется принимать: для сталей s ^ 8 мм; для цветных металлов и сплавов s^= 6 мм; для чугунов s^ 12 мм; для кварцевого стекла s^Qmm. 15.2. КОРОБЧАТЫЕ ОБЕЧАЙКИ Коробчатая форма обечаек в химическом аппарато- строении по сравнению с цилиндрической получила значительно меньшее распространение как относительно материалоемкая и более сложная в изготовлении. Однако в ряде случаев, определяемых химико-технологическими требованиями, бывает необходимо конструи- f >fe сварные швы в стенках следует располагать в местах, отстоящих от любого их края на V4 расстояния между противоположными краями (укрепляющими ребрами, фланцами и т. п.); П Рис, 15.18. Сопряжение под углом плоских прямоугольных стенок: / — для стенок из листов R > 5s; для литых стенок R > 2s; II — допускаемое для сварных аппаратов, работающих под наливом ровать аппараты коробчатой формы. При этом область применения их большей частью ограничивается избыточным давлением среды в аппарате не более 3,0 Мн/м2. Коробчатые обечайки образуются сопряжением четырех прямоугольных стенок. Такие стенки в виде отдельных элементов узлов и деталей в химической аппаратуре встречаются сравнительно часто. Поэтому соображения по конструированию и расчету прямоугольных плоских стенок и коробчатых обечаек, независимо от материала и способа их изготовления, являются общими. Коробчатые обечайки изготовляются из листового проката с помощью сварки, а также литыми. Конструкция сопряжения под углом отдельных плоских прямоугольных стенок показана на рис. 15.18, а основные типовые конструкции коробчатых обечаек (корпусов) химических аппаратов — на рис. 15.19. Левая сторона каждого типа представляет собой вариант с ограничением обечайки фланцами, а правая — с ограничением днищами. При конструировании коробчатых обечаек и их элементов надлежит руководствоваться следующими основными положениями: размеры отдельных плоских прямоугольных стенок, по возможности, следует выбирать малыми; при значительных размерах плоских прямоугольных стенок их целесообразно укреплять ребрами; для сварных обечаек сварка элементов плоских стенок из листового проката (особенно для аппаратов, работающих под давлением) должна быть только стыковой, вне зоны плавного перехода по радиусу; Рис. 15.19. Основные типовые конструкции коробчатых обечаек химических аппаратов: / — сварные; // — литые отверстия для труб, лазов и т. п. в аппаратах, подверженных избыточному давлению, по швам делать не рекомендуется. Отверстия необходимо укреплять. Конструкцию и расчет укрепления отверстий см. в гл. 18. -Л J ~ -о *—> —]г *о .. ' Ъ Ь J]_ ъль ! а Рис. 15.20. Основные схемы укрепления прямоугольной плоской стенки ребрами: / — поперечное расположение ребер; // — продольное расположение ребер; /// — поперечное и продольное расположение ребер Укрепление плоских стенок ребрами позволяет снизить их толщину и сделать эти стенки значительно более жесткими, что особенно важно для аппаратов, работающих под избыточным давлением или вакуумом. На рис. 15.20 показаны основные схемы укрепления прямоугольной плоской стенки ребрами, которые обычно располагаются снаружи стенки. Схема укрепления стенки ребрами и расстояние между ними определяются конструктивными соображениями. Предпочтительнее рИс. 15.21. Попереч- укреплять стенки ребрами, разме- ное сечение укре- щаемыми параллельно меньшей ££5S™P5$£o3E стороне прямоугольной стенки. Ной литой стенки; Типовые поперечные сечения Лр = 5sp; /?>0,5sp.
430 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ укрепляющих ребер и соединение их с прямоугольной стенкой из листового проката см. на рис. 15.5. Для литых обечаек применяются ребра, как правило, прямоугольного поперечного сечения (рис. 15.21). Расчет коробчатых обечаек, работающих под внутренним или наружным давлением Расчет таких обечаек с достаточной для практики точностью рекомендуется производить по упрощенной методике, рассматривая каждую из четырех прямоугольных плоских стенок, из которых образуется обечайка, как пластину (гладкую или укрепленную ребрами), равномерно нагруженную избыточным давлением р или рн. Последовательность конструирования и расчета прямоугольной плоской стенки в этом случае следующая: устанавливается возможность укрепления стенок ребрами и в случае наличия такой возможности выбирается из конструктивных соображений схема расположения укрепляющих ребер и расстояние между ними; расчетом определяется толщина гладкой прямоугольной плоской стенки (при отсутствии ребер) или ее элемента, ограниченного ребрами; расчетом определяется предварительный момент сопротивления укрепляющего ребра исходя из условия воспринятия одними ребрами (без учета наличия плоской стенки) половины всей нагрузки на плоскую стенку *; по определенному расчетом моменту сопротивления ребра выбирается его поперечное сечение; определяется момент сопротивления составного поперечного сечения ребра с частью стенки, приходящейся на одно ребро; проверяется максимальное изгибающее напряжение в ребрах, которое должно быть в пределах (1-М.1) аид. В случае невыполнения последнего условия, размеры укрепляющих ребер необходимо соответственно изменить или пересмотреть схему расположения ребер и расстояние между ними, произведя расчет заново. Номинальная расчетная толщина гладкой прямоугольной плоской стенки или ее элемента s' в м (см), ограниченного ребрами исходя из их прочности определяется по формуле e' = *Al/-£-, (15-71) где Ь — меньшая сторона прямоугольной плоской стенки или ее элемента, ограниченного ребрами, в м {см); ,K — f[~r-)—коэффициент, зависящий от способа закрепления стенки или ее элемента по периметру (I — большая сторона прямоугольной стенки или ее элемента). Значения коэффициента К следует брать по графику рис. 15.22, построенному по табличным данным [183] для конструкционных материалов, имеющих величину коэффициента Пуассона Ц «s 0,3. Плоские прямоугольные стенки и их элементы считаются жестко.закрепленными по краям при наличии на них фланцев, укрепляющих ребер и других аналогичных деталей, а также при сопряжении стенок под углом при условии, что конструкция и размеры этих деталей удовлетворяют требованиям жесткости согласно расчету. Толщина стенки с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). * Данное условие рекомендуется как прикидочное с последующей проверкой правильности его при определении максимального напряжения в ребрах, рассматривая работу последних совместно с плоской стенкой. Предварительный расчетный момент сопротивления укрепляющего ребра W' в м3 (ел3), считая его как балку на двух опорах, нагруженную половинным (см. выше) расчетным давлением р или рн по площади, соответствующей части прямоугольной стенки, приходящейся на одно ребро (см. рис. 15.20), определяется по формулам: для укрепления по схеме / (15.72) W = - " ЖОид ' для укрепления по схеме // (15.73) для укрепления по схеме /// — для поперечных ребер ">=& (15-74> а для продольных ребер " 4Каид > (15.75) где К — коэффициент, зависящий от способа закрепления ребра на опорах; при жестком закреплении К = = 12; при нежестком закреплении /С = 8. 0,7 06 0,5 0,4 03 1_ |~ 1 '/,' f / Я/- ■+-4-4 f / / / / f i 1 /' '1 / ■ ' ] :^*Г"~ ' о ^ ' ' L л—' -*— : ! i_ ^ ! "-"""Т" Г.? 14 1,6 18 2.0 3,0 4,0 l/h Рис. 15.22. Графики для определения коэффициента К в формуле (15.71): / — для прямоугольной плоской стенки, шарнирно опертой по периметру; 2 — для прямоугольной плоской стенки жестко закрепленной по периметру Формулы (15.72)—(15.75) получены из общеизвестного выражения для момента сопротивления Wp— путем Р1 подстановки в него значений Ми = ~^-,Р (выраженного через р) и соответствующей длины ребра. Выбор профиля и размеров поперечного сечения ребер следует производить в зависимости от технологии изготовления и величины W'. В частности, для прямоугольного сечения ребра при рекомендуемом отношении толщины его к высоте 1 : 5 номинальная расчетная толщина ребра s' в м (см) определяется по формуле :0. ,62-}/ w. (15.76)
ОБЕЧАЙКИ 431 Формула (15.76) получена из общеизвестного выражения момента сопротивления для прямоугольного сечения W = —=— путем подстановки в него значении о = s_ о v и h— 5s . Толщина ребра с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Выбор прибавок см. в гл. 14, а также в настоящей главе—для цилиндрических вальцованных и литых обечаек. При применении в качестве ребер сортового проката (профилей |_> С, Т и др.) номер соответствующего профиля выбирается с моментом сопротивления ближайшим большим расчетному Wp и с учетом двусторонней прибавки на коррозию. Рис. 15.23. Поперечное сечение элемента плоской прямоугольной стенки с укрепляющим ребром. Для поперечных ребер х=1; для продольных ребер х = Ь (см. рис. 15.20) «V = Момент сопротивления составного поперечного сечения ребра с частью стенки Wpc в м3 (см3), приходящейся на одно ребро (рис. 15.23), определяется по формуле Jp+Je + Fp (0,5Ap - у)! + Fc[y + 0,5 (s - Ск)]2 (15.77) где Fp — площадь принятого поперечного сечения ребра, за вычетом площади, образованной прибавкой на коррозию, в м2 (см2); Fc — площадь принятого поперечного сечения части плоской стенки, приходящейся на одно ребро, за вычетом площади, образованной прибавкой на коррозию, в м2 (см2); Jр — момент инерции площади Fp относительно оси, проходящей через центр тяжести ее параллельно стенке, в м* (см4); Jc — момент инерции площади Fc относительно оси, проходящей через центр тяжести ее параллельно стенке, в л* (см*); у — расстояние от стенки до центра тяжести площади составного поперечного сечения в м (см). В формуле (15.77) Fc в м2 (см2) и у в м (см) имеют следующие значения: (15.78) Fe = х (s — Ск); Fphp — Fc(s- Ск) 2(FP + FC) (15.79) Толщина гладких прямоугольных плоских стенок обечайки, имеющих разную ширину, обычно принимается одинаковой исходя из расчета для наибольшей. При укреплении стенок обечайки ребрами последние целесообразно располагать так, чтобы наименьшие по величине расстояния между ними (/ и Ь) были бы во всех стенках примерно одинаковыми. Максимальные напряжения на изгиб в укрепляющих ребрах аи в Мн/м2 (кгс/см2) должны отвечать следующим условиям: при укреплении по схеме / он = ВЧр KW, рс 'Л Лайд* (15.80) при укреплении по схеме // L2bp Ой- KW, рс U о-ва" (15.81) при укреплении по схеме /// в поперечном направлении , ои = ВЧр ЛЛоид*; 2KWpc в продольном направлении L2bP ^,, , 2KWpc (15.82) (15.83) Формулы (15.80)—(15.83) получены из общеизвестного , Ми выражения напряжения на изгиб аи= ~= путем подстановки в него значений Р1 Mur^—jf-, P (выраженного через р) и соответствующей длины ребра. Пример 15.7. Определить толщину стенок литой коробчатой обечайки и поперечное сечение укрепляющих ребер (расположение ребер по схеме ///, рис. 15.20) аппарата, работающего под внутренним давлением, по следующим данным (рис. 15.24): материал обечайки — сталь 20Л (of =400 Мн/м2; 1S0—200 Мн/м2), литье обыч- качества; внутренняя среда — газ; Ск = 2 мм; р = 1 Мн/м2 (10 кгс/см2); fc=150°C; В=0,Ьм; В1= = /= 0,3 м; Я= 1,2 м; Ь = Ьх = 0,15 м; обечайка с надежно укрепленными отверстиями; Т] = 1. Номинальное допускаемое напряжение для стали о т ного (Vй V ь в - л J \. 4i Рис. 15 24. К примеру 15. 20Л по пределу прочности определяем по формуле (14.4) 400 оя = 3,6 = 111 Мн/м2 (1110 кгс/см2). Номинальное допускаемое напряжение по пределу текучести определяем по формуле (14.5) o-V, = -Цл = _|Ю. = 95 Мн/м2 (950 кгс/см2). Последнее как меньшее является расчетным. Окончательно допускаемое напряжение принимаем по формуле (14.11) аид = а*ат| = 95>1 =95 Мн/м2 (950 кгс/см2). Производим расчет прямоугольной плоской стенки. * Повышение допускаемого напряжения на 10% о<"ко- мендуется, учитывая приближенный (в сторону запасав метод расчета.
-432 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Отношение длины к ширине отдельных плоских элементов стенки 1/Ь — 2. Считая элемент стенки жестко закрепленным по периметру, находим величину коэффициента К для 1/Ь = 2 по графику рис. 15.22, К = 0,5. Номинальную расчетную толщину стенки определяем по формуле (15.71) = 7,75-10-3 м = 7,75 мм. Толщину стенки, с учетом прибавок, определяем по формуле (15.10), приняв прибавку на округление размера С0 = 2,25 мм, s = s'+ Ск+ С0 = 7,75 + 2 + 2,25 = 12 мм. Производим расчет укрепляющих ребер. Считая закрепление ребер на опорах жестким, определяем предварительные расчетные моменты сопротивления укрепляющих ребер по формулам (15.74) и (15.75): для поперечных ребер ВЧр 0,62-0,3-1,0 W = ■ р 4КОид 4.12-95 23,7-10~6 м3; для продольных ребер НЧр W =- 1,2^0,15-1,0 i7ilQ-BM2 4-12-95 -4/,4Ш м Выбираем ребра прямоугольного сечения с отношением толщины к высоте его 1 : 5. Номинальные расчетные толщины ребер определяем по формуле (15.76): для поперечных ребер s'p = 0,62 j/~W'p = 0,62 }Аз,7- Ю-6 = = 17,8-Ю-3 ж = 17,8 лш; для продольных ребер s'p = 0,62 frj = 0,62 у 47,4- Ю-6 = = 22,4-10~8 м = 22,4 мм. Находим номинальные расчетные площади поперечного сечения ребер: для поперечных ребер F'p = sptip = 5 (s'pf = 5- 0.01782 =15,8- Ю-4 м1; для продольных ребер Fр - 5 (s'pf = 5-0.02242 = 25- Ю~4 м2. Находим моменты инерции номинальных расчетных площадей поперечного сечения ребер относительно оси, проходящей через центр тяжести их, параллельно стенке: для поперечных ребер ,- s'P{k'p)3 12Sfo)4 ,125-0,0178* Р 12 12 = 104,5-Ю-8 ж*; для продольных ребер 12 ™ (°рУ 12 125 0,0224* 12 = 260 10 '-» ж4. Находим площади поперечных сечений части плоской стенки, приходящейся на одно ребро, по формуле (15.78): для поперечных ребер Fc=l(s — С„) = 0,3 (0,012 — 0,002) = = 30-10"* мг\ для продольных ребер Fc = Ь (s — Ск) = 0,15 (0,012 — 0,002) = = 15-10-* л2. Находим моменты инерции площадей Fc относительно оси, проходящей через центр тяжести их, параллельно стенке: для поперечных ребер _ l(s~CKf 0,3(0,012 —0.002)3 J с j2 - i2~ = 2,5-Ю-8 ж*; для продольных ребер , b(s — CK)3 0,15(0,012 —Q.002)3 12 ~~ 12 = 1,2510-« м*. Находим расстояния от стенки до центра тяжести площади составного поперечного сечения по формуле (15.79): для поперечных ребер 1/ = 4F'p+Fc) 15,8-10-*-5-0,0178 —30-10~*(0,012 — 0,002) ~~ 2 (15,8-10-*+ 30-10-*) = 0,012 м; для продольных ребер KHP-Fe(*-CK) у = - 4FP+Fc) 25 • 10-* ■ 5 - 0,0224 — 15 ■ 10~« (0,012 — 0,002) 2(25-10"*+15-10-*) = 0,0331 м. Находим моменты сопротивления составных поперечных сечений ребра с частью стенки, приходящейся на одно ребро, по формуле (15.77): для поперечных ребер Jp + Jc + FP(^h'P-yf + w _ + Fc [у + 0,5 (s-CK)]* ' pc- hP-y 104,5- Ю-» _j_ 2,5.10-е _)_ 15j8.10-4 x X (0,5-5-0,0178 —0,012)2 + + 30- Ю-* [0,012 + 0,5 (0,012 — 0.002)]2 5-0,0178 — 0,012 = 42,6-10-» m3;
ОБЕЧАЙКИ 433 для продольных ребер j; + Jc+ F'p(0,Sh'p~yf + ,f/ +^1У + 0.5(»-С«)]' Wpc— —, - — ЛР—у 260- Ю-8 + 1,25- Ю-8 + 25-10-* X X (0,5-5-0,0224 — 0.0331)2 + + 15- Ю-4 [0,0331 + 0,5 (0,012 — 0.002)]2 ~~ 5-0,0224 — 0,0331 = 77,5-10-в м3. Определяем максимальные напряжения на в укрепляющих ребрах: в поперечных ребрах — по формуле (15.82) ВЧр 0,62-0,3-1,0 _ а"~ 2KWpc ~ 2-12-42,6-10-е - = 105,5 Мн/м* (1055 кгс/см2). а) изгиб Номинальную расчетную толщину плоской прямоугольной стенки или ее элемента s1 следует определять по формуле (15.71), в которой вместо р рекомендуется подставлять гидростатическое давление столба жидкости, действующее в нижней части рассчитываемой стенки (или ее элемента). Толщина стенки с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). В любом случае толщину стенки из кор- розионностойких металлических и неметаллических материалов рекомендуется принимать не менее 3 мм. Укрепление стенок ребрами целесообразно производить в тех случаях, когда больший размер стенки превышает 0,6—0,8 м, причем располагать ребра рекомендуется параллельно меньшей стороне прямоугольной стенки. Чаще всего стенки укрепляются вертикальными реб рами, располагаемыми на равном расстоянии друг от друга. При укреплении стенок горизонтальными ребрами их рационально размещать, исходя из условия равномерной нагрузки на ребра (на равных расстояниях друг от друга). Число таких ребер по высоте стенки практически более трех применять не требуется. £ // / / b tu Is ^ *— Pi p* ^\] ^x -*- n •^ '1 , Рис 15 25. Рекомендуемое размещение укрепляющих горизонтальных ребер на вертикальных прямоугольных плоских стенках, подверженных гидростатическому давлению; а — при одном рере; б б — при двух ребрах; в — при трех ребрах что <=> 1,1 оид = 1,1 -95 = 104,5 Мн/м* (1045 кгс/см2); в продольных ребрах — по формуле (15.83) _ L4p _ 1,22-0,15'1,0 _ СТ"_ 2/CUV ~ 2-12-77,5.10-» ~ = 116 Мн/м* (1160 кгс/см*), что превышает (на 11%) 104,5 Мн/м2. Поэтому окончательно принимаем сечение ребер: поперечных 18X90 мм, продольных 23 X 115 мм. Расчет обечаек, работающих под наливом и атмосферным давлением Расчет таких обечаек сводится к определению толщины плоских прямоугольных стенок или их элементов, образующих обечайку, исходя из условия прочности их против гидростатического давления столба жидкости, к выбору профиля и числа укрепляющих ребер, а также к определению поперечного сечения последних. Емкости или баки коробчатой формы, рабртающие под наливом, применяются в качестве кожухов для погружных трубных холодильников и конденсаторов, для хранения различных жидкостей и тому подобных аппаратов. Емкость такого рода аппаратов обычно не превышает 100, реже 200 ж3. 28 А. А. Лащинский и А. Р. ТолчинсКий На рис. 15.25 показано рекомендуемое размещение горизонтальных укрепляющих ребер, исходя из равномерной нагрузки на них гидростатического столба жидкости в аппарате. При одном укрепляющем ребре (рис. 15.25, а) размещать его по высоте следует по центру тяжести прямоугольного треугольника с катетами р1 и Нм — h^. Для нахождения рх и Лх составим два уравнения: >Рж" — ^=±-рг(Нж-к i); Рж Pi Ям -Ai (1) (2) Решая совместно эти уравнения, получим: hy = = 0,184 Нж; рг= 0,816 рж, откуда Я, =Ai + Я* И п ■К __ нж + 2Аг 3 2-0,184Яж = 0.456Я,, (15.84) При двух укрепляющих ребрах (рис. 15.15, б) размещать их по высоте следует по центрам тяжести: трапеции
434 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ с параллельными сторонами р, в pt и прямоугольного треугольника с катетами р2 и Нж — ht. Для нахождения plr ps, Ai и А2 составим четыре уравнения: 2 Рж + рг ht=-L (ft + ft) (ft.-/ii); (1) 2_£ь+аА1=-|.А(Яж. Л8); Рае Яае Рж Нж Pi Нж— hy Рг Нж —ht (2) (3) (4) Решая совместно эти уравнения, получим: Лх = = 0,105ЯЖ; Н2 = 0,37НЖ; рг = 0,895рж; pi = 0,63pM» откуда hj — hj ш Pi + 2p2 = 3 Pi + P» tf/ = Ai-r : 0,105ЯЯ 0,37 — 0,105 „ 0,895+2-0,63 3 ж 0,895 + 0,63 ~~ = 0,23ЯЖ; (15.85) Hll=h%-\ "ж —"г л ojtf I "ас — у,о7"ж = 0,58ЯЯ (15.86) При трех ребрах (рис. 15.25, в) размещать их по высоте следует по центрам тяжести: трапеций с параллельными сторонами pj и р„ р2 и р3 и прямоугольного треугольника с катетами р9 и Нж — Л3. Для нахождения рХ1 р2, р3, Лц Ла и А3 составим шесть уравнений: 2 РЖ + Pi hl=s^. {pi + ft) (ft, - ft,); (1) (Рз + Рз) (Л з - A») = -у (Pi + Рг) (As — AJ; (2) 2_Pje+£lAi Ряс Рз (#s —A3); "ж Рж Нж Рж Pi Нж- Р2 Нж Рз Ai.' А2 ' я» (3) (4) (5) (6) Решая совместно эти уравнения, получим: Ах = -=0,074ЯЯС; Н2 = 0,ШНж; й„ = 0,466/^; рх = = О.Эгбрас; р2 = 0,756р;ж; р, = 0,534рзю, откуда м ь I А2 — Аг Pi + 2р2 ' 3 Pi + Рг „„„„ , 0,244- 0,074 „ 0,926+2-0,756 = 0,074ЯЖ + з пж 0926 + 0>75б - = 0,157ЯЖ; (15.87) Н„ h л. h3 — ht Рг + 2p3 3 Рг + Рз _пш« , 0,466- 0,244 „ 0,756+2-0,534 - 0,244ЯЖ + - Нж 0756 + 0j534 = = 0,349НЖ; (15.88) "///=*,+ ^Ц=^ = отНж + ЯЖ-0,466ЯЖ = = 0,644Яае. (15.89) Количество горизонтальных ребер рекомендуется применять в зависимости от высоты столба жидкости Н* в аппарате в м: Без ребер при Нж<£0,6 Одно ребро » Нж>0,6 до 1,5 Два ребра » Нж>1,5 » 2,5 Три » > Нж>2,5 При укреплении стенок обечайки (для аппаратов, работающих под наливом при атмосферном давлении) вертикальными ребрами для простоты расчета обычно принимается, что вся нагрузка от гидростатического давления воспринимается одними ребрами (без учета стенки). Такое допущение идет в запас расчета, и при относительно больших моментах сопротивления (№р^50-10~* ж3) ребер увеличение прочности ребра, считая его совместно с элементом стенки, бывает незначительным. При небольших моментах сопротивления ребер расчет их рекомендуется производить по упрощенной методике, приведенной выше для расчета коробчатых обечаек, работающих под давлением. Расчет вертикальных ребер на всю гидростатическую нагрузку производится следующим образом. Общая нагрузка от гидростатического давления на элемент плоской стенки Р в Мн (кгс), действующая на одно ребро, Р = \ржНж1, (15.90) где Ряс = ЯРясЯ^Ю" ' ** — максимальное гидростатическое давление в нижней части аппарата в Мн/м2; Нж — высота столба жидкости в аппарате в м (см); I — расстояние между осями ребер в м(см). Максимальный изгибающий момент Ми в Мн-м (кгс'см), действующий на ребро, считая его как балку, свободно лежащую на двух опорах и нагруженную силой Р (по треугольнику) Ми= 0,№РНж. (15.91) Расчетный момент сопротивления ребра Wp в ж3 (еж3) w> Ми_ (15.92) р вид ' где вид — допускаемое напряжение на изгиб для материала ребра в Мн/м2 (кгс/см2). Расчетный момент сопротивления вертикального ребра можно определять непосредственно по следующей формуле, подставив в (15.92) значения Ми и Р из (15.91) и (15.90), 0,064- 10-"gp//3ft*** W' = ^ . (15.93) " Оид * Имеются в виду жидкости с Рж < 1,5* 10* кг/м'. *■* При общепринятой системе единиц рж = УжНж кгс/tM*. *** При общепринятой системе единиц W„ = ** - v °ub
ОВЕЧАЙКИ 438 Расчет горизонтальных укрепляющих ребер производится следующим образом. Общая нагрузка от гидростатического давления на элемент плоской стенки шириной Ь в м (см) Р в Мн (кгс), действующая на любое одно ребро (при размещении их согласно рис. 15.25), зависит от количества ребер: при одном ребре Р = -^ТРЛНж-К)Ь, (15.94) где значения р1 и ht см. выше для рис. 15.25, а; при двух ребрах Р = ±-р2(Нж-112)Ь, (15.95) где значения р2 и h2 см. выше для рис. 15.25, 6, при трех ребрах Р = -^-Рз(Нж-Ь3)Ь, (15.96) где значения р3 и Л3 см. выше для рис. 15.25, Ь. Максимальный изгибающий момент Ми в Мн-м (кгс-см), действующий на ребро, считая его как балку, свободно лежащую на двух опорах и равномерно нагруженную силой Р, М„=-^-. (15.97) Тяги между противоположными стенками обечайки, воспринимающие нагрузку от верхних опор вертикальных ребер, в сварной аппаратуре можно выполнять из сортового проката, фасонного или круглого сечения. Последние принимаются диаметром не менее 16 мм. Пример 15.8. Определить толщину стенок сварной коробчатой обечайки и поперечное сечение укрепляющих ребер для аппарата, работающего под наливом, по следующим данным (рис. 15.26): материал обечайки — сталь марки Ст.З, оид= 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2); обечайка внутри гуммирована (Ск = 0); среда — жидкость рж = = 1,3-103 кг/м3 (уж = 1,3- Ю-3 кгс/см3); tc = 20° С; L = = 6 ж; В = 2,4 м; Я = 3,2 м; Ь=\,1м\ Нж=3м; г,= 1. Расчетное (гидростатическое) давление в нижней части аппарата (при рс = 0) определяем по формуле (14.1) Рж= Рс + ёРжНж-Ю-6= 0+ 9,81-1,3-103-3,0-10-* » *=* 0,039 Мн/м2 (0,39 кгс/см2). *L ■>*: 1 1 ^ 1 * ш L Расчетный момент сопротивления ребра определяется по формуле (15.92). Его можно определять в зависимости от количества горизонтальных ребер непосредственно по следующим формулам, подставив в (15.92) значения Ми и Р из (15.97), (15.94), (15.95) и (15 96): при одном ребре от-\о-'§Ржнж(нж-^)ь2 * Оид при двух ребрах *Р = 0,0394 ■ 10-^ржНж (Нж — h2) Ъ2 _ Оид при трех ребрах т' = 0.0333- Ш-^(>ЖНЖ (Нж — ft,) Ь2 ™ р . Оид (15.98) (15 99) (15.100) Опорами вертикальных ребер являются днища корпуса. При открытой сверху обечайке верхние борта прямоугольных стенок необходимо соответственно укрепить или предусмотреть тяги в местах ребер между противоположными стенками, воспринимающими нагрузку от верхних опор ребер. Величина этой нагрузки Р0 в Мн (кгс) определяется по формуле р -L- (15.101) где Р — общая нагрузка, действующая на одно ребро, определяемая по (15.90), в Мн (кгс). Опорами горизонтальных ребер являются перпендикулярные стенки обечайки или вертикальные ребра. Расстояния между осями вертикальных ребер рекомендуется выбирать в пределах 0,6—1,2 м. * При общепринятой системе единиц в числителе вместо 10 gpac подставляется у 28* I I I I Рис. 15 26. К примеру 15.8 Положение по вертикали горизонтальных ребер определяем по формулам (15.87), (15.88) и (15.89): #! = 0.157Я-Ж = 0,157-3 = 0,471 м; Я2 = 0,349ЯЯС= 0,349-3= 1,047 ж; Я3 = 0,ШНЖ = 0,644-3 = 1,932 м. Производим расчет прямоугольных плоских стенок обечайки. Определим высоту отдельных элементов стенок между осями горизонтальных ребер при общей одинаковой ширине элементов стенок 1,2 м (между осями вертикальных ребер): для первого (снизу) элемента Я/ = Ях = ©,471ж; для второго элемента Нц = Я2 — Ях = 1,047 — —0,471 = 0,576 м; для третьего элемента Нц/— Я3 — Н2 = 1,932— —1,047= 0,885 м; для четвертого элемента Яд/ = НЖ — Я3 = 3,0 — —1,932= 1,068 ж. Считая элементы стенок жестко закрепленными по периметрам, находим величину коэффициента К для каждого из них по графику рис. 15.22 в зависимости от соотношения сторон в элементе: Для первого при отношении сторон 1,2 - 0,471 = =f 2,55 К/=0,5 Для второго при отношении сторон 1,2 : 0,576 = = 2,08 Для третьего при отношении сторон 1,2 ; 0.885 = К7/=0,5 = 1,36 Для 1.2 К, четвертого при 1,068 = 1,125 . . отношении сторон /// -«, \г Klv=o,t «
436 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Определим гидростатическое давление в нижней части каждого из элементов: р1 = рж = °'039 Мн1м% (°'39 хгф^У, "Л Н'ж— #1 3,0 — 0,471 3,0 0,039 = = 0,0329 Мн/м2 (0,329 кгс/см2); Нж — Н2 _ 3,0 — 1,047 , Рщ- нж рж~ з,о = 0,0254 Мн/м2 (0,254 кгс/см*); PJV = - Ни, Но -Яз_ = 3'°~''932 0,039 = с *с 3,0 = 0,0139 Мн/м2 (0,139 кгс/см*). Номинальную расчетную толщину элементов стенки определяем по формуле (15.71): = 3,93- Ю-3 м = 3,93 мм; = 4,41.10"3 jh = 4,41 мм. = 4,92 siv ~ kivhiv у = 4,92-10-3 м = 4,92 лш ~Р^ = 0,328-1 = 3,49-10"3 м = 3,49 лш. ,068 У* Толщину всех элементов стенок с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) для наибольшей номинальной толщиныSjh, выбрав прибавку на округление размера до ближайшего большего по сортаменту [С0 = 0,08 мм s = s'IU + С0 = 4,92 + 0,08 = 5 мм. юмент сопротивления вер формуле (15.93) . 0,064-Ю^рЛ Расчетный момент сопротивления вертикального ребра определяем по формуле (15.93) W„ вид 0,064- 10-в-10-1,3- Ш3-33-1,2 140 = 192-Ю-6 м3. Выбираем ребра из Т № 20 — Wx = 184 еж3, ГОСТ 8239—56. Расчетный момент сопротивления горизонтального ребра определяем по формуле (15.100) W„ о.оззз ■ 1о-«а>жяж (нж—h») ь2 0,0333-10-a-10-l,3-Jl03-3(3 — 1,398) 1,22 __ ~ 140 ~ = 21,4-10-в м3. Выбираем ребра из с№8-У,= 22,4 см3, ГОСТ 8240—56. 15.3. СФЕРИЧЕСКИЕ ОБЕЧАЙКИ Исходя из расхода материала наиболее экономичной формой оболочки емкости является сферическая (шаровая). Однако условия технологического процесса и трудоемкость изготовления в известной степени ограничивают применение сферических обечаек. Сферическая форма обечаек (рис. 15.27) применяется главным образом в различных шаровых емкостях большой вместимости (100 м3 и более), предназначенных для хранения и транспортирования разного рода жидкостей и газов, а также как переходная часть — от цилиндрической к конической в корпусах аппарата, например в целлюлозноварочных котлах, выдувных резервуарах и других подобного рода аппаратах. Область применения сферических обечаек, наряду с атмосферным давлением, обычно ограничивается внутренним избыточным давлением до 2,5 Мн/м* и вакуумом. Лепестки Рис. 15.27. Сферическая обечайка Технология изготовления сферических обечаек состоит преимущественно из штамповки соответствующих лепестков из листового проката с последующей сваркой их между собой встык. Размеры лепестков должны выбираться в зависимости от размеров листов, целесообразности раскроя (с наименьшими отходами), возможности штамповки, а также с обеспечением минимальной протяженности швов. При этом следует применять лепестки нормализованных полушаровых днищ с размещением их в смежных обечайках согласно [166]. Все швы должны иметь доступ для осмотра и, в случае надобности, для подварки. Отверстия для труб, лазов и т. п. по швам размещать не рекомендуется. Для обечаек, работающих под наружным давлением (при вакууме в аппарате), все отверстия должны быть полностью укреплены. Конструкция и расчет укрепления отверстий см. в гл. 18. Толщина стенки обечаек, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением, определяется расчетом, исходя из прочности и устойчивости, с учетом ограничения по температуре стенки обечайки, указанного выше для вальцованных цилиндрических обечаек. Что касается обечаек, работающих под наливом и атмосферным давлением, то толщину их стенок большей частью выбирают из конструктивных и технологических соображений с последующей проверкой, в случае необходимости, прочности и устойчивости таких обечаек расчетом. В любом случае толщину стенки (без прибавки на коррозию) стальных штампованных сферических обечаек рекомендуется принимать не менее указанных в табл. 15.9 в зависимости от большего диаметра обечайки. Допускаемые отклонения размеров и формы сферических сварных обечаек, а также допускаемое смещение кромок в сварных швах аналогичны таковым для соответствующих диаметров и толщин стенок сварных цилиндрических обечаек и полушаровых днищ, приведенных соответственно в табл. 15.4, 15.5 и в гл. 16.
ОБЕЧАЙКИ 437 Таблица 15.9 Рекомендуемые минимальные толщины (без прибавки на коррозию) стальных стенок сферических штампованных обечаек s в мм Больший диаметр обечайки S ^2000 6 >2000 до 4000 8 > 4000 до 8000 10 >8000 до 12 000 12—14 Примечание. Указанные толщины стенок обечаек при возможности коррозии их материала соответственно увеличиваются на коррозионную прибавку С Расчет обечаек, работающих под внутренним давлением Определение номинальной расчетной толщины стенки таких обечаек s' (задаваемых практически только по базовому De), исходя из прочности, рекомендуется производить по формулам, приведенным в табл. 15.10, в зависимости от величины отношения заранее известных определяющих параметров од и р с учетом коэффициента ослабления ф обечайки. Таблица 15.10 Формулы для определения номинальной расчетной толщины сферичееких (шаровых) стенок s' штампованных сварных металлических и неметаллических обечаек, работающих под внутренним давлением Ss 2,75, но <12,5 Ssl2,5 При базовом Dg ъ м DeP 4сур — Р ., овР 4аа(р (см) (15.102) (15.103) <2,75 : 0.5Д, f 2<УР 2<tyP — Зр (15.104) р — расчетное давление в аппарате в Мн/м2 (кге/см*); ад— допускаемое напряжение на растяжение для материала обечайки в Мн/м2 (кгс/см2); Данные по определению р и ад см. в гл. 14. * Получена путем преобразования условия прочности (по теории максимальных касательных напряжения) толстостенного шара, подверженного внутреннему дав- лению,■ 2 2 (Я»-*») + S', Д. Рн < Од [108], замены в нем RH на и введения коэффициента ослаб" ления ф при Од. Предлагаемый однозначный расчет в зависимости от — ф получен на основе соответствующего преобразования условия (границы) применения формулы (15.Г02) / ОН26-01-13—65 \ V Н1039—65 / Ск De :0,1. (15.105) Полагая в (15.105) С«=0 й подставляя значение s= s' из (15.105) в (15.102), получим 0,Шв или после преобразований ОД Dep 4ааф- -^-ф 2== 2,75, (15.106) что является нижним пределом применения формулы (15.102). Формулу (15.102) можно упростить в пределах допустимой погрешности расчета толщины стенки в 2% (в меньшую сторону), исключив из знаменателя р. В этом случае имеем DeP 4о-<эф — р или после преобразований Од = 1,02 РвР 2стаф Ф = 12,5, (15.107) что является верхним пределом применения формулы (15.102). Определение коэффициента ф см. в п. 15.1 для цилиндрических обечаек. Толщина стенки обечайки s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). При проверочных расчетах допускаемое внутреннее давление рд в Мн/м2 (кгс/см2) для обечаек при соблюдении условия (15.105) определяется по формуле* "■= £&-% ■ <15Л08) Расчет обечаек, работающих под наружным давлением Номинальная расчетная толщина стенки s' в м (см) таких обечаек из пластичных металлических материалов, исходя из устойчивости их в пределах упругости (при запасе на устойчивость пу = 2,6) и при допуске на овальность в любом направлении не более 0,5% от диаметра /?„, определяется по формуле ** s' = 0,73D„ у> (15.109) Толщина s стенки обечайки с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). * Получена путем преобразования формулы (15.102) и замены » ней р на рд и s' на s — CR. ** Получена путем преобразования формулы для критического давления шаровой оболочки, подверженной наружному 2Я* <s')2 давлению [108] ркр = —. с заменой в ней Rg на Цв КЗ (1-ц.2) 2 Гкр1 пурн = 2,6рк и |/"1-Дг ж 0,95.
«8 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ При проверочных расчетах допускаемое наружное давление Рнд в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по формуле* р„0^£ 1,87£: №)' .(15.110) Расчет на наружное давление обечаек из неметаллических и хрупких металлических материалов с некоторым приближением рекомендуется производить по приведенным выше формулам с введением поправки в виде множителя 2,6 . Причем этот множитель в формуле (15 109) вводится в подкоренное выражение. Значения пв = пу для разных материалов рассчитываемой обечайки см в гл. 14. 15.4. КОНИЧЕСКИЕ ОБЕЧАЙКИ Коническая форма обечаек применяется для некоторых видов аппаратов, а также как переходная часть в разного рода цилиндрических аппаратах с переменными диаметрами. Технология изготовления конических обечаек аналогична цилиндрическим (вальцовка и сварка из листового проката, ковка, литье) и зависит в основном Рис. 15 28. Основные типовые конструкции конических обечаек от материала обечайки и рабочего давления в аппарате по соображениям, изложенным выше для цилиндрических обечаек. На рис 15.28 показаны основные типовые конструкции конических обечаек химических аппаратов. Тип / представляет собой конструкцию обечайки из листового проката (без отбортоВки краев), применяемую для аппаратов, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением не более 4,© Мн/м2 при а < 10е и без давления или под_-наливом пряа^45°. Тип // представляет собой конструкцию обечайки из листового проката (с отбортовкой краев), поковки и литья (из пластичных материалов), применяемую для аппаратов, работающих под внутренним или наружным давлением при а^45°. Тип /// представляет собой конструкцию обечайки из листового проката (левая сторона) из поковки или литья из пластичных и хрупких материалов (правая сторона), ограниченную фланцами, применяемую для аппаратов, работающих под внутренним давлением, без давления и под наливом при <х<45°. • Получена путем" преобразования формулы (15 109) и замены в ней рн на рн^ и s' на s — Ск Рис. 16.29. Несимметричная коническая обечайка Кроме указанных основных конструкций, в некоторых видах горизонтальных кожухотрубных теплообменников для избыточных давлений до 4,0 Мн/м2 применяются несимметричные конические обечайки, показанные на рис. 15.29, которые изготовляются из листового проката вальцовкой при а<30°. Отверстия для труб, лазов и т. п. по швам размещать не рекомендуется. Для обечаек, работающих под наружным избыточным давлением и при вакууме, все отверстия должны быть полностью укреплены. Конструкцию и расчет укрепления отверстий см. в гл 18. Толщина стенок обечаек, работающих под внутренним или наружным давлением, определяется расчетом, исходя из прочности и устойчивости, с учетом ограничения по температуре стенки обечайки, указанного выше для вальцованных цилиндрических обечаек. Толщину стенок обечаек, работающих под наливом и атмосферным давлением, следует выбирать согласно данным, приведенным для соответствующих (по материалу и диаметру) цилиндрических обечаек. Допускаемые отклонения размеров и формы конических обечаек, а также допускаемое смещение кромок в сварных швах — те же, что и в цилиндрических обечайках. Расчет конических обечаек, работающих под внутренним и наружным давлением, см. в гл. 16 для конических днищ. BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов
ГЛАВА 16 ДНИЩА Составными элементами корпусов химических аппаратов являются днища, которые, как правило, органически связаны с обечайкой аппарата и изготовляются из того же материала. В сварной и паяной аппаратуре днища обычно привариваются или припаиваются к обечайке, в кованой и литой аппаратуре из пластичных материалов они либо представляют собой одно целое с обечайкой, либо также свариваются с ней; в литой аппаратуре из хрупких материалов днище всегда выполняется заодно с обечайкой. Форма днища определяется сопрягаемой с ним формой обечайки, химико-технологическими требованиями, предъявляемыми к тому или иному аппарату, давлением среды в нем, конструктивными соображениями и бывает эллиптической, полушаровой, сферической, конической, плоской (круглой и прямоугольной). Днищем в дальнейшем будем называть узел, деталь или элемент аппарата, который ограничивает корпус снизу *, сверху * или с боков,** неразъемно соединен с обечайкой, или аналогичный элемент корпуса, составляющий с ним одно целое. 16.1. ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ДНИЩА Одной из рациональных форм днищ в цилиндрических аппаратах (с точки зрения воспринятая давления) является эллиптичеркая. Этим объясняется широкое применение в химическом, аппаратостроении штампованных (из листового проката) эллиптических днищ. Стандартизованные и нормализованные штампованные эллиптические днища из различных металлических и неметаллических конструкционных материалов следует применять в соответствующих по материалу сварных и паяных цилиндрических аппаратах вертикального и горизонтального исполнения, работающих под внутренним и наружным избыточным давлением свыше 0,07 Мн/ма. Их возможно применять и в цилиндрических горизонтальных аппаратах, работающих под наливом и атмосферным давлением. Предусмотренные стандартами и нормалями толщины стенок штампованных эллиптических днищ ограничивают область их применения избыточным давлением в аппарате не выше 10 Мн/м*. В отдельных обоснованных случаях допускается применение эллиптических отбортованных днищ не по стандартам и нормалям при наличии специальных штампов или изготовления днищ путем ручной выколотки. В литых цилиндрических аппаратах независимо от давления рекомендуется форму днищ применять эллиптическую, за исключением нижних днищ в аппаратах вертикального исполнения, когда по условиям технологического процесса требуется выполнять их коническими. Рекомендуемые соотношения размеров эллиптических днищ показаны на рис. 16.1. В табл. 16.1—16.6 приведены основные данные о стандартизованных штампованных эллиптических днищах из стали и цветных металлов и сплавов (латуни, алюминия и меди). В табл. 16.7 приведены основные данные об эллиптических отбортованных днищах из винипласта и фао- лита. Днища, размер заготовок которых больше стандартных размеров листов, изготовляются составными из двух или трех листов (сваренных до штамповки) либо из штампованных секторов и центрального эллиптического диска с по- * Имеются в виду вертикальные цилиндрические и коробчатые корпуса. ** Имеются в виду горизонтальные цилиндрические корпуса. следующей сваркой их между собой. На рис. 16.2 показана типовая конструкция такого днища. Число секторов и диаметр центрального диска выбираются, исходя из рационального раскроя листов, возможностей штамповки, минимальной длины сварных швов и конструктивных соображений. Соединение составных частей днища между собой, так же как и присоединение днища к обечайке, осуществляется преимущественно сваркой встык. Присоединение днища к обечайке в паяной и клееной аппаратуре осуществляется внахлестку. Ни Ов \ ъЗ , \ -} 1 т U Рис. 16.1. Рекомендуемые соотношения размеров эллиптических днищ: Нв ■= = 0,25 De, но не менее 0,2 Dg; для днищ из листомго проката Ь > 2s, но не менее 25 мм Кроме указанных выше днищ для корпусов аппаратов, эллиптические штампованные днища применяются и в трубопроводах. В табл. 16.8 и 16.9 приведены основные данные для таких нормализованных днищ, применяемых в стальных трубопроводах при избыточном давлении в них до 10 Мн/м2. Толщина стенок эллиптических днищ, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением, определяется расчетом, исходя из прочности и устойчивости. Рис. 16.2. Конструкция эллиптического днища, сваренного ив отдельных штампованных частей Отверстия в эллиптических днищах, подверженных внутреннему давлению, рекомендуется укреплять, а отверстия, подверженные наружному давлению — должны быть полностью укреплены. Конструкцию и расчет укрепления отверстий см. в гл. 18. Одно отверстие в днище предпочтительно делать в центре его. При наличии нескольких отверстий расположение их должно отвечать рис. 16.3, причем большее отверстие следует располагать ближе к центру. Если в днище необходимо иметь центрально расположенное отверстие, диаметр которого больше половины диаметра днища, то рекомендуется его осуществлять с помощью обратно выгнутого перехода (по рис. 16.4). Такие отверстия не укрепляются.
*-00 COCO CO CO tOWtOtOjIO — —•— — >——'— ■—,»- — -—. .—. .—. ООО СП ф* Юр 00 СП 4*. t3/ О СО 00 S СП СП >t» СОЮ'"— О СО 00 S СП О СЛ СЛ4»-*- ОО ОО О IO ООО О О О О OOOO ОО О ООО О СП О СЛ ОСЛО ОО ОО О ,0 ООО О О О О ОООО ОО О ООО ОООО ООО ОСД О Сл Cl СЛ 01СЛО СЛ О S СП ЬЗОЧО! to О S СлЮО 4CJCJ1CO tO — О оо оо <—1[ о аоо о'Осло сл-осл о ело ел осло сл to о s oitoo 1 г < 1 О oojsos ел "— "оо\Ъ»Ъ1 "ел ел ел ел, to 1 1 г4 1 ! „4>_СО j— О _00 oi"— "сп "ю "со *. 4». СО _— О СО "sto "s "со "о со со с» **у _— Р> <0 "to"cn оо "со оо "*- "— J-1 „с Я1 s"cn ел i*. to CO -j en ел oo "s "en too сл 5,73 6,77 7,90 _оо_сг> сл^со — о jo,swcn ел "co'en о*, "со ел "соно"со оо сЭоосл о оо сп сл со to о из оо о~> ел en's t—ел о Ъ> "toolD оо оо сп ел оо ел оо iobi 1 7,00 8,14 9,38 1 li 1 1 1 ,co cJtoV- — юо -*сл со ел •— to — со *. si ОЫ" Ol сп сл 4* оо сою to •— сп о ст> оо -пело ел |— СО СО 00 Ор'СП СО 00 СП СО — 00 f- СП СП ** СПСП4*.СОСОЮ>0 — SCnSCOtOCnOCH >—COjS СЛ *> — 00 N0 Со oj Ю 00 COCO1— to to -<i о; сл ^ 4*- www •- Ю со оо -g оо о срст>*-Оэ UlS Ю00 Ц1 ГО ф --1 tO О -J-<i О О сО СО 4\(чЭ О О СО 00 ОзСл 4^ 4^ СОЮЬЗ *- WO Ю00 tD "- W4— Ф оо со to -ч со о а> (о -о со go o to ^ со о а^слю оо со оо -чел сл ►*•- со to ю ^~ СЛ W О СО О — Ф» -si tO --1 оо to ст> ■— -*j to ^j •— со СО СО СОЮ СО ■— О0 CD--J СТ) tO 00 -J <J> <Л CO i— О со •— to ел 4*. -J СЛ СО 1 eo to to 4^ 00 to oo eo en со to Ю 1 1 CO JO JO » _■— •-» J— J—OO О OO О OOO "to со en to "соЪ ** »-cosi Ъгсл^ео со "to о SOCOtJ COCraO CX>4^cn OOOCOsJ •—СЛСЛ со сл oicosj*- оел oi — s. оо'соЪ^со oVij'rfk "wcdVi "спЪг"^ со со ел*' слооооо о —\ сл •— со «о — *- сп со I ~4^ со ОСП S _*._*. оо jjjcojo to jo_— \_— ^—_~o "сп to "s "*. оопсо "o'sf** loooo сп>—со о со s *•■ 4* сл, со >mn3>- ' CO 1 1 1 | ^Фк^_сю _co_cotojo jo^— _— 1 Vi*to"oo "4*"р "s "со "o"s ел ' ' — SCn CnOOtOCO СОЩ tO| _*._*. oo _oo_cojojo Jow— "s"oo"co "ел"— s"jb. "—"oo COCO — i— CO SCO Ю CO _4». j^ eo _oo со to to coco со сл"— Ъо-^ ^cooi en oo to oo ^o"#-"o оел to 1 1 1 1 -*4СЛ^СО СОЮ i— ^-h— OOOOOCD WOl «О СЛ1—^vl СЛ^СОЮ S3 i— ^* оаюоо ^-сл оо ^- ^*^о ^^ сл ^i ^-сл •— "cd сл KsboVi "со'соЪг Л— oooscncnrf*oototo>——* .S»- O) W — •— to 4*. S — СП Ю 00 СП 4* CO CO I "CO — СП 4*- S CO — .— •— tO tO i—• _S О CO CO •— 1 "•— "coto a>"co] КЗОООЧО)Ол^ШЮЮ"-~ o*.co слыши oioo ю vitsco ("О- S~JOO) *-00 tO OS» 1 "to tOOCO S СПСЛ 4»> COtO tO CO en '— SCn^Cn СП со CO СП 00 СП CO S 00 tO S4^ •— tO О CD OOCnCnrf*. COCO СГ>СОФ- О^СЛСГ) 00О --ICTJtO USOU — СЛ to >— co oo en ел *- CO tO СП Ю CD COCO COOlsl СЛ ~0 COtO eo — со со сл со о со to 1 1 1 1 1 1 1 to to to rf* CO ■— to ooo *- o>co tO I— — ■—CO -J 4MS to*-co ooooscn спелсл toooo s>—слео us — — *. en o>— to со *-елсп CO CO tO ■— i— •— i— "s"o"o en to «з "oo "cd">—"en ОСОООСП Cnrf> OO Ю—СО CO00-slCn СПСЛСЛ *. to i— со sen *■ tooco s — сл со co-j'— o>co — <J> ooi— со слооо юсо*.сл ensoo елсоюо cos en enj^oo tototo— — — ел oo >— en jo^oo _cn zjioipi jx^*»^— s сл to со "►—"со "s ел "со to "»-"*. "o"co "о "coco • "4 •< * о Cj 3 b s tl a 4^ en о s -4 о CO о о 100 to сл о СП о СП о -а о оо о со о 100 • a • iS СП ft, MM S, MM \ oS COO —iat 8s 3 о В ? с S X" I " слВ IB go ^b С Jcb 91 en v ел? cos 5; to ел s I s s est о •о X E I 1 I О н S3 с» aoxvdvuuv XHHOHhHWHX UHirviab' и аогтел хмнаоноо iHhovd и аинуаос!илс110Н(й1 о»
Продолжение табл. 16.1 мм 400 (450) 500 (550) 600 (650) 700 800 900 1000 1100 1200 (1300) 1400 (1500) 1600 (1700) 1800 (1900) 2000 2200 ,2400 2600 2800 MQ0 3200 3400 3600 3800 4000 D 523 580 639 698 757 815 874 992 1110 1228 1345 1463 1605 1723 1840 1959 2076 2194 2312 2429 2661 2896 3131 3366 3SUL. — » т 13,5 16,6 20,1 24,0 28,2 32,8 37,7 48,5 60,7 74,3 89,2 105 127 146 167 189 212 237 263 291 349 413 483 558 -439 — D 525 584 644 700 759 818 877 995 1112 1230 1372 1490 1608 1725 1843 1961 2079 2196 2314 2432 2667 2919 3150 3385 3620 3855 — 10 т 17,0 21,0 25,5 30,2 35,5 41,2 47,4 60,9 76,2 93,2 116 137 159 183 209 237 266 297 330 364 438 525 611 706 807 916 — D 527 587 646 705 764 820 879 997 1139 1257 1375 1492 1610 1728 1846 1963 2081 2199 2316 2434 2669 2921 3157 3387 3622 3857 4092 4327 12 m 20,6 25,4 30,8 36,7 43,2 49,7 57,1 73,5 95,9 117 140 165 192 221 252 285 320 357 397 438 527 631 ' 737 848 970 1100 1238 1384 14 D \ ' т 530 589 648 707 767 826 885 1023 1141 1259 1377 1495 1612 1730 1848 1966 2083 2201 2319 2453 2688 2924 3159 3394 3641 3876 4111 4346 4598 4833 24,2 29,9 36,2 43,2 50,7 58,8 67,5 90,3 112 137 164 193 224 258 295 333 374 418 464 519 623 737 861 994 1144 1296 1458 1629 1823 2014 S, ММ 16 | 18 £> *, мм, т, кг D 533 591 651 710 769 828 911 1030 1144 1261 1379 1497 1615 1733 1850 1968 2102 2220 2338 2455 2691 2926 3161 3413 3649 3879 4114 4349 4600 4835 т | D | т 28,0 34,5 41,7 49,7 58,3 67,6 81,8 105 129 157 188 221 257 296 337 382 436 486 539 594 714 844 985 1148 1312 1483 1668 1864 2086 2305 595 653 712 795 854 914 1032 1150 1264 1382 1499 1617 1735 1869 1987 2104 2222 2340 2458 2693 2945 3180 3416 3651 3881 4133 4368 4603 4838 39,4 47,3 56,2 70,1 80,9 92,5 118 147 177 212 249 290 334 387 438 491 548 607 670 804 962 1122 1294 1478 1670 1894 2115 2349 2595 20 D — 656 738 797 857 916 1034 1153 1271 1384 1502 1619 1753 1871 1989 2107 2224 2342 2460 2712 2947 3183 3418 3670 3905 4141 4370 4605 4840 т — 53,0 67,1 78,3 90,4 103 132 164 199 236 278 323 379 431 487 547 610 666 746 906 1070 1248 1439 1659 1879 2112 2352 2613 2886 22 D — 800 859 918 1037 1155 1273 1392 1504 1638 1756 1874 1991 2109 2227 2361 2479 2714 2950 3185 3437 3672 3908 4143 4378 4630 4866 т — 86,7 100 114 146 181 220 263 307 364 418 476 537 603 672 756 833 998 1179 1375 1601 1828 2069 2326 2598 2906 3209 24 D \ т — 802 861 921 1039 1157 1276 1394 1528 1640 1758 1876 1994 2111 2246 2363 2481 2716 2952 3204 3439 3675 3910 4162 4397 4633 4868 — 95,6 ПО 125 160 198 241 287 345 398 457 520 588 659 746 826 910 1091 1288 1517 1749 1996 2260 2561 2859 3173 3504 26 | 28 D — 865 923 1041 1160 1278 1412 1531 1649 1761 1878 2012 2310 2248 2366 2483 2719 2971 3206 3442 3677 3929 4164 4400 4635 4887 т \ D \ т — 120 136 174 215 262 320 375 436 496 565 649 727 809 896 988 1184 1413 1646 1897 2165 2472 2777 3100 3441 3825 — 926 1044 — 148 188 1162 233 1296 1415 1533 1652 1770 1897 2015 2132 2250 2368 2486 2738 2973 3208 3444 3696 3931 4167 4402 4654 4889 290 345 406 471 540 621 700 784 873 967 1066 1293 1525 1776 2046 2356 2666 2994 3342 3737 4123
De- мм 700 800 900 1000 1100 1200 (1300) 1400 (1500) 1600 (1700) 1800 (1900) 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 2. 3. ент 1,01 4. 5. б. НИХ ТОЛ1 • F 30 | 32 D 929 1046 1180 1299 1417 1536 1654 1788 1907 2017 2135 2253 2370 2504 2740 2975 3211 3463 3698 3934 4169 4421 4656 4892 имен Чатериа 1риведе Масса д Высота 1иаметр "оризон цин сте в -вн3 т | D 159. 202 258 312 371 436 506 591 672 752 842 938 1038 1159 1382 1636 1905 2216 2527 2859 3212 3612 4007 4422 931 1050 1183 1301 1420 1538 1672 179*1 1909 2027 2137 2255 2389 2507 2742 2978 3230 3465 3700 3936 4188 4423 4659 4894 т 171 217 276 334 397 466 551 632 718 810 900 1002 1125 1239 1482 1748 2056 2367 2699 3054 3457 3857 4278 4721 34 D 1068 1185 1304 1422 1540 1675 1793 1911 2030 2148 2273 2391 2509 2745 2980 3232 3467 3703 3955 4190 4426 4661 4913 т 238 294 356 424 497 587 673 765 863 966 1083 1198 1319 1578 1860 2188 2518 2872 3276 3677 4102 4550 5055 36 D 1070 1188 1306 1424 1559 1677 1795 1914 2032 2166 2285 2394 2511 2747 2999 3234 3470 3722 3957 4192 4428 4680 4915 т 254 313 378 450 539 624 715 812 916 1041 1158 1271 1399 1673 1994 2320 2670 3072 3472 3898 4348 4857 5358 S, 38 о 1072 1190 1308 1443 1561 1679 1798 1916 2050 2169. 2287 2405 2514 2749 3001 3237 3488 3724 3959 4195 4447 4682 4918 мм 40 D *, мм; т, кг от 269 331 401 487 570 660 757 859 984 1101 1224 1354 1479 1769 2108 2452 2849 3246 3670 4119 4628 5132 5661 D 1075 1192 1311 1445 1563 1682 1800 1934 2053 2171 2289 2408 2542 2768 3003 3255 3491 3726 3962 4214 4449 4684 4920 т 284 350 423 514 602 697 798 922 1038 1162 1292 1428 1592 1888 2223 2611 3002 3421 3867 4375 4877 5407 5964 42 D 1566 1684 1818 1937 2055 2173 2292 2410 2544 2770 3006 3258 3493 т 634 734 856 971 1093 1222 1359 1509 1675 1986 2338 2746 3157 а н и я: л днищ — листовая сталь углеродистая, низколегированная, легированная и высоколегированная (ci иные толщины стенки днищ s соответствуют только рекомендованным размерам по сортаментам . нищ указана для стали при р = 7,85" 10s кг/и'. Для получения массы днища из высоколегирова борта днища ft приведена в табл. 16.2. ы заготовок D указаны без учета вытяжки при штамповке и припуска на обрезку. талъные линии, ограничивающие значения D и от, соответствуют определенным значениям высоты вок днища s. утренняя поверхность дннща; V — емкость днища; D — диаметр заготовки; от — масса днища. Продолжение табл. 16.1 48 | 50 1 60 D 1559 1707 1825 1944 2062 2181 2315 2433 2552 2804 3041 3265 3516 от 746 862 985 1117 1258 1406 1585 1751 1925 2325. 2734 3151 3656 D 1591 1709 1828 1946 2081 2199 2317 2436 2554 2807 3043 3267 3519 от | D от 780 900 1029 1167 1333 1489 1654 1827 2009 2426 2853 3287 3814 1603 1721 1856 1974 2092 2210 2345 2463 2582 2818 3071 3308 3560 950 1095 1273 1440 1618 1806 2033 2243 2464 2936 3486 4044 4686 л. гл. 2). аистовой стали (см. гл. 2). чной стали надлежит применить коэффици- борта h, указанным в табл. 16.2 для раз-
ДНИЩА 443 Таблица 16.2 Высота борта в стальных эллиптических отбортованных днищах с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 6533—68) П pji мечания, 1. Допускается изготовление днищ для эмалированных аппаратов с высотой борта Л, большей, чем по данной таблице. 2. Настоящая таблица является дополнением к табл. 16.1.
444 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ со 1СЗ а 00 ее со со из СО ;►. Н О о о Е S 2 S * о. з 4> г I ч га н ■с гя _, 5f СО II 3 *; СО Ь- Л ПО о 1 ГО У m со CNf— II У Q о cfl a ж ч си э- вне о ю о о ;) о и О 1_ со 1 1 го 7 1 СО X СО t^- CN си FT S m tr »и т[_ осо Ч с; >> s о. ев 3" S, JHAi о CO со s * Q о * 3". 3; * « ft, •С Q s Q b. ft. s q ь. ft. s q- 3> с г q С E q 3> С ' cN CO t~_ N -_ n" ш со cn со" OOftOS о»*ою О) CN CO * 4е CNO * ffl-i co_ co_ o_ o_ oo_ о —•" со" in r—' oi ю ■* о: со cn in оо — й °. °. °. "1 —- о" о" о" о" о" t—_ езз •*_ от_ со_ см" ■*" t-" о" со" —< СО Ь- СО СЛ -н СО ^ о СО CM СЧ СО ■* ■* СО О -н О! CN сО_ t~^ CN_ CN —< о" ~~ со" ю оо" — Г- t~- CN CO СО U3 СО CN СО о о о —1 — о" о" о" о" о" со_ о_ о_ от_ см" ■*" со" со" ■* СО О —1 —• 00 Ю —i CN СМ СО ■* ■* СМ СО СО h- СО СОл lO о" —Г со" ю (N О! О г- от in ел см о о о — о" о" о о" г- — СО ОТ —" со" ■*" со Г~ 00 СМ ОТ — 00 Щ —I CN CM ОТ •* — от со со 00 СП U3^ Г~ о" —" от" из •* СМ ОТ О от.со а> cn о о о — о" о" о" о" см -> —■ —Г of от" О —1 •* меч и CN CN СО t— со •* "Ч. °. *"""- о" см" со" со Ч1 со со со ел о_ о^ о о" о" о" О Щ ар —< ■* Ч* Щ СО 00 СЛ ел ел от in t-- Ю~ Ь CN N — CN IN ОТ СО га ю я —_ сс_ о" из" о" от" из" CN CM ОТ ■* U3 Ю 00 со ОТ О CN 00 Ч" СО СО ю щ со t^ со <N_ CO CN_ СМ_ —_ —Г из -н~ in cn" -ч -ч СМ СО Ю ОТ t^ СМ О) СМ о ю — от t- СМ <М СО Ч1 1П о о" о" о" о" rf_ Ю 0> *-._ Г~- Г-" —7 ю" со" со" —| СМ СМ ОТ ■* N О О) СО -1 СМ ОЗ ■* CO f- ЮЮ(Ог- СО со_ от_ оо о_ см^ —" со" —" со" со" — — см от из с— см с~ со о О со —1 СО 00 см см со -^ ю о" о" о" о" о" 1 1 1 1 со о см t» о О СМ ОТ Ю 00 СО О О О О CN ОО ОТ СО СМ ■* 4s lO СО Г- «о ад бл. 1 н X S п К1 р. п * ч «1 tN о — 00 — <£> — чГ (\1 • 3S Q * * й Q 3» 5 Q 3» 50 ^ fc Q 3^ 4S 14, S Q > ft. к Q 3» ft. Q * I 1 1 1 00 t^ О) Ч" ■* ON Ю —с CN CM СО _ ^ ч- — СО СП U3 —■ со от ■* из О О f^ —< от о от со см ■* со ел О CNO- t^ о -*1 со о_ —t —<_ —_ о" о о о" Ч" ОТ U3 со оо —« т ■* из оо о f~ СО СО —| ел из t^ со U3 СО N 00 из —, из см -н СЯ ОТ U3 СО 00 Ю со из о со со CN_ СО_ ■* U3_ о" о" о" о" О) N -. (D Ю Oi 00 CO О) Ю CM О h h ИМ* СЛ ОТ CO CO CO CD CO CO О) Ю -. N CN ОТ ОТ •"* Ю in —< ■* О ■* t-- <m_ ■* cn_ co_ cd_ ai —" cm" ■*" со" о" со" CO СО СО -Ч" 1С 1^ ■* t^ О ■* 00 СО ОО «- - CN О О О О О О 00 СО —1 СО -^ CD из t^ ел — 00 ОТ СО Г- 00 CD f~ 00 (-._ о_ см —Г со" со" см со из Ч1 СМ СО —■ Ч1 Г-. со -*" из о о о см m m от ю ■* от CO CN t— ОТ СЛ t— 1П -. "н CN CN CO ^t CN Ю 00 СО СО — О) с^ со аз in — со со СМ СО ОТ 1* Щ из СО 00 О CN от in -^ ел о ^ -ф ~Г см" "^" со" о ^J4" о> 00 СО &> 00 О СМ СО -ф t~- О -^ СЛ ■* СЛ О О —< —1 —1 CN <М О О О О О О О от о Г-- Г-~ со оо О CD 00 00 N 00 00 ОТ со" •*" от из о от из со ■* in о о ■^COCOOICDIOCON tN — IOOCOCOOCO —< —< см см от ■* in ЮСЛО— ОСОСМСЛ NCOOCOCNCO'fin CNCO^^lfllOCON от см — Tt> r~ со см ■* а> о_ ю —Г см" •*" t~" o" ■*" о" со" -« CNCO QOCM — ** t— О г— ОО—.—" -. CN И ■* о" о" о" о" о" о" о" о" сооосоизсососл соо-^оосослюсл — — м CN CN Я * S-Ol«)CN«]*-i N-*OCOCNC04'CO CNCOf^iniOCOh- СЛ СО ОТ О -*cooomcocococo —|СЧ-*Г-ОЮО-* — — см от cN-mincocNNco 1Поо-^тсл1Посо О О -" - - CN ОЗ * о" о" о" о" о" о" о" о" г- t-~ f~ 00 00 00 55,5 о ел 0,5 •* 89 1 0 СЛ со СО & 00 0,59 елсоюе-сооооо — t^-CNt^-CNaOCOOTCN CMCNOTOT'*'*incOt^
Продолжение табл. 16 3 DH- MM 273 325 377 426 480 530 630 720 Пр 1. J 2. 1 ент 1,01. 3. 4. , * f 24 Fe 0,068 0,099 0,136 0,195 0,248 0,303 0,429 0,561 V 2,17 3,80 6,10 10,7 15,2 20,5 34,3 51,0 имечания: Материал дннш Vlacca днищ ук< D 327 389 449 532 595 654 773 879 | « 1 Fe 15,8 22,3 29,8 41,8 52,3 63,1 88,4 114 0,066 0,096 0,133 0,190 0,242 0,297 0,422 0,533 26 V 2,04 3,62 5,84 10,3 14,8 19,9 33,5 50,0 D 325 •386 447 527 593 651 768 876 s, мм 1 28 1 F*, мг; V*-10s, м'; D *, мм; т*, кг т 16,9 23,9 32,0 44,5 56,3 67,9 94,5 123 Fe 0,063 0,093 0,145 0,186 0,238 0,292 0 416 0,546 V | D 1,92 3,44 6,81 9,92 14,3 19,3 32,7 48,9 322 382 468 525 590 649 766 874 т 17,9 25,3 37,7 47,5 60,1 72,6 101 132 ". 0,061 0,090 0,141 0,182 0,233 0,287 0,409 0,539 30 v 1,80 3,26 6,53 9,57 13,8 18,8 31,9 47,9 D 320 380 465 522 585 647 763 868 — листовая сталь углеродистая, низколегированная, легированная и высоколегированная (см 1зана для стали при р Высота борта над ломаной линией h = Диаметр „-BHJ ы загот 'трення чэвок D ч повер = 7,85 10" кг/м'. Для получения массы днища из высоколегирова( = 25 мм, под ломаной линией ft = 40 мм. указаны без учета вытяжки при штамповке и припуска на обрезку. хность цм ища; V — емкость днища; D — диаметр заготовки т — масса д| шща. 1 т 18,9 26,7 40,0 50,4 63,3 77,2 108 139 Fe 0,137 0,178 0,229 0,281 0,403 0,531 . гл. 2). 32 V 6,27 9,22 13,4 18,2 31,1 46,8 О 463 520 583 641 761 866 » 42,2 53,3 67,0 81,0 114 148 ■ной стали надлежит применить коэффици- Днища эллиптические отбортованные алюминиевые и латунные (по ГОСТу 13472—68) Таблица 16.4 Условное обозначение днища с Da = 400 мм, s = 5 мм, h — 25 мм, ряда точности 2а из алюминиевого сплава марки АМцС: «Днище 400Х 5—2а—АМцС ГОСТ 13472—68» О, мм 200 250 300 350 400 he 50 63 75 88 100 А, мм 25 40 50 60 70 80 90 '..*' 0,059 0,087 0,121 0,161 0,205 — — — — — — 25 40 50 60 70 80 90 V-108, м» 2,0 3,0 5,0 8,0 12,0 — — — — — — 2 D *, мм D 276 337 396 454 514 т, 1,0 1,5 2,1 2,8 3,5 S, ММ 3 • * »i| и т, , к. D 277 338 397 456 515 /Hi 0,5 0,8 1,0 1,3 1,7 > тг 1,5 2,3 3,1 4,1 5,3
Продолжение табл. 16.4 D. мм 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 ИОО 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 К 112 125 137 150 162 174 187 200 212 225 237 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 25 0,255 0,311 0,372 0,439 0,510 0,588 0,671 0,759 0,852 0,954 1,06 1,17 1,40 1,66 1,94 2,24 2,57 2,91 3,28 3,67 4,08 4,51 5,44 40 0,796 0,892 0,990 1,10 1,21 1,45 1,72 2,00 2,31 2,64 2,99 3,36 3,75 4,16 4,60 5,54 6,57 7,68 8,88 10,2 11,5 13,0 14,5 — 50 2,68 3,03 3,41 3,81 4,23 4,66 5,61 6,64 7,76 8,97 10,3 11,6 13,1 14,7 — 60 70 80 F*. ж» — 3,86 4,29 4,73 5,68 6,72 7,84 9,05 10,4 11,7 13,2 14,8 — " 4,79 5,75 6,79 7,92 9,14 10,5 11,8 13,3 14,9 16,5 6,87 8,00 9,23 10,5 11,9 13,4 15,0 16,7 А, 90 — 10,6 12,0 13,5 15,1 16,8 мм 25 16,0 21.0 28,0 35,0 44,0 54,0 66,0 79,0 94,0 111 129 150 197 254 319 397 484 585 693 825 965 1124 1485 — 40 86,0 102 120 139 162 211 271 339 420 511 615 731 864 1007 1171 1543 1986 2508 3110 3810 4602 5498 6499 — 50 60 70 80 90 V-10», М' 528 635 753 889 1035 1202 1581 2031 2561 3171 3880 4682 5589 6600 — — 914 1063 1233 1618 2076 2614 3232 3950 4762 5678 6704 — — 1264 1656 2121 2667 3293 4020 4842 5769 6805 7960 2166 2720 3354 4090 4922 5860 6906 8073 — 4160 5002 5951 7007 8186 2 D D 572 632 691 750 808 867 926 985 1044 1103 1162 1221 1338 1456 — • , мм; т, 4,4 5,3 6,4 7,5 8,7 10,0 11,4 13,0 14,6 16,2 18,0 19,9 23,9 28,3 — S, ММ т т. и " 573 633 692 751 810 868 927 987 1045 1104 1163 1223 1340 1458 1575 1692 1810 1928 2047 2163 2281 — 3 * г«2 , кг пц 2,1 2,6 3,1 3,6 4,2 4,8 5,5 6,3 7,0 7,8 — т, 6,6 8,0 9,6 11,2 13,1 15,0 17,2 19,4 21,8 24,4 27,0 29,8 35,9 42,5 49,6 57,3 65,6 74,4 83,7 93,6 104 —
Продолжение табл. 16.4 мм 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 D 279 339 398 457 516 575 635 693 752 811 870 929 988 1047 1106 1164 1224 1341 1459 1577 1694 1812 1930 2048 2165 2284 2401 2636 — 4 mi 1,0 1,4 1,8 2,3 2,8 3,5 4,1 4,8 5,6 6,5 7,4 8,4 9,4 10,5 11,6 12,8 15,4 18,2 21,3 24,6 28,2 — тг | 2,0 3,0 4,2 5,5 7,0 8,7 10,6 12,8 15,0 17,4 20,1 22,9 25,9 29,1 32,5 36,0 39,8 47,8 56,6 66,1 76,4 87,4 99,1 112 125 139 154 185 — D 281 340 399 459 517 576 636 694 753 812 871 930 989 1048 1107 1165 1225 1342 1460 1578 1695 1813 1931 2049 2167 2285 2402 2659 2894 3128 3363 3598 3839 — 5 т, 1,7 2,3 2,9 3,5 4,3 5,2 6,1 7,1 8,1 9,3 10,5 11,8 13,1 14,6 16,1 19,3 22,8 26,7 30,8 35,2 40,0 45,0 50,3 — | т, 2,6 3,8 5,2 6,9 8,8 10,9 13,3 15,9 18,7 21,8 25,1 28,6 32,4 36,4 40,6 45,1 49,7 59,8 70,8 82,7 95,5 109 124 140 156 174 192 236 279 326 377 432 492 — S, ММ 6 * * D . мм; т. в D — 519 577 637 696 755 813 872 931 990 1050 1109 1166 1226 1343 1461 1579 1696 1815 1932 2050 2190 2307 2426 2661 2896 3130 3365 3600 3841 4076 4311 | mi m2 — 3,5 4,3 5,2 6,2 7,3 8,5 9,8 11,2 12,6 14,2 15,8 17,5 19,3 23,2 27,5 32,1 37,0 42,3 48,1 54,0 61,7 — — 48,7 54,1 59,7 71,7 84,9 99,2 115 131 149 167 192 213 236 283 336 392 453 519 591 665 744 • т2 , кг 1 о — 698 756 816 874 934 992 1052 1110 1169 1228 1345 1463 1605 1722 1840 1957 2075 2193 2310 2428 2663 2898 3133 3368 3602 3843 4096 4330 8 | «п — 8,3 9,8 11,4 13,1 14,9 16,9 19,0 21,1 23,4 25,9 31,1 36,7 44,1 50,7 57,9 65,5 73,6 82,2 — | т% — 79,6 95,6 ИЗ 138 158 181 204 230 257 285 315 379 448 524 606 693 788 896 1001 D — 818 878 937 995 1055 1113 1172 1231 1372 1491 1608 1726 1844 1960 2079 2197 2315 2430 2666 2903 3136 3388 3624 3858 4098 4333 10 | т, — 14,3 16,5 18,8 21,2 23,8 26,5 29,4 32,3 40,4 47.6 55,4 63,8 72,9 82,3 92,6 104 — | т, — 148 173 199 227 257 289 322 358 395 474 563 656 766 876 993 1121 1253 1 D — 998 1080 1140 1198 1257 1375 1493 1610 1728 1846 1964 2083 2200 2318 2433 2668 2920 3155 3390 3626 3860 4117 4352 12 mi — 25,6 30,0 33,4 36,9 40,7 48,6 57,3 66,7 76,8 87,7 99,2 111 124 — т, — 309 347 387 430 475 570 683 796 920 1053 1193 1357 1516
Продолжение табл. 16.4 о.. мм 14 16 18 20 22 25 30 35 D , мм; т, и т2, кг D пц т, т, т, 800 850 900 950 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 Г800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 1023 1083 1141 1200 1259 1378 1495 1612 1730 1849 1967 2084 2202 2319 2453 2688 2923 3158 3392 3644 3880 4120 4354 31,4 35,2 39,1 43,2 47,6 56,9 67,1 78,0 89,8 103 116 130 146 161 181 217 256 299 348 398 452 503 562 675 798 932 1075 1240 1406 1585 1771 1026 1085 1142 1203 1262 1379 1498 1614 1733 1851 1969 2103 2220 2338 2456 2691 2926 3160 3412 3647 3883 4121 4356 36,1 40,3 44,8 49,6 54,6 65,2 76,9 89,4 103 117 133 152 169 187 207 248 293 342 399 456 517 583 641 773 914 1066 1242 1419 1609 1812 2025 1264 1382 1500 1618 1736 1870 1987 2106 2223 2341 2458 2694 2945 3180 3415 3650 3885 4140 4376 61,6 73,7 86,7 101 116 135 152 171 191 211 233 280 335 390 450 514 582 1811 2057 2298 1990 2108 2225 2343 2461 170 191 212 235 260 2710 2948 3184 3419 3669 3904 4139 4378 4614 315 372 435 501 .577 653 734 2249 2365 2485 2718 271 300 330 396 2557 2840 2950 3186 3436 3672 3907 4142 4377 4629 410 478 557 636 720 809 903 1010 2972 3205 3440 3676 3910 473 550 634 724 819 4162 4397 4632 928 1036 1149 2508 2743 2978 3214 404 484 570 664 3464 3700 3935 4171 771 880 996 1119 4421 4657 1257 1394 2514 2750 474 567 3002 3238 3472 676 786 904 3724 3960 4195 4430 4665 1040 1176 1320 1472 1632 Примечания: 1. Материал днищ — листовой прокат из алюминия марок А6 и А5, алюминиевых сплавов марок АД00, АД0, АД1, АД, АМц, АМцС, АМг5 и АМгб и латуки марки Л62. В обоснованных случаях допускается изготовление днищ из других марок алюминия, его сплавов и латуни. 2. Днища изготовляются: штамповкой на прессах, ротационной отбортовкой роликом и штамповкой энергией взрыва. 3. Допускаемые отклонения на основные размеры днищ в порядке увеличения допускаемых отклонений установлены 1, 2 и 2а-м рядами точности (ряд 2а только для днищ, штампованных на прессах). 4. Высота борта днища ft приведена в табл. 16.5. Б. Диаметры заготовок D указаны без учета вытяжки при штамповке и припуска на обрезку. 6. Горизонтальные линии, ограничивающие значения D и т, соответствуют определенным значениям высоты борта ft, указанным в табл. 16.5 для разных толщин стенок днища s. • Fe — внутренняя поверхность днища; V — емкость днища; D — диаметр : аготовки; т, — масса днища из алюминия марки АМц; тг ■ из латуни марки Л62. ■ масса днища
V5 з a x л s x Я E X ев I 3" _ 5 I 5 ^ я >> to та г 4 u" = с x w 3 a. о Z со oo ooooooooooooooooooooooooooooooooo о О Ю ОЮОЮОЮ010©*ООЮОЮООООООООООООООООООО О (меч сосо^-^Ю10^осог--^аооосла1о^^с^сот^100г--аоа>ос^чФсососэс^-^со с»
450 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 16.6 Днища эллиптические отбортованные медные (тип 3 по ГОСТу 11972—66) Условное обозначение днища с Dg = = 500 мм, s = 4 мм, из меди марки МЗ: «Днище 3—500—4—МЗ ГОСТ 11972—66а Продолжение табл. 16.6 ив МЛ 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 < 390 450 510 565 625 695 740 800 860 900 2 2,1 2,8 3,6 4,5 5,5 6,7 7,6 8,9 10,3 11,3 2,6 2,6 3,5 4,5 5,6 6,8 8,4 9,6 11,2 12,9 14,1 S, ММ 3 4 | 5 6 Масса, кг 3,2 4,2 5,4 6,7 8,2 10,1 11,5 13,4 15,5 17,0 7,3 8,9 10,9 13,5 15,3 17,9 20,7 22,6 — 25,8 28,3 — о* £>• мм 800 850 900 950 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 975 1060 1105 1140 1205 1325 1445 1560 1680 1795 1910 2150 2520 S, ММ 2 2,6 | 3 | 4 Масса, кг 13,3 15,7 17,1 — 16,5 19,6 21,3 22,7 25,4 30,7 36,5 — 19,9 23,6 25,6 27,3 30,4 36,8 43,8 50,4 59,2 67,5 76,5 96,9 133 26,6 31,4 36,3 40,6 49,0 58,4 67,2 78,9 90,1 102 129 178 Примечания: 1. Материал днищ — листовой прокат рок МЗ и МЗС. 2. Приведенные толщины стенки длин ствуют только рекомендованным размерам г там на медный листовой прокат (см. гл. 3). 3. Высоту днища hg, а также внутрен! кость и емкость его Fg и V см. в табл. 16.4 4. Диаметры заготовок D указаны бе тяжкн при штамповке и припуска на обрез» * D — диаметр заготовки. 5 33,2 39,3 42,7 45,4 50,7 — 128 162 222 6 — 47,1 51,2 54,5 60,9 — из меди ма- a, s соответ- ю сортамен- 1юк> поверх- з учета вы- У- Днища эллиптические отбортованные из винипласта и фаолита Таблица 16.7 Условное обозначение днища из винипласта с De=500 мм: «Днище 500 ОН 26-01-21—66» °в К Из винипласта s | h | £>• мм 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2 Х10» 3 а так» * 65 75 100 125 150 175 200 225 250 300 350 400 450 500 : р и м е . Диаме! . Плотнс кг/м*. . Привел :е для вс D — ди 5 6 8 9 12 14 16 18 20 — ч а н и я: ры заготов сть матера енные дань .ех днищ и аметр загот 25 40 50 — ок D указ, ала при по; ые для дн з фаолита - х>вки; V — 404 454 520 640 784 905 1025 1143 1264 1518 1753 — ны без уче к:чете масс* ищ из вннг - по [5]. емкость дн V*-10', ж» 3,0 5,5 11,5 24,4 39,5 60,3 87,2 120 162 283 436 — та вытяжк ) днищ при пласта прг ища. Масса, кг 0,9 1,4 2,3 4,0 6,7 13,0 18,0 23,0 32,0 50,5 68,0 — и при штам нята: для в Da < 100( 3 10 12 15 — 20 30 повке и щ инипласта 1 ММ — ПО * мм 40 — 50 )ипуска на р •= 1,4-10* ОН 26-01 Из фаолита 1 »' 349 377 548 667 789 907 1024 1282 1518 1753 2000 2236 2472 обрезку, кг/ж'; для -21—66, с . V*-10*. ж» 4,0 6,4 13,4 24,4 39,5 60,3 87,2 170 283 436 637 891 1205 фаолита р ри Dg > 1 Масса, кг 1,7 2,0 4,5 6,7 11,8 15,5 19,7 41,3 57,9 77,2 151 188 230 = 1,6Х 200 мм.
ДНИЩА 451 Таблица 16.8 Днища отбортованные штампованные из углеродистой и низколегированной сталей для трубопроводов (по МН 2920—62) Ли 1 4l, \ 1Ы и^ £ Условное обозначение днища с DH = 108 мм, s — 5 мм из стали марки 20: сДнище 108x5 20 МН 2920—62» DH, мм 45 57 76 89 108 133 159 194 219 273 S, мм 4 5 6 7 8 9 А = 25 мм 10 11 12 14 16 ft = 40 мм hH, мм; масса т, кг "« 13 16 21 т 0,16 0,24 0,36 — к т — 25 30 36 43 0,56 0,77 1,1 1,46 — *« т 17 | 0,33 — 52 58 2,5 3,13 — К т — 23 26 30 37 0,58 0,77 1,04 1,5 — 72 5,32 *« т — 26 | 0,86 — 44 52 59 2,3 3,26 4,1 — К т — 32 | 1,33 — 73 7,38 hH т — 38 | 2,52 — 60 | 5,83 — \ т — 45 | 3,66 — К т — 55 | 5,56 — 74 9,9 К т — 59 | 7,78 — А« т — 76 12,8 Материал — сталь марок 20, Ст 3 и 10Г2. Приведенная ниже методика расчета днищ на наружное давление применима для расчетных температур и условий, указанных выше, для вальцованных сварных цилиндрических обечаек. Rn,5s Смещение кромок элементов сварных днищ допускается в пределах 10% толщины стенки его, но не более 4 мм. Величина припуска на обработку кромок днищ берется в зависимости от диаметра и толщины стенки днища в пределах от 10 до 40 мм. Рис. 16.3. Расположение и конструкции отверстий в эллиптических днищах Допускаемые отклонения размеров и формы штампованных металлических эллиптических днищ приведены в табл. 16.10 и 16.11 [164]. Уменьшение толщины стенки днища в месте перехода цилиндрической части в эллиптическую допускается в пределах 10% от толщины стенки, но не более 2,5 мм. Рис. 16.4. Конструкция отверстия в эллиптических днищах при d >0,5Од Для штампованных эллиптических днищ из неметаллических пластических материалов, можно придерживаться тех же допускаемых отклонений размеров и формы, что и для металлических. 29*
452 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 16.9 Днища отбортованные штампованные из легированной и высоколегированной сталей для трубопроводов (по МН 4761—63) Условное обозначение днища с DH = 108 мм, s = 4 мм из стали марки Х5: «Днище 108X4—ХМ МН 4761—63» 1 Ки L _JL4 J\ мм 45 57 76 89 108 133 159 194 219 273 S, ММ 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 6 | 7 ft =25 мм h , мм; масса "« т. — 21 |0,22 - К /тг — 16 [0,18 — К m 13 |о,14 - К т - 29 |0,69 - К т - 25 |0,5 - К т — 17 23 0,28 0,42 - 36 |l,l - К т - 30 |0,89 — 43 |l,72 - К т 26 |0,77 — 37 |1,5 - 52 58 72 2,85 3,6 5,32 Материал — сталь марок 12ХМФ, ХБ, Х5М, Х5ВФ, Х8ВФ, 0Х21Н5Т, 0Х23Н18. * А = 40 м м. 8 | 9 | 10 ) И | 12 | 14 | 16 й=40 мм т, кг К Ш - 32 |l,18 - 44 |2,3 - К т - 40 |2,27 * — 53 59 73 4,17 5,27 7,38 К т - 45 |3,33 - К т - 60 | 6,1 - К т - 55 [5,56 — 74 9,9 К m - 60 |7,78 — "« т - 76 12,8 Х5М, Х18Н10Т, Х17Н13М2Т, 0Х17Н16МЗТ, 1Х21Н5Т, Таблица 16.10 Допускаемые отклонения от основных размеров штампованных эллиптических днищ [164] DgtAD а Таблица 16.11 Допуск на конусность цилиндрической части штампованных эллиптических днищ (см. рис. табл. 16.10) [164] D„(Dh),mm 150—250 300—750 800—1300 1400—1600 1700—2400 2600—3000 3200—4000 ДО ±1,5 ±2 ±3 ±5 ±6 Примечав см. на рис. 16.1. Допуск, мм Овальность В пределах допуска на диаметр и е. Размеры De, с 2 3 4 DH, h f 2 3 4 5 8 10 .- К | Дй ±4 ±6 ±8 ±12 ±16 ±20 и h s, мм <20 20—26 а, мм ±4 ±5 S, ММ 28—34 S&36 а, мм ±6 ±8 Расчет эллиптических днищ, работающих под внутренним давлением Определение номинальной расчетной толщины стенки эллиптического днища s*, исходя из прочности, рекомендуется производить по формулам, приведенным в табл. 16.12 в зависимости от величины отношения заранее известных определяющих параметров а, и р с учетом коэффициента ослабления днища ф и от того, какой задан базовый диаметр £>„ или DH. Предлагаемый расчет в зависимости от ср получен на основе соответствующего преобразования условия (гра-
ДНИЩА 463 Таблица 16.12 Формулы для определения номинальной расчетной толщины стенки s' металлических и неметаллических эллиптических штампованных и литых днищ, работающих под внутренним давлением / ОН 26-01-13-65 \ \П0 Н 1039—65 ) —» Ss4,5, но <25 5г25 При базовом Dg, м (см) При базовом DH, м (см) Номинальная расчетная толщина стенки s', м (см) ReP 2айф — р (16.1) s' ReP 2оду (16.3) s' R"P * 2аэф (16.2) р — расчетное давление в аппарате в Мн/м2 (кгс/см)2; Од—допускаемое напряжение на растяжение для материала днища в Мн/м2 (кгс/см2); 'tflg шине днища в м (см); я* 4пн не днища в м (см). Для стандартных днищ —^- и -у~ — 0,25 и поэтому Re = De uRH — Dh. Ф — коэффициент ослабления днища швом или неукрепленными отверстиями. Определяется аналогично цилиндрическим обечайкам. Данные по определению р и ад см. в гл. 14. Формулы справедливы при —- и ~-^Q,2. Da uH • Получена из (16.1) путем подст «е. jhobkh RH — s' вместо ницы) применения формулы (16.1) s — CK De 0,125. (16.4) Полагая в (16.4) Ск = 0 и подставляя значение s = s' из (16.4) в (16.1), получим 0,125 is или после преобразований Dep 2<ур — Р ' Ф5з4,5. (16.5) ■Формулу (16.1) можно упростить в пределах допустимой погрешности расчета толщины стенки в 2% (в меньшую сторону), исключив из знаменателя р. В этом случае имеем Rep 2ааф —р или после преобразований 1,02 ReP 2ааФ ' —— ф а; 25. Р (16.6) Толщина стенки днища s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Выбор прибавок производится аналогично таковому для цилиндрических обечаек. Для штампованных днищ прибавка на утонение толщины стенки на участке перехода от цилиндрической части к эллиптической не дается, если это утонение не превышает указанного выше допуска (10% от толщины стенки). В любом случае толщина стенки днища должна быть не менее толщины стенки цилиндрической обечайки, сопрягаемой с днищем, рассчитанной по формулам табл. 15.6. При проверочных расчетах допускаемое избыточное давление рд в Мн/м2 (кгс/см2) для эллиптических днищ при соблюдении условия (16.4) определяется по формуле * К Рд- 2ааФ(5-Ск) Re + ■Ск) (16.7) Пример 16.1. Определить толщину стенки верхнего стандартного отбортованного эллиптического днища для обечайки вертикального аппарата, рассчитанной в примере 15.1 (см. рис. 15.3), по следующим данным: материал днища—сталь марки Ст.З; D„=2,0 м; he = 0,5 м; в днище имеется центрально расположенное неукрепленное отверстие d = 0,2 м; днище сварное из двух частей, сварной шов ручной электродуговой двусторонний (фш = 0,95); аа = 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2); р = 1 Мн/м2 (10 кгс/см2); Ск = 1 мм. Определим коэффициент ослабления днища отверстием по формуле (15.14) m D° — d 2-0-2 ПО Поскольку коэффициент ослабления днища отверстием ф0 меньше коэффициента сварного шва фш> в дальнейшем за расчетное значение коэффициента ослабления принимаем <Р = Фо- Определим отношение определяющих параметров о. и р с учетом коэффициента ф0 140 -фо = - 1 0,9 = 126 > 25. Номинальную расчетную толщину стенки днища для данного отношения согласно табл. 16.12 определяем по формуле (16.3) 21 РвР = 2сгдф0 2-140-0,9 :7,95-10-3 л< = 7,95 мм. Выбираем дополнительную прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0= 1,05 мм. Общую прибавку к номинальной расчетной толщине стенки определяем по формуле (14.12) С = Ск+Сэ+С0=\ +0+ 1,05 = 2,05 лш. Формула (2), табл. 21 ОН 26-01-13-65 Н 1039—65 ■)■
454 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Толщину стенки днища с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s= J + С= 7,95 + 2,05 = 10 мм, т. е. такую же толщину, как и для сопрягаемой с днищем цилиндрической обечайки. Проверим условие (16.4) S-CK 10-1 : 0>0045 < 0,125, Da 2000 т. е. условие выполнено. Допускаемое давление в днище определяем по формуле (16.7) 2od<p(s-CK) РЭ- De + (s ~ Ск) 2-140-0,9 (10 —1)10-» 2,0+ (10 — 1) 10~3 = 1,13 Мн/м2 (11,3 кгс/см2). Расчет эллиптических днищ, работающих под наружным давлением Расчет таких днищ из металлических материалов рекомендуется производить следующим образом. Толщина стенки эллиптического днища предварительно принимается равной толщине стенки сопрягаемой с ним цилиндрической обечайки, рассчитанной по приведенным в п. 15.1 формулам для обечаек, работающих под наружным давлением. W ОМ 0,9 08гп 50 Рис. / / / / SN» tOO 150 200 250 300 350 400 s 16.5. График для определения коэффициента К в формуле (16.8) Затем находится отношение внутреннего радиуса кривизны Re в вершине днища к предварительно принятой толщине стенки днища s. В зависимости от величины этого отношения определяется допускаемое наружное давление рнд, исходя из устойчивости днища, по формулам, приведенным в табл. 16.13. Если допускаемое наружное давление, определенное по формулам табл. 16.13, больше или равно расчетному наружному давлению рн, то предварительно принятая толщина стенки днища является окончательной. В противном случае толщина стенки днища должна быть соответственно увеличена. Пример 16.2. Определить толщину стенки эллиптического днища, присоединяемого к обечайке горизонтального цилиндрического аппарата, рассчитанной в примере 15.3 (см. рис. J5.ll), по следующим данным: материал днища—алюминиевый сплав марки АМцС(£=0,72- 10е Мн/м2, д - "сд "" 35'4 Мн/м*- Ск = 1 мм); De= 1,3; м he = 0,325 м\ днище стандартное без отверстий сварное из двух половин, сварной шов автоматический стыковой двусторонний (тш = 0,85); р = =0,314 Мн/м* (3,14 кгс/см2); рн=0,172 Мн/м2 (1,72 кгс/см2). о, = 60 Мн/м2, % = -^- « 0,7, от, = а Таблица 16.13 Формулы для определения допускаемого наружного давления для металлических эллиптических штампованных, и литых днищ по ОН 26-01-13—65 Н 1039—65 Допускаемое наружное давление рнд в Мн/мг (кгс/см') < 0,15£f '-=°"M*(-W-) (168) 2oVa(s — ск) РпЬ= С% К) (16-9) Е — модуль упругости материала днища при расчетной температуре его в Мн/м2 (кгс/см2); а' — предел текучести материала днища при расчетной температуре его в Мн/м2 (кгс/см2); % = —j отношение предела упругости материа- ат ла днища к пределу текучести его при расчетной температуре (для углеродистых и легированных сталей % = 0,9, для аустенитных сталей % = 0,7); К = / (-^-, — \ — коэффициент. Опре- деляется по графику рис. 16.5, значение Re см. в табл. 16.12; асд — допускаемое напряжение на сжатие для материала днища в Мн/м2 (кгс/см2); Е'(*-Ск) + 5го'тЯ. " Е'(«-Си)-6,7х<#г.(1-Х) ' Формула (16.8) применима при 0,15 ^-^г—^ <0,5. Нд Формула (16.9) применима при 0,2^-=:—^ ив <0,3. табл. 22 * Получена путем упрощения формулы (2) в / ОН 26-01-13—65 \ \ Н 1039—65 / 2 табл. 23 е 4 Г (S — Ск) 300 I I лучена путем упр ( ОН 26-01-13—65 \ \ Н 1039—65 ) •* Получена путем упрощения выражения (3) в 26-01-13—65 1 + 5- Х°"т 3 = Б* (—С к) с, ха-х)оуга 1 — 6,7 Е*(*-Ск)
ДНИЩА 455 Производим расчет днища на внутреннее давление. Определим отношение определяющих параметров ад яре учетом коэффициента <рш °а ._ 35,4 -ЙРш = 0,314 0,85 = 95,8 > 25. Номинальную расчетную толщину стенки днища для данного отношения согласно табл. 16.12 определяем по формуле (16.3) РвР 2аа<Рш 1,3-0.314 2-35,4-0,85 = 6,8- Ю-3 м =6,8 мм. Толщина стенки сопрягаемой с днищем цилиндрической обечайки (см. пример 15,3) исходя из расчета ее на наружное давление s = 10 мм >s' = 6,8 мм. Предварительно принимаем толщину стенки днища равной толщине стенки обечайки s = 10 мм. Определим отношение Re 1,3 s 0,01 = 130. Определим значение 0,15£* 0,15-0,72-106 %°т 0,7-60 = 257. Поскольку —— = 130<257, допускаемое наружное давление для днища рнд определяем согласно табл. 16.3 по формуле (16.9). Предварительно находим значение безразмерного коэффициента р Р = Е'(5-С,)+бхо& £<(s-CK)-6,7xap?e(l->c) 0,72-105-91Q-3 +50,7-60-1,3 0,72-10*-9-10-3 — 6,7-0,7-60-1,3-0,3 Ча(8-Ск) = 1,7; 2-35,4-9-lQ-3 1,3 1,7 Re§ : 0,288 Мн/м* (2,88 кгс/см2), ■что больше рн = 0,172 Мн/м2 и, следовательно, принятая толщина стенки днища s = 10 мм является окончательной. 16.2. СФЕРИЧЕСКИЕ ДНИЩА Форма таких днищ, применяемых в химической аппаратуре, бывает полушаровой, сферической без отбортовки и сферической с отбортовкой. Два соединенных между собой полушаровых днища образуют сосуд шаровой формы. Полушаровые днища рекомендуется применять в стальных сварных цилиндрических аппаратах больших диаметров (при Dg ;эг 4 м): горизонтального исполнения — независимо от давления в них, вертикального исполнения — в аппаратах, работающих под избыточным давлением свыше 0,07 Мн1м2. На рис. 16.6 показана типовая конструкция полушарового днища, сваренного из отдельных штампованных элементов: шарового сегмента и шаровых лепестков. Чи- ■сло лепестков и диаметр сегмента выбираются исходя из рационального раскроя листов, возможностей штамповки, минимальной длины сварных швов и конструктивных соображений. Втабл. 16.14 и 16.15 приведены основные данные о нормализованных стальных полушаровых днищах. Днища с одинаковой толщиной стенки всех элементов предназначены для аппаратов, работающих под наружным давлением (при вакууме в аппарате), днища с различной толщиной стенки его элементов — для аппаратов, работающих под внутренним избыточным давлением. Указанные днища выполняются из углеродистой, низколегированной и двухслойной сталей. В стальной сварной цилиндрической аппаратуре вертикального и горизонтального исполнения, работающей Рис. 16.6. Конструкция полушарового днища, сваренного из отдельных штампованных частей под наливом, а также под избыточным давлением не более 0,07 Мн/м2 для температур до +200° С можно применять сферические неотбортованные днища. Применять такие днища для избыточных давлений более 0,07 Мн/м* не допускается. В табл. 16.16 приведены основные данные о нормализованных штампованных сферических неотбортованных днищах из углеродистой и высоколегированной сталей. Днища, размер заготовок которых больше стандартных размеров листов, изготовляются составными аналогично эллиптическим днищам (см. п. 16.1). Сферические отбортованные днища в настоящее время применяются редко, они заменены эллиптическими. Вместе с тем, в ряде случаев такие днища при конструировании новой аппаратуры допускается применять, в частности, при отсутствии штампов на соответствующие эллиптические днища. Прч конструировании сферических днищ всех типов следует руководствоваться данными, изложенными в п. 15.3 и 16.1. Расчет сферических днищ, работающих под внутренним давлением Номинальная расчетная толщина стенки шаровых и сферических отбортованных днищ s' в ж (см) определяется по формуле*] f'=T5^ <(1бЛ0> где у — коэффициент формы днища. Определяется по графику рис. 16.7. Значение остальных величин см. в п. 16.1. Формула he применима при Da ,0.2 и ^ 1. При проверочных расчетах допускаемое давление рд в Мн/м2 (кгс/см9) для шаровых и сферических отбортованных днищ определяется по формуле * Формулы из табл. 24 ОН 26-01-13—65 Н 1039—65
466 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 16.14 Днища полушаровые стальные сварные с одинаковой толщиной стенки всех элементов (по МН 4704—63) Условное обозначение днища с De = 4,0 м, s= 10 мм из стали марки 20К: «Днище 4000-10-20К МН 4704—63» £>„, м 3,6 3,8 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,4 7,0 8,0 9,0 10 11 12 * F,- 20,3 22,8 25,2 30,9 39,5 47,5 56,6 64,6 77,3 99,2 128 158 191 227 V*. 12,2 14,4 16,8 23,9 32,7 43,6 56,6 68,6 89,8' 134 191 262 349 452 10 1 607 1 790 1 983 2 509 3 095 3 744 4 454 5 066 6 059 — 12 1 930 2 150 2 381 ЗОЮ 3 715 4 496 5 348 6 084 7 275 9 498 — 14 2 255 2 511 2 781 3 518- 4 340 5 249 6 244 7 102 8 493 11 088 14 027 — 16 2 580 2 873 3 182 4 024 4 964 6 003 7 140 8 121 9711 12 677 16 037 19 763 — 18 2 905 3 235 3 583 4 531 5 589 6 758 8 038 9 142 10 932 14 269 18 054 22 280 26 944 — S, ММ 20 22 Масса, кг 3 232 3 599 3 985 5 038 6 215 7 514 8 937 10 165 12 153 15 862 20 065 24 759 29 949 35 631 3 559 3 963 4 388 5 547 6 842 8 272 9 838 11 188 13 376 17 457 22 081 27 239 32 956 39 207 24 3 887 4 327 4 792 6 057 7 470 9 030 10 739 12 213 14 601 19 054 24 099 29 736 35 965 42 786 28 4 544 5 059 5 602 7 079 8 728 10 551 12 546 14 266 17 053 22 252 28 140 34 719 41 990 49 950 30 4 874 5 426 6 008 7 591 9 359 11 313 13 451 15 294 18 282 23 853 30 164 37 214 45 003 53 536 32 36 5 205 5 764 6 415 8 104 9 991 12 075 14 357 16 324 19 512 25 456 32 189 39 711 48 023 57 124^ —"■* 9 133 11 258 13 605 16 173 18 388 21 976 28 666 36 245 44 711 54 065 64 307 Примечания: 1. Материал —сталь углеродистая марок Ст.З и 20К; низколегированная марок 16ГС и 09Г2С; двухслойная марок Ст.З + ЭИ496, 20К + ЭИ496, 12МХ + ЭИ496, Ст.З + Х18Н10Т»и 20К + XI7H13M2T. 2. Днища выполняются сварными из отдельных штампованных лепестков и сегментов. 3. s' = s. • Fe — внутренняя поверхность дннща; V — емкость днища. Номинальная расчетная толщина стенки сферического неотбортованного днища s' определяется из условия, что меридиональное изгибающее напряжение си, возникающее У \ ,У •0,1 0,2 0,3 0Л *1 h 0,5 Рис. 16.7. График для определения коэффициента формы сферического днища у в формулах (16.10) и (16.11) в месте соединения днища с обечайкой, не должно превышать допускаемого напряжения на разрыв для материала днища, т. е. а ^ а,. Меридиональные изгибающие напряжения не зависят от материала днища, а являются функциями De и s' при выбранных соотношениях размеров днищ. В табл. 16.17 приведены меридиональные изгиОающие напряжения оч для днищ без усиления и ста для днищ с кольцевым усилением при р — 0,1 Мн/м2. Конструкция и относительные размеры кольцевого усиления показаны на рисунке в табл. 16.16. Определение номинальной расчетной толщины стенки сферического неотбортованного днища s' рекомендуется производить с помощью табл. 16.17 следующим образом. Сначала находится условное меридиональное изгибающее напряжение оу в Мн/м2 в месте соединения днища с обечайкой по формуле 0ид- 0,1 (16.12)
ДНИЩА 457 Таблица 16.15 Днища полушаровые стальные сварные с различной толщиной стенки его элементов (по МН 4704—63) Условное обозначение днища с De = 4,0 м, s = 14 мм, s, = 10 мм из стали марки 20К:' «Днище 4000-14/10-20К МН 4704—63» То же из двухслойной стали 20К+ЭИ496: «Днище 4000-14/10-20К+ЭИ496 МН 4704—63» Dg, мм 3,6 3,8 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,4 7,0 8,0 9,0 10 11 12 При Толщина стенки s, мм (сверху) для крайних лепестков, толщина стенки Si, мм (снизу) для сегмента и примыкающих к нему лепестков, кроме крайних 14 10 16 10 18 10 20 12 22 12 24 14 28 30 14 16 32 36 18 20 м сверху для днищ из углеродистой и низколегированной сталей, Масса, кг СНИЗу для днищ из двухслойной стали 2 137 2 ЮЗ 2 363 2 343 2 617 2 635 3 310 3 338 3 719 4 172 4 496 4 440 5 486 5 350 6 234 6 242 7 077 7 435 — л е ч а н и е. , 2 404 2 352 2 649 2 621 2 936 2 964 3 712 3 750 4 031 4 714 4 872 4 788 5 998 5 798 6 818 6 830 7 698 8 171 — Материал, i 2 669 2 603 2 935 2 897 3 253 3 293 4 113 4 167 4 343 5 255 5 256 5 136 6 518 6 246 7 402 7 404 8 310 8 859 — шутренняя 2 994 2 926 3 299 3 261 3 656 3 693 4 620 4 672 4 971 5 881 6 008 5 888 7 412 7 140 8 428 8 422 9 489 10 075 13 590 11 682 16 650 14 492 — поверхнос] 3 263 3 177 3 587 3 539 3 976 4 024 5 023 5 089 5 282 6 424 6 384 6 208 7 932 7 588 9 012 9 010 10 146 10 779 14 610 12 214 17 798 15 132 — гь, емкость 3 593 3 507 3 951 3 901 4 378 4 430 5 531 5 595 5 908 7 052 7 145 6 989 8 828 8 498 10 038 10 028 11326 12 029 16 200 13 818 19 812 16 448 24 448 20 844 28 940 24 816 — и выполне 4 128 4 008 4 531 4 461 5 020 5 092 6 343 6 433 6 540 8 140 7 905 7 697 9 860 9 394 11214 11 204 12 496 13 437 18 264 14 910 22 122 18 398 27 304 22 266 32 156 26 382 — ние днищ с 4 458 4 338 4 898 4 828 5 424 5 498 6 853 6 947 7 164 8 771 8 667 8 451 10 772 10 290 12 241 12 223 13 793 14 623 19 865 16 499 24 138 20 400 29 758 24 712 35 176 29 382 38 454 33 682 м. в табл. 4 789 4 665 5 268 5 194 5 833 5 903 7 366 7 456 7 797 9 401 9 422 9 200 11 670 11202 13 262 13 272 14 856 15 860 21457 18 091 26 154 22 404 32 268 27 216 38 166 32 380 40 656 37 262 16.14. — 8 285 8 393 8 735 10 582 10 554 10 322 13 097 12 563 14 877 14 883 17 429 17 769 24 082 20 230 29 332 25 078 36 204 30 400 42 794 36 172 45 450 41 580
П р ] 1. В толщины 2. М лежит пр 3. Д 4. П «•«•Sl» ваввз-г* е ч а и и я: |фе «Сталь* условный знак отовляются только из вые 1 днищ для всех толщин п нить коэффициент 1,01. ые по днищам из углероди еденные толщины днищ с ОП >rj о 5 * S и о 2« S3 » Ян л -г и и 2а te*d -о За gg.3 , что днища даннс [иной стали; знак я углеродистой с. риведены по норм т только рекомен SS 3= » \П аяа пщнны изготовляются только нз у К означают, что днища данной то. при р == 7,85-10' кг/м*. Для полу НМХ 88—56. данные по днищам иг ому сортаменту листовой стали ( тлерод] лщины чения ! 1 ВЫСОКА СМ. ГЛ. У * Я н ^"(Р О 5 Ч rj Г» о О я в ч я. ^ So S > 2 ч 0 a a to ш Jag ы Я п я м ч ю ш к 1 Я WP знач той, Олег - ПО = ||S •а о я - г »д „ то днища из другой 1ННОЙ стал али НМХ г -qs я е 5 s ?»Е 9 в ст .«< /*: « -^ я со о о to СО о о _-j oi -~4 СП со о ф -4 о> *• со СЛ 4*. о о СЛ со Сл _ 4^ со ф. СО СО «5 ~1 »—' 4* СО .*. СО со 00 СП "сп о о ю СО о о 4> н— СЛ ~ СП со СО ~4 СО СП со ^ ^~ о> сл СО -4 to сп СО - СП 4> со -0 *■"* to со о о СЛ "сп со о to ~4 о о 1 1 1 1 1 со СЛ СО СО со to со *■ СП 4* *• ~4 СО со *-" со 4» СП СП СО 4=- СО со о со *. ф. to 5 ф. Ъо ф. со ю ф. СО о со о ф. <1 со ф- СО СО СО со *-* -< со *— СО со 4=. СЛ СЛ -4 Со о со СО to ю о о .*■ "о -1 ф. to to СО о (О СЛ СП СЛ СП Сл to СО to to СО 4* СП СП со to со to со СО N3 СЛ СП to СО to о о о _со "со СП ~4 СО о ~4 СЛ 1 1 I 1 1 1 1 1 н^ СЛ со Ф- (О ~4 to сп СП to to ф. to to to СП СЛ to сп со ф to ■— to £ со со ф. to о КЗ СП ф- СО о о to "-J to ~4 _- СО СП о |_. to со со о СО to со 00 _ -) со о СО to со со to ф- со о ~4 to со СО to сл сл со о -4 to со -4 СП о о to 1-ж Сл сл ^ СП СП о ^^ о to to -J КЗ to ^ со СЛ to Сл to to СП со to со to •—' to о *~л to со to о ф- о о 1—» "ст> Сл о _ ф- 8 -4 -~) "сп *_ ф> СП со СП м о ф. ._ 4* 4* СО сл со о fc— ф. со со 4». н- сл ф- т . со н~ со со to о о н^ "to to _ to ф СП Сл J-4 1—i CO о "•s СЛ СО ■s _сп оо IP Id сл СО СО сл "о 00 о "о Сл -V] »м (—1 СО со о "4* N-. сл СП о о о о Ъо Ф- to ^ о со ~4 со со Ъз сл to "о со ю СЛ to "-4 сл СЛ СО *~ СП СЛ "to СЛ _о "со СО о со о о о ъ> ОО to со со СП ю СП "сп со со со - СО со to "о Со _ро "о СО 4^ s° со _-J "сл Со сл .*■ "о СО -J "сп 00 СО о о о S СО СО СО 4> „ ст> со to "о о СП to о "со to 05 о сл to сл "со to о Со о сл со _со "со to о-> v о Сл ф- р *. to СП "о о 4> СП о о о "со о Со СП to 4* JO Сл "*>. -4 со "*. „ "со _- "to -J "-J >-~ .*■ "со ^— "— ■^ 00 to _ро "~-1 о со -J -J Id to _co "ф- _o "-4 ^1 -4 "to , 1 1 1 1 5S о о о "to о СЛ to *"* СП "сп Я5 СЛ СП сл "со _со о *4> СП СП СП со со СП со сп сл "о JO "со _сп "to сл СП .*• сл jT> "о рп ^^ СП СО "-J 4»- о о о "— СО СЛ ф. сп "to со СО СП to сл СЛ 1о СО "to сл Сл "о С) to со 0J "to сл СП со "со со h— сл "о 1 I 1 1 1 3 ■^ »■ 3 -< » 3 ■^ В" 3 ■< в- 3 < S- 2 < S* о 1 * (э X * о 2 я CU а- i емкост! •ч *-• о II II to 1 л. СП Со о W (Л о о За X X S I а* 00 х _ о со со со р 1 в S в со X х Ol Hoivdvuuv XHMoahHWHx tfairviatr и ъоиел хннаоноо xahovd и аинуясиилсиэнсЛ! est-
s', мм Da, MM 400 500 600 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 * t 04 36,5 50,0 66,0 100,0 118,0 — Леридно ) Меридиональные i 01 25,2 35,2 45,3 74,0 85,0 — нальные 01 26,5 35,2 47,5 72,0 86,0 100 131 160 200 240 напряг I напряжения в с 5 6 Меридиональные напряжения Hi 18,0 25,1 32,5 50,0 57,5 70,0 90,0 114 137 162 190 — кения а dt 20,0 28,0 36,0 54,0 64,0 75,0 99,0 120 150 178 210 240 — 1 И в, П 01 14,0 19,0 25,0 37,0 44,8 52,5 65,8 87,0 104 121 142 168 — эиведены 01 15,8 22,0 28,0 42,5 50,5 59,0 78,0 96,0 113 139 162 190 215 235 ДЛЯ НОМ] ферических неотбортованных днищах при р = 0,1 Мн1м% * (по НМХ 88—56) 7 8 в днищах без усиления CTt, Мн/м* «Га 11,0 15,3 20,0 30,5 35,2 44,0 54,5 70,0 87,0 98,0 112 130 149 168 190 210 1нальноЛ 0( 12,8 17,5 23,0 35,0 42,0 48,0 69,0 80,0 95,0 112 132 153 172 198 220 250 расчетно ов 9,1 12,3 16,0 25,0 29,0 34,0 44,5 56,5 66,5 80,0 93,0 107 118 132 150 170 й толщи o-i 10,8 14,8 19,2 28,5 34,5 40,0 53,0 66,0 80,0 90,0 ПО 129 143 160 180 220 1Ы стенки 9 , и с кольцевым О", 7,7 10,4 13,5 20,7 24,5 28,0 37,5 47,0 55,5 66,0 77,-0 90,0 100 111 123 142 днища ь 0i — 12,9 16,8 25,5 30,0 35,0 46,0 57,0 69,0 83,0 97,0 ПО 123 140 156 173 ' без уче усилием 01 — 9,0 11,3 17,2 20,8 24,5 33,0 40,0 47,0 56,0 70,0 75,0 85,0 95,0 108 10 [7j, Мн/м 01 — 10,9 14,0 22,0 25,5 29,0 39,0 48,0 59,0 70,0 83,0 95,0 106 119 132 « 02 — 7,8 10,0 15,0 17,8 22,0 27,5 35,0 41,0 49,0 57,0 65,0 73,0 83,0 93,0 120 150 104 га прибавок на коррозию Таблица 16.17 11 01 34,0 42,0 51,0 60,0 71,0 83,0 94,0 102 113 130 н др. 01 23,5 30,0 35,5 42,5 49,0 56,0 67,0 73,0 81,0 90,0
460 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Затем номинальная расчетная толщина стенки s' подбирается по табл. 16.17 в зависимости от Ьв и ау при условии ау ^ си (для днищ без усиления) и ау ^ ст2 (для днищ с кольцевым усилением). Толщина стенки s с учетом прибавок для сферических днищ всех типов определяется по формуле (15.10). Пример 16.3. Определить толщину стенки сферических неотбортованных днищ вертикального сварного аппарата, работающего под внутренним давлением, по следующим данным (рис. 16.8): материал днищ — сталь марки Ст.З; Ск = 1 мм; среда — жидкость (рж = = 1,2-103 кг/м3) — газ; р = 0,06 Мн/м2 (0,6 кгс/см2); U = = 20° С; Ов=2,4л; Я = 4,5 м; s = 6 мм, R = De; нижнее днище с кольцевым усилением; ацд = 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2). Производим расчет верхнего днища. Условное меридиональное изгибающее напряжение в месте соединения днища с обечайкой определяем по формуле (16.12) 0,1 иид 140 0,1 р 0,06 = 234 Мн/м2 (2340 кгс/см2). Номинальную расчетную толщину стенки днища для De 2,4 м при Оу — 234 вы- Рис 16.8. К примеру 16.3 бираем по табл. 16.17 для ближайшего меньшего значения о-! = 215 MhJm2 —sj = 6 мм. Толщину стенки с учетом прибавок Ск и Со определяем по формуле (15.10) и табл. 16.16 Sj = s[ + Ск + С0 = 6 + 1 + 1 = 8 мм. Производим расчет нижнего днища. Расчетное давление в нижней части аппарата с учетом гидростатического давления определяем по формуле (14.1) Р=Рс + £Ра«Дж10~6 = = 0,06 + 9,81 • 1,2-103-4,5-10-« = = 0,114 Мн/м2 (1,14 кгс/см2). Условное меридиональное изгибающее напряжение в месте соединения днища с обечайкой определяем по формуле (16.12) 0,1 <х = а « —-— = У ид р 140 0,1 0,114 = 123 Мн/м2 (1230 кгс/см2). Номинальную расчетную толщину стенки днища лад De = 2,4 м при ау = 123 Мн/м2 выбираем по табл. 16.17 для ближайшего меньшего значения оа = 118 Мн/м2 — Sg = 7 мм. Толщину стенки с учетом прибавки Ск (при С0 •= 0) определяем по формуле (15.10) и табл. 16.16 s2=4 + Ск = 7 + 1 + 8 мм. Расчет сферических днищ, работающих под наружным давлением Номинальная расчетная толщина стенки полушаро- вых днищ определяется по формуле (15.109). При проверочных расчетах допускаемое наружное давление для таких днищ определяется по формуле (15.110). Номинальная расчетная толщина стенки сферических отбортованных днищ s' в м (см) из условия их устойчивости определяется по формуле * = 3,34#в !/>• (16.13) где Яв — внутренний радиус сферы в вершине днища в м (см). Допускаемое наружное давление рнд в Мн/м2 (кгс/см2) для таких днищ определяется по формуле ** ■Ск Рнд=0,09Е '№)' (16.14) Формулы (16.13) и (16.14) применимы при условии /ОН 26-01-13—65 \ \ Н 1039—65 ) 0,12£: сС < s :400. (16 15) Толщина стенки днищ с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). В любом случае толщина стенки сферического днища должна быть не менее толщины стенки сопрягаемой с ним цилиндрической обечайки. 16.3. КОНИЧЕСКИЕ ДНИЩА Конические днища независимо от давления применяются главным образом в вертикальных цилиндрических (сварных, кованых и литых) аппаратах, в нижней части их, в тех случаях, когда это обусловлено технологическим процессом, исключающим применение эллиптических или плоских днищ (преимущественно для жидких сред, сыпучих и кусковых материалов при необходимости непрерывного или периодического полного удаления содержимого из аппарата через нижний штуцер и т. п.). В горизонтальных аппаратах, работающих под наливом и избыточным давлением до 0,07 Мн/м2, при Е>вУ> >1500жж целесообразно применять также конические неотбортованные днища с большим углом при вершине (140°) вместо неотбортованных сферических и плоских днищ. Конструктивно конические, днищач сходны с коническими обечайками. Угол конуса прш вершине в днищах обычно принимается 60 ^или 90% в Отдельных случаях — до 150°". Угол 60° рекомендуется применять для вязких жидкостей и суспензий, а также влажных, склонных к налипанию порошкообразных и кусковых материалов; угол 90" — для невязких жидкостей и сухих порошкообразных и кусковых материалов. В табл. 16.18—16.22 приведены основные данные о стандартизованных конических отбортованных днищах из углеродистой, легированной и двухслойной стали для сварной аппаратуры, работающей под избыточным давлением более 0,07 Мн/м2. Технология изготовления таких * Получена путем упрощения формулы (1) в табл 25 / ОН 26-01-13—65 \ \ Н 1039—65 ) зоо у 10-б£< ** Получена путем упрощения формулы (2) в табл. 25 ОН 26-01-13-65 Н 1039—65 е * Г (s - Ск) 300 "I!
Таблица 16.18 Днища конические отбортованные с углом при вершине 60° стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12619—67) -УЗ-— Роздертха Условное обозначение днища с Ов = 600 мм, s — 10 мм из стали марки 16ГС: «Днище 600X10—16ГС ГОСТ 12619—67» ft, мм 40 50 40 50 V-10», ж» 40 50 s = 8*n \s=10mm L, мм - 40 мм 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 = 50 мм Масса, кг 400 (450) 500 (550) 600 (650) 700 800 900 1000 (1100) 1200 (1300) 1400 (1500) 1600 (1700) 1800 (1900) 2000 2200 2400 2600 2800 (3000) 362 408 453 498 544 589 634 725 815 906 997 1087 1178 1268 1359 1450 1540 1631 1721 1812 1993 2174 2356 2537 2718 60 68 75 82 90 98 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 330 360 390 420 450 0,32 0,40 0,49 0,58 0,68 0,80 0,92 1,18 1,48 1,82 2,18 2,58 3,02 3,48 3,98 4,52 5,08 5,69 6,32 6,99 0,34 0,50 0,71 0,94 1,18 1,51 1,85 2,62 3,53 4,67 5,75 6,39 7,06 8,50 10,1 11,8 13,7 15,7 22,0 30,0 40,0 52,0 67,0 84,0 104 152 213 289 381 490 619 769 940 1136 1356 1605 1880 2158 22,0 42,0 70,0 108 152 217 299 496 775 1143 1630 1909 2190 2934 3787 4794 5965 7311 930 1033 1138 1240 1346 1446 1553 1758 1969 2177 2381 2592 2796 3008 3215 3423 3631 3835 4046 4254 955 1163 1371 1579 1786 1994 2202 2617 3033 3448 3864 4071 4279 4695 5110 5526 5935 6350 9,37 12,9 15,7 18,5 22,0 25,4 29,2 37,7 47,1 15,5 19,3 23,6 33,0 44,3 56,5 70,6 86,7 104 123 144 166 189 215 21,4 31,4 44,6 59,0 94,8 116 165 222 253 287 323 361 401 443 28,3 41,6 57,3 76,1 98,2 122 149 210 282 364 457 507 561 675 799 935 33,9 49,9 69,7 92,3 119 147 179 252 339 438 550 675 812 961 1124 1299 1497 39,6 59,3 81,3 108 139 173 210 296 397 512 643 789 948 1123 1518 67,8 94,2 124 160 197 241 339 455 588 737 903 1086 1286 1737 106 141 181 223 271 383 513 663 831 1017 1224 1450 1694 1957 119 157 202 250 301 427 572 738 925 1134 1363 1614 1886 2179 174 224 276 335 472 632 815 1021 1250 1502 1779 2079 2401 301 367 516 691 891 115 1368 1643 1944 2270 2624 329 400 561 751 970 1212 I486 1784 2110 2466 2847 356 433 607 811 1046 1310 1602 1925 2277 2660 3071 384 486 X К В > 652 87 1123 1406 1722 2068 2445 2854 3297 Примечания: 1. Материал — сталь углеродистая, легированная н двухслойная. 2. Диаметры £>g, поставленные в скобки, предусмотрены для рубашек. 3. Размеры L указаны без учета вытяжки при отбортовке и припуска на обрезку и приведены только для толщин 8 и 10 мм. Для других толщин величину L следует определять с помощью табл. 16.22. 4. Радиус г в заготовке определяется диаметром привариваемого к днищу штуцера. 5. Масса днищ подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85- 10а кг/м'. Для получения массы днищ из высоколегированной стали надлежит применить коэффициент 1,01. * Р. — внутренняя поверхность днища; V — емкость днища (при г = 0).
Таблица 16.19 Днища конические отбортованные с углом при вершине 60° стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12619—67) Развита L Условное обозначение днища с DH = 530 мм, s = 4 мм из стали марки 16ГС: «Днище 530X4—16ГС ГОСТ 12619—67» О Я о н •о «: к •о о ю > Я К м DH "н «« 4 L мм 273 325 377 426 530 630 720 920 1020 247 293 340 384 478 569 651 832 922 40 45 50 60 75 90 105 135 150 638 742 847 952 1168 1375 * » ft. 0,15 0,21 0,27 0,34 0,52 0,73 Ч «* О * 7,0 11 17 27 45 74 — Примечания: 1. Материа 2. Размерь 3. Радиус 4. Масса д нить коэффицие * Р, - ™ л — сталь yi i L указаны г в заготовке нищ подсчит нт 1,01. утрени я я пов 1 6 1 h = 40 мм га V и га s 5,0 6,8 8,8 11,1 16,7 23,1 -)" 633 738 843 948 1164 1371 1559 1975 2182 V 0,15 0,20 0,27 0,34 0,51 0,72 0,93 1,50 1,83 Ч о » 7 11 16 23 44 72 106 217 294 а 03 и о га S 7,3 10,0 13,0 16,5 24,9 34,5 44,6 71,6 87,5 3 629 734 839 944 1158 1366 1555 1971 2178 0,14 0,20 0,26 0,33 0,50 0,71 0,92 1,50 1,82 'лероднстая, легированная и двухслойная. без учета вытяжки при отбортовке и npi : определяется диаметром привариваемогс ана для углеродистой стали при р = 7,8Е ерхнос ть дн ища; / - е мкость ДНИ1 ца (пр 8 "к . о т 6 11 16 23 43 71 105 215 290 туск > К Д[ >-10» и г = S, ММ 8 и У га 2 9,7 13,2 17,2 21,8 32,8 45,7 59,2 95,1 116 1 4 645 749 854 959 1175 1382 1571 1986 2194 а- 0,15 0,20 0,27 0,34 0,51 0,72 0,93 1,50 1,83 а на обрезку. 1ищу штуцера. кг/м'. Для получени 0). L0 Ч О 7 12 17 25 46 78 115 237 321 га о о га % 12,7 17,2 22,3 28,2 42,2 58,4 75,5 121 147 я массы днищ 640 745 860 955 1170 1378 1566 1981 2189 12 ft = 50 0,14 0,20 0,26 0,33 0,50 0,71 0,92 1,48 1,82 мм о * 7 11 16 23 45 76 113 233 317 из высоколегиров 1 2 га У и га % 15,1 20,3 26,6 33,5 50,3 69,8 90,1 144 176 •А 636 741 846 951 1165 1373 1562 1977 2185 • • 0,14 0,19 0,26 0,32 0,50 0,70 0,91 1,47 1,80 анной стал и надлег 4 * о # 6 10 16 22 44 74 111 230 312 Si 3 га 17,4 23,5 30,7 38,7 58,1 80,8 105 168 205 кит приме-
Днища конические отбортованные сглом упри вершине 90° стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12621—67) Таблица 16 20 Разберпщо °е 400 (450) 500 (550) 600 (650) 700 800 900 1000 (1100) 1200 (1300) 1400 (1500) 1600 (1700) 1800 (1900) 2000 2200 2400 2600 2800 (3000) п 1. 2. 3. величи 4 5 6. коэффи • 1 „\ *. 224 252 280 308 336 364 392 448 504 560 616 672 728 784 840 896 952 1008 1064 1120 1232 1344 1456 1568 1680 / "^ L _ -„-■ \7 ft, мм 40 | 50 V ** 0,27 0,33 0,40 0,47 0,55 0,64 0,74 0,94 1,18 1,44 1,73 2,06 2,40 2,71 3,14 3,55 3,99 4,45 4,97 5,48 — 0,28 0,42 0,58 0,76 0,94 1,21 1,48 2,09 2,80 3,61 4,53 5,04 5,56 6,68 7,92 9,24 10,7 12,2 40 | 50 V *-10>, м' 15 23 30 39 50 62 76 МО 155 209 275 352 444 549 671 809 964 1116 1333 1547 18 32 53 80 161 217 364 565 829 1164 1361 1579 2081 2683 3389 4210 5156 40 | 50 | 40 | 50 S, ММ 8 10 L, мм 706 782 859 934 1012 1088 1164 1317 1468 1621 1773 1926 2079 2231 2384 2536 2689 2840 2993 3145 730 887 1035 1188 1339 1493 1645 1950 2255 2560 2865 3017 3170 3475 3779 4084 4397 4699 8 10 В, мм\ 566 627 689 750 812 873 934 1056 1177 1300 1421 1545 1669 1789 1912 2034 2152 2278 2400 2522 586 695 830 953 1074 1197 1319 1564 1808 2053 2298 2420 2542 2782 3031 3275 3522 3768 г к « 1 Л 8,5 10,7 13,5 15,1 17,6 20,4 23,2 29,8 37,4 — римечания: Материал — сталь углеродистая, легированная и двухслой Диаметры Dg, поставленные в скобки, предусмотрены для Размеры L и В указаны без учета вытяжки при отбортовке иы L и В следует определять с помощью табл. 16.22. Радиус отбортовки Rg см. в табл. 16.18. Радиус г в заготовке определяется диаметром приваривав). Масса днищ подсчитана для углеродистой стали при р = 7, циент 1,01. Fe — внутренняя поверхность днища; V — емкость днища Условное обозначение днища с De = 600 мм, s = >ГС: «Днище 600X10—16ГС ГОСТ 12621—67» 6 | 8 = 40 мм •13,2 16,0 19,3 26,8 35,3 45,2 56,5 68,8 82,4 97,3 113 131 149 169 — 17,5 25,9 36,0 47,4 60,8 76,0 92,3 131 175 200 226 254 283 315 348 — ная. рубашек. и припуска на юго к днищу и S5-10' кг/мК Д ;при г = о). 10 | 23,6 33,0 47,1 62,0 78,3 98,1 119 167 224 288 361 400 442 531 628 733 — обрезк! лтуцера гся полу 12 | 28,3 41,4 55,5 75,4 95,0 118 143 202 269 347 434 531 639 756 883 1018 1164 14 | s, мм 16 1 Масса, кг 34,1 48,4 67,0 83,2 ill 139 168 236 315 406 508 622 746 884 1168 — 56,5 77,9 99,7 129 160 193 271 362 465 583 712 855 1011 1363 18 10 мм и 20 | А = 50 мм — 87,6 114 145 181 219 307 408 526 657 803 965 1140 1331 1536 — 97,3 129 162 201 243 330 455 586 732 897 1074 1270 1482 1710 з стали марки 22 | 24 | 26 | 28 | 30 142 179 223 269 377 503 646 807 988 1187 1399 1634 1886 — 245 296 413 551 707 884 1080 1296 1530 1784 2059 — 266 323 449 598 767 959 1171 1406 1661 1939 2237 — 288 347 486 646 831 1037 1266 1517 1794 2090 2411 — 311 377 523 695 893 1114 1359 1630 1926 2244 2588 г и приведены только для толщин 8 и 10 мм. Для других толщин чения массы днищ из высоколегированной стали надлежит применить X К I
Таблица 16.21 Днища конические отбортованные с углом при вершине 903 стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12621—67) Условное обозначение днища с DH -- 530 мм, s — 4 мм из стали марки 16ГС- «Днище 530X4—16ГС ГОСТ 12621—67» DH Нн мм 273 325 377 426 530 630 720 920 1020 153 181 209 238 296 352 393 515 572 | ■ 6 | h = 40 мм • "« ft. 0,13 0,17 0,22 0,28 0,42 0,58 о » 5 9 13 18 33 54 Масса, кг 4,2 5,6 7,1 9,0 13,4 18,5 _ * «О ft. 0,12 0,17 0,21 0,27 0,41 0,57 0,74 1,18 1,44 »5 о ** 5 8 12 18 32 53 77 157 212 Масса, кг 6,1 8,2 10,5 13,3 19,9 27,4 35,5 56,6 69,0 0,12 0,16 0,21 0,27 0,40 0,56 0,73 1,17 1,43 Примечания: 1. Материал — сталь углеродистая, легированная и дву 2. Размеры L н В указаны без учета вытяжки при отбс величины L и В следует определять по табл. 16.22. 3. Радиус отбортовки км см. в табл. 16.19. 4. Ради 5. Масс менять коэф * F,- ус г в заготовке определяется диаметром прив а днищ подсчитана для углеродистой стали пр [шциент 1,01. внутре нняя л оверхнс сть дн ища; V — ем кость о « 5 8 11 17 32 52 75 155 209 хслойн ртовке аривае и р = днища 8 Масса, кг 8,0 10,7 13,9 17,6 26,2 36,4 47,0 75,2 91,5 ая. и при иого к 7,85-1 (при L 478 553 628 707 864 1017 1156 1462 1613 пуска днищ D" кг/м -= 0) S, ММ В L мм 383 444 504 567 693 8-16 927 1172 1294 494 569 644 722 880 1032 1172 1477 1630 на обрезку н / штуцера. *. Для получ 10 В 396 456 516 579 706 828 940 1184 1307 м St * '» ft. 0,12 0,17 0,22 0,28 0,41 0,57 0,74 1,19 1,45 о т-, * 5 8 13 18 32 54 79 159 214 приведены только ения массы ,' ;нищ и 1 12 h = 50 мм Масса, кг 10,8 14,2 18,2 22,9 34,0 46,8 60,4 95,8 117 ft. 0,12 0,16 0,21 0,27 0,40 0,56 0,73 1,17 1,44 для толщин 8 з высоколегир о *' 5 8 12 17 32 53 77 157 212 1 Масса, кг 12,6 16,8 21,5 27,3 40,5 55,9 72,0 114 139 5; * * ft. 0,12 0,16 0,20 0,26 0,40 0,55 0,72 1,16 1,42 14 •* =i о #* 5 7 12 17 31 52 76 154 209 Масса, кг 14,5 19,3 24,8 31,4 46,8 64,5 83,4 133 162 и 10 мм. Для других толщин ованнс й стали надле жит приме- о я о н •о «J S ■о о то > ВС S га
ДНИЩА 465 Таблица 16.22 Размеры разверток стальных конических отбортованных днищ (к табл. 16.18, 16.20 и 16.21) Продолжение табл. 16.22 Толщина стенки днища S, мм 4 6 8 10 12 14 16 18 Угол при верщине конуса 60° | 90° Размеры разверток, мм для днищ с внутренними базовыми размерами L' L—12 L—Ъ L* L ** L+5 L+10 L+17 L+23 L' L—7 L—4 L* L** L+4 L+8 L+12 L+15 В' В—6 В—3 в * в ** В+3 В+7 В+10 В+13 для днищ с наружными базовыми размерами L' L+7 L+4 L * L ** L—Ъ L—9 В' В+6 В+3 в * в *# В—3 В—7 — Толщина стенки днища S, мм 20 22 24 26 28 30 60° Угол при вершине конуса 90° Размеры разверток, мм для днищ с внутренними базовыми размерами L' ,L+29 L+34 1+39 L+44 L+49 Z.+54 * Значения ственно по табл. соответствующих •••^Значения ственно по табл. соответствующих L' L+20 L+24 L+27 L+30 L+33 L+37 В' В+16 В+19 В+22 В+25 В+27 В+30 для днищ с наружными базовыми размерами f | В' ~—" L и В при s < 8 мм берутся соответ- 16.18, 16.20 и 16.21 для s = 8 ММ и De или DH. L и В пои s > 10 мм берутся соответ- 16.18, 16.20 и 16.21 для s — 10 мм в De или DH. днищ — вальцовка с последующей отбортовкой большого диаметра конуса под цилиндр. В табл. 16.23—16.29 приведены основные данные о стандартизованных конических неотбортованных днищах из углеродистой, легированной и двухслойной стали для сварной аппаратуры, работающей под наливом или избыточным давлением не более 0,07 Мн/м*. Технология изготовления таких днищ также вальцовка. Табл ица 16.23 Днища конические неотбортоваиные с углом при вершине 60° стальные с внутренними базовыми размерами Разверти ( по ГОСТу 12620-67) Условное обозначение днища cDe= 600 мм, s = марки 16ГС: «Днище 600X6—16ГС ГОСТ 12620—67» 6 мм из стали De я 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 "в ш 346 433 520 606 692 779 866 1039 1212 1386 1559 1732 Fe.# 0,25 0,39 0,56 0,76 1,02 1,26 1,56 2,25 3,06 3,99 5,05 6,24 V'-IO", л" 15 28 49 78 116 165 227 392 623 929 1323 1815 4 L, мм 807 1007 1207 1407 1607 1807 Масса кг 7,8 12,6 17,9 24,2 31,8 39,9 S, ММ 6 L, мм Масса кг 1010 1210 1410 1610 1810 2010 2410 2810 3210 18,8 26,8 36,7 47,8 60,3 74,4 106 145 189 8 L, мм Масса кг 1414 1614 1814 2014 2414 2814 3214 3614 4014 49,0 64,3 80,4 89,2 143 194 253 320 394 10 . 1 Масса L, мм\ кг — 12 , Масса L. мм кг — 30 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
466 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 16.23 °в "в мм 2200 2400 2600 2800 3000 1905 2078 2252 2425 2598 Примечания: 1. Материал — сталь 2. Размеры L указа! 3. Радиус г в заготс 4. Масса днищ подсч ванной стали надлежит п К- м* 7,55 8,99 10,6 12,2 14,0 V*-10\ м> 2416 3136 3988 4981 6126 S, ММ 4 L, мм Масса кг — 6 L, мм Масса кг — 8 L, мм Масса кг — 10 L, мм 4417 4817 5217 Масса кг 597 710 833 — 12 L, мм 4421 4821 5221 5621 6021 Масса кг 718 853 1001 1161 1332 углеродистая, легированная и двухслойная, ш без учета припуска на обрезку. вке определяется диаметром привариваемого к днищу штуцера. атана для углеродистой стали при р = 7,85" 10" кг/м'. Для получения массы днищ из высоколегиро- мименить коэффициент 1,01. * F. — внутренняя поверхность днища; V — ■ емкость днища (при г — 0). Таблица 16.24 Днища конические неотбортованные с углом при вершине 60° стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12620—67) ВИ Развертт Условное обозначение днища с DH = 530 мм, s = 4 мм из стали марки 16ГС: «Днище 530X4—16ГС ГОСТ 12620—67» DH нн 4 L мм 273 325 377 426 530 630 720 920 1020 Приме 1. Матерв 2. Размер 3. Радиус 4. Масса легированной ( ' *.-» 236 281 326 369 459 546 624 797 883 539 643 747 845 1053 1253 в 0,11 0,16 0,21 0,27 0,43 0,60 V-10» м* 4 7 12 17 32 55 Масса кг 3,4 5,0 6,9 8,8 13,6 19,2 L, мм 1058 1250 1430 1830 2030 ч а н и я: ал — сталь углеродистая, легированная и двухслойная ы L указаны без учета припуска на обрезку, г в заготовке определяется диаметром привариваемого Днищ подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85 тали надлежит применить коэффициент 1,01. зутренняя поверхк ость дн ища; V — емко сть дни ща (при S, ММ 6 F*e- "* V*-103 м* 0,42 0,60 0,78 1,29 1,59 32 54 81 171 233 к днищу штуце! • 103 кг/м*. Для г = 0). Масса кг 20,2 28,7 37,7 61,7 75,8 L, мм F*. м' в 1426 1826 2026 0,78 1,28 1,58 >а. получения массы дниц. 8 VM03 м' 80 169 231 нз вые Масса кг 49,6 81,6 101 око-
ДНИЩА 467 Таблица 16.25 Днища конические неотбортованные с углом при вершине 90° стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12622—67) Развертка L Условное обозначение днища с Dg = 600 мм, s = 10 мм из стали марки 16ГС: «Днище 600Х 10—16ГС ГОСТ 12622—67» р. м 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000, гиро "в М 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 При) 1. матч 2. Раз» 3. Рада 4. Мао ванной * '.- * Ft. м' 0,18 0,28 0,40 0,55 0,71 0,91 1,12 1,61 2,20 2,86 3,63 4,48 5,42 6,45 7,56 8,78 10,1 V*-103 м3 8 16 28 45 67 96 131 226 360 536 763 1048 1395 1811 2302 2876 3537 i'.« 4 L в мм 570 711 852 994 1136 1277 457 570 683 797 911 1024 Масса кг 5,6 8,8 12,9 17,3 22,6 28,6 — 6 L в мм Масса кг 713 854 996 1137 1278 1420 1703 1986 2268 572 685 799 912 1025 1139 1366 1593 1819 13,2 19,3 26,4 33,8 42,9 53,2 76,3 104 136 — 8 L В мм Масса кг 998 1139 1280 1422 1705 1988 2270 2553 2836 800 913 1026 1140 1367 1594 1820 2048 2274 35,2 45,3 57,8 71,0 102 139 181 229 283 10 L в мм 2555 2838 3121 3404 3696 2049 2276 2503 2730 2956 i e ч а н и я: гриач *-> "таль углеродистая, легированная и двухслойная. герч L и В указаны без учета припуска на обрезку. iyc г"в заготовке определяется диаметром привариваемого к днищу штуцера. :а днищ подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85-10а кг/м*. Для получения м стали надлежит применить коэффициент 1,01. внутренняя поверхность днища; V — емкость днища (при г — 0). Масса кг 287 354 428 510 597 12 L в мм — 3123 3406 3688 3971 4254 2505 2732 2958 3185 3412 ассы днищ из высок Масса кг 514 612 718 832 954 оле-
«Я КОНСТРУИРОВАНИЕ! И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 16.26 Днища конические неотбортованные с углом при вершине 90° стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12622—67) Условное обозначение днища с DH = 530 мм, s = 4 мм из стали марки 16ГС: «Днище 530X4—16ГС ГОСТ 12622—67> DH 273 325 377 426 530 630 720 920 1020 леи нн S, ММ 4 L | В мм 136,5 162,5 188,5 213 265 315 360 460 510 382 456 529 598 745 887 306 366 424 480 597 711 F*e.M> 0,08 0,11 0,15 0,20 0,31 0,44 V*-10a м> 3 4 7 9 19 32 Масса кг 2,5 3,8 5,0 6,3 9,7 13,8 Примечай 1. Материал - 2. Размеры L 3. Радиус г в 4. Масса днип рованной стали * Fg — внутре 6 L В мм Рв.м* 743 885 1012 1295 1436 596 710 812 1038 1152 0,30 0,43 0,57 0,93 1,14 ГиТя: - сталь углеродистая, легированная и двухслойная. и В указаны без учета припуска на обрезку. заготовке определяется диаметром привариваемого к ; подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85" надлежит применить коэффициент 1,01. нняя пс )верхнос .ТЬ ДНИ! ца: V - • емкост ь днищ а (при i V-10* л» 19 31 49 99 136 днищу 0я кг/м ■= 0). Масса кг 14,6 20,7 26,8 44,3 54,2 L В мм 1010 1293 1434 штуцера. '. Для получен! 810 1037 1150 8 F*, л» 0,56 0,92 1,14 1Я массы днищ VM0* м> 47 98 132 Масса кг 35,8 59,0 72,2 из высоко- Таблица 16.27 Днища конические неотбортованные с углом при вершине 120° стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12623—67) Развертка Условное обозначение днища с De = 600 мм, s = 6 мм из стали марки 16ГС: «Днище 600X6—16ГС ГОСТ 12623—67» De «, мм 400 500 600 700 800 ш •ш ш 202 230 р*в> м' 0,14 0,23 0,32 0,44 0,58 у*. 10» м' 5 9 16 26 39 4 L | В мм 464 579 695 810 926 444 554 664 774 885 Масса кг 4,7 7,2 10,4 14,1 18,3 6 L В мм Масса кг — 580 696 811 927 554 665 775 886 10,8 15,5 21,2 27,6 S, ММ 8 L В мм Масса кг — 812 I 776 928 J 887 28,3 36,9 10 L 1 В мм Масса кг 12 L В мм Масса кг
ДНИЩА 46» Продолжение табл. 16.27 *>в м. 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 легк »ш к 259 288 346 403 461 518 576 634 691 749 806 F*e, м1 0,73 0,90 1,30 1,78 2,32 2,93 3,62 4,38 5,22 6,12 7,10 V*-10> JH» 55 75 130 207 309 439 603 803 1042 1325 1654 S, ММ 4 L В мм Масса кг 6 L В мм 1042 1157 1388 1619 996 1106 1327 1548 Масса кг 34,8 42,9 61,7 83,8 8 L В мм 1043 1159 1389 1620 1851 997 1108 1328 1549 1770 Масса кг 46,5 57,1 82,3 119 146 — 10 L В мм Масса кг — 2083 2314 1991 2212 232 286 12 L В мм Масса кг |2546 2776 3007 3238 2434 2654 2875 3096 415 494 579 672 П р и м е ч а н и я: 1. Материал -- сталь углеродистая, легированная и двухслойная. 2. Размеры L а В указаны без учета припуска на обрезку. 3. Радиус г в заготовке определяется диаметром привариваемого к днищу штуцера. 4. Масса днищ подсчитана для углеродистой стали при р_>= 7,85' 10ltкг/мг. Для получения массы дннщ из высоко- рованной стали надлежит применить коэффициент 1,01. 5. В таблице приведены данные только для рекомендуемых толщин стенок. • Рв — «нутре нняя п< >верхность днища; V — емкость днища (при г «= 0). Таблица 16.28 Днища конические неотбортованные с углом при вершине 120° стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12623—67) Условное обозначение днища с DH = 530 мм, s = 4 мм из стали марки 16ГС: «Днище ,530X4— 16ГС ГОСТ 12623—67» Он »н s. 4 L В мм 273 325 377 426 530 630 720 920 1020 79 94 109 123 153 181 207 265 294 313 373 433 489 609 725 828 1059 1175 297 357 411 468 582 693 790 1010 1125 * F мг V •** 0,067 0,094 0,128 0,162 0,252 0,358 0,466 0,763 0,938 У*-10», м» 2 3 4 6 11 18 28 58 77 Масса, кг 2,1 3,0 4,0 5,1 7,9 11,2 14,6 24,0 29,4 Примечания: 1. Материал — сталь углеродистая, легированная и двухслойная 2. Размеры L и В указаны без учета припуска на обрезку. 3. Радиус г в заготовке определяется диаметром привариваемогс 4. Масса днищ подсчитана для углеродистой стали при р =■ 7,85 легированной с * F„-bi тали надлежит применить коэффициент 1,01. гутренняя поверхность днища; V — емкость днища (пр мм L м 608 724 827 1058 1174 к днищу ] ■ 10' кг/мг. к г-= 0). В .14 581 692 791 1011 1122 лтуцера. Для получ 6 » F . М* 1' 0,252 0,356 0,465 0,762 0,937 ения массы V-W*, л»» 10 17 27 57 76 днищ из 11,9 16,8 22,0 35,9 44,2 высоко-
Таблица 16.29 Днища конические неотбортованные с углом при вершине 140° стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12624—67) Рйзкутт витЦка Условное обозначение днища с De= 2000 мм, s= 10 мм из стали марки 16ГС: «Днище 2000X10—16ГС ГОСТ 12624—67» De 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 прим S, ММ <Ю | 12 | >14 "в мм 248 278 310 340 372 403 434 465 495 526 558 588 618 292 320 350 379 408 437 466 495 525 553 582 437 465 492 520 547 /£.*• 2,10 2,65 3,28 3,96 4,72 5,53 6,42 7,36 8,39 9,47 10,6 11,8 13,1 VM03 ж" 194 275 378 502 655 832 1039 1277 1549 1857 2203 2590 3015 6 L В мм 1706 1919 2132 2345 2558 2771 2984 3197 1689 1900 2111 2322 2532 2743 2954 3165 — Примечания: 1. Материал — сталь углеродистая, легированная 2. Размеры L и В указаны без учета припуска н 3. Масс енить к 4. В та *-Fs- ;а днищ подсчитана для углеродистой стал! оэффициент 1,01. блице приведены данные только для рекой внутре яняя по верхнос ть днии а; V - - емко Масса кг 101 128 158 191 227 266 309 354 и двухо а обрезк при р = ендуемы сть днип 8 L В мм 1707 1920 2133 2346 2559 2772 2985 3198 1690 1901 2112 2322 2533 2744 2955 3166 — аойная. У' S, ММ Масса кг 135 170 210 254 303 355 412 473 10 L | В мм 1708 1921 2134 2347 2560 2773 2986 3199 3412 3625 3838 4051 4264 1621 1902 2113 2323 2534 2745 2956 3167 3378 3598 3799 4010 4221 Масса кг 169 213 263 318 379 444 515 591 673 759 851 948 1050 12 L в мм 2134 2347 2560 2773 2986 3199 3412 3625 3838 4051 4264 2113 2324 2535 2746 2956 3167 3378 3589 3800 4011 4222 = 7,85- 10* ке/м'. Для получения массы днищ х толщин стенок ;а (пр ir = 0). Масса кг 316 382 454 533 618 709 724 910 1020 1136 1260 14 L в мм Масса кг — 3413 3626 3839 4052 4265 3379 3590 3801 4012 4223 940 1061 1189 1325 1468 16 L в мм Масса кг — 3414 3627 3840 4053 4266 '3380 3591 3802 4013 4224 1075 1213 1359 1515 1678 из высоколегированной стали надлежит
ДНИЩА 471 Днища, размер заготовок которых больше стандартных размеров листов, изготовляются составными. Типовые конструкции составных заготовок конических днищ показаны на рис. 16.9. Число секторов выбирается, исходя « Л При приварке отбортованного днища к обечайке расстояние от оси сварного шва до начала закругления борта должно быть не менее [164]: 15 мм при толщине стенки днища s ^ 5 мм; 2s + Ь мм при толщине стенки днища s= 6-ь8 мм; s + 15 мм при толщине стенки днища s = 10-f-20 мм; 0,5s + 25 мм при толщине стенки днища s^> 20 мм. Отверстия или вырезы в конической .стенке отбортованных днищ не рекомендуется размещать на переходной дуге, на расстоянии 0,5 - по обе стороны от дуги и Рис. 16.9. Конструкции составных заготовок конических днищ: а — при числе секторов < 3 и г > 30 мм; б — при числе секторов s 3 и г < 30 мм из рационального раскроя листов, минимальной длины сварных швов и конструктивных соображений. Соединение составных частей днища между собой так же, как и присоединение днища к обечайке, осуществляется преимущественно сваркой встык. по швам. Радиус отбортовки во вновь конструируемых отбортованных днищах рекомендуется выполнять Re 5* 0,15 Z>«. Форма и габаритные размеры конических отбортованных и неотбортованных днищ из цветных металлов и сплавов, применяемых в соответствующей сварной аппаратуре, в основном те же, что и в.аналогичных стальных днищах. На них распространяются также и приведенные выше соображения по конструированию. В табл. 16.30 и 16.31 приведены основные данные о конических отбортованных днищах из винипласта и фао- лита, применяемых в сварной аппаратуре из этих материа- Таблица 16.30 Днища конические отбортованные с углом при вершине 60° из винипласта и фаолита Развертка L Условное обозначение днища из винипласта с Ъе = 500 мм: «Днище 1—500 ОН 26-01-22—66» Dg 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 1. 2. 3. X10' кг 4. » не Re s мм 225 270 363 453 544 634 725 779 906 1087 1269 1450 1631 38 45 60 75 90 105 120 135 150 180 210 240 270 5 6 8 9 12 14 16 18 — зимечания: Размеры разверток L указаны бе Радиус г в заготовке определяет* Плотность материала при подсчет /мг. Приведенные данные для днищ н г — емкост ь днища. Из винипласта h L 25 40 — 582 686 902 1140 1354 1568 1782 1992 2196 — V*-10», м' 4,9 8,1 20,7 42,2 70,7 109 161 211 306 — •Масса, кг 0,8 1,5 3,6 6,4 12,0 19,0 25,0 37,5 44,0 — Из фаолита s н мм 10 12 15 — 20 30 40 50 з учета вытяжки при отбортовке и припуска на обрезку. .я диаметром привариваемого к днищу штуцера. е массы днищ принята: для винипласта р = 1,4- 10* кг/м'; i s винипласта — по ОН 26-01-22—66 (тип I), для днищ из ф L 620 740 956 1166 1380 1588 1796 — 2222 2638 3052 3490 3906 К*.10», м' 5,6 9,2 24,0 44,0 74,0 113 166 — 314 532 832 1227 1732 (ля фаолита р = аолита — по [5]. Масса, кг 2,4 3,4 6,9 10,3 17,9 23,8 32,5 — 62,0 87,5 118 230 286 1,6Х
472 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 16.31 Днища конические отбортованные с углом при вершине 90° из винипласта и фаолита Ризбер/тв Условное обозначение днища из винипласта с De = 500 мм: «Днище 2—500 ОН 26-01-22—66» °в 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 Пр 1. 2. , 3. 4. ] X 10* кг/ 5. ] а также ; * V Нв Из винипласта s h L в мм 140 170 225 281 337 394 450 506 562 675 787 899 1012 6 7 9 12 14 16 18 20 — 25 40 — 442 522 676 866 1020 1176 1334 1488 1638 — 354 418 543 695 818 945 1070 1192 1315 — V*-10», м> 3,0 5,1 14,3 29,8 49,3 75,5 ПО 151 206 — Масса, кг 1,0 1,6 3,0 6,9 11,0 16,0 22,5 33,5 39,0 — имечаяия; 'азмеры L и В указаны без учета вытяжки при отбортовке и припуск* Значения Rg — см. в табл. 16.30. Задиус г в заготовке определяется диаметром привариваемого к днищу Ъпотность материала при подсчете массы,днищ принята: для винипласта Приведеняь доя всех д — емкосп е данные для днищ аэ винипласта при Dg < 900 мм — по ОН 1 {ищ из фаолита — по [5]. > днища. s 10 12 15 — 20 30 Из фа h L мм 40 50 480 554 732 884 1042 1194 1348 — 1662 1966 2272 2594 2900 1 на обрезку. штуцер Р = 1,4 6-01-22 а. • 10* кг/м*; для олита В 380 437 587 710 837 959 1082 — 1334 1578 1824 2083 2328 V-W, 4,6 7,6 17,0 32,0 52,0 79,0 115 — 214 360 558 820 1151 Масса, кг 2,1 3,2 5,5 7,0 115 17,6 23,5 — 45,0 64,0 84,0 171 206 фаолита р = 1,6Х —66 (тип 2), при Da = 1000 мм. лов, работающей под наливом и избыточным давлением до 0,06 Мн/м*. Конические днища в литой и кованой аппаратуре рекомендуется выполнять с плавным переходом конической поверхности в цилиндрическую радиусом R ^ 0,2£>«. Толщина стенок конических днищ, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением, определяется расчетом исходя из прочности и устойчивости. Отверстия в конических днищах, подверженных внутреннему давлению, рекомендуется укреплять, а подверженных наружному давлению — должны быть полностью укреплены. Конструкцию и расчет укрепления отверстий см. в гл. 18. Приведенная ниже методика расчета днищ на наружное давление применима для расчетных температур и условий, указанных выше для вальцованных сварных цилиндрических обечаек. Допускаемые отклонения размеров и формы конических днищ, выполняемых из листовых материалов (металлических и неметаллических), аналогичны таковым для цилиндрических вальцованных обечаек. Допускаемое уменьшение толщины стенки у отбортованных днищ в месте перехода цилиндрической части в коническую, а также допускаемое смещение кромок элементов сварных днищ — те же, что и в эллиптических штампованных днищах (см. выше). Расчет конических днищ, работающих под внутренним давлением Определение номинальной расчетной толщины стенки конических днищ s' исходя из прочности рекомендуется производить по формулам, приведенным в табл. 16.32 в зависимости от угла при вершине конуса, от величины заранее известных определяющих параметров аа н р с учетом коэффициента ф ослабления стенки днища в мери-
ДНИЩА 473 Таблица 16.32 Формулы для определения номинальной расчетной толщины стенки металлических и неметаллических , . ,„ <п. / ОН 26-01-13—65\ конических днищ, работающих под внутренним давлением (рис. 16.10) ( в соответствии с— ——— ] \ НЮоэ—65 /, Половина угла при вершине конуса, а" При базовом Dg, м (см) При базовом D , м (см) Номинальная расчетная толщина стенки s', м (см) s, = ,D*Py 4а«аФ (16.16) ;70 i=3, но не более 50 Dp 2 cos а (а3ф — р) (16.18) >50 s' = Dp 2 COS OLOgty (16.20) CD О — (M CD CD СП S CD <u p- та X <u '— я ,—, CD CD T4, S R S , s <V 00 3 •i) 4 о Ю --* CO DhPU 2(2oudy + py) D'P 2 [соваа^ф + p(l — (16.17) ** cos a)] (16.19) D'p 2 cos ао^ф (16.21) со к я . SCO a> — д. в ч n s <y ^^ CD СП 3 --; Л CD 0,3 (DH-RH) >70 s' = 0,3 (£)« — £„) 90 -^- (16.22) 90 1/ — 1+0,3 _5L f P 90 |/ стаФ (16 23) р — расчетное давление в аппарате в Мн/м2 (кгс/см2); "ид У- -допускаемое напряжение на растяжение для материала днища в Мн/м2 (кгс/см2); -то же—на изгиб в Мн/м2 (кгс/см2); -коэффициент формы днища. Определяется по графику рис. 16.11 в зависимости от отношения ^Г\ТГ) и Угла a длЯ ДНИ1Ч (п0 Рис- 16.10) типов / и // и угла i|> = a2 — аг—для днищ типов /// и IV. D и D' — расчетные диаметры. Для днищ с тороидальным переходом (типы / и ///) D = Д, — 2 [Rt (1 — cos a) -f- -т-lOssina]—при базовом De и D'= DH — 2[7?к(1—cos a) + 10s-sin a)—при базовом DH. Для днищ без тороидального перехода (типы // и IV). D =De — при базовом De и D' —DH — при базовом £>«. Для днищ типов /// и IV D и £>' определяются каждый для двух сечений (отдельно для нижней и верхней частей конуса). Примечание. При определении D и D' толщину s рекомендуется принимать равной s' по (16.16) или соответственно по (16.17). Данные по определению р, Сд и стц^ см. в*гл. 14, а ф — в гл. 15 для вальцованных цилиндрических обечаек. * Получена из (16.16) путем подстановки DH — 2s' вместо D . ** Получена ил (16.18) путем подстановки D' — 2s'- cosa вместо D. /?„ — s' вместо R. диональном направлении и от того, какой задан базовый диаметр днища (внутренний De или наружный DH). Предлагаемый расчет в зависимости от —ф получен на основе соответствующего преобразования условий (границы) применения формул (16.16), (16.18) и (16.22) / ОН 26-01-13—65 \ \и3 Н1039—65 ) Подставляя значение s' 0 25 (16.18), получим —: D, 0,25 cosa Dep De из (16.24) r преобразований cos a — 2 cos a (ag<p — p)' P или после (16.25> s' We 0,25 (16.24) Формулу (16.18) можно упростить в пределах допустимой погрешности расчета толщины стенки в 2%
474 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (в меньшую сторону), исключив из знаменателя р. В этом случае имеем DP „ , no Dp 2 cos а (стаф — р) или после преобразований 1,02 Ф = 51. 2 cos acdff ' (16.26) При расчете несимметричных конических обечаек по рис. 15.29 рекомендуется: фактор формы у в формулах Рис. 16.10. Типовые конструкции конических днищ в сварной аппаратуре: / и /// — с отбортовкой; // и /V — без отбортовки (16.16) и (16.17) принимать для ■£- и -^-равным0,01, Уд L)H & в формулах (16.18)—(16.21) значения D и D' определять для конической стороны с максимальной величиной угла а. Коэффициент ослабления стенки днища <р следует считать: в формулах (16.18)—(16.21) —в меридиональном направлении, в формулах (16.16), (16.17), (16.22) и (16.23)— в кольцевом направлении. R/B 0,10 0,15 0,20 0,30 оло 0,5В 10 ?% W W 50 SO 10 а(ф)' Рис. 16.11. График для определения фактора формы днища у в формулах (16.16) и (16.17) В последнем случае для днищ с тороидальным переходом ф = 1, если шов удален от тороидального перехода аа величину а ^ 0,5 1/ —-—. Для днищ без тороидаль- V cos a ного перехода значение ф принимается в зависимости от типа стыкового шва. Величину отбортованной части в конических днищах следует принимать а > 0,5 V^Dts. Толщина стенки днища s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). / / 1 —Ц ^ у // 1 7 Выбор прибавок производится аналогично таковому для цилиндрических обечаек. Для отбортованных днищ прибавка на утонение толщины стенки на участке перехода от цилиндрической части к конической не дается, если это утонение не превышает 10% от толщины стенки. В любом случае толщина стенки днища должна быть не менее толщины стенки цилиндрической обечайки, сопрягаемой с днищем, рассчитанной по формулам табл. 15.6. При проверочных расчетах допускаемое давление рд для конических днищ при соблюдении условия (16.24) определяется по формулам, приведенным в табл. 16.33. Таблица 16.33 Формулы для определения допускаемого давления рд в конических днищах ОН26-01-13—65\ по HI 035—64 Половина угла при вершине конуса а° г^70 >70 Допускаемое давление р^, Мн/мг (кгс/смг) 40дф (S — С А 2 cos астдф Is — С Л ^ = D+2cosa\S-C>6-28> Меньшее значение ^-аф[0,з^в)-9Л2(16^ Значения величин те же, что и в табл. 16.32. Пример 16.4. Определить толщину стенки нижнего стандартного конического отбортованного днища для сварной обечайки вертикального аппарата, рассчитанной в примере 15.1 (см. рис. 15.3), по следующим данным: материал днища сталь марки Qr.3; Ск — 1 мм; а, = = аид = 140 Мн1м* (1400 кгс/см*); р = 1,06 Мн/м2 (10,6 кгс/см2); Ds = 2m; -£-■■ 0,15; а = 30е; днище составное сварное (фш = 0,95) без отверстий по образующим. Определим отношение определяющих параметров аа и р с учетом коэффициента фш од 140 Тф"' = Тоб- 0,95 = 125,2 > 50 » 3. Коэффициент формы днища при а = 30* и-£-=0,15 определяем по графику рис. 16.11 —у = 1,4. Номинальную расчетную толщину стенки днища согласно табл. 16.32 сначала определяем по формуле (16.16) Depy 2-1,061,4 4оЦ(5ф 4 140-0,95 = 5,59-10-8 л = 5,59 мм.
ДНИЩА 475 Определим расчетный диаметр D в формуле (16.20), считая s— s? D = £>„ — 2 lRe (1 — cos a) + 10s' sin а] = = 2—2 [0,3 (1 — cos 30°) + + 10-5,59-10"3 sin 30°] = 1,864 м. Номинальную расчетную толщину стенки днища теперь определяем по формуле (16.20), принимая в ней ф = = 1 (сварной шов удален от тороидального перехода на величину, большую 0,5 Л/ — Dp _ 1,864-1,06 _ S ~~ 2coscca3q) ~ 2cos30°-140-1 ~~ = 8,15-Ю-3 ие = 8,15 мм. За расчетное значение s' принимаем большее значение по формуле (16.20). Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = = 0,85 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки определяем по формуле (14.12) С = Ск + Сэ + С0 = 1 + 0 + 0,85 = 1,85 мм. Толщину стенки обечайки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 8,15 + 1,85 = 10 мм. Допускаемое давление в днище согласно табл. 16.33 определяем по формулам (16.27) и (16.28): _4od<p(s — CK) 4-140-0,95 (10 — 1) 10~3 Р* Dey ~ 2-1,4 = 1,7 Мн/м2 (17 кгс/см2); 2 cos аадц> (s — CK) Pd= D + 2coscc(s— CK) = _ 2 cos 30°-140-1(10 — 1) 10~3 ~ 1,864+ 2 cos 30° (10— 1)10-3 ~ = 1,18 Мн/м2 (11,8 кгс/см2). Действительным рд является меньшее значение, определенное по формуле (16.28). Пример 16.5. Определить толщину стенки конического днища кованого корпуса вертикального аппарата, рассчитанного в примере 15.5 (см. рис. 15.15), по следующим данным: материал днища — специальная легированная сталь; Ск = 0; ад = аиЭ = 219 Мн/м2 (2190 кгс/см2); = 0,15; а = р = 40 Мн/м2 (400 кгс/см2); De = 0,6 ж; R» D6 — 75°; днище цельное кованое заодно с цилиндрической обечайкой (ф = 1). Определим отношение определяющих параметров ад ир ая 219 -^Ф = ^1=5,48>3. Номинальную расчетную толщину стенки днища согласно табл. (16.32) определяем по формуле (16.22) s' = 0,3(De-i?e)-g0- = 0,3(0,6 — 0,09) 75 V V, VP 40 90 У 219-1 = 54,5-Ю-8 м = 54,5 мм. Поскольку толщина стенки сопрягаемой с днищем цилиндрической обечайки (см. пример 15.5) s = 95 мм, окончательно толщину стенки днища принимаем равной толщине стенки обечайки, т. е. s = 95 мм, что значительно больше номинальной расчетной. Расчет конических днищ, работающих под / ОН26-01-13—65\ наружным давлением (по—н 1039—65—J Расчет таких днищ рекомендуется производить следующим образом. Толщина стенки конического днища предварительно принимается равной толщине стенки сопрягаемой с ним цилиндрической обечайки, рассчитанной по приведенным в п. 15.1 формулам для обечаек, работающих под наружным давлением. Затем определяется расчетная сила Р в Мн {кгс), сжимающая днище, по формуле Р-Т-Ън- (16.30) Допускаемая осевая сжимающая сила Ра в Мн (кгс) определяется по формуле Рд = пКсЕ* (s — Ск)2 cos2 a, (16.31) где Кс — коэффициент. Определяется так же, как и при расчете цилиндрических обечаек, работающих под действием осевой сжимающей силы (см. п. 15.1), для расчетного диаметра днища D', определяемого по (16.32) или (16.33). Допускаемое наружное давление рн9 на днище определяется: по формуле (15.23), если соблюдено условие (15.20); по формуле (15.22), если соблюдено условие (15.21). Во всех формулах при этом расчетная длина V принимается равной высоте конической части днища, а расчетный диаметр D' (вместо De или DH) в м (см) находится по следующим формулам: при базовом De Р'= °'9Д' + °/1Р" • (16.32) cos a при базовом DH £>' = 0,9£>« + 0,1Рн1 cos a (16.33) где De и Dei — больший и меньший внутренние диаметры конического днища в м (см); DH и DH1 — больший и меньший наружные диаметры конического днища в м (см). Условие устойчивости днища определяется до формуле /ОН26-0ЫЗ—65\ Э—65 ) \ Н1039- Рн Рид :\. (16.34) Если данное условие не будет выполнено, то предварительно принятая толщина стенки днища должна быть соответственно увеличена. Пример 16.6. Определить толщину стенки нижнего стандартного конического днища (вместо эллиптического) для сварной обечайки вертикального аппарата, рассчитанной в примере 15.2 (см. рис. 15.10), по следующим данным: материал днища — сталь марки Х18Н10Т (Ет = 1,85-105 Мн/м2, а*50 = 210 Mhjm2); ас& = = 138 Мн/м2; De = 0,8 м; рн = 0,63 Мн/м*; Ск = 1 мм; днище цельное отбортованное с нижним отверстием d = = 0,1 м; а = 45°.
476 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ1УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХТАППАРАТОВ Предварительно принимаем толщину стенки днища равной толщине сопрягаемой с ним цилиндрической обечайки (см. пример 15.2) s = 12 мм. Расчетная осевая сжимающая сила, определенная в примере 15.2, Р — 0,348 Мн (34 800 кгс). Определяем допускаемую осевую сжимающую силу для днища по формуле (16.31) Рд = пКсЕ* (s — С*)2 cos2 a = = л-0,0357-1.85- 10е (0,012 — 0,001) cos 45° = = 1,252 Мн (125 200 кгс). Определяем высоту конической части днища *при а = 45° Яв=0,5(О„— Dfll) = = 0,5(0,8 — 0,1) = 0,35 ж. Определяем расчетный диаметр днища по формуле (16.32) 0,9De + 0ADel 0,9-0,8 + 0,1-0,1 D' cos a Отношение Нв 0,35 cos 45° = 0,34. •= 1,03 м. D' 1,03 Определяем значение правой части условий (15.20) и (15.21) 0 0,3 ^VF^Y- l,85.1Q5yp(0,012--0,001)j3=0)825> 210 Поскольку 0,34 <С 0,825, т. е. имеет место условие (15.21), допускаемое наружное давление на днище определяем по формуле (15.22) Рнд = D' 2°^(»-с«) [l + 102 (l')2D' w 2-138(0,012 — 0,001) 1 03 ГИ-1 02 0.35»-1,03 / 210 \»1 1,03 |_1 + 1.02(0>012_0001)з ^ 1>85.105 ) J = 2,62 Mh/ju2(26,2 кгс/см*). Проверяем условие устойчивости днища по формуле (16.34) Р , рн 0,348 , 0,63 Рд Рнд 1,252 ^ 2,62 = 0,276+0,24 = 0,516 <1 и, следовательно, устойчивость обеспечена. 16.4. ПЛОСКИЕ КРУГЛЫЕ ДНИЩА Плоские днища по сравнению с эллиптическими и сферическими днищами являются менее рациональными с точки зрения воспринятия давления, поскольку при прочих равных условиях толщина стенки плоских днищ, подверженных давлению, исходя из прочности, получается большей, чем у соответствующих эллиптических и сферических днищ. Поэтому плоские днища в аппаратах диаметром с 400 мм и выще, на которые имеются стандартизованные эллиптические отбортованные днища, как правило, применять при работе аппаратов под избыточным давлением не следует. Исключением являются днища кованых аппаратов, в которых по технологическим и экономическим соображениям плоские днища (несмотря на высокое давление в аппаратах, независимо от их диаметра) находят широкое применение. к-о,ь К-П5Й Рис. 16.12. Основные типовые конструкции плоских круглых днищ для аппаратов, работающих под избыточным давлением. i?>2,5s; i?i< 0,15 Sl но не менее 8 и не более 20 мм; для типа IV s, = (0,6 — 0,8) s, Плоские днища снизу аппарата следует применять в сварной вертикальной цилиндрической аппаратуре, работающей под наливом и атмосферным давлением, при установке аппарата днищем на сплошное основание. Верхние днища в таких аппаратах можно выполнять также плоскими. При этом их (особенно для диаметров аппарата более 800 мм) рекомендуется укреплять ребрами, Рнс. 16.13. Основные типовые конструкции плоских круглых днищ для аппаратов, работающих под наливом и атмосферным давлением исходя из жесткости и возможных нагрузок на них в процессе эксплуатации и обслуживания. Вместе с тем, следует иметь в виду, что при диаметре указанных аппаратов более 1,5 л» верхние днища часто бывает целесообразным выполнять в виде неотбортованных сферических или конических (с большим углом при вершине) днищ. Плоские днища применяются в подверженных избыточному давлению вертикальных и горизонтальных сварных аппаратах малого диаметра, на которые отсутствуют стандартизованные эллиптические днища, а также в тех случаях (независимо от диаметра), когда по каким-либо соображениям нельзя применить отбортованные эллиптические, сферические и конические днища. Такие днища должны быть отбортованными, их целесообразно укреплять ребрами. На рис. 16.12—16.14 показаны основные типовые конструкции плоских днищ, применяемых в химических аппаратах.
ДНИЩА 477 В табл. 16.34 и 16.35 приведены основные данные о стандартизованных плоских стальных отбортованных днищах, предназначенных для сварных вертикальных цилиндрических аппаратов под налив с установкой их на сплошное основание. Такие днища из углеродистой стали следует применять в аппаратах с защитными покрытиями в виде гуммирования, эмалирования и т. д. Кроме того, эти днища из легированной стали рекомендуется применять в аппаратах, в которых обрабатываются ^_Desin(r80°/z) 1-i-sindSOfz), а Таблица 16.34 а/ .360° ~~т~ /j[\ УС ^щ / I "* щ \ ш Вв Лпя верхних и Шовых / дниш, WV туч^^^лул Рис. 16.14. Основные типовые конструкция плоских круглых днищ, укрепленных радиальными ребрами: I—Ill — днища, укрепленные снаружи; IV—V — днища, укрепленные изнутри или хранятся чистые среды, а также в тех случаях, когда к внутренним поверхностям аппарата предъявляются повышенные требования по чистоте. В табл. 16.36 и 16.37 приведены основные данные о стандартизованных плоских стальных неотбортованных днищах, предназначенных для тех же аппаратов, что и отбортованные днища, но без защитного покрытия и при отсутствии повышенных требований к чистоте внутренней поверхности аппарата. Плоские (нижние, верхние и боковые) днища в аппаратах из неметаллических материалов рекомендуется выполнять преимущественно укрепленными ребрами согласно рис. 16.14. Допускаемые отклонения размеров днищ рекомендуются по 9-му классу точности. Расчет плоских днищ, работающих под внутренним или наружным давлением, производится следующим образом. Номинальная расчетная толщина стенки плоского неукрепленного ребрами днища s' в м (см) определяется по формуле (16.35) Днища плоские отбортованные стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12625—67) Условное обозначение днища cD,= 600 мм, s = = 4 мм из стали марки Ст.З: «Днище 600X4— Ст.З ГОСТ 12625—67» я„ h Л* D 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 i 40 54 25 30 15 24 62 70 32 40 473 573 673 773 897 997 1097 1197 1297 1497 1697 1897 2097 2312 2512 2712 2912 3112 3312 3521 3721 3921 4121 а. 0,17 0,25 0,35 0,46 0,62 0,76 0,93 1,10 1,30 1,73 2,23 2,79 3,42 4,14 4,89 5,70 6,58 7,52 8,52 9,\65 10,8 12,0 13,2 11 15 27 34 42 51 61 83 104 137 169 234 279 327 380 436 496 632 708 782 875 10 Масса, кг 5,5 8,1 11,2 14,7 29,8 36,7 44,5 53,0 62,1 82,8 106 133 163 263 310 362 417 476 540 329 389 453 523 597 676 764 853 948 1036 где D — расчетный диаметр днища в м (см). Примечания: 1. Материал — сталь углеродистая, легированная двухслойная. 2. Масса днищ подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85- 10" кг/м'. 3. Диаметры разверток D указаны без учета вытяжки при отбортовке и припуска на обрезку. 4. Приведенные значения D для 0g = 2200-=- 3200 мм относятся к днищам с s = 10 мм. При s = = 8 мм указанные значения D для тех же De соответственно на 3 мм меньше. * D — диаметр развертки; Fg — внутренняя поверхность днища; V — емкость днища.
478 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 16.35 Днища плоские отбортованные стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12625—67) Условное обозначение днища с DH = 630 мм, s = 4 мм из стали марки Ст.З: «Днище 630X4—Ст.З ГОСТ 12625—67» DH 630 720 820 920 1020 и д бор при няя S "н h *я 1 D* мм 4 6 44 60 25 30 19 30 695 785 905 1005 1221 Р\. м2 0,37 0,48 0,63 0,78 0,94 V*-10\ м' 12 16 27 35 43 Примечания: II. Материа вухслойная. 2. Размеры товке и прип 3. Масса д р = 7,85- 1С * D — дна Масса, кг 11,9 15,2 30,3 37,3 45,1 л — сталь углеродистая, легированная D указаны без учета вытяжки при от- уска на обрезку. нищ подсчитана для углеродистой стали » кг/л». метр заготовки днища; Fg — внутрен- поверхность днища; V — емкость днища. Принимается: для типов /, // и IV (рис. 16.12) D — = De, для типа /// D = De — R5. К — коэффициент конструкции днища. Принимается согласно рис. 16.12; Ко — коэффициент, учитывающий ослабление днища отверстиями. Принимается [119]: для днищ без отверстий Ко = 1; для днищ с одним отверстием Ко = 1 — 0,43 -£- при -з^- < 0,35; К0= 0,85 при 0,35 г=: -=—- ^ 0,75, для днищ с двумя отверстиями — как для днищ с одним эквивалентным отверстием, определяемым по формуле ла=уж+%> d — диаметр отверстия в днище в м (см); d3 — диаметр эквивалентного отверстия (при двух отверстиях) в м (см); di и d% — диаметры первого и второго отверстий в м (см). Примечание. Расстояние между кромками отверстий не должно быть меньше диаметра меньшего из них. р — расчетное давление в Мн/мг (кгс/см2). Принимается внутреннее или наружное давление в зависимости от рабочих условий днища; а д — допускаемое напряжение на изгиб для материала днища в Мн/м2 (кгс/см2). Данные по определению р и аид см. в гл. 14. Толщина стенки днища s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Дополнительную прибавку Сд рекомендуется принимать: для днищ, выполняемых из листового проката — до ближайшего большего размера по соответствующему сортаменту на листовой прокат; для кованых днищ —■ до ближайшего большего размера, оканчивающегося на 5 или 0 (в мм). При проверочных расчетах допускаемое давление на днище рд в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по формуле Рд: к1°ид(°-скУ K*D* (16.36) Таблица 16.36 Днища плоские неотбортованные стальные с внутренними базовыми размерами (по ГОСТу 12626—67) Условное обозначение днища с De = , . | = 600 мм, s = 4 мм из стали марки \>>////^//^7i Ст.З: «Днище 600X4—Ст.З ГОСТ 12626—67» De D мм 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 I 1 г при р из вые фицие 420 520 630 730 830 930 1040 1140 1240 1440 1640 1840 2040 2240 2440 2640 2840 3060 3260 3460 3660 3860 4060 Трим . Матер . Масса = 7,85 околегн нт 1,01. 3 4,2 6,4 7,3 9,9 12,7 16,0 20,0 24,0 28,4 38,3 49,7 — г ч а и i иал — Днищ" 10s кг рованнс 4 9,7 13,2 17,0 21,4 26,7 32,0 37,9 51,1 66,3 83,4 103 124 147 172 199 231 262 — я: гталь уг подсчит /м>. Д1 >й стали S. 6 мм 8 | 10 | 12 Масса, кг — 125 154 186 220 258 298 346 393 443 495 551 609 леродис та для 1Я ПОЛУ надлея — 167 205 274 294 344 398 462 524 590 661 735 812 — 209 257 309 367 430 497 577 655 738 826 918 1016 — 250 308 371 440 515 596 692 786 885 991 1102 1219 тая и легированная, углеродистой стали чения массы днищ еит применить коэф-
ДНИЩА 479 Таблица 16.37 Днища плоские неотбортованные стальные с наружными базовыми размерами (по ГОСТу 12626—67) &////. 77г77. ■&£• Условное обозначение днища с DH = 630 мм, s = 4 мм из стали марки Ст.З: «Днище 630X4—Ст.З» °н s D мм 273 325 377 426 530 630 720 820 920 1020 3 4 290 345 395 445 550 650 740 840 940 1040 Масса, кг 1,9 2,8 3,7 4,7 5,6 10,1 13,5 17,4 21,7 26,8 Примечания: 1. Материал — сталь углеродистая и легированная. 2. Масса днищ подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85- 108 кг/м3. Для получения массы днищ из высоколегированной стали надлежит применить коэффициент 1,01. При укреплении плоских круглых днищ ребрами (которые могут устанавливаться как снаружи, так и изнутри) последние могут размещаться либо по радиусам от центрально расположенного кольца, либо параллельно диаметру в одном или двух перпендикулярных направлениях. Рекомендуемое расположение укрепляющих ребер на днище показано на рис. 16.15. Размещение параллельных ребер получено исходя из условия равенства изгибающих моментов для каждого ребра, считая их упрощенно как балки на двух опорах, равномерно нагруженные от давления на соответствующий элемент днища (заштрихованная часть) при прохождении ребер через центр тяжести этих элементов. Благодаря указанному все ребра работают в одинаковых условиях и получаются по расчету одного сечения. При размещении ребер на равных расстояниях друг от друга диаметральные ребра являются наиболее нагруженными, что нерационально. Расчет плоских круглых днищ, укрепленных ребрами, можно производить по следующей упрощенной методике. Выбирается размещение ребер исходя из конструктивных соображений и число их, исходя из размещения днища (большее число ребер для относительно больших диаметров днищ). Номинальная расчетная толщина стенки s' днища из условия прочности определяется по формуле (15.71) для наибольшего плоского элемента днища (между ребрами нли ребрами и краем днища). При радиальном размещении ребер в формуле (15.71) величина Ь принимается равной d по рис. 16.14. Значение коэффициента К = 0,5. Расчет ребер производится в зависимости от размещения их. При радиальном размещении рассматриваем диаметральное ребро как балку, свободно опертую по концам и нагруженную, равномерным давлением (см. рис. 16.15) по заштрихованной площади. Предварительно принимаем, что ребра (без учета наличия плоской стенки) воспринимают половину всей нагрузки на днище *. Тогда максималь- о,тв Рис. 16.15. Размещение укрепляющих ребер в плоских круглых днищах: I—IV — параллельное размещение; V и VI — радиальное размещение. Количество ребер: / — 2=2; // — 2=4; ///— 2 = 6; IV — z — 12.1 — укрепляющее ребро; 2 — укрепляющее кольцо. При радиальном размещении ребер г > б ный изгибающий момент для одного ребра (в центре днища) Ми в Мн-м [кгс-см) Mu = -^-D* -§-И-§-4)-<"« D3p (16.37) где г — число радиальных ребер; р — расчетное давление в Мн/м* (кгс/сж2). Предварительный расчетный момент сопротивления ребра W в м' W„ М» = 0,065-^- (16.38) Выбор профиля и размеров поперечного сечения ребер см. в п. 15.2. (Поперечное сечение центрального укрепля- * Данное условие рекомендуется как прнкидочное с последующей проверкой правильности его при определении максимального напряжения в ребрах, рассматривая работу последних совместно с плоской стенкой днища.
480 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ "ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ющего кольца принимается равным поперечному сечению ребер). Момент сопротивления составного поперечного сечения ребра с частью плоской стенки днища Wpc, приходящейся на одно ребро (см. рис. 15.23), определяется по формуле (15.77). При этом площадь принятого поперечного сечения части плоской стенки, приходящейся на одно ребро, определяется по формуле (15.78), в которой значение х = — (d — диаметр центрального диска в днище). г Максимальное напряжение на изгиб в укрепляющих ребрах аи в Мн/м2 (кгс/см2) должно отвечать условию 0,13Р8р zW 1,1а. рс ид' (16.39) При параллельном размещении ребер упрощенно рассматриваем большее по длине ребро как балку, свободно опертую по концам и нагруженную равномерным давлением (см. рис. 16.15) по заштрихованной площади. Аналогично расчету радиальных ребер — при половинной нагрузке на ребра от давления — максимальный изгибающий момент для указанного ребра посередине его Ми в Мн-м (кгссм) Ми& nD2 _Р_ 2 -§-- о.о«^ (16.40) Предварительный расчетный момент сопротивления ребра W'p в мъ (ел3) W' =i^= 0,049^- " аид г°иэ (16.41) Выбор профиля и размеров поперечного сечения ребер, я также определение момента сопротивления составного поперечного сечения ребра с частью плоской стенки днища Wpc, приходящейся на одно ребро, производится .аналогично радиальным ребрам. При этом при определении площади плоской стенки днища, приходящейся на •одно ребро, по формуле (15.78) значение х принимается равным ширине заштрихованной площади части днища. Максимальное напряжение на изгиб в укрепляющих ребрах аи в Мн/м2 (кгс/см2) должно отвечать условию 0,098£»р zW, рс ; 1,1а ид* (16.42) В случае невыполнения условий (16.39) или (16.42), я также при стц < аид предварительно определенное поперечное сечение ребер или число их рекомендуется соответственно изменить. Пример 16.7. Определить толщину стенки плоского круглого днища по рис. 16.12*, III для обечайки .аппарата, рассчитанной в примере -15.5 (см. рис. 15.15) по следующим данным: материал днища — специальная легированная сталь (Ся = 0); оцд = "219 Мн/м2 (2190 кгс/см2); Dg = 0,6 л; днище цельное кованое заодно £ обечайкой; R6 = 0,1 м; р = 40 Мн/м2 (400 кгс/см2); посередине днища имеется отверстие d = 0,05 м. Определяем коэффициент К0> учитывающий ослабление днища отверстием, при — 9£Ц-= 0,0835 ^О.Зб Номинальную расчетную толщину плоской стенки днища определяем по формуле (16.35); при коэффициенте К конструкции, равном 0,44 (см. рис. 16.12, III), 8,= K(D,-Rg) /~ Ко V °ид Прибавку на округление размера принимаем С0 = = 2 мм. Толщину плоской стенки днища с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = S? + С0 = 98 + 2 = 100 мм. Пример 16.8. Определить толщину укрепленного ребрами плоского стандартного круглого отбортованного днища и поперечное сечение укрепляющих ребер для горизонтального сварного аппарата по следующим данным: материал днища — сталь марки Ст.З, аппарат внутри гуммирован (Ск = 0); ацЭ = 140 Мн!м2 (1400 кгс/см2); р = 0,3 Мн/м2 (3 кгс/см2); tc = 20е С; Da = 1,0 м; укрепление радиальными ребрами. Выбираем число радиальных ребер z = 6. Расчетный диаметр днища определяем по рис. 16.15 г. • /180°\ , . / 180е \ 1 , ( 180°\ , , / 180* \ ~ 1-0,5 1 + 0,5 = 0,333 я» 0,33 м. Номинальную расчетную толщину плоской стенки днища определяем по формуле (15.71), считая Ь = d, а К = 0,5, S'=Wl/^ = 0'5-0,33^l: = = 7,65-Ю-3 м = 7,65 мм. Толщину плоской стенки с учетом дополнительной прибавки на округление размера до ближайшего большего по сортаменту принимаем s = 8 мм. Определяем предварительный расчетный момент сопротивления ребра по формуле (16.38) 13-0,3 W' = 0,065 ^S- р га. 0,065 ид 6-140 :23,2-ю-* мй Выбираем укрепляющие ребра прямоугольного сечения с отношением толщины к высоте 1/5. Номинальную расчетную толщину ребра определяем по формуле (15.76) 3rwn sp = 0,62 - .р = 0,62|/"23,2-10_6 = = 17,7-Ю-3 м = П,7 мм. Проверим максимальное напряжение в ребрах. Предварительно находим: F = s'ti = 0,0177-5-0,0177 = 15,7-Ю-4 л2; Р Р >жт 1,77-10-3(5-0,0177)3 0,6 Ре = 12 (s-CK) 12 я-0,33-0,008 = 102-Ю-8 м1; 13,8-Ю-4 м2 К0 = 1 — 0,43 -=- = 1 — 0,43 0,0835 = 0,964. Da Jc = Mt(s — CK)3 л -0,33- 0,008s z 12 6-12 = 0,737-Ю-8 м*;
ДНИЩА 481 по формуле (15.79) ■Ре(* — Ск) 2(FP + FC) 15,7-10-* 5-0,0177 —13,8-10-*-0,008 ~ 2(15,7 + 13,8)10"* = 0,0217 м =21,7 мм по формуле (15.77) Jp + Jc + Fp(0,5hp-y)* + w + Fc[y+0,5(s-CK)]* w pc = : hp — y 102-10"8 +0,737-10-8 + -f- 15,7- lO"4 (0,5-5-0,0177 — 0,0217)3-f- + 13,8-10"4 (0,0217 + 0,5-0,008)2 = 41-10"e m3 ~ 5-0,0177 — 0,0217 Максимальное напряжение в ребрах на изгиб определяем по формуле (16.39) 0,13£>3р 0,13-13-0,3 аи=- zW, рс 6-41-10"в = 158 М«/л<2(1580 кгс/см?), что «. 1,1а = = 1,1-140= 154 Мн1мг с превышением на 2,5%. Окончательно принимаем размеры ребер sp = 18 мм и hp = 5-18 = 90 мм. 16.5. ПЛОСКИЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ДНИЩА При конструировании и расчете плоских прямоугольных днищ рекомендуется руководствоваться данными, изложенными в п. 15.2. Конструкция плоских прямоугольных днищ для аппаратов, работающих под избыточным давлением (сварных и литых), должна иметь профиль типа плоских круглых днищ с отбортовкой (см. рис. в табл. 16.34). При этом Я б Ss 5s. Технология изготовления таких днищ для сварных ■аппаратов — штамповка. Конструкция плоских прямоугольных днищ для сварных аппаратов, работающих под наливом и атмосферным давлением, аналогична конструкции, показанной на рис. 16.13. *3* Допускаемые отклонения размеров днищ рекомендуются по 9-му классу точности. 16.6. ПЛОСКИЕ КОЛЬЦЕВЫЕ ДНИЩА Плоские кольцевые днища с опорами по внутреннему и наружному периметрам, подверженные давлению или без давления, применяются в химических аппаратах в виде собственно днищ, перегородок, различных тарелок и т. д. Кольцевые днища могут быть неукрепленные и укрепленные (обычно радиальными ребрами). На рис. 16.16 показаны основные типовые конструкции кольцевых днищ, применяемых в сварной химической аппаратуре. При конструировании и расчете плоских кольцевых днищ рекомендуется руководствоваться данными, изложенными в п. 16.4. Расчет кольцевых днищ, работающих под внутренним или наружным давлением производится следующим образом. Номинальную расчетную толщину плоской стенки неукрепленного днища s' в м {см) можно определять по приближенной формуле [58 ] s' = 0,25 (Д, -ад|/^9„ (16.43) где Dj и Del — соответственно больший и меньший диаметры днища в м (см); <Ро — коэффициент ослабления днища в радиальном направлении отверстиями. При отсутствии отверстий или при полностью укрепленных отверстиях <р0 = 1. зф: £ \£уг кМ<ЛУЛО? Редро Рис. 16.16.Основные типовые конструкции кольцевых днищ в сварных аппаратах. Слева днища неукре- пленные.спра- ва—укрепленные радиальными ребрами Номинальную расчетную толщину плоской стенки укрепленного радиальными ребрами днища s' в м (см) можно определять по формуле s' = 0,5 De sin 1 + ш (_) (16.44) где г — число радиальных ребер. Рекомендуется принимать кратное четырем, но не менее г = 8, большая величина — для соответственно ббль- ших диаметров днищ. 31 А. А. Лащинскнй и А. Р. Толчинский
482 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Определение расчетного давления р (или рн) и допускаемого напряжения на изгиб а , — см. в гл. 14. Толщина плоской стенки днища с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Выбор прибавок см. в п. 15.1. В любом случае толщину плоской стенки днища рекомендуется принимать не менее толщины стенки, сопрягаемой с днищем цилиндрической обечайки. Радиальные ребра приближенно могут быть рассчитаны, как балки на двух опорах, воспринимающие нагрузку от давления на соответствующий плоский элемент кольцевого днища (см. заштрихованную часть на рис. 16.16). При этом, по аналогии с расчетом ребер в плоских прямоугольных и круглых стенках (см. п. 15.2 и 16.4) предварительно принимается, что ребра (без учета наличия плоской стенки днища) воспринимают половину нагрузки, действующей на указанный элемент днища с последующей проверкой и корректировкой расчета (в случае необходимости), считая работу ребер совместно с частью плоской стенки днища. Максимальные изгибающие моменты Ми в Мн'М (кгс-см) для одного ребра и предварительные расчетные моменты сопротивления ребер W'p в ж3 (ел3), будут: при жестко закрепленном ребре по краям (в месте закрепления) -ду (De~Del) : 0,0245 г 2 2-8 {Dl-Dix){De-DeX)p W. »± = 0.0245 &-W>.~D£n о , га л ид ид (16.45) (16.46) при свободно опертом ребре по краям (посередине ребра) Ми~ 4 г 2 2-4 (D2e~D2el)(De = 0,0123 W' = -^- = 0,0123 -^ р о\.л (Р„ —Р81) р; D2el)(De (16.47) "ид (16.48) Момент сопротивления составного поперечного сечения ребра с частью плоской стенки Wpc, приходящейся на одно ребро (см. рис. 15.23), определяется по формуле (15.77), а площадь поперечного сечения указанной части плоской стенки — по формуле (15.78), в которой значение гггГ) х = — (Dei — меньший диаметр кольцевого днища). Максимальное напряжение на изгиб в укрепляющих ребрах аи в Мн/м* (кгс/см?) должно отвечать условиям: при жестком закреплении ребер по краям 0,049 {tf.-^ip.-D^p аи = • zW, рс ■1,1ова; (16.49) при свободно опертых ребрах 0.0245 (Z>5-.d5i) (О.—D.i)p Ла zWpc —*• <16-50> В случае невыполнения условий (16.49) или (16.50), а также при ац •< аиЭ предварительно определенное поперечное сечение ребер или число их рекомендуется соответственно изменить. Пример 16.9. Определить толщину укрепленного» радиальными ребрами кольцевого днища (см. рис. 16.16, /), а также поперечное сечение укрепляющих ребер по следующим данным: материал днища и ребер — медь марки МЗ (аид = 57 Mtt/jn2); Ск =0; De = 1,0 мм; Del = 0,3 м\ р = 0,3 Мн/м2 (3 кгс/см2); число ребер z = 12; днище бе* отверстий (ф0 = 1). Номинальную расчетную толщину плоской стенки днища определяем по формуле (16.44) De sin :0,5- m 1 + sin 1 ■ sin 0,5- 1 -f- sin 180° 12 l\ V °ud<Po У 57-1 = 7,4-10"3 м = 7,4 мм. Выбираем прибавку на округление размера до ближайшего большего по сортаменту С0 = 0,6 мм. Толщину стенки с учетом прибавки определяем пс* формуле (15.10) s = s' + С0 = 7,4 + 0,6 = 8 мм. Считая ребра жестко закрепленными по краям, определим предварительный расчетный момент сопротивления ребра по формуле (16,46) Wp = 0,0245 (pl-Dl){De-DA)p = 0,0245 О2-0W-0,3) 0,3 =6i84.10.t л3. Выбираем укрепляющие ребра прямоугольного сечения с отношением толщины к высоте 1/5. Номинальную расчетную толщину ребра определяем по формуле (15.76) s = 0,62 уГУр = 0,62 ^6,84-Ю-"6 = = 11.8-10-3 м = 11,8 мм. Проверим максимальное напряжение в ребрах. Предварительно находим: F„ = s'-5s„ = 0,0118.5-0,0118 = 6,97-10 —4 Jp = Fc = - »;w3 12 0,0118(5-0,0118)3 ^-(s-CK) = 12 я-0,3 = 20,3-10"8 Mf- Jc = nDel(s-CK)* 12 я-0,3-0,008 1212 0,008= 6,29-10-4 m2; = 0,333-10-* м*\. z-12 по формуле (15.79) Fphp — Fc(s— CK) _ y= Wp~Tf7) ~ 6,97-10-^-5-0,0118 — 6,29- lQ-*-0,008 2(6,97+6,29) lO"4 = 13,8-10"3 м= 13,8 mm;
ДНИЩА 483 по формуле (15.77) Jp + Jc + Fp(0,5hP-yF + w c = +Fc \У + 0,5 (s - Ск)\»_ he -У 20,3- Ю-8 + 0,333-10"8 + + 6,97-Ю"4 (0,5-5-0,0118—0,0138)2 + __ + 6,29- IP'4 (0,0138 + 0,5-0,008)2 __ ~ 5-0,0118 — 0,0138 ~~ = 15,35-10"в м3. Максимальное напряжение в ребрах на изгиб определяем по формуле (16.49) 0,049(Dl-Dl1)(De-Del)p zWpc 0,049 (I2— 0,32)(1 0,3)0,3 12-15,35-10~6 = 51 Мн/м2 (510 кгс/см2) < 1,1 -57 .-= = 62,6 ЛТк/ж2(626 кгс/см2), т. е. условие прочности обеспечено. Округляем предварительные расчетные размеры ребра и принимаем их: sp — 12 мм и hp = 58 мм. Производим проверочный расчет: Fp = 1,2-10-2-5,8-10-2 = 6,96-10~4 .и2; Л> = l,2-10-a(5,8IQ-2)3 12 19,5-10"8 м4; Fc = 6,29-10-* м2; Jc = 0,333-10"8 м4; 6,96-Щ-*-0,058—6,29-10-40,008 2 (6,96+6,29) Ю-4 = 0,0133 м; Wpc = 19,5-10~8 + 0,333-10"8 + + 6,96-10~4 (0,5-0,058 — 0.0133)2 + + 6,29- 1Q-* (0,0133 + 0,5-0,008)2 (5,8 —1,33) 10"2 = 12,5-Ю-6 л3; _ 0,049 (I3 —0,За) (I —0,3)0,3 °" 12-12,5-10-в = 62,3 Мн/м2 & 62,5 Мн/м2. 16.7. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДНИЩА Для цилиндрических сварных аппаратов, работающих под наливом и атмосферным давлением или с избыточным давлением не более 0,07 Мн/м2 и при температуре среды не более 50° С, можно применять так называемые цилиндрические днища (рис. 16.17). Такие днища представляют собой часть цилиндрической обечайки, которая ограничивает обечайку корпуса аппарата того же диаметра при сопряжении их друг с другом под прямым углом. При этом соединение днища с обечайкой корпуса должно осуществляться двусторонним сварным швом или односторонним швом с подваркой (с внутренней стороны). В отдельных случаях цилиндрические днища в аппаратах диаметром Ов=д:1200лш по согласованию с Гос- гортехнадзором могут применяться в аппаратах неответственного назначения и для избыточных давлений больших чем 0,07 Мн/м2. Применение указанных днищ для избыточных давлений больше 0,16 Мн/м2 не рекомендуется. Преимуществом цилиндрических днищ является относительная простота их изготовления. Вместе с тем, они имеют и существенный недостаток — наличие концентрации напряжений (оцениваемая примерно в 1,7 раза от номинальных) в местах перехода одной криволинейной поверхности в другую [15]. Рис. 16.17. Конструкция цилиндрического днища в сварных аппаратах. Справа при базовом D , слева — при базовом DH% Поэтому для равнопрочности цилиндрических днищ с цилиндрическим корпусом аппарата концевую обечайку его и днище соответственно утолщают (исходя из номинальных расчетных значений толщин, st = 1,7s , где s — номинальная расчетная толщина обечайки корпуса, as. — номинальная расчетная толщина днища и утолщенной обечайки корпуса). Внутренняя поверхность части корпуса аппарата длиной 0,5Dg, включая поверхнесть цилиндрического днища, F. = 2D 2 м\ (16.51) емкость той же части аппарата, ограниченной цилиндрическим днищем, V = 0,3340? м3. (16.52) 31*
ГЛАВА 17 РУБАШКИ Рубашки в химических аппаратах предназначаются для наружного нагревания или охлаждения обрабатываемых или хранящихся в аппарате главным образом жидких продуктов. Рубашки могут устанавливаться на цилиндрических вертикальных и горизонтальных аппаратах. Наибольшее применение они имеют на вертикальных цилиндрических аппаратах. По конструкции рубашки бывают неразъемные и отъемные. Первые применяются преимущественно в сварной и паяной аппаратуре (привариваются или припаиваются к корпусу аппарата), вторые — в сварной, литой и кованой аппаратуре (присоединяются к корпусу аппарата при помощи фланцев). В сварной и паяной аппаратуре предпочтительно применять неразъемные рубашки. Отъемные — рекомендуется' применять в тех случаях, когда по условиям эксплуатации требуется периодическая чистка корпуса, закрытого рубашкой, или это вызывается какими-либо другими соображениями, например невозможностью приварки рубашек к корпусу (в чугунных аппаратах), необходимостью периодического осмотра корпуса и внутренней поверхности рубашек и др. В табл. 17.1—17.4 приведены основные данные о нормализованных неразъемных рубашках из углеродистой стали, применяемых в сварной вертикальной цилиндрической аппаратуре для избыточных давлений в рубашке до 6,4 Мн/м2 и рабочих температур от минус 40 до плюс 350°С*. Предусмотренные указанными нормалями отбортованные элементы рубашек допускается выполнять в виде соответствующих приварных воротников, при этом цилиндрическая часть прямого участка у воротника должна быть не менее трех толщин его стенки. Кольцевые и продольные сварные швы на цилиндрических обечайках аппарата и рубашки с вмятинами располагаются между вмятинами и не должны пересекать их сварные швы. Толщина стенок в нормализованных рубашках (см. табл. 17.1 и 17.2) принята с учетом прибавки на коррозию Ск = 1 мм. Толщина стенок аппарата и рубашек с круглыми вмятинами и из полутруб (см. табл. 17.3 и 17.4) определена исходя из совместного действия давления в аппарате и рубашке без учета прибавки на коррозию и при условии избыточного давления в аппарате 0,6 Мн/м2. Допускается изготовление рубашек с вмятинами и из полутруб на расчетные давления в них меньшие чем 2,5 Мн/м2 и расчетные давления в аппарате меньшие или большие чем 0,6 Мн/м2. В этих случаях размеры рубашек, за исключением толщин стенок аппарата и рубашки, сохраняются по соответствующим нормалям, толщина же стенок аппарата и рубашки должна быть определена расчетом на требуемые давления с учетом прибавок в зависимости от среды и конструкционного материала. В табл. 17.5—17.7 приведены основные данные о нормализованных отъемных рубашках из углеродистой и легированной сталей, применяемых в сварной, кованой и литой цилиндрической вертикальной аппаратуре для избыточных давлений в рубашке до 1 Мн/м2 и рабочих температур от минус 40 до плюс 360° С. Толщина стенок этих нормализованных рубашек приведена без учета прибавки на коррозию и должна быть определена при конструировании аппарата в зависимости от среды и конструкционного материала. Во всех нормализованных рубашках количество и размеры опор, штуцеров, отбойников, их конструктивное * Рубашки по табл. 17.3 —до рабочих температур плюс 280* С, а 17,4 —до рабочих температур плюс 250" С. решение и взаимное расположение нормалями не регламентируется и устанавливается при конструировании аппарата применительно к его конкретным техническим данным. В частности, опоры, для указанных аппаратов большей частью устанавливаются на рубашке (на цилиндрической обечайке — в виде лап или на днище — в виде стоек). Вместе с тем, возможно предусматривать опоры аппарата и вне рубашки, например, в верхней части его, особенно при отъемных рубашках, если это связано с удобством разборки и чистки корпуса аппарата.' При конструировании рубашек для горизонтальных цилиндрических аппаратов диаметры рубашек следует выбирать в соответствии с нормалями на рубашки вертикальных аппаратов. Горизонтальные аппараты при размещении их в рубашке должны иметь внутри ее соответствующие опоры (жесткие и скользящие) для воспринятия силы тяжести аппарата и его содержимого, а также — иметь свободу перемещения относительно рубашки при температурных расширениях. Это обеспечивается при жестком закреплении аппарата в рубашке только с одной стороны или посередине. Горизонтальные аппараты с рубашками, как правило, имеют опоры на рубашках. Конструкция нижнего спуска из горизонтального аппарата с рубашкой может быть аналогичной конструкции спуска в вертикальных аппаратах. Все сказанное выше в равной степени относится как к стальным аппаратам, так и к аппаратам из цветных металлов и сплавов. Толщина стенок рубашек и их элементов определяется расчетом, исходя из условия прочности. Допускаемые отклонения размеров рубашек и их элементов по 8-му классу точности ОСТ 1010 и ГОСТ 2689—54. Расчет рубашек, работающих под внутренним давлением, производится следующим образом. Цилиндрические обечайки, днища, фланцевые соединения и другие детали рубашек рассчитываются по соответствующим формулам и данным, приведенным для указанных узлов и деталей в гл. 15, 16^и 21. Для аппаратов с рубашками, имеющими круглые вмятины на цилиндрической обечайке и днище, номинальная расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки и днища аппарата s' в м (см) определяется по формуле [167\ s' = 0,15-£—De + /T/-ir-^—, <17Л> где Dt — внутренний диаметр цилиндрической обечайки аппарата в м(см); р — расчетное давление внутри аппарата в Мн/м* (кгс/см2); рр — расчетное давление в рубашке в Мн/м2 (кгс/см2); t — наименьшее расстояние между центрами соседних вмятин в м (см); °д ~ Допускаемое напряжение на растяжение для материала корпуса аппарата в Мн/м2 (кгс/см*); адР ~ Допускаемое напряжение на растяжение для материала рубашки в Мн/м2 (кгс/см2); (fui — коэффициент прочности продольного сварного шва на цилиндрической обечайке или радиального шва на днище корпуса аппарата (меньшее значение); фшр — коэффициент прочности таврового сварного шва соединения вмятины с корпусом аппарата, принимается ушр = 0,8.
РУБАШКИ 485 Таблица 17.1 Рубашки неразъемные из углеродистой стали с эллиптическим отбортованным днищем (по ОН 26-01-73—68) Условное обозначение рубашки Dp = 800 мм, Н = = 600 мм, s = 4 мм, Si = 6 мм, исполнения /: «Рубашка 1—800—600—4/6 ОН 26-01-73—68» °н- °; 273 - 325 377 400 500 600 700 800 900 1000 1200 / «^ • DP 325 377 426 450 550 _650 800 900 1000 1100 1300 D 100 160 я 180 310 320 420 400 470 400 720 420 510 720 495 800 900 600 800 930 725 925 1245 650 895 1430 765 1280 1565 840 1480 1740 п Л 50 Ai 50 70 80 100 130 140 а Расчетное давление в 0.3 s Si 0,6 s Sl мм 20 30 4 6 10 4 6 4 5 6 6 10 4 6 рубашке р„, Мн/м2 1,0 S Sl 1 s 4 5 6 8 6 10 4 6 8 5 6 8 — 6 Sl 6 10 6 8 ~ F*. 0 15 0,25 0,3 0,45 0,55 0,5 0,9 0,65 0,75 1,1 0,95 1Л- 1,7 1,3 1,8 2,0 1,9 2,4 3,2 1,9 2,7 4,1 2,5 4,5 5,0 3,4 5,8 6,7
486 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 17.1 * * D Я h ft. а Расчетное давление в рубашке р_, Мн/мг 0,3 s Sl 0,6 s Sl 1.0 s Sl 1,6 S Sl мм 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 1500 1700 1900 2200 2400 2600 2800 3000 3200 220 280 1380 1680 2080 1595 1730 2145 1645 1995 2495 1915 2230 2580 2200 2750 2970 2650 2950 3190 3100 3900 4900 2960 3390 4190 2980 3710 4710 50 60 80 100 150 140 200 250 30 40 5 6 8 6 8 10 6 8 8 10 8 — 8 — F*. м1 6,5 7,8 9,3 8,5 9,3 11,3 9,4 12,0 14,8 13,0 15,0 17,0 16,0 20,0 22,0 21,0 23,5 25,5 27,0 за, 5 40,0 27,5 31,5 38,0 31,5 35,5 39,0 Примечания: 1. Пределы применения рубашек по температуре: от минус 40 до плюс 350° С — при р <0,6 Мн/мг, от минус 40 до плюс 200° С — при р > 0,6 Мн/м2. 2. Рубашки выполняются в двух исполнениях: исполнение / — при верхнем выпуске продукта из аппарата, исполнение II —■ при нижнем выпуске продукта из аппарата. 3. Размеры h и ht указаны минимальные и в зависимости от заполнения рабочей средой в аппарате могут быть увеличены. 4. Допускается применение рубашек с приварными воротниками (вместо отбортовки). Цилиндрическая часть прямого участка воротника в этом случае должна быть не менее трех толщин стенки рубашки. 5. Допускается приваривать к внутренним поверхностям рубашек направляющие устройства. 6. При установке рубашки на аппарате из нержавеющей стали следует предусмотреть отдельные приварные воротники из нержавеющей стали в местах приварки рубашки к нержавеющему корпусу аппарата. 7. При установке штуцеров на корпусе аппарата через рубашку последнюю в этом месте следует вырезать и отбортовать с последующей приваркой отбортованной части к корпусу аппарата. 8. Толщины стенок обечаек и днищ рубашек s и st приведены для стали марки ВМ Ст.Зсп. При других марках стали указанные толщ * DH - дл ный диа метр дл ины определяются расчетом. я значений <377 мм; Dg — для значений >400 мм; DD — внутренний диаметр для De > 400 мм; наруж- Я DH * S 377 мм; I — пове рхность теплоо бмена ч асти ап парата, закрыл >го руб. Ш1К0Й.
РУБАШКИ 487 Рубашки неразъемные из углеродистой стали с коническим отбортованным днищем (по ОН 26-01-74—68 и ОН 26-01-75—68) Таблица 17.2 Условное обозначение рубашки Dp = 800 мм, се = 90°, Н = 900 мм, s — 4 мм, sx 6 мм: «Рубашка 800—900—4/6 ОН 26-01-74—68» При o = S0Q D я Hi Расчетное давление в рубашке р„, Мн/мг 0,3 | 0,6 1,0 1,6 мм 273 325 377 400 500 600 700 800 900 1000 1200 75 100 150 285 630 470 785 440 530 635 770 595 745 760 900 855 970 1000 1265 1800 1140 1765 1975 2475 150 180 210 215 270 325 370 425 — 480 — 535 650 4 6 4 6 4 6** 6 8 8 ** 6 g ** 8 ** 8 10 10 ** — F*, мг 0,25 0,3 0,7 0,6 1,0 0,65 0,8 1,1 1,4 1,3 1,4 1,8 2,1 2,3 2,6 2,9 3,8 5,4 3,9 6,2 7,0 9,0 При а = 60° О н н, Расчетное давление в рубашке р„, Мн/м2 0,3 0,6 1,0 1,6 мм 75 95 135 350 365 455 586 765 590 768 955 1123 950 1150 1415 990 ИЗО 1330 1125 1240 1400 1305 1805 2105 1510 1895 2380 225 270 315 330 420 510 575 655 750 840 1020 — 4 6 4 6 4 6 8 6 6** Q ** 8 10 ** — F*, мг 0,25 0,4 0,65 0,85 0,75 1,0 1,5 1,8 1,7 2,2 2,7 2,0 2,3 2,8 2,5 2,8 3,2 4,8 5,7 4,3 5,8 7,5
488 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 17.2 °н- D. При О = 90° D н я, Расчетное давление в рубашке р„, Мн/м* 0,3 0,6 1,0 1,6 MM 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 175 210 1590 1870 2390 1900 2150 2300 2000 2410 2810 2455 2980 3120 2210 2600 3120 2910 3315 3585 3075 3395 4075 3390 3750 4180 745 855 950 ИЗО 1240 1355 1465 1580 6 8 8** 10 10** 6 8 10** f: 6,6 7,8 9,9 8,8 10,1 11,0 10,5 12,8 15,1 13,9 17,1 18,0 13,5 16,2 19,8 20,0 24,0 26,0 22,5 25,0 31,0 27,0 30,0 34,0 При а = 60° D н я. Расчетное давление в рубашке рр, Мн/м* 0,3 0.6 1,0 1,6 мм 150 195 1835 2035 2435 2225 2415 2665 2410 2560 2970 3120 4615 6015 2710 3105 3335 2885 3285 3485 3015 3440 3950 3805 4330 5120 1190 1370 1510 1795 1975 2155 2340 2520 6 8 8"*- 10 12 6 8 8 F*. м* 6,3 7,2 8,7 8,8 9,8 11,0 10,5 11,5 13,5 16,0 20,0 35,5 14,0 17,0 18,5 16,0 19,0 20,5 17,3 21,5 26,0 25,5 30,0 37,0 Примечания: 1. Рубашки с углом конуса а ■= 90* — ж- ОН 26-01-74—68, а = 60" — по ОН 26-01-75—68. 2. Пределы применения рубашек по температуре, а также размеры D„, h, fti, s и а см. в табл. 17.1. 3. См. приме * DH — для 3 1ания 3-1-8 в табл. 17.1. начевий <377 мм; D. — для значений >400 мм; D„ — внутренний диаметр для D > 400 мм; наружный диаметр для DH < 377 мм; F — поверхность теплообмена части и аппарата закрытого рубашкой. •• Толщины стенок по расчету по ГОСТу 12619—67 не предусмотрены.
РУБАШКИ 489 Таблица 17.3 Рубашки неразъемные из углеродистой стали с круглыми вмятинами на цилиндрической обечайке и эллиптическом днище корпуса аппарата (по ОН 26-01-77—68) t Условное обозначение рубашки Dp = 1670 мм, Н = 1760 мм, st : ;! = 10 мм, s3 = 10 мм: «Рубашка 1670—1760—10/10 ОН 26-01-77—68» De Dp D н я, я» h л, Расчетное давление в рубашке р„, Мн/мг 2,5 !И S, s3 и s3 3,2 1 4,0 S И S[ s2 и s3 s и s, J s2 и ss мм 1600 1800 2000 2200 1670 1870 2070 2270 2400 2600 2800 3000 2470 2670 2870 3070 200 410 370 350 310 280 240 470 1595 1760 2145 1645 1995 2495 1915 2230 2580 2200 2750 2970 2650 2950 3190 3100 3900 4900 2960 3390 4190 2980 3710 4710 1090 1255 1640 1090 1440 1940 1310 1625 1975 1545 2095 2315 445 495 545 595 1945 2245 2485 2345 3145 4145 2155 2585 3385 2125 2855 3855 645 695 745 795 60 80 100 140 200 150 250 | 14 16 10 10 16 12 18 12 14 Примечания: 1. Пределы применения рубашек по температуре среды в рубашке от минус 40 до плюс 250° С. 2. Размеры А и Л, указаны минимальные а в зависимости от заполнения рабочей средой в аппарате могут быт личены. 3. Расположение вмятин на рубашке коридорное. 4. Сварные швы на рубашке должны располагаться между вмятинами и не пересекать их. 5. В случае применения подкладных листов под опоры, располагаемые на рубашке, в них против вмятин следует i смотреть соответствующие окна. 6. При установке штуцеров на корпусе аппарата через рубашку последнюю в этом месте следует вырезать и отбор с последующей приваркой отбортованной части к корпусу аппарата. 7. Толщины стенок обечаек и днищ рубашек sa и 5, приведены для стали марки ВМ Ст.Зсп. При других марках указанные толщины определяются расчетом. * Р — поверхность теплообмена части аппарата, закрытого рубашкой. F*. мг 5,4 5,5 6,9 5,9 7,3 8,9 8,0 9,4 10,4 9,8 12,2 13,3 12,8 14,2 15,2 16,2 20,4 24,8 16,0 19,3 23,3 18,2 22,5 28,1 ь уве- 1реду- говать стали
490 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 17.4 Рубашки неразъемные из углеродистой стали из полутруб на цилиндрической обечайке и эллиптическом днище корпуса аппарата (по ОН 26-01-76—68) Условное обозначение рубашки для аппарата De = 1200 мм, Н 800 мм, R = 24,5мм: «Рубашка 1200—800—24.50Н 26-01-76-68» °в 600 700 800 900 1000 1200 1400 D 352 314 280 238 358 305 380 н 540 740 940 515 665 865 740 1040 1340 765 1215 1365 830 1030 1530 800 1230 1780 1370 1770 2070 Нх 300 500 700 250 400 600 450 750 1050 450 900 1050 490 690 1190 490 840 1470 930 1330 1630 h 270 320 380 440 А. Расчетное давление в рубашке р Мн/м2 0,6 s 1,0 Si [ a st 1,6 s Sl 2,5 s Sl 3,2 s Sl 4,0 s Si 6,4 S Si мм 320 350 400 460 520 — — — — 8 8 6 6 6 8 6 8 8 10 8 10 10 12 14 10 12 14 <i,6 F*, 2,5 3,5 5,1 5,6 7,4 8,7 2,5- —6,4 M2 0,7 1,0 1,2 0,8 1,0 1,3 1,4 2,0 2,6 1,6 2,6 2,9 2,0 2,4 3,6 2,5 3,5 5,0 4,6 5,9 6,9
РУБАШКИ 491 Продолжение табл. 17.4 D. D Н Я, h fti Расчетное давление в рубашке р„, Мн/м2 0,6 S | Si 1,0 s Sl 1,6 s Sl 2,5 s st 3,2 s Si 4,0 s Sl 6,4 s Sl мм 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 332 256 356 336 258 330 300 252 1380 1780 2180 1775 2075 2475 2230 2530 2830 2220 2520 2820 2390 3190 3390 2540 2840 3840 2790 2990 3990 3450 4050 4850 980 1290 1690 1235 1535 1935 1620 1920 2220 1550 1850 2150 1670 2470 2670 1770 2070 3070 1970 2170 3170 2570 3170 4970 480 550 620 700 800 560 630 650 720 800 900 — 6 8 — 8 b 8 8 10 8 8 10 8 8 10 8 1 8 10 10 10 12 14 <i,6 2,5- —6,4 F*, M* 5,4 14 7,0 8,6 8,0 9,3 11,1 12,5 14,0 12,1 13,7 15,3 14,4 19,0 20,2 15,6 18,6 24,6 19,6 21,0 27,1 26,0 30,4 43,5 5,3 6,8 8,3 7,8 9,4 11,2 10,8 12,2 13,7 11,8 13,4 14,9 14,0 18,5 19,6 16,2 18,0 24,1 19,2 20,5 27,0 25,2 29,4 42,2 Примечания: 1. Пределы применения рубашек по температуре среды в рубашке от минус 40 до плюс 280° С. 2. Размеры Л и fti указаны минимальные и в зависимости от заполнения рабочей средой в аппарате могут быть увеличены. 3. Значения dH, R, t и а в зависимости от р • при р„ < 1,6 Мн/мг dH = 89 мм, R = 40,5 мм, t = 115 мм и а = 35 мм; при рр = 2,5 -нб,4 Мн/мг dH = 57 мм, R = 24,5 мм, t = 75 мм и а = 20 м. 4. Рубашку из полутруб на обечайке допускается выполнять одно-или многозаходной с углом наклона витков не более 5°, а также из отдельных частей по высоте со своими входными и выходными штуцерами. В отдельных случаях для аппаратов Dg < 1400 мм допускается витки из полутруб на цилиндрической обечайке соединять с витками на эллиптическом днище. 5. Толщины стенок обечаек и днищ аппарата s и st приведены для стали марки ВМСт.Зсп (при р_ = 6,4 Мн/мг — сталь 20К). При других марках стали указанные толщины определяются расчетом. * F - - поверхность теплообмена части аппарата, закрытого рубашкой.
492 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 17.5 Рубашки отъемные с эллиптическим отбортованным днищем стальные (по МН 4061—62) Условное обозначение рубашки типа / с D» = 800 мм. Hi = 715 мм на рр = 1 Мн/мг: «Рубашка 1-800-715-10 МН 4061—62» // / ов я я, мм 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 820 945 1090 855 1305 1030 1630 1355 1655 2255 1555 1805 2305 1465 1765 2165 705 830 950 715 1165 890 1490 1215 1515 2115 1415 1665 2165 1320 1620 2020 ■ \ Расчетное давление в рубашке р„, Мн/м2 0,1 т* т2 0,3 * т1 * т2 0,6 т1 • т2 кг 70,0 87,0 142 146 182 219 273 271 313 392 359 399 479 456 510 585 84,0 91,0 156 160 196 233 287 285 327 406 373 413 493 469 523 598 70,0 90,0 146 151 187 206 280 272 314 394 369 409 489 479 535 610 84,0 104 160 165 201 219 294 276 327 408 483 423 503 493 584 622 72,0 108 160 166 201 230 304 298 340 420 433 473 553 589 654 744 86,0 122 174 180 215 244 318 312 354 434 447 487 567 602 667 757 1,0 °Ф °б "б мм 690 800 950 1050 1185 1285 1485 1685 650 750 900 1000 1125 1225 1425 1625 М20 М24 М27 МЗО т\ * т2 кг 94,2 132 201 221 266 338 428 476 541 672 668 732 860 827 894 1114 108 146 215 235 277 342 442 490 555 686 681 745 873 840 1007 1127
РУБАШКИ 493 Продолжение табл. 17.5 *. Н н. ! мм 1600 1800 i 2000 2200 2400 S ! 2600 2800 1680 2230 2680 3130 1730 2080 2580 3280 2160 2810 3360 1535 2085 2535 2985 1585 1935 2435 3135 1965 2615 3165 2310 1 2115 2860 2665 3410 J 3215 3060 3860 3210 4010 2865 3665 3015 3815 5010 4815 2860 1 2665 3560 5460 3365 5265 Расчетное давление в рубашке р_, Мн/мг 0,1 т* * т2 0,3 т* т2* 0,6 т1* т2 кг 698 840 949 1062 800 899 1038 1235 1250 1360 1442 1468 1664 1858 2225 2635 2670 3205 3799 2888 3298 4425 711 853 962 1075 813 912 1051 1248 1263 1373 1455 1481 1677 1871 2238 2648 2683 3218 3812 2901 3311 4438 760 902 1012 1125 871 970 1109 1305 1310 1523 1703 1588 1784 1978 2354 2764 — 773 915 1024 1138 784 983 1122 1318 1323 1536 1716 1601 1797 1991 2367 2777 — 870 1013 1122 1236 1099 1225 1417 1679 1603 1883 2123 1875 2073 2383 883 1025 1135 1249 1112 1238 1430 1692 1616 1897 2136 1888 2086 2396 1,0 °Ф °б *6 мм — — — * т1 * т2 кг — — Примечания: 1. Значения толщины стенки воротника и обечайки s, а также толщины стенки днища st см. в табл. 17.1. 2. Значения Оф, D6 и df для рр «■ 0,1, 0,3 и 0,6 Мн/мг см. в табл. 17.6. 3. Диаметры фланцев и болтов указаны по МН 3968—62, 4. Масса рубашек подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85- 10» кг/мг. Для получения массы рубашек нэ высоколегированной стали надлежит применить коэффициент 1,01. При применении фланцев, отличных от МН 3968—62, масса рубашек должна быть соответственно изменена. • mj и пгг — масса для I и II типов р убашек
494 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 17.6 Рубашки отъемные с коническим отбортованным днищем и нижним выпуском стальные (по МН 4062—62) Условное обозначение рубашки с D„ = 800 мм, Нг = 1065 мм на рр = = 0,6 Мн/м*: «Рубашки 800-1065-6 МН 4062—62» °в Н "i — ... t Расчетное давление р~ в рубашке, Мн/м2 0,1 °ф 1 D6 \ d6 мм 500 600 700 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 985 1045 875 930 1205 1065 1265 1575 1125 1435 2185 ( 2045 2685 2545 1805 1 1660 2605 2460 2520 | 2375 3020 | 2875 i 2630 3030 3260 3375 4075 2485 2885 3065 3180 3880 4385 4190 1 ояпп ! 4110 1 3915 2800 5210 5015 670 770 920 ИЗО 1230 1430 1630 1830 630 730 880 1090 1190 1390 1590 1790 2030 1990 2350 2550 2760 3160 2300 2500 2710 3110 М20 М24 М27 Масса, кг 84,3 99,1 145 219 282 429 510 432 584 679 907 896 1015 1191 1584 1837 2526 2922 3570 0,3 °Ф 1 D6 \ d6 мм 670 770 920 ИЗО 1230 1430 1630 1850 2050 2350 2560 2760 — 630 730 880 1090 1190 1390 1590 1800 2000 2300 2500 2710 — М20 М24 М27 МЗО — Масса, кг 84,3 103 150 224 284 440 516 455 609 841 969 966 1084 1453 1705 1957 2654 — 0,6 °Ф \ D6 I d6 мм 670 770 920 ИЗО 1230 1450 1650 630 730 880 1090 1190 1400 1600 1860 1800 2060 1 2000 1 2360 2560 — 2300 2500 — М20 М24 МЗО i — Масса, кг 87,5 122 164 246 310 503 585 613 834 944 1072 1297 1445 1790 2209 2459 — Примечания: 1. Значения диаметра рубашки D„, толщины стенки воротника и обечайки s, а также толщины стенки днища S, см. в табл. 17.1. 2. Диаметры фланцев и болтов указаны по МН 3968 — 62. 3. Масса рубашек подсчитана для углеродистой стали при р = 7,85- 108 кг/м*. Для получения массы рубашек из высоколегированной стали надлежит применить коэффициент 1,01. При применении фланцев, отличных от МН 3968 — 62, масса рубашек должна быть соответственно изменена.
РУБАШКИ 495 Таблица 17.7 Рубашки отъемные с эллиптическим отбортованным днищем на давление 0,6 Мн/м2 стальные для чугунных эмалированных аппаратов (по МН 4063—62) Условное обозначение рубашки типа / с Dp = 800 мм, Н = 400 мм: «Рубашка 1-800-400 МН 4063—62» °в DP н °Ф °б d6 s Sl мм 320 400 500 700 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 400 500 600 800 1000 1100 1300 1500 1700 1900 2200 2400 2600 305 280 270 490 400 620 585 715 800 1100 1050 1330 1000 1025 1010 1060 1400 1525 П р и м е ч 1. Диаметр 3968—62. 2. Масса р стали при р = рубашек из вые менить коэффид отличных от МН соответственно и * т1 и та 510 620 720 920 ИЗО 1230 1450 1650 1860 2060 2360 2560 2790 475 580 680 880 1090 1190 1400 1600 1800 2000 2300 2500 2720 М16 М20 М24 МЗО М42 3 4 5 6 8 4 6 8 10 12 * * т2 кг 22 31 42 52 89 107 144 173 229 275 383 435 520 678 910 1046 1214 1435 56 66 77 87 124 140 178 207 263 309 416 468 552 710 941 1077 1245 1466 а н и я: ы фланцев и болтов указаны по МН убашек подсчитана для углеродистой 7,85' 103 кг/м*. Для получения массы околегированной стали надлежит при- нент 1,01. При применении фланцев, 3968--62, масса рубашек должна быть зменена. — масса для I a H типов рубашек. Номинальная расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки и днища рубашки с круглыми вмятинами на них s определяется по формуле [167] 0,7s, (17.2) где s — номинальная расчетная толщина соответствующей стенки корпуса аппарата, определенная по формуле (17.1), в м (см). При проверочных расчетах допускаемое избыточное давление ра„в Мн/м2 (кгс/см2) в такой рубашке, имеющей толщину стенок sp, равную примерно 0,7 от толщины соответствующих стенок корпуса аппарата s, определяется по формуле * 5ф, 'др~ шрадр [(5_Ск)-0,15-^-Дв]2, (17.3) где значения величин те же, что и в (17.1). Для аппаратов с рубашкой из полутруб в виде спирали, навитых на цилиндрическую обечайку корпуса, номинальные расчетные толщины стенки цилиндрической обечайки аппарата s и стенки полутрубы рубашки *т в м (см) исходя из условия прочности определяются по формулам [167]: t2 0,125 «Puiffa У 1 + V\ +25AB Рр 2Vdp (17.4) т 4Л "' где de — внутренний диаметр полутрубы в м (см); л==_Фшр°» _2> 1; (17.5) t — dgfSmY t — расстояние (по вертикали) между осями соседних полутруб в ж (см); sm и s — принятые толщины стенок полутрубы и цилиндрической обечайки корпуса аппарата. Значения остальных величин те же, что и в (17.1). При проверочных расчетах допускаемое избыточное давление рд в Мн/м2 (кгс/см2) в такой рубашке определяется по формуле ** 2ф, 'дР шр др (8—Ск) -0,125 Ф а ■D. ш"а где значения величин те же, что и в (17.4). Кроме того, должно быть соблюдено условие + С, (17.6), (17.7) где sm — номинальная расчетная толщина стенки полутрубы, определенная по (17.5) при значении р = рд , полученном по (17.6); С — суммарная прибавка к толщине стенки полутрубы, определяемая по (14.12). Номинальная расчетная толщина стенки аппарата s' в м (см), имеющего рубашку из полутруб, исходя из усло- * Получена из (17.1) путем подстановки рд„ вместо р„ и s — Ск вместо s'. ** Получена из (17.4) путем подстановки р^„ вместо . р, i s-C» вместо
496 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ вия устойчивости ее от наружного давления в рубашке, определяется по формуле * s' = В + Ув* + 4АС 2А (17.8) где B=pp(l+5-^); С = 0,03 ppDeu; I — наружный размер поперечного сечения полутрубы в месте присоединения ее к корпусу аппарата в м (см). Для полутруб из труб dH = 89 мм I = = 82,8 мм; для полутруб из труб dH = 57 мм / = 56 мм; •Су— предел текучести материала стенки аппарата при рабочей температуре в Мн/м2 (кгс/см2); пу — запас на устойчивость, принимается равным 1,6; и — отклонение корпуса аппарата от круглой формы в %, принимается 1,5%. Значения остальных величин те же, что и в (17.1). Следует отметить, что величина номинальной расчетной толщины стенки аппарата, исходя из условия прочности при рр ^ 3,2 Мн/м2, является большей по сравнению с номинальной расчетной толщиной ее, исходя из условия устойчивости и, следовательно, определяющей. При рр^ 4,0 Мн/ж2 для De> 1000 мм большей, определяющей является номинальная расчетная толщина стенки, исходя из условия устойчивости. Толщина стенки днища корпуса аппарата принимается не менее толщины стенки цилиндрической обечайки его. Толщина стенок с учетом прибавок во всех случаях определяется по формуле (15.10). Пример 17.1. Определить толщину стенок цилиндрических обечаек и днищ вертикального сварного аппарата и рубашки для примера 15.2 (рис. 15.10), если рубашка в аппарате будет с круглыми вмятинами (см. табл. 17.3), по следующим данным: материал обечайки и днища аппарата — сталь марки Х18Н10Т (а^50 = = 138 Мн/м2); Ск = 1 мм; расчетное внутреннее давление в аппарате р = 1 Мн/м2 (10 кгс/см2); расчетное давление в рубашке рр = 1,2 Мн/м2 (12 кгс/см2); материал рубашки— сталь марки Ст.З (а™ = 131 Мн/м2}; Ск= 1 мм; tern = 150° С; De = 0,8 м; Н = 2,4 м; коэффициент прочности продольного сварного шва в цилиндрической обечайке аппарата фш = 1; днища цельные без швов. Номинальную расчетную толщину стенки цилиндрической обечайки и днища аппарата определяем по формуле <17.1) s' = 0,15 = 0,15у P Ф о 1 •138 0,8+0,14 j/-g Рр _ 5(Ршр% 1.2 •0,8-131 = (0,00087 + 0,00672) = 7,52- Ю-* м = 7,52 мм. Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С„ = = 1,48 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки (при Са— 0) определяем по формуле (14.12) С = Ск+ Сэ+ С = 1 + 0 + 1,48 = 2,48 мм. Толщину стенки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 7,52 + 2,48 = 10 мм. Номинальную расчетную толщину стенки рубашки определяем по формуле (17.2) Sp = 0,7s' = 0,7-7,52 = 5,26 мм. Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = = 1,74 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки (при Са = 0) определяем по формуле (14.12) С = Ск -\- Сэ~т Со = = 1 + 0+ 1,74= 2,74 мм. Толщину стенки рубашки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s=^s'pi-C = 5,26 + 2,74 = 8 мм. Допускаемое давление в рубашке при принятой толщине стенки аппарата определяем по формуле (17.3) 5ф, 5-0,8-131 шр°др (s — Ck) -0,15 -^-А,Г = 0,142 [(0,01 -0,001) -0,15 ь|38 0,8]2 = = 1,77 Мн/м2 (17,7 кгс/см?). Пример 17.2. Определить толщину стенок цилиндрической обечайки аппарата и рубашки (из полутруС) для данных примера 17.1, если рубашка в аппарате будет из полутруб, навитых в виде спирали на цилиндрическую обечайку корпуса (см. табл. 17.4). dH = 57 мм, sm = 4 мм, t = 75 мм. Номинальную расчетную толщину стенки цилиндрической обечайки аппарата исходя из условия прочности определяем по формуле (17.4) s' = 0,125 <¥ш°д De + dt V Рр tyiupVdp — : 0,125 1 0,8 + 0,049 V 1,2 1-138 ' ' ' V 2-0,8-131 = 0,000725 + 0,00372 д* 4,45-10"3 ■м = 4,45 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки (при Сэ = 0 и С0 = 0,55 мм) определяем по формуле (14.12) С = Ск + Сэ + С0 = 1 + 0 + 0,55 = 1,55 мм. Толщину стенки с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 4,45 + 1,55 = 6 мм. Определим расчетную толщину стенки полутрубы рубашки. Предварительно находим значение величин: Фш0°"л0 „. 0,8-131 Рр -2,1 • Из ОН 26-01-76 — 68 в = t dg m= 1.2 0,075—0,049 / 0,075 \ 2,1 = 85,3; \з J =0,1025.
РУБАШКИ 497 Номинальную расчетную толщину стенки полутрубы рубашки определяем по формуле (17.5) . _ 1 + ^1 + 25АВ 1 + V^ 1 + 25-85,3-0,1025 d.= 0,049: 4-85,3 = 2,3-10"3 ж = 2,3 мм. Толщину стенки полутрубы с учетом прибавки на коррозию Ск= 1 мм определяем по формуле (15.10) Sm = sm+CK = 2>3 + 1=3'3 MM< т. е. меньше, чем по нормали (табл. 17.4) sm= 4мм. Толщину стенки днища корпуса аппарата принимаем sx = 6 мм. Допускаемое давление в рубашке из полутруб при принятой толщине стенки цилиндрической обечайки корпуса аппарата определяем по формуле (17.6) ^-^[<.-«-..*^.]' = ~^Ш£- [(MM-CMOD-O.lB-pjjj-w]' - ■а 1,83 Л/и/я2 (18,3 кгс/см*), что больше расчетного 1,2 Мн/м*. Определим расчетную толщину цилиндрической стенки аппарата исходя из условия устойчивости. Предварительно находим значение величин А, В и С в формуле (17.8): -aw(1+aiw)(l+6w) =36400: B = Pp(l+54-) = 1.2(l + 5^r)=88: С = Q,03ppDeu = 0,03-1,2-0,8-1,5 = 0,0432. Номинальную расчетную толщину стенки цилиндрической обечайки корпуса аппарата определяем по формуле (17.8) , В + УВ* + 4АС * ~ 2А ~ 88 + ^88* + 4-36 400-0,0432 2-36 400 = 2,83» 10"3 м «= 2,83 мм, что значительно меньше номинальной расчетной толщины стенки, определенной выше, исходя из условия прочности. BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов 32 А. К Лащинский и А Р. Толчинский
ГЛАВА 18 УКРЕПЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В обечайках, днищах и некоторых других деталях химических аппаратов весьма часто требуется иметь разного рода отверстия: для штуцеров, вводов труб, люков, лазов и т. п. Такие отверстия ослабляют соответствующую стенку аппарата и поэтому во многих случаях (особенно при больших диаметрах отверстий) требуют укрепления. Различают отверстия неукрепленные и укрепленные. Неукрепленными считаются отверстия под развальцовку труб, под резьбу, а также отверстия, уплотняемые любыми затворами. Отверстия могут быть частично укрепленными. Укрепление отверстий осуществляется: штуцером, втулкой, накладкой и бобышкой, привариваемыми к укрепляемой стенке, утолщением укрепляемой стенки, а также совместным действием каких-либо двух из перечисленных укреплений, например штуцером и накладкой, утолщением укрепляемой стенки и штуцером и т. д. Выбор рациональной конструкции укрепления применительно к конструкционному материалу, виду нагрузки, с учетом условий эксплуатации аппарата имеет большое значение для его надежности. Известны случаи, когда, вследствие неправильного выбора конструкции укрепления, аппарат разрушался с тяжелыми последствиями. Существовавший много лет упрощенный подход к вопросу укрепления отверстий только компенсацией вырезанного сечения укрепляющим элементом в настоящее время уточнен и ограничен. ЛенНИИхиммашем разработаны две инженерные методики расчета укрепления отверстий в стенках аппаратов применительно к различным конструкционным материалам и видам нагрузки: для стенок из пластичных (в эксплуатационных условиях) материалов, работающих при статических нагрузках — уточненная методика расчета, основанная на компенсации вырезанного сечения, которая допускает наличие местных остаточных деформаций в месте наибольших концентраций напряжений, например в стыке приварного штуцера со стенкой аппарата; для стенок из хрупких (в эксплуатационных условиях) материалов или пластичных материалов, но имеющих хрупкие покрытия, а также для стенок из любых материалов, работающих при переменных нагрузках, приводящих к усталостному разрушению, — методика расчета, основанная на теории упругих тонких оболочек, не допускающая наличия остаточных деформаций в соединении. На рис. 18.1 показаны основные типовые конструкции укрепления отверстий в стенках для штуцеров и труб в сварной аппаратуре. Укрепление отверстий в цилиндрических, конических и сферических стенках Расчет укрепления одиночных отверстий в стенках цилиндрических и конических обечаек {днищ), а также в стенках отбортованных сферических и эллиптических днищ из пластичных (в эксплуатационных условиях) материалов, работающих при статических нагрузках [241, ограничивается следующими условиями: для отверстий в стенках цилиндрических обечаек и сферических и эллиптических обечаек и днищ -4-sS0,6; (18.1) -^-<0,05; (18.2) для отверстий в стенках конических обечаек и днищ. -^-5£ 0,6 cos a; (18.3) -^-^0,05cosa, (18.4) JJe где d — диаметр отверстия; Dg — внутренний диаметр обечайки или днища; для конических обечаек и днищ — внутренний диаметр обечайки или днища по центру отверстия; a — половина угла при вершине конуса. 7 Ш ' Ш X Ш К I Рис. 18.1 Основные типовые конструкции укрепления отверстий для приварных штуцеров и труб в сварной аппаратуре(из пластичных материалов), работающей при статических нагрузках. Укрепление присоединяемых труб: /—IV — втулочное; V — накладочное; VI — втулочно-накладочное. Укрепление ввода труб: VII — накладочное; VIII—X — втулочное Методика применима при расчете укрепления овальных отверстий, отношение длин осей которых удовлетворяет условию "1 "1 где dj и d2 — длины меньшей и большей осей овального отверстия. При расчете укрепления таких отверстий в качестве d принимается длина большей оси овального отверстия, т. е. d = d2. В случае наклонно расположенного штуцера (рис. 18.2) с углом наклона, большим 30°, штуцер не считается укрепляющим элементом. Наибольший допустимый диаметр d$ в м (см) одиночного отверстия в стенке, не требующего дополнитель-
УКРЕПЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ 499 ного укрепления (без учета наличия привариваемых штуцера, трубы и т. п.), определяется по формуле da = 2 [( S s.Ck - °'8) УD» (« - Ск) - Ск] , (18.6) где s — толщина стенки в м {см); s' — номинальная расчетная толщина стенки без прибавок и при фш = 1 в м (см); Ск — прибавка на коррозию в м (см). 30° *J(?C Рис. 18.2. Наклонное расположение штуцеров в обечайках и днищах аппаратов: / — в цилиндрических и конических обечайках; II — в сферических и эллиптических днищах Отверстия, имеющие диаметр (или соответствующий ему размер в овальных отверстиях), больший чем dg, должны быть укреплены введением укрепляющих элементов (для компенсации выреза) в виде приварных штуцера, втулки, накладки и т. д. 0,5S„ k> ^ У// щ VA УЛ do ъ$ Щ С5 N ' | \di Рис. 18.3. Расчетные схемы для различных конструкций укрепления отверстий в стенках аппаратов (из пластичных материалов), работающих при статических нагрузках: / — укрепление односторонним штуцером; // — укрепление двусторонним штуцером; (///4- укрепление односторонним штуцером и накладкой; IV — укрепление двусторонним штуцером и двумя накладками (или одной накладкой толщиной s); V — укрепление отбортовкой и штуцером; VI — укрепление бобышкой На рис. 18.3 показаны расчетные схемы для различных конструкций укрепления отверстия. Площадь сечения отверстия в стенке F0 в м2 (см2), подлежащая компенсации при требуемом укреплении, определяется по формулам для отверстий, закрываемых крышками, заглушками, затворами, разъемного ввода труб, предназначенных для привариваемых к стенкам штуцеров, труб и т. д. (схемы I—IV и VI) F0=(d — dd)s', (18.7) для отбортованных отверстий (схема V) F0= (d+ 2s6-dd)s'.r (18.8) Площадь сечения штуцера FM в м2 (см2), участвующая в укреплении, определяется по формулам: при одностороннем (внешнем) укреплении (схемы / и ///) Рш = 2 {h + s - s' ~ Ск) (*„ - 4 - Ск\> (18-9) при двустороннем укреплении (схемы // и IV) ^« = 2('i + s-s'-Clt)(sBl-S^-Cw)-r- + 2/2(5ш-2Ск), (18.10) где Sui — толщина стенки штуцера в м (см); sm — номинальная расчетная толщина стенки штуцера (без прибавок и при ц>ш = 1) в м (см); 1Х и /2 — внешняя и внутренняя длины частей штуцера в м (см), участвующих в укреплении, которые определяются по формулам: (18.11) (18.12) k = V(d + 2CK)(Slu-CK); k = Vr(d + 2CK)(sul-2CK). Площадь сечения наружной укрепляющей накладки FH в м2 (см2) определяется по формуле Fn-2(bH + Slu-Sm-CK)sH, (18.13) где Ьн — ширина укрепляющей накладки в м (см); sH — толщина укрепляющей накладки в м (см). Расчетная ширина укрепляющей накладки bнъ м(см) не зависит от толщины ее и определяется по формуле K=Vd,(s-Ck)- (18.14) Площадь сечений отбортовки и части приваренного штуцера, участвующих в укреплении (при sg = sM), определяется по формуле (18.9). Площадь сечения укрепляющей бобышки Fg^M2 (см2), участвующей в укреплении, определяется по формуле * F6^2(b6-sm-d0-CK)h6, (18.15) где bg — ширина бобышки в м (см); Hq — высота бобышки над укрепляемой стенкой в м (см); d0 — наружный диаметр резьбы шпилек в бобышке в м (см). Условие укрепления отверстия для любых укрепляющих конструкций F„^J^Fk, (18.16) где 2 Fк — сумма площадей укрепляющих элементов. При приварке штуцера или трубы к стенке аппарата по схемам I w II на рис. 18.3 (наиболее часто встречающийся случай при конструировании) укрепление отверстия этим штуцером является достаточным, если соблюдены условия Получена по аналогии с (18 13) при Ьд = Ьн + su и замене s„ на ft, 32*
500 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ при одностороннем штуцере (схема /) (18.17) при двустороннем штуцере (схема //) (d-da) 8 ^2(^+8-8' -Ск) (8Ш-В'Ш-СК) + 4 •lk(slu-2CK)**. (18.18) В случае несоблкдения этих условий необходимо вводить в соединение дополнительное укрепление в виде местного утолщения стенки штуцера, местного утолщения укрепляемой стенки или накладки. Предночтительными для укрепления отверстий в стенке являются, наименее материалоемкие, имеющие минимальные габариты втулочные укрепления (за счет утолщения стенки штуцера). Толщину стенки штуцера, участвующей в укреплении, исходя из рациональной сварки не рекомендуется увеличивать более чем до 2s. Подставив в (18.9)—(18.12) вместо жш = 2s и приравняв правую часть (18.7) соответственно правым частям (18.9) и (18.10), получим условия рчбора штуцерных (втулочных) укреплений: при одностороннем укрепл ении (d-dg) s'zk 2 lV(<*+2CK)(2a- CK) + + 's-s'-Ck](2s-s'm-Ck);1 [(18.19) при двустороннем укреплении (d — da)s' < 2] V(d + 2СК) (2s - Ск) + + s-s'-CK){*-*lu-CK) + + 2 V(d + 2CK) 2(s — Ск) 2 (s — Ск). (18.20) При этих условиях требуемая для укрепления толщина стенки штуцера Su, (в пределах до 2$)"подбирается методом последовательных приближений до соблюдения условий (18.17) или (18.18). В тех случаях, когда условия (18.19) или (18.20) не выполнены/а также тогда, когда по каким-либо соображениям нежелательно утолщать стенки штуцеров, укрепление отверстия в стенке осуществляется утолщением укрепляемой стенки или штуцером и накладкой (схемы /// и IV). При укреплении отверстия за счет утолщения укрепляемой стенки толщина ее s определяется методом последовательных приближений из формулы (18.6). Длина утолщенной стенки I в м (см) в цилиндрических и конических обечайках или диаметр утолщенной части D в сферических и эллиптических днищах должны быть не менее /= £>= d+ 2]/~De(s— Ск). (18.21) При укреплении отверстия штуцером и накладкой первоначальная толщина стенки штуцера не увеличивается, а толщину укрепляющей накладки sH целесообразно выбирать равной толщине укрепляемой стенки s, исходя из использования отходов при изготовлении соответствующих по толщине обечаек и днищ. Укрепление в этом случае будет обеспечено при условиях: * Получено приравнивание»! правых частей (18.7) и 9). ** Получено приравниванием правых частей (18.7) и (18.10). для схемы III (d-dd)S'^2(l1 + s~s' -Ск) (зш-$'ш-Ск) + + 2(&к + 5ш-4-Ск)5„; (18.22) для схемы IV (d-dd) s' ^2^ + s-s' -Ск)(зш-з'ш- Ск) + + Щ {*ш - 2СК) + 2 {К + *ш ~ 5'ш - С к) V (18-23) где Ьн — ширина укрепляющей накладки, которая должна быть не более расчетной величины, определяемой по (18.14). Если условия (18.22) или (18.23) не будут выполнены, то необходимо увеличить толщину стенки штуцера Sm (в пределах до Ящ ^ 2s), либо толщину накладки sH (в тех же пределах), либо то и другое до соблюдения указанных условий. При приварке штуцера или трубы к отбортованной стенке по схеме V (рис. 18.S) укрепление отверстия от- бортовкой и штуцером является достаточным, если соблюдено условие (d+2s6-da)s'^2{ll + s-s-CK)x X (*Ш-*'Ы-СКУ. (18.24) Следует иметь в виду, что толщина отбортовки sg из технологических соображений может быть не более 0,8s, чем и ограничивается область применения таких укреплений. Применение их может быть расширено соответствующим увеличением толщины укрепляемой стенки s на участке расположения отверстия. Укрепление отверстия бобышкой по схеме VI (рис. 18.3) является достаточным, если соблюдено условие (d-da) з'^2[(Ьб-з'ш-Ск) h6-d0h0], (18.25) где d0 и h0 — наружный диаметр резьбы и глубина резьбового гнезда для шпилек или болтов (при наличии таковых); &б — ширина бобышки, которая должна быть не менее расчетной величины, определяемой по (18.14). Ширина накладки (или бобышки) Ьн при необходимости может быть меньше расчетной Ьн, определяемой по (18.14), но при этом должно быть соблюдено условие *« = *«-£-' <18-26> где s'H — расчетная толщина накладки (или бобышки), соответствующая ее расчетной ширине Ьн; sH — толщина накладки (или бобышки) при уменьшении ее ширины. В любом случае ширину накладки Ьн рекомендуется принимать не более следующих значений: при d ^c 800 мм bH^0,5d\ при 800<d< 1500 мм 6Ksg400 мм; при d^z 1500 мм Ьн^0,М. Приведенные выше расчеты укрепления отверстий справедливы для одинаковых материалов укрепляемой стенки и укрепляющих элементов или для разных, но равнопрочных материалов. Если материалы их будут разными и не равнопрочными, то расчетные размеры укрепляющих элементов, * Получено приравниванием правых частей (18.8) и (18.9).
УКРЕПЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ 501 определяемые по соответствующим формулам, должны быть изменены обратно пропорционально их допускаемым напряжениям. При укреплении смежных отверстий в стенках аппаратов необходимо руководствоваться следующими положениями. Наименьшее допустимое расстояние Ад между центрами двух смежных отверстий (рис. 18.4), при расчете укреплений которых не требуется учитывать взаимное влияние этих отверстий, определяется по формуле Ад = 0,7 (dj + d%) + Вш1 + %*■ (18-27) При этом половина площади укрепления должна находиться между отверстиями. Ад Рис. 18.4. Размещение двух смежных штуцеров Если расстояние А между двумя смежными отверстиями будет меньше Ад, то расчет укрепления производится так же, как для одиночного отверстия с условным диаметром, определяемым по формуле А + 0,5 (dj, + 4) + 2СК. (18.28) Пример 18.1. Проверить необходимость укрепления отверстий в цилиндрической обечайке аппарата, рассчитанной в примере 15.1, под привариваемые к ней два штуцера по схеме / (рис. 18.3) с внутренними диаметрами: йг = 0,8 м (из стального листа марки Ст.З толщиной 10 мм) и d2 = 0,15 м (из стальной бесшовной трубы 159X4,5 мм марки 10). В случае, если отверстия требуют укрепления, выбрать тип укрепления и определить основные размеры укрепляющих элементов. Из примера 15.1 имеем: De= 2 м; р = 1,058 Мн!м2; Од = 140 Мн/м2; s = 10 мм; s' = 7,95 мм; Ск = 1 мм. Наибольший допустимый диаметр отверстия в обечайке, не требующего укрепления (без учета наличия привариваемого штуцера), определяем по формуле (18.6) <Ь = 2 [( $~,Ск -0,8) V~Dg(s-CK) -С«] = = 2 U 1°~1 —0,8) V2(0,01— 0,001) — 0,00ll = = 0,0864 м. Поскольку внутренние диаметры обоих штуцеров больше dd, отверстия для них в обечайке должны быть укреплены. Производим расчет укреплений для каждого штуцера раздельно. Первый штуцер dx = 0,8 м. Номинальную расчетную толщину стенки штуцера, считая коэффициент прочности продольного сварного шва в нем фш = 0,95 (см. пример 15.1), определяем по формуле (15.3) dxp 0,8-1,058 "ш\- 20 эК 2-1400,95 = 3,18-10-3л = 3,18лш. Длину части штуцера, участвующей в уквеплении отверстия, определяем по формуле (18.11) h = V(di -f- 2СК) (*и - Ск) = = 1^(0,8 + 2-0,001) (0,01 — 0,001) = 0,085 м. Проверим, достаточно ли укрепление отверстия в обечайке штуцером по условию (18.17) (d1-dd) s'^ik + s— s'— CK) X хО UJl' °ш1 ' с*)- Левая часть условия (0,8 — 0,0864) 0,00795 = 0,00565 м2. Правая часть условия 2 (0,085 + 0,01 — 0,00795 — 0,001)Х Х(0,01 — 0,00318 — 0,001) = 0,001 м2. Поскольку правая часть условия меньше левой, укрепление отверстия не обеспечено. Рассмотрим два типа укрепления отверстия — утолщением укрепляемой стенки и накладкой. Рассмотрим укрепление утолщением стенки. Согласно предыдущему имеем dd = dx - (dx — dd) s 0,001 s' 0,8 ; 0,001 ж2, 0,001 0,00795 = 0,674 м. Методом последовательных приближений находим толщину укрепляемой стенки обечайки s = 22 мм, при которой допускаемый диаметр неукрепленного отверстия определяем по формуле (18.6) dd- ( 2^Q5l — 0,8 1/"2(0,022 — 0,001) — 0,0011 = = 0,752 м > 0,674 м, т. е. укрепление обеспечено. Рассмотрим укрепление накладкой. Накладку выбираем из той же марки стали, что и обечайка (Ст.З), толщиной 10 мм. Расчетную ширину накладки определяем по формуле (18.14) Ь'н = YD, (s — Ск) = 1^2(0,01—0,001) = 0,134 м. Проверим, достаточно ли укрепление отверстия по условию (18.22) (d1—dg) s'^2(k+s — s'~CK) X X (»ш1 - 4l - Ск) + 2 (6« + 5ш1 ~ *'ил - С*) V Левая часть условия определена выше и равна 0,00565 м2. Первое слагаемое правой части условия также определено выше и равно 0,001 м2. Второе слагаемое правой части условия 2 (0,134 + 0,01 — 0,00318 — 0,001) 0,01 = 0,003 ж2. Откуда правая часть условия 0,001 + 0,003 = = 0,004 м2, т. е. меньше левой и, следовательно, укрепление отверстия не обеспечено. Обеспечим укрепление отверстия за счет увеличения толщины накладки, для чего решим условие (18.22) относительно Sh.
502 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Согласно предыдущему имеем 0,00565 ==£ 0,001 + 2 (Ь'н + зш1 - з'ш1 - Ск) s'H, или после преобразований 0,00565 — 0,001 НЬ'н + 'шХ ' °шХ ' О 0,00465 2 (0,134 -f- 0,01 — 0,00318 — 0,001 = 0,0167 м. Принимаем sH — 18 мм. Сравнивая оба типа укрепления, предпочтение, очевидно, следует дать второму (с накладкой), поскольку оно является значительно менее металлоемким. Второй штуцер d2 = 0,15 м. Номинальное допускаемое напряжение для стали марки 10 при температуре среды 20а С определяем по графику на рис. 14.1 о*д = 130 Мн/м2. Допускаемое напряжение при т| = 1 ад = одг) = = 130 Мн/м2. Номинальную расчетную толщину стенки штуцера при ф = 1) определяем по формуле (15.3) - _ d2p _ 0,15-1,058 Sui2~~ 2аахФ ~ 2-130-1 ~~ = 0,61-Ю-3 м = 0,61 мм. Длину части штуцера, участвующей в укреплении отверстия, определяем по формуле (18.11) h=V (d2 + 2СК) (sm2 - Ск) = = V(0,15 +2-0,001) (0,0045 — 0,001) = 0,0231 м. Проверим, достаточно ли укрепление отверстия в обечайке штуцером по условию (18.17) с учетом разных допускаемых напряжений для обечайки и штуцера (d2 — da) s'-^2(l1+s — s'—CK)x хО w.1' *ш1' О—1 • Левая часть условия (0,15 — 0,0864) 0,00795 = 0,000506 ж2. Правая часть условия 2 (0,0231 + 0,01—0,00795 — 0,001) (0,0045—0,00061 130 -0,001) 140 = 0,000129 ж2. Поскольку правая часть условия меньше левой, укрепление отверстия не обеспечено. Проверим возможность применения втулочного укрепления (за счет увеличения толщины патрубка) по условию (18.19) (4 - dd) s' ^ 2 [V(di + 2СК) (2s - Ск) + + 5-а'-Ск](28-8'иа-Ск). Левая часть условия определена выше и равна 0,000506 ж2. Правая часть условия 2 [|/"(0,15+ 2-0,001) (2-0,01 —0,001) + + 0,01 — 0,00795 — 0,001 ] (2-0,01 — 0,00061 — 0,001) = = 0,00198 ж2 > 0,000506 ж2, т. е. условие соблюдено и, следовательно, возможно применить укрепление за счет увеличения толщины стенки штуцера. Методом последовательных приближений находим толщину штуцера s = 10 мм, которая обеспечивает укрепление отверстия. Проверим это расчетом. Длина части штуцера, участвующей в укреплении, по формуле (18.11) *! = V(0,15+ 2-0,001) (0,01 —0,001) = 0,037 м. Правая часть условия (18.17) 2 (0,037 + 0,01 —0,00795 — 0,001) (0,01 —0,00061 — 140 — 0,001) -~ = 0,000593 ж2 > 0,000506 ж2, т. е. условие соблюдено и укрепление обеспечено. Пример 18.2. Определить наименьшее допустимое расстояние между центрами штуцеров в предыдущем примере при размещении их в цилиндрической обечайке аппарата по одной образующей. Из примера 18.1 имеем: dx = 0,8 м; d2 = 0,15 м; suii ~ sm2~ Ю мм; Ьн= 0,134 м. Наименьшее допустимое расстояние между центрами штуцеров определяем по формуле (18.27) Ад = 0,7 (dx + d2) + яШ1 + «ш2 = = 0,7 (0,8 + 0,15) + 0,01 + 0,01 = 0,685 м. С другой стороны, требуется, чтобы между смежными отверстиями находилась половина площади укрепления отверстий, которая, в данном случае, состоит из части утолщенных штуцеров и накладки. Поэтому наименьшее допустимое расстояние между центрами штуцеров, исходя из последних соображений, с учетом места для приварки штуцеров и накладки (0,02 ж) составит Ад 2з 0,5 (dx + cf2) + sml + sW2 + bH + 0,02 = = 0,5(0,8+ 0,15)+ 0,01 + 0,01 + 0,134+0,02 = = 0,649 м, т. е. первое соображение оказалось определяющим. Принимаем Ад = 0,685 м Расчет укрепления одиночных отверстий для штуцеров в стенках цилиндрических и конических обечаек, эллиптических и сферических днищ из хрупких (в эксплуатационных условиях) материалов, любых материалов, имеющих хрупкие покрытия, а также из пластичных материалов, работающих при переменных нагрузках, приводящих к усталостному разрушению [24], производится следующим образом. Укрепление такого рода отверстий осуществляется соответствующим утолщением укрепляемой стенки и стенки присоединяемого штуцера. Расчет таких укреплений ограничивается следующими условиями: d :0,8; (18.29) De S :0,05, (18.30) где d — диаметр отверстия в обечайке или днище; Dg — внутренний диаметр обечайки или днища; s — толщина стенки обечайки или днища. Расчетом определяются толщины стенок укрепляемой и присоединяемого штуцера, а также ширина усиленной стенки и длина усиленного штуцера.
УКРЕПЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ 503 Расчет укрепления отверстия для штуцера в цилиндрической обечайке [24] производится следующим образом {рис. 18.5). Номинальная расчетная толщина усиленной части обечайки s в м (см) определяется по формуле РвР Зоа 1 +U"J/X2 -ZL.) (18.31) штуцера sm в м (см) определяется по формуле РвР 4а дш Х-^+2,4|Д^|/-^ (18.32) Ы где Я = Н-1 d De Рис. 18.5. Укрепление отверстия в цилиндрической обечайке (из хрупких материалов): / — обечайка; 2 — штуцер; 2 — усиленная часть обечайки В' = VDesK. ад и °дш — допускаемые напряжения для материалов обечайки и штуцера в yWk/jh2 (кгс/см2). Толщины sK и sm с учетом прибавок определяются по формуле (15.10). Расчетная ширина усиленной части обечайки В' в м (см) определяется по формуле (18.33) Расчетная длина усиленной части штуцера Г в ж (см) ■определяется по формуле V = Y(d + зш) иш. (18.34) В тех случаях, когда sK ■. В, ( V.q ) \ С s и Sui ^ Si, укрепления отверстия не требуется. Расчет укрепления отверстия для штуцера в эллиптическом или сферическом днище * (см. рис. 18.6) производится следующим образом. Номинальная расчетная толщина усиленной части днища sK в м (см) определяется по формуле 3Mi + ^) х Рис. 18.6. Укрепление отверстия в эллиптическом или сферическом днище (из хрупких материалов); / — днище; 2 — штуцер; 3 — усиленная часть днища XI Wj/xl?-). (18.35) Номинальная расчетная толщина усиленной части штуцера бш в м (см) определяется по формуле адш V о, Jdm 7Х+\^Х Р X Номинальная расчетная толщина усиленной части где *(l-"Vw;W-it- (18' 36) Ri V 1 + 3 sin2 ф! 2D« Значения остальных величин см. выше. Толщины &к и Sui с учетом прибавок определяются по формуле (15.10). Расчетная ширина усиленной части днища В^ и В2 в м (см) определяется в зависимости от угла ф: при ф = Фх — по формуле b[ = \aVrm (18.37) Рис. 18.7. Укрепление отверстия в конической обечайке или коническом днище (из хрупких материалов): / — коническая обечайка; 2 — штуцер; 3 — усиленная часть конической обечайки при ф = ф2 — по формуле в'2 = \ау~щгк, (18.38) где De V 1 + 3 sin2 ф2 м (см). Расчетная длина усиленной части штуцера /' определяется по формуле (18.34). В тех случаях, когда sK г£Г s и sm ;=; slt укрепления отверстия не требуется. Расчет укрепления отверстия для штуцера в конической обечайке или днище * (см. рис. 18.7) производится следующим образом. Номинальная расчетная толщина усиленной части обечайки или днища sK в м (см) определяется по формуле Dop к За, cos а 1 + 1,4 Vf (Я cos a)' (18.39) * В. А Земель, Г. И. Феденко, Б. А. Васильков. К расчету на прочность укрепления отверстий в эллиптических днищах сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением. Сборник трудов НИИхиммаша «Вопросы прочности в химическом машиностроении». № 60, М., 1969. * Н. Г. М а ш с л ь, Г. И. Феденко, Б. А. Васильков., К расчету на прочность укрепления отверстий в конических обечайках и днищах сосудов и аппаратов, работающих *под внутренним давлением. Сб. трудов НИИхиммаша. «Вопросы прочности в химическом машиностроении». № 60. М„ 1969.
604 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Номинальная расчетная толщина усиленной части штуцера !щВЛ (си) определяется по формуле Пор 4ffto n/i (- адш -V- -1/ X cos a sK (18.40) где D0= De — 2L sin а в м (см); X = d Do Толщины Sk и Su, с учетом прибавок определяются по формуле (15.10). Расчетная ширина усиленной части обечайки или днища В1 и В2 в ж (см) определяется по формулам: /: DqSk cos a ' (18.41) В2 = V "EoiT lDo~2 {d + 2*ш) SiD а]' (18-42) Расчетная длина усиленной части штуцера /' определяется по формуле (18.34). Пример 18.3. Рассчитать укрепления отверстий в цилиндрической обечайке аппарата примера 15.1 под привариваемые к ней два штуцера по схеме / (рис. 18.3) с внутренними диаметрами: dx = 0,8 м и йг = 0,15 м из тех же материалов, что и в примере 18.1, но при условии эмалирования внутренней поверхности аппарата (Ск = 0). Из примеров 15.1 и 18.1 имеем: £>« = 2 ж; р = = 1,058 Мн/м2;од= ал = 140 Мн/м2; а^= 130 ЛЫж2; 5=10 мм; s' = 7,95 мм; %i = 10 мм; «Ш2 = 4,5 мм. Производим расчет укреплений для каждого штуцера раздельно. Первый штуцер dx = 0,8 м. Я=^ = 0,8 2,0 = 0,4. Номинальную расчетную толщину усиленной части обечайки определяем по формуле (18.31) V -г- 1,4 у ид 1>058 j - _ 1,058-2, ~ 3-140 = 24,5-10"3 м = 24,5 мм. Принимаем s*= 25 мм. Номинальную расчетную толщину усиленной части штуцера определяем по формуле (18.32) РеР 4од = 21,2-10"3 л = 21,2 жж. Принимаем sw = 22 жл. Расчетную ширину усиленной части обечайки определяем по формуле (18.33) В' = VPtf~K = /2-0,025 = 0,224 м. Принимаем В = 225 мм. Расчетную длину усиленной части штуцера определяем по формуле (18.34) Г = V(di + sM) s,u= = У (0,8+ 0,022)0,022= 0,1345 м. Принимаем I = 135 мм. Второй штуцер d2 = 0,15 м d2 0,15 % = D„ 2,0 = 0,075. Номинальную расчетную толщину усиленной части обечайки определяем по формуле (18.31) 1,058-2,0 1 + 1,4 |/ Я*. 0.0752 140 3-140 \* ' м' К """" 1,058 = 11,4-Ю"3 ж = 11,4 жж. Принимаем sK — 12 лл. Номинальную расчетную толщину усиленной части штуцера определяем по формуле (18.32) + 2,4]/ 0,0 Принимаем s,a = 8 жж. Расчетную ширину усиленной части обечайки определяем по формуле (18.33) В'= \ГЩ'К = ]Л2,0-0,012 = 0,155 м. Принимаем В = 155 мм. Расчетную длину усиленной части штуцера определяем по формуле (18.34) *' = V(d*+ sm)Sui = = 1^(0,15 +0,008) 0,008 = 0,0356 м. Принимаем / == 40 мм. Расчет укрепления отверстий в цилиндрической обечайке аппаратов высокого давления [163] производится следующим образом. Отверстия в цилиндрических обечайках аппаратов высокого давления допускаются только в случае крайней необходимости, обусловленной химико- технологическим процессом в аппарате. При этом диаметр отверстия d должен быть не более 0,75 от толщины стенки обечайки. Такие одиночные отверстия в стенке обечайки, не требующие укрепления, допускаются при соблюдении
УКРЕПЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЯ 505 следующих двух условий: Крг КРп'- -~20 (18.43) (18.44) где К = f ф) — коэффициент, определяемый по графику (рис. 18.8); р — расчетное внутреннее давление в аппарате в Мн/м2 (кгс/см2); рп — пробное гидравлическое давление при испытании аппарата в Мн/м2 (кгс/см2); °в и ст«° — пределы прочности материала обечайки при расчетной температуре и температуре 20° С испытания аппарата в Мн/м2 (кгс/см2); Р = -?р- — отношение диаметров обечайки. Если условия (18.43) и (18.44) не соблюдаются, отверстия должны быть укреплены соответствующим утол- к щением обечайки в месте от- Р—^—.^—^—^-—— верстия до соблюдения этих 27 —г условий. I Длина утолщенной части ^ т обечайки (рис. 18.9) выби- 23 21 19 17 15 13 11 9 7 5 1J 12 13 /,4 ',5 1.6 /3 Рис. 18.8. График для определения коэффициента К в условиях (18.43) и (18.44) Рис. 18.9. Укрепление отверстий в цилиндрической обечайке аппаратов высокого давления; / — для цельного корпуса; // — для составного на электрошлаковой сварке рается из конструктивных соображений, но должна быть не менее Dk — De I': (18.45) Внутренние кромки отверстий закругляются радиусом R ^- (0,3-f-0,4) d. Чистота обработки отверстия и закругления не ниже V6. Пример 18.4. Проверить необходимость укрепления отверстия диаметром d = 0,05 м в цельнокованой обечайке аппарата, рассчитанной в примере 15.5, по следующим данным: материал обечайки aj° = 700 Мн/м2; (7000 кгс/см2); рп= 75 Мн/м2 (750 кгс/см2). В случае, если отверстие требует укрепления, определить размеры укрепляющих элементов. Из примера 15.5 имеем: De= 0,6 ж; р = 60 Мн/м2; of0 =600 Мн/м2; D = 0,79 ж; 0 _ Он 0,79 = 1,315; s= 95 мм. занного отверстия в d D, ~ 0,6 Проверим возможность наличия ука- обечайке 0,05 0,095 : 0,527 < 0,75, По графику рис. 18.8 для Р = 1,315 находим значение коэффициента К = 10. Проверим условия (18.43) и (18.44): Кр?Sof0; /Ср = 10-60 = 600 = af° = 600 Мн/м2; КРп^а?'> КРп = 10,75 = 750>ст«° = 700 Мн/м2. Поскольку второе условие не соблюдается, отверстие требуется укрепить утолщением обечайки в месте отверстия. Определим величину К, удовлетворяющую условию of 700 (18.44) К ^ = -==-=9,32, по которому — по гра- Рп 75 фику рис. 18.8 — находим коэффициент (3= 1,34. Откуда диаметр утолщенной обечайки DK = Defi = = 0,6-1,34= 0,804 ж. Принимаем DK= 810 мм. Длину утолщенной части обечайки определяем по формуле (18.45) V DK — De 0,81—0,6 2 ~~ 2 Принимаем /= ПО мм. = 0,105 м. Укрепление отверстий в плоских стенках Расчет укрепления таких отверстий при отсутствии других данных рекомендуется производить приближенно в сторону запаса на основе компенсации вырезанного номинального расчетного сечения в стенке [99]. При этом, участвующими в укреплении отверстия элементами считаются части укрепляемой стенки, штуцера, накладки и т. д., расположенные вокруг отверстия на ширине до 0,5 диаметра отверстия. В соответствии с этим отверстие не требует укрепления (без учета привариваемых штуцера, накладки, бобышки и т. д.) при условии s3s2s'+Ck. (18.46) При несоблюдении данного условия отверстия подлежат укреплению. Площадь сечения отверстия F0 в стенке, подлежащая компенсации при требуемом укреплении, определяется по формулам: для отверстий, закрываемых крышками, заглушками, затворами, для разъемного ввода труб, предназначенных для привариваемых к стенкам штуцеров, труб и т. п. F0 = s'd, (18.47) для отбортованных отверстий F0 = s'(d+ 2s6). (18.48) т. е. отверстие возможно. Площадь сечения штуцера Fm, участвующая в укреплении, определяется по формулам (18.9) или (18.10), а площадь накладки FH — по формуле (18.13). Ширина накладки или бобышки выбирается из конструктивных соображений так же, как и толщина их. Достаточность укрепления отверстия проверяется по формуле (18.6). При этом независимо от фактической ширины накладки или бобышки расчетная величина ширины их Ь' принимается не более 0,5d. В остальном расчет укреплений производится по соответствующим формулам (18.17)—(18.25), в левой части которых во всех случаях величина d$ принимается равной нулю.
ГЛАВА 19 ТРУБЫ Трубы, преимущественно цилиндрические и в большинстве случаев из пластичных материалов, в химическом аппаратостроении имеют весьма широкое применение. Трубы являются основной составной частью различных типов трубных теплообменников. Из них изготовляются многие внутренние и внешние узлы и детали аппаратов. Трубы больших диаметров из углеродистой стали применяются в качестве обечаек для корпусов аппарата. для ру до 0,6 Мн/м2 - 1000 мм по МН 1114—60 из латуни на Dy = 100+ -МН 1122—60 и из меди на Dy= 100+500 мм по МН 1138—60—МН 1145—60; для ру до 0,25 Мн/м2 — из алюминиевых сплавов на Dy= 100+1000 мм по -МН 1101—60—МН 1109—60. На рис. 19.2 показана допускаемая для ру^Ю Мн/м2 конструкция поворота трубы на 180° с малым расстоянием между параллельными ветвями ее. Рис. 19.1. Основные типовые конструкции сварных секторных отводов с углом поворота 90°: > / — при Rcp > 0,75 dH; II — при Rc„ > 0,9 dH\ III — при Rcp > dH xzzzzz :>»■*>•»■ Рис. 19.2. Конструкция сварного поворота трубы на 180° с малым расстоянием между параллельными ветвями ее Выбор материала труб, используемых в качестве узлов и деталей аппарата, должен быть согласован с материалом сопрягаемых с ними деталей аппарата в части коррозионной стойкости, сварки, пайки и т. д. Сортаменты труб, применяемых в химическом аппаратостроении, приведены в соответствующих главах первого раздела. Обычно трубы характеризуются наружным диаметром и толщиной стенки dHXs. При изготовлении узлов и деталей из труб очень часто требуется их гнуть. Гибка труб из пластичных материалов с dH ^Г 50 мм производится в большинстве случаев в холодном состоянии, а труб с dH > 50 мм — в нагретом. Средний радиус гиба труб рекомендуется выбирать Rcp^3dH. Трубы из цветных металлов и сплавов допускается гнуть радиусом Rcp рй 2dH. Рекомендуемые минимальные радиусы гиба труб приведены в соответствующих таблицах первого раздела. В случаях необходимости наличия крутых гибов труб целесообразно применять нормализованные крутоиЗогну- тые штампованные приварные отводы с малыми радиусами гиба (Rcp «* 2dH) и углами 45, 60 и 90°. Такие отводы для Ру до 10 Мн/м2 изготовляются: из углеродистой стали на Dy= 40+1000 мм по МН 2913—62—МН 2915—62 и из легированной стали на Dy = 40+450лш по МН 4754—63— МН 4756—63. При необходимости иметь изгиб труфы (из пластичных материалов) радиусом Rcp<l2dH, для ру^.Ю Мн/м2, а также при изгибе труб больших диаметров следует применять сварные секторные отводы. Основные типовые конструкции сварных секторных отводов с углом поворота 90° показаны на рис. 19.1. Аналогично последним могут быть выполнены и отводы с углом поворота большим и меньшим 90°. Сварные двух-, трех- и четырехсекторные отводы с радиусом гиба Rcp « l,5dH, углами 30, 45, 60 и 90° нормализованы и изготовляются: / для ру до 6,4 Мн/м2 — из углеродистой стали на Dy = = 150+1600 мм по МН 2877—62—МН 2882—62 и из легированной стали на Dy = 150+400 мм по МН 4739—63—МН 4744—63; На рис. 19.3 показаны основные типовые конструкции неразъемного соединения труб между собой. Глубина раструба h (I) в соединениях на мягком припое и на клею определяется по формуле (25.14). Неразъемное подсоединение (врезка) одной трубы к другой под углом осуществляется сваркой или пайкой твердым припоем. Типовые конструкции таких подсоединений показаны на рис. 19.4. (3rk)s Рис. 19.3. Основные типовые конструкции неразъемного соединения труб между собой: /— К—сварные соединения (/, //, IV и V — для р < 20 Мн/мг; III — для р <10 Мн/мг); VI—VII — паяные соединения для р < 6,4 Мн/м*; VIII — резьбовое соединение с пайкой или сваркой для р > 2,5 Мн/м1 Указанное подсоединение целесообразно выполнять и с помощью приварных нормализованных тройников, которые бывают равнопроходные и переходные. Такие тройники изготовляются: для ру до 10 Мн/м2 — из углеродистой стали на Dy = = 40+1600 мм сварные по МН 2886—62 и 2887—62 и на Dy — 10+400 мм штампованные по МН 2909—62— МН 2911—62, 2916—62 и 2917—62, из легированной стали на£>^= 50+400лш сварные по МН 4745—63—МН 4748—63 и на Dy = 10+450 мм штампованные по МН 4752—63, 4753—63, ■ 4757—63 и 4758—63;
ТРУБЫ 507 для ри до 20 Мн/м2 — из латуни на Dy — 10-ь50 мм штампованные или кованые по МН 1127—60 — МН 1129—60; для ру до 0,6 Мн/м2 — из меди на Dy = 100-=-350 мм сварные по МН 1147—60 —МН 1149—60. Я jzzzzzzfezzzzzzzza ■grrA Рис. 19.4. Типовые конструкции сварного подсоединения (врезка) одной трубы к Другой под углом: / — под прямым углом; // — под углом ее при 90° > а > 45°. Диаметр подсоединяемой трубы d < i На рис. 19.5 показаны основные типовые конструкции неразъемных присоединений труб к различным частям аппаратов (без укрепления стенок). Конструкции сварных присоединений труб к стенкам при наличии укрепления см. в гл. 18. Крепление металлических труб в трубных решетках осуществляется на сварке (см. рис. 10.13 и 10.14), пайке (см. рис. 12.9) и развальцовке (см. табл. 25.4). Крепление неметаллических труб в трубных решетках производится на клею или с применением соответствующих замазок. Диаметр отверстий под 1трубы d в стенках и фланцах сварных аппаратов рекомендуется принимать по табл. 19.1, При избыточных давлениях, больших чем 20 Мн/м2, соединение труб между собой, а также присоединение их к различным частям аппарата обычно осуществляется только с помощью разъемных резьбовых муфт или фланцев. Для этого на концах труб снаружи нарезается резьба, а с торцов они имеют плоские или конические (наружные или внутренние) поверхности, между которыми устанавливаются уплотнительные линза или коническое кольцо. Конструкция и основные размеры концевых частей стальных труб в разъемньгх соединениях приведены: для Ру^ 100 Мн/м2 — в табл. 19.2, для ру = 150 Мн/м2 — в табл. 19 3 и для ру == 250 Мн/м2 — в табл. 19-.4. При выборе труб по соответствующим сортаментам толщина стенки их в зависимости от условий работы определяется расчетом на внутреннее или наружное давление, на осевые, изгибающие или закручивающие нагрузки с учетом прибавок на коррозию и минусовый допуск по толщине стенки трубы. Трубы, подверженные наружному давлению, должны приближаться к точной форме цилиндра. Допускаемая овальность в любом поперечном сечении трубы — не более 1% от диаметра ее. Трубы, работающие без давления и других нагрузок, выбираются с минимальными толщинами стенок по сортаментам, исходя из конструктивных и технологических соображений, а также соображений жесткости. Рис. 19.5. Основные типовые конструкции неразъемного присоединения труб к различным частям аппаратов: I—V — сварные соединения (/ — при s > 0,6 s, — к стенкам для р„ < 10 Мн/м1; II — при s < 0,6 Si — к стенкам для р < 6,4 Мн/м' и к фланцам для ру < 2,5 Мн/м3; III — к стенкам для р < 10 Мн/м'; IV — при s > 0,4 s, — к стенкам и фланцам для р„ < 6,4 Мн/м'; V — при s < 0,6 s, — к фланцам для р„ 5> 2,5 Мн/м'); VI — резьбовое соединение на полуде — к стенкам и фланцам для р„ > 2,5 Мн/м'; VII—IX — паяные соединения (VII — к стенкам для р < 1,6 Мн/м'; VIII — к стенкам и фланцам для р„ < 6,4 Мн/м'; IX — к стенкам и фланцам для р„ < 1,6 Мн/м'). Величина / (ft) в соединениях VII—IX определяется по формуле (12.5) Расчет труб, работающих под внутренним давлением Определение номинальной расчетной толщины стенки таких труб s' прямых или гнутых (с RCp^2dH) исходя из прочности рекомендуется производить по формулам, приведенным в табл. 15.6 и 15.8, в зависимости от конструкционного материала, величины отношения определяющих параметров о$ и р с учетом коэффициента ослабления ф трубы в продольном направлении в данном случае (преимущественно за счет сварного шва при наличии такового). Таблица 19.1 Диаметр отверстий под трубы d в стенках и фланцах сварной аппаратуры в зависимости от dH трубы dH, мм d, мм <20 (<*„ + 0,5)+0Д >20 до 50 (4 + 0,8)+0'2 >50 до 70 (d„+l,5)+0'3 >70 до 100 (d„ + 2,5)+0-4 >100 до 200 (dH + 3,5)+0-5 >200 l,02d+0-5
508 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 19.2 Концевые части труб в разъемных соединениях для ру = 20+100 Мн/м2 (по ГОСТу 9400—63) i .*- Ж*зо С*Ч5~° 1 ' у//ш//)шгт 1 < 1" РУ< Мн/м' 20—100 20—64 80—100 20—40 50—64 80—100 20—64 80—100 20—64 80—100 П 1. 2. сфериче Du 6 10 15 25 32 40 60 р и м е Матер Разъел скими d. мм MUX 1,5 М24Х2 МЗЗХ2 М42Х2 М48Х2 М56ХЗ М64ХЗ М80ХЗ М100ХЗ ч а н и я: нал и размеры «ные соединен» линзами (см. i 1 22 28 35 40 50 55 65 труб я тру( абл. 2 с 1 1,5 2 см. в 5 осущ 0.12). "у Мн/м' 20—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 габл. 2.38, ествляются °У 70 90 100 rf» мм М100ХЗ М110ХЗ М125Х4 М110ХЗ М125Х4 М135Х4 М155Х4 М125Х4 М135Х4 М155Х4 М175Х6 / 65 70 75 70 75 85 90 75 85 90 105 с 2 3 4 "У Мн/м' 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—80 °У 125 150 200 d* мм М155Х4 М175Х6 М190Х6 М215Х6 М190Х6 М215Х6 М240Х6 М265Х6 М240Х6 М265Х6 М295Х6 1 | с 90 105 НО 120 ПО 120 130 155 130 155 3 4 а значения D — в табл. 20.6. с помощью резьбовых фланцев (см. табл. 21.23) с уплотнительными Концевые части труб в разъемных соединениях для ру = 150 Мн/м2 (по данным Иркутского филиала Гипронефтемаша) Таблица 19 3 Уа S3 i & ё -5 УЛШГА а/ ^ °У dHXs d„ 1 h с мм 3 6 10 15 25 32 40 60 П р и i 1. Мат 2. Раз- бовых флан 3. Упл 10X3,5 15X4,5 25X7 35X9 50X12 68X18 89X24 108X26 ii e ч а я и я: ериал труб — ьемное соедине 1ев для Dy = отнение — кон М10Х1 MUX 1,5 М24Х2 МЗЗХ2 М48Х2 М64ХЗ М85ХЗ М105ХЗ для D = 3 м ние труб осущ 6+60 мм (см. усными кольца 22 28 35 40 50 60 70 и — сталь мар ;ствляется с пс табл. 21.25). мн и линзами 35 32 42 45 60 70 80 ки ЗХМА, для шощью: резьбе (см. табл. 20. 1 1,5 2 вых муфт ^ 5). Уплотнение конусное d, мм 10 11 19 25,5 40 50 65 86 0 мм — ст (Ля D — 3 а, град — 90 эль марки +10 мм (см линзовое d, мм 10 18 28 40 55 68 90 ХЗМВФ. табл. 22.; а, град — 140 !), резь-
ТРУБЫ 509 Концевые части труб в разъемных соединениях для ру — 250 Мн/мг (по данным Иркутского филиала НИИхиммаша) Таблица 19.4 щтй. т^~ °У dHXs d. / мм 3 6 10 15 25 32 40 12X4,5 17X5,5 28X9 40X12,5 63X19 79X22,5 98X29 М10Х1 М16Х1.5 М27Х2 М39Х2 М60ХЗ М76ХЗ М95ХЗ 20 30 40 45 60 70 85 'i 30 40 50 55 75 85 100 П ОИИбЧЗВИ Я* 1. Материал труб — сталь марок 20ХЗМВФ и 1Х12В2МФ. 2. Рааъемное соединение труб осуществляется с помощью; резьбовых муфт для D„ = 3-5-15 мм (см бовых фланцев для Д„ = 25-5-40 мм (см. табл. 21.26). 3. Уплотнение — коническими Линзами (см. табл. 20.16). с 1 1,5 2 табл. 22.4), резь- Толщина стенки трубы s с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Выбор прибавки С см. в гл. 14. При этом прибавку С0 на округление толщины следует принимать, исходя из ближайшего большего размера по соответствующему сортаменту на трубы. Для металлических труб при определении суммарной прибавки С следует вводить еще дополнительную технологическую прибавку Сд, значение которой в мм определяется по формуле [119] Сд= ks' ^0,5, (19.1) где k — коэффициент, берется по табл. 19.5. Таблица 19.5 Коэффициент k в формуле (19.1) в зависимости от технологического допуска на толщину стенки трубы [119] П р и м е р 19.1. Определить толщину стенки прямой бесшовной трубы в аппарате, подверженной внутреннему давлению, по следующим данным: материал трубы — сталь марки 20 (ад = 147 Мн/м2); dH= 0,057 м; р = = 20 Мн1мг (200 кгс/см2); допуск по толщине стенки — 15%; среда инертная (Ск=0). Определим отношение определяющих параметров ад и р (ф = 1) ад_ _ 147 . Р Ф = -go" 1 = 7,35 < 25. Тру вы Прямые Гжу- тме при Rep 1,9^-^^3,5 Rep 1*7 >3,5 — .. . . Наибольший минусовый допуск на толщину стенки, % 15 | 12,5 | 10 | 5 k 0,18 0,2 0,18 0,14 0,17 0,15 0,11 0,15 0,12 . 0,05 0,1 0,06 Номинальную расчетную толщину стенки трубы для данного отношения согласно табл. 15.6 определяем по формуле (15.2) d«P 0,057-20 „ с. 1Л_, _ .. S =1а^Т? = 2ТГ47ТТТ20 = 3'64'10 Л = 3'64Л,Л- Определим технологическую прибавку к номинальной расчетной толщине стенки трубы по формуле (19.1). Коэффициент k берем по табл. 19.5, k= 0,18 Сд= ks' = 0,18-3,64= 0,655 мм. Выбираем прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = = 0,205 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки определяем по формуле (14.12) С = Ск + С, + Сд + Со = 0 + 0 + 0,655 + + 0,205 = 0,86 мм. Толщину стенки трубы с учетом прибавок определим по формуле (15.10) s= f + С= 3,64 + 0,86 = 4,5 мм.
510 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Расчет труб, работающих под наружным давлением Номинальная (без прибавок) расчетная толщина стенки таких труб s' в м (см) из пластичных металлических материалов, исходя из устойчивости их в пределах упругости (при запасе на устойчивость пу = 2,6), определяется: для относительно длинных труб, а также обечаек изительно при —т-^> 5 ) по формулам ( прибл ЮН 26-01-13—654 \ Н 1039—65 ) : при базовом внутреннем диаметре de s' = l,09de y^|f; при базовом наружном диаметре * dH 3/ l,09d« s' = - 1 + 2,18' f¥ (19.2) (19.3) где d„ и dH Рн внутренний и наружный диаметры трубы (обечайки) в м {см); расчетное наружное давление в Мн/м2 (кгс/см2); Е* — модуль упругости материала трубы (обечайки) при расчетной температуре ее в Мн/'м2 (кгс/см2). Толщина стенки s с учетом прибавок [в том числе и технологической — см. формулу (19.1)] определяется по формуле (15.10). Формулы (19.2) и (19.3) справедливы при соблюдении „ /ОН 26-01-13—65\ следующих двух условии [— I ; > s — Ck da V, 2 (s - С*)' 0.95]/ ^Ь (19.4) (19.5) где о — предел текучести материала трубы (обечайки) при расчетной температуре ее в Мн/м2 (кгс/см2). В случае несоблюдения (19.5), т. е. при s — Ck > 0,95 j/^, (19.6) принятую величину s необходимо проверить на допускаемое избыточное наружное давление pHg в Мн/м2 (кгс/см2) /ОН 26-01-13—65\ \ Н 1039—65 ) : по формуле Рид = йв 2аса (s — Ск) [i 1 об"0' ( d° VI [> 1 °'b7 Et [s-CKJ J Рн, (19.7) где осд — допускаемое напряжение на сжатие для материала трубы (обечайки) в Мн/м2 (кгс/см2). При этом, если p„g будет отличаться от рн более, чем на 5%, величину s следует (путем подбора) соответственно изменить, за исключением тех случаев, когда изменение в сторону уменьшения из конструктивных, технологических или каких-либо других соображений не представляется возможным. При проверочных расчетах допускаемое наружное избыточное давление рнд в Мн/м2 (кгс/см2) для труб (обечаек), у которых имеют место условия (19.4) и (19.6), определяется по (19.7), а если имеют место условия (19.4) ,10С. . /ОН 26-01-13—65\ и (19.5), то по формуле ( „ 1пао_ „к ) \ Н 1039—65 РкЗ=0,85£* т° ■-Рн- (19.8) Расчет на наружное давление труб (обечаек) из неметаллических и хрупких металлических материалов с некоторым приближением рекомендуется производить по приведенным выше формулам со следующими изменениями: вместо о' подставляется 0,5а£; при определении s' по формулам (19.2) и (19.3), а также pHg по формуле (19.8) вводится поправка в виде множителя -„-о. Причем этот множитель в формулах (19.2) и (19.3) вводится в подкоренные выражения. Значения пв= пу для разных материалов рассчитываемой трубы (обечайки) см. в гл. 14. Пример 19.2. Определить толщину стенки прямой бесшовной трубы в аппарате, подверженной наружному давлению, по следующим данным: материал трубы — сталь марки 20 (£200 = 0,182-106 Мн/м2; af° = = 220 Мн/м2; асд= 136 Мн/м2); dH= 0,057 м; рн = = 4,0 Мн/м2 (40 кгс/см2); tc = 200° С; допуск по толщине стенки 15%; среда инертная (Ск = 0); длина трубы 1 = = 3 м. Определим отношение длины трубы к ее диаметру = 52,7>5. dH 0,057 Поэтому номинальную расчетную толщину стенки трубы определяем по формуле (19.3) 1,09 0,057' S = ишн у -g- V 0,182-Ю6 1+2,18-^/-^ 1+2,18^ 4,0 * Получена из (19.2) путем замены в ней de на dH— 2s', 0,182-Ю6 = 1,635-10-3 м = 1,635 мм. Определим технологическую прибавку к номинальной расчетной толщине стенки трубы по формуле (19.1). Коэффициент k берем по табл. 19.5, k = 0,18. Сд= ks' — 0,18-1,635 = 0,294мм<С 0,5мм минимальной. Поэтому принимаем С$ = 0,5 мм. Выбираем дополнительную прибавку на округление толщины стенки (до ближайшего большего размера по сортаменту) С0 = 0,365 мм. Суммарную прибавку к номинальной расчетной толщине стенки с учетом технологической прибавки определяем по формуле (14.12) С = Ск + С3 + Сд + Со = 0+ 0 + 0,5 + + 0,365 = 0,865 мм. Толщину стенки трубы с учетом прибавок определяем по формуле (15.10) s = s' + С = 1,635 + 0,865 = 2,5 мм.
ТРУБЫ 511 Проверим справедливость расчета. Условие (19.4): левая часть / rfe 0,052 правая часть /0,052 2-0,0021 0025' : 57,7; 3,23, откуда 57,7 > 3,23 и, следовательно, условие выполнено. Условие (19.5) S — Ck de ' Левая часть условия 2,5 52 правая часть условия 0 :0,95 У Et = 0,048; 3'95 Vo?. 220 ; = 0,0033, ,182-10s откуда 0,048 > 0,0033, т. е. условие не выполнено. Поскольку условие (19.5) не выполнено, проверим толщину стенки трубы на допускаемое наружное давление по формуле (19.7) Рид 2асд (s — Ск) 1 + 0,67 2-136-0,0025 <( ав У] Et \s — CKJ \ 0,052 [l +0,67 220 /0,052 \П 0,182-Ю6 V0.0025J J = 9,7 Мн/м* > 4,0 Мн/м2, т. е. принятая толщина стенки обеспечивает устойчивость трубы. Исходя из полученного значения рнд возможное утонение стенки трубы является нежелательным, так как толщина стенки принята наименьшая по сортаменту на трубы, имеющему на практике преимущественное применение. Расчет труб, работающих под совместным действием внутреннего или наружного давления, осевой сжимающей или растягивающей силы и изгибающего и крутящего моментов производится по формулам, приведенным в гл. 15 для цилиндрических вальцованных сварных, паяных и клееных обечаек.
ГЛАВА 20 ОБТЮРАЦИЯ При конструировании химических аппаратов очень часто приходится иметь дело с разъемными неподвижными прочно-плотными соединениями — фланцевыми, резьбовыми, байонетными, бигельными (крышки аппаратов и люков, присоединение труб к аппаратам, соединение труб между собой и т. д.). Прочно-плотный характер указанных соединений обычно обусловливается наличием избыточного давления или вакуума в аппарате. Обтюрация (уплотнение неподвижных разъемных соединений) достигается сжатием с определенной силой, обеспечивающей герметичность уплотняемых поверхностей непосредственно друг с другом или через посредство расположенных между ними прокладок из более мягкого материала. Сжатие производится с помощью болтов или шпилек (во фланцевых соединениях), с помощью резьбы (в резьбовых соединениях), с помощью бигеля (в бигель- ных соединениях) и т. д. В зависимости от действия на обтюрацию давления среды в аппарате различают обтюрацию без самоуплотнения (когда сила сжатия уплотняемых поверхностей в условиях рабочего давления уменьшается) и обтюрацию с самоуплотнением (когда сила сжатия уплотняемых поверхностей в условиях рабочего давления увеличивается или при определенных условиях остается без изменения). В связи с этим начальное сжатие при сборке соединения в обтюрациях без самоуплотнения и с самоуплотнением должно быть различным: в первом случае — максимальным, а во втором — минимальным. Более надежной для обеспечения герметичности является обтюрация с самоуплотнением, которая, кроме того, и более рациональна, так как требует приложения меньших усилии при начальном сжатии. Однако в химическом аппаратостроении в большинстве случаев применяется обтюрация без самоуплотнения, что объясняется в основном сложностью или невозможностью конструктивно осуществить обтюрацию с самоуплотнением во многих соединениях. Обтюрация с самоуплотнением применяется главным образом при высоких давлениях (в соединениях крышек, различных вводах и пр.), в некоторых соединениях аппаратов низкого и среднего давления (например, соединение верхней трубной решетки с корпусом в кожухотрубных теплообменниках с витыми трубами, плавающим сердечником и ложным кожухом). Вакуумные соединения большей частью представляют собой обтюрацию с самоуплотнением. В табл. 20.1 приведены основные наиболее употребительные типы обтюрации, применяемых в химических аппаратах. По способу уплотнения обтюрация делится на прокладочную, беспрокладочную и специальную. Наибольшее распространение имеет прокладочная обтюрация, применяемая в соединениях низкого, среднего и высокого давления, а также при вакууме. Беспрокладочная обтюрация применяется в основном для малых Dy при высоких давлениях и в тех случаях, когда невозможно применить прокладки по температурным или каким-либо другим условиям. Специальная обтюрация имеет ограниченное применение: главным образом при высоких давлениях. При "выборе типа обтюрации следует иметь в виду, что врокладочная обтюрация при необходимости многократной разборки соединения (без смены прокладок) требует прокладок из высокоэласгичных преимущественно неметаллических материалов (резина, прорезиненная ткань, пластикат, кожа). Несколько разборок (без смены прокла- двх) допускают прокладки из паронита, фибры, фторопласта, металлические прямоугольного и круглого сечений, комбинированные металлические с мягким наполнением плоские и гофрированные. Разового действия являются прокладки из картона, асбестового картона, металлические зубчатые. Беспрокладочные обтюрации и обтюрации с металлическими линзовыми, овального и восьмиугольного сечения прокладками обычно требуют дополнительной шлифовки уплотняемых поверхностей почти после каждой разборки. Кроме указанного, при выборе типа обтюрации необходимо принимать во внимание также экономические соображения, в частности наличие относительно большей стоимости обработки уплотняемых поверхностей в беспрокладочной обтюрации и обтюрации с металлическими прокладками. Форма уплотнения во всех типах обтюрации в подавляющем большинстве случаев — кольцевая. Вместе с тем обтюрации типов /, //, ///, V и VI наряду с кольцевой, могут применяться также прямоугольной и фасонной формы. 20.1. ПРОКЛАДОЧНАЯ ОБТЮРАЦИЯ Для обеспечения лучшей герметичности и уменьшения необходимой для этого силы сжатия уплотняемых поверхностей там, где это допускается по температурным, коррозионным и другим условиям, помещается прокладка. Последняя должна быть из более мягкого материала, чем уплотняемые поверхности. Прокладки по материалу могут быть неметаллические (органического и неорганического происхождения), ме- Рис. 20.1. Стык составных неметаллических прокладок прямоугольного сечения «1 ! ^3 S 1-2мм *Q" >—? таллические и комбинированные. Рекомендации по выбору материала прокладок в зависимости от среды, температуры и давления помещены в гл. 8. Основные типы прокладок, применяемых в химическом аппаратостроении, приведены в табл. 20.2. Конструкция и размеры уплотнительных поверхностей, а также отдельных типов прокладок для фланцевых соединений арматуры, соединительных частей, трубопроводов и аппаратов из черных и некоторых цветных металлов стандартизованы и нормализованы. В табл. 20.3—20.6 приведены основные данные об указанных уплотнительных поверхностях, а в табл. 20.7—20.16 — о прокладках для этих соединений. Размеры прокладок прямоугольного сечения из неметаллических материалов для стандартизованных фланцевых соединений арматуры и трубопроводов рекомендуется принимать по. табл. 20.17 с допусками по 7-му классу точности. Толщину прокладок прямоугольного сечения из металлических и неметаллических материалов рекомендуется принимать по табл. 20.18. Прокладки прямоугольного сечения из неметаллических материалов для больших Dy допускается изготовлять из отдельных секторов, стык которых рекомендуется выполнять по рис. 20.1. Стыки составных прокладок из резины и большинства других неметаллических материалов должны быть склеены, прокладки из фторопласта могут не склеиваться. Размеры прокладок круглого сечения (тип 2) рекомендуется принимать по табл. 20.19. Рекомендуемые конструктивные элементы и размеры прокладок — зубчатых (тип 3) и гофрированных (тип 5) — показаны соответственно на рис. 20.2 и 20.3, а профиль-
ОБТЮРАЦИЯ 513 Таблица 20.1 Основные типы обтюрации, применяемых в химической аппаратуре для разъемных неподвижных прочно-плотных соединений Тип Эскиз Наименование Рекомендуемые границы применения Среда рс, Мн/м' Прокладочные // /// IV VI С прокладкой прямоугольного сечения между плоскими поверхностями С прокладкой прямоугольного сечения в выступ-впадине Инертная агрессивная С прокладкой прямоугольного или круглого сечения в шип-пазу С прокладкой прямоугольного или круглого сечения в замке Щ?шъ С прокладкой прямоугольного сечения в прямоугольном пазу С фасонной прокладкой в пазу формы ласточкина хвоста Агрессивная, токсичная, взрыво-пожа- роопасная Любая Инертная, малоагрессивная =5:2,5 1,0 до 20 ;40 Вакуум ■АО до 40 Вакуум <0,1 и вакуум :540 ;250 :540 :250 :100 VII VIII С линзовой прокладкой между коническими поверхностями Любая С прокладкой овального или восьмиугольного сечения в фасонных канавках >6,4 до 250 3*6,4 до 20 :540 33 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
514 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 20.1 ■Тип Эскиз Наименование Рекомендуемые границы применения Среда р.. Мн/м* IX С самоуплотнением С прокладкой трапецеидального сечения в замке Взрыво-пожаро- опасная без самоуплотнения =10 до 100 :540 Беспрокладочные XI XII XIII С плоскими уплотняемыми поверхностями 6f С плоской и сферической или двумя сферическими уплотняемыми поверхностями С конической и сферической уплотняемыми поверхностями Любая С двумя коническими уплотняемыми поверхностями :150 >10 до 100 ;20 =10 до 100 В пределах стойкости материала Специальные XIV XV С обтюратором, имеющим двустороннюю конусность С обтюратором, имеющим наружную и внутреннюю конусности Любая г20 до 100 ==30 -50 до 400 В пределах стойкости материала
ОБТЮРАЦИЯ 515 Таблица 20.2 Основные типы прокладок, применяемых в химической аппаратуре Тип прокладки 1 2 3 4 5 Форма поперечного сечения V///////A . ъяшъ Ьоб&ЦЯнА б£^$^Э Наименование прокладки Прямоугольного сечения Круглого сечения Зубчатая Плоская Гофрированная Материал Резина, картон Прорезиненная ткань Асбестовый картон Пластикат, полиэтилен Фибра, кожа Паронит Фторопласт Вакуумная резина Алюминий, медь, латунь, монель, свинец, никель, сталь Вакуумная резина Алюминий, медь, латунь, монель, свинец, никель, сталь Сталь углеродиста я и высо колеги рова н- на я Комбинированный (асбестовый картон в оболочке из стали, алюминия, меди, латуни, никеля, мо- неля) Тип обтюрации /, // /, //, III-А, IV-A III-А, IV-A IV-B II I, II, III-A Рекомендуемые границы применения Dy, мм «с3000 «1000 От 50 до 800 От 50 до 1000 «200 От 25 до 400 Or 400 до 2200 «400 рс, Мн/мг «0,6 «10,0 «1,6 «4,0 «20,0 «10,0 Вакуум Or 10,0 до 40,0 Вакуум От 2,5 до 10,0 От 4,0 До 10,0 От 1,0 ДО 6,4 tc, °с От —30 до +Ю0 «+500 | От —30 ДО +60 От —200 до+50 • От —200 , до +400 От —200 до +250 От —30 до +100 От —200 до +300 От —30 до +100 От —200 до +300 1 От+200 до +540 От —200 до +540
516 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 20.2 г- Ч С со Форма поперечного сечения Наименование прокл адки Материал Тип обтюрации Рекомендуемые границы применения Dy, мм р , Мн/Мг Квадратного сечения Вакуумная резина :1000 Профильная Резина, пластикат VI Вакуум ;0,1 От —30 до +60 10 Линзовая Овального сечения Восьмиугольного сечения Сталь углеродистая, легированная и высоколегированная VII :300 От 6,4 до 250 VIII ;400 От 6,4 до 20,0 От 400 до 1600 От 4,0 до 6,4 От —200 до +540 Л Трапецеидального сечения Алюминий, медь, латунь, монель, свинец, никель, сталь IX От 50 до 600 От 10 до 100 От —200 до +300 Примечания: 1. Типы обтюрации см. в табл. 20.1. 2. Рекомендации по выбору материала прокладок в зависимости от среды см. в гл. 8.
ОБТЮРАЦИЯ 51? Таблица 20.3 Уплотнительные поверхности во фланцах арматуры, соединительных частей и трубопроводов из черных металлов (по ГОСТам 1235—67, 12815—67, 12821—67, 12822—67, 12823—67, 12824—67, 12825—67, 12830—67, 12831—67, 12832—67, 12833—67, 12835—67, 1268—67, 12834—67, 4272—67) Под прокладку между гтдют побермосгтт », 1Л |Л, V Ж Я»ГТ" iSOO 1 В 3 Ш прокладку в шип-пазу В Выступ ЪлаЗине Под /гинзоВум протёку °У 10 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 800 клад или ру, Мн/мг 0,6 D, 29 33 43 51 59 69 80 100 115 137 166 191 249 303 356 406 456 561 661 867 ь. 19 23 33 41 49 55 66 86 101 117 146 171 229 283 336 386 436 541 635 841 1—16 D, 34 39 50 57 65 75 87 109 149 175 203 259 312 363 421* 473* 575** 677** 877*** 1—10 Dt 19 29 36 43 51 61 73 95 129 155 183 239 292 343 395 447 549** 651 ** 851 *** 6,4 и 10 D. 18 24 30 35 43 52 63 85 97 124 153 181 243 298 345 394 445 — D, 35 45 50 65 75 85 ПО 115 145 175 205 265 320 375 420 480 — 16 D. 24 30 35 43 52 63 85 97 124 153 181 243 298 345 — D, 35 45 50 65 75 95 ПО 130 160 190 205 275 330 380 — Примечания: 1. Область применения уплотнительных поверхностей в зависимости от их типа ограи для уплотнений с гладкими уплотнительными поверхностями и в выступ-впадине р < для уплотнений в шип-пазу р„^ 10 Мн/м*; для уплотнений с прокладками линзовыми и овального сечения />„ = 6,4 -5-20 Мн/м' 2. Уплотнительные поверхности предназначены: с гладкими поверхностями, шип-пазом и выступ-впадиной — для мягких или металли' ок; с конической поверхностью и фасонной канавкой — для прокладок линзовых и овал! легированных сталей. 3. Размеры Dx см. в табл. 21.9. 4. Размеры канавки под овальную металлическую прокладку см. в табл. 20.4. 5. Размеры; D, = D, + U О, = Dt + 1. • Только до 10 Мн/мг. *• Только до 6,4 Мн/м1. *** Только до 4,0 Мн/м*. 20 D, 27 34 41 55 69 96 115 137 169 189 244 318 — О. 28 32 37 43 55 63 90 97 115 145 175 225 — D* 40 45 50 65 75 95 130 160 190 205 240 305 — ичивается следующими р . S20 Мн/м*; ■еских с мягкой набивкой про- иого сечения из углероднствх
818 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 20.4 Размеры уплотнительной канавки для прокладки овального сечения во фланцах арматуры, соединительных частей и трубопроводов из черных металлов (по ГОСТам 12825—67, 12833—67) °У s£40 50—100 125 150 200 250 300 350 и 400 * 9 12 6,4 А 6,5 8 г 2,8 4 Ь 9 12 17 р„, Мн/м* 10 ft мм 6,5 8 11 Г 2,8 4 5,8 Ь 9 12 14 17 23 — 16 * 6,5 8 .0 11 14 — 2,8 4 4,2 5,8 8,5 — ь 9 12 14 17 — 20 ft 6,5 8 10 11 — г 2,8 4 4,2 5,8 — ных (тип 7) и линзовых (тип 8) для Dg > 200 мм — приведены соответственно в табл. 20.20 и 20.21. Зубчатые прокладки изготовляются путем обработки на станке, гофрированные — штамповкой, а профильные — большей частью из шнура заданного профиля со скошенным по размеру h стыком на клею, аналогично рис. 20.1, но без напуска в 1—2 мм. gff> V'бостальное Х79 няемых поверхностей в обтюрациях типов /, //, ///, V и VI рекомендуется принимать аналогично кольцевым по соответствующим размерам D для последних (условный диаметр Dy & ——^—] . Во всех типах обтюрации осевое сжатие прокладок, во избежание задира их, должно производиться без относительного вращения уплотняемых поверхностей. Последнее рекомендуется допускать лишь в соединениях при Ви : 20 мм. Металлическая оболочка Г толщиной 0,3 Рис. 20.2. Конструктивные элементы зубчатых <тнп 3) 1прокладок: а — для обтюрации типа //; б — для обтюрации типа III-А. Количество зубцов г зависит от величины Ь Рекомендуемые конструктивные элементы уплотни- тельных поверхностей для прокладочных обтюрации типов /// (для металлических прокладок), IV, V, VI и IX приведены соответственно в табл. 20.22, 20.23, 20.24, 50.25 и 20.26. При прямоугольных или фасонных прокладках ширину сечения их, а также конструктивные элементы уплот- Асбестовый картом Рис. 20.3. Конструктивные элементы гофрированных (типа 5) прокладок. Количество гофров г зависит от величины b Расчет прокладочных обтюрации производится следующим образом. Обтюрация, выбранная по соответствующим ГОСТам, нормалям или по приведенным выше рекомендациям, должна быть рассчитана на герметичность соединения в рабочих условиях, для чего необходимо определить расчетную силу осевого сжатия, требуемую для обеспечения герметичности. Указанная расчетная сила осевого сжатия прокладки Рп в Мн (кгс) определяется по формулам: для прокладок типов /—7 в обтюрациях типов /—///, VI и VIII при р< 10 Мн1м* (20.1) P'n^«D„b3kp'; * В прямоугольных соединениях вместо яО„ подставляется средняя длина уплотнения £,„.
ОБТЮРАЦИЯ 519 Таблица 20.5 Уплотнительные поверхности во фланцах стальных сварных аппаратов (по данным Гипронефтемаша) Под прокладку 5 ШиП ППЗЦ |?й промадку между глодтт поИерхжпти i ^ flod негтмическую прикладку Восьтугольногп сечения „ Мн/м' <0,6 1,0-2,5 4,0—6,4 <0,6 1,0-2.5 4,0—6,4 <0,6 1,0—2,5 4,0—6,4 <0,6 1,0—2,5 4.0 6,4 5S0.6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 <0,6 1.0 1,6—2,5 4,0 6,4 <0,6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 =£0,6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 De | С D* О» D< Ь «>1 ьг А мм 400 450 500 600 700 800 900 1000 458 462 508 520 558 570 657 670 - 757 770 - 857 875 885 - 957 975 982 - 1057 1075 1090 - 458 462 487 508 517 537 558 567 587 657 667 692 707 757 767 777 792 822 f857 872 882 902 932 957 972 979 1007 1057 1057 1072 1087 1117 1162 460 465 490 510 520 540 560 570 590 660 670 695 710 760 770 780 795 825 860 875 885 905 935 960 975 982 1010 1060 1060 1075 1090 1120 1165 - 460 - 510 - 560 - 685 - 785 - 900 - 1025 - 1120 13 15 16 13 16 13 20 19 15 19 15 23 - 7 - 7 - 7 - 9 - 9 - 9 - 9 - - 8 - 8 - 8 - 8 - 8 - 12 - 12 - 12 1 13 Ру, Мн/м' =£0,6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 <0,6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 <0,6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 <0,6 1,0 1,6-2,5 4,0 6.4 <0,6 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 <0.6 1,0 1,6-2.5 4,0 6,4 =£0,6 <0,6 1,0 1,6 <0,6 <0,6 1,0 1,6 =£0,6 1,0 1,6 <0,6 0,3 De Di Ог D, Продолжение табл О* Ь Ь| ьг . 20.5 h мм 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 1157 1175 - 1262 1280 - 1362 1380 - 1462 1485 - 1561 1585 _ 1666 1690 - 1766 1866 — 1966 2066 — 2275 — 2475 2675 2875 3075 1157 1172 1187 1222 1272 1262 1277 1287 1332 1382 1362 1377 |1389 .1437 1482 1462 1485 11495 1547 1607 1561 1582 1602 1652 1717 1666 1686 1708 1856 1831 1766 1866 1911 1926 1966 2066 2121 2136 2275 2331 2346 2475 2675 2875 3075 11160 ,1175 1190 1225 1275 1265 1280 1290 1335 1385 1365 1380 -,1392 1440 1485 1465 1485 11498 1550 1610 '1565 [1585 1605 1655 1720 1670 1690 1712 1760 1835 1770 1870 1915 1930 1970 2070 2125 2140 2280 2335 2350 2480 2680 2880 3080 — 1225 — 1340 — 1440 — 1550 — 1670 1790 13 20 13 23 13 23 16 23 16 23 16 ге 23 16 22 16 22 18 22 18 16 23 16 26 16 26 19 26 19 26 19 21 26 19 26 19 26 21 26 22 — 12 — 13 — 13 — 16 — 19 19 — 13 — 15 — 15 — 16 — 16 16 Примечания: 1. Область применения уплотнительных поверхностей в зависимости от их типа ограничивается следующими р„: для уплотнений с гладкими уплотнительными поверхностями р„ < 1,6 Мн/м'; для уплотнений в выступ-впадине ри = 1,0-=-6,4 Мн/мг; для уплотнений в шип-пазу р„ < 6,4 Мн/м'; для уплотнений с восьмиугольной проклаДкой р„ = 6,4 Мн/м'. 2. Уплотнительные поверхности предназначены: с гладкими поверхностями, выступ-впадиной н шип- пазом — для мягких или металлических с мягкой набивкой прокладок; с фасонной канавкой — для прокладок восьмиугольного сечения из углеродистых и высоколегированных сталей.
520 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 20.6 Уплотнительяые поверхности под линзы в соединениях на ру = 20-5-250 Мн/м2 (по ГОСТу 9400—63 — для ру до 100 Мн/м2 и для ру~> 100 Мн/м* — по данным Иркутского НИИхиммаша) ру, Мн/м' 20—150 20—50 64—150 20—40 50 64—150 20—50 64—100 150 20—40 50—100 150' 20—40 50—100 20 25 32—50 64—100 °У 6 10 15 25 32 40 60 70 90 D им 10 18 28 37 40 43 48 55 65 68 72 82 90 95 100 105 115 120 ру, Мн/м* 20 25 32 40 50—100 20 25 32—50 64—100 20 25 32—100 20 25 32—80 Пр Уплотнит сти на р. нуса не J °У 100 125 150 200 и м е ч ельные = 250 меют. D мм 115 120 125 130 132 145 155 162 165 175 185 195 225 235 245 а н и е. поверхно- Мн/м2 ко- для прокладок типов 1 и 11 в обтюрациях типов /// (при р S* 10 Мн/м2), IV и IX p'n^*Dnb& (20-2) для прокладок типа 8 в обтюрации типа VII яОко sin (а, + Рг) cospr (20.3) где Dn — средний диаметр уплотнения в м (см); DK — диаметр касания линзы в м (см); Ьэ — эффективная ширина уплотнения в м (см); р — расчетное давление среды в аппарате в Мн/м2 (кгс/см2); q — удельная нагрузка по площади уплотнения, обеспечивающая герметичность, в Мн/м2 (кгс/см2); qA — удельная нагрузка по линии уплотнения, обеспечивающая герметичность, в Мн/м (кгс/см); k — коэффициент, зависящий от материала и конструкции прокладки; а — угол уклона конической поверхности под линзу в град; рг — угол трения линзы по конической поверхности, принимается для стали по стали 8—10°. Значения эффективной ширины уплотнения b3, a также удельной нагрузки q и коэффициента k для различных типов прокладок приведены соответственно в табл. 20.27 и 20.28. Значения удельной нагрузки цЛ рекомендуется брать по графику рис. 20.4, построенному по табличным данным РТМ 42—62. ^ у'^' 2 200 300 400 Щ Рис. 20.4. График для определения удельной нагрузки по линии уплотнения q. в формуле (20.3) Расчетная ширина уплотнения Ъ' в м (см) в обтюрациях типов /// и IV с прокладками типов 1 (при р ^ ^ 10 Мн/м2) и 2 (независимо от величины р), а также в обтюрации типа IX с прокладкой типа //, исходя из необходимости отсутствия остаточных деформаций смятия на уплотняемых поверхностях, должна удовлетворять условиям: в соединениях без самоуплотнения 4- (°пе + Ь')2 р + л (Dns + Ь') b'q ^ :n(Z>w+ft')ft'-ij-» или после преобразования и решения данного неравенства относительно Ь' о': Q,275Dnep а'—0,275р —1,V (20.4) в соединениях с самоуплотнением -J-(D„e+2fe')2P^ J, :n(Dne+b')b' ■ 1,1 или после преобразования и решения данного неравенства относительно Ь' \-hlp — 1 (20.5) где Dna — внутренний диаметр уплотнения в м (см); о* — предел текучести материала уплотняемых поверхностей при рабочей температуре (при разных материалах уплотняемых поверхностей берется меньшее значение) в Мн/м2 (кгс/см2).
ОБТЮРАЦИЯ 521 Таблица 20.7 Прокладки из паронита для фланцевых соединений стальных сварных аппаратов (по данным Гипронефтемаша) (ышмщ De 400 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 <е, D 459 509 559 659 759 859 959 1059 1159 1264 1364 1464 Прим 1. Толш 2. Данн 6 «и/л1 Уплотни- тельные поверхности гладкие шип- паз Di м. 431 481 531 631 731 829 929 1029 1129 1234 1334 1428 е ч а и и я: ина s прокладс ые прокладки De ч 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 ж може приме D 1564 1669 1769 1869 1969 2069 2278 2478 2678 2878 3078 т быть I няются Уплотни- тельные поверхности гладкие шип- паз Л 1528 1629 1729 1829 1929 2025 2234 2434 2628 2828 3028 1633 1733 1833 1933 2033 2238 2438 2638 2838 3038 — ! и 3 мм. при ру <S Таблица 20.8 Прокладки из неметаллических материалов для фланцевых соединений медных аппаратов (по данным ВНИИНмаша) De 300 400 500 600 700 800 900 1000 и 3 ; карте Для фланцев типов 1 2чз\ 1 D 2иЗ D, De мм 345 445 545 645 745 845 945 1050 410 510 610 710 810 910 1010 1115 315 415 515 615 715 815 915 1010 320 420 520 620 720 820 920 1025 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 Примечания: 1. Типы фланцев см. в табл. 2. Толщина прокладок: для De им, для De > 1200 мм s = 2 у 3. Материал прокладок: паро >н асбестовый, фторопласт-4. Для фланцев типов / | 2 и 3 D / 2иЗ D, 1160 1260 1360 1460 1560 1660 1860 2060 1235 1335 1120 1220 1320 1420 1520 1620 1820 2020 ИЗО 1230 21.20. < 1100 мм s = 1, 2 3 мм. 1ит, резина, картон. Таблица 20.9 Прокладки металлические с мягкой набивкой для фланцевых соединений стальных сварных аппаратов (по данным Гипронефтемаша) в, Мн/м* 1,0—2,5 4,0—6,4 1,0-2,5 4,0—6,4 1,0—2,5 4,0—6,4 1,0—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6-2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 ___ 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 D* 400 450 500 600 700 800 900 1000 ПОП Приме 1, Толщр s з; 3,4 мм, г сплава s ж 3,6 2. Матер оболочки и алюминия и оболочки 0Х13-М, 0X18 набивка D мм '464 489 519 539 569 589 669 694 709 769 779 794 824 874 884 904 934 974 981 1009 1059 1074 1089 1119 1164 1174 1189 1224 |1274 чан на 5 гри об мм. иал пр толщи арки j ТОЛИ HI 0-М — асбе Я, 436 461 491 511 541 561 641 666 681 741 751 766 796 844 854 868 898 944 951 973 1023 1044 1059 1075 1120 1144 1159 1180 1230 РУ Мн/м* 1,0 1,6-2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6—2,5 4,0 6,4 1,0 1,6 1,0 1,6 1,0 1,6 De D D, мм 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2200 1 1279 1289 1334 1384 1379 1391 1439 1484 1497 1549 1609 1584 1604 1654 1719 1689 1711 1759 1Я34 1914 1929 2124 2139 2334 2349 1249 1259 1284 1334 1349 1361 1389 1434 1448 1461 1499 1559 1548 1568 1604 1669 1649 1671 1709 1784 1864 1879 2074 2089 2284 2299 и я: прокладок: при оболочке из стали олочке из латуни и алюминиевого окладок: ной 0,3 мм — из латуни марки Л62 *Д; иной 0,2 Мм — из стали марок и 0Х18Н12Б-М; стовый картон.
622 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 20.10 Прокладки металлические овального сечения для фланцевых соединений арматуры, соединительных частей и трубопроводов (в соответствии с ГОСТами 12825—67, 12833—57) ч 1 h °У Ру, Мн/м- 6,4 Ь Л 10 Ь h 16 Ь h 20 Ь Л мм <40 50—100 12S ISO 200 250 300 350 и 400 8 11 14 18 8 11 16 14 18 8 11 13 16 14 18 20 22 22 | 24 22 1 — — 8 11 13 16 - 14 18 20 22 - Примечания: 1. Материал прокладок — сталь марок 05КП, 0X13 и 0Х18Н10Т. 2. Значения D. см. в табл. 20.3. Таблица 20.11 Прокладки металлические восьмиугольного сечения для фланцевых соединений стальных сварных аппаратов (по данным Гипронефтемаша) D* D 400 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 460 510 560 685 785 900 1025 1120 1225 1340 1440 1550 1670 1790 в Л мм 12 14 18 22 24 16 18 23 26 30 28 | 34 30 36 с 7 8 10 12 14 15 Масса кг 1,1 1,3 1,5 2,2 2,5 4,2 5,4 7,8 8,5 13,0 13,9 18,8 22,2 23,3 Примечания: 1. Материал прокладок — сталь марок 05КП, 0X13 и 0Х18НЮТ. 2. Значения R: для De < 1100 мм R = 1,6 мм, для De > 1200 мм R = 2,4 мм. Таблица 20.12 Линзы уплотнительные жесткие для арматуры, соединительных частей и трубопроводов на ру = 20-5-100 Мн/м2 (по ГОСТу 10493—63) V4 остальное Исполнение Ж] V4 остальное д Условное обозначение линзы исполнения Ж/ с Dv 40 мм из стали марки 20: «Линза Ж1-40-20 ГОСТ 10493—63» Исполнение ЖII °У 6 10 ов 6 10 DK 8,2 13,7 R мм 12 20 с 0,25 о„ 14 22 Исполнение Ж1 В 8,5 10 Масса кг 0,006 0,017 DH — Исполнение Ж11 D В Ь мм — — — Масса кг —
ОБТЮРАЦИЯ 523 Продолжение табл. 20.12 °У De DK R с Исполнение Ж1 DH в мм 15 25 32 40 60 70 90 100 125 150 200 15 25 32 40 60 70 90 100 120 150 195 20,5 30,8 41,0 49,9 67,0 78,7 95,7 109 137 166 212 30 45 60 73 98 115 140 160 200 243 310 0,25 0,5 1,0 30 44 60 65 82 100 125 138 175 210 270 11 14 18 20 25 30 35 40 45 Масса кг 0,03 0,08 0,18 0,20 0,30 0,60 1,05 1,28 2,30 3,30 6,10 Исполнение Ж11 °н D в ь мм 85 116 132 155 168 200 245 295 65 85 100 125 135 165 195 245 30 32 38 42 45 60 12 14 16 17 19 26 25 Масса кг 0,68 1,30 1,86 2,51 3,32 4,57 8,43 11,4 Примечание. Применение и материал линз в зависимости от условного давления р„ и рабочей температуры tc см. в табл. 20.14. Таблица 20.13 Линзы уплотнительные компенсирующие для арматуры, соединительных частей и трубопроводов на ру = 40-7-100 Мн/м2 (по ГОСТу 10493—63) Условное обозначение линзы исполнения K.I с D» 40 мм из стали марки 20: «Линза /С/-40-20 ГОСТ 10493—63» °У 40 60 70 90 100 125 150 200 Ьг Я. 5 6 7 8 П р и 1 1. При 2. Зна 5,5 6,5 7,0 8,0 9,0 10 12 14 л е ч а и менение «ения D DH 82 ПО 125 146 155 192 235 285 и я: и мате D мм 60 85 95 120 130 160 195 245 риал ли R и с с Исполнение /(/ Я В 16 20 22 27,5 32,5 35 из в за м. в та 25 28 30 32 35 38 48 зисимос 5л. 20.1 Ь 10 12 13 17 ги от ус 2. S 3,5 4,0 4,5 6,0 ловного Масса, кг 0,45 0,78 1,06 1,58 1,87 2,68 5,25 7,28 давлен °н 85 116 132 155 168 200 245 295 ия ри и D 65 85 100 125 135 165 195 295 рабоче Исполнение Я В мм 16 20 23 24 25 27,5 32,5 35 } темпе] 30 32 38 42 45 60 >атуры КН Ь 12 14 16 17 19 26 25 tc см. в s 4,5 5,5 6,0 6,5 7,5 10,5 10 табл. 2 Масса, кг 0,63 1,22 1,70 2,23 3,12 4,22 7,93 10,8 0.14.
524 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 26.14 Применение уплотнительных линз для арматуры, соединительных частей и трубопроводов на. ру = 20-;-100 М.н1мг (по ГОСТу 10493—63) Тип и исполнение линзы ж/ KI жи кн Ру, Мн/м* s£64 >64 ^32 40—50 3&64 *'•" ^32 5,40 tc. 'С Не ограничено ^400 >400 Не ограничено ^400 >400 Марка стали линзы 20, ХЗМВ, 18ХГ ХЗМВ 20, ХЗМВ ХЗМВ 20, 18ХГ ХЗМВ Примечания: 1. Для соединений из кислотостойких сталей группы ХН на р„ < 32 Мн/м' при tc = 300° С должна применяться линза исполнения Ж.1 из кислотостойкой стали соответствующей марки. 2. Основные данные о линзах исполнений Ж1 и Ж11 см. в табл. 20.12, а исполнений KI и KU — в табл. 20.13. Линзы и кольца уплотнительные для соединений на ру = 150 Мн/м2 (по данным иркутского НИИхиммаша) V^ остальное Таблица 20.15 Линза °У 6 10 15 25 32 40 60 °е °н 6 11 17 26 32 41 56 Приме 1. Матер! 2. Линзы 14 22 30 48 64 80 100 ч а в и я: 1ЭЛЫ ЛИНЗ и кольца D«, мм 8,2 13,7 20,5 30,8 39,7 49,9 65,0 и колец — применимы Линзы R В | с 12 20 30 45 58 73 95 сталь маро при рабочс 8,5 10 11 16 20 25 30 к 40Х и X !й температ 0,25 0,5 5МВФ. уре от мин Масса, кг 0,007 0,02 0,03 0,115 0,247 0,465 0,846 ус 40° С дс °н 10 17 25 38 48 61 81 плюс 300е Кольца D в мм 7,3 13,0 19,6 30,0 37,2 47,4 64,0 С. 5,8 8,2 10,5 15,0 20,0 25,0 33,0 Масса, кг 0,002 0,005 0,017 0,056 0,123 0,241 0,564
ОБТЮРАЦИЯ 525 Таблица 20.16 Таблица 20.18 Линзы уплотнительные для соединений на ру = 250 Мн1м2 (по данным иркутского НИИхиммаша) °У De Он в мм 3 6 10 15 25 32 40 2,6—0,05 5,6—0,05 9,2—0,1 13,9—0,1 21,7—0,15 28,5—0,2 36,5—0,2 12 17 28 41 63 79 98 6,5 8 10 14 22 25 30 Масса кг 0,005 0,01 0,039 0,115 0,44 0,76 1,47 Примечания: 1. Материал линз — сталь марки 35 ХМ. 2. Линзы применимы при рабочей температуре от минус 40° С до плюс 300° С. Таблица 20.17 Размеры прокладок прямоугольного сечения из неметаллических материалов в стандартных фланцевых соединениях арматуры и трубопроводов ЕШХ \~т I А т-А Тип обтюрации * I-A и II1-A D Равен диаметру соединительного выступа по соответствующему ГОСТу Равен наружному диаметру впадины по соответствующему ГОСТу Равен наружному диаметру паза по соответствующему ГОСТу • По табл. 20.1. Dx D—U, где b — ширина паза в обтюрации III-A по соответствующему ГОСТу Равен внутреннему диаметру паза по соответствующему ГОСТу Толщина прокладок прямоугольного сечения, зубчатых и гофрированных Тип прокладки * Материал прокладки Dy, мм ===50 >50 до 400 >400 до 1000 >1000 * По *• См. *** См. 1 Резина, прорезиненная ткань, асбестовый картон, пластикат, полиэтилен, фибра, кожа, фторопласт Паронит Картон 3** Металлы 5"* Асбестовый картон в металлической оболочке ' Толщина прокладки s, мм 2 3 4 табл. 20.2. рис. 20.2. рис. 20.3. У 2 2—3 3 1.5 2 — 2 3—4 4—5 — 3 4 — 3 — Таблица 20.19 Размеры прокладок круглого сечения (тип 2, см. табл. 20.2) D„, мм >6 до 50 >50 до 200 >200 до 500 >500 до 1000 Материал прокладки металл 1 резина Диаметр сечения прокладки d, мм 2 3 4—5 — — 5—6 6—8 8—10 Средний диаметр прокладки равен среднему диаметру уплотняемых поверхностей Таблица 20.20 Конструктивные элементы профильных прокладок (тип 7, см. табл. 20.2) °у 1 ==£200 >200 До 500 >500 Приме' Ь h мм 7,2 11 16,5 6,5 10 15 i а н и е. Диаметр D см. в R 2,7 4 6,5 габл. 20.25.
526 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Конструктивные элементы для линз Dy > 200 мм V костальное ДляBy-=400-p-?(f OC.-70" АляПу2=400-р=30° сс-60° Таблица 20.21 °в >200 до 400 >400 D DK Di Dt R мм De+3 D+14 D + 20 £>,+ 50 A,+ 55 + 2(r + c+l) DK 2sm p A / >2(1/д« Д' ==- - V У li 4 + A! + 2r + 2 Ai 30 40 r 5 6 с 1,5 2,0 Таблица 20.22 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей для обтюрации типа /// с металлическими прокладками Узшв DQX, ЬАь а. Д? "Г т ^ш V3 Вариант наружного .]o_aJ ограничения паза Ж5&. Ш М8, 2 -кратное^ t~80 De <50 50 до 100 >100 > 200 >200 » 400 >400 » 600 >600 * Определяется по формула уплотнением. а 3—4 5 6 7 8 ч: (20.4) — для < Для прокладок прямоугольного сечения Ь* h круглого сечения Ь А мм ^з 3s4,5 Згб 3s8 5 6 8 d — d+2 — >бтюрации без самоуплотнения, (20.S) — для обтюрации с само-
ОБТЮРАЦИЯ 527 Таблица 20.23 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностен для обтюрации типа IV с металлическими прокладками *1 J?l [> щ м ь ш \1 •*5° DAs/Ля , В1Ая/Ля 1'45 °в D Для прокладок прямоугольного сечения Ь* А Ai круглого сечения Ь А | А, мм <50 От 50 до 100 >100 » 200 >200 » 400 >400 » 600 >600 * Опред тюрации без с самоуплотн De+2 De+4 De+6 De+8 De+10 еляется п< самоуплот ением. S&3 2а4,5 ё=6 S=8 5 6 8 7 8 10 d — d+2 — d+4 — •> формулам: (20.4) — для об- нения, (20.5) — для обтюрации Таблица 20.24 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей для обтюрации типа V [17] ^^|S23 •g ,\74 De ^15 >15 до 50 >50 » 200 >200 » 400 >400 » 600 >600 » 800 >800 а 2 3 4,5 6 8 9 10 ь мм 3 4 5 6 8 10 А 2 2,5 3,5 5 6 8 10 с 0,5 1,0 Сечение прокладки 3X3 4X4 5X5 5X8 6X10 8X12 10X14 Таблица 20.25 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей для обтюрации типа VI Г>е а ь *i А с мм sg200 >200 до 500 >500 5-6 7 8 7,2 11 16,5 6 9 13,5 3 5 7,5 0,5 1,0 Примечания: 1. Профиль прокладки (см. табл. 20.20). 2. D = De+ Ча +А, - Ь. Таблица 20.26 Конструктивные элементы обтюрации типа IX костальное De D От 50 до 100 >100 » 200 >200 » 400 >400 * О преде.! тюрации без с с caмoyплoтнe^ Dg+4 De+6 De+8 D.+ 10 1яется по амоуплотне ием. Ь* мм S&3 5й4,5 S&6 =&8 формулам: ния, (20.5) А fti 5 7,5 10 12 (20.4) - ) — для об' 4 6 8 10 5ЛЯ об- гюрации
528 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 20.27 Эффективная ширина уплотнения Ьэ, ММ * По ОН ** По [70] Эффективная ширина Ьэ уплотнения для различных типов прокладок Типы прокладок (см. табл. 20.2) 1, 2, 4, 5 я 6 3 (см. рис. 20.2) Ширина прокладки 6 < 15 мм Ь Ь* 26 02-14 66" Ь > 15 мм 1,2 ]Аб * Ь < 10 мм b0Z Ь > 10 мм 3,16V ** Vb 7 (см. табл. 20.20) °У <200 3,5 > 200 до 500 5,5 >500 8 9 и 10 При ширине прокладки Ь ъ * 4 Таблица 20.28 Значения удельных нагрузок q и коэффициента k в формуле (20.2) для различных прокладок (поОН26-шт66) Конструкция и " материал прокладки Я Мн/м2 кгс/см2 k Конструкция и материал прокладки Я Мн/м2 кгс/см2 k Плоские неметаллические и металлические Резина с твердостью по Шору св. 75 1,5 15 1,0 Асбестовый картон, картон, паронит, пластикат, кожа, фторопласт 20 200 2,5 Прорезиненная ткань 10 100 2,0* Фибра, полиэтилен, свинец ** 30 300 3,5* Алюминий 60 600 4,0 Плоские и гофрированные из асбестов, картона с оболочкой из алюминия 38 380 3,25 * По рекомендаци ** По [90]. меди или латуни 46 460 3,5 ям авторов. монеля 56 560 3,5 стали марок 05КП 53 530 0X13 или Х18Н10Т 63 630 3,75 1 3,75 Медь, латунь 90 900 4,75 Монель 150 1500 6,0 Сталь марок 05КП 125 1250 5,5 0X13, Х18Н10Т 180 1800 6,5 Металлические овального и восьмиугольного сечений монель сталь марок 05КП 0X13, Х18Н10Т 150 1 125 I 180 1500 6,0 1250 5,5 1800 6,5 Определенные по формулам (20.4) и (20.5) значения Ь' Конструируемая прокладка типа 8 должна быть про- рекомендуется принимать не менее нижних пределов, ука- верена на прочность (на растяжение) по формулам: занных в табл. 20.22, 20.23 и 20.26. Самоуплотнение в самоуплотняющихся соединениях с любыми прокладками обеспечивается при условии в рабочих условиях Dph -J- {Da, + 2b3f p > n (£>„„ + b») b3q или после преобразования и решения данного неравенства относительно Ьэ F 1,1 ' при гидроиспытании аппарата Dpuh о> (20.7) (20.8) ^М/'-т^-1 (20.6) F "^ 1,1 ' где D и h — по табл. 20.21 в м (см); F — площадь диаметрального поперечного сечения линзы в м2 (см2).
ОБТЮРАЦИЯ ЕЗЭ Рис. 20.5. К примеру 20.1 При вакууме в аппарате для обеспечения самоуплотнения ширина прокладки должна быть не более Ьэ, определенной по формуле (20.6). При этом в (20.6) вместо р подставляется разность между атмосферным и остаточным давлением в аппарате. Пример 20.1. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюрации типа 1-Б (рис. 20.5) без самоуплотнения для фланцевого присоединения прямоугольной крышки по следующим данным: LeXB„= 0,6Х 0,4 ж2; Ь = 0,02 м;р= 0,1 Мн/м2 (1 кгс/см2); tc = 20° С; материал уплотняемых поверхностей — сталь марки Ст.З; прокладка типа / резиновая. Средняя длина уплотняемой поверхности Lnc=2(Le+ &)+2(В„ + Ь) = = 2 (0,6 + 0,02) + 2 (0,4 + 0,02) = 2,08 м. Эффективную ширину уплотнения определяем из табл. 20.27 для Ь> 15 мм Ь„ = 1,2 ]/~Ь = 1,2 Ур? = 0,017 м. Определяем из табл. 20.28 коэффициент k = 1. Расчетную силу осевого сжатия прокладки при рабочих условиях определяем по формуле (20.1) P'n=Lncb9kp = 2fi8-Q,0n-\.0,l = = 0,00354 Мн (354 кгс). Пример 20.2. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюрации типа III-A для фланцевого соединения по следующим данным: £>„ = 1 м; р = 3 Мн/м2 (30 кгс/см2); tc = —190° С; прокладка типа / паронитовая; материал уплотняемых поверхностей — сталь марки Х18Н10Т. Выбираем размеры уплотнительных поверхностей по табл. 20.5 для р„ = 4 Мн/м2 (ближайшего большего) — £>2= 1,117 м; Ь= 0,02 м. Средний диаметр уплотнения Dn= Ds — b= 1,117 — 0,02= 1,097 м. Эффективную ширину уплотнения определяем по табл.^20.27 для Ь^> 15 мм Ъэ = 1,2 VI = 1,2 |/"О02 = 0,017 м. Определяем из табл. 20.28 коэффициент k = 2,5. Расчетную силу осевого сжатия прокладки при рабочих условиях определяем по формуле (20.1) Р'п = nDnbtkp = я-1,097.0,017.2,5-3 = = 0,439 Мн (43900 кгс). Пример 20.3. Определить размеры конструктив- ных'элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюрации £типа IV-А без самоуплотнения для присоединения крышки аппарата по следующим данным: De = 0,4 м; р = 25 Мн/м2 (250 кгс/см2); tc = 300° С; прокладка типа 1 медная; материал уплотняемых поверхностей — сталь (о** = 350 Мн/м2). Из табл. 20.18 выбираем s= 4 мм. Из табл. 20.23 определяем: Dna = D, + 8 = 400 + + 8 = 408 мм; h = 6 мм; fti — 8 мм. Удельную нагрузку q на прокладку и коэффициент k определяем из табл. 20.28 — q = 90 Мн/м*; k = 4,75. Расчетную ширину уплотнения определяем по формуле (20.4) 0,275Рп,р Ь': а'— 0,275р —1,1? 0,275-0,408-25' 320 —0,275-25-7 1,1.9 34 At А! Лащинский и А. Р. Толчивский 0,01085 M. Принимаем 6=11 мм. Расчетную силу осевого сжатия прокладки при рабочих условиях определяем по формуле (20.2) Р'п = nD„bq = я (0,408 + 0,011) 0,011-90 = = 1,3 Мн (130000 кгс). Пример 20.4. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюрации типа VII фланцевого соединения по следующим данным: D„ = 0,3 м; р = 25 Мн/мг (250 кгс/см2); tc = 20* С; материал линзы — сталь (<тг = 320 Мн/м2); ра"~ = 31,3 Мн/м2. Из табл. 20.21 имеем: D = D„+ 3 =■ 300+ 3 — = 303 мм; DK= D+ 14 = 303 + 14 = 317 мм; Di~ = D„ + 50 = 300 + 50 = 350 мм; а = 70°; р = 20»; R = - °.ка = . 317ол. « 460 мм; Ai= 30 мм; т — 2 sm p 2 sin 20* = 5м;с= 1,5 мм; D* = Dx + 2 (г + с + 1) = 350 + + 2(5+ 1,5+ 1)= 365 мм; А=2(1/я»- -]/ Я2 ^-]+Л1 + 2г + 2 = 2(уЛ4602- _Т/4602 —-^-| + 30 + 2-5 + 2 = 60 мм; D* 303а| F # » 28,5-10-* л*. Из графика рис. 20.4 имеем цл = 0,53 Мн/м. Расчетную силу осевого сжатия линзы при рг=» 8Ш определяем по формуле (20.3) ■■nDKqA sin (« + Рг) COSpj. .wmegpa. = 0,523 Мн (52300 кгс). Проверим условие прочности линзы при гидроиспытании по формуле (20.8) _Dpuft_ _Ог_ F "- 1,1 ' Левая часть условия 0,303-31,3 nnn ,. , , 28,5-10-* =20° М*/*1- Правая часть условия 320 U = 291 Мн/м2. Поскольку 200 < 291—условие прочности соблюдено. 20.2. БЕСПРОКЛАДОЧНАЯ ОБТЮРАЦИЯ Беспрокладочная обтюрация применяется в соединениях высокого давления и в тех случаях, когда по температурным, коррозионным или каким-либо другим соображениям невозможно применить прокладки. Рекомендуемые конструктивные элементы для основных типов беспрокладочных обтюрации приведены в табл. 20.29—20.32.
630 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 20.29 Таблица 20.31 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей обтюрации типа X Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей обтюрации типа XII Dg, мм Ь0, мм От 50 до 100 2 > 100 до 200 3 >200 до 500 4—5 >500 6—8 Примечание. Расчетная ширина уплотнения Ь' определяется по формуле (20.4). Таблица 20,30 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей обтюрации типа XI А СХ *ш ш ъ V? ^ W А. Вв \Т-45° De, мм DK R Ь мм <10 Ов+4 4 > 10 до 20 Г>„+6 5 6 > 20 до 50 De+8 6 8 Примечания: 1. Для соединения труб уплотнительные поверхности их выполняются по А. 2. Для присоединения трубы к аппарату: поверхность со стороны трубы — по А; поверхность со стороны аппарата — по Б. Обтюрация типа X (несамоуплотняющаяся) с плоскими шлифованными уплотнительными поверхностями может применяться во фланцевых соединениях при D„ ^ 50 мм и р«< 150 МнЫ2. Обтюрация типа XI (несамоуплотняющаяся) применяется в резьбовых соединениях при De<C 50 мм в ре> > 10 до 100 MhIm2. Обтюрация типа XII (с самоуплотнением и без самоуплотнения) применяется во фланцевых и резьбовых соединениях при De < 500 мм и рс.^20 Мн/м2. Конусность уплотняемых поверхностей рекомендуется принимать 1 : 0,866 (2а = 60е). Ас R Dx h bi fi2 мм Д, + 1,5(0,05Д, + 5) 0,578DK D„ + 2 (0,05D„ + 5) 0,05De + 8 0,5#+0,4(0,05£e + 5) 0,167 (0,05De + 5) -f- 3 Обтюрация типа XIII (с самоуплотнением и без самоуплотнения) принимается в пределах 2а=30-г-60°, причем гнездо для обеспечения лучшей герметичности в соединениях без самоуплотнения должно иметь конусность на 2° больше, чем конусность наконечника, а в соединениях с самоуплотнением — наоборот (меньше на 2Р). В беспрокладочных обтюрациях типов XI—XIII предпочтительно материал соединяемых деталей по твердости выбирать разным, причем для наконечников — с меньшей твердостью, чем для деталей с гнездом. В обтюрациях типов X и XI (в соединениях труб), обе уплотняемые поверхности которой выполняются по А (см. табл. 20.30), материалы соединяемых деталей выбираются одинаковыми. Осуществление осевого сжатия уплотняемых поверхностей во избежание задира их должно производиться без относительного вращения уплотняемых поверхностей. Расчет беспрокладочных обтюрации производится следующим образом. Расчетную силу Рп осевого сжатия уплотняемых поверхностей в рабочих условиях в обтюрации типа X (см. табл. 20.29) рекомендуется определять по формуле (20.2), в которой q — Ар [90] (для рс^ ^z 10 Мн/м2), а вберется по табл. 20.27 как для прокладки типа /. Расчетная ширина Ь' уплотнения в этой обтюрации в м (см), исходя из необходимости отсутствия остаточных деформаций на уплотняемых поверхностях, должна удовлетворять условию -£- (Dne + bo)2 р + п (рм + Ь') b'4p «S : я Ря.+ *')&'-ту
ОБТЮРАЦИЯ 531 Таблица 20.32 Конструктивные элементы уплотнительных поверхностей обтюрации типа XIII Величина ос аг D Dx h Ai град мм Для присоединения глухих пробок, крышек и т. п. Для присоединения труб ниппелей и т. п. 15—30 Для соединений без самоуплотнения а —1 Для соединений с самоуплотнением а + 1 De Z?s+(0,05De+5) Для соединений без самоуплотнения — по формуле (20.10) Для соединений с самоуплотнением— по формуле (20.11), но не менее D + Ъ ^ 2tga +5 — ,. (D1-C) + (0,05De + 5) =- 2tgoc или после преобразования и решения данного неравенства относительно Ь' &'2й0,5 / Dl (DM+b„)*p Dne 1,1 -Ар у (20.9) где a — предел текучести уплотняемых поверхностей при рабочей температуре в Мн/м2 (кгс/см2). Расчетную силу Р'п осевого сжатия уплотняемых поверхностей в обтюрациях типов XI и XII (см. соответственно табл. 20.30 и 20.31) рекомендуется определять по формуле (20.3)*, в которой цл берется по графику рис. 20.4. * Для обтюрации типа XI Рп > пПкдД Самоуплотнение в обтюрации типа XII обеспечивается при условии яП sin(a + pr) * COS рт или после преобразования qA^0,25DK ^-D2p л к? cospr sin (a + pr) (20.10) где значения величин те же, что и в формуле (20.3). В обтюрации типа XIII (см. табл. 20.32) диаметр DK уплотнения (касания) принимается: в соединениях без самоуплотнения DK= D; в соединениях с самоуплотнением DK = D\. Расчетную силу осевого сжатия в данной обтюрации Рп в Мн {кгс) для обеспечения герметичности в рабочих условиях, считая, что уплотнение осуществляется по всей поверхности конуса в гнезде, рекомендуется определять по формуле j/g" (Д8_д») sin(« + Pr) (20И) п А ч х ' cospr v ' где q — удельная нагрузка на уплотняемые поверхности берется равной Ар в Мн/м2 (кгс/см2); рт — угол трения наконечника по конической поверхности гнезда принимается равным 8—10°. Расчетный диаметр Dj конуса гнезда в м (см) при этом должен удовлетворять условиям: в соединениях без самоуплотнения X (D'i-D) sin(« + Pr) „, COSpj- ^№-°Л4т 1Д или после преобразования и решения данного неравенства относительно D, Di3V? sin (« + рг) + 1: (20.12) cospr в соединениях с самоуплотнением я (D[fP + -^(D'1 + D)X „ (D'i~D) , sin (а + Рг) д. cospr [{D[f-tf\ т_ 1,1 или после преобразования и решения данного неравенства относительно D', / °t .sin(ot+Pr) d>d]/ -jbl ™£i— I/ gT sin (и + pr; ' 1,1 COSpj. (20.13) 34*
632 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Самоуплотнение в обтюрации типа XIII обеспечивается при условии JL (D\-tf) *М« + Рг) ^ * D\p, 4 ^ 1 I cos рг 4 х или после преобразования D\p sin (a + рг) (D?-D2)cospT (20.14) Пример 20.5. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюрации типа X—Б фланцевого присоединения крышки аппарата по следующим данным: De= 0,3 м; р = 70 Мн/м2 (700 кго/см2); tc = 100° С; материал уплотняемых поверхностей — сталь (а100 = 650 Мн/м2). Из табл. 20.29 имеем: Dne = D = De + 5 = 300 + + 5 = 305 мм; bo = 5 мм; h = 10 мм. Расчетную ширину уплотнения определяем по формуле (20.9) У = 0,5 = 0,5 / V 2 , (Рпв+Ьд)2Р -Ар — Dn 1,1 0,3052 (0,305 + 0.005)2 70 Принимаем: Ъ ■■ ' 650 1Д = 0,017 м 17,5 мм; ■ 0,305 — 4-70 Dn = D„e + 2b = 305+ 2-17,5 = 340 мм. Средний диаметр уплотнения D„ = Dne + b = 0,305 + 0,0175 = 0,3225 м. Эффективная ширина уплотнения из табл. 20.27 Ь3 = 1,2 Vb = 1,2 КЩЙ75 = 0,01585 м. Расчетную силу осевого сжатия уплотняемых поверхностей при q = 4р определяем по формуле (20.2) К = лПпЬэ4Р = я0,3225.0,01585.4-70 = = 4,5 Af« (450 000 кгс). Пример 20.6. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюра- цяи типа XII фланцевого соединения труб по следующим данным: De = 0,2 м; р = 20 Мн/м2 (200 кгв/см2); материал уплотняемых поверхностей — сталь Х18Н10Т; а = 30Q. Из табл. 20.31 имеем: DK = De+ 1,5 (0,05De + 5) = = 200 + 1,5 (0,05-200 + 5) «а» 223 мм; R = 0,578D« = = 0,578-223 =130 мм; Di = D„ + 2 (0,05D„ + 5) = = 200+2 (0,05-200 + 5) = 230 мм; h = 0,05De + 8 = = 0,05-200 + 8 = 18 мм; hi = 0.5R + 0,4 (0,05De + + 5)= 0,5-130+0,4(0,05-200+5)= 71 мм; h2 = •=• 0,167 (0,05D„ + 5) + 3 = 0,167 (0,05-200 + 5) + 3 = = 5,5 мм. Расчетную силу осевого сжатия при qa = 0,5 Мн/м (по рис. 20.4) определяем по формуле (20.3) =0,218 Мн (21 800 кгс) Пример 20.7. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную силу осевого сжатия обтюрации типа XIII без самоуплотнения для ниппельного резьбового присоединения трубы по следующим данным: 1»в=0,02 м; р = 100 Мн/м2 (1000 кгс/см2); материал ниппеля (более мягкий) —сталь (а£ = 600 Мн/м2); рг = = 8°; q = 4р = 400 Мн/м2. Из табл. 20.32 имеем: а = 15°; cci = 14°; D = D,+ + (0,05Дв + 5) = 20 + (0,05-20 + 5) = 26 мм; DK =• = D = 26 мм. Расчетный диаметр конуса гнезда определяем по формуле (20.12) О, Y 5 sin (a + рт) + 1 = cospr = 0,026 /: 100 600 sin (15 + 8)' 1 = 1,1 cos 8° : 0,0291 м. 400+1 Принимаем Di = 30 мм. Из табл. 20.32 находим: ь'^ Di—D . , 30 — 26 . _. ,пе h ^-2tg^ + 5 = ^TgT5^ + 5 = 12'5 MM- Принимаем h = 13 .ил. , (Р1-О) + (0,05О8 + 5) Л1^ 2tg^ = (30 —26)+ (0,05-20+ 5) 2tgl5° = 18,65 мм. Принимаем hi = 20 мм. Расчетную силу осевого сжатия уплотняемых поверхностей определяем по формуле (20.11) Р' = — (D2 —D2) Sin (<* + Рг) cospr 4 = = JI (0,03*-0.026*) sln^5 + 8>°400 = = 0,0277 Мн (2770 кгс). 20.3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ОБТЮРАЦИЯ Специальная обтюрация применяется главным образом в соединениях высокого давления. В табл. 20.33 и 20.34 приведены рекомендуемые конструктивные элементы наиболее характерных специальных самоуплотняющихся обтюрации с обтюратором между уплотняемыми поверхностями, которые употребляются преимущественно в соединениях крышек аппаратов. Обтюрация типа XIV применяется при Dg = 400-н -Ы600 мм и рс= 20-М00 Мн/м2. Материалы уплотняемых поверхностей (корпуса и крышки) и обтюратора могут быть одинаковыми с ат^ За6рс. Обтюрация типа XV применяется при D»> 50 мм и рс ^- 30 Мн/м2. Материал обтюратора (с ат ^ 2р) выбирается более мягким по сравнению с материалами уплотняемых поверхностей (корпуса и крышки). Обтюратор может быть использован в нескольких сборках, но
ОБТЮРАЦИЯ Таблица 20.33 Конструктивные элементы обтюрации типа XIV [163] Алюминиевый Пп вканавок или медный г-^-/т$>вз лист толщиной1/77\/ глуоцнои о Обтюратор/. Обработка уп/ютнительной поверг- ности vtS, остальное V4 1 "у Л! к/я» 32 50 70 32 50 70 100 32 50 70 20 32 50 70 20 32 50 32 De D. 400 600 800 1000 1200 1400 1600 373 369 367 566 564 560 535 758 736 764 958 954 950 944 1141 1137 1133 1330 1525 Материал об ру, Мн/м' 20—50 20—100 tc, °с От —50 до 200 >200 до 300 >300 до 400 s н * мм 25 27 28 32 33 35 50 39 40 41 43 45 47 50 53 55 57 60 65 60 80 100 20 26 40 30 120 135 146 160 46 52 60 62 тюраторов Марка стали ЗГ2, 20Х2МА, 22ХЗМ 20Х2МА, 22ХЗМ, 25ХЗНМ 20ХЗМВФ Таблица 20.34 Конструктивные элементы обтюрации типа XV V4 остальное Обтюратор \& а Р Р! D DK 0i град мм • D 18—24 а—1 12—15 Р-1 По формуле (20.20) De+ (2+5) D2 — 2a i и £>, в м. D2 Dz а h hi А2 F мм Л3 DK + (2+3) По формуле (20.21) 1—2 ' А. — А* , ,. 2tgp > Al 3-5 5—8 2tga с предварительной шлифовкой уплотняемых поверхностей перед каждой сборкой. Последовательность сборки следующая: незначительное поджатие обтюратора снаружи, затем поджатие крышки к обтюратору с одновременным упором на него. При этом обтюратор раздается в радиальном направлении, чем и осуществляется предварительно, уплотнение по обеим коническим поверхностям. Давление среды в аппарате при наличии упора на обтюратор снаружи производит заклинивание его, улучшая тем самым уплотнение. Разборка соединения должна начинаться с отжима крышки от обтюратора внутрь, после чего обтюратор совместно с крышкой относительно легко вынимаются из аппарата. Расчет специальных обтюрации производится следующим образом. Для обтюрации типа XIV (табл. 20.33) расчетная осевая составляющая сила Рп в Мн (кгс), действующая на обтюраторное кольцо от внутреннего давления, определяется по формуле * p;=Ji(4+2*-i^tg«)x X(ff-A)tg(a-pr)j», (20.15) где Do, s, Я, А и a — по табл. 20.33; рг — угол трения на уплотнительных поверхностях. Для стали по алю минию рг = 15°. • Составлена из формул (3), (4) и (6) табл. 7 [163].
534 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Расчет обтюрации типа XV (см. табл. 20.34) рекомендуется производить следующим образом. Расчетная сила предварительного поджатия крышки к обтюратору Р0 в Мн (кгс) определяется по формуле пЩЬ0о sin (a + Рг) cos рг (20.16) где Ьо = 0,002 м (0,2 см) — ширина пояска предварительного уплотнения; CFj. — предел текучести материала обтюратора в Мн/м2 (кгс/см2). Исходя из условия равновесия клиновидного обтюратора в рабочих условиях силы Pi, Рг, Рз и Р4 в Мн (кгс), действующие на него, определяются по формулам: я Г>2„ -Г°\Р cos рг р2 = р cos (a + рг (20.17) (20.18) (20.19) (20.20) Габаритные диаметры обтюратора D и Ds в ж (см) определяются исходя из соблюдения прочности его в рабочих условиях. Считая, что сжатие обтюратора с внутренней стороны осуществляется по всей конической (внутренней) поверхности, условие прочности на смятие его изнутри будет 4РХ sin a, aT * sin (a + рг) ' < (« + Рг) cos (р — рг) -6,ЗРаг ^Рг .; cos (р — Рг) ' P3=-f(Di_Z)?)p; р =р sin (« + Р) cos рг 4 * cos(p-p7) "r + P3-6,3f0rtg(p-P2.). :(D?_D2)^ 1.375 ' или после преобразования и решения данного неравенства относительно D «JA*--^ sin a (20.21) Считая, что сжатие обтюратора с наружной стороны осуществляется также по всей конической (наружной) поверхности, условие прочности на смятие его снаружи будет 4Р2 sin р __ оу n(Dl-Dl)^ 1,375' или после преобразования и решения данного неравенства относительно £>з DS^Y D\. 1,75Р2 sin P 0Т (20.22) Пример 20.8. Определить размеры конструктивных элементов и расчетную осевую составляющую силу, действующую на обтюраторное кольцо от внутреннего давления, в обтюрации типа XIV для фланцевого присоединения крышки по следующим данным: De = 1 м; * Величина 1,375 принята исходя из соблюдения запаса прочности 1,1 при гидроиспытании аппарата (1,1-1,25 = 1,375). р = 50 Мн/м2 (500 кгс/см2); tc = 20° С; материал уплотняемых поверхностей и обтюратора — сталь (сг° = = 400 Мн/м2); обкладка обтюратора алюминиевым листом. Из табл. 20.23 имеем: а= 30°; D0= 950 мм; s = лт и юг, и ла Я £>в 1000 = 47**; Я =120**; А =46 ж*; 6=— = — = = 0,5 мм. Расчетную осевую составляющую силу, действующую на обтюраторное кольцо от внутреннего давления (при рг = 15°), определяем по формуле (20.15) H — h >' =-2-(D п 4 \ * + 2s- tg •) X X (Н— ft)tg(a — рт)/м = JL (0,95 + 2-0,047- °-12-0-046tg30°) X X (0,12 — 0,046) tg (30 — 15)° 50 = =.0,795 Мн (79 500 кгс). Пример 20.9. Определить размеры конструктивных элементов и расчетные силы, действующие в самоуплотняющейся обтюрации типа XV для присоединения крышки, по следующим данным: De = 0,3 м; р = = 150 Мн/м2 (1500 кгс/см2); tc = 20е С; материал обтюратора — сталь (а20 = 500 Мн/м2). Из табл. 20.34 имеем: а = 2 мм; /ii = 4 мм; Ы = = 6 мм; а = 20°; Р = 12°; а, = 20 — 1 = 19°; Pi = = 12—1=11°; DK= £>« + 5= 300+ 5= 305 мм; Dz= DK+ 3= 305+ 3= 308 мм; Di=D2 —2a = = 308 — 2-2= 304 мм. Расчетную силу предварительного поджатия крышки определяем по формуле (20.16) sin (a + рг) _ COSpj- sin (20 + 8)° Р0 = nDxb0aT = я.0,304- 0,002 -500- cos8° = 0,45 Мн (45 000 кгс). Определим силы, действующие на обтюратор в рабочих условиях. Величину силы Pi определяем по формуле (20.17) я ^2„ cospr К + Pi cos 8° рг ~ 4 ВуР sin (a + рг) = Л 0.304М50 4 sin (20+ 8)" = 23 Мн (2 300 000 кгс). Расчетный внутренний диаметр обтюратора определяем по формуле (20.20) „-.у^-И"! sin a т V' 0,3042 b75:23sin20° =0>255л<. 500 Принимаем D = 250 мм- Площадь диаметрального сечения обтюратора определяем по формуле из табл. 20.34 (Di-D)2 = (0,304 -0,25)2 = ^ 2tga 2 tg 20° 004 ж2.
ОБТЮРАЦИЯ 535 Величину силы Р3 определяем по формуле (20.18) Величину силы Яз определяем по формуле (20.19) cos (р — рг) т cos (Р — рт) 23 С^^ + 1-6,3 0,004-500 C0S8' cos (12 — 8)° "*" "'"" * """ cos (12 — 8)° = 7,85 Мн (785000 кгс). Расчетный наружный диаметр обтюратора определяем по формуле (20.22) ъ-у*,+ иех У О.зо8- + ''75'7У2'-О,з1аж. Принимаем D3 = 320 мм. = -— (0.3083 — 0.3042) 150 = 0,295 Мн (29500 кгс). Величину силы Р4 определяем по формуле (20.20) sin (« + Р) cos рг П ^ cos(p-pr) Ч- + P3-6,3Fff7-tg(p-pr) = _„0sm (20+ 12)° cos 8° ~ 6 cos (12 —8)° + + 0,295 — 6,3.0,004-500 tg (12 — 8)e = = 11,52 Мн (1 152000 кгс). Расчетную высоту обтюратора h' определяем по формуле из табл. 20.34 А' = D3 — D2 0,32 — 0,308 2tgp т х 2tgl2° + 0,004 = 0,032 м. Принимаем h = 32 лш.
ГЛАВА 21 1АНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Из всех I разъемных" неподвижныхt йрочно-плотных соединений, применяемых в химическом^ аппаратострое- нии, наиболнлЮмГраспространение имеют/фланцевые соеди- нения^<Г помощью фланцев присоединяются к аппаратам всевозможные крышки, трубы/соединяются между собой составные корпуса и отдельные части аппаратов, трубопроводы и т. Технология изготовления'фланцев зависит от материала фланца, конструкция его, способа присоединения фланца и давления ор<|яыв аппарате.Щ-Свараой_ЗПпаРа' туре низкого давленюцпри рс ^ 1,6 Мн/м2) фланцы обычно; изготовляются из листового, полосового или фасонного' (уголкового) проката с последующей приваркой их к обе-; чайке, трубе и т. п. В литой аппаратуре^Лланцы выпол< няютея- как-одна-целое с корпусом или другими частями -tsoJU сварной аппаратуре среднего давления (при рс> Е> 1,6 ho<J10 Мн/м*) фланцы изготовляются штамповкой или механической обработкой с последующей приваркой их. В кованой и ковано-сварной аппаратуре высокого давления (при рс > 10 Мн/м2) фланцы выполняются как одно целое с корпусом или частью его либо в виде отдельных колец, присоединяемых к соответствующим узлам или деталей аппарата с помощью резьбы. Кроме указанных в аппаратах (при рс^20 Мн/м2) применяются так называемые свободные фланцы, изготовляемые из листового проката или поковок, в виде свободно надеваемых на трубы или обечайки колец. Чаще всего применяются круглые фланцы. В ряде случаев приходится применять фланцы прямоугольной формы. Наиболее технологичной в изготовлении формой фланцев является круглая форма, к которой следует всегда стремиться,' если эф не идет вразрез с какими-либо особыми требованиями:, предъявляемыми к тому или иному узлу аппарата. Разъемное соединение круглых частей при низком и среднем давлениях целесообразно производить с помощью фланцев — для Т>д. ^ 25 мм, а при высоком давлении — для Dg ^s 10 мм. Для меньших Dy разъемное соединение осуществляется как с помощью фланцев, так и с помощью. резьбовых соединений. Разъемное соединение частей прямоугольной формы производится преимущественно с помощью фланцев, независимо от давления среды. чЛюбое прочно-плотное фланцевое соединение должно быть прочным, герметичным, жестким и доступным для сборки, разборки и осмотра. Основные типы фланцевых соединений, применяемых в химическом аппаратостроении, показаны на рис. 21.1. Типы обтюрации, применяемых во фланцевых соединениях, приведены в табл. 20.1. Собственно фланцы мождо разбить на следующие три принципиально отличных конструктивных вида: цельные, свободные и резьбовые (рис. 21.1). Цельные фланцы (типы / и IV) представляют собой одно целое с соединяемыми частями (приварные, литые, кованые). Этот вид фланцев круглой и прямоугольной формы — самый употребительный в химическом аппаратостроении при низких, средних и отчасти высоких давлениях среды в аппарате. Свободные фланцы (типы // и V) целесообразно применять в соединениях стальных труб, работающих при высоких температурах, в соединениях из цветных металлов и сплавов, особенно, когда необходимо иметь фланцы из более прочного материала чем соединяемые части, в соединениях труб из неметаллических материалов, а также при требовании независимой координации (в плоскости флая» цев") соединяемых частей по отверстиям для болтов или шпилек. Резьбовые фланцы (типы /// и VI), преимущественно круглой формы, применяются главным образом при высоких давлениях. Затяжка фланцевого соединения осуществляется болтами (см. в типах // и VI), сквозными (см в типе ///) или ввертными шпильками (см. в типах /, IV и V). Рис. 21.1. Основные типы фланцевых соединений, применяемых в химическом аппаратостроении. I—1II — наружного исполнения; IV—VI — внутреннего исполнения На рис. 21.2 показан особый вид фланцевого соединения под зажим, отличающийся малой металлоемкостью фланцев. Затяжка таких соединений производится обычными болтами с помощью нормализованных двух траверс 27- и упора на каждый бЪлт. Ука- — занные соединения в основном применяются только на давления до 1,6 Мн/м2. При конструировании химических аппаратов следует применять стандартные и нормализованные фланцы, которые имеются отдельно для арматуры, соединительных частей и трубопроводов на Dy до 800 мм, и для аппаратов на Ъу от 400 мм и выше. В ряде случаев (при четырех болтах во фланце) для £>j,< 100 мм целесообразно применять квадратные фланцы, взаимозаменяемые с круглыми. Конструкция и размеры стальных плоских приварных квадратных фланцевдляр„<2,5'Ми/л12 и Dy^\00 мм установлены ГОСТом 9938—62. Следует иметь в виду, что стандартные и нормализованные фланцы на одни и те же параметры ру, Dy и tc при одинаковых материалах для арматуры имеют большие габариты и металлоемкость, чем для аппаратов. Поэтому, если к штуцерам аппаратов непосредственно не присоединяется арматура для Dy ^ 400 мм, рекомендуется применять менее металлоемкие фланцы аппаратов. Рис. 21.2. Фланцевое соединение под зажим: / — фланец; 2 — траверса; 5 — упор
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 537 Фланцевые соединения /подлежат разработке в тех случаях, когда не представляется возможным применить стандартизованные и нормализованные фланцы из-за отсутствия таковых на требуемые параметры (по форме, материалу, давлению, температуре, размерам, обтюрации и т. д). В остальных случаях следует применять фланцы по ГОСТам и нормалям на соответствующие или ближайшие большие параметры. Разработку нового фланцевого соединения надлежит начинать с выбора типа обтюрации и определения ее размеров (см. гл. 20). Затем определяется последовательно: диаметр болтов (шпилек), их количество и, наконец, размеры элементов фланцев. Допускаемые отклонения в размерах всех типов фланцев: диаметр болтовой окружности Dg ± 0,3 мм — для Dy^500 мм и 1>б ± 0,5 мм —для Dy^> 500 мм; суммарное отклонение расстояний между любыми отверстиями во фланце, измеренными последовательно по хордам между соседними отверстиями, — в пределах ± 1 мм для Dy *5 500 мм и ± 1,5 мм — для Dy > 500 мм; остальные размеры механически обрабатываемых поверхностей — по 7-му классу точности ОСТа 1010 и ГОСТа 2689—54; размеры литых, кованых и штампованных необрабатываемых поверхностей — по 2-му классу точности ГОСТа 1855—55. 21.1 БОЛТЫ (ШПИЛЬКИ) Болты (шпильки) и гайки к ним во фланцевых соединениях должны приниматься по соответствующим стандартам и нормалям, причем выбирать их рекомендуется, как правило, с метрической резьбой (с нормальным или мелким шагом). Диаметр болтов (шпилек) и расстояние между ними во вновь разрабатываемых фланцевых соединениях целесообразно принимать возможно меньшими. Однако диаметр болтов (шпилек) меньше 12, и во всяком случае менее 10 мм, применять не следует, а расстояние между их центрами должно лежать в пределах 2—5 диаметров болта, причем большие из указанных расстояния применяются при малых ру, а меньшие — при высоких ру. Всегда следует стремиться расстояние от наружных размеров уплотнения до осей центров болтов (шпилек) выбирать возможно меньшим. Указанные рекомендации приведут к наиболее рациональной конструкции фланцевого соединения с минимальными габаритами, а следовательно, и наименьшим расходом материала. Для фланцевых соединений, требующих" частой разборки, приведенные рекомендации по уменьшению диаметра болтов и увеличению их количества не всегда являются приемлемыми, поскольку это связано с относительно большим временем, необходимым на сборку и разборку соединения. Несмотря на это, в таких случаях часто представляется целесообразным применять вместо закладных откидные болты, требующие значительно меньше времени на сборку и разборку соединения, и тогда рекомендации по выбору диаметра болтов во фланцевых соединениях остаются в силе. Выбор болтов или шпилек в соединениях низкого и среднего давлений обусловливается в основном конструктивными соображениями. При з?ом применение ввертных шпилек является особенно целесообразным в тех случаях, когда это позволяет сократить расстояние от наружных размеров уплотнения до осей центров шпилек. В соединениях высокого давления применяются исключительно шпильки как ввертные, так и сквозные. Диаметр нена- резанной части шпилек в этих соединениях должен быть равен внутреннему диаметру резьбы в шпильках с нарезанной резьбой и равен среднему диаметру резьбы в шпильках с накатанной резьбой. Болты (шпильки) и гайки во фланцевых соединениях низкого давления могут применяться штампованные, а в соединениях среднего и высокого давлений должны быть чистые точеные. Длину болтов (шпилек) следует принимать из такого расчета, чтобы в собранном фланцевом соединении за пределами гаек выступали концы (см. рис. 21.1): для болтов (шпилек) йб^48 мм с р» 0,25^б'> для болтов (шпилек) de > 48 мм с д» 0,2^6- Форма концов у болтов и шпилек для соединений низкого и среднего давлений, а также высокого давления при Dy << 300 мм — усеченный конус, в соединениях аппаратов высокого давления—см. табл. 21.3. Длина ввертываемой части ввертных шпилек в соединениях низкого и среднего давлений установлена соответствующими ГОСТами на шпильки, а в соединениях высокого давления указанную длину рекомендуется принимать не менее l,5dg. Гайки к болтам (шпилькам) в соединениях низкого и среднего давлений обычно применяются нормальные шестигранные с двумя фасками по соответствующим ГОСТам, а в соединениях, подлежащих частой сборке и разборке, — аналогичные, но высокие. Высоту гаек к шпилькам в соединениях высокого давления рекомендуется принимать не менее de-' К шпилькам и гайкам для соединений высокого давления наряду с конструктивными особенностями предъявляются повышенные требования в части качества изготовления, чистоты обработки и пр. Данные по выбору материала болтов (шпилек) и гаек помещены в первом разделе. При этом прочность материала болтов (шпилек), как правило, должна быть выше прочности сопрягаемых с ними гаек, а твердость первых — не менее чем на 20 ед. НВ больше вторых. Выбор материала болтов (шпилек) и гаек к ним в соединениях, работающих при высоких, низких или переменных температурах, необходимо согласовать с материалом фланцев по коэффициентам температурного удлинения. В частности, в соединениях, работающих при високих температурах, указанные коэффициенты для материала болтов целесообразно иметь несколько ниже, чем таковые у затягиваемых этими болтами фланцев, а в соединениях, работающих при низких температурах, — наоборот, что приводит к увеличению затяга фланцевых соединений в. рабочих условиях и, следовательно, — к повышению надежности их уплотнения. В табл. 21.1 приведены диаметры резьбы болтов (шпилек), имеющих применение во фланцевых соединениях химических аппаратов, а также некоторые другие данные по болтам, требующиеся при расчетах. В табл. 21.2 приведены рекомендуемые расстояния между центрами болтов (шпилек) t, диаметры отверстий под них d, а также минимальные расстояния /min от цилиндрической стенки или горловины фланца до центров болтов или закладных шпилек и радиусы перехода R от цилиндрической или конической части фланца в плоскую. В табл. 21.3 приведены конструктивные размеры шпилек и гаек для фланцевых соединений аппаратов высокого давления. Расчет болтов (шпилек) производится следующим образом Основной исходной величиной при расчете и конструировании прочно-плотного фланцевого соединения является расчетное растягивающее усилие в болтах (шпильках) Рб. Величина Р6 в значительной степени зависит от вида соединения (без самоуплотнения или с самоуплотнением),
Диаметры резьбы болтов (шпилек) dg, внутренние диаметры резьбы d\ и площади поперечного сечения их Fq (в соответствии с ГОСТом 9150—59) Табгица 21 1 по внутреннему диаметру резьбы Резьбы с ьормальным шагом Резьбы с мелким шагом &б <к F6-W de d, Fe-Ю йб d± F6 Ю de d1 F6-10 йб dr Fe-Ю d6 <k F6 10 MM 4, .И2 MM 4 M2 MM 4, мг MM , M MM 4, M1 MM 4, M2 M10X1.5 8,051 0,509 M42X4,5 36,155 10,25 M100X6 92,206 66,7 M10X1 8,701 0,594 M42X3 38,103 11,4 M100X4 94,804 70,5 M12X1,75 9,727 0,744 M48X5 41,505 13,50 M110X6 102,21 82,2 M12X1.25 10,377 0,845 M48X3 44,103 15,3 M110X4 104,8 86,0 M14X2 11,402 1,02 M56X5.5 48,855 18,75 M120X6 112,21 99,0 M14X1.5 12,051 1,14 M56X4 50,804 20,3 M120X4 114,8 104 M16X2 13,402 1,41 M64X4 56,206 24,8 M130X6 122,21 117 M16X1.5 14,051 1,55 M64X4 58,804 27,2 M130X4 124,8 122 M18X2.5 14,753 1,71 M68X 6 60,206 28,5 M140X6 132,21 138 M18X1.5 16,051 2,02 M68X4 62,804 31,0 M140X4 134,8 142 M20X2.5 16,753 2,20 M72X6 64,206 32,3 M150X6 142,21 159 M20X1.5 18,051 2,56 M72X4 66,804 35,0 M150X4 144,8 165 M22X2.5 18,753 2,76 M76X6 68,206 36,5 M160X6 152,21 182 M22X1.5 20,051 3,16 M76X4 70,804 39,3 M160X4 154; 8 188 M24X3 20,103 3,17 M80X6 72,206 40,9 M170X6 162,21 207 M24X2 21,402 3,60 M80X4 74,804 44,0 M170X4 164,8 214 M27X3 23,103 4,19 M85X 6 77,206 46,8 M180X6 172,21 234 M27X2 24,402 4,67 M85X4 79,804 50,0 M180X4 174,8 240 M30X3.5 25,454 5,09 M90X6 82,206 53,0 M190X6 182,21 261 M30X2 27,402 5,89 M90X4 84,804 56,4 M190X4 184,8 268 M36X4 30,804 7,45 M95X6 87,206 59,6 M200X6 192,21 290 M36X3 32,103 8,10 M95X4 89,804 63,4 M200X4 194,8 298
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 53 Таблица 21.2 "в 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 36 t 32—50 38—60 42—70 44—75 54—85 57—90 63—95 70—100 80—110 d I 12 14 16 18 21 23 25 27 30 34 41 Рекомендуемые значения t, d, I 'mm ! 15 17 21 22 26 28 29 32 35 41 46 "max 5 6 8 10 11 14 d6 | 42 48 56 64 68 72 76 80 85 90 95 ' i и R (i d MM 90—120 102—130 118—140 136—150 143—160 150—170 158—180 165—190 170—200 180—210 190—220 48 54 62 70 74 78 82 86 92 97 102 то рис. Vin 53 58 66 75 79 83 87 91 96 102 108 21.4, p 1 "max | 15 17 20 23 25 27 21.17, 21.21) d6 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 ' 1 200—230 220—250 240—275 260—290 280—310 300—330 320—350 340—370 360—390 380—410 400—430 d 108 118 128 138 148 160 170 180 190 200 210 ' mm 1 114 125 135 145 155 165 175 185 195 205 215 "max 30 35 Таблица 21.3 Конструктивные размеры шпилек и гаек для фланцевых соединений в аппаратах высокого давления [163] ^ «1 -J h ^ ■S Pi /jT и> "в 64 68 72 76 80 85 90 95 100 ПО Пр шего це/ 2. 3. чтобы в 1,5 шаго 4. < h h 115 125 135 140 145 155 160 170 175 190 95 105 ПО 115 120 130 135 145 150 165 имечания: Диаметр шейки шпиль ого числа Диаметр це }лина наре :обранном с в резьбы. Эбщая длиь [в мм). нтрального занной час .оединенин а шпильки h fti S D d6 мм 82 88 94 100 104 ПО 116 122 126 138 75 80 85 90 95 100 105 ПО 115 125 95 100 105 ПО 115 130 145 155 90 95 100 105 ПО 125 135 145 120 130 140 150 160 170 180 190 200 <и dm « dt (внутренний диаметр резьбы) с отверст ги шпил за пред L опре ия d п ьки 1 ( :ламн г: деляетс эннимае под гай 1ЙКИ OC1 ч в зави тся: дл! ку) выб авалось симости i dg < 85 мм ирается из к резьбы: под от paSMepoi h U | Л 1 fti I 5 205 225 240 255 270 285 300 315 330 180 195 210 225 240 255 270 285 300 154 176 192 204 230 242 258 270 280 140 160 175 185 210 220 235 245 255 175 185 200 210 230 245 260 275 290 округлением до ближайшего большего или л d = 12 м онструктив гайкой не i сопрягаем «; для dg > ных сообра менее 0,25d ых частей с * 85 мм жений, б, а на; шанцев d = 18 исходя 1 гайкой ого сое,а мм. из услс — не к инения D 165 175 190 195 215 230 245 260 275 «ень- вия, (еяее
540 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ типа обтюрации (см. гл. 20), а также от ряда других факторов. Для круглого наружного и внутреннего фланцевого соединения при р < 10 Мн/м2 без самоуплотнения расчетное растягивающее усилие в болтах Рб1 и р'^ в Мн (кгс) определяется по формулам ОН 26 „п , м 66: при затяжке соединения 61 <*Ре + Рп +■ 02-14 D„ которое должно быть не менее Р'т = 0,5nDnb3q; при рабочих условиях AM Рв2 = Рс + Рп + Dn (21.1) (21.2) (21.3) Для соединений с самоуплотнением, когда давление среды не воспринимается болтами (шпильками), расчетное растягивающее усилие в болтах рекомендуется определять по формуле Р'б>Р'п- (21-6) Определение диаметра и количества болтов в круглых наружных фланцевых соединениях аппаратов для Ds ^ 01-17 400 мм и р^6,4 Мн/м2 по ОН 26- ■ 66 произ- 02-14 водится в зависимости от диаметра болтовой окружности и конструктивного диаметра горловины фланца следующим образом. Расчетный диаметр болтовой окружности D6 в ж определяется по формуле * <pD°e'm, (21.7) D. где Р? — расчетная сила от давления среды в Мн(кгс); где Z), — внутренний диаметр фланца, обычно равный внутреннему диаметру аппарата в м; Ф — коэффициент, величина которого выбирается в зависимости от р: при р ^ 1,6 Мн/м2 ср = 1,11; при р> 1,6 до 2,5 Мн/м2 ф= 1,125; при р>2,5 до 4,0 Мн/м2 ф= 1,17; при р>4,0 до 6,4 Мн/м2 ф= 1,21. Рп — расчетная сила осевого сжатия уплотняемых поверхностей в рабочих условиях, необходимая для обеспечения герметичности (определяется в зависимости от типа обтюрации, см. в гл. 20) в Мн (кгс); Ми — изгибающий момент от действия внешних нагрузок (при укреплении на фланцах частей аппарата, ветровой нагрузки, воспринимаемой фланцевым соединением и др.) в Мн-м (кгс-см); Dn — средний диаметр уплотнения (см. в гл. 20) в м (см); а — константа жесткости соединения: при плоской резиновой прокладке а = 0,8; при плоской прокладке неметаллической, металлической и неметаллической в металлической оболочке а =?= = 1,45; при металлической прокладке овального и восьмиугольного сечения а = 1,1; q — см. табл. 20.28. Расчетная сила от давления среды в круглых фланцевых соединениях Рс в Мн (кгс) определяется по формуле Расчетный диаметр болтовой окружности D6, определенный по формуле (21.7), округляется до ближайшего большего или меньшего размер a Dg, оканчивающегося на 5 или 0 (в мм). Расчетный диаметр болтов d6 в м (см) определяется по формуле .. _ D6-Ds -0,006(0,6), (21.8) p>^-dIp, (21.4) где р — расчетное давление в Мн/м2 (кгс/см2). Для круглого фланцевого соединения при р ^ > 10 Мн/м2 без самоуплотнения расчетное растягивающее усилие в болтах (шпильках) при затяжке соединения Рб1 и в рабочих условиях Р'б2 считается одинаковым и определяется по формуле (21.3). Для прямоугольного фланцевого соединения без самоуплотнения расчетное растягивающее усилие в болтах рекомендуется определять по формулам (21.1)—(21.3). При этом в (21.2) вместо nDn подставляется средняя длина уплотнения Ln, а в (21.1) и (21.3) вместо Dn — соответствующий размер прямоугольника (Ln или Вп). Расчетная сила от давления среды в прямоугольных наружных соединениях Рс в Мн (кгс) определяется по формуле P'c=\,5LnBnp, (21.5) где Ln и Вп — средние продольный и поперечный размеры уплотнения в м (см); 1,5 — коэффициент запаса, учитывающий неравномерную нагрузку на болты. ши * Следует учитывать только при —=—> 0,15Р . где £>г — конструктивный диаметр горловины фланца. Для плоских фланцев (без горловины) Ъг принимается равным наружному диаметру сварного шва в м (см). Расчетный диаметр болтов ds, определенный по формуле (21.8), округляется в меньшую сторону до ближайшего стандартного размера по табл. 21.1. При этом согласно ОН 26 " 66 йб<_20мм принимать не рекомендуется. Расчетное количество болтов г' определяется по трем формулам исходя из: затяжки соединения 61 rr20F °дьб рабочих условий 62 oiF, (21.9) (21.10) а'б * Формула обобщена из графиков 3 — 6 ^ОН 26 , 66у, а значения коэффициента ф приведены в соответствии с размерностью DB nj>g в м.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 541 рекомендуемого расстояния между центрами болтов г': / (21.11) где Рб1 и Рб2 —• расчетные растягивающие усилия в болтах, определенные соответственно по формулам (21.1)—(21.3) в Мн (кгс); Oq и (Tj — допускаемые напряжения на растяжение в болтах соответственно при 20° С и рабочей температуре болта tg в Мн/м2 (кгс/см2); fg—площадь поперечного сечения выбранного болта по внутреннему диаметру резьбы принимается по табл. 21.1 в м2 (см2); t — расстояние между центрами болтов, которое рекомендуется иметь в соответствии с табл. 21.4 в м (см). Таблица 21.4 Относительные расстояния между центрами болтов tide B0 фланцевом соединении аппаратов ру, Мн/м* До 0,3 0,6 1.0 1,6 2.5 4,0 6,4 ЧЧ 4,3—5 3,8-4,6 3,5-4,2 3,0—3,8 2,7—3,5 2,3-3,0 2,1-2,8 Количество болтов г принимается наибольшим из (21.9)—(21.11) с округлением его до ближайшего большего числа кратного четырем. При температуре среды в аппарате ^С>300°С количество болтов z для неизолированных фланцев должно удовлетворять условию 1 *e(gfr-0,95<4) £*" «* г',' (21.12) где ai и а£ — коэффициенты линейного расширения для материалов фланца и болтов при расчетной температуре в 1/°С; £< — модуль упругости материала болта (шпильки) при расчетной температуре в Мн/м2 (кгс/см2). В соединениях, работающих при температуре выше окружающей среды, расчетная температура болтов (шпилек) принимается по табл. 21.5 в зависимости от вида фланцевого соединения и конструкции болтов (шпилек) [701. Допускаемое напряжение на растяжение в болтах (шпильках) определяется по формуле Таблица 21.5 Расчетная температура болтов (шпилек) tg в соединениях, работающих при температуре выше окружающей среды [70] Конструкция болтов (шпилек) и вид фланцевого соединения Для ввертных болтов (шпилек) в соединении с цельными фланцами или с цельным фланцем и крышкой Для сквозных шпилек (болтов) в соединении с цельными фланцами или с цельным фланцем и крышкой. Для ввертных шпилек в соединении цельного фланца или крышки со свободным или резьбовым фланцем Для сквозных шпилек (болтов) в соединении цельных фланцев или крышки со свободным или резьбовым фланцем. Для ввертных шпилек в соединении свободных или резьбовых фланцев. Для сквозных шпилек (болтов) в соединении свободных или резьбовых фланцев t6, °С 0,97*с 0,95гс 0,93^ Примечание. tc — температура среды в аппарате в "С. где пт- аа = -Х, (21.13) Г if запас прочности. Принимается при наличии контроля затяжки пт = 2, при отсутствии указанного контроля пт = 2,25. Допускаемые напряжения на растяжение в болтах из наиболее употребительных материалов в зависимости от расчетной температуры болтов можно определять по графикам рис. 21.3, построенным по табличным данным ОН26-оОТ66- При заранее известном среднем диаметре уплотнения £>л и условии, соответствующем й'б > 24 мм [100], р' — >0,0192О„ + ^2Ю-*,* (21.14) ад расчетный диаметр болтов d6 в м (см) в соединении рекомендуется определять по формуле d'6 = 0,25 ■Di-D, (21.15) где Рб — расчетное растягивающее усилие в болтах (шпильках). Принимается наибольшее значение из (21.1)—(21.3) в Мн(кгс); Dn — средний диаметр уплотнения в м (см); а$ — допускаемое напряжение на растяжение материала болтов при расчетной температуре в Мн/м2 (кгс/см2). * z' — по формуле (21.10). • В общепринятой системе единиц правая часть уравнения (неравенства) имеет вид 1,92Г>„ + 9,2.
542 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Расчетный диаметр болтов d5, определенный по формуле (21.15), округляется до ближайшего стандартного размера d. по табл. 21.1: большего — при dg^36-«jM; меньшего — при d6> 36 мм. В тех случаях, когда условие (21.14) не выдержано, т. е. при условии < 0,0192 + 9,2- Ю-4*, (21.16) выбор болтов (шпилек) рекомендуется производить согласно табл. 21.6. 230 220 210 200 ISO 180 ПО 160 150 Щ 130 12Р НО 100 90 """■>■». *" "X - т- ^t 4 X \Х X4t ij ^£. i_ 1 '•-. 5'\ ~~-^j°~^ X ±_zn -^зг -' ^X 2 ■5--S -r- 'V x - it x __L, .. _ .. . . 100 200 100 Ш 500 СО Рис. 21.3. Допускаемые напряжения на растяжение в стальных болтах диаметром rfg >. 20 мм: 1 — для марки 35; 2 — для марок IXI8H10T и Х17НЗМ2Т; 5 — для марки 4Х14НМВ2М; 4 — для марок 3SX, 38ХА, 4Х18Н8Г8НФБ (до 350° С); 5 — для марок 25Х2МФА и 2Х12ВМБФР (со специальной термообработкой до ав = = 900 Мн/м') В обоих случаях расчетное количество шпилек следует определять по формуле р'б *' = -/^V> (21Л7) где К — коэффициент, учитывающий снижение допускаемого напряжения в болтах диаметром &6<L <С 24 мм на кручение при их затяжке. (Значения К см. в табл. 21.6.) Значение остальных величин см. выше. Расчетное количество шпилек во фланцевых соединениях аппаратов высокого давления определяется по формуле Z' = odiF6Z6J85d>y <21Л8> где К. — коэффициент, учитывающий влияние крутящего момента при затяжке шпилек. При обтюрации типа XIV (см. табл. 20.1) К. = 1, при обтюрации типа /// и IV К = 1,2; d — диаметр центрального отверстия в шпильке (см. табл. 21.3) в м (см). * В общепринятой системе единиц правая часть уравнения (неравенства) имеет вид Таблица 21.6 Выбор диаметра болтов (шпилек) в круглых наружных фланцевых соединениях при условии (21.16) [100] (0,0192£>л + 9,2-10-4)*: —£ | 1 ДО 1,23 >1,23 до 1,52 > 1,52 » 1,95 > 1,95 » 2,55 >2,55 » 3,55 >3,55 » 5,2 >5,2 » 8,3 > 1,23 до 2,55 > 2,55 до 5,2 >5,2 > 8,3 П1р и м е ч а тельные диаметры dfi, мм 24 22 20 18 16 14 12 10 К** 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 н и е. В рамках указаны предпочти- болтов и условия их выбора. * В общепринятой системе единиц выражение в скобках — l,92Dn + 9,2. ** Коэффициент, учитывающий дополнительные напряжения в болтах диаметром менее 24 мм на кручение при их затяжке [70]. Значение остальных величин см. выше. Окончательное фактическое количество болтов или шпилек г в соединении, расчетное количество которых zr определялось поформулам (21.17) или (21.18), принимается равным ближайшему большему числу кратному четырем. Аналогично предыдущему при заранее известных среднем диаметре уплотнения Dn в круглых внутренних фланцевых соединениях или средних размерах уплотнения L„ и Вп—в прямоугольных наружных и внутренних фланцевых соединениях получены приведенные ниже формулы и условия их применения для определения рационального диаметра болтов (шпилек) в этих соединениях, а также даны рекомендации по выбору рационального диаметра болтов при невыполнении указанных условий. Для круглых внутренних фланцевых соединений при условии р'б — >0,0192D„—9,2-10-** (21.19) ад расчетный диаметр болтов (шпилек) d6 в м (см) рекомендуется определять по формуле 4 = 0,25 (d„-]/d2„-10^-). (21.20) В тех случаях, когда условие (21.19) не выдержано, т. е. при условии ■<0,0192£>„— 9,2-10- 4 * (21.21) выбор болтов производится по табл. 21.7. • В общепринятой системе единиц правая часть уравнения (неравенства) имеет вид 1,92 Dn — 9,2.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 543 Таблица 21.7 Выбор диаметра болтов (шпилек) в круглых внутренних фланцевых соединениях при условии (21.21) (0,0192D„ — 9,2-1(Г4)* :• °д >1 ДО 1,23 >1,23 » 2,55 >2,55 » 5,2 >5,2 24 20 16 12 * В общепринятой системе единиц выражение Для прямоугольных наружных фланцевых соединений при условии Оа ■ > 0,01 (£„ + Вп) -т- 15.Ы0-4 *, (21.22) расчетный диаметр болтов (шпилек) d6 в м (см) рекомендуется определять по формуле й'б = 0,084 [ "J/ (U + Вп? + 56 -£- - (1„ + Вп) (21.23) В тех случаях, когда условие (21.22) не выдержано, т. е. при условии °д < 0,01 (!.„ + £„)+15,1-ИГ4, (21.24) выбор болтов производится по табл. 21.8. Для прямоугольных внутренних фланцевых соединений при условии —-"-.0,01 (Ln + Bn) — 15,1-Ю-4 (21.25) °д расчетный диаметр болтов (шпилек) dg в м (см) рекомендуется определять по формуле d'6 = 0,084 (Ln + Вп) - 1/ (U + Вп)2 + 56 —- (21.26) В тех случаях, когда условие (21.25) не выдержано, т. е. при условии -£■ < 0,01 (!„ + £„)- 15,1 -Ю"4, (21.27) ад выбор болтов производится по табл. 21.8. * В общепринятой системе единиц правая часть уравнения (неравенства) имеет вид (Ln -\- Вп) -)- 15,1. Таблица 21.8 Выбор диаметра болтов (шпилек) в прямоугольных наружных и внутренних фланцевых соединениях при условии (21.27) Для наружных соединений [0,01 (£„+£„)+15,1 ■ Ю-4]*: ~^- Для внутренних соединений [0,01 (1„+Вл)_15,1.10-4]*: — >1 До 1,23 >1,23 » 2,55 >2,55 » 5,2 >5,2 • В общепринятой системе един в квадратных скобках tLn + Вп) + 15,1 - 15,1. d(j, мм 24 20 16 12 лц выражения и (Ln + Вп) — Расчетный диаметр болтов d'6, определенный по формулам (21.20), (21.23) и (21.26), округляется до ближайшего стандартного размера так же, как и при определении d'6 по (21.15). Во всех перечисленных случаях расчетное количество болтов (шпилек) г' определяется по формуле (21.17), в которой значение коэффициента К. принимается по табл. 21.6 (при dg > 24 мм Д = 1), а фактическое количество их г принимается равным ближайшему числу кратному четырем. В любом случае расстояние между центрами болтов не должно превышать tdg- Применение формул (21.14)—(21.16) и (21.19)—(21.27), а также табл. 21.6-—21.8 для определения диаметра болтов (шпилек) во фланцевых соединениях позволяет конструировать их с минимальными габаритами и наименьшей металлоемкостью. Размещение болтов (шпилек) во фланцевых соединениях производится на равном расстоянии друг от друга. При этом в вертикальных круглых фланцах располагать болты (шпильки) по вертикальным и горизонтальным осям их не рекомендуется. Расчетный диаметр болтовой окружности D6 (в круглых фланцах) и расчетные расстояния между крайними осями болтов в продольном и поперечном направлениях L6 и Вб (в прямоугольных фланцах) в м (см) рекомендуется определять: для круглых наружных фланцевых соединений с цельными и резьбовыми фланцами со сквозными болтами или шпильками (см. рис. 21.1, типы / — верх и ///) по формуле D6 = D + 2d6 +0,015 (1,5); (21.28) для тех же соединении, но с ввертными шпильками (см. рис. 21.1, тип / — низ) — по формуле D6 = DnH + \,M6; (21.29)
544 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ для круглых наружных фланцевых соединений со свободными фланцами (см. рис 21.1, тип //) —большее значение из (21.28) и формулы D'6^D2 + d6; (21.30) для круглых внутренних фланцевых соединений (см. рис. 21.1, типы IV и V) — по формуле D'6=Dne-\,6d6; (21.31) для круглых внутренних фланцевых соединений (см. рис. 21.1, тип VI) Dg равен среднему диаметру обтюратора; для прямоугольных наружных фланцевых соединений со сквозными болтами или шпильками (см. рис. 21.1, тип / — верх) — по формуле (21.28), в которой вместо D6 и D подставляется соответственно L6 и L и В6 и В; для прямоугольных внутренних фланцевых соединений (см. рис. 21.1, тип IV) — по формуле (21.31), в которой вместо D6 и Dпе подставляются соответственно Lg и Lne и В'б и Впв, где D — наружный диаметр горловины фланца, обечайки или трубы в м (см); Dm и Dne — наружный и внутренний диаметры уплотнения в м (см); Lne и Bra — внутренние размеры уплотнения в прямоугольных соединениях в м (см); D2 — наружный диаметр бурта в соединениях со свободными фланцами в м (см). Определенные по формулам (21.28)—(21.30) значения D6, L6 и Вб округляются до ближайших больших, а по формуле (21.31)—до ближайших меньших размеров Dg, Lg и Вб, оканчивающихся на 5 и 0 (в мм). Пример 21.1. Определить расчетное растягивающее усилие в болтах, диаметр и число их, а также размещение во фланце по рис. 21.4 тип / для присоединения крышки с обтюрацией, рассчитанной в примере 20.1, по следующим данным: фланец цельный прямоугольный плоский приварной; L X В = 0,624 X 0,424 ж2; Ми = 0; материал болтов — сталь марки Ст.5 (а20 = 280 Мн/ж2)_ Из примера 20.1 имеем: Ln X В„ = 0,62 X 0,42 ж2; Lnn X Впн= 0,64 X 0,44 л*2; L„c = 2,08 ж; Ь3= 0,017 м; Р'п = 0,00354 Мн (354 кгс); р = 0,1 Мн/м2 (1 кгс/см2). Расчетную силу от давления среды в аппарате определяем по формуле (21.5) Р'с = l,5L„B„p = 1,5 0,62 0,42 0,1 = 0,039 Мн (3900 кгс). Расчетное растягивающее усилие в болтах (при константе жесткости соединения а = 0,8 и Ми = 0) при затяжке соединения определяем по формуле (21.1) Р'б\ = аР'с + К = 0,8-0,039 + 0,00354 = = 0,0347 Мн (3470 кгс). Проверим минимальное значение растягивающего усилия в болтах (при q= l,b Мн/м2 для резины — см. табл. 20.28) по формуле (21.2) Р'б1 = Q,5Lnfy = 0,5.2,08.0,017.1,5 = = 0,0265 Мн < 0,0347 Мн. Расчетное растягивающее усилие в болтах при рабочих условиях определяем по формуле (21.3) р'б2 = К + Р'п= °.°39 + 0,00354 = = 0,0425 Мн (4250 кгс). Допускаемое напряжение на растяжение в болтах при пт= 2,25 определяем по формуле (21.13) °"» 280 о-а = —*- = -~^ = 124 Мн/м2 (1240 кгс/см2). Определим отношение 0,0425 124 = 0,000343. Определим значение величины 0,01 (Ln+ Вп)+ 15.1-10~4 = = 0,01 (0,62+ 0,42)+ 15,Ы0-4= 0,01191. Поскольку 0,000343 < 0,01191, имеет место условие (21.24), диаметр болтов выбираем по табл. 21.7: для отношения г^т—= 34,8 > 5,2 dg = 12 мм. Выбираем по табл. 21.1 болты М12 X 1,75 мм, Fg = = 0,744-10"* ж2. Для этих болтов (по табл. 21.6) К = 0,4. Расчетное количество болтов определяем по формуле (21.17) г' = 0,0425 11.5. KodF6 0,4-124-0,744-10"4 Расчетное расстояние между крайними осями болтов в продольном и поперечном направлениях определяем по формуле (21.28): Ь'б = LH + 2d6 + 0,015 = 0,624 + 2-0,012 + 0,015 = = 0,663 м; В'б = Вн + Ы6 + °'015 = °-424 + 2-0,012 + 0,015 = = 0,463 м. Принимаем Lg = 664 мм и Вд = 464 мм. Расчетное количество болтов, исходя из максимального шага между их центрами 5dg, , 2 (L6 + Вб) 2 (0,664 + 0,464) г bdg 5-0,012 37,6. Принимаем г = 38. Пример 21.2. Определить расчетное растягивающее усилие в болтах, диаметр и число их, а также диаметр болтовой окружности для наружного фланцевого соединения с обтюрацией, рассчитанной в примере 20.2, по следующим данным: фланцы цельные приварные с конической горловиной толщиной стенки sa = 37,5 мм; Ми= 0; материал болтов — сталь марки Х18Н10Т. Из примера 20.2 имеем: De= 1,0 ж; Dn= 1,097 ж; р = 3 Мн/м2 (30 кгс/см2); Р'п = 0,439 Мн (43 900 кгс); Ьэ = 0,017 л*. Расчетную силу от давления среды в аппарате определяем по формуле (21.4) -TDnP = 1,097s-3 = 2,825 Мн (282 500 кгс). Расчетное растягивающее усилие в болтах (при константе жесткости соединения а = 1,45 и Ми =0) — при затяжке соединения определяем по формуле (21.1) Р'б\ = аР'е + Р'п = 1.45-2,825 + 0,439 = = 4,539 М« (453 900 кгс).
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 545 Проверим минимальное значение растягивающего усилия в болтах (при q = 20 Мн/м2 для паронита — см. табл. 20.28) по формуле (21.2) Р'б1 = Q,5nDnbaq = 0,5п1,097-0,017-20 = = 0,585 Мн < 4,539 Мн. Расчетное растягивающее усилие в болтах при рабочих условиях определяем по формуле (21.3) рб2 = ^ + ^ = 2,825 + 0,439 = = 3,264 Мн (326400 кгс). Допускаемое напряжение на растяжение в болтах определяем по графику рис. 21.3 ад = ПО Мн/м2 iU00 кгс/см2). Расчетный диаметр болтовой окружности при коэффициенте ф = 1,17 (для р > 2,5 до 4,0 Мн/м2) определяем по формуле (21.7) D'6= <pD°e-m= 1,17-1,0°-933= 1,17 м. Диаметр горловины фланца Da= £>„+ 2s3= 1,0+ 2-0,0375= 1,075 л. Расчетный диаметр болтов определяем по формуле (21.8) ^^-0,006 = d6 = 1,17— 1,075 — 0,006 = 0,0415 м. Выбираем по табл. 21.1 болты М42 X 4,5 мм, Рл = = 10,25- 10_*Л13. Определим расчетное количество болтов: исходя из затяжки соединения — по формуле (21.9) 4,539 в®рб ПО-10,25-10-* : 40,2/ исходя из рабочих условий — по формуле (21.10) 62 Фб 3,264 11U 10,25-10-* 29; исходя из рекомендуемого максимального расстояния между центрами болтов — для ближайшего большего р = = 4 Мн/м2 (по табл. 21.4 t ^3dg) — по формуле (21.11) яРб _ л-1Д7 Ы6 3-0,042 = 29,2. Принимаем максимальное количество болтов из условия затяжки соединения z = 40. Произведем определение указанных величин по рекомендованной выше другой методике. Определим отношение 4,539 ПО = 0,0412. Определим значение величины 0,0192Dn + 9,2-10"* = 0,0192-1,097 + 9,2-10"* = = 0,02212. 85 А. А. Лащинский н А. Р. Толчинский Поскольку 0,0412 ]> 0,02212, то имеет место условие (21.14) и, следовательно, расчетный диаметр болтов определяем по формуле (21.15) ^ = 0.25 (j/ 10^- + D2„-D„) = = 0,25 V ю 4,539 , 110 "г 1,0972— 1,097 =0,0433 м, т. е. диаметр болтов по обеим методикам получен практически один и тот же. Окончательно выбираем болты по табл. 21.1 М42 X X Ъмм, Fe= 11,4-10"* ж2. Расчетное количество болтов, исходя из их затяжки, определяем по формуле (21.9) «--^g—.^fff.^ =36,15. ,20 'Рб 110-11,4-10" Принимаем z = 36. Расчетный диаметр болтовой окружности определяем по формуле (21.28) D'6 = D + 2d6 + 0,015 = 1,075 + 9-0,042 + 0,015 = = 1,172 м. Окончательно принимаем Dg = 1170 мм. Проверим величину шага между центрами болтов nDs _ я-1,17 t =■ 36 = 0,102 м или 2,43d6. Пример 21.3. Определить расчетное растягивающее усилие в шпильках, диаметр и количество их, а также диаметр болтовой окружности для наружного фланцевого соединения с обтюрацией, рассчитанной в примере 20.4, по следующим данным: фланцы резьбовые, толщина стенки обечайки s= 30мм; Ми= 0; материал шпилек — сталь (аа= 230 Мн/м2). Из примера 20.4 имеем: De = 0,3 м; DK = 0,317 ж; р = 25 Мн/м2 (250 кгс/см2); Р'п = 0,523 Мн. Расчетную силу от давления среды в аппарате определяем по формуле (21.4) P'e="j-D\p=-^- 0,3172-25 = 1,97 Мн (197000 кгс). Расчетное растягивающее усилие в шпильках при затяжке их и в рабочих условиях (при Ми = 0) определяем по формуле (21.3) Р'б=Р'с + Р'п*= 1,97 + 0,523 = 2,493 Мн (249300 кгс). Определим отношение Р'б 2,493 аД в 130 : 0,01085. Определим значение величины 0,0192D„ + 9,2- Ю-* = 0,0192- 0,317 + + 9,2.10"*= 0,00701. Поскольку 0,01085 > 0,00701, то имеет место условие (21.14). Расчетный диаметр шпилек определяем по формуле (21.15) ^ = 0,25 (у io^l + D2n-D„) = V10 "W"+ 0,Э172 ~ °'317) = °'' = 0,25 0355 м.
646 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Выбираем по табл. 21.1 шпильки МЗбХ4жж, Fg = = 7,45- Ю-* м. Расчетное количество шпилек определяем по формуле (21.17) 2,493 KadFf 1-230-7,45-10 Т = 14,55. Принимаем г = 16. Расчетный диаметр болтовой окружности определяем по формуле (21.28) D'6 = D + 2d6 + 0,015 = (0,3 + 2.0,03) + 2-0,036 + + 0,015 = 0,447 ж. Принимаем Dg = 450 мм. Проверим величину шага между центр ами'шпилек jiDg я0,45 t 16 = 0,0885 м, или 2,454>. Пример 21.4. Определить расчетное растягивающее усилие в шпильках, диаметр и количество их, а также оиаметр болтовой окружности для наружного фланцевого соединения труб с обтюрацией, рассчитанной в примере 20.6, по следующим данным: фланцы свободные на бурте с конической горловиной; толщина стенки трубы s = = 16 мм, толщина горловины в месте стыка с буртом sa = = 24 мм, а диаметр бурта D2 = 0,31 м (см. пример 21.7); материал шпилек—специальная сталь (о^ = 300 Мя/ж2); Ми= 0. Из примера 20.6 имеем: De = 0,2 ж; р= 20 Мн/м2; Dn = DK= 0,223 ж; Р'„ = 0,218 Мн. Расчетную силу от давления среды в аппарате определяем по формуле (21.4) Р'е = -5- D\p = -—■ 0,223а• 20 = 0,78 Мн (78 000 кгс). Расчетное растягивающее усилие в шпильках при затяжке соединения и в рабочих условиях определяем по формуле (21.3) Р'б = Р'с + Р'п = 0,78 + 0,218 = 0,998 Мн (99 800 кгс). Определим отношение о» = 0,00333. 0,998 300 Определим значение величины 0,0192D„+9,2-10-4 = ■= 0,0192-0,223 + 9,2-10"* = 0,0052. Поскольку 0,00333 < 0,0052, то имеет место условие (21.16), и поэтому выбор шпилек производим по табл. 21.6: 0,0052 , сс . „п „ для отношения . ХПооЧ = 1,56 — a<j = 20 мм д = = 0,8. Принимаем шпильки М20 X 2,5, Fg — 2,2-10"* жа. Расчетное количество шпилек определяем по формуле (21.17) Расчетный диаметр болтовой окружности определяем по двум формулам (21.28) и (21.30): D'6 = D + 2d6 + 0,015 = (0,2 + 2-0,024) +2-0.02 + + 0,015 = 0,303 ж; d'6 = D2 + d6 = 0,31 + 0,02 = 0,33 ж. Принимаем большее значение Dg = 330 мм- Проверим величину шага между центрами шпилек яРб я0,33 t: 20 : 0,0519 ж или 2,59<f6. 21.2. ЦЕЛЬНЫЕ ФЛАНЦЫ Основные типовые конструкции цельных фланцев, применяемых в химическом аппаратостроении, показаны на рис. 21.4. Рис. 21.4. Основные типовые конструкции цельных фланцев, применяемых в химическом аппаратостроении; / — приварные VD-*<* при рс < 2,5 Мн/м' и'/в < 350° С; // — кованые при , /// — приварные при р, > 2.5 Мн/м1 и при р. < 2,5 Мн/м', V4>* iv- 0,998 "~ KodFt 0,8-300-2,2-Ю Принимаем г = 20. -, = 18.9. если tc > 350" С, и кованые при с ввертными шпильками; V — литые; VI — приварные при ре < 1,6 Мн/м1 и /с<350вС; V// — приварные прн рс > > 1,6 Мн/мг при te > 350° С, кованые и литые В табл. 21.9—21.17 приведены основные данные о стандартизованных и нормализованных цельных фланцах. Материал цельных фланцев обычно соответствует материалу соединяемых частей. В соединениях, работающих при высокой, низкой или переменной в процессе эксплуатации температуре, коэффициент линейного расширения материала фланцев и болтов (шпилек) должен быть одинаковым. Расчетная температура цельных фланцев принимается равной температуре среды в аппарате.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ № Таблица 21.9 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов из черных металлов, цельные (по ГОСТам 1235—67, 1255—67, 12821—67, 12830-67) Тип 1 Тип 2иЗ Tun<t РУ> Мн/м' 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 °У <*« °Ф °б Di Болты <<« мм 10 15 20 14 18 25 75 90 100 120 80 95 105 120 90 105 125 130 50 60 70 62 55 65 75 82 65 75 90 35 40 50 55 40 45 55 50 58 68 63 мю М12 М20 МЮ М12 М20 МЮ М12 М16 М20 г 4 Тип фланцев / ГОСТ 1255-67 А, мм 8 10 12 14 — 8 10 12 14 — 10 12 14 16 — Масса, ке 0,25 0,31 0,46 0,54 0,63 — 0,29 0,33 0,51 0,61 0,70 — 0,45 0,53 0,74 0,86 0,98 — 2 ГОСТ 1235-67 ог * 3 гост 12821—67 °г h 4 ГОСТ 12830-67 ог он De \ Н h мм — 31 37 — 38 42 — — 10 12 — 12 14 — — 39 45 51 — 44 — 12 14 16 18 24 — 12 14 52 | 18 54 60 20 26 22 25 26 34 28 30 38 40 36 38 48 46 15 19 23 26 29 8 12 14 18 19 23 27 33 46 43 26 28 33 46 50 52 28 30 36 34 54 51 56 55 8 10 12 14 16 8 10 12 14 16 18 24 8 10 12 14 18 20 26 Масса, кг 0,29 0,34 0,50 0,59 0,68 1,03 0,34 0,40 0,58 0,68 0,77 0,79 1,15 1,27 1,93 0,46 0,53 0,87 0,96 0,97 1,80 1,97 2,08 2,50 35*
548 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 21.9 "у Мн/м* 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2.5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1.6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20.0 °У *к °Ф D6 Dx d6 мм 25 32 40 50 32 38 45 57 100 115 135 150 120 135 150 160 130 145 165 170 140 160 75 85 100 102 90 100 ПО 115 100 ПО 125 124 ПО 125 60 68 78 73 70 78 85 86 80 88 96 91 90 102 175 | 135 | 108 195 210 145 { 115 160 129 М10 М12 М16 М24 М12 М16 М20 М24 М12 М16 М20 М24 М12 М16 М20 М24 Z 4 8 Тип фланцев / ГОСТ 1255—67 ft. ЛИ 10 12 16 — 10 13 14 16 18 — 10 13 15 17 19 — 10 13 15 19 21 — Масса, кг 0,55 0,64 0,89 11,7 — 0,79 1,01 1,40 1,58 1,77 — 0,95 1,21 1,71 1,96 2,18 — 1,04 1,33 2,06 2,58 2,71 — 2 ГОСТ 1235—67J °г h 3 ГОСТ 12821—67 De I h 4 ГОСТ 12830—67 Ог DH Da я ft ММ 47 49 — 56 60 — 64 68 — 74 80 — 12 14 — 13 16 — 13 16 — 13 17 — — 49 61 67 — 56 62 68 — 64 70 80 78 — 74 80 94 108 — 12 14 20 22 28 — 14 16 22 — 14 16 22 23 25 30 — 14 17 22 25 27 37 42 45 52 54 50 55 56 64 60 ~62~ 64 74 76 74 70 76 86 105 33 36 39 43 46 49 58 61 25 31 38 37 36 49 48 47 45 4b 28 30 38 36 56 60 28 33 40 43 65 60 65 33 35 42 45 65 J57_ 72 33 35 42 45 ~64~~ 68 75 95 8 12 14 20 22 28 8 12 13 16 21 22 30 9 12 13 16 21 23 25 31 9 12 13 17 25 27 37 Масса, кг 0,55 0,76 1,05 1,18 2,30 2,50 3,56 0,78 1,10 1,54 1,83 2,94 3,06 4,43 1,09 1,36 1,83 1,85 2,18 2,19 3,75 4,05 4,06 5,46 1,26 1,53 2,26 2,28 2,78 2,81 4,63 6,08 6,49 10,8
649 <* инзни ч ы и и и ЦЕВЬ X < © °| Я 1 жение Продол а фланцев к Ь ■ч- <ъ СЧ —ч ч №. 1 о СО □0 Н и О и ь<? 1-4 (-^ f-fe гос 1235— НсО У 1 "В ь ч Q Q ■»* Q .^ *1 я §8 g * Со JS (\1 л Q 2 га" S8 -* «а? 1 CM г- Ь- О* — —■ со" со" 05 СМ Л 1Л 1Л S со со -* ^с со" ст> о Щ СО ** 1 1 го о CD t^ СО СО 00 ^ СМ —•" —Г сч" со" со" , 1 (М -^ £ о ^н о СО о со s CM см ю -* о 00 СО 1Л со СМ СО О СО Ю О ОО-тчД^. ' СМ Ю — СМ см см со -* Г~ 00 00 — со см СО m О) ■* *-' 00 со о см со ■* 00 S - 1 1 1 1 00 о (М со г-> сп о п см S <N S CD СМ о СО CN ■* о о о СО О СО О - « (N •^t^cOCN^f(30cMC73lOt^- cNcNM'J'^'tNOlOS «CM _„^н«_СЧСМСОС0Ю исо-*юю1ЛЕ>соа)я 00 Г- * 1П s о 1 1 l-O о "-1 f~- — о en Tf —' — CM CO ■4" CM ' ' g о CM CD ~~* t~- —i CO —i <M CO CO 40 со CM CM CO о CO 1 1 CO tf ^ N о ~ см" со' со" -^" -■ ION - c<) —. —. —i CN CM Tf 1 1 1 00 CO s 00 CM о in —' Ю 00 00 CO о CD "^ uo o> r-5 <M "* ' ' <-> r-~ ' ' <-) CM -* CM £ о Ю 1 ' о 00 ~"H о со CM s о О! о CO CM о а> CM 00 00 (MCDOCDIOO-^OOO оо"™и*ооюо —i —r CM 00 Ю О О —' О СЛсОГ^ОТЮ^^ОО^СГ) cNCO*"CCDNO'*Wn ~н ,-. -ч Ю — со 1 1-^ ^^ —■ СО CJ5 Ю t-^ СО CN СМ СМ СО СО СО NcOOOOMinNNOra сосо^юююьспок CD см о см см "~ч 00 О СМ 00 О СМ СО СО СО ■* 1 1 1 ю оо см т—' ь. — — см 1 СО *J" rt CM о Ю CO oo о О) lO S СО см со со со О CD О СЧ СО СО ■* Ю ~-1 1 1 1 1 1 1 сп —• —. СМ г}< СО со со ' ' ' ' о CD *"■ CD 1 1 ■* m со со см —* 00_. СП t~-_ СГ>_ см" см" со" ■*" in" -н л ел со ю — —1 —< СМ СМ •* 1 1 СО S оо ■* ^^ о ' ' ю о см 00 ю о оо ю см о СМ S, СМ СО о ел г~< о со см ■* г~ о со см см со со ■£. S. % S о !•>• 1 ' о й о IC1 см m t-~ 1 ' о CM 1Л CD CM Ю ■* CM CM o> CM о CO CO СО о о о ЙсООсОЮО-^ООО о" о — — см-^соосоо см со t- CO CO ■* — CO *-4 i 1 CO Tf ? 00 ^h 1 1 1 r^ in Ю '- О 00 см" со" — Г- — — CO £ 00 t^- o о CM Ю CO CM in CN CO о о - ICS N N NO- CO СЧ CO CO <У> О f— CO ■* ~ -+ CM CM <y> ES июсо о>^ «<М СО И Ч" 1Л со ю см ю а> — —| О 00 CN —i см in CO CO 1Л О) '-, со — CO CN CM —i 1П со со " — о со 11 о СМ со CN |-~ о оо со а> —| СО СО * 00 ""■ оо "" 1 1 О 00 CO ю" со" оо" rt Ю s CM CN CM 1 1 1 00 с£ to ■s, 00 00 о CM m •* CM о см см о о СМ l4^ см « 1Л С_1 СЧ о ■* 1П ОЗ CN о со ■£, о см о 1П см о со CO CO in CM о со ш о ч* о о « « « ^ со о to — 1 1 о ю со СО г- 1П г~ ь СО о ■* СО со f- со CM СО со г: ^ г~ см оо со in 00 со о о СМ
550 КОНСТРУИРОВАНИЕ^ РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение таб л 21 9 Мн/м* 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,4 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 20,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10,0 16,0 °У dH °Ф D6 °i *6 мм 150 200 250 300 159 219 273 , 325 260 280 300 340 350 440 315 335 360 375 405 430 535 370 390 405 425 445 470 500 670 435 440 460 485 510 530 585 225 240 250 280 290 360 280 295 310 320 345 360 440 335 350 355 370 385 400 430 572 395 400 410 430 450 460 500 202 212 218 240 250 306 258 242 278 280 300 315 380 312 320 335 345 355 380 508 365 370 378 390 410 415 445 М16 М20 М24 МЗО М42 М16 М20 М24 М27 МЗО М36 М48 М16 М20 М24 М27 МЗО М36 М52 М20 М24 М27 МЗО М36 М42 2 8 12 8 12 16 12 16 Тип фланцев / ГОСТ 1255—67 А, мм 13 17 21 25 27 — 15 19 21 27 29 — 18 20 23 28 31 — 18 20 24 28 32 — Масса, кг 3,43 4,39 6,62 7,81 10,1 — 4,73 5,89 8,05 10,1 13,3 — 6,95 7,67 10,7 14,5 18,9 — 9,33 10,3 12,9 17,8 24,0 — 2 ГОСТ 1235—67 °г h 3 ГОСТ 12821—67 °г h 4 ГОСТ 12830-67 °г °н | De Н 1 А ММ 180 186 192 — 234 240 246 — 286 292 298 — 336 342 352 — 17 21 25 — 19 23 27 — 20 25 29 — 20 25 30 — — — 186 | 21 198 27 210 | 35 222 270 — 240 252 256 268 284 340 — 298 306 314 326 346 448 — 348 360 368 384 408 43 47 79 — 23 31 35 41 51 57 89 — 27 33 39 45 57 65 107 — 27 36 42 50 66 74 172 180 186 206 214 266 235 240 245 250 264 276 340 288 290 292 300 310 316 340 460 340 345 346 352 368 370 400 161 196 222 248 278 330 146 145 142 136 150 202 200 198 190 192 254 252 246 236 254 303 301 294 284 38 43 57 68 105 125 130 190 45 50 58 75 85 ПО 140 145 230 45 50 60 65 75 98 115 160 165 300 45 50 60 66 80 112 120 180 185 11 13 19 25 27 35 43 47 79 13 17 19 21 27 35 41 51 57 89 16 18 21 23 29 39 45 57 65 107 16 18 22 24 32 42 50 66 74 Масса, кг 4,30 5,37 8,17 8,30 12,5 13,0 24,6 32,2 34,7 91,3 6,92 8,37 11,4 11,8 17,4 24,4 36,6 54,2 58,9 160 9,88 11,0 14,6 17,4 24,4 37,6 50,9 85,7 93,9 324 13,4 14,8 18,7 22,8 33,3 53,1 68,2 72,9 140
U3 ю tR ДИНЕНИ ш и и м со U т. ФЛА 21.9 1 ч' ю а 4> * ч о. С 4) ж ч •в с н ■* 04 »ч 3 О W 830—67 2 2 !5 W Ом '-Я Я НИ нх <-Ш н гост 1255—6 » ■<? Q Q ■& Q •а * Q .St "1 сса, кг S. * * Q Q Q * . Q * сГ 1 яГ S8 Й - S 4 1 о t» о о to со t- -<p ем со •-< — ем со ч" СО 00 СМ СО СО —■ —■ <n cn со ю о о о ю ■ф Ю СО С- 00 , in СО CN СО со 3 СО о о ■ф 1 1 . 1 СМ см 8 со со о тр о о со ■* CN 00 о —< ■ф -ф со Ф см со со со CD О со -ф ю (о о) о) те о и ю и ■* —i — — ем со 00 СМ -"Р О 00 — см см со со см *~' о см 5- in ■Ф Ю ■Ф •Ф ю 00 ■ф -* см г О СО О СО СО 1П * ■* ■* о о о Ю S Ol тР -ф -ф о о о о <м ю о ю ш t-~ t^ CO о ю со 1П CM CD О СО Ю о о —1 —■ см со t- о оо см t-- en t-- оо со см * Ю S «ЗОЮ — -з< СП см см ■ф со со со оо о о - со со ■ф ^ф чр 00 СО СМ ■ф Щ t4- О СМ СО со ^Ф со -ф -^ -*р 1 1 1 1 1 1 -> со оо S3 in in о (О N О ■ф ■* Ю о ю о *i ^ 45 in in in о in in t-~ от ю щ in со о тр о ■ф со о со со о о оо оо о о со •>* -н см со •* со СО 00 СМ СМ О - - П «1 * 1П О О Ю О ■ф m со ^ о оо ел со см СО •Ф О ■ф •ф in о ■* * Ш (О ■ф -ф тР 1 1 1 ■ф см см ■ф ■ф CM ■* CO ■* CO CM in r- -Ф -Ф 00 СО см со 00 О ч4 чр со см со о со ~ Ю ■—• -н -^р — —< см со -ф со * со * о —1 СМ СМ СО -ф со "Ч о CN 5 in со ■ф ю ел -ф ю со ю ■* ь- о см см та ем о m 00 СП О ■* ■* ю Щ 1П О —■ см in ю ю in m о о со 00 —■ in in со со СМ -ф о о ■ф ю см со о со ю о о — — см C- CO о со ■Ф CM in со in m CO Ю CO CO CO § s •Ф -Ф -Ф CM Ю CO 00 Q оо о ■Ф in 1 1 1 1 1 CO CM CO -Ф m in CO CM in in m m 00 00 in in in о m h~ CO CD о ■* ■ф CO со о CM CO f~ о о со c~ со о in СО r-~ о CM m 00 ■ф in о <M 45 in l-~ о о t- eo ем о о in о in ю -Ф in 1 1 in CM CO TP со о CO о CM CO о CM о t-~ Ю о о со о ■* со ю см о О СП — 00 Ь- 00 00 ■* СО тР о о СП О о S ю S О) О Ю h- ю in о ■* •«41 in О СМ со ■* СМ О Ю f~ in in t^ г- о О) S S —< см in 1Л СО •* ем «м ■* тр О см со a! S ю о 00 « ю со о о ем m СО СО о о S. — СО Г~ о со ю 8 ю СО О СО О -ч ~ СМ СО со in ю со m СП •ф о о» ш 00 00 CD гр 1П СО Q СМ О об сп — in in со 1 1 1 со г- СО 00 •ф 1 1 1 СО СМ 00 со -*р ■* я. « %. \а со о ** со о о ш «NO (О О N ото со in о С- t-~ 00 in о -ф ем тр со 00 ю со СП т см о со оо со СО СП ТР ■ф сп ем тр — СП см ■* ■* in о in СО СП —' о <_> со СО со со S со 1 . 1 ю см СО ■# со ■ф СМ ~-< со см см о т см см о см ■* и о ti СО in о г- 1П in f- in CM CO о о о о со со СО — 00 —1 •* Ю Ю f- ем ^р со о Г^ 00 О СМ (О СО СО N —| СП со ■* ■ф см Ю 00 со со •* со СП О со оо — in со ■* 1 1 . 1 1 1 1 N § 1П СО СО 1П CN t- о со t~- СО ч о см с^ о f- t^ о ^р 00 00 СМ ■ф 1П о о СО Ю t- с- 1П О СП СМ t^ 00 о ю СП СМ 00 О о со СО о о СО о со ю о тр — — СМ -Р СО
652 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 21.9 ру Мн/мг 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 °У *н °Ф D6 Di Болты <% мм 800 820 975 1010 1075 1135 920 950 990 1030 880 905 900 930 960 М27 МЗО М36 М42 М52 Z 24 28 24 Тип фланцев / ГОСТ 1255—67 ft, мм 21 27 — Масса, кг 36,6 46,1 — 2 ГОСТ 1235—67 °г ft 3 гост 12821—67 De ft 4 ГОСТ 12830—67 De DH De H ft мм 852 866 882 25 29 39 49 — 880 896 920 — 47 59 71 844 850 874 826 792 790 60 75 95 135 19 27 45 55 Масса, кг 56,2 87,2 131 214 Примечания: 1. Пределы применения фланцев в зависимости от температуры среды см. в табл. 21.10. 2. Материал фланцев, болтов (шпилек) и гаек см. в табл. 21.11. 3. Типы и размеры уплотнительных поверхностей во фланцах, а также значения ht см. в табл. 20.3. 4. Типы фланцев: / — плоский с соединительным выступом приварной из углеродистой стали; 2 — литой из серого чугуна; 3 — литой стальной; 4 — с горловиной приварной встык из углеродистых и легированных сталей. 5. Приведенные размеры для каждого из типов фланцев являются одинаковыми для любых уплотнительных поверхностей в пределах их применения согласно табл. 20.3. 6. Масса фланцев типа / указана для фланцев с соединительным выступом и гладкой уплотнительной поверхностью. Для получения приблизительной массы фланца того же Типа с другими уплотнительными поверхностями надлежит применить коэффициент: для фланца без соединительного выступа — 0,96; для фланца с выступом — 0,99; для фланца с впадиной — 0,97. 7. Масса фланцев типа 4 указана для фланцев с соединительным выступом и гладкой уплотнительной поверхностью. Для получения приблизительной массы фланца того же типа с другими уплотнительными поверхностями надлежит применить коэффициент: дл-я фланца с выступом — 0,99; для фланца с впадиной — 0,95; для фланцев с шипом и пазом — 0,96. Таблица 21.10 Пределы применения фланцев арматуры, соединительных частей и трубопроводов из черных металлов (по ГОСТам 1235—67, 12815—67, 12821—67 — 12825—67, 12830—67 — 12835—67, 1268—67, 1272—67) Фланцы литые варные из серого чугуна из стали плоские с горловиной встык р„, Мн/м* «1.6 1,6—2,5 4,0—20 «2,5 4,0—20 Температура среды, "С ^сЗОО ==с450 ==с530 =£300 «S450 =^530 Наибольшее рабочее давление для фланцев из серого чугуна не должно превышать следующих значений в Мн/м2 р„, Мн/м2 0,25 0,6 1.0 1,6 При температуре среды не более °С 120 0,25 0,6 1,0 1,6 * Для D < 600 ** Для D < 500 *** Для D < 300 **•* Для D < 200 200 0,25 0,55 0,9* 1 с *** мм. мм. мм. мм. 250 0,2 0,5 ** 0,8 ** t Л **** 300 0,2 0,5 ** 0,8 *** 1 О #***
Материал деталей во фланцевых соединениях арматуры, соединительных частей и трубопроводов из черных металлов (по ГОСТам 1235—67, 12815—67, 12821—67 — 12825—67, 12830—67 — 12835—67, 1268—67, 1272—67) Таблица 21.11 Наименование детали Фланцы в литье плоские приварные с горловиной приварные встык Болты и шпильки Гайки Ру, Мн/м* ^1,6 1,6—2,5 4,0—6,4 10—20 ^2,5 4,0—20 ^2,5 4,0-10 16—20 ^2,5 4,0—10 16—20 Марки металла при температуре среды не более °С 300 Не ниже СЧ 15-32 15Л-И 350 — 425 — 20Л-П и 25Л-11 450 — 20Л-Ш 25Л-Ш 25Л-П1 ВМ Ст.Зсп В К Ст.Зсп — — — 20 и 25 20 и 25 20 и 25 35 25 и 35 35 35Х 10 и 20 ЗОХМА ЗОХМА 35ХМА 20 и 25 25 25 35 35Х 530 — 20ХМЛ — 15ХМ 15ХМА — 25Х1МФ — ЗОХМА 35ХМА
Таблица 21.12 Фланцы стальных сварных аппаратов цельные для обечаек и днищ с внутренними базовыми размерами (по данным Гипронефтемаша) BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов Тип! А б Тип т Мн/мг 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 De 400 450 500 °Ф 530 535 590 580 590 640 630 640 690 695 °б 490 495 530 540 550 580 590 600 630 635 °г — 428 438 444 — 482 488 498 — 532 542 550 568 °« !mln " Зи4 мм — 412 418 424 — 464 470 476 — 514 522 528 538 6 — 6 — 6 — — 50 54 65 76 90 — 55 60 65 80 90 — 58 62 70 85 105 5 — 98 — 98 — 112 А для типов / 18 30 32 — 20 32 36 — 20 24 34 40 — 2 24 35 38 — 25 38 42 — 25 30 40 45 — 3 и 4 — 25 30 35 46 58 — 28 32 38 48 60 — 30 35 40 52 60 5 Болты ч 65 68 68 М20 мзо М20 МЗО М20 МЗО Z 16 20 24 20 24 20 24 28 24 / 12,4 16,8 18,0 — 14,4 20,9 24,2 — 15,9 19,7 25,5 29,4 — Л А 12,0 20,3 22,1 — 14,0 26,2 29,6 — 15,5 19,2 30,9 34,3 — 'ипы фланцев > Ь Масса, кг 13,8 22,4 23,9 — 15,9 28,3 31,9 — 17,6 21,3 33,7 36,7 — 3 и 4 А Б 5 1 18,8 21,6 26,2 47,5 64,8 — 23,4 27,0 33,4 54,3 78,0 — 27,5 32,8 39,5 67,5 94,5 23,6 26,4 30,9 54,8 72,1 — 28,7 32,3 33,8 62,3 86,1 — 33,3 38,6 45,2 76,2 104 — 72,1 — 86,1 — — 104
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ S5S 21.12 ч' X К олж и а 4) а = ч •о. a с н 3 Е- ч о W •е *Q В сч tQ — ^ ^ **: - га и га о с Я н ЕС ч« **ч WS >с ео с Е К Q Q та Q с? 40 Q 1 4 _j* ^5 | 1 1 со CD - м s n rt" СП Г~Г ь- со ^* ч* in о со ' ' ' ' юоюм t~-" со" сГ to" сч со ^ ю Ф ю '—' МЮ О N со" со" со" с$ СМ СМ -Ч1 Ю 0О О N СО OlOOlN CN CN И ■* СО СО О Ю —* со" со" о4 сч сч со -ч1 -*• СЧ ею сч 1 1 1 сч СО о СМ 5- с с о со 1 1 1 СЧ 00 CN 00 СЧ СЧ •* со со ■* со h- 00 -Ч1 Ч> СЧ CN П ■* Ю СЧ 00 00 СО (X CN П ■* 1 1 1 1 1 ю со ю оо ю м оо СО СО N О CN СО 1 1 о со о со •Ч" со со со со 1 Ч1 О -# сч со ч> СО СО СО со со о ч1 ю » со со со о о г- о ю о со ю t» с~- ю о СП СЧ Г- 00 о о со Я 100(0 113 О* ОО" -И * ID 1 1 1 со СЧ ^ оо со ч«* г>Г сГ сп со Ю СО 00 СО гч — СЧ с- о о со" о" со" i~- •-" ч< со г- сч о —< СЧ N ОО СО О об" со" со" о" СЧ СО Ю N ел о о со m со со со СЧ СО Ю СО СЧ_ СО_ О 1П_ —<" со" ю" со" со со -* щ о S СЧ СО со со 1 1 1 О СЧ ОО Ч> СО СЧ о § О СО СО СО SIS 1 1 1 ■ч1 СП СЧ О 00 Ю CD СО -Ч" ■* СО оо О О О 00 со -ч1 ю ю ю*юсч СЧ СО Ч« Ю 1 1 1 1 00 ■ч* , СМ О Щ О О | [» 00 00 —■ ■* 1 "" ""' со 1 1 о t^ о со 00 00 1 СО 00 00 •* 00 г- г- t— t— г~ СЧ СО •* ■* ■* Г- f- t>^ t~- Г- 8 00 о Ч" 00 о 00 о ю 00 со г- 00 00 со ю en те 00 СП о о f- со со о со in о ■* О О -" - CN ■* СО 1 1 1 сч сч со со (N N" СО О CN Мв О 0ON —1 —■ сч со ч< ю со" об" со" СО СО со (^ о со ю — СЧ S со О - со Ч< t^ оо о оо — en — СО СЧ СЧ СО -Ч1 t— 00 СО Ю СЧ О —* -*4 со in" Я * СО N СМ со 1 1 1 со о оо со сч СО 'Ч' -Ч1 СО СО о СЧ 5- О СО СО СО 1 1 СП Ю СЧ СЧ -Ч1 СО СО •*■ 1^ Г- 00 СЧ -Ч1 00 Щ СО -ф m СО СО 00 СЧ О см со ш со 1 1 1 1 1 о ел со 1 1 S со о со сп оо 00 Ю Ю СП СЧ СО •—* """, 1 оо о о оо см — сч со со ю 00 00 00 ОО 00 оо сч о сч ■* оо оо оо оо сп m СП ю ч- СП ю СП ю ю СП Ч" СО СП Ol Ю СО о ю о о о о оо со со о со ю о Ч" о о — — <м ч> со 1 1 1 о ч- Ч" сч Ь О СО СО О СО — ГО CN Tf1 — — СЧ -Ч" СО г-Г о in сч сч г~ о сч — сч — — СЧ -Ч" со —, —. «о" . . to со сч "~~- сч Ч" со . —> 00 сч СО 00 g сп оо J& 92 СОЮ СТ. О СП —' ю ю сооо о^ аь сп со * ю со о> со СО 1 1 1 о -Ч" оо -ч> ■ч- -ч- о см о ■ч- <N О CD ся со со 1 1 1 00 ОО Ю CNIO ■ч* -ч* in t^ о> о ю о !5_ ■* СО 1Л cJS СО О ■* Tf 00 СО ■* Ю СО 1 1 1 1 1 СО 1 1 о о> о> о со о о о см О О 00 СМ 00 СП О О СО 00 т—1 -ч — ^ч сч 00 1 00 СЧ СЧ О СО —' СМ СО •* 1П СП СП СП СП СП СЧ 00 СО О 00 юю сосо« СП СП СП СП О ю ю о о о о - и о - о о о о — in in in о о ■ч" ю со — оо о о о — — о о СП п своею оч* О О- - И •* С
Продолжение табл. 21.12 РУ Мн/м1 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 °в °Ф 1000 1100 1200 1300 ИЗО 1145 1160 1170 1240 1300 1230 1250 1260 1285 1345 1410 1335 1350 1360 1400 1455 1520 1435 1450 1470 1505 1560, 1640 °б 1090 1105 1120 1125 1170 1220 1190 1210 1220 1235 1275 1330 1295 1310 1320 1345 1385 1440 1395 1410 1425 1450 1490 1550 °г — 1056 1062 1072 1092 ИЗО — 1160 1168 1178 1196 1240 — 1260 1270 1282 1306 1350 — 1362 1372 1388 1412 1460 Он — 1020 1024 1036 1044 1060 — 1120 1126 1138 1146 1168 — 1220 1228 1238 1250 1272 — 1322 1330 1340 1352 1376 srain 6 8/12 — 8 8/12 8 8/12 8 8/12 — " 1 h для типов 3 я 4 5 / ЛШ — 98 108 112 148 210 — 105 118 122 160 222 — ПО 122 135 1.80 232 — 112 125 155 190 245 — 222 — 235 — 245 — 260 32 48 62/54 74 — 32 48 66/58 — 32 54_ 72/64 ■* — 38 60 78/70 — 2 38 54 68/60 ,80 — 38 54 72/64 — 38 60 78/70 _ 44 65 84/75 — Зя 4 5 Болты d6 — 45' 50 60 75 105 48 55 62 84 115 — 50 60 68 95 115 — 52 62 80 98 120 118 128 130 135 М20 ~М2 М36 М42 М20 М24 М36 М42 М20 М27 М36 М42 М20 М22 М27 М36 М48 г 40 44 52 56 40 40 52 56 44 44 56 60 56 48 48 60 52 48 / 48,8 70,8 91,0/72,8 120 • 51,5 75,9 109/88,5 — 57,4 93,1 133/110 — 72,3 ПО 157/126 — Типы фланцев А 48,0 70,0 102/84,2 132 50,6 75,0 121/102 — 56,4 93,0 147/125 — 71,2 108 172/140 — г Б 3 А Масса, кг 51,7 73,7 107/88,9 138 — 54,3 78,7 128/107 — 60,7 97,3 154/131 — 75,7 113 179/146 — — 97,4 125 153 290 544 — 107 150 198 356 650 — 134 168 252 433 774 — 153 212 302 515 940 и 4 Б — 108 136 165 310 567 — 120 162 215 378 675 — 147 181 273 457 801 — 167 228 325 540 972 5 — 567 ~675 — 801 — 972
Продолжение табл. 21.12 1 Мн/м 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 0,3 0,6 0,3 0,6 1,0 1,6 De °Ф 1400 1500 1600 1700 1800 1535 1555 1575 1610 1670 1765 1635 1655 1690 1720 1775 1875 1740 1765 1805 1835 1880 1990 1840 1940 1995 2025 D6 1495 1515 1530 1555 1600 1675 1595 1615 1640 1665 1705 1785 1700 1725 1750 1775 1810 1900 1800 1900 1950 1970 Da — 1466 1478 1492 1518 1572 — 1566 1582 1600 1624 1682 — 1672 1688 1704 1730 1794 — 1890 1902 DH — 1422 1432 1442 1456 1486 — 1522 1534 1544 1560 1586 — 1626 1636 1646 1664 1690 — 1832 1838 smln 8 8/12 — 8 10/16 — 10 10/16 — 10 — н | ft для типов 3 и 4\ 5 1 мм — 125 138 170 195 275 — 130 142 170 200 285 — 140 155 170 210 305 — 160 180 — 290 — 300 — 320 — 38 62 84/78 — 42 68 92/74 — 42 70 100/84 — 42 76 48 82 — 1 » 44 68 90/84 — 48 74 98/80 — 48 75 1105/90 — 48 82 54 88 — | 3 и *| 5 Болты d6 — 58 68 85 100 138 — 65 70 88 105 140 — 70 75 88 112 148 — 75 85 155 155 165 — М20 М22 М27 М36 М48 М20 М24 МЗО М36 М48 М20 М27 МЗО М36 М48 М20 М24 МЗО г 52 64 56 48 56 68 64 60 52 60 72 64 68 64 56 64 68 72 64 / 81,1 127 184/161 — 93,2 146 218/156 — 95,7 155 266/202 — 106 190 144 218 — А 80,0 126 203/181 — 92,0 145 237/177 — 94,5 154 284/225 — 105 188 133 216 — Гипы фланцев S Б Масса, кг 83,8 130 210/187 — 95,8 149 244/182 — 98,0 158 291/231 — ПО 193 138 221 — 3 А — 195 258 365 630 1250 — 209 310 442 734 1410 — 254 396 525 850 1680 — 440 581 и 4 \ в — 211 274 389 658 1287 — 226 331 471 763 1449 — 272 421 557 882 1721 — 462 610 5 — 1281 — 1449 — 1721 —
Продолжение табл. 21.12 Ру, Мн/м* 0,3 0,6 0,3 0,6 1,0 1,6 0,3 0,6 1,0 1,6 0,3 0,6 0,3 De °Ф °б °г Он smln н | ft для типов 3 и 4 5 / мм 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 2040 2140 2205 2240 2350 2415 2450 2550 2750 2950 3150 2000 2100 2160 2180 2310 2370 2390 2510 2710 2910 3110 — 2100 2112 2310 2320 — — 2034 2040 2236 2248 — 10 12 12 — 185 205 195 220 — — — 53 88 58 90 58 92 62 102 68 74 80 Примечания: 1. Пределы применения фланцевых соединений в зависимости от т 2. Фланцы всех типов могут изготовляться монометаллическими : 3. Материал фланцев, болтов (шпилек) и гаек см. в табл. 21.14. 4. Размеры уплотнительных поверхностей во фланцах см. в табл. 5. Дробные значения величин (s, А и массы) даны: в числителе для 2 60 94 64 95 64 98 68 108 74 80 85 емперату с защи 20.5. плоских 3 и 4 5 Болты d6 — 80 95 85 105 — — — М20 М24 МЗО М20 М24 МЗО М20 г 68 V? 76 68 80 72 88 92 96 ры среды см. в табл. 21 I 147 239 172 264 216 326 247 394 279 334 390 .13. 1 2 А 146 237 170 262 214 324 245 392 277 332 388 'ным легированным слоем (см. рис. 21 5). ипы фланцев Б Масса, кг 151 242 176 268 221 331 252 399 284 339 398 3 и 4 А Б — 573 773 710 951 — — 597 807 736 991 — 5 — — фланцев без приварных втулок, в знаменателе для плоских фланцев с привар. ными втулками (рис. 2.1.6). Длина втулок; для фланцев с Dg < 1100 мм L •» 150 мм, для фланцев tJ),= > 1500 мм L — 250_мм. = 1200+1500 мм L =■= 200 мм, для фланцев с °. > > я я > > н о со
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 559 Пределы применения фланцевых соединений в стальных сварных аппаратах (по данным Гипронефтемаша) Таблица 21.13 Мн/м* 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 II — ние j Группа материала фланцев I и IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV Примечай 1. Группы мате 12МХ, 12 ХМ, 2. Для рабочих >авно условному * Только для с 50 0,3 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 и я: риалов 15 ХМ и темпер тали ма Давления рабочие наибольшие (Мн/м1) при температуре среды не 100 0,28 0,57 0,96 1,0 0,97 0,95 1,5 1,6 1,55 1,48 2,4 2,5 2,42 2,3 3,8 4,0 3,88 3,8 6,0 6,4 6,2 6,1 200 0,27 0,54 0,9 1,0 0,92 0,88 1,4 1,6 1,47 1,4 2,2 2,5 2,3 2,2 3,5 4,0 3,68 3,54 5,6 6,4 5,9 5,65 250 0,26 0,51 0,86 1,0 0,87 0,86 1,35 1,6 1,39 1,37 2,15 2,5 2,17 2,14 3,4 4,0 3,48 3,43 5,45 6,4 5,57 5,5 300 0,23 0,46 0,77 0,97 0,82 1,2 1,55 1,31 1,95 2,42 2,05 2,06 3,1 3,9 3,28 3,3 4,6 6,2 5,25 350 — 0,7 0,94 0,78 0,79 1,1 1,5 1,25 1,27 1,75 2,35 1,95 1,98 2,9 3,8 3,12 3,2 4,1 6,0 5,0 5Д 400 — 0,63 0,91 0,72 0,76 1,0 1,45 1,15 1,21. 1,6 2,28 1,8 1,9 2,6 3,6 2,88 3,04 3,4 5,8 4,6 4,86 425 — 0,54 0,88 0,68 0,75 0,85 1,4 1,09 1,2 1,3 2,2 1,7 1,87 2,1 3,5 2,72 3,0 2,75 5,6 4,35 4,8 фланцев соответствуют следующим маркам сталей: 20ХМ—Л; III — Х5М и Х5М—Л; fV — Х18Н10Т атур от мннус|,40 до минус 70" С, материал фланцев рок"09Г2С и 16ГС. 450 — 0,43* 0,86 0,64 0,73 0,69* 1,35 1,02 1,17 1,07* 2,15 1,6 1,83 1,72* 3,44 2,56 2,93 2,75* 5,4 4,1 4,7 475 — 0,38* 0,84 0,6 0,72 0,61 * 1,34 0,96 1,15 0,95* 2,1 1,5 1,8 1,52* 3,35 2,4 2,88 2,43* 5,35 3,84 4,6 I — ВСт.Зсп, 20, 09Г2 и XI7H13M2T. — сталь марки 09Г2С, 5олее "С 500 — 0,66 0,54 0,71 — 1,05 0,86 1,14 — 1,65 1,35 1,78 — 2,65 2,16 2,85 — 4,25 3,46 4,55 520 — 0,47 0,45 0,7 — 0,74 0,72 1,13 — 1,19 1,13 1,76 — 1,9 1,8 2,82 — 3,05 2,88 4,5 540 — 0,32 0,37 0,7 — 0,52 0,59 1,12 — 0,8 0,92 1,75 — 1,3 1,48 2,8 — 2.05J 2,37 4,47^ С, 16ГС и 20Л—II; наибольшее давле-
560 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 21.14 Материал деталей во фланцевых соединениях стальных сварных аппаратов (по данным Гипронефтемаша) Наименование детали Фланцы плоские приварные с горловиной приварные встык Болты и шпильки Гайки р„, Мн/м* ^1,6 5*1,0 до 6,4 s£0,6 Ssl.O до 6,4 ^0,6 5г 1.0 до 6,4 Марки стали при температуре среды не более °С 300 ВСт.З Х18НЮТ Х17Н13М2Т 425 — ВСт.З, 20, 20Л-Н, 09Г2С и 16ГС 475 — 09Г2С и 16ГС 540 — 12ХМ, 12МХ, 15ХМ, Х5М, Х5МЛ и 20ХМЛ Х18Н10Т и Х17Н13М2Т 35 4Х12Н8Г8МФБ — 35Х — 20ХНЗА — 25Х1МФ, 25Х2МФА и 4Х12Н8Г8МФБ 25 Х18Н10Т — 35 — 10Г2 — ЗОХМА и Х18Н10Т Примечания: 1. Фланцы из указанных марок углеродистой, низколегированной и легированной сталей могут быть (см. рис. 21.5) облицованы|СЛоем из высоколегированной стали марок 0X13, 0X18HI0T и X17HI3M2T. 2. Болты и шпильки из стали марки 4Х12Н8Г8МФБ, а также гайкя из стали марки Х18Н10Т относятся только к монометаллическим фланцам из стали марок Х18Н10Т н Х17Н13М2Т. 3. Болты, шпильки и гайки соединений с фланцами, облицованными высоколегированной сталью, принимаются как для необлицованных.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 561 Таблица 21.15 Фланцы стальных сварных аппаратов цельные для обечаек и днищ с наружными базовыми размерами (по данным Гипронефтемаша) Щ IS г 1 А ш п Ин WM, в h </»'S ) 1 ^ 1 *" £вз Мк/м* 2,5 4,0 6,4 2,5 4,0 2,5 4,0 2,5 4,0 1,6 2,5 dH X s ч \ "Ф D6 Da Он н h Болты d6 мм 426X9 408 426X12 480Х 12 529X9 529X12 630Х 10 630Х 14 720Х 10 720Х 12 402 456 512 506 610 602 700 696 535 590 640 690 740 795 850 495 530 550 580 600 630 700 735 810 442 452 456 500 504 550 555 650 660 746 426 432 434 480 482 532 535 635 632 720 724 65 74 92 65 78 70 80 75 100 80 85 35 44 60 35 45 40 50 58 40 50 М20 МЗО М20 МЗО М20 МЗО М20 МЗО М20 Z 24 20 24 20 28 24 32 28 40 Фланцы А Б Масса, кг 24,4 47,2 64,1 30,0 58,6 35,3 66,2 39,0 97,5 61,6 73,5 28,8 54,7 70,5 30,5 59,0 40,0 71,4 51,4 107 67,4 80,5 Примечания: 1. Пределы применения фланцевых соединений в зависимости от температуры среды см. в табл. 21.13. 2. Фланцы могут изготовляться монометаллическими и с защитным легированным слоем (см. рис. 21.5). 3. Материал фланцев, болтов (шпилек) н гаек см. в табл. 21.14. 4. Размеры уплотнительных поверхностей во фланцах см. в табл. 20.5 для соответствующих ближайших значений De. 5. На рисунке слева показаны фланцы с уплотнением в выступ-впадине, на рисунке справа — с уплотнением в шип-пазу. 36 А. А Лащинский и А. Р. Толчинский
£62 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Фланцы стальных сварных аппаратов стальные цельные переходные (по данным Гипронефтемаша) Таблица 21.16 ^ . * ) ) D, Тип! Тип 2 РУ Мн/мг 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 1,0 1,6 4,0 1,0 1,6 2,5 4,0 6-,4 Dm °в °г 400 500 600 700 800 500 600 700 800 900 1000 440 446 472 500 544 546 558 580 610 652 668 684 750 760 758 792 866 868 880 900 960 DH мм 412 418 424 432 514 522 528 538 614 616 624 630 644 716 718 734 818 820 830 838 852 н 70 80 90 125 168/175 80 90 105 145 188/195 95 105 120 152 275/280 105 115 165 110 130 140 175 320/300 ft 30 35 48 55 66/75 34 40 50 65 80/88 36 50 54 72 116/120 38 55 82 40 60 64 86 146/140 Масса, 46,0 54,0 85,0 111 170 64,5 76,0 102 181 263 83,6 108 139 193 650 108 154 273 127 194 221 352 1085 "у Мн/м* 1.0 1,6 2,5 4,0 6,4 1,0 1.6 2,5 4,0 6,4 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 йеп De Da »н я h мм 1000 1200 1400 1100 1200 1400 1600 1072 1080 1100 1120 1170 1294 1312 1332 1350 1410 1512 1530 1546 1564 1640 1020 1024 1036 1044 1060 1220 1228 1238 1250 1272 1422 1432 1442 1456 1480 125 152 165 212 336/325 165 210 242 290 390/380 205 240 265 315 450/425 48 68 70 98 172/160 55 85 102 140 185/175 70 92 НО 155 210/185 Масса, кг 192 275 332 626 1555 475 665 850 1330 2320 616 925 1157 1870 3140 Примечания: 1. Пределы применения фланцевых соединений в зависимости от температуры среды см.э табл. 21.13. 2. Фланцы могут изготовляться монометаллическими и с защитным легированным слоем (см. рис. 21.5). 3. Материал фланцев, болтов (шпилек) и гаек см. в табл. 21.14. 4. Размеры уплотнительных поверхностей во фланцах для типа / (с выступом), для типа 2 (под металлическую прокладку восьмиугольного сечения) см. в табл. 20.5 для соответствующих и.. 5. Значения их и D6 см. в табл. 21.12 для соответствующих Dg. 6. Дробные значения величин (Я и ft) даны: ьчисли- теле для фланцев типа /, в знаменателе для фланцев типа 2.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 663 Таблица 21.17 Фланцы стальные под зажим для сварных аппаратов (по МН 3983—62—МН 3985—62) Т"П 2 ТипЗ Мн/м* 0,1—0,6 1,0 1,6 2,5 0,1—0,6 1,0 1,6 0,1—0,6 1,0 1,6 0,1—0,6 1,0 0,1—0,6 1,0 0,1—0,6 0,1—0,3 0,6 0,1—0,3 0,6 0,1—0,3 0,6 0,1—0,3 0,6 De оф | А для типов 1 2 и 3 1,2-Б н 3-Е 2-А и 3-А Н D S Болты ч мм 400 450 500 550 600 650 700 800 900 1000 450 460 500 510 550 560 600 610 650 660 700 750 850 950 456 460 506 556 560 606 616 656 660 706 756 856 956 1060 1066 20 30 20 30 20 30 20 30 20 30 20 30 22 32 22 32 22 32 22 32 22 32 22 32 30 40 30 40 30 40 30 40 30 40 30 40 447 497 547 600 650 700 750 847 947 1052 5 6 8 9 5 6 8/7 5 6 8/7 5 6 5 6 5 6 М16 М20 М16 М20 М16 М20 М16 М20 М16/М20 М20 М16/М20 М16/М20 М20 М16/М20 М20 Z 20 28 22 20 30 24 32 20 26 36 20 40/ч20 24 42/24 44/24 24 48/24 24 28 Типы фланцев 1 2 А Б 3 А Б Масса, кг 5,1 7,0 7,2 7,4 6,4 7,8 8,0 7,0 8,6 12,8 7,8 9,4 8,5 14,8 9,3 10,0 14,3 11,3 16,2 ' 12,5 18,3 16,5 31,4 5,5 7,5 7,7 7,9 6,9 8,4 8,6 7,5 9,2 13,8 8,4 10,1 9,1 15,8 10,0 10,7 15,3 12,1 17,3 13,4 19,6 17,7 33,6 5,6 7,7 7,9 8,1 7,1 8,6 8,8 7,7 9,5 14,1 8,6 10,3 9,4 16,3 10,2 11,0 15,7 12,4 17,7 13,8 20,1 18,1 34,6 5,9 8,0 8,2 8,5 7,4 9,0 9,2 8,0 9,8 14,8 9,0 10,8 9,8 16,9 10,7 11,5 16,4 13,0 18,5 14,5 21,0 18,9 36,0 5,2 7.1 7,4 7,7 6,6 8,0 8,3 7,1 8,7 13,3 8,0 9,6 8,7 15,3 9,5 10,5 14,5 11,5 16,4 12,7 18,6 16,8 31,8 36*
664 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 21.17 рУ Мн/м* 0,1—0,3 0,6 0,1 0,3 0,6 0,1 0,3 0,1 0,3 0,1 0,3 0,1 0,3 0,1 °в оф | h для типов / 2 а 3 1,2-Б и 3-Б 2-А и 3-А Я D S Болты <% мм 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2200 2400 2600 2800 3000 1160 1260 1360 1460 1560 1660 1760 1860 1166 1266 1366 1466 1566 1666 1766 1866 1960 1 1966 2060 2260 2460 2670 2870 3070 2066 2266 2466 2676 2876 3076 20 40 20 30 40 20 30 20 30 20 30 22 42 22 32 42 22 32 22 32 22 32 20 1 22 30 | 32 20 22 30 50 30 40 50 30 40 30 40 30 40 30 40 30 1152 1252 1352 1452 1552 1652 1752 1852 1952 2052 2252 2452 2657 2857 3057 6 7 9 М20 z 28 32 40 44 48 56 60 64 70 Типы фланцев / 2 А £ 3 А Б Масса, кг 18,2 34,6 19,7 27,5 37,9 21,3 31,1 22,9 33,5 24,5 35,9 25,3 38,2 27,7 29,4 30,9 33,5 35,7 39,0 48,7 51,4 56,1 19,5 37,0 21,2 29,4 40,5 22,8 33,2 24,5 35,8 26,1 38,4 - 27,1 41,2 29,6 31,4 33,1 35,8 38,2 41,6 52,1 55,0 60,0 20,0 38,0 21,6 30,1 41,6 23,5 34,2 25,2 36,8 27,0 39,6 27,8 42,0 30,1 32,2 34,0 36,8 39,3 42,9 53,5 56,5 61,8 20,9 39,6 22,7 31,5 43,3 24,4 35,5 26,2 38,3 27,9 41,1 29,0 44,0 31,7 33,6 35,4 38,4 40,8 44,5 55,7 58,8 64,2 18,5 35,1 20,2 27,9 38,5 21,6 31,5 23,2 34,0 24,8 36,4 25,7 39,0 28,1 29,8 31,4 34,0 36,2 39,4 49,5 52,3 57,0 i Примечания! 1. Фланцы типа / — по МН 3983—62, типа 2 — по МН 3984—62, типа 3 — по МН 3985—62. 2. Фланцы рассчитаны на применение в соединениях мягких прокладок. 3. Материал фланцев — сталь марки, соответствующей марке свариваемой с фланцем обечайка, днища или другой детали. 4. Значения Dt, Ь и bt: при Dg < 900 мм О, = D + 1 мм, Ъ = 10 мм, bt = 11 мм; при De > 1000 мм £>, = D + 4 мм, Ь — 11 мм, bt = 14 мм. 5. Для фланцев типа 3-А при D > 1000 мм значения D соответственно на 2 мм больше табличных. 6 Пределы применения фланцев при рабочих давлениях в зависимости от температуры среды приведены ниже. РУ Мн/м* e,i 0,3 0,6 Давление рабочее в Мн/м1 наибольшее при температуре среды, °С <200 0,1 0,3 0,6 250 0,1 0,3 0,6 300 0,09 0.27 0,55 350 0,08 0,24 0,48 400 0,07 0,2 0,4 рУ< Мн/м' 1,0 1,6 2,5 Давление рабочее в Мн/м' наибольшее при температуре среды, °С <200 1,0 1,6 2,5 250 0,95 1,5 2,4 300 0,9 1,4 2,1 350 1 400 0,8 1,25 1,95 0,7 1,0 1,6
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 565 ш л»в i t /ч ш Jt 'Л т j, m Рис. 21.5.. Конструкции фланцев аппаратов (к табл. 21.12): слева — монометаллические, справа —с защитным легированным слоем Расчет круглых наружных плоских фланцев из пластичных материалов (см. рис. 21.4, типы / и // и рис. 21.7) Такие фланцы в основном из стали различных марок применяются преимущественно в сварной аппаратуре для руЩ1,6Мн/м* и ^300° С. Расчетный наружный диаметр фланца йф в м (см) определяется по формуле Пй = D6 + a, (21.32) Рис. 21.6. Конструкция плоского фланца аппарата с приварной цилиндрической втулкой (горловиной) где £>б — диаметр болтовой окружности в м (см); а — величина, зависящая от диаметра болтов (шпилек) и от размера «Под ключ» в гайках. Принимается по табл. 21.18 в м (см). Расчетный диаметр фланца округляется до ближайшего большего размера Бф, оканчивающегося на 5 или 0 (в мм). Для определения высоты плоского фланца по ОН 26 _ 66 предварительно находятся: приведенная нагрузка на фланец при затяжке соединения Рг в Мн (кгс) К К- гж(-Й-0^ ««■■ 33) приведенная нагрузка на фланец при рабочих условиях Р% в Мн (кгс) ръ~Ж К т['.-&(-&-)+': ('-&)]; (21.34) вспомогательная величина при затяжке соединения Фх в м2 (см1) р. „. i Va>- Ф1 = -gK-ilv, (21.35) of вспомогательная величина при рабочих условиях Ф2 в м2 (см2) Ф2=-т-^; (21.36) вспомогательная величина А в м2 (см2) А = 2\М?, (21.37) Рис. 21.7. Основные размеры цельного плоского круг- [)ф лого наружного фланца где К De tyi — коэффициент, определяется по графику рис. 21.8; ^2 — коэффициент, определяется по графику рис. 21.9; st — толщина части обечайки, соединяемой с фланцем, которая должна быть не менее толщины обечайки аппарата s в м (см). Значения остальных величин см. выше — при расчете болтов. Таблица 21.18 Рекомендуемые значения величины а в формуле (21.32) dg, мм а, мм de, мм а, мм 10 25 24 45 12 30 27 50 14 30 30 55 16 35 36 70 18 40 42 80 20 40 48 90 22 45 56 100 В тех случаях, когда sx < 0,006 м и > 300, вы- соту фланца следует определять по формулам (21.66) и (21.67). Для дальнейших расчетов принимается большая величина Ф из (21.35) или (21.36). Расчетная высота плоского фланца ti в м (см) определяется по формулам: при Ф 5^1,13Л h' = 0,5 Уф; 3 h' =0,27УовФ. (21.38) (21.39)
566 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ За расчетную принимается большая величина; при Ф> 1,13Л h' = /Ф — 0,85/4! А'= 0,43/Д, (Ф —0,85/4). За расчетную принимается большая величина. (21.40) (21.41) W 1,3 1.2 1,1 1,0 1,0 1,1 1,2 12 1,¥ 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Ъ> Рис. 21.8. График для определения коэффициента ф 1 в формуле (21.36) «С 50 40 1(1 25 IV 12 10 \ 5 1] ? 2 IS 2 ■-. "Щ WW1JS 1,171.091,111,151.21,25 mtfiS 1,6 Ш2Як"]% Рве. 21.9. График для определения коэффициента i|>j в формуле (21.37) Расчет круглых наружных фланцев с конической горловиной из пластичных материалов (см. рис. 21.4, типы /// п IV и рис. 21.10) Такие фланцы из стали различных марок и цветных металлов и сплавов применяются в сварной, литой и кованой аппаратуре для ру до 100 Мн/м2 и tc до 550° С. Расчетный наружный —<Р диаметр фланца Dl для р< Ли- < 10 Мн/м2 определяется по формуле (21.32). Толщина стенки конической горловины фланца для ру^Ю Мн1м2 по ОН 26 пп ,, 66 должна быть: 02-14 Рис. 21.10. Основные размеры, цельного круглого наружного фланца с конической горловиной в месте стыка с обечайкой Si 3= s, но не более 1,3s и sx -^ s + 5 мм, (21.42) в месте стыка с фланцем где s — толщина стенки обечайки; sx — толщина стенки горловины в месте стыка с обечайкой; ss — толщина стенки горловины в месте стыка с фланцем; Р — коэффициент, определяется по графику рис. 21.11. 10 2.8 ?К 2k 22 2.0- ъ '■5, , 4ff<ff («*/яг 25<к<-Ц»Ф2 р^Г.5Ыпг У / / / S .'У у У У ,''^S^ с^" S- —гтй -1$ /V . 10 20 W «7 SO SO 70 80 90 100 110 120 S, Рис. 21.11. Графики для определения коэффициента 0 в формуле (21.42). Для р = 10 Мн/мг р «= 1,5 Для определения высоты фланца с конической гор- 01-17 ловиной для Ру^ 10 Мн/м2 по ОН 26 66 пред- 02-14 варительно находятся: приведенная нагрузка на фланец при затяжке соединения Рх по формуле (21.33); приведенная нагрузка на фланец при рабочих условиях Ра по формуле (21.34); вспомогательная величина Фх — по формуле (21.35); вспомогательная величина Ф2 — по формуле (21.36); вспомогательная величина А —по формуле (21.37), 1,0. '0,05 I I I И 1 УГ-П-ГТ-Г-Г1-^Р?110Sf, 0.М 0,04 0,№1)ЯЗ 0.025 0,02 0,015 0,01 0,005 f4 1-1/3 1 = 1/25 Рис. 21.12. Графики для определения коэффициента к в формуле (21.43). i —уклон горловины в которой вместо sx подставляется эквивалентная толщина стенки горловины, определяемая по формуле S3 = XSX, (21.43) где х — коэффициент, определяется по графику рис. 21.12. Уклон горловины рекомендуется принимать i = 1:3. Для дальнейших расчетов величина Ф принимается большая из (21.35) и (21.36).
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 567 Расчетная высота фланца с конической горловиной h' в м (см) определяется: при Фг^ 1,13/1 —по формулам (21.38) и з h' = 0,28 |/"£>вФ, (21.44) за расчетную принимается большая величина; при Ф> 1.13Л — по формулам (21.40), и h'=0A5yD,(O — 0.85Л), (21.45) за расчетную принимается большая величина. Расчетный наружный диаметр фланца Оф в м (см) для!р„> 10 Мн/м2 (рис. 21.13) определяется по формуле 1163] *• _ D^Dg+UMg. (21.46) Размеры таких фланцев выбираются конструктивно, согласно рис. 21.13. Условие прочности фланца на изгиб в диаметральном сечении проверяется по формуле P'6(D6-Dn) 2я№ Рис. 21.13. Основные размеры цельнокованого фланца (приварного или заодно с корпусом аппарата) для р„ > 10 Мн/м1. (21.47) ft, -f- в.5 d6 при а = 30"; ft» + dg при а = где Рб — расчетная болтовая нагрузка в Мн (кгс); 45° W — момент сопротивления диаметрального сечения фланца относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения фланца (вычисляется для заштрихованной площади до цилиндрической части обечайки) в ж3 (см3); Dn — средний диаметр уплотнения в м (см). Пример 21.5. Определить основные размеры цельного круглого наружного фланца с конической горловиной к примерам 20.2 и 21.2 по следующим данным: материал фланца —сталь марки Х18Н10Т (о20 = 220 Мн/м2); толщина обечайки s = 14 мм; болты с нормальными шестигранными гайками. Из примеров 20.2 и 21.2 имеем: Dn = 1,097 м; Ь3 = = 0,017 м; Р'п= 0,439 Мн; р'с = 2,825 Мн; р'61 = = 4,539 Мн; Р'б2 = 3,264 Мн; D6= 1,17 м; d6= 42 мм; 2= 36. Из табл. 21.18 для болтов М42 находим величину ■а = 0,08 м. Расчетный наружный диаметр фланца определяем по формуле (21.32) Эф = D6 + а == 1,17 + 0,08 = 1,25 м, который и принимаем. Определим размеры горловины фланца. Принимаем толщину стенки горловины в месте стыка ее с обечайкой 5г = 15 мм >s = 14 мм. ~ А, 1000 „„ , Отношение = -г?— = 66,7, для которого и р = Si 15 = 3 Мн/м2, определяем по графику рис. 21.11 величину коэффициента Р = 2,5. Толщину стенки горловины в месте стыка ее с фланцем определяем по формуле (21.42) Уклон конуса горловины принимаем i = 1:3. Для определения толщины фланца предварительно °Ф 1,25 находим: К = -=т- = , п = 1,25; по графику рис. 21.8 i|>i = 1,11; по графику рис. 21.9 1рг = 4,6; по графику рис. 21.12 — для В = 2,5 и i — 1,3 — у, = 1,75; по фор. муле (21.43) s3 = ksx = 1,75-15 = 26,3 мм; приведенную нагрузку на фланец при затяжке соединения — по формуле (21.33) р __*L_._£i./'_5*__1W _ 1,25 1,0 _ 1,25-1 "Tj7\Tm~l)4'539~ = 1,26 Мн (126000 кгс); приведенную нагрузку на фланец при рабочих условиях — по формуле (21.34) 1,25 1,25 — 1 [*~$(т£-') + + 2,825 ^1 Г^§7^ 1 =2,135 М" (213 509 кгс); по формуле (21.35) вспомогательную величину Р 1 9fi ф> =-ж ^ = ш1,и = °'00636 м*(63,6 ™2); т вспомогательную величину — по формуле (21.36) Ф" = "ТВ" *1 = -%5гГ 1-11 = 0,01075 ж* (107,5 см2); о20 220 вспомогательную величину — по формуле (21.37) А = 2i|>2^ = 2-4.6-0.02632 = 0,00636 ж2(63,6 см2). Поскольку Ф2 = 0,01075 > Ф2 = 0,00636, в даль- нейших расчетах принимаем величину Ф=Ф4. Определим значение величины 1,13Л = 1,13-0,00636= = 0,0072 м2 (72 см2). Поскольку Ф = 0,01075> 1.13Л = 0,0072, расчетную высоту фланца определяем соответственно по формулам (21.40) и (21.45): h' = УФ — 0.85Л = У(0,01075—0,85 • 0,00636) = 0,073 м; з h' = 0,45 V~De (Ф — 0.85Л) = з = 0,45 V 1,0 (0,01075—0,85-0,00636) = 0,0785 м. Принимаем h = 78 мм. Расчет круглых наружных фланцев из хрупких материалов (см. рис. 21.4, тип V и рис. 21.10) Такие фланцы из чугуна, бронзы и других хрупких материалов применяются в основном в литой аппаратуре для ру до 1,6 Мн/м* и tc до 300° С. * В формуле (21.36) для данного примера при (, 190° Q s2 = Bs! = 2,5-15 = 37,5 мм. t 20 вместо а подставляется о",,, величина которой меньше первой.
568 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Фланцы из хрупких материалов, как правило, должны иметь коническую горловину с рекомендуемым уклоном конуса 1 : 5. Толщину стенки конической горловины в месте стыка ее с фланцем рекомендуется определять по графику рис. 21.14. Расчетный наружный диаметр фланца Dф определяется по формуле (21.32). Расчетную высоту фланца К в м (см), рассматривая его упрощенно как консольную балку шириной 0,5л (рг + £>„), равномерно нагруженную силой Рб по болтовой окружности Dg, рекомендуется определять по формуле Sr 2 f, — ■_nPU^f<:4 ir=/ f \ 4- 4t- i i If>ul/§i>l0 f=U Mill! — — v? w Рис. 21.M. График для определения толщины конической горловины во фланцах (21.48) где h, 1и1А[Д8-^(Д' + °»)]г Ог — диаметр горловины в м (см); Dn — средний диаметр уплотнения в м (см); 1>б — диаметр болтовой окружности в м (см); г' и г — расчетное и принятое количество болтов; Оцд — допускаемое напряжение на изгиб для ма> териала фланца в Мн/м2 (кгс/см2); Рб — расчетное растягивающее усилие в болтах в Мн (кгс). Расчет прямоугольных наружных фланцев (см. рис. 21.4, типы / и V и рис. 21.15) Такие фланцы из стали различных марок, цветных металлов и сплавов, а также чугуна и других хрупких материалов применяются в сварной и литой аппаратуре 1ф,вф для ру до 2,5 Мн/м2 и tc до 300° С. Литые фланцы, как правило, должны иметь утолщение горловины по типу конической горловины у круглых фланцев. При этом величину утолщения рекомендуется принимать аналогично круглым фланцам, считая De Lg -f- Вв Для ужесточения тон- Рис. 21.15. Основные размеры ких плоских стенок ко- ЦеЛЬНОГру«П„РоЯгМоОУфГлаЛнца0Г0 "" Р^атой обечайки на ней рекомендуется размещать снаружи в непосредственной близости от фланца параллельно ему ребро (рис. 21.15). Расчетные наружные размеры фланца Ь'ф и в'ф в м (см) определяются по формулам: L^ = L6 + a и Вф = Вб+а, (21.49) где Lf и Bs — расстояния между крайними осями болтов в продольном и поперечном направлениях фланца в м (см); а — принимается по табл. 21.18 в м (см). Расчетную высоту фланца h' в м (см), рассматривая его упрощенно как консольную балку шириной Ьг-\- Ln + + Вг + Вп, равномерно нагруженную силой Р6 по болтовому периметру 2(£б+5б). рекомендуется определять при условии достаточной жесткости плоских стенок, образующих коробчатую обечайку, по формуле h' = 2,45 1/ ■ P6lz (Ц + Вг+и + Вп)оидг" (2L50) где / — плечо изгибающего момента в м (см); Le и Вг — размеры горловины в м (см); Ln и Вп—средние размеры уплотнения в м (см); г' и z-—расчетное и принятое количество болтов; °"ыд ■— допускаемое напряжение на изгиб для материала фланца в Мн/м2 (кгс/см1); Рб ■— расчетное растягивающее усилие в болтах в Мн (кгс). Плечо изгибающего момента / в м (см) определяется по формуле L6 — 0,5(Lt + Ln) В6— 0,5(Вг + Вп) 2 2 /: (21.51) Учитывая неравномерную нагрузку на болты в'прямоугольном фланце, а также приближенный характер формулы (21.50), рекомендуется расчетную толщину фланца h' увеличивать не менее чем в 1,5 раза. Пример 21.6. Определить основные размеры цельного прямоугольного наружного фланца (см. рис. 21.4; тип /) к примерам 20.1 и 21.1 по следующим данным: материал фланца — сталь (аид = 140 Мн/м2); плоские стенки коробчатой обечайки достаточно жесткие. Из примеров 20.1 и 21.1 имеем: L = Ьг =0,624 м; В = Вг = 0,424 м; Ln X Вп = 0,62 X 0,42 м2; L6 = = 0,664 м; Вб = 0,464 м; Рб = 0,0425 Мн; йб = 12 мм; z' = 11,5; г= 38. Плечо изгибающего момента определяем по формуле (21.51) Le — 0,5 (1г-г Ln) / = 0,664 — 0,5 (0,624 + 0,62) : 0,021 M. Расчетную высоту фланца определяем по формуле (21.50) = 2-45/(0Т «К Р'б1г V (L5 + Be-f-Ln + Bn)audz' 0,0425.0,021-38 624 + 0,424 -г 0,62 + 0,42) 140-11,5 = 0,0078 м. С учетом увеличения расчетной высоты не менее чем в 1,5 раза, а также конструктивных соображений, принимаем h = 14 мм. Расчетные наружные размеры фланца при величине а = 0,03 м (по табл. 21.18) определяем по формулам (21.49): ь'ф = L6 + а = °>664 + °'03 = °>694 м' В'ф = Вб+а=: 0,464 + 0,03 = 0,494 м. Принимаем Lcp = 694 мм и Вф = 494 мм.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 569. Расчет круглых внутренних фланцев (см. рис. 21.4, типы VI и VII и рис. 21.16) Такие фланцы из различных марок стали, цветных металлов и сплавов, а также чугуна и других хрупких материалов применяются в сварной.и литой аппаратуре для ру до 2,5 Мн/м? и tc до 300° С. Приварные встык и литые фланцы, как правило, должны иметь коническую горловину (рис. 21.16). Толщину стенки конической горловины в месте стыка ее с фланцем s2 рекомендуется определять по графику рис. 21.14. Расчетный внутренний диаметр фланца D'0 определяется по формуле п„,ц,в„ D=D* ■а м (см), (21.52) Рис. 21.16. Основные размеры цельного (круглого и прямоугольного) внутреннего фланца где а — принимается по табл. 21.18 в м (см). Значение D0 округляется в меньшую сторону до ближайшего размера, оканчивающегося на 5 или 0 (в мм) Расчетную высоту фланца h' в м (см) рекомендуется определять по двум формулам: от затяжки болтами (шпильками), рассматривая фланец упрощенно как консольную балку шириной nDn, равномерно нагруженную силой Рб по болтовой окружности Об -, f P6{D„— D6)z h' =0,978 1/ -^V* 7^—\ (21 V DnOudZ' 53) от давления среды в аппарате, рассматривая фланец упрощенно как консольную балку шириной nDe, равномерно нагруженную силой Рс по средней окружности уплотнения Dn h' = 0 ,978]/ P'c{De-Dn)z (21.54) где D6audz' ' £>б — диаметр болтовой окружности в м (см); Dn — средний диаметр уплотнения в м (см); De — внутренний диаметр аппарата в м (см); Рб — расчетное растягивающее усилие в болтах в Мн (кгс); Рс — расчетная нагрузка от давления среды в аппарате в Мн (кгс); г' и z — расчетное и принятое количество болтов (шпилек). Расчетная нагрузка от давления среды в аппарате Р. в Мн (кгс) определяется по формуле p:=~dLp, (21.55) где D„H — наружный диаметр уплотнения в м (см); р — расчетное давление среды в аппарате в Ми/ж2 (кгс/см2). Окончательно за расчетное принимается большее значение К из (21.53) или (21.54). Причем, учитывая неравномерную нагрузку на болты в прямоугольном фланце, а также приближенный характер формул, рекомендуется К увеличивать не менее чем в 1,5 раза. Расчет прямоугольных внутренних фланцев (см. рис. 21.4, типы VI и VII и рис. 21.16) Такие фланцы из различных марок стали, цветных металлов и сплавов, а также чугуна и других хрупких материалов применяются в сварной и литой аппаратуре для' ру до 2,5 Мн/м2 и tc до 300е С. Приварные встык и литые фланцы, как правило, должны иметь утолщение горловины по типу конической горловины у круглых фланцев. При этом величину утолщения рекомендуется принимать аналогично круглым фланга 1-е ~f~ Be цам, считая De « i . Для ужесточения тонких плоских стенок коробчатой обечайки на ней рекомендуется размещать снаружи в непосредственной близости от фланца параллельно ему кольцевое ребро (рис. 21.16). Расчетные внутренние размеры фланца L0 и 50, в м (см) определяются по формулам: ^о — ^б- -а и В0 = Вб — а. (21.56). где значения величин те же, что и в (21.49). Расчетную высоту фланца К в м (см) рекомендуется определять по двум формулам: от затяжки болтами (шпильками), рассматривая фланец упрощенно как консольную балку шириной 2 (Ln -f + Вп\ равномерно нагруженную силой Рб по болтовому периметру- 2 (L§ — Йб) h! = 1 -л f Р'б1г ■731/ п . я ч г; (21-57) у (Ln -j- Bn) oudZ ' от давления среды в аппарате, рассматривая фланеа упрощенно как консольную балку шириной 2 (Ls + Ве), равномерно нагруженную силой Рс по средней линии уплотнения 2 (Ln + Вп) V = 1J3V JL, РА* (Lg + Ве) uudz' (21.58> где I и 1г — плечи изгибающих моментов в ж (еж); Le и Ве — внутренние размеры коробчатой обечайки в ж (см); Lrt и Вп — средние размеры уплотнения в м (см)* Р6 и Рс— действующие на фланец силы в Мн (кгс); &ид — допускаемое напряжение на изгиб для материала фланца в Мн/м2 (кгс/см2); г' и z — расчетное и принятое количество болтов- (шпилек). Плечи изгибающих моментов / и 1г в ж (см) определяются по формулам: Ln—L6 _ Вп — Вб , (21.59> / = h = 2 2 Lq — Ln. Be — -On. (21.60) Расчетная нагрузка от давления среды в аппарате Рс в Мн (кгс) определяется по формуле Р'с = ^пнВпнР, (21.61) где LnH и ВПн — наружные размеры уплотнения в ж (см); р — расчетное давление среды в аппарате в Мн/м2 (кгс/см2).
S70 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Окончательно за расчетное принимается большее значение h' из (21.57) или (21.58). Причем, учитывая неравномерную нагрузку на болты в прямоугольном фланце, а-также приближенный характер формул, рекомендуется Ь! увеличивать не менее чем в 1,5 раза. 21.3. СВОБОДНЫЕ ФЛАНЦЫ Основные типовые конструкции свободных фланцев, применяемых в химическом аппаратостроении, показаны на рис. 21.17. В табл. 21.19—21.21 приведены основные данные о стандартизованных и нормализованных свободных фланцах. s+(lt2)m ш ' щ 1 l s Пв щ ш м ш I S п Рис. 21.17. Основные типовые конструкции свободных фланцев, применяемых в химическом аппаратостроении: / — при рс < < 0,6 Мн/м2 на отбортовке из пластичных материалов; // — при рс < 0,6 Мн/м' и s < 15 мм из меди и латуни на припаян, ном бурте из стали; /// — при рс<0,6 Мн/м* на приварном ■бурте из стали; IV — при рс > 2,5 до 20 Мн/м' на приварном бурте из стали и при рс < 1 Мн/м' — на приварном бурте из алюминиевых сплавов; V — при рс > 0,6 до 5 Мн/м' на приварном бурте из латуни; VI — на цилиндрической опорной поверхности На рис. 21.18 показана конструкция соединения труб из кварцевого стекла с помощью свободных фланцев. Обтюрация в соединении достигается сжатием сферических притертых поверхностей, имеющихся на наконечниках VJ остальное У1з ддух половин текстолит Рис. 21.18. Конструкция соединения кварцевых труб с помощью свободных фланцев труб. Основные данные о таких соединениях приведены в табл. 21.22. Материал бурта в соединениях со свободными фланцами обычно соответствует материалу соединяемых частей или может быть более прочным. Материал свободного фланца по прочности должен быть не ниже прочности материала бурта. Расчетная температура принимается: для бурта — равной температуре-среды tc, для свободного фланца — 0,97^. Расчет круглых наружных свободных фланцев (рис. 21.17, типы I—V и рис. 21.19) Такие фланцы преимущественно из различных марок стали применяются в сварной и паяной аппаратуре для ру до 20 Мн/м2 и tc до 300° С. Расчетный наружный диаметр фланца Dx определяется по формуле (21.32). Расчетный внутренний диаметр фланца Da в м (см) рекомендуется принимать: при Dy^50 мм D„ = D4 + 2se+0,003 (0,3); (21.62) при Dy^> 50 мм D'0 = De+2ss + 0,006 (0,6). (21.63) Полученные значения округляются до ближайших больших размеров, в первом случае —■ четных, а во втором — оканчивающихся на 5 и 0 (в мм). Расчетный наружный диаметр бурта D2 в м (см\ необходимо определять из условия отсутствия остаточных деформаций смятия на соприкасающихся поверхностях бурта и фланца г 1,1 0,785 [(D2y~Dl или после преобразования и решения данного неравенства относительно D0 Do ,18 /: •+д». (21.64) растягивающее Рис.21.19. Основные размеры свободного круглого наружного фланца с буртом усилие р болтах где Рб — расчетное в Мн {кгс); о* — предел текучести более мягкого материала бурта или фланца при рабочей температуре в Мн/м* (кгс/см2). Окончательно диаметр бурта принимается не менее наружного диаметра уплотнения в соединении. Для определения высоты свободного фланца по ОН 26 -. .■■ 66 предварительно находятся: U2S-14 приведенная нагрузка на фланец при затяжке соединения Рх по формуле (21.33), в которой вместо D„ подставляется D0, а вместо Dn подставляется £>2; приведенная нагрузка на фланец при рабочих условиях — по формуле Р _ К . Jk. (Jk- —Ар' (21.65) Р*- К-\ D6\ D2 l)P<*> ( где К ~D7 вспомогательная величина при затяжке соединения Фх — по формуле (21.35); вспомогательная величина при рабочих условиях Ф2 — по формуле (21.36).
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 571 Таблица 21.19 Фланцы стальные свободные для трубопроводов (по ГОСТам 1268—67, 12834—67, 1272—67) Продолжение табл. 21.19 "к о. 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1,0" 1.6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1,0 1.6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 °У Do D ft мм 10 15 20 25 32 40 16 20 27 34 41 48 19 26 33 39 46 59 10 12 14 16 10 12 14 16 10 14 16 18 12 14 16 18 12 16 18 20 12 18 20 22 12 18 20 22 fti 8 10 12 14 8 10 12 14 10 12 14 16 10 12 14 16 10 12 16 10 12 16 18 12 14 16 18 Фланец 0,29 0,52 0,61 0,69 0,33 0,58 0,67 0,77 0,41 0,82 0,93 1.05 0,60 0,96 1,10 1,24 0,87 1.49 1,68 1,87 1,01 1,92 2,13 2,35 1.11 2,28 2,54 2,79 Кольцо для 1 Масс 0,05 0,09 0,10 0,12 0,06 0,11 0,13 0,15 0.12 0,20 0,24 0,27 0,16 0,27 0,31 0,36 0,21 0,34 0,46 0,27 0,42 0,56 0,63 0,35 0,62 0,71 0,79 А а, кг 0,04 0,08 0,09 0,11 0,05 0,09 0,11 0,14 0,10 0,18 0,22 0,24 0,13 0,23 0,28 0,32 0,18 0,30 0,41 0,40 0,23 0,37 0,51 0,58 0,32 0,55 0,64 0,72 типов 2 Б 0,04 0,07 0,08 0.10 0,05 0,08 0,10 0,12 0,09 0,17 0,20 0,23 0,13 0,22 0,25 0,31 0,17 0,29 0.39 0,22 0,35 0,49 0,57 0.30 0,54 0,62 0,71 5 а. 0,6 1.0 1.6 2,5 0,6 1,0 1.6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 0.6 1.0 1.6 2,5 0,6 1.0 1,6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1.0 1,6 2,5 °У 1^80 100 125 150 200 250 300 Do 80 93 112 138 164 225 279 331 D h А. мм 78 91 ПО 135 161 222 273 325 14 20 22 24 14 22 24 26 14 24 26 28 14 26 28 30 16 26 28 30 18 26 28 30 20 28 30 32 24 30 32 34 14 16 18 20 1 16 18 20 14 16 t20 22 14 18 20 24 16 18 22 24 18 20 22 24 18 22 24 26 20 22 24 26 Фланец 1,55 3,01 3,31 3,43 2,05 3,77 4,11 4,25 2,38 4,55 4,93 6,19 2,84 6,09 6,56 8,82 3,72 7,50 8,09 10,5 4,93 9,02 9,36 12,6 6,38 11,3 13,9 17,7 10,4 13,9 17,9 22,8 Кольцо для 1 типов 2 * Масса, кг 0,55 0,90 1,01 1,12 0.73 1,10 1,23 1,37 0,88 1,31 1,64 1,95 1.21 1,96 2,18 2,61 1,53 2,18 2,67 3,29 2,06 2,94 3,24 4,34 2,53 3,78 4,12 6,04 3,40 4,24 5,51 7,45 0,49 0.82 0,94 1,05 0,65 0,98 1,12 1,26 0,81 1,24 1.57 1,88 1,11 1,84 2,06 2,50 1,43 2,09 2,58 3,12 1,95 2,83 3,12 4.15 2,40 3,66 4,00 5,68 3,20 4,08 5,17 6,82 Б 0,46 0,78 0,93 1,01 0,63 в.97 1.10 1,25 0,75 1.11 1,51 1,78 1,02 1,71 2,04 2,37 1,32 1,88 2,52 2,99 1,80 2,58 3,00 4,03 2,20 3,35 3,69 5,61 2,87 3,58 4,85 6,79
572 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ'^УЗЛОВ^ ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 21.19 Продолжение табл. 21.1^ 0,6 1,0 1,6 2,5 0,6 1,0 1,6 2,5 °У 350 400 Do 383 433 D мм 377 426 ft Ai 28 32 34 38 32 34 36 42 20 24 26 28 24 26 28 30 Фланец 13,5 18,0 22.8 31,7 17,0 24,4 29,08 42,5 Кольцо для 1 типов 2 А Масса, кг 3,71 6,33 7,97 10,4 5,14 8,15 10,1 13,6 3,49 6,09 7,52 9,64 4,89 8,43 9,62 12,6 Б 3,13 5,44 7.08 9,54 4,47 7,08 9,05 12,6 с? 0,6 1,0 1.6 2,5 °У До D ft ft. мм 500 537 530 38 42 50 26 28 30 32 Фланец Кольцо для типов 1 2 А 1 Б Масса, кг 25,4 33,3 49,3 64,6 7,05 10,6 16,9 19,2 6,73 10,2 15,6 17,7 6,10 9,33 15,6 17,9 Примечания: 1. Пределы применения фланцев: по температуре среды tc <g 300° С; по давлению — типы / и 2 р„ < 2,5 Мн/м1, тип 3 р„< 0,6 Мн/м*. 2. Материал: фланцев — сталь марок Ст.4сп и Ст.5сп; колец — сталь марок ВМ Ст.Зсп и В К Ст.Зсп; болтов (шпилек) — сталь марок 20 и 25; гаек — сталь марок 10 и 20. 3. Размеры йф, Dg, Dv dH, а также диаметр болтов dg и их количество г — см. в табл. 21.9. 4. Размеры уплотнительных поверхностей иа кольцах фланцев типа 2 — см. в табл. 20.3. 5. Фланцы рассчитаны на применение в соединениях мягких или металлических с мягкой набивкой прокладок. Фланцы медных аппаратов стальные (по данным тамбовского завода «Комсомолец») Таблица 21.20 Тип] тип г ТипЗ 1 Ру Мн/м' 0,1—0,6 1,0 0,1—0,3 0,6 1,0 0,1—0,3 0,6 1,0 0,1 0,3 0,6 1,0 »в 300 400 500 600 °ф 410 510 530 610 630 710 730 °б 368 468 478 568 578 668 678 680 d 345 445 545 645 D, мм 398 498 — 598 — 698 — D, 348 448 548 — 648 — Dt 335 435 535 — 635 633 — ft для типов / и 2 3 18 20 18 22 18 22 18 20 25 30 30 — 30 32 fti 9 10 9 10 И 9 11 9 12 ft» 12 12 12 — 14 — Количество болтов, 2 14 20 18 20 22 24 26 28
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 573 Продолжение табл. 21.20 Ру, Мн/м* 0,1 0,3 0,6 1,0 0,1 0,3 0,6 1,0 0,1 0,3 0,6 1,0 0,1 0,3 0,6 1,0 0,1 0,3 0,6 1,0 ОД 0,3 0,6 1,0 0,1 °в °Ф °б D, D, мм 700 800 900 1000 1100 1200 810 830 840 910 930 960 1010 1030 1060 1115 1135 1185 1235 1285 1335 1340 | 1385 1300 1400 1500 1600 1800 2000 1435 1535 1635 1735 1935 2195 768 778 785 868 878 895 968 378 995 1072 1082 1115 1182 1215 1282 1285 1315 1382 1482 1582 1682 1884 2084 745 845 945 1050 1160 1260 1360 1460 1560 1660 1860 2060 798 — 898 918 — 998 1018 1103 1123 — 1223 — 1323 — Примечания: 1. Пределы применения фланцев: по температуре среды — с < 1,0 Мн/мг, тип 3 ру <0,3 Мн/м*. 2. Материал: фланцев — сталь марки ВМ Ст.Зсп, болтов - 3. Диаметр болтов для всех типоразмеров фланцев приня 4. Размеры: DQ — Da + 2s -f 3 мм; i? = 9 -5-12 мм. 5. Фланцы типа 1-А приклепываются к отбортованной часп чество заклепок равно числу отверстий под болты, уменьшение 6. рине до Фланцы рас болтовых с считаны на >тверстий. применени е мягких nj юкладок: д D, Dt 748 — 848 854 — 948 954 1052 1058 — 1158 — 1258 — 735 733 — 835 838 — 935 938 1039 1038 — 1144 — 1244 — >т минус 40 до плюс 25 - сталь марок 20 и 25 г d6 — М20. I обечайки заклепками му в два раза. Закле пя типов 2 и £ на всей ft для типов / и 2 3 18 20 25 30 18 20 28 32 18 20 28 36 20 30 40 20 25 30 40 20 25 30 40 20 32 34 — 32 36 — 32 38 32 40 — 34 — 34 — 0° С; по давлен , гаек — сталь 0 б мм с обеи> пки располагав: ширине фланца Ai 9 12 15 9 10 14 16 9 10 14 18 9 10 15 20 10 12 15 20 10 12 15 20 10 ЛЮ — TF марок сторон тся мел , для ти А* 14 16 — 14 16 — 14 16 14 19 14 — 14 — пы / и 10 и 20 впотай ЕСДУ бОЛ па / — Количество болтов, 2 30 32 34 36 40 38 40 44 40 44 56 44 48 64 44 48 52 72 48 52 56 60 68 76 iPy < Колн- говыми на ши-
574 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Фланцы винипластовые свободные для трубопроводов из винипласта (по данным Владимирского химического завода) Таблица 21.21 VJ остальное "у Мн/м* 0,6 0,25 0,6 0,25 0,6 0,25 0,6 0,25 0,6 0,25 0,6 0,25 °У Труба йн | s Д. Фланец °ф | D6 \ D° A d с мм 10 15 20 25 32 40 50 75 100 15 20 25 32 40 51 63 96 114 2,5 2 3 4 3,5 5 4 6 4,5 7 6,5 7 35 40 50 60 70 80 90 128 150 75 80 90 100 120 130 140 190 210 50 55 65 75 90 100 ПО 150 170 16 22 31 38 46 56 70 104 123 12 15 17 20 12 14 18 2 3 4 Масса, кг 0,06 0,07 0,11 0,13 0,18 0,24 0,26 0,54 0,58 Болты мм. М10 М12 М16 г 4 * 8 Примечание. Плотность материала при подсчете массы фланцев принята р = 1,38' Ю3 кг/м3. 5 10 15 20 30 40 50 Фланцевые соединения труб из кварцевого стекла (по данным Ленинградского завода им. Ломоносова, см. рис. 21.18) Фланец D, Втулка Я ft, Наконечник I 60 75 80 90 120 130 140 40 50 55 65 90 100 ПО 22 32 36 44 56 67 83 10 10 12 12 14 30 40 45 55 70 80 95 11 16 22 29 38 50 60 10 I 5 12 15 20+1 30±1 34±1 42±1 54±1 65+1 80±2 5±1 10±1 15±1 20±1,5 30+2 40+2 50+2 1 5+1 24 ■0,5 3±1 40±2 50±2 60±2 70±2 80+2 100 + 2 4 6 7 8,5 11 13 17 Таблица 21.22 Бо.?ты 9 14 15 18 21 25 30 7? 11 13 16 20 24 30 М8 АЛО М12 Примечания: 1. Пределы применения соединений при р < 0,25 Мн/м3 и вакууме для температуры среды не более 100° С 2. Материал фланцев и болтов — сталь, втулки — текстолит.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 576 Расчетная высота свободного фланца h' в м (см) определяется по двум формулам: А'= ]Лф; (21.66) з А' = 0,43 VD0Q>, (21.67) где величина Ф принимается большей из Ф + или Ф2. За расчетное принимается большее значение К из (21.66) или (21.67). Определение высоты бурта для свободных фланцев рекомендуется производить аналогично цельным фланцам, считая бурт с цилиндрической горловиной за плоский фланец, а бурт с конической горловиной — за фланец с такой горловиной. Коэффициент -*рх находим по графику рис. 21.8 t|)t = = 1,22. Вспомогательную величину Ф (в нашем случае для tc = 20° С Ф^ = Ф2 = Ф) определяем по формуле (21.35) % 4>i = Т5гг !>22 = °-00606 ** (60>6 си<2)- Ф = ,20 320 Расчетную высоту фланца определяем по двум формулам (21.66) и (21.67): При этом К De Пример 21.7. Определить основные размеры свободного фланца с буртом (см. рис. 21.19) к примерам 20.6 и 21.4 по следующим данным: материал фланца — специальная сталь (оу = 320 Мя/ж2); материал бурта — сталь (а20 = 220 Мн/м: ); бурт с конической горловиной. Из примеров 20.6 и 21.4 имеем: De= 0,2м; Dn — = 0,223 м; Р'с=0,78Мн; Р'б= 0,998 Мн; £>б=0,3ж; d6= 20 мм; г' = 18,1; 2= 20. Согласно данным графика рис. 21.14 толщину горловины бурта принимаем se = 1,5 s = 1,5-16 = 24 мм. Расчетный внутренний диаметр фланца определяем по формуле (21.63) D0 = D„ + 2se + 0,006 = = 0,2 + 2-0,024 + 0,006 = 0,254 м. Принимаем D0 = 255 мм. Расчетный наружный диаметр бурта определяем по формуле (21.64) Di=l.l8 у I 4-+Я- = 1,18]/- 0,998 220 + 0,2552 = 0,311 м. Принимаем D2 = 310 мм. Расчетный наружный диаметр фланца при величине о= 0,04 м (по табл. 21.18) определяем по формуле (21.32) °'ф = D6 + а = °-33 + °>04 = °'37 м- Принимаем £>ф = 370 мм. Определим высоту фланца. Предварительно находим К 0,37 1,45. D0 0,255 Приведенную нагрузку на фланец при затяжке соединения и в рабочих условиях (в нашем случае обе нагрузки равны, поскольку Рб1 = Рб2 = Рб) определяем по формуле (21.65) 1 D6\ D, 1)Рб- р\~рЪ~к_ 1,45 0,255 V 0,31 / 1,45—1 0,33 = 0,159 Мн (15 900 кгс). — 1 0,998 = h' = УФ = ]/0,00606 = 0,0779 м; з з А' = 0,43 Уо0Ф = 0,43 J/"0,255-0,00606 = 0,052 м. Принимаем h = 78 мм. Определим высоту бурта. Предварительно находим Приведенную нагрузку на бурт при затяжке соединения определяем по формуле (21.33) К к- 1,55 . D» ( °е А р' - 0,2 /0,33 \ _ •-Ь^игТз-1)0'998- 1,55—1 = 0,817 Мн (81 700 кгс). Приведенную нагрузку на бурт при рабочих условиях определяем по формуле (21.34) -T3S&-[m»S(^-0 + + 0'78{1~~Шз)} =1>04 Мн (100 4000 кгс). Коэффициент -ф! находим по графику рис. 21.8; \pt = = 1,27. Коэффициент я|з2 находим по графику рис. 21.9; г|з2 = = 2,4. Коэффициент х при i = 1 3 находим по графику рис. 21.12 х= 1,2. Вспомогательную величину Фг определяем по формуле (21.35) Ф1 = Pi ^20 0,817 220 ,27 = 47,1-Ю"4 ж2 Вспомогательную величину Ф2 определяем по формуле (21.36) 1,04, т 220 1,27 = 60-10-* ж2. Эквивалентную толщину стенки горловины определяем по формуле (21.43) Зэ = KSl= 1,2-0,016 = 0,0192 ж. Вспомогательную величину А определяем по формуле (21.37) А = 2f2s2 = 2-2.4-0.01922 = 17,7-Ю-4 ж2. Принимаем за расчетную большую величину Ф = Ф2-
376 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Определим значение величины 1.13Л = 1,13-17,7-10-*= 20- Ю-4 jh3. Поскольку Ф = 0,006 > 1,13 А = 0,002, расчетную ■высоту бурта определяем по формулам (21.40) и (21.45): А1 = У Ф — 0.85Л =■- = 1^60.10-* — 0,85-17,7- 10-* = 0,067 м; Ъг- hx = 0,45 У Ов (Ф — 0.85Л) = з = 0,45 1^0,2 (60-10-* — 0,85-17,7-10-*) = 0,0435 ж. Принимаем hr == 68 мм. Расчет круглых внутренние фланцев (см. рис. 21.17, тип VI и рис. 21.20) Такиефланцы из различных марок стали применяются, например, в конструкциях затворов высокого давления для осуществления предварительной затяжки обтюратора, а также в других подобных конструкциях из любых материалов. Внутренний диаметр опорной поверхности фланца Dx -обычно выбирается по конструктивным соображениям. Расчетный наружный диаметр фланца D, в м (см) необходимо определять из условия отсутствия остаточных деформаций смятия на опорных поверхностях d' „t С Dm I гсш ^ Вп 0,785 [(Яф)2-^] т 1,1 или после преобразования и решения данного неравенства относительно Dj, Рис. 21.20. Основные размеры свободного круглого внутреннего фланца О, = 1,18 -О где Рл (21.68) расчетное растягивающее усилие в болтах в Мн (кгс); от —■ предел текучести более мягкого материала' из опорных частей в Мн/м2 [кгс!см1); Dx — внутренний диаметр опорной поверхности в м (см). Расчетный внутренний диаметр фланца О0 определяется по формуле (21.52). Рассматривая упрощенно прочность диаметрального сечения фланца на изгиб от действия на него нагрузки Р'б . л —х~, распределенной по половине болтовой окружности, и равной ей реакции опоры, распределенной по половине средней окружности опоры, получим изгибающий момент, действующий на фланец, Ми Рб ( Оф + Dt D6 2я (1) момент сопротивления диаметрального сечения фланца w = (Рф-Ру-2ё)(1г')2 . (2) е прочности фланца Ми Р'б (Оф + D, Оид^ W ~ 2 \ 2я 6 об я X (3) (00-,D0-2d) (Л')* ' решая данное уравнение относительно К в м (еж), получим h' Ss 0,977 V- 0.5 {Оф + D1)-D6 (21.69) (Оф — D0 — 2d)aud где d — диаметр отверстий под болты в м (см); вид — допускаемое напряжение на изгиб для материала фланца в Мн/м2 (кгс/см2). Значение остальных величин см. выше. 21.4 РЕЗЬБОВЫЕ ФЛАНЦЫ Основные типовые конструкции резьбовых фланцев, применяемых в химическом аппаратостроении, показаны на рис. 21.21. В табл. 21.23—21.26 приведены основные данные о стандартизованных и нормализованных резьбовых фланцах. Резьбовые фланцы обычно на корпусе или трубе не закрепляются, поэтому обтюрация соединения должна быть размещена на торце корпуса или трубы. Материал резьбовых фланцев выбирается тот же, что и соединяемых частей или более прочным. Расчетная температура резьбовых фланцев принимается равной 0,97tc [70] Расчет наружных резьбовых фланцев (см. рис. 21.21, тип /) Такие фланцы преимущественно из различных марок стали, реже из цветных металлов и сплавов применяются в кованой и ковано-сварной аппаратуре в основном для ру более 10 Мн/м2 и tc до 400° С и выше. Диаметр резьбы фланца d0 выбирается из конструктивных соображений. Расчетный наружный диаметр фланца Оф определяется по формуле (21.32). Определение расчетной высоты фланца h' рекомендуется производить по тем же формулам, что и наружные свободные фланцы. При этом вместоD0kD., подставляется d0 Величина К подлежит проверке на прочность резьбы (см. гл. 22). Пример 21.8. Определить основные размеры резь Рис. 21.21. Основные типовые конструкции резьбовых фланцев, применяемых в химическом аппаратостроении: / — наружные; // — внутренние бового фланца к примерам 20.4 и 21.3 по следующим данным: материал фланца — сталь (ог — 350 Мн/м2); d0 =- = М360 X 4. Из примеров 20.4 и 21.3 имеем: Ов = 0,3 ж; Dn — = 0,317 м; О6 = 0,45 м; р - 25 Мн/м2 (250 кгс/см2); Р'б = = 2,493 Мн (249 300 кгс); d6 = 36 мм; г= 16; d = 41 мм. Расчетный наружный диаметр фланца при величине а = 0,07 м (по табл. 21.18) определяем по формуле (21.32) О Ф: ■■D6 + a = 0,45 + 0,07 = 0,52 м.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 577 Таблица 21.23 Фланцы стальные резьбовые для арматуры, соединительных частей и труб с линзовым унлотнением V3 остальное на рл = «О -*- 100 Мн1м% (по ГОСТу 9398-вЗ) Условное обозначение фланца с резьбой Ml 4X1,5 из стали марки 35: «ФланецМ14Х 1,5—35 ГОСТ 9399—63» с?» Мн/м' 20—100 20—50 64—100 20—50 64—100 20—40 50—64 80—100 20—64 80—100 20—40 50—100 20—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—64 80—100 20—25 32—40 50—80 °У Фланцы "о °Ф D6 I " с Шпильки ч мм 6 | М14Х1.5 10 М24Х2 15 25 32 40 60 70 90 100 125 150 200 МЗЗХ2 70 95 105 М42Х2 | 115 М48Х2 М56ХЗ М64ХЗ М80ХЗ М100ХЗ М110ХЗ М125Х4 МПОХЗ М125Х4 М135Х4 М155Х4 М125Х4 М135Х4 М155Х4 М175Х4 М155Х4 М175Х4 М190Х4 М215Х6 М190Х6 М215Х6 М240Х 6 М265Х 6 М240Х6 М265Х6 М296Х6 135 165 200 225 245 260 245 260 290 300 260 290 300 330 300 330 400 460 480 460 480 570 42 60 68 80 95 115 145 170 185 195 185 195 220 235 195 220 235 255 235 255 305 315 305 315 360 380 360 380 460 15 20 25 30 35 40 50 55 65 70 55 65 70 80 70 80 85 95 85 95 105 130 105 130 0,5 1,0 1,5 2,0 1,5 2,0 2,5 2,0 2,5 М14 М16 мзо М22 М27 МЗО МЗЗ МЗО МЗЗ М36 МЗЗ М36 М39 М36 М39 М45 М52 М56 М52 М56 Z 3 4 6 8 6 8 10 Масса фланца, кг 0,36 0,93 1,10 1,35 1,56 2,60 4.50 4,25 7,04 10,5 14,0 15,0 14,0 15,0 22,8 23,2 15,0 22,8 23,2 31,7 23,2 31,7 55,3 55,9 55,3 55,9 84,5 106 84,5 106 164 Примечания: 1. Материал фланцев в зависимости от условного давления р„ и рабочей температуры едеды tc си. в тдбл. 21.24. 2. Фланцы применимы при рабочей температуре среды от, минус 50 до плюс 510" С. 3. В обозначение фланцев с резьбой МЗЗХ2 вводится количество отверстий для шпилек: МЯЗХ2 — г. 37 А. А. Лащинский и А. Р Толчинский
Б78 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 21.24 Материал резьбовых фланцев для арматуры, соединительных частей и труб с линзовым уплотнением на ру=20 -М00 Мн1м* (по ГОСТу 9399—63) ру, Мн/м1 <32 40—64 <80 <100 tc. °С От — 50 до +200 <400 <510 Марки стали 35 ЗОХ 38ХА, 40Х 25Х2МФА Примечай н"е. Конструкцию^иХосновные данные фланцев см. в табл. 21.23. Таблица 21.25 Фланцы стальные резьбовые для соединений труб с линзовым и конусным уплотнением на ру = 1501ЛГя/ла (по данным Иркутского филиала Гипронефтемаша) V'3 остальное °У Фланцы "о °Ф °б h с Шпильки <*б мм 6 10 15 25 32 40 60 М14Х1.5 М24Х2 МЗЗХ2 М48Х2 М64ХЗ М85ХЗ М105ХЗ 70 95 105 145 165 200 260 42 60 68 105 115 145 195 15 20 25 30 35 45 55 1 1,5 2 М14 М16 М20 М22 М27 МЗО Примечания; 1. Материал фланцев — сталь марок 3 40ХФА, шпилек — 25Х1МФ, гаек — ЗОХМ/ 2. Фланцы применимы при рабочей среды от минус 40 до плюс 300* С. г 3 4 6 8 5 ХМ, 4( темпера Масса фланца, кг 0,37 0,93 1,34 2,90 4,20 7,78 16,4 X и туре Таблица 21.26 Фланцы стальные резьбовые для соединений труб с линзовым уплотнением на ру = 250 Мн/м* (по данным Иркутского филиала НИИхиммаша) »'« imitj 1 -*— -1 € Гр ■W | d. ! В Г 1 1 Hi К °У 'о °Ф °б D Н ft Г с "б мм 25 32 40 М60ХЗ М76ХЗ М95ХЗ 180 235 270 130 172 200 63 79 98 50 60 70 7 8 10 1,0 1.5 2,5 3 М24 МЗО М36 Масса фланца, кг 7.6 15,8 23,6 Примечания: 1. Материал!*фланцев — сталь марок 35ХМ, 40Х и 40ХФА, шпилек — 25Х1МФ, гаек — 30ХМА. 2. Фланцы применимы при!» рабочей температуре среды от минус 40 до плюс 300° С. Принимаем Оф= 520 мм. Определим высоту фланца. Предварительно находим „ _ Рф _ 0,52 А ~ d0 ~ 0,36 1,44. Приведенную нагрузку на фланец при затяжке соединения и в рабочих условиях определяем по формуле (21.65) п » К d„ (D6 Л р> _ 1,44 0,36 / 0,45 ,\ ..., , ло .. -Ы=1- 045 (оЖ-0 2'493= ШШ (163000 кгс). Коэффициент •$! находим по графику рис. 21.8, i^ = = 1,215. Вспомогательную величину Ф (в нашем случае для te— 20° С Фх = Ф-s = Ф) определяем по формуле (21.35> 0 = -%-^ = ^- 1,215 =56,5.10--л*. 350 Расчетную высоту фланца определяем по двум формулам (21.66) и (21.67): h' = УФ = /56,5-'КГ* = 0,0752 м; з з ft' = 0,43 У~а\>Ф =0,43 ^0,36-56,5-10"4 = = 0,0612 м. Принимаем h = 75 мм.
ФЛАНЦЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 57» Расчет внутренних резьбовых фланцев (см. рис. 21.21, тип //) Материал и область применения таких фланцев те же, что и наружных резьбовых фланцев. Диаметр резьбы фланца d0 выбирается из конструктивных соображений. Расчетный внутренний диаметр фланца D0 определяется по формуле (21.52). Определение расчетной высоты фланца К рекомендуется производить по той же формуле (21.69), что и внутренние свободные фланцы (см. выше). При этом вместо Dtp и Dx подставляется do- Величина К подлежит проверке на прочность резьбы (см. гл. 22). 21.5. ФЛАНЦЕВЫЕ БОБЫШКИ Наряду с фланцами в химической аппаратуре для присоединения труб и других узлов и деталей нередко применяются фланцевые бобышки. Основные типовые конструкции фланцевых бобышек показаны на рис. 21.22. В табл. 21.27—21.29 приведены основные данные о нормализованных фланцевых бобышках, применяемых в химических аппаратах. Фланцевые бобышки могут быть установлены на цилиндрических, эллиптических, сферических, конических и плоских стенках аппарата. По форме они бывают круглые и прямоугольные. Таблица 21.27 Фланцевые круглые вставные бобышки из латуни и бронзы для сварных и паяных медных аппаратов на ру^ 0,6 Мн/м* (по МН 5235—64) титЩ, Условное обозначение бобышки из латуни на Dy = = 10 мм: «Бобышка Л—6—10 МН 5235—64» °У 10 15 20 25 или резь = М к ° d Н мм 14 18 25 32 28 * 03 (Ц "* £ 1,0 1,2 1,3 1,6 °У d н ММ 32 40 50 38 45 57 32 Примечания: 1. Материал бобышек — латунь марки Л К бронза (марка в зависимости от агрессивности cj 2. Размеры йф, Dg, Dt и dg, а также колич бовых гнезд см. в табл. 21.9. 3. Уплотнительные поверхности см. в табл. 4. Глубина резьбовых гнезд для шпилек: при 10 ft = 19 мм, при dg = M12 ft = 22 мм. 5. Пределы применения бобышек: р < 0,6 М г минус 196° С * Масса прив( до плюс 250° С. ;дена дл! 1 латун] 1. асса *, кг £ 2,5 2,8 3,1 зо-зл еды), ество 20 3. d6 = н/м\ Выполняя роль фланца на аппарате, бобышка одновременно является укреплением отверстия в стенке (см, гл. 18). Вместе с тем бобышки по сравнению с соответствующими фланцами на одни и те же параметры ру и Dy в ча- V3 Рис. 21.22. Основные типовые конструкции фланцевых бобышек, применяемых в химическом аппаратостроении: / и II—пря- варные; /// — для литых аппаратов сти расхода материала обычно менее выгодны, так как и* конструктивных соображений они должны быть более высокими. Высота бобышки в основном определяется глубиной резьбового гнезда под шпильки. Поэтому установленные нормалями МН 3919—62 — МН 3921—62 типы и основные размеры бобышек на р9 от 0,6 до 6,4 Мн/м2 и Dy от 10 до 100 мм в химической аппаратуре имеют ограниченное применение (см. табл. 21.29) и в Справочнике не приведены. Таблица 21.28 Фланцевые круглые бобышки из стали под отбортовку для сварных и паяных медных аппаратов на ру^ 0,6 Мн/м2 (по МН 5236—64) Условное обозначение бобышки исполнения Dy = 70 мм: «Бобышка 1—6—70 МН 5236—64» / на п иу Исполнение d : п иъ мм 70 80 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 78 88 ПО 134 160 210 262 312 368 418 468 518 83 93 116 140 166 216 268 318 18 22 28 32 34 38 8 10 12 Примечания: 1. Материал бобышек — сталь ь 2. Размеры D^, Dg, Ог и dg, резьбовых гнезд см. в табл. 21.9. 3. Пределы применения бобыше tc от минус 30 до плюс 250° С. 4. Бортшайбы к бобышкам к в табл. 27.9. "сгмнеше Д Исполнения / II Масса, кг — 3,8 4,8 5,5 7,2 8,8 15,0 15,2 17,8 21,9 26,7 1,6 3,2 3,7 4,7 5,3 7,0 8,6 14,9 1арки Ст.З. 1 также количество к: р„ < 3,6 Мн/мг, сполнения // см. 37*
580 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 21.29 Фланцевые круглые врезные бобышки из стали для сварных стальных аппаратов (по ОН 26-01-16—вб) Условное обозначение бобышки типа А из углеродистой стали (исполнение /) на ру= 1,0 Мн/м*, Dy — = 15 ям и Я =35 мм: «Бобышка А—1—1,0—15—35 ОН 26-01-16—66» Продолжение таблицы 21.29 "у Мк/м> 1,0 1,6 2,5 1.6 2,5 1,0 1,6 2,5 1.6 2,5 1,0 1.6 2,5 1,6 2,5 1,0 1,6 2,5 °У d н D, мм 15 20 25 32 18 25 32 38 35 45 55 35 45 55 35 45 55 45 55 400—4000 400—2600 400—1400 2800—4000 1600—2600 2800—3200 400—4000 400—2600 400—1400 2800—4000 1600 2600 2800—3200 400—4000 400—2600 400—1400 2800—4000 1600—2400 2600—3200 400—4000 400—2400 2600—3200 Масса *, кг 1,67 2.2 2,85 2,03 2,67 3,44 2,4 3,15 4,06 4,3 5,56 "у Мн/м* 1.0 1,6 2.5 1,6 2,5 1,0 1,6 2,5 1,6 2,5 1,0 1,6 2,5 1,6 2,5 1,0 1,6 2,5 1,6 2,5 1,0 1,6 2,5 °У d Н De мм 40 50 70 80 100 45 57 76 89 108 45 55 45 55 45 55 45 55 45 55 400—4000 400—3800 400—2400 4000 2600—3000 400—4000 400—3800 400—2000 4000 2200—3000 400—4000 400—3400 400—2000 3600—4000 2200—3000 400—4000 400—3400 400—2000 3600—4000 2200—3000 400—4000 400—3400 3600—4000 400—2800 Масса *, кг 4,76 6,17 5,66 7,31 6,8 8,77 7,45 9,68 8,71 п.з Примечания: 1. Бобышки следует применять только при невозможности применения соответствующих штуцеров. 2. Бобышки изготовляются в двух исполнениях: / — из углеродистой стали, // — из коррозионностой- кой стали. 3. Размеры Оф, Og, £, и dg, а также количество резьбовых гнезд си. в табл. 21.9. 4. Размеры уплотнительных поверхностей типов А и В си. в табл. 20.3. 5. Глубина резьбовых гнезд для шпилек: при dg = = М12 ft = 23 мм, при d6 = М16 А = 28 мм и при dg = = М20 ft = 35 MM. б. Пределы применения бобышек в зависимости от р и t аналогичны соответствующим фланцам и их материалам. * Масса бобышек для обоих типов — одина- кова.
ГЛАВА 22 РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ В химических аппаратах резьбовые соединения применяются для крепления: стальных труб высокого давления Dj/^20 мм, труб среднего и низкого давлений Dy^32 мм и других преимущественно металлических узлов и деталей. Основные типовые конструкции разъемных резьбовых соединений, применяемых в химическом аппарато- строении, показаны на рис. 21.1 (типы /// и VI) и рис. 22.1. Свинчивание резьбовых фланцев в типовых соединениях /// и VI (рис. 21.1) производится без натяга, свинчивание деталей по рис. 22.1 и нажимных болтов в соединении VI (рис. 21.1) производится с натягом, создающим осевую нагрузку. В табл. 22.1—22.4 приведены основные данные о наиболее употребительных стандартизованных и нормализованных резьбовых соединениях труб. Рис. 22.1. Основные типовые конструкции р азъвмных резьбовых соединений, применяемых в химическом аппаратостроении. S и S, — размеры под клю ч Внутренние и наружные резьбы выполняются с проточками, конструкции и размеры которых берутся согласно ГОСТу 10549—63. Размеры лысок, квадратов и шестигранников под ключ — по ГОСТу 6424—60. Чистота обработки резьб: в соединениях низкого и среднего давлений SJ4—S/5; в соединениях высокого давления V6—V7- Допускаемые отклонения элементов резьбы: для обычных соединений — по классу 3; для соединений высокого давления — по классу 2. Расчет резьбовых соединений производится следующим образом. Расчету на прочность подлежат резьба, а также другие элементы соединения, подвергающиеся в процессе затяжки или эксплуатации нагрузкам (штуцера, ниппели, накидные и нажимные гайки и т. д.). Обычно диаметр резьбы выбирается по конструктивным соображениям, затем принимается та или иная резьба по ГОСТу и расчетом определяется длина свинчивания. Расчет резьбы производится на изгиб, смятие и срез, считая приближенно работу всех витков резьбы, находящихся в контакте в резьбовой паре, равномерной. Расчетная длина свинчивания Г в м (см) из условия прочности резьбы на изгиб определяется по формулам: для винта V dxtaua ' для гайки v ^*Р' (d*-di) (22.1) (22.2) Кроме указанных в химической аппаратуре иногда применяются: резьбовые соединения для стальных труб с развальцовкой трубы на р^<6,4 Мн/м2 и Dу =^25 мм по МН 2313—61—МН 2344—61 и МН 2415—61, резьбовые штуцерно-торцовые соединения с фибровой прокладкой для латунных труб на ру = 20 Мн/м2 и Dy^ 10 мм по МН 1130—60—МН 1134—60, резьбовые штуцерно-торцовые соединения с медной прокладкой для стальных труб на р„= 32 М н/м2 и Dу г^ 32 мм по МН 2286—61 —МН 2312—61 и МН 2421—61. При конструировании резьбовых соединений следует применять метрические резьбы по ГОСТу 9150—59 или трубные цилиндрические — по ГОСТу 6357—52. Во всех резьбовых соединениях и особенно в соединениях, в процессе свинчивания которых создается осевая нагрузка, необходимо предусматривать наличие устройств, позволяющих при вращении одной из соединяемых деталей удерживать от вращения другую (например, шестигранник, лыски под ключ и др.). Выбор материалов для деталей с резьбой рекомендуется производить так, чтобы твердость и прочность материала винта были несколько выше твердости и прочности материала сопрягаемой с ним гайки, что достигается применением для винта и гайки разных материалов, либо достигается соответствующей различной термообработкой одного и того же материала. Разность в твердости резьбовой пары, в процессе свинчивания которой создается осевая нагрузка, рекомендуется иметь не менее НВ 20. В обоснованных случаях возможно применение винта с твердостью, равной или меньшей твердости сопрягаемой с ним гайки. В любом случае материал резьбовых деталей должен быть пластичным, а в деталях, имеющих шестигранник или лыски под ключ, кроме того, достаточно твердым. где Р' воспринимаемая резьбой, do t- Оид - расчетная нагрузка, в Мн (кгс); ■ наружный диаметр (размер) резьбы в м (см); - внутренний диаметр резьбы в м (см); ■ шаг резьбы в м (см); ■ допускаемое напряжение на изгиб для материала винта или гайки в Мн/м2 (кгс/см2); k — коэффициент; для метрической резьбы k = 0,623, для трубной цилиндрической резьбы k = 0,685. Расчетная длина свинчивания I' в м (см) из условия прочности резьбы на смятие для винта и гайки определяется по формуле 1'^ l,27P't (22.3) где осд — допускаемое напряжение на смятие для менее прочного материала (винта или гайки) в Мн/м2 (кгс/см2). Допускаемое напряжение на смятие принимается: для соединений, в процессе свинчивания которых не создается осевая нагрузка (резьбовые фланцы и т. п.), — по формулам табл. 14.5; для соединений, в процессе свинчивания которых создается осевая нагрузка (ниппельные соединения, пробки и т. п.), допускаемые напряжения, во избежание задира резьбы, рекомендуется принимать с коэффициентом 0,25 к указанному. Расчетная длина свинчивания V ъ м (см) из условия прочности резьбы на срез определяется по формулам: для винта V 0,31 ЪР' kdixcd ' (22.4)
Резьбовые ниппельно-Шаровые соединения стальных труб (по ГОСТу $626—6?) Таблица U2.1 Условное обозначение соединения типа / на £><,=20 мм и dH = 25 мм: «Соединение I—20X25 ГОСТ 5026—57» Мн/м' 20* 16* 10 6,4 °У 3 6 10 15 20 25 32 Прим должен нмет * Для dH d. dd 6 10 14 20 25 32 38 М16Х1.5 М20Х1.5 М27Х2 М36Х2 М39Х2 М48Х2 М56Х2 М14Х1.5 М16Х1.5 М24Х2 М30Х2 МЗЗХ2 М39Х2 М48Х2 е ч а н и е. Материал деталей ь а > 320 Мн/м* и ав > 64 соедине ний типа / 1 'у = 10 Размер «под ключ» S S, 22 27 32 41 46 55 65 14 19 27 32 36 46 50 i — сталь с вт D Мн/м'. Мн/м'. X 2,2 2,6 3,0 3,5 3,4 4,2 4,6 > 280 А 1 мм 14 16 22 24 26 in/м* и 1, 13 16 18 20 24 26 »4>5 R 7 10 14 20 25 32 38 00 МН/ н 18 20 25 30 32 35 А 7 8 9 10 14 15 / 32 38 47 54 55 59 63 L ДЛ! // 33 39 50 58 59 61 65 'м'; для соединений типа // 5 ТИПОВ IV 32 36 44 49 48 53 59 V 25 30 36 42 41 43 47 — материал ни Для типов / II IV V Масса, кг 0,07 0,123 0,216 0,368 0,454 0,570 0,938 0,092 0,153 0,309 0,527 0,643 1,00 1,32 0,064 0,104 0,182 0,317 0,400 0,614 0,87 0,067 0,112 0,190 0,359 0,424 0,633 0,968 уцеров при ру > 6,4 Мн/м'
Резьбовые штуцерно-торцовЬе соединения труб (по ГОСТу 5890—68) Таблица 22 2 Лв4кл1вч6' Под ключ S3 Условное обозначение соединения (левой части)*из углеродистой стали типа I, Dy 20 с паронитовой прокладкой: «Соединение 1—20П угл. ст. ГОСТ 5890—68» Я по трубе °У D'y "н "о d0I dl «2 L >> и | и для деталей 1 2 3 4 5 6 и 78 и 9 и I п ш IV V VI VII VIII мм 3 6 10 15 20 25 32 3 6 3 6 10 6 10 15 10 15 20 15 20 25 20 25 32 6 10 14 22 25 32 38 М18Х1.5 М22Х1.5 M27xl,5 М36Х2 М39Х2 М48Х2 М56Х2 М14Х1.5 М16Х1.5 Труб. V/ М24Х2 Труб »/.' М30Х2 Труб V2" МЗЗХ2 Труб »/,» М39Х2 Труб 1" М48Х2 Труб. V-U" 15,8 19,8 24,8 33,0 36,0 45,0 53,0 6 10 14 22 25 32 38 26 27 31 41 44 49 53 68 70 78 81 84 .89 27 28 31 — 68 71 41 45 49 52 81 85 89 92 49 54 58 77 87 93 42 47 51 65 66 74 79 35 37 41 47 51 63 70 12 13 15 19 21 23 25 54 54 56 58 61 37,5 39,5 44,5 58,5 64,5 70,5 75,5 — 120,5 123,5 135,5' 141,5 145,5 151,5 59,5 65,5 71,5 94,5 96,5 108,5 116,5 — 106,5 110,5 131,5 133,5 143,5 152,5 52,5 58,5 64,5 82,5 85,5 95,5 102,5 — 99,5 103,5 119,5 122,5 130,5 138,5 45,5 48,5 54,5 64,5 70,5 84,5 93,5 — 89,5 93,5 101,5 107,5 119,5 129,5 V m w о* w о О) ы о о я Ja S X ы X S
Продолжение табл. 22.2 8 °У °У 1 'i • Н А Размеры «под ключ» S *• Sl * S2 S3 мм 3 6 10 15 20 25 32 3 6 3 6 10 6 10 15 10 15 20 15 20 25 20 25 32 6 7 9 13 14 15 16 18 20 27 28 31 33 11 12 11 13 13 14 14 15 15 16 17 17 19 23 24 26 34,5 37,5 40,5 45,5 18 20 27 28 31 34 24 30 36 46 55 65 19 17 24 19 30 22 41 32 41 36 50 41 № 50 17 19 19 22 19 32 22 36 32 41 36 10 17 22 27 36 41 Детали 1 2 ** 3 * 4 5 в 7 8 9 10 Масса, к; 0,047 0,046 0,063 0,061 0,119 0,115 0,287 0 278 0,318 0,308 0,463 0,448 0,666 0,646 — 0,080 0,143 0,327 0,374 0,536 0,757 0,081 0,079 0,132 0,128 0,207 0,201 0,508 0,492 0,512 0,495 0,857 0,830 1,652 1,600 0,075 0,104 0,091 ОД 75 0,142 ,0,317 0,264 0,377 0,360 0,562 0,528 0,688 0,804 0,037 0,052 0,097 0,192 0,230 0,438 0,640 0,011 0,013 0,022 0,041 0,051 0,091 0,125 — 0,018 0,034 0,032 0,081 0,071 0,098 0,072 0,161 0,147 0,244 0,191 — 0,04 0,062 0,110 0,146 0,207 0,280 — 0,06 0,098 0,107 0,138 0,124 0,207 0,226 0,332 0,300 0,050 0,085 0,124 0,216 0,214 0,319 0,479 П ви м е ч а н и я: 1. Пределы применения соединений р„ < 10 Мн/м* и tc <250° С. 2. Соединения изготовляются из углеродистой стали, нержавеющей стали, латуни и бронзы. Материал деталей: штуцера (1, 3, 4 и S) и ниппели (6 и 7) — сталь марок 25 и 0Х18Н10Т, латунь марки ЛМц 58-2 и бронза марки Бр.АМц 9-2; штуцера (2) и ниппели (S и 9) — сталь марок 25 и 0Х18Н10Т; гайки накидные (10) — сталь марок 35 и 2X13, латунь марки ЛС 59-1; прокладки (//) — паронит (толщиной 1,5 мм) или медь марки МЗр толщиной 2 мм (зубчатая). 3. Соединения с 0„ = 32 мм, предназначенные для пара, применять при р„ < 4 Мн/м*. 4. Значения L„ приведены для соединений с парокитовыми прокладками. 5. Масса деталей (там, где это не оговорено) приведена для углеродистой стезю- Для получения массы деталей из нержавеющей стали следует применить коэффициент 1,01, из латувв — 1,0ft и из бронзы — 1,02. 6. Обозначения соединений по ГОСТу 5890—68 предусматриваются только для левой части их (без штуцеров): тип / — для соединений внахлестку, тип // — для соединеняй встык, тид /// — для соединений внахлестку, переходные, тип IV — для соединений встык, переходные. На рисунках к настоящей таблице приведены все возможные варианты соединений по указанному ГОСТу (со штуцерами), обозначенные условно римскими цифрами (/ и VIII). 7. Условные обозначения: материала — углеродистая сталь — угд. ст., нержавеющая сталь — лег. ст., латунь — лат. и бронза — бр.; прокладок — па- ронитовая — П, медная — М. 8. Штуцера: / — промежуточный для соединения внахлестку; 2 — промежуточный для соединения встык; 3 — ввертный; 4 — ввертный с цапковым концом; 5 — ответвительный; ниппели 6 — дли соединения внахлестку типа 1, 7 — дая соединения внахлестку типа III, 8 — для соединения встык типа II, 9 — для соединения встык типа IV. * Верхнее зн ** Верхнее зн аченне аченне для сое для дет днненн! алей из с метр стали нческой и латун резьбой, нижнее — с трубной, и, нижнее — из бронзы.
РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 585 Таблица 22.3 Муфтове-резьбовые соединения стальных труб на ри = 150 Мн/м2 (по данным Иркутского НИИхиммаша) Для Dу = 3 мм Для Х>„ 6—10 мм °У 3 6 10 "о М10Х1 М14Х1.5 М24Х2 П р и м е ч 1. «ажраал 2. Материал dol М27Х2 М39ХЗ а н н я: Деталей: / , размеры Размер «под ключ» S | S, D Dt D2 L U Г£г t, Ь w мм 32 46 14 27 41 36,9 53,1 32 48 24,5 35,4 15 20 25 35 22 15 20 17 25 8 10 27 35 50 ft 22 29 40 Детали / 2 | J 4 а Масса, кз 0,26 0,07 — — 0,11 0,12 0,43 0,085 0,2 0,026 0,08 — ЙНшМля, 2, 4 и 5 муфт — сталь марки 40Х; 3 — гайки накидной — сталь ивркн Ст. 9. к массу линз или уплотнительных колец (деталь 6) см. в табл. 20.15. Муфтово-резьбовые соединения стальных труб на />« = 258 Мя/м2 (по данным Иркутского НИИхиммаша) Таблица 22.4 °У 3 6 10 15 марк "о dox М10Х1 М16Х1.5 М26Х2 М39Х2 М24Х2 М30Х2 .М42ХЗ М56ХЗ Примечания: 1. Материал деталей: / — и 25Х1МФ. 2. Материал, размеры и Размер «под ключ» S 32 41 60 80 гайка ynot массу линз D D, L и мм 18 25 37 51 12 17 28 41 40 50 58 65 21 32 41 48 >ная, 2 — гайка накид! (деталь 3) см. в табл. / 10 15 18 20 1ая, 4 20.16, и 3 6 9 10 — Муф! а зна< Н ft 56 74 89 ПО 49 63 75 89 га резьбовая ■ения d — в л. 32 37 43 50 и 5- табл. Детали / 2 4 5 Масса, кг 0,026 0,073 0,162 0,32 0,31 0,6 1,56 2,95 0,164 0,246 0,42 0,8 0,08 0,152 0,23 0,442 гайка ниппельная—сталь 19.4
586 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ для гайки /' 0.318Р' (22.5) где %сд — допускаемое напряжение на срез, соответственно для материала винта или гайки в Мн/м2 (кгс/см2). При прочности материала винта не более прочности материала гайки определение расчетной длины свинчивания следует производить только для резьбы винта, в противном случае — для резьб и винта, и гайки. Во всех случаях расчетным является большее значение /', определенное по формулам (22.1)—(22.5). Длину свинчивания, независимо от расчета, рекомендуется принимать не менее 8t. Пример 22.1. Определить длину свинчивания в резьбовом фланце к примеру 21.8 при условии, что корпус и фланец из одного материала (оид= оСд= 233 Мн/м2; тс5 = 140 Мн/м2). Из примера 21.8 имеем: da = 0,36 м; йг = 0,3568 м; t = 0,004 м; Р' = 2,493 Мн; h = 0,075 м. Расчетную длину свинчивания при k = 0,623 из условия прочности резьбы на изгиб определяем по формуле (22.1) kP' (d0 — dj) _ 0,623-2,493 (0,36—0,3568) = 0,3568-0,004-233 ~~ /'=: ditaud = 0,0149 м. Расчетную длину свинчивания из условия прочности резьбы на смятие определяем по формуле (22.3) „ 1,277"/ 1,27-2,493-0,004 (dg - d\) осд (0,36* - 0,3568*) 233 : 0,0217 м. Расчетную длину свинчивания из условия прочности резьбы на срез определяем по формуле (22.4) 0.318Р' 0*318-2,493 Г = М^сд 0,623-0,3568-140 = 0,0255 м. Окончательно расчетным является большее значение V = 0,0255 м. Принимаем I = 32 мм (8/). Пример 22.2. Определить размеры основных элементов резьбового соединения по рис. 22.1, тип ///, с обтюрацией, рассчитанной в примере 20.7, при условии, что dH = 0,03 м; материал ниппеля—сталь (ст«а = = 300 Мн/м2); материал нажимной гайки — сталь (аид = = 250 Мн/м2, тса = 150 Мн/м2), а материал корпуса, куда вворачивается нажимная гайка, более прочный, чем материалы ниппеля и нажимной гайки. Из примера 20.7 имеем: Dn= DK= 0,026 м; р = = 100 Мн/м2 (1000 кгс/см2); Р'п = 0,0277 Мн (2770 кгс). Расчетную силу от давления среды определяем по формуле (21.4) п D\p= -£-0,026*. 100 = ?. = ■ = 0,053 Мн (5300 кгс). Расчетное осевое усилие, действующее на соединение, определяем по формуле (21.3) Р* = Р'е + Р'п = 0,053 + 0,0277 = = 0,0807 Мн (8070 кгс). Поскольку в процессе свинчивания создается осевая нагрузка, допускаемое напряжение на смятие для менее прочного материала нажимной гайки принимаем Осд = 0,25аца = 0,25-250 = = 62,5 Мн/м2 (625 кгс/см2). Конструктивно принимаем внутренний диаметр опорной поверхности нажимной гайки Dne = 0,032 м. Расчетный наружный диаметр опорной поверхности нажимной гайки из условия прочности ее на смятие определяем по формуле . _ 1/ 1.27Р' 2 _ V- 1,27-0,0807 62,5 -+-0,032* = 0,0517 м. Принимаем DnH = 52 мм. Выбираем резьбу нажимной гайки М56 X 3 (dx = = 52,1 мм). Расчетную высоту заплечика ниппеля из условия прочности его на изгиб определяем по формуле У nDftUud V- 3 0,0807 (0,052—0,03) я-0,03-300 = 0,0137 ж. Принимаем h = 14 мм. Расчетную длину свинчивания из условия прочности резьбы на изгиб для нажимной гайки (винта) определяем по формуле (22.1) V kP' (dg — dj) = 0,623 - 0,0807 (0,056 — 0,0521) d^toud 0,0521-0,003-250 = 0,005 м. Расчетную длину свинчивания из условия прочности резьбы на смятие определяем по формуле (22.3) 1' = 1.27Р'/ 1,27-0,08070,003 (4-4) а'д ~ (0.056*-0,0521*) 62,5 ~ = 0,0114 м. Расчетную длину свинчивания из условия прочности резьбы на срез определяем по формуле (22.4) Г = ^318^= W18_0|807 = kdi%cd 0,623-0,0521-150 Окончательно расчетным является большее значение V = 0,0114 л. Принимаем I = 24 мм (8*).
ГЛАВА 23 КРЫШКИ И ЛЮКИ В отличие от днищ, неразъемно соединяемых с обечайкой корпуса, крышки являются отъемными узлами или деталями аппаратов, закрывающими (в подавляющем большинстве случаев герметично) корпус аппарата, люк * и т. п. Крышки и люки в аппарате предусматриваются для удобства сборки, возможности загрузки и выгрузки аппарата в процессе эксплуатации, для осмотра, ремонта и т. д. Расположение крышек и люков в аппарате может быть сверху, снизу и с боков. По форме они бывают круг- Рис. 23.1. Основные типовые конструктивные формы крышек, применяемых в химических аппаратах; /—плоская (круглая, прямоугольная, фасонная); // — сферическая (круглая); /// — эллиптическая (круглая); IV— цилиндрическая (прямоугольная) лые, прямоугольные и фасонные. Наибольшее распространение имеют круглые крышки и люки, как более технологичные в изготовлении, к которым всегда следует стремиться при конструировании, если это не идет вразрез с какими-либо особыми требованиями, предъявляемыми к тому или иному аппарату. На рис. 23.1 показаны основные типовые конструктивные формы крышек, применяемых в химическом аппарато- строении. По способу присоединения крышки можно разбить на следующие три основных вида: фланцевые, бигельные и байонетные. 23.1. ФЛАНЦЕВЫЕ КРЫШКИ И ЛЮКИ Наибольшее распространение в химических аппаратах получили фланцевые крышки и соответственно люки с фланцевыми крышками. Присоединение фланцевых крышек осуществляется закладными или откидными болтами с применением соответствующей обтюрации. По конструкции фланцевые крышки делятся на плоские, сферические, эллиптические и цилиндрические. Плоские фланцевые крышки Плоские фланцевые крышки чаще всего имеют круглую форму, однако в ряде случаев находят применение фланцевые крышки прямоугольной формы, значительно реже — фасонной. Круглые плоские фланцевые крышки рекомендуется применять: в стальных сварных аппаратах, работающих под наливом, атмосферным давлением и небольшим вакуумом (с остаточным давлением ^ 1000 н/м2), при расположении крышки сверху, независимо от размеров ее, причем крышки больших размеров следует укреплять ребрами (см. п. 16.4); * Люк — это узел аппарата, состоящий из определенной формы горловины, неразъемно соединенной с корпусом аппарата, в комплекте с крышкой и соответствующими устройствами и деталями, необходимыми для открытия, закрытия и уплотнения ее. Таблица 23.1 Фланцевые стальные заглушки (по ГОСТам 12836-67—12839—67) 1 г rOCTI2S3SS7 ГОСТ 12837-67 Г0П12Ш-В7 ГОСТ IZ833S7 Условное обозначение заглушки с DB = 50 мм и ру = 4Мн/м* (АОкгс/см2) по ГОСТу 12836—67: «Заглушка 50—40 ГОСТ 12836—67» "у. Мн/м' 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 16 20 °у, d Типы заглушек /, г и 3 4 Н мм 10 15 20 6 10 16 10 12 16 18 10 12 16 18 20 24 26 10 12 16 20 22 26 28 — 22 25 — 22 25 22 25 / г 3 4 Масса, кг 0,20 0,26 0,38 0,56 — 0,24 0,31 0,43 0,63 — 0,31 0,40 0,55 0,80 — — 0,48 0,71 — 0,55 0,77 0,92 1,18 1,47 — 0,70 1,30 1,48 1,83 1,95 0,14 0,20 0,29 0,47 — 0,16 0,23 0,33 0,53 — 0,21 0,30 0,41 0,67 — — 1,04 1,21 — 1,16 tl.35 — 1.63 1,89 —
588 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 23.1 Продолжение табл. 23.1 Мн/м* 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0—2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0—1,6 ау 4 Типь /. 2 и 3 4 И мм 25 32 40 50 65 22 28 36 46 60 10 12 16 22 24 28 30 10 12 16 22 24 30 32 12 14 16 24 26 32 34 12 14 18 26 28 38 40 12 14 — 25 25 25 28 30 32 — 1 0,40 0,51 0,67 0,98 — 0,57 0,74 0,91 1,33 0,82 1,02 1,24 1,49 — 0,98 1,21 1,55 2,15 — 1,23 1,54 2,04 заглушек 2 3 4 Масса, кг — 0,85 1,76 1,86 2,28 2,89 — 1,16 2,12 2,37 3,13 3,14 — 1,37 2,94 3,25 4,18 4,43 — 2,01 3,73 4,97 7,14 8,13 — 0,26 0,38 0,50 0,84 — 0,38 0,55 0,68 1,10 0,68 0,88 1,05 1,30 — 0,82 1,04 1,31 1,91 — 1,12 1,41 1,73 — 2,30 2,70 3,30 5,57 4,55 6,03 — М&)м* 2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0-1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0—1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 °У d Типы заглушек 1 /, 2 и 3 4 И м» 65 80 100 125 60 76 94 118 16 20 28 32 45 28 12 14 18 22 30 34 48 52 12 14 16 20 24 32 38 50 63 14 16 22 28 36 45 60 70 — 32 36 36 40 — 36 45 40 50 / 2 3 4 Масса, кг 2,29 3,03 — 1,78 2,18 2,44 3,21 4,08 — 2,25 2,75 2,97 3,51 5,07 6,27 — 3,65 4,30 4,69 7,83 10,3 — 2,91 5,19 7,16 10,6 15,6 3,83 6,32 8,55 12,6 21,4 — 6,03 9,74 13,1 17,8 40,4 — 10,0 15,7 21,9 30,0 50,6 2,10 2,77 1,49 1,88 2,07 2,88 3,75 — 1,93 2,42 2,58 3,18 4,62 5,82 — 3,28 3,86 4.17 5,73 9,72 — — 6,21 8,45 : 7,95 10,5 — ■ 11,3 16,1 17,9 25,1
ышки и люки 589 Продолжение табл. 23.1 Продолжение табл. 23.1 ру. Мн/м' 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 20 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 16 °У d Типы 1,2 и 3 4 Н мм 150 200 250 300 142 196 244 294 14 16 18 24 30 40 52 70 85 14 16 20 26. 38 50 58 80 95 14 16 18 24 30 45 58 65 90 120 16 18 20 28 34 48 63 80 100 45 56 — 56 63 63 70 65 85 1 4,58 5,38 6,07 6,99 11,0 14,1 — 7,03 8,22 9,09 11,5 17,5 18,3 — 9,87 11,5 14,3 19,7 28,9 48,5 — 14,9 17,2 19,9 29,6 42,0 67,0 — заглушек 2 3 Масса, кг 13,7 23,4 32,3 44,4 81,4 27,7 43,0 55,3 77,8 139 — 47,6 67,7 87,1 123 277 81,5 91,7 141 179 4,13 4,87 5,44 6,36 10,2 13,3 — 6,40 7,53 8,23 10,7 16,5 27,2 — 9,23 10,6 13,2 19,6 27,5 46,9 — 13,5 16,2 18,3 29,5 39,9 64,3 — 4 27,5 35,4 — 49,3 61,4 74,9 95,6 96,7 152 "у. Мн/м' 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 6,4 10 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 4,0 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 0,25 0,6 1,0 1,6 2,5 °У d Типы заглушек 1, 2 и 3 4 Н мм 350 400 500 600 800 344 390 490 590 780 16 18 24 32 38 50 63 85 18 20 26 34 40 56 70 90 20 24 30 40 48 70 24 28 34 45 50 30 34 42 52 63 — 70 95 — 75 95 — / 2 3 4 Масса, кг 19,0 21,8 31,9 44,2 61,5 88,9 — 26,9 30,3 44,4 59,9 81,1 132 — 44,4 54,3 74,3 103 140 219 73,5 87,2 119 162 195 159 182 242 300 409 — 87,2 119 191 — 129 170 245 — 216 — 17,4 19,9 30,1 44,5 59,0 85,8 — 21,5 28,9 42,1 60,0 77,9 129 — 31,9 51,7 71,3 108 136 — — 135 224 — 179 263 — Примечания: 1. Пределы применения заглушек: по давлению — тип / ру < 4,0 Мн/м', тип 2 Ру = 4.0-S-20 Мн/м*, тип 3 р„ < 4,0 Мн/м', тип 4 р — 6,4-т-Ю Мн/м'; по температуре среды: для ру < 2.5 Мн/м* до 450" С, для р„ > >.4,0 Мн/м* до 530° С. 2. Материал см. в табл. 21.11 (дня приварных фланцев с горловиной). 3. Размеры уплотнительных поверхностей и значения А и ft« см. в табл. 20.3. 4. Значения Dj,, Dg, диаметр болтов dg и нх количество z см. в табл. 21.9. 5. Значения ft2: для D„ < 250 мм ft2 = 2 мм, для Dy = 3004-500 мм h± = 3 мм, для Dy > 600 мм Л, = 3 мм.
590 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ЪфгЬдьВф & He.Lg.eg ': -. ' : С Вф,Ьр,Вф Ol.Ls.ds М'ШЖЖ.« _, On,Ln,Bn ш U.L.B f ~Шжк /j,.L„,B„\ ИфХ&Вф Рис. 23.2. Основные типовые конструкции плоских фланцевых крышек: / — IV — цельные круглые и прямоугольные фланцевые крышки; V—VII — закладные между фланцами круглые и прямоугольные крышки (заглушки); VIII — закладная круглая крышка для аппаратов высокого давления для тех же условии, но при расположении крышки снизу или сбоку, для крышек D»^400 мм и гидростатического давления на крышку <С0,1 Мн/м2; в стальных сварных аппаратах, работающих под избыточным давлением =£ 10 Мн/мг, для крышек Dy^: ^400 мм, независимо от расположения крышки; Рис. 23.3. Конструкция люков с плоской круглой фланцевой крышкой и откидными болтами для сварных стальных аппаратов на ру = 1,6 Мн/м* (тип S по ОН26-01-35—67). Рис. 23.4. Конструкция люков с плоской круглой фланцевой крышкой и подъемно-поворотным устройством для сварных стальных аппаратов нв Ру = 4 Мн/м' (типы IX, IXK. X и ХК по ОН 26-01-10 — 65). IX и IX К ХиХК
крышки и люки 591 Таблица 23.2 Люки с плоской круглой фланцевой крышкой и откидными болтами для сварных стальных аппаратов на ру = 1,6 Мн/м2 (тип 3 по ОН 26-01-35—67) Условное обозначение люка Du = 150 мм для аппаратов из углеродистой стали (исполнение 1): «Люк 3.150.1,6.1 ОН 26-01-35—67» °У "н s h °Ф D6 н Нг d Болты d6 мм 50 80 100 150 250 57 89 108 159 273 3,5 4 6 11 6 8 10 12 20 160 195 215 280 405 125 160 180 240 355 160 180 190 ПО 120 130 14 18 20 М16 М18 М22 г 4 8 12 Исполнение / 2 Масса, кг 4,0 6,1 8,7 13,9 40,0 4,03 6,15 8,77 14,0 40,3 Примечания: 1. Конструкцию люков см. на рис. 23.3. 2. Люки предназначены для вертикальной установки. Исполнение / — для аппаратов из углеродистой стали, исполнение 2 — для аппаратов из коррозиониостойкой стали. 3. Пределы применения люков в зависимости от температуры среды см. в табл. 23.4. 4. Материал для исполнения /: детали 1 (обечайка); 2 (фланец); 3 (крышка); 4 (кольцо); 5 (ручка) — сталь марки Ст.З; 6 (болты откидные) — сталь марки Ст.5; 7 (гайки) <— сталь марки Ст.4; в (прокладка) — в зависимости от среды. Материал для исполнения 2: детали /, 2 и 3 — сталь марки 0X18HI0T, остальные детали — материал такой же, как и для исполнения /. 5. Люки D < 150 мм имеют одну ручку. Люки D„ — 250 мм имеют две ручки с расстоянием между ними 1 — 160 мм. Таблица 23.3 Люки с плоской круглой фланцевой крышкой и подъемно-поворотным устройством для сварных стальных аппаратов на ру = 4 Мн/м2 (типы IX, IXК, X и ХК по ОН 26-01-10—65) Условное обозначение люка типа IX с De— 400 мм: «Люк IX-4-400 ОН 26-01-10—65» De s D °Ф D6 h ft, d * Шпильки ч мм 400 500 нов ста 7 U вик дет мел кол 12 16 Пр 1 К 2. Л КИ. Ii ли. 3. П 4. М тулка ) — ч> Мат( али — 5. Р ении ( ичеств 900 1000 и м е ч онстру юки п [ПЫ /Д редель атериа и в (у гун м :риал ; такой азмерь Ьланце о (шш 610 720 а н и кцню эедназ ' и X ) прим л для шко) - арки С ;ля ти! же ма фланг в по Г )лек и 540 650 я: люков начены — Для енения типов . - стал Ч 12- юв IX териал (ев, дн ОСТу гаек) 50 55 см. ш : типы аппар люко Хи X ь марк 28; 13 К и X , как аметры 12832- и мае 63 75 i рис. IX и атов и в в за£ детал и Ст.З; (прок. К: детг и для крыш -67 и 1 ;а этиз 36 40 23.4. IXK - з угле исимо и / (об 9 (шп ладка) 1ЛВ /, типов ;к, а та срыше) с fleTaj 250 300 - Для )ОДИСТ( ;ти от ечайка илька) — в з 2, S — IX и кже рг с по Г [ей до; М36 вертик )й стал темпер ), 2 (фл и // (т ависим сталь X. 1змеры ЭСТу 1 1жны С г 16 20 альноб и, тип атуры анец), яга) — ости о марки и коли 2838- ыть ее Типы IX и IXK Н L | U Типы X и ХК Н L h мм 620 640 устан ы 1ХЬ среды 3 (кры сталь г сред! Х18Н чество 67 ил? ютветс 335 390 овки, ; и XI см. в шка), 4 марки >1. ОТ; 9 шпиле [ по да твенно 200 220 гипы J С — дл табл. (косы 35; 10 — Х18 к и гае иным измен 590 600 С и X/ я аппг 23.4. кка, ск (гайк1 Н9Т, J к прин Гипроь ены. 260 320 С — дл ратов оба), 5 0 — ci 0 — 4 яты по ефтемг 440 500 я гор ИЗ КС (КрО! аль к Х14Н мн: 1ша м Типы /X IXK X ХК Масса, кг 282 439 ИЗОНТ >ррОЗ! штей арки 14B2I S975- атери 286 443 альнс юнно и), 6( 25; / й; ОС1 62. П ал, р 286 442 )Й УС1 стойк ручк 2 (мал гальн ри пр аэмер 290 446 га- ой I). 0- ые и- ы,
592 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ « ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ в кованых и ковано-сварных аппаратах высокого давления прл р^ 10 Мн1м?, независимо от расположения и размеров крышки. Прямоугольные фланцевые крышки, независимо от материала их и давления, большей частью выполняются плоскими. При повышенных давлениях среды и значительных размерах крышек их необходимо укреплять ребрами аналогично соответствующим днищам (см. п. 16.5). Основные типовые конструкции плоских фланцевых крышек показаны на рис. 23.2. В табл. 23.1 приведены основные данные о стандартизованных стальных круглых плоских фланцевых крышках (заглушках), применяемых для штуцеров, арматуры и т. п. Для штуцеров из двухслойной стали с Dy = 100-н 4-500 мм имеются нормали на заглушки с наплавленными уплотнительными поверхностями: гладкой на Ру^ ==S 2,5 Мн/м* (МН 4586—63), с шипом на ру^6А Мн/м? (МН 4587—63), с выступом на ру=4,0^- 6,4 Мн/м2 (МН 4588—63) и под прокладку овального сечения на ру= 6,4УИм/ж2 (МН 4589—63). На рис. 23.3 и 23.4 показаны конструкции нормализованных люков с плоскими фланцевыми крышками для сварных стальных аппаратов, а в табл. 23.2—23.4 — основные данные об этих люках. Таблица 23.4 Пределы применения нормализованных стальных люков в зависимости от температуры среды (по ОН 26-01-10—65 и ОН 26-01-35^67) "у Мн/м1 0,3 0.6 1.6 2,5 4,0 Температура среды, °С «250 «300 «350 «400 «450 «500 Допускаемое рабочее давление, Мн/м* У 0,3 0,6 1.6 1,9 4,0 К | У 0,3 0,6 1,6 2.4 4,0 0,27 0,55 "1.4 1.6 3,0 К 0,23 0,46 1,34 2,3 3,36 У 0,24 0,48 1,25 1,4 2,7 К 0,21 0,42 1,3 2,1 3,23 У 0,2 0,4 1.0 1,3 2,4 К 0,19 0,38 1,23 1,92 3,1 К 0,16 0,34 1,12 1,75 2,8 0,14 0,3 0,9 1,5 2,1 Примечание. У — для аппаратов из углеродистой стали, К — для аппаратов из коррозионностой- кой стали. Расчет круглых плоских фланцевых крышек, работающих под давлением Расчет таких крышек состоит в определении высоты их в месте уплотнения и посередине, а также наружного диаметра. Крышки аппаратов, работающих под избыточным давлением <Э0 Мн/м2 (см. рис. 23.2), рассчитываются следующим образом. Номинальная расчетная высота крышки в месте уплотнения h.n в м (см) определяется по формулам: для типов II—IV Г ОН 36-01-13—65] [ Н1039—65 J для типов V—VIII [183] А« = 0,36Оя ]/-£-. ' "ид (23.1) (23.2) Номинальная расчетная высота крышки посередине h' в м (см) определяется по формулам: для типа / — по формуле (16.35), в которой D принимается равным Dg, а К = 0,4; ,, ,„ /ОН26-01-13—65\ для типов II-1V ( и 1039-65 ) для типов V—VIII [183] А'=0,45£>Л/-^-, (23.3) (23.4) где Рб — расчетное усилие в болтах на растяжение (см. в гл. 21) в Мн (кгс); Dn — средний диаметр уплотнения в м (см); р — расчетное давление среды в Мн/м2 (кгс/см2); ^ид — допускаемое напряжение на изгиб для материала крышки в Мн/м2 (кгс/см?); Ki ~ f [ т> ) — коэффициент, определяемый по графику рис. 23.5; Кг~ f \ тр-' 'Ф ) — коэффициент, определяемый по графику рмс. 23.6; »bak Ч> = 1 + Dn Ьэ — эффективная ширина прокладки (см. в гл. 20) в м (см); k — коэффициент прокладки (см. в табл. 20.28;. К, 05 ОЛ 0,3 0,2 0.1 ^L ./ ^г S S Л/ 7 7 -J- 1 V 1,2 1.3 1Л Рис. 23.5. Значения коэффициента К\ в формуле (23.1) Рис. 23.6. Значения коэффициента Кг в формуле (23.3) При наличии в крышке на диаметре Dn отверстий в формулах (23.3) и (23.4) в знаменатель подкоренного выражения следует ввести коэффициент ослабления крышки отверстиями (р0. Значение этого коэффициента ослабления рекомендуется определять по формуле Фо : Dn-^d Dn (23.5) где У)4 — сумма диаметров отверстий в крышке на диаметре Dn (Для привариваемых труб диаметром отверстия считается внутренний диаметр трубы). Высоты крышек ЛиАлс учетом прибавок определяются по формуле (15.10).
крышки и люки 593 Расчетная высота крышки hn B м (см) аппаратов, работающих под давлением р ^ 10 Мн/м* (рис. 23.7), определяется по формуле [163] где йф—наружный диаметр крышки в м (см); d — диаметр отверстий под шпильки в крышке в м (см); ^d( — сумма диаметров отверстий в крышке на диаметре £>в в м (см); аид — допускаемое напряжение на изгиб для материала крышки определяется по формуле (14.5) с запасом прочности пт = 3,5 в Мн1м? (кгс/см2). Рис. 23.7. Конструкция плоских фланцевых крышек для аппаратов высокого давления: / — с плоской прокладкой; II — с двухконусным обтюратором Расчетные наружные диаметры крышек (см. рис. 23.2) определяются: для типов /—IV — как для соответствующих фланцев (см. в гл. 21); для типов V—VIII — в соответствии с обтюрацией (см в гл. 20). При проверочных расчетах допускаемое избыточное давление рз в Мн/м* (кгс/см2) и допускаемое болтовое усилие Рвд в Мн (кгс) определяются по формулам: для типов II—IV исходя из высоты крышки в месте уплотнения Рбд'~ (hn-CKfoud* й-2 исходя из высоты крышки посередине (А—СсРса Рд = KlDl для типов V—VIII исходя из высоты крышки в месте уплотнения „ 7,7 (hn-CKYoud** исходя из высоты крышки посередине 4,95(k-CKyoud*** Dl (23.7) (23.8) (23.9) (23.10) где Л„ и h — высота крышки в месте уплотнения и посередине в м (см); Ск — прибавка на коррозию в м (см). * Получена из формулы (23.1). *• Получена из формулы (23.3). *** Получена из формулы (23.4). 38 А. А. Лащинский и А. Р. Телчинский Пример 23.1. Определить основные размеры плоской круглой фланцевой крышки (см. рис. 23.2, тип IV) по следующим данным: Dt = 0,4 м; Dn — 0,45 м; D& = = 0,5 л; Р'б= 1,06 Мн; р — 3,0 Мн/м* (30 кгс/см2); материал крышки — сталь (аид = 140 Мн1мг); Ск = 1 мм; крышка в средней части без отверстий; йц = М24 мм; г = 24; ширина паронитовой прокладки b = 0,013 jh. Определим высоту крышки в месте уплотнения. Определяем коэффициент Кг в формуле (23.1) по графику рис. 23.5, для ^- = М= 1>U кг = о,29. Номинальную расчетную высоту крышки в месте уплотнения определяем по формуле (23.1) i-*Y£-*v%- h"=Кл !/ ъд=0,2Э V ш=0,°252 л- Принимаем прибавку на округление размера С0 = = 0,8 мм. Суммарную прибавку (при С» и Сд равным нулю) определяем по формуле (14.12) С = Ск+ С0= 1 + 0,8 = 1,8 мм. Высоту крышки в месте уплотнения определяем по формуле (15.10) К = Н'п + С = °>0252 + °'0018 = °'027 М- Определим высоту крышки посередине. Определяем вспомогательную величину i|) для формулы (23.3); предварительно находим эффективную ширину прокладки из табл. 20.27 — Ъз = Ъ= 0,013 м, а также коэффициент k для паронитовой прокладки из табл. 20.28 k= 2,5 4,= 1+gM = l+ 8-0.013-2,5 _ Dn 0,45 Определяем коэффициент Къ в формуле (23.3) по графику рис. 23,6, для -^- = 1,11 иф= 1,578 К2=0,52. Номинальную расчетную высоту крышки посередине определяем по формуле (23.3) А' = KJ)n у£- = 0,52-0,45 ущ = 0,0342 м. Принимаем прибавку на округление размера С0 = = 0,8 мм. Суммарную прибавку (при С» и Сд равным нулю) определяем по формуле (14.12) С = Ск+ С„ = 1 + 0,8 = 1,8 мм. Высоту крышки посередине определяем по формуле (15.10) Л = Л' + С = 0,0342 + 0,0018 = 0,036 м. Расчетный наружный диаметр крышки определяем по формуле (21.32), предварительно взяв из табл. 21.18 значение для болтов йб = М24 а = 0,045 м £>ф = D6 + а = 0,5 + 0,045 = 0,545 м. Принимаем Dtp = 545 мм. Расчет прямоугольных плоских фланцевых крышек, работающих под давлением (см. рис 23.2, типы I—VII) Номинальную расчетную высоту крышки посередине А' для типа / рекомендуется определять по формуле (15.71).
594 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Номинальную расчетную высоту крышки в месте уплотнения hn в м (см) для других типов рекомендуется определять: для типов II—IV — по формуле (21.50); для типов V~VII, рассматривая крышку как прямоугольную пластину, свободно опертую по периметру 2 (Ln + Вп), равномерно нагруженную давлением р, по формуле * КФпР (23Л1) К- Тед где К\ — коэффициент определяется по графику рис. 23.8; тсд — допускаемое напряжение на срез для материала крышки в Мн/м2 (кгс/см2). Номинальную расчетную высоту крышки посередине Ы в м (см) рекомендуется определять: для типов V—VII — исходя из рассмотрения крышки как прямоугольной пластины, свободно опертой по периметру 2 (Ln + Вп), равно- к,м 0,7 06 0,5 0.4 0,3 — ~/~ Г~ к? к, —■ 1 1 мерно нагруженной нием р по формуле давле- h' = Вп ]/■ КгР вид ' (23.12) где К% — коэффициент определяется4 по графику рис. 23.8; для типов //—IV—приближенно, исходя из следующих рассуждений: по сравнению с типами V и VII на крышку действует дополнительный изгибающий момент от затяга ее болтами. Усредненно указанный изгибающий момент Ми в Мн-м/м (кгс- см/см), приходящийся на единицу длины средней линии уплотнения, будет Рис. 23.8. Значения коэффициентов Ki и Кз в формулах (23.11), (23.12) и (23.13) Ма = Рб1г 2(Ln+Bn)z' (1) напряжение изгиба аи в Мн/м2 (кгс/см2) от этого момента в любом сечении крышки можно считать одинаковым и выразить величиной ои = Ши И2 3P6fe (Ln + Bn)h2z' (2) где I = 0,5 (L6 — Ln) = 0,5 (Вб — Вп) м (см). Значения остальных величин см. в формуле (21.50). Преобразуем формулу (23.12), заменив в ней аид на аи „ вп <Уи = Ла -jjT P' (3) Суммарное напряжение посередине крышки от совместного действия давления и затяга болтов ст„ = ЪР61г В1 (Ln + Bn)h2z' +K*Wp- (4) .* Получена из формулы Q = КВпр (максимальная пере. резывающая сила, приходящаяся на единицу длины сечения пластины) [108]. Заменив в (4) аи на аид и решая его относительно h получим формулу для определения номинальной расчетной высоты крышки посередине h' в м (см) для типов //—IV h' Yin ЪР61г (Ln + Bn) oudz' + К2 (23.13) При наличии в крышке отверстий в формулы (23.12) и (23.13) следует ввести коэффициент ослабления крышки отверстиями ф0: в первой — в знаменатель подкоренного выражения, а во второй — в знаменатель второго члена подкоренного выражения. Значение указанного коэффициента ф0 рекомендуется определять по формуле (23.5), заменив в ней Dn на Вп. Высоты крышек hn и h с учетом прибавок определяются по формуле (15.10). Расчетные наружные размеры крышек Lф и Вф (см. рис. 23.2) определяются: для типов I—IV — как для соответствующих фланцев (см. в гл. 21); для типов V—VII — в соответствии с обтюрацией (см. в гл. 20). Пример 23.2. Определить основные размеры плоской прямоугольной фланцевой крышки (см. рис. 23.2, тип //) к примеру 21.6 по следующим данным: материал крышки — сталь (aug= 140 Мн/м2); крышка без отверстий; С = 1 мм; р = 0,1 Мн/м2 (1 кгс/см2). Из примера 21.6 имеем: Р'б = 0,0425 Мн; L6 = = 0,664 м; Вб= 0,464 м; L„ = 0,62 л;1В„= 0,Щм; d6 = Л112 мм; г' = 11,5; z = 38. Высоту крышки в месте уплотнения согласно примеру 21.6 принимаем hn = 14 мм. Определим высоту крышки посередине. Находим коэффициент К2 в формуле (23.13) по графику рис. 23.8: для -^- = -^ = 1,475 <К2 = 0,46. Вп U,4z Плечо изгибающего момента I = 0,5 (Вб — Вп) = 0,5 (0,464 —_0,42) = 0,022 м. Номинальную расчетную высоту крышки посередине определяем по формуле (23.13) h' = Yiu 3P6tz + Вп) оиаг' + К2 в\р V 3-0,0425 -0,022 -38 (0,62 + 0,42) 140-11,5" 0,46 0,42а-0,1 140 : 0,011 м. С учетом прибавки и из конструктивных соображений высоту крышки посередине принимаем h = 18 мм. Расчетные наружные размеры крышки принимаем равными соответствующим размерам фланца согласно примеру 21.6: Lф = 694 мм и Вф = 494 мм. Сферические фланцевые крышки Сферические фланцевые крышки рекомендуется применять: в литых аппаратах для любого De независимо от давления среды; в кованых аппаратах при De^600 мм. В сварной аппаратуре такие крышки в настоящее время имеют ограниченное применение. Большей частью они заменены эллиптическими. Основные типовые конструкции сферических фланцевых крышек показаны на рис. 23.9. Сварные крышки типов lull состоят из сферического неотбортованного днища и фланца. Сферические неотбортованные днища для стальных аппаратов в этом случае следует выбирать по табл. 16.16.
КРЫШКИ И ЛЮКИ 695 В табл. 23.5 приведены основные данные о стандарти- Сферические фланцевые крышки отличаются отно- зованных медных тарельчатых (сферических) днищах сительно малой высотой по сравнению с эллиптическими и (крышках), применяемых со свободными фланцами в мед- небольшой металлоемкостью по сравнению с плоскими ной аппаратуре. крышками. Рис. 23.9. Основные типовые конструкции сферических фланцевых крышек: / — сварные при рц < 2,6 Мн/м*; II — сварные при р > 2,5 Мн/м1; III — кованые и литые; /V — тарельчатые (из меди) с накидными фланцами при р„ < 0,3 Мн/мг Таблица 23.5 Фланцевые тарельчатые днища (крышки) из меди (тип / по ГОСТу 11972—66) Условное обозначение днища cD,= 500 ии s = 3 мм: «Днище 1—500—3 ГОСТ 11972—66» De 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 *. °Ф D, мм 40 47 53 60 67 74 80 87 93 100 107 ИЗ 121 128 134 147 161 174 188 201 214 241 268 410 460 510 560 610 660 710 760 810 860 910 960 1010 1060 1115 1235 1335 1435 1535 1635 1735 1935 2135 420 470 520 575 630 680 735 790 840 890 940 995 1050 1100 1160 1280 1390 1490 1595 1700 1805 2015 2225 Примечания: 1. F — внутренняя ш 2. Днища предназнач 3. Материал днищ — F, м' 0,075 0,103 0,135 0,169 0,210 0,225 0,303 0,355 0,408 0,471 0,539 0,608 0,682 0,757 0,842 0,974 1,21 1,52 1,65 1,89 2,16 2,73 3,37 V-W', м' 1,44 2,10 3,36 4,86 6,73 9,03 11,5 14,8 17,3 22,5 27,5 32,6 40,9 46,7 53,9 71,3 93,3 118 148 180 242 314 431 >верхность днища, V ;ны для аппаратов, р иедь марок МЗ и МЗ 2 2,5 3,1 3,8 4,6 5,5 6,5 7,5 8,7 9,9 11,1 12,3 13,8 15,4 — емкость аботающих С. 2,5 3,1 3,9 4,7 5,8 6,9 8,1 9,4 10,9 12,3 13,8 15,4 17,3 19,3 21,1 23,5 28,6 33,7 — днища, Di при ру «S Толщина стенки 3 — 4,6 5,7 6,9 8,3 9,7 11,3 13,1 14,8 16,6 18,5 20,8 23,1 25,4 28,2 34,4 40,5 46,6 53,3 60,6 68,3 85,1 103 — диаметр 0,07 Мн/м' 3.5 Масса, кг 17,3 19,4 21,6 24,2 27,0 29,6 32,9 40,1 47,2 54,3 62,2 70,7 79,7 99,3 121 развертки и tc от ми S, ММ * ~ 33,8 37,6 45,8 54,0 62,1 71,1 80,8 91,1 114 138 днища, нус 196 до 4,5 5 69,8 80,0 90,9 103 128 156 114 142 173 плюс 250° С. 38*
596 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Расчет сферических фланцевых крышек, работающих под давлением (см. рис 23.9) Расчет таких крышек состоит в определении толщины сферической стенки и размеров фланца. Номинальная расчетная толщина сферической стенки определяется по формулам табл. 15.10. Определение размеров фланца см. в гл. 21. Эллиптические фланцевые крышки Эллиптические фланцевые крышки широко применяются в сварной и паяной аппаратуре, работающей под избыточным давлением. Диаметр таких крышек определяется соответствующими стандартами и нормалями на штампованные отбортованные эллиптические днища (см. в гл. 16), из которых образуется крышка с привариваемым или припаиваемым к ней фланцем. Pwc. 23.11. Жонструкция люков с эллиптической фланцевой крышкой, шарнирным устройством и откидными болтами для стальных аппаратов на #У < 1,0 Мн/м* '(гаины V и VK по ОН 26-01-10—65) Основные типовые конструкции эллиптических кры- ■кк показаны на рис. 23.10. 8 табл. 23.6 приведены основные данные о стандартизованных медных отбортованных эллиптических днищах (крышках), применяемых о© свободными фланцами в медном сварной л паяной .аппаратуре. На рис. 23.11—23.14 показаны конструкции нормализованных люков с эллиптическими фланцевыми крышками для сварной стальной аппаратуры, а в табл. 23.7—23.9 — основные данные об этих люках. Расчет эллиптических фланцевых крышек, работающих под давлением (см. рис 23.10) Расчет таких крышек состоит в определении толщины эллиптической стенки днища и размеров фланца. Номинальная расчетная толщина эллиптической стенки определяется по формулам табл. 16.12. Определение размеров фланца ем. в гл. 21. Цилиндрические фланцевые крышки Цилиндрические фланцевые крышки, имеющие прямоугольную форму, применяются в основном как коллекторы и т. п. для аппаратов, работающих под давлением, вакуумом и наливом. Рис. 23.(2. Конструкция люков с эллиптической фланцевой крышкой и шарнирным устройством для стальных аппаратов на ру < 2,5 Мн/м' (типы //, 11 К. VI и VIК по ОН 26-01-10—65). Изготовление таких крышек производится с помощью сварки и отливкой. На рис. 23.15 показаны основные типовые конструкции цилиндрических фланцевых крышек. Днише /чот Sbima без цш рической ча г- с ш 1 rem т De *r п Рис. 23.10. Основные типовые конструкции эллиптических фланцевых крышек: / — свар Ру < 2,5 Мн/м* ,и нэ цветных металлов при ри ц 0,6 Мн/м'; И — сварные стальные npi ные стальные при при р„ > 2,5 Мн/м' ш из цветных металлов при ptf > 0,6 Мы/м'\ 111 — из меди с накидными фланцами при р < 0,3 Мн/м'
КРЫШКИ И ЛЮКИ 59!- Тлблица 23.6 Фланцевые вллиптические отбортованные днища (крышки) из меди (тип 2 по ГОСТу 11972—66) Условное обозначение днища с D,= 500 мм, s = 3 мм диаметром борта D = 610 мм: «Днище 2—500—610 ГОСТ 11972—66» D. 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 К м 75 88 100 112 125 137 150 162 175 187 200 212 225 237 °Ф и 410 460 510 530 560 580 610 630 660 680 710 730 760 780 810 830 840 860 880 890 910 930 960 980 1010 1030 1060 1080 1135 Di 500 560 620 640 675 695 735 755 805 825 850 870 910 930 970 990 1000 Ю10 1030 1040 1085 1105 1135 1170 1190 1220 1215 1235 1265 1250 1270 1325 F, м' 0,12 0,16 0,20 0,25 0,31 0,37 0,44 0,51 0,59 0,67 0.76 0,86 0,95 1,06 V-10», м» 5,3 8,0 11,5 15,8 21,4 27,6 35,2 44,2 54,5 66,2 79,6 96.8 111 132 2 3,5 4,4 5,4 6,4 7,5 9,1 10,1 11,6 13,1 — 14,3 — 16,5 — 19,1 — 20,6 — 2,5 4,4 5,5 6,7 8,0 9,4 11,3 12,6 14,5 16,4 — 17,8 — 20,6 — 23,9 — 25,8 — 27,8 — Толщина стенки а. 3 5,2 6,6 8,1 8,6 9,5 10,1 11,3 11,9 13,6 14,3 15,1 15,9 17,4 18,1 19,7 20,5 21,0 21,4 22,2 22,7 24,7 25.6 27,0 28,7 29,7 31,2 30,9 32,0 33,6 32,8 33,8 36,8 3,5 Масса 6,1 7,7 9,4 9,9. 11,1 11,8 13,2" 13,9 15,8 16,7 17,7 18,5 20,2. 21,2] 23,0 24,0 24,5 24,9 25,9 26,5 28,8 29,9 31,5 33,5 34,6 36,4,' 36,1 37,3, 39, Ц 38,2 39,5 42,9 4 , кг — 10,7 12,7 15,1 18.1 20,2 23,1 26,3, 28,0 29,7 30,2 34,1 36,0 38,3 39,6 41,6 41,3 42,6 44,7 43,7 45,1 49,0 мм 4.5 — 20,4 22,7 Э*,0 29,6" — 33,3 — 38,4 — 44,5 — 48,0 — 50,7 — 5 | 6 — 32,9 — 37,0 — 42,7 — 49,5 — 53,3 — 56,4 — — 59,4 — 64,0 — 67,6 —
598 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 23.6 D» А* °Ф D, мм 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 250 275 300 325 350 375 400 450 500 1115 1135 1185 1235 1285 1335 1340 1385 1435 1535 1635 1735 1935 2135 1320 1340 1390 1460 1510 1580 1585 1630 1695 1815 1930 2045 2285 2665 F, м' 1,16 1,40 1,66 1,94 2,24 2,56 2,90 3,66 4,50 V 10s, м' 151 198 225 321 398 486 587 827 1124 Толщина стенки s, мм 1 2,5 3 | 3,5 4 4,5 5 6 Масса, кг — 30,4 37,2 43,6 — 36,5 37,6 40,5 44,7 47,8 52,3 52,7 55,7 60,2 69,1 78,1 87,7 ПО 149 42,6 43,9 47,3 52,1 55,8 61,1 61,4 65,0 70,2' 80,6 91,1 102 128 174 48,7 50,2 54,1 59,6 63,7 69,8 70,2 74,3 80,3 92,1 104 117 146 199 56,5 — 90,3 104 117 132 164 223 62,7 — 146 183 248 75,3 — Примечания: \. F — внутренняя поверхность днища, V — емкость днища, £>i — диаметр развертки днища. 2. Днища предназначены для аппаратов, работающих при tc от минус 196 до плюс 250° Сир <0,3 Мн/мг в аппаратах De < 1000 мм и при р < 0,1 Мн/м' — в аппаратах De > 1000 мм. 3. Материал днищ — медь марок МЗ и МЗС. Люки с эллиптической фланцевой крышкой, шарнирным устройством и откидными болтами для стальных аппаратов на ру^ 1,0 Мн1м% (типы V и VK по ОН 26-01-10—65) Условное обозначение люка типа V с D„ = 400 мм, Ру = 0,3 Мн]мг: «Люк V—0,3—400 ОН 26-01-10—65» Таблица 23.7 "у Мн/м1 0,3 1,0 De 1 °Ф °б D 1 S Si L 1 fi мм 400 500 400 500 535 640 550 650 495 600 500 600 900 1000 900 1000 6 8 4 6 320 370 320 370 250 300 250 300 210 180 210 180 Примечания: 1. Конструкции люков см. на рис. 23.11. 2. Люки предназначены для вертикальной и горизонтальной установки. тип VK — для аппаратов из коррозионностойкой стали. 3. Пределы применения люков в зависимости от температуры среды с! 4. Материал для типа V: детали / (обечайка), 2 (кольцо), 3 (фланец), 4 (дв штейн) — сталь марки Ст.З; 9 и 10 (оси) — сталь марки 45; // (болты откидные) 13 (прокладка) — в зависимости от среды. Материал для типа VK: детали /, 2 и 4 — сталь марки X18H10T; 3 — Х18Н10 T; остал ьные де тали -~ такой ! ке мате >иал, к ак и дл я типа V. н Болты "6 470 500 470 500 М20 М24 12 16 12 16 Тип V — для аппаратов яз у 1. в табл. 23.4. ище), 5 (ребро), 6 (косынка), — сталь марки 35; /2 (гайки сталь марки Ст.З с наклади Типы V VK Масса, кг 57 87 59 100 58 88 71 102 глероднстой стали, 7 (ручки), 8 (крон- — сталь марки 25; ой яз стали марки
крышки и люки 59 Люки с эллиптической фланцевой крышкой и шарнирным устройством для стальных аппаратов на ру sg: 2,5 Мн/м2 (типы //, ПК, VI и VIK по ОН 26-01-10—65) Условное обозначение люка типа // исполнения А с De = 400 мм; ри = 0,3 Мн/м%: «Люк //—А—0,3—400 ОН 26-01-10—65» Таблица 23.8 о. 0,3 1,0 1,6 2,5 °в °Ф D6 D S Sl L I и я II и ПК V/ и VIK ffi Л Болты ч мм 400 500 600 400 560 400 510 620 720 550 660 550* 560 475 580 680 500 600 ЬОО \v\v\vvw о о to о о о о о о о о о о 3^900 4 6 8 4 6 8 310 360 410 330 380 330 250 300 250 300 250 70 100 120 100 120 1U0 430 460 530 470 500 470 530 480 510 570 530 540 530 130 170 230 260 270 М16 М20 М24 МЗО М24* МЗО Примечания: 1. Конструкцию люков см. на рис. 23.12. 2. Люки предназначены для вертикальной и горизонтальной установки. Типы 11 и VI — диетой стали, типы ПК и VIK — для аппаратов из коррозионностойкой стали. 3. Пределы применения люков в зависимости от температуры среды см. в табл. 23.4. г 20 16 Л 42 61 87 73 ПО 100 Типы ПК VI VIK Масса, кг 44 64 91 76 115 105 43 64 82 83 91 112 44 65 83 84 ОД 113 для аппаратов из углеро- 4. Материал для типов 11 и VI: детали / (обечайка), 2 и 3 (фланцы), 4 (днище), 5 (ребра). 6 (косынки), 7 (ручки) — сталь марки Ст.З; 8 (ось) — сталь марки 45; 9 (болты) — сталь марки 35; 10 (гайки) — сталь марки 25; // (прокладка) — в зависимости от среды. Материал для типов ПК и V1K: детали /, 2 (для типа VIK) и 3 — сталь марки X1SH10T; 2 - ками из стали марки Х18Н10Т; остальные детали — такой же материал, как и для типов // и - сталь VI. марки 5. Размеры фланцев, а также диаметры и количество болтов и гаек приняты: для типов II и ПК по МН 3968 3972—62, а для типов VI и VIK — по МН 3975—62. При применении фланцев по ГОСТу 1255- -67 и ГОСТу по данным Гипронефтемаша материал, размеры, количество (болтов и гаек) и масса этих деталей должны быть изменены. • Д; 1Я ТИП ов // и ПК: Е>ф = 560 мм, а^ = МЗО. Ст.З с наклад- —62, 3969—62, 12832 — 67 или соответствен но Люки с эллиптической фланцевой крышкой и подъемно-поворотным устройством для стальных аппаратов на Ру^: 2,5 Мя/м2 (типы ///, IIIK, IV и IVK по ОН 26-01-10—65) Условное обозначение люка типа /// исполнения А с De~ 600 мм, ри = 1 Мн/м2: «Люк Я/—А—1—600 ОН 26-01-10—65» Таблица 23.9 0,3 1,0 1,6 2,5 нов ста 8 (в 14 ма] мел бьп De s st D °Ф °б Я, d / Болты "б ММ 700 "600 700 500 600 700 500 2. Л ки. Ти пи. 3. П 4. М тулка) (махов Мате ки XI 5. Р ении с ь соот 4 8 10 8 и м е онстр ЮКИ I пы П редел атери , 9(уи ик) — риал 8Н10 азмер ланц ветстЕ 6 8 10 чан укци 1редн I a I ы пр ал д.т j ко) и чугу ДЛЯ 1 T; ос ы фл< ;в по енно is 1400 is 1200 ^1400 is 1000 is 1200 is 1400 SslOOO и я: о люков си азначены: т V — для а вменения л 1Я ТИПОВ 11 /0(кронпп н марки С гипов IIIK гальные де 1нцев, а та! данным Ги изменены. 820 770 885 660 770 890 660 (. на ипы / inapai юков / и / ейн) - Ч 12- и IV1 гали - еже р£ проне 780 710 825 600 710 825 600 рис. II и 1 ■ов из в зав V: де - ста^ 28; / С: дет - такс змер! фтема 150 170 210 170 23.13. ПК угле исимо тали тьма 5 (пр али / эй же лик ша м 32 36 32 36 32 — Для родист сти от / (обе1. жи Ст. окладк и 3 - матер зличес? атери а. 400 300 400 300 400 300 вертик ой ста. темпе айка), 3; // (б а) — в сталь иал, к гво бол 1, рази М20 МЗО г 24 20 24 20 М36 24 МЗО 20 ально) 1И, THE эатуры ^ и 3 олты)i завис марки ак и д тов и 1еры, к 1 устан ы ПП среды (флаш 112 (тя имости Х18Н ЛЯ ТИГ гаек пг оличес Типы Ш и IIIK Я L h Типы IV и IVK Н L h мм 700 740 640 700 780 640 овки; Си/ см. *Ы), 4 га) — от с ЮТ. [ОВ It )ИНЯТ ТВО ( 440 410 475 360 410 475 360 типы VK- в Ta6j (ДНИ стал эеды. 2 — с Ч и ы по 5олто 360 340 380 310 340 380 310 IV а для п. 23. ще), ь мар таль IV. ИН 3 виг 570 590 510 570 650 510 IV К аппа] 4. 5 (ко ки 35 марке 969— 1ек) в 460 430 490 380 430 490 380 — IV >атов сынке 13 (г i Ст.З 62 и масс 550 520 580 470 520 580 470 1Я TOf из ко ), 6 ( айки) с на ИН 3 а эти Типы III ШК IV IVК Масса, кг 120 155 219 144 184 299 153 ИЗОН1 РР031 скоба — ст -:ладк 972— х дет 122 157 223 146 188 305 157 гальн онно ). 7 альм ами к 62. П алей 124 160 225 148 190 304 157 эй ус :тойк ручк арки ; з ста ри пр долж 126 162 229 152 194 310 161 га- эй 4), !5; ли и- аы
600 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 1К п 0200 MfB Рис. 23.13. Конструкция люков с эллиптической фланцевой крышкой и подъемно-поворотным устройством для стальных аппаратов на р„ < 2,5 Мн/м' (типы ///, IIIK.: IV и IVK по ОН 26-01-10—65) 0200 (касса 100кг) Ш (масса 200кг) Рис. 23.14. Конструкция люков с эллиптической фланцевой крышкой и подъемно-поворотным устройством для аппаратов из углеродистой стали с внутренней химической защитой на р„ < 0,6 Мн/м1: тип XI — для вертикальной установки, тип XII — для горизонтальной установки (по ОН 26-01-10—65)
КРЫШКИ И ЛЮКИ 601 Расчет цилиндрических фланцевых крышек, работающих под давлением (рис. 23.15) Расчет таких крышек состоит в определении толщин цилиндрической и плоской (торцевой) стенок ее, а также размеров фланца. По способу присоединения бигельные крышки бывают откидные, поворотные и съемные. Прижатие крышек к горловинам люка осуществляется нажимным винтом или болтом с помощью бигеля. Круглые крышки обычно имеют один бигель, а прямоугольные и овальные целесообразно осуществлять с двумя бигелями, располагаемыми в поперечном направлении. При двух бигелях расстояние между ними рекомендуется принимать равным половине большего размера люка. На рис. 23.16 показан нормализованный овальный люк из углеродистой стали с внутренней съемной фасонной бигельной крышкой с самоуплотнением. Плоские бигельные крышки Плоские бигельные крышки в химических аппаратах применяются преимущественно угольной формы. _1 1U круглой, реже прямо- Рис. 23.15. Основные типовые конструкции фланцевых цилиндрических крышек: / — сварные; // — литые Номинальная расчетная толщина цилиндрической стенки определяется по формулам табл. 15.6, а плоской торцевой — по формуле (15.71). Определение размеров фланца см. в гл. 21. 23.2 БИГЕЛЬНЫЕ КРЫШКИ И ЛЮКИ Бигельные крышки в химической аппаратуре применяются главным образом в тех случаях, когда их требуется часто и быстро открывать. Аля Ву б 250ни (тип1поУН26-ОШ-67) Для Ъ„>'Шт (типы IuIKno 0H26-0H0S5) Рис. 23.17. Конструкция люков с плоской круглбй крышкой ■ бигельным прижимным устройством для стальных аппаратов, работающих под наливом и вакуумом (типы / и /д по ОН 26-01-10-65 и тип / по ОН 26-01-35—67) На рис. 23.17 и 23.18 показаны конструкции нормализованных люков с плоскими круглыми крышками и би- гельными прижимными устройствами для стальных аппаратов, а в табл. 23.10 и 23.11 приведены основные данные об этих люках. BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов Рис. 23.16. Конструкция овального люка из'угле- родистой стали с внутренней съемной бигельной крышкой на р < 0,8 Мн/м'; масса 35,6 кг^ (тип VIII по MX 43-56) По конструкции бигельные крышки делятся на плоские, сферические и эллиптические, а по форме они бывают круглыми и прямоугольными, реже фасонными. Область применения бигельных крышек ограничивается относительно небольшими давлениями и большей частью малыми размерами их. Рис. 23.18. Конструкция люков с плоской круглой крышкой и бигельным прижимным устройством для стальных аппаратов на р < 0,6 Мн/м* (тип 2 по О 26-01-35-67)
«02 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 23.10 Люки с плоской круглой крышкой и бигельным прижимным устройством для стальных аппаратов, работающих под наливом и вакуумом (с остаточным давлением :;й 1300 н1м2) (типы / и IK по ОН 26-01-10—65 и тип / по ОН 26-01-35—67) Условное обозначение люка с Dy = 400 мм для аппаратов из углеродистой стали (тип /): «Люк 1—0—400 ОН 26-01-10—65» Условное обозначение люка с Dy = 250 мм для аппаратов из углеродистой стали (тип /, исполнение 1): «Люк 1.250.0.1 ОН 26-01-35—67» Dy dH S D о, Si н я, L А At d dt d6 ММ 50 80 100 150 250 400 500 57 89 108 159 273 408 508 3,5 4 6 11 4 5-400 S&900 3s 1000 68 100 118 170 285 455 555 6 8 12 18 8 170 175 190 230 260 330 80 100 120 180 118 145 170 ■ 235 360 555 660 45 61 72 100 160 240 290 45 61 72 100 160 260 310 10 16 24 18 10 М12 14 | М16*-* 18 М20 Исполнение * У | К Масса, кг 1,2 1,9 2,5 6,0 18,3 33,0 44,0 1,21 1,92 2,52 6,04 18,4 33,5 44,5 Примечания: 1. Конструкцию люков см. на рис. 23.17. 2. Люки предназначены для вертикальной установки. Люки D = 400 и 500 мм — по ОН 26-01-10—65 (тип / — для аппаратов из углеродистой стали, тип IK. — для аппаратов из коррозионностойкой стали). Люки £>„ = 50-=-250 мм — по ОН 26-01-35—67 (тип / — исполнение / — из углеродистой стали, исполнение 2 — из коррозионностойкой стали). 3. Пределы применения люков: для D„ — 400 и 500 мм до tc < 200° С, для D„ = 50+250 мм — до tc < 250° С. 4. Материал люков для аппаратов из углеродистой стали: детали / (обечайка), 2 (кольцо), 3 (крышка), 4—6 (кронштейны) и 7 (бигель) — сталь марки Ст.З; 8 и 9 (оси) — сталь марки 45 (в люках D = 400 и 500 мм) и марки 35 (в люках £>„ = 50 ч- +250 мм), 10 (болт откидной) — сталь марки 35 (в люках D„ = 400 и 500 мм\ и марки Ст.5 (в люках Л„ = 50+250 мм\ 11 (рукоятка) — сталь марки 25 (в люках Dy = 400 и 500 мм) и марки Ст.4 (в люках Dy = 50+250 мм), 12 (прокладки) — в зависимости от среды. Материал для люков из коррозионностойкой стали: детали 1, 2иЗ — сталь марки Х18Н10Т; остальные детали — такой же материал, как и для люков из углеродистой стали. * У — для аш таратов из угле родисто й стали , К — для аппаратов из корр эзионностойкой стали. Таблица 23.11 Люки с плоской круглой крышкой и бигельным прижимным устройством для стальных аппаратов на рц =0,6 Мн/м2 (тип 2 по ОН 26-01-35—67) Условное обозначение люка Dy= 150 мм для аппаратов из углеродистой стали (исполнение /): «Люк 2.150.06.1 ОН 26-01-35—67» °У 50 80 100 150 250 400 стал 13 ( испо rf« s Si D А ь L 1 Н мм 57 89 108 159 273 416 3,5 4 6 11 8 8 10 12 20 28 50 65 100 130 180 295 445 57,5 82,5 85 115 175 266 20 30 40 45 55 90 140 190 205 267 415 505 145 160 200 230 360 600 230 240 275 295 360 440 Примечания: 1. Конструкцию люков см. на рис. 23.18. 2. Люки предназначены для вертикальной установки. Исполнение / — для аппаратов из углеродистой стали, исполнение 3. Пределы применения люков в зависимости от температуры средн 4. Материал для исполнения /: детали / (обечайка), 2 (крышка), 3 ь марки Ст.З, 7 (стойка), 8 (винт нажимной), 9 (вилка), 10 (серьга), // (б рукоятка), 14 (гайки) — сталь марки Ст.4; 15 (прокладка) — в завн Материал для исполнения 2: детали / и 2 — сталь марки Х18Н10Т лнении /. Я, d6 da (трап) 80 100 120 130 М12 М16 М20 М24 МЗО 16X4 20X4 24X5 30X6 38X6 48X8 2 — для аппаратов из >1 см. в табл. 23.4, (бобышка), 4 (бигель) олт) — сталь марки Ст. симости от среды. ; остальные детали — 1 d. 10 12 14 18 20 30 коррозя 5 (пол 5, 12 (ос гакой ж d, 10 12 14 16 20 «0 онностс ушайбы ь)— ста е матер Исполнение / 2 Масса, кг 2,1 3,4 6,2 12,9 30,0 105 2,15 3,45 6,3 13,0 30,2 106 йкой стали. 1, 6 (ухо) - ль марки 35, *ал, как в в
крышки и люки 603 Расчет круглых плоских бигельных крышек Расчет таких крышек состоит в определении толщины их в месте уплотнения sn и посередине s. Номинальная расчетная толщина крышки в месте уплотнения (по среднему диаметру его Dn) sn в,ж (см), рассматривая ее как круглую пластину свободно опертую по контуру и нагруженную в центре болтовым усилием Р6 по площади круга диаметром d, определяется по формуле * /<" s„ = 0,409 / (2-р3) Оид (23.14) Номинальная расчетная толщина крышки посередине «' в м {см), рассматривая ее так же, как и в предыдущем случае, определяется по формуле ** ' = 0,5651/ (1, 5 —0.262Р3— 1,95 1пР) °ыд (23.15) где Р6 — расчетное болтовое усилие на крышку, требуемое для восприятия давления среды и обеспечения герметичности соединения, определяется в зависимости от обтюрации и давления (см. в гл. 20 и 21) в Мн (кгс); ^ид — допускаемое напряжение на изгиб для материала крышки в Мн/м2 (кгс/см2); ft D"- d — диаметр круга, по которому действует усилие Рб; если последнее распределено не по кругу, а по прямоугольнику, вместо d рекомендуется в пределах допустимой погрешности принимать полусумму двух сторон прямоугольника в м (см). Расчет прямоугольных плоских бигельных крышек Расчет таких крышек состоит в определении высоты их в месте уплотнения hn и посередине h. Номинальная расчетная высота крышки посередине ft' в м (см), рассматривая ее как прямоугольную пластину, свободно опертую по средней линии уплотнения и нагруженную в центре болтовым усилием по площади круга диаметром d, определяется по формуле *** ft' =0,69 1/ (1,3 1п^р- + *+Л 0,914 Оид (23.16) где k — -0,6; р = >, 1 + 1,6р» "•"■ р L„' d — диаметр круга в центре крышки, по которому действует усилие Р6; если последнее распределено не по кругу, а по прямоугольнику, вместо d рекомендуется в пределах допустимой погрешности принимать полусумму двух сторон прямоугольника в м (см). Получена из формулы а = 0,525 (2 — Р2) р (-~—) [183] путем подстановки в нее вместо р = ния относительно sn. ** Получена из формулы о" ■ nd* и решения уравне- : (1,5 — 0,262р2 X р (-и—) [183] путем подстановки в нее вместо р = —-jj 1,95 In |3)X 4Р* и решения уравнения относительно s. **• Получена из формулы 35) раздела I, гл. Высота крышки посередине с учетом прибавок определяется по формуле (15.10). Высоту крышки в месте уплотнения hn рекомендуется принимать из конструктивных соображений, но не менее чем 0,75ft. Номинальную расчетную высоту крышки с двумя бигелями рекомендуется приближенно определять по формуле (23.16), условно расчленив крышку на две половины и рассматривая каждую из них как самостоятельную крышку с одним бигелем. В этом случае в формуле (23.16) вместо Рб следует подставлять 0,5Р'б, а вместо Вп — меньшее из значений 0,5Ln или Вп. Величина р прини- :0,5L„ р = 2Вп' при B„<0,5L„ $ мается: при Вп '- _2Вп ~ U ' Наружные размеры крышек принимаются из конструктивных соображений. Сферические и эллиптические бигельные крышки Сферические бигельные крышки применяются в основном в литых конструкциях, а эллиптические в виде соответствующих днищ (крышек) — в сварных конструкциях. Расчет таких крышек состоит в определении толщины их стенок. Приближенно номинальную расчетную толщину стенки сферической или эллиптической бигельной крышки рекомендуется определять по формулам табл. 16.13, условно считая их равномерно нагруженными снаружи давлением Рн 2- в Мн/м2 (кгс/см2). nDi IV [108]. Посередине крышки, в месте действия нагрузки от винта или бигеля, снаружи следует предусматривать круглую бобышку (в литых конструкциях) или накладку (в сварных конструкциях) толщиной не менее толщины стенки крышки и диаметром не менее 0,3 диаметра крышки. При применении накладки она должна быть жестко соединена со стенкой крышки. Бигельное устройство Конструкция бигельных устройств для плоских (круглых и прямоугольных), сферических или эллиптических крышек принципиально одинакова и может отличаться только формой бигеля, который в сферических и эллиптических крышках целесообразно выполнять в виде скобы, огибающей крышку. Основные типовые конструкции бигельных устройств показаны на рис. 23.16—рис. 23.18. Конструкция бигельного устройства, предназначенного для прижатия плоской прямоугольной крышки (с двумя бигелями), показана на рис. 23.19. Расчет деталей бигельных устройств на прочность следует производить по общеизвестным формулам сопротивления материалов и деталей машин на основную нагрузку Рб, действующую посередине крышки. При конструировании бигельных устройств необходимо стремиться к возможно меньшему расстоянию между осями шарниров А. Пример 23.3. Определить основные размеры плоской прямоугольной крышки и бигельного устройства к ней (см. рис. 23.19) к примеру 21.1 по следующим данным: материал крышки, кронштейнов и скобы — сталь марки Ст.З (оиэ = осд — 140 Мн/м2); бигеля, болта и
604 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ осей — сталь марки Ст.5 {ад = а - = 180 Мн/м2, для болта од— 140 Мн/м2у, С е> 1,5 мм. Из примера21.1 имеем: Р'б= 0,0425Мн; Ln = 0,62ж; Вп = 0,42 м. Принимаем наружные размеры крышки равными наружным размерам уплотнения L — LnH = 0,64 м и В = — Ван ■= 0,44 м. Рис. 23.19. Конструкция плоской прямоугольной крышки с двумя бигельными устройствами: / — крышка; 2 — откидной болт; 3 — бигель; 4 — средний шарнирный валик; 5 — крайние шарнирные валики; 6 — серьга бигеля; 7 — скоба; 8 — кронштейн Рассчитаем откидной болт 2. Расчетная площадь поперечного сечения по внутреннему диаметру резьбы болта 4(Тл 0,0425 4 2 = ТТ40 =0,758'10 м- Принимаем по табл. 21.1 ближайший больший болт М14 (F6= 1,02-10-* м2). Рассчитаем бигель 3. Изгибающий момент при А = = 0,46 м р'бА 0,0425 0,46 М" = -ТТ^—й— = = 0,00244 Мн-м (24 400 кгс-см). Расчетный момент сопротивления в средней части бигеля Ми 0,00244 W вид 180 = 13,55-10-е лз. Расчетная толщина бигеля при — = 5 $' .f^ = f^ 55-10"» 25 14,8- Ю-3 м = 14,8 мм. Принимаем s = 15 мм, b = 75 мм. Рассчитаем средний шарнирный валик 4. Изгибающий момент при конструктивно выбранных = 6 мм и I = 22 мм Ми = 2-4 0,0425-0,022 2-4 = 0,000117 Мн-м (1170 кгс-см). Расчетный диаметр валика Принимаем d = 26 мм. Рассчитаем крайние шарнирные валики 5. Изгибающий момент при конструктивно выбранных sx = 6 мм sa = 14 мм, /j = 21 мм Ми = 4-4 0,0425 0,021 4-4 = 0,0000558 Мн м (558 кес см) Расчетный диаметр валика у -,3/ Ми -, У 0,0000558 пп1„ di = V 0MJ= У 0,1 180 =°'0146 м- Принимаем dx = 15 мм Рассчитаем серьгу 6 бигеля. Ширина серьги при s2 = 14 мм и dr = 15 мм 1 4зд 0,0425 %ид 4-0,014- \1 + 0,015 = 0,0172 м. Принимаем Ьг= 18 мм. Рассчитаем скобу для бигеля на крышке 7. Напряжение на смятие в отверстии под валик 0,0425 2-0,026-2-0,006 2d2st = 68 Мн/м2 (680 кгс/см2). Рассчитаем кронштейны 8 для бигеля и откидного болта Изгибающий момент при конструктивно выбранном U = 18 мм Ма = Рбк 0,0425-0,018 4 4 = 0,000191 Мн-м (1910 кгс-см). Расчетный момент сопротивления кронштейна у стенки люка W = Ми 0,000191 аид 140 Высота кронштейна при st = 6 мм = 1,36-Ю-6 мэ. ., l/GW -|/6-l,36-10-e пппс h =У-2^- = У 2-0,006 =°-026*- 2-0,006 Принимаем h = 30 мм. Рассчитаем крышку / Ln 0,62 Р = * = 2В„ 2-0,42 0,914 1 -+■ 1,6(3' = 0,74; в "0,6 = = 1Лб140.74»-р-6=0'074- Конструктивно принимаем Ь2 = 120 мм.
крышки и люки 605 Нагрузка на крышку распределяется по площади пря- На рис. 23.20 и 23.21 показаны конструкции нормали- моугольника fc2X(/ + sx), полусумма двух сторон кото- зованных люков с байонетными затворами, а в табл. 23.12 рого составит (й2 + I + Si) 0,5. Расчетную толщину крышки посередине определяем по формуле (23.15) и 23.13 — основные данные об этих люках. = 0,69 J/ [l,: 0,5-0,62 2оид~ 0,5(0,12+0,022 + 0,006) + 0,074+l]-^^ =0,0146 ж. С учетом прибавки С принимаем /гх = 16 мм. 23.3 БАЙОНЕТНЫЕ КРЫШКИ И ЛЮКИ Байонетные крышки, так же как и бигельные, применяются в тех случаях, когда требуется часто и быстро открывать их. В отличие от бигельных, байонетные крышки бывают только круглой формы и, кроме того, они могут применяться для значительно больших давлений, чем бигельные, при внутренних крышек до выше. диаметрах 3000 мм и Рис. 23.20. Конструкция круглых люко ]с байонет- ным затвором и поджимным винтом для стальных аппаратов на р =1,6 Мн/мг (тип! по ОН 26-01-35-67) Рис. 23.21. Конструкция круглых люков с байонетным затвором для стальных аппаратов на Ру = 1,6 Мн/м1 (тип 5 по ОН 26-01-35—67) Подвод (отвод) охлаждающей воды Подвод (отвод) охлаждающей воды 1 Подвод (отвод) охлаждающей воды Открытое положение байопетного соединения Закрытое положение бойонетного соединения Рис. 23.22. Основные типовые конструкции баионетных соединений, применяемых в химических аппаратах: / — с поворотом крышки; // — с поворотом байонетного кольца; / — крышка; 2 — внутренний зуб; 3 — наружный зуб; 4 — байонетное кольцо (из двух половин) Байонетные крышки со специальным резиновым уплотнением широко применяются в химических аппаратах, работающих под избыточным давлением Рс^1,6 Мн/м* или вакуумом при температуре до 200° С. На рис. 23.22 показаны основные типовые конструкции баионетных соединений для таких крышек, принцип действия которых ясен из рисунка. Конструкция и размеры резиновых уплотнительных колец в этих соединениях приведены в табл. 23.14. Рис. 23.23. Основные принципиальные схемы механизмов для открытия и закрытия баионетных крышек: / и // — для вертикальных ."крышек; /// и IV — для горизонтальных крышек
606 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 23.12 Люки круглые с баионетным затвором и поджимным винтом для стальных аппаратов на ру ~ 1,6 Мн/м2 (тип 4 по ОН 26-01-35—67) Условное обозначение люка с Du = 150 мм для аппаратов из углеродистой стали (исполнение Л: «Люк 4.150.1,6.1 ОН 26-01-35—67» °У De 5 Sl Л з £>i Dz h H tf, Hz <*. мм 50 80 100 150 250 50 80 100 150 250 3,5 4 6 11 10 12 15 18 56 86 108 158 262 78 108 128 182 290 130 150 170 200 290 10 12 15 18 110 120 165 215 45 60 80 80 130 155 M14 M16 M18 M20 Исполнение / 2 Масса, кг 2,0 3,1 3,7 8,1 15,5 2,01 3,12 3,73 8,15 15,57 Примечания: 1. Конструкцию люков см. на рис. 23.20. 2. Люки предназначены для вертикальной установки. Исполнение 1 — для аппаратов из углеродистой стали, исполнение 2'— для аппаратов из коррозионностойкой стали. 3. Пределы применения люков в зависимости от температуры среды см. в табл. 23.4. 4. Материал для исполнения /: детали / (корпус), 2 (крышка нижняя), 3 (крышка верхняя с маховиком) — сталь марки Ст.З; 4 (винт поджимной) — сталь марки Ст.5; 5 (гайка с ручкой) — сталь марки Ст.4; 6 (прокладка) — в зависимости от среды, рекомендуется — резина марок ИРП-1225, 1257 и 1314 по МРТУ 6-07-6031 — 64. Материал для исполнения 2: детали 1, 2 и 4 — сталь марки X1SH10T; остальные детали — такой же материал, как и для исполнения /. Таблица 23.13 Люки круглые с баионетным затвором для стальных аппаратов на ру = 1,6 Мн/мг (тип 5 по ОН 26-01-35—67) Условное обозначение люка с Dv = 150 мм для аппаратов из углеродистой стали (исполнение 1): «Люк 5.150.1 ОН 26-01-35—67» °У De S н °£ о„ D2 Ъ s2 н н, я2 мм 50 80 100 150 250 50 80 100 150 250 3,5 4 6 11 8 10 16 78 110 130 182 284 88 120 140 192 300 240 280 300 6 7 8 3 4 5 80 95 120 40 50 70 50 55 75 Исполнение 1 2 Масса, кг 0,8 1,4 2,0 4,5 12,5 0,81 1,41 2,02 4,54 12,6 Примечания: 1. Конструкцию люков см. на рис. 23.21. 2. Люки предназначены для вертикальной установки. Исполнение / — для аппаратов из углеродистой стали, исполнение 2 — для аппаратов из коррозионностойкой стали. 3. Пределы применения люков в зависимости от температуры среды см. в табл. 23.4. 4. Материал для исполнения /: детали / (корпус), 2 (крышка), 3 (стакан), 4 (крышка стакана) — сталь марки Ст.З; 5 (фиксатор), 6 (штифт) — сталь марки 35; 7 (рукоятка) — сталь марки Ст.4; 8 (пружина) — сталь марки 65Г; 9 (прокладка) — .в зависимости от среды, рекомендуется резина марок ИРП-1225, 1257 и 1314 по МРТУ 6-07-6031—64. Материал для исполнения 2: детали 1 я 2 — сталь марки Х18Н10Т; остальные детали — такой же материал, как и для исполнения /. ■
крышки и люки 607" Таблица 23.14 Кольца уплотнителыше резиновые к байонетным затворам крышек химических аппаратов (по данным завода Уралхиммаш) Линия стыка на клею * De D н в h Ь мм 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3200 3600 460 660 860 1060 1270 1470 1670 1870 .2070 2270 2470 2670 2870 3300 3700 25 30 35 П р и м е ч а товляются из мяги * Внутренн! " Длина за! 25 35 40 13 15 18 15 24 26 н и е. Уплотнител ой резины по ТУ 2 ]й диа -ОТОВК1 метр к 1. рышки R 2 4 6 ьные 33 — 5 IS* 1 500 2 130 2 760 3 390 4 070 4 700 5 320 5 950 6 570 7 210 7 840 8 460 9 090 10 440 11 700 кольца 4р II гр Масса, кг 0,6 0,85 1,1 1,35 4,5 5,2 5,9 6,6 7,3 8,5 9,3 10,0 10,8 12,4 13,9 нзго- Обтюрация достигается прижатием уплотнительного- кольца, в полость которого подается вода, воздух или пар под давлением на 0,05—0,1 /Ия/ж2 большим, чем рабочее давление среды в аппарате. В аппаратах, работающих при повышенных температурах, рациональном, является применение проточной воды, которая, протекая под давлением, одновременно охлаждает уплотнительное- кольцо. В этом случае охлаждение кольца следует производить также и с противоположной стороны (см. рис. 23.22). Относительный поворот частей с зубьями вокруг их общей оси для запирания (или открытия) байонетного- соединения крышки производится соответствующим механизмом. В табл. 23.15 приведено число зубьев г в байонетных соединениях в зависимости от De крышки. Открытие и закрытие крышек производится с помощью- специальных механизмов с ручным, электромеханическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Основные принципиальные схемы таких механизмов показаны на рис. 23.23. Конструкция и основные размеры быстродействующих затворов байонетного типа для Z)e^1000 мм и р„^ ^ 1,6 Мн/м2 с ручным приводом установлены нормалью МН 3581—62. Конструкция и основные размеры быстродействующих затворов байонетного типа для De^> > 1000 мм до 3600 мм и ру =s: 1,6 Мн/м2 с гидроприводом установлены нормалью МН 3582—62. Расчет байонетных крышек производится так же, как фланцевых. Элементы байонетного соединения, воспринимающие нагрузку от давления среды, рассчитываются на прочность на эту нагрузку по общеизвестным формулам сопротивления материалов и деталей машин. Таблица 23.15 Число зубьев z в байонетных соединениях в зависимости от De крышки (по данным завода Уралхиммаш) Da, мм г De, мм г 400 6 2000 18 600 800 8 2200 2400 20 1000 10 2600 22 1200 1400 12 2800 26 3200 30 1600 14 3600 34 1800 16 — —
ГЛАВА 24 ТАРЕЛКИ В колонной и некоторых других видах цилиндрической аппаратуры имеют широкое применение тарелки, используемые в одних случаях как химико-технологические, в других — как опорные устройства. Из числа первых особенно широкое применение имеют ыассообменные тарелки, которыми оснащается один из основных, наиболее габаритных и материалоемких видов химических аппаратов — ректификационные и абсорбционные колонны. 24.1 МАССООБМЕННЫЕ ТАРЕЛКИ По способу работы такие тарелки в основном делятся на следующие три типа: колпачковые, провальные и струйно-направленные. Кроме того, существуют и комбинированные тарелки, сочетающие в себе свойства нескольких типов. Выбор того или иного типа тарелок обусловливается химико-технологическими соображениями. Диапазон диаметров тарелок (независимо от их типа и конструкции), применяемых в колонной аппаратуре, составляет 200—8000 мм — в соответствии с диаметрами колонн, для которых они предназначаются. Количество тарелок в одной колонне бывает обычно не менее 20—30, а в отдельных случаях доходит до 80 шт. и более. Расстояния между тарелками зависят в основном от физико-химических свойств разделяемой среды, а также некоторых других соображений и бывают от 60 до 600 мм и более. Тарелки малых размеров выполняются цельными, тарелки больших размеров — большей частью составными (разборными из отдельных секций, соединяемых между собой струбцинами, болтами и другими приспособлениями. В отдельных случаях в стальной сварной аппаратуре крупногабаритные тарелки выполняются неразборными, свариваемыми на месте монтажа. Тарелки характеризуются нагрузками по пару и жидкости, относительная величина которых в зависимости от разделяемой среды может в значительной степени отличаться друг от друга. Рабочие параметры разделения в ректификационных и абсорбционных колоннах, также в зависимости от разделяемой среды, бывают различными: по давлению — от глубокого вакуума до избыточного 4 Мн/м2 и выше, а по температуре от минус 250 до плюс 250° С и более. Существует весьма много разнообразных конструкций тарелок, из которых наибольшее распространение получили колпачковые, а из числа последних — особенно тарелки с так называемыми капсульными (круглыми) колпачками. Из других типов тарелок необходимо указать на сит- чатые, решетчатые и клапанные тарелки, отличающиеся простотой, малой массой и меньшим гидравлическим сопротивлением, по сравнению с колпачковыми тарелками. При сильно меняющихся нагрузках по пару в аппарате следует применять клапанные тарелки, диапазон устойчивой работы которых достигает трех-четырехкрат- ной и более величины. Наименьшее гидравлическое сопротивление имеют ситчатые тарелки, но диапазон устойчивой работы их обычно не превышает двухкратной величины. В табл. 24.1—24.13 приведены основные данные о наиболее употребительных нормализованных ректификационных тарелках, применяемых в химической, нефтехимической и других родственных областях промышленности, а на рис'24.1—24,15^показаны конструкции этих тарелок. Кроме указанных имеются и другие конструкции тарелок, нередко применяемых в данных областях промышленности, например, тарелки с S-образными элементами (см. рис. 24.16), на которые имеются нормали Гипро- нефтемаша. В колоннах установок низкотемпературного газоразделения при ректификации чистых сред часто применяются ситчатые тарелки, представляющие собой перфорированный лист с отверстиями диаметром 0,9—6 мм и более. Такие тарелки, наряду с сегментными переливными патрубками, выполняются с секторными — при кольцевом движении жидкости по тарелке (рис. 24.17). Последние бывают одно-, двухзаходные и более, что достигается установкой радиально одной или нескольких вертикальных перегородок, разделяющих тарелку на соответствующее число секций. Недостатком кольцевых тарелок является наличие в средней части ее нерабочей площади в виде круга, которая используется как опора тарелок. Расчет тарелок на прочность производится на нагрузку от силы тяжести слоя жидкости, находящейся на тарелке, и массы собственно тарелки. Кроме того, для тарелок больших диаметров при Da^ 800 мм необходимо учитывать нагрузку от силы тяжести рабочего, находящегося на тарелке при сборке и установке ее. Номинальная расчетная толщина плоской цельной круглой тарелки s' в ж (см), опирающейся по окружности на какое-либо опорное устройство и не имеющей дополнительных опор в виде ребер, балок и т. п., определяется по формуле * s' = 0,45Dr (24.1) где DT — диаметр тарелки в ж (см); аид — допускаемое напряжение на изгиб для материала тарелки в Мн/м2 (кгс/см2); р — давление на тарелку от силы тяжести слоя жидкости и массы собственно тарелки с учетом возможных дополнительных нагрузок (от силы тяжести рабочего и т. д.) в Мн/м2 (кгс/см2); ф0 = — коэффициент ослабления тарелки отверстиями; t — расстояние между центрами отверстий в тарелке в ж (см); d — диаметр отверстий или соответствующий размер щели в направлении t в тарелке в ж (см). Для тарелок, имеющих опоры, кроме опоры по окружности, а также для тарелок, состоящих из отдельных секций, которые находятся на опорных балках, номинальная расчетная толщина их s' в ж (см) определяется по формуле где значения величин те же, что ь в формуле (15.71), а <Ро — что и в формуле (24.1). Кольцевые тарелки рассчитываются на прочность так же, как кольцевые днища (см. п. 16.6). Кроме прочности цельные ректификационные тарелки и отдельные секции их должны быть проверены расчетом на относительный прогиб, который не допускается иметь более чем -=7sr. OuU * ^ I OB. 26-01-13-65 \ * Получена из формулы (1) табл. 26 I н 1033—65 / для типов VII и VIII с введением в знаменатель пп коренного выражения коэффициента ф.
ТАРЕЛКИ 609 Таблица 24.1 Тарелки ректификационные колпачковые однопоточные стальные цельные типов TCK-I и ТСК-Ш (по МН 5393—64, ОН 26-01-3—64, ОН 26-01-56—67 и ОН 26-01-41—67) Условное обозначение тарелки типа ТСК-1 Da = 500 мм из углеродистой стали: «Тарелка 500 МН 5393—64» То же обозначенной, из стали марки 0X13 с колпачками исполнения /, Я = 20 мм, hg= 15 мм, hp = 300 мм: «ТаРелка ™-^ш 0H 26-01-67» Условное обозначение тарелки типа ТСК-Ш De — 1200 мм, Н = 20 мм, he = 10 мм, К = 5 мм и ftp = 300 мм Тек -ТУТ 19 2 из углеродистой стали «Тарелка —^—j-r—г—^— ОН 26-01-3—64» -г nv„, ,n - ITCK-III—12-0X13 To же, облегченной из стали марки 0X13 (с колпачками исполнения//): сТарелка -, пл iа е опп ОН 26-01-41—67» Тип тарелки ТСК-1 ТСК-Ш мм 400 500 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Fe F'n • Fc м* 0,126 0,196 0,283 0,503 0,785 1,13 1,54 2,01 2,54 0,008 0,014 0,026 0,057 0,049 0,073 0,103 0,174 0,206 0,299 0,005 0,007 0,008 0,011 0,012 0,021 0,051 0,048 0,057 0,056 0,094 0,11 * L6 * M 1,33 2,45 3,27 7,28 6,00 9,29 10,7 17,6 20,7 22,0 30,1 0,22 0,30 0,28 0,40 0,36 0,48 0,49 0,57 0,685 0,80 0,818 0,90 0,884 0,96 1,056 1,21 1,128 1,28 В dK t MM 220 300 370 520 595 725 950 1010 1210 60 80 100 90 110 140 Z» 7 13 29 24 37 34 56 66 70 96 zt 2 3 5 7 9 * Fn Fe A* F„ % 6,35 7,15 8,0 9,2 10,0 11,3 9,7 9,8 9,0 9,1 10,0 11,3 12,1 10,2 11,6 11,8 12,5 50 38 54 47 48 49 60 50 49 50 51 51,1 63 61,6 56 59,1 64 63,9 Масса*, кг 23,1 9,5 28,2 13,5 36,3 17,5 63,7 28,0 86,1 39,0 192 57,5 268 76,0 321 93,0 410 112 Примечания: 1. Тарелки типа ТСК-1 (из углеродистой стали) — по МН 5393—64, типа ТСК-Ш (из углеродистой стали) — по ОН 26-01-3—64, типа ТСК-1, облегченные из легированной стали — по ОН 26-01-56—67, типа ТСК-Ш, облегченные из легированной стали по ОН 26-01-41 — 67. 2. Конструкцию тарелок и их крепления см. на рис. 24.1. 3. Материал тарелок и их деталей см. в табл. 24.3. 4. Диаметр тарелок типа TCK-I DT = De — 20 мм, а ТСК-Ш DT*= Da — 30 мм. 5. Толщина тарелок типа TCK-I s = 4 **, облегченных s = 1,6 мм (для £>в < 500 мм) и s = 2,5 мм (для De > 600 jkju), ТСК-Ш s = 5 мм, облегченных s = 2,5 мм. 6. Колпачки по ГОСТу 9634—68 (в двух исполнениях) с высотой прорези Н = 15 и 20 мм — для исполнения /нй = = 20 и 30 мм — для исполнения //. 7. Расстояния между тарелками й„ определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: 200, 250, 300, 350, 401, 450, 500 и 600 мм. 8. Длина сливной трубы устанавливается в зависимости от ft-. 9. Расстояние между нижним торцом колпачков (исполнения //) и дном тарелки К может устанавливаться: для тарелок ТСК-1 в пределах К = 0-МО мм, для тарелок ТСК-Ш К = 0 4-14 мм. 10. Высота жидкости над прорезью колпачков ft- может быть: при Н < 20 мм h„ = 5 -5-30 мм; при Я = 30 мм ha —• = S -Ы0 **. S S 39 A. A. Лащинский и А. Р. Толчинский
610 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 24.1 П. Fa — внутренняя площадь сечения аппарата, Fn — площадь сечения паровых патрубков, Fc — площадь сечения слива, Lg — длина линии барботажа, Lc — длина линии слива, г — количество колпачков, Zj — количество рядов колпач- А ков в направлении движения жидкости, -= активная площадь тарелки. Fe 12. Масса (ориентировочная) указана: для тарелок ТСК-1 при h„ =■ 300 мм в Я = 30 мм, для тарелок ТСК-Ш при hp = 400 мм и Н = 30 мм. 13. Тарелки ТСК-1 устанавливаются в аппаратах, состоящих из царг по 2—7 шт. в царге. При этом нижняя тарелка в каждой царге монтируется на{опорном кольце, привариваемом к корпусу аппарата. Остальвые тарелки лежат свободно, опираясь на соответствующие планки, ниже лежащей тарелки. Тарелки ТСК-Ш устанавливаются в аппарате на специальные опорные раздвижные кольца из угольника, удерживаемые трением. Тарелки ТСК-Ш облегченные, устанавливаются на кронштейны, прикрепляемые болтами к скобам, приваренным с внутренней стороны к корпусу аппарата. * Верхние значения — для тарелок из углеродистой стали, нижние значения — для тарелок облегченных из легированной стали; одно значение — для тех и других тарелок. Таблица 24.2 Тарелки ректификационные колпачковые однопоточные стальные разборные типа ТСК.-Р (по МН 5394—64 и ОН 26-01-42—67) Условное обозначение тарелки De — 1000 мм исполнения / из углеродистой стали: «Тарелка I—1000 МН 5394—64* То же из легированной стали марки 0Х13 (с колпачками исполнения //, Н = 20 мм, he = 10 мм, К = 5 мм и h„ — лпп т ТСК—Р— Ю-0Х13 „„„... .. ._ * = 400 мм: «Тарелка-р;—^—^—=—-^ ОН 26-01-41— 67». II—20—10—5—400 мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Р* * Fn * м* 0,78 1,13 1,54 2,01 2,54 3,14 3,81 4,52 5,31 6,16 0,088 0,087 0,108 0,125 0,136 0,157 0,183 0,218 0,239 0,284 0,317 0,366 0,394 0,456 0,466 0,520 0,562 0,650 0,663 0,765 0,07 0,06 0,10 0,21 0,19 0,27 0,34 0,34 0,38 0,38 0,32 0,41 0,49 0,52 0,59 0,62 0,71 0,72 4 * м 10,8 12,3 14,4 15,4 20,7 27,0 35,2 35,8 44,2 44,6 53,0 52,8 63,1 63,4 74,6 72,8 0,68^ 0,83 0,84 1,09 1,10 1,26 1,27 1,42 1,43 1,47 1,48 1,63 1,79 1,80 1,95 1,96 2,11 2,13 в "к t мм 722 856 976 1096 1342 1462 1582 1704 1826 80 100 ПО 140 г* 43 39 49 66 86 114 141 142 168 202 238 232 Zl 6 7 8 10 11 12 13 14 * Рп Рв А— Рв % 11,3 11,1 9,6 9,0 8,8 10,2 9,1 10,5 9,4 10,8 10,1 11,6 10,3 12,0 10,6 12,2 10,7 12,1 57,9 58,6 54,0 55,7 57,6 64,2 65,7 65,3 66,6 67,5 Масса, кг 90 49,3 119 77,0 152 95,5 191 133 230 137 306 162 368 222 419 272 526 295 575 363
ТАРЕЛКИ 611 Продолжение табл. 24.2 De, мм 3200 3600 Рв * Рп * м* 8,04 10,2 1,16 1,37 1,33 1,34 0,89 0,88 1,49 1,44 * • м 78,3 79,4 91,5 84,0 2,39 2,40 2,90 в "к t мм 2112 150 190 2* 168 154 194 180 2i 12 • Рв А** Ре % 14,4 12,2 13,1 13,2 67,1 61,6 Масса, кг, 864 412 1000 481 Примечания; 1. Тарелки из углеродистой стали — по МН 5394—64, облегченные из легированной стали по ОН 26-01-42—67. 2. Конструкцию тарелки и ее крепления см. на рис. 24.2, колпачков — на рис. 24.1, опорной балки — на рис. 24.3. 3. Материал тарелок и их деталей см. в табл. 24.3. 4. Тарелки из углеродистой стали изготовляются в двух исполнениях: / — с креплением ее к опорной раме, расположенным сверху, // — с креплением ее к опорной раме, расположенным снизу; тарелки из легированной стали изготовляются только!в исполнении /. 6. Тарелки при D$ < 1400 и 1800 мм состоят из двух секций, при Dg = 1600 мм — из трех секций, при Dg = 2400 мм — из шести секций, при De •= 2600 мм — из десяти секций и при Dg = 2800 -5-3600 мм — из восьми секций. 6. Диаметр тарелок D = De — 5 мм. 7. Толщина тарелок из углеродистой стали s = 6 мм, из легированной стали s ■= 2,5 мм. 8. Колпачки по ГОСТу 9634—68 (в двух исполнениях) с высотой прорези Н = 15 и 20 мм для исполнения / и Н=20 и 30 мм — для исполнения //. 9. Расстояния между тарелками п„ определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 и 1200 мм. 10. Расстояние между нижним торцом колпачков (исполнения //) и дном тарелки К — может устанавливаться в пределах: для De = 1000 мм К — 0+10 мм; для £>в = 1200-5-2800 мм К ■= 0-5-14 мм; для De > 3200 мм К — 0-4-18 мм. 11. Высота жидкости над прорезью колпачков h„ может быть: при Я «= 15 мм, п„ ■= 5-5-50 мм, при Н S= 20 мм h„= = 0 +50 мм. S 12. Fe — внутренняя площадь сечения аппарата, Fn — площадь сечеиия паровых патрубков, Fc — площадь сечения слива, Lq — длина линии барботажа, Lc — длина линии слива, г — количество колпачков, г, — количество рядов колпачков А в направлении движения жидкости, -= активная площадь тарелки. гв 13. Масса (ориентировочная) указана при h„ = 400 мм и Н = 30 мм. 14. Тарелки предназначены для аппаратов, корпуса которых могут быть цельносварными или с отъемными крышками. Устанавливаются тарелки на специальные опорные рамы, привариваемые к корпусу аппарата. * Верхние чение — для тех ** Только д значена и други ля таре я — для тарелок из углеродистой стали, нижние — для х тарелок. лок из углеродистой стали. гарелок из легированной стали; одно зна- Таблица 24.3 Тарелки ректификационные колпачковые двухпоточные стальные разборные типов ТСК-РЦ и ТСК-РБ (по ОН 26-01-4—64) Условное обозначение тарелки типа ТСК-РЦ Da = 2000 мм из стали марки Ст.З hg = 10 мм, К = 5 мм, Н = 30 мм и hp = 400 мм: «Тарелка ^^^^^ ОН 26-01-4-64» Тил тарелки РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ De- мм 1400 1600 1800 2000 Fe Рп Fc м' 1,54 2,01 2,54 3,14 0,123 0,167 0,249 0,274 0,207 0,232 0,284 0,338 0,312 0,333 0,442 0,536 Ч Lo м 15,1 16,3 25,1 27,6 2,44 1,86 2,84 2,23 3,28 2,32 3,68 2,79 в Ь *к t мм 1034 1144 1374 1424 170 200 190 240 80 100 НО 140 г 60 52 80 88 *i 3 4 Fn А Fe % 7,99 8,31 9,81 8,73 40,9 43,9 53,5 47,5 Масса, кг 173 166 208 194 263 244 287 280 39*
612 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 24.3 Тип тарелки РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ РЦ РБ мм 2200 2400 2600 2800 3200 3600 4000 4400 5000 р. F„ рс м* 3,81 4,52 5,31 6,16 8,04 10,2 12,6 15,2 19,5 0,399 0,502 0,566 0,708 1,03 1,39 1,78 2,26 2,85 0,449 0,493 0,466 0,470 0,610 0,718 0,660 0,714 1,13 1,37 1,30 1,64 1,60 1,83 1,85 2,04 2,51 2,76 Ч Lc м 39,0 49,0 55,3 69,1 64,1 86,7 111,2 141,4 178,1 4,08 2,82 4,48 2,88 4,88 3,42 5,28 3,48 6,08 4,50 6,84 4,94 7,64 5,33 8,44 5,68 9,64 6,58 В Ь *к t мм 1682 1912 1952 2194 2268 2628 2976 3346 3756 220 210 250 250 370 380 420 440 520 100 150 140 190 z 124 156 176 220 136 184 236 300 378 Zl 5 6 7 5 6 7 8 9 рп г* А % 10,5 11,1 10,7 11,5 12,8 13,6 14,2 14,9 14,5 55,4 58,7 56,3 60,7 52,9 56,7 58,8 61,7 60,8 Масса, кг 395 369 421 408 528 481 597 589 721 690 1314 1183 1668 1513 1920 1770 2125 2008 Примечания: 1. Конструкцию тарелки и ее крепления см. на рис. 24.3. 2. Тарелки изготовляются двух типов: РЦ — с центральным сливом и РБ — с боковыми сливами. 3. Материал тарелок и их деталей: сталь углеродистая (марки Ст.З) — шифр 2 и легированная (марок X18HI0T — шифр 3, Х17ТПЗМ2Т — шифр 4 и 0X13 — шифр 5). 4. Диаметр тарелок DT = Da — 5 мм. 5. Толщина тарелок: при Dg < 3600 мм s = 5 мм; при De > 3300 мм s = 6 мм. 6. Колпачки по ГОСТу 9634—68 (в двух исполнениях) с высотой прорези Я = 15 и 20 мм — для исполнення / и Я = = 20 и 30 мм — для исполнения //. 7. Расстояния между тарелками hp определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: при D < 2800 мм ftp = 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800 и 900 мм; при Dg > 3200 мм h = 450, 500, 600, 700, 800 и 900 мм. 8. Длина сливной трубы устанавливается в зависимости от ft„ 9. Расстояние между нижним торцом колпачков (исполнения //) и дном тарелки К может устанавливаться в пределах: для Dg = 1400 мм К = 0 +10 мм; для Dg = 1600 +2300 мм К = 0 +14 мм; для Da > 3200 мм К = 0 +18 мм. 10. Высота жидкости над прорезью колпачков ft может быть: при И < 20 мм ft = 10 +60 мм; при Н = 30 мм h — =• 0+60 мм. s g g 11. Fe — внутренняя площадь сечения аппарата, Fn — площадь сечения паровых патрубков, Fc — площадь сечения слива, Lq — длина линии барботажа, Lc — длина линии слива, г — количество колпачков, zx — количество рядов колпачков (на половине тарелки) в направлении движения жидкости, активная площадь тарелки. Fe 12. Масса (ориентировочная) указана для h„ — 400 мм и Н = 30 мм.
ТАРЕЛКИ 613 Таблица 24.4 Тарелки ректификационные колпачковые однопоточные чугунные цельные типа ТЧК (по ОН 26-01-2—64) Условное обозначение тарелки типа ТЧК II Ьв= 1000 мм из чугуна марки СЧ 18—36, hg = 10 мм, К = 5 мм, Н = 20 мм и hp — 300 мм: «Тарелка ^ ОН 26-01-2—64» мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 Р, Рп Рс м' 0,79 1,13 1,54 2,01 2,54 3,14 3,80 4,52 0,046 0,074 0,099 0,136 0,175 0,340 0,426 0,523 0,018 0,028 0,077 0,139 Ч Lc м 6,91 11,05 14,96 20,39 26,27 28,15 35,18 43,22 0,56 0,70 0,81 0,97 1,06 1,22 1,29 1,40 в dK t мм 635 765 925 1030 1170 1322 1495 1680 ПО 160 150 200 г 20 32 43 59 76 56 70 86 *i 4 5 6 7 8 7 8 9 Fn Рв А Рв % 5,8 6,6 6,4 6,8 6,9 10,8 11,2 11,6 50,2 56,6 55,8 58,7 59,8 62,4 ,64,5 66,8 Тарелка П М Масса, кг 268 369 468 688 846 854 1089 1283 286 394 498 723 891 1004 1139 1356 Примечания: 1. Конструкцию тарелок см. на рис. 24.4. 2. Тарелки изготовляются в двух исполнениях: Я — промежуточная и М — межфланцевая. 3. Материал тарелок и их деталей: чугун марок СЧ 18—36 шифр 1 и СЧ 24—44 шифр 1А; болтов и шпилек — сталь марки X18H10T, гаек - Х18Н10. 4. Диаметр тарелок: промежуточных £>rn = De — 20 мм, межфланцевых DTM = Dg + 80 мм. 5. Толщина тарелок: для De < 1600 мм s — 16 мм, для Dg > 1800 мм s — 20 мм. 6. Высота зубцов в колпачкахтЯ может быть 20 и 25 мм. 7. Высота регулировочной планки hc может быть 32 и 46 мм. 8. Расстояния между тарелками ft„ определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: 250, 300, 350, 400, 450 и 600 мм. 9. Длина сливной трубы устанавливается в зависимости от ft . 10. Расстояние между нижним торцом колпачков н дном тарелки К может устанавливаться в пределах 5—15 мм. 11. Высота жидкости над прорезью колпачков h„ может быть: при Н — 20 мм h = 3—20 мм; при И — 25 мм д„ = = 0 -5-16 мм. 12. Fe — внутренняя площадь сечения аппарата, Рп — площадь сечения паровых патрубков, Fc — площадь сечения сливного патрубка, L, — длина линии барботажа, Lc — длина линии слива, г — количество колпачков, г — количество А рядов колпачков в направлении движения жидкости, — активная площадь тарелки. Fe 13. Масса (ориентировочная) тарелок указана для h = 400 мм, Я == 20 мм и пс = 32 мм. 14. Тарелки устанавливаются в отдельных царгах аппарата, высота которых определяется в зависимости от ft из расчета размещения в каждой из царг двух тарелок (одной промежуточной и одной межфланцевой). Таблица 24.5 Тарелки ректификационные колпачковые однопоточные медные цельные типа ТМК (по МН 5257—64, МН 5259—64 и МН 5261—64) Условное обозначение тарелки типа TMK-I исполнения A De= 500 мм, Нс= 45 мм, 1С= 165 мм: «Тарелка TMK-I—А—500—45—165 МН 5257—64» Тип тарелки TMK-I тмк-и TMK-I II тмк-i tmk-ii TMK-I 11 TMK-I TMK-II TMK-I 11 MM 500 600 700 Рв Fn Fe M* 0,196 0,283 0,385 0,0166 0,0151 0,0033 0,0030 0,0225 0,0039 0,0332 0,0302 0,0265 0,0398 0,0362 0,0368 0,0039 0,0042 0,0066 0,0076 0,0060 0,0101 4 Lc M 0,66 0,78 0,99 1,32 1,56 1,17 1,58 1,87 1,62 0,367 0,363 0,377 0,404 0,400 0,481 0,493 0,489 0,537 2 5 11 10 13 12 18 Zl — 3 4 Fn Pe A Pe % 8,47 7,7 11,5 11,7 10,7 9,37 10,3 9,40 9,56 31,0 68,1 42,9 55,9 37,8 56,9 Масса, кг 16,6 25,2 14,2 26,4 39,6 17,0 32,8 49,1 23,5
614 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 24.5 Тип тарелки TMK-I тмк-п тмк-ш TMK-I тмк-п тмк-ш TMK-I тмк-п тмк-ш TMK-I тмк-п TMK-III TMK-I тмк-п tmk-iii TMK-I тмк-п tmk-iii tmk-i тмк-п tmk-iii TMK-I тмк-п tmk-iii TMK-I тмк-п tmk-iii мм 800 900 1000 1200 1400 1500 1600 1800 2000 рв Рп Рс м* 0,503 0,636 0,785 1,13 1,54 1,77 2,0 2,55 3,14 0,0597 0,0543 0,0572 0,0664 0,0604 0,0735 0,0929 0,0845 0,0981 0,129 0,118 0,127 0,186 0,169 0,184 0,226 0,205 0,221 0,252 0,229 0,262 0,302 0,275 0,351 0,415 0,377 0,445 0,0100 0,0093 0,0101 0,0157 0,0190 0,0226 0,0245 0,0226 0,0245 0,0353 0,0245 0,0353 0,0308 0,0353 0,0530 L6 Lc м 2,38 2,81 2,52 2,64 3,12 3,24 3,70 4,37 4,32 5,15 6,08 5,58 7,59 8,74 8,10 8,98 10,6 9,72 10,0 11,9 11,5 12,0 14,2 15,5 16,5 19,5 19,6 0,565 0,561 0,601 0,671 0,667 0,663 0,677 0,673 0,686 0,859 0,855 0,887 0,963 0,959 0,992 1,04 1,01 1,04 1,07 1,27 1,26 1,19 1,33 1,27 z 18 28 20 36 28 48 39 62 56 90 68 2l 4 5 4 5 7 6 7 9 8 108 | 10 76 128 91 172 125 218 9 11 9 13 11 15 рв А % 11,9 10,8 11,4 10,4 9,49 11,6 11,8 10,8 12,5 П,4 10,4 11,2 12,1 11,0 12,0 11,8 11,6 12,5 12,5 П.4 13,0 11,5 10,8 13,8 13,2 12,0 14,2 43,5 67,5 38,2 68,7 43,3 74,3 41,8 66,5 44,2 71,0 46,7 74,2 45,9 77,4 44,5 82,0 48,4 84,3 Масса, кг 44,2 65,8 31,8 51,4 77,2 40,0 65,5 97,7 49,5 89,6 135 65,6 122 181 90,3 143 214 105 159 239 121 193 290 169 252 377 209 Примечания: 1. Конструкцию тарелок и их крепления см. на рис. 24.5—24.7. 2. Материал тарелок и их деталей — медь марок МЗ или МЗС. 3. Тарелки изготовляются трех типов: ТМК-1 (по МН 5257—64) — с колпачками dK = 100 мм с прямоугольными прорезями в двух исполнениях — А (высотой прорезей в колпачках 20 мм) и Б (высотой прорезей в колпачках 25 мм), ТМК-П по МН 5259—64 — с колпачками dK = 100 мм с треугольными зубчатыми прорезями высотой Н = 25 мм и TMK-III no MH 5261—64 с колпачками rf_ = 80 мм с прямоугольными прорезями высотой Н = 20 мм. 4. Диаметр тарелок: ТМК-1 и ТМК-П — £>т = De~ 2 мм- TMK-JII — Df = Dg. 5. Толщина тарелок; TMK-I s = 3 мм, ТМК-П s = 5 мм и ТМК-Ш — для Dв < 1600 мм s = 2,5 мм, для De > > 1800 мм s = 3 мм. 6. Колпачки: для ТМК-1 — по МН 5258—64, для ТМК-П — по МН 5260—64 и для ТМК-Ш — по МН 5262—64. 7. Расстояния между тарелками hp определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: у всех типов при Da < 1200 мм 170 и 200 мм, при Dg > 1400 лш — у типов / и // — 200 и 240 мм, у типа /// — 170, 200 и 240 мм. 8. Расстояние между нижним торцом колпачков и дном тарелки у типов I и II К = 5 мм, у типа /// К = 0. 9. Высота порога слива Нс: у типа / — 45, 50 и 55 мм, у типа // — 50 и 55 мм и у типа /// — 35 мм, что соответствует высоте жидкости над прорезями в колпачках — у типа / — исполнения А Л„ = 15, 20 и 25 мм, у типа / исполнения Б h = = 10, 15 и 20 мм, у типа // h„ = 20 и 25 мм, у типа /// h„ = 9 ш. Длина сливной трубы во всех случаях /. = h — 5 мм. 10. Fg — внутренняя площадь сечения аппарата, F' — площадь сечения паровых патрубков, Fe — площадь сечения слива, Lg — длина линии барботажа, Lc — длина линии слива, z — количество колпачков, г± — количество рядов кол- ^4 пачков в направлении движения жидкости, -= активная площадь тарелки. Рв П. Масса (ориентировочная) указана при ft_ = 170 мм и Я = 20 мм, кроме типа // для D > 1400 мм, для которого масса указана при ft_ = 200 мм и И — 25 мм. 12. Установку тарелок в аппарате см. на рис. 24.9.
ТАРЕЛКИ 615 Таблица 24.6 Тарелки ректификационные одноколпачковые медные цельные типа ТМО (по МН 5263—64 и МН 5264—64) Условное обозначение тарелки Рв = 500 мм я 1С= 200 мм: «Тарелка ТМО-^500—200 МН 5263—64» D д, ММ 500 600 800 900 1000 1200 1400 1600 Рв Fn ?с JK» 0,196 0,283 0,503 0,636 0,785 1,13 1,54 2,01 0,165 0,234 0,122 0,181 0,243 0,370 0,558 0,713 0,0049 0,0081 0,0127 0,0164 0,025 0,045 ч Le м 0,958 1,12 2,92 3,44 3,94 5,03 6,11 7,08 0,338 0,401 0,464 0,525 0,652 0,877 DT "г *к мм 500 600 721 806 896 1086 1286 1486 199 249 184 264 334 459 634 744 305 355 292 372 442 567 742 852 F — % 84,1 82,8 24,2 28,5 30,9 32,7 36,2 35,4 Масса, кг 10,3 14,5 31,8 35,0 42,2 55,9 74,8 93,6 Примечания: 1. Конструкцию тарелок и их крепления см. на рис. 24.8. 2. Материал тарелок и их деталей — медь марок МЗ и МЗС. 3. Тарелки для Dg < 600 мм — по МН 5263—64, для Dg > 800 мм — по 5264—64. 4. Толщина тарелок £>в < 600 мм s = 2,5 мм, для Dg > 800 мм s = 3 мм. 5. Расстояния между тарелками А_ определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: для De < 600 мм h = 240 мм, для De = 800 и 1000 мм ft. = 240 и 280 мм, для Dg = 1200 и 1400 мм ft_ = 240, 280 и 340 мм и для £>в = = 1600 мм hp — 280 и 340 мм. 6. Fs — внутренняя площадь сечения аппарата, Fn — площадь сечения паровых патрубков, Fc — площадь сечения слива, Lg — длина линии барботажа, Lc — длина линии слива. 7. Масса (ориентировочная) указана: для тарелок Dg < 600 мм при ft_ = 240 мм, для тарелок D = 800-И200 мм при h„ — 240 мм, для тарелок Dg > 1400 мм при ft_ •= 280 мм. 8. Установку тарелок в аппарате см. на рис. 24.9. Таблица 24.7 Стойки опорные для установки в аппаратах медных ректификационных колпачковых тарелок (по приложениям 1 и 2 к МН 5265—64) Условное обозначение стойки типа А при hp = 170 мм и Н мм (см. рис. 24.9): «Стойка опорная нижняя А—170—Н МН 5265—64» Условное обозначение стойки типа Б (типа В) при Ар = 170 мм для тарелок толщиной 2,5 мм «Стойка опорная про- межуточная (разъемная) Б (В)—170—2,5 МН 5265—64» Я, Типы тарелок TMK-I и ТМК-П НР мм 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1600 1800 2000 170; 200 200; 240 Количество стоек типа А 4 5 7 8 10 Б | В 4 5 7 8 10 4 5 7 8 10 тмк-ш V мм 170; 200 170; 200; 240 Количество стоек типа А — 1 5 Б — 1 5 в — 1 5 ТМО hp, мм — 240 240 280 280; 340 — Количество стоек типа А — 1 — Б | В — 1 — _ 1 — Примечания: 1. Конструкцию опорных стоек см. на рис. 24.9. 2. Стойки изготовляются трех типов: А — стойка опорная нижняя, Б — стойка опорная промежуточная и В — стойка опорная разъемная. 3. Высоты стоек типа А под тарелки типов ТМК-1, II и /// зависят от высоты кубовой части колонны, а под тарелки типа ТМО — также и от радиуса колпачка. 4. Материал стоек — латунь марки ЛК80-ЗЛ или бронза и медь марки МЗ.
616 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 24.8 Тарелки ректификационные колпачковые однопоточные керамические типа ТКК (по ОН 26-01-11—65) Условное обозначение тарелки Da = 500 мм, Н = 200 мм: «Тарелка ТКК 500—200 ОН 26-01-11—65» мм 300 400 500 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 FT Fn Fc л" 0,031 0,081 0,137 0,210 0,370 0,580 0,890 1,26 1,65 2,14 0,00274 0,00415 0,00830 0,0097 0,0240 0,0260 0,0620 0,105 0,121 0,167 0,0013 0,0030 0,0048 0,0112 0,0115 0,0191 0,034 0,053 0,094 DT В *к t *с мм 220 320 415 510 690 870 1070 1270 1450 1640 180 260 280 400 420 650 780 920 80 ПО ПО 150 40 — 85 90 120 150 200 г 2 3 4 8 17 19 22 37 43 59 г, 1 2 3 4 5 6 гс 1 2 3 Fn ft' % 8,5 5,15 6,00 4,60 6,40 4,55 6,75 8,30 7,35 7,75 Высота тарелки, мм 200 1 250 400 Масса, кг 13,5 27,0 34,0 45,0 76,0 90,0 152 182 218 268 15,7 30,2 38,1 50,0 84,0 103 168 202 240 293 18,0 33,5 42,0 55,0 — Примечания: 1. Конструкцию тарелок см. на рис. 24.10. 2. Тарелки предназначаются для металлических аппаратов при ректификации кислот любых концентраций (за исключением плавиковой и фосфорной), работающих при р <0,02 Мн/м' и tc до 140° С. 3. Материал — плотная керамика с повышенной термостойкостью, удовлетворяющая требованиям: водопоглощение не более 2%, кислотостойкость не менее 98%, термостойкость не менее 30 теплосмен, а > 8 Мн/м', ас > 70 Мн/м'. 4. Расстояния между тарелками определяются химико-технологическим расчетом. Высота тарелок может быть: при £>в < 600 мм ft„ = 200, 260 и 300 мм, при £>g > 800 мм h = 200 и 250 мм. 5. Максимальное возможное количество тарелок определяется, исходя из допускаемого удельного давления на опорной поверхности нижней тарелки, не превышающего q = 2 Мн/м2. 6. Тарелки для £>в < 600 мм изготовляются цельными (исполнение /) для Dg > 800 мм — составными (исполнение //). Соединение отдельных элементов составных тарелок — на кислотоупорном кварцевом кремнефтористом цементе по ГОСТу 5050—69. 7. Для исполнения //: толщина тарелок при D < 1200 мм s = 25 мм, при D > 1400 мм s = 30 мм; наружный диаметр тарелок при £>в < 1000 мм D — Ds + 60 мм, при Dg 5= 1200 мм D = Dg + 80 мм. 8. F — площадь поперечного сечения тарелки, F — площадь поперечного сечения паровых патрубков, Fc — площадь поперечного сечения сливных патрубков, г — количество колпачков, zt — количество рядов колпачков в направлении движения жидкости, гс — количество сливных патрубков. 9. Тарелки в аппарате устанавливают одну на другую с прокладкой между ними у плотнительного шнура из стойкого к среде материала. Таблица 24.9 Тарелки ректификационные ситчатые с отбойными элементами однопоточные стальные разборные (по ОН 26-02-30—66) Условное обозначение тарелки из стали марки 0X13 исполнения I De= 5000 мм и йр= 600 мм: «Тарелка 1—5000—600—0X13 ОН 26-02-30—66» ®в. мм 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 F„,M* 1,13 1,54 2,01 2,55 3,14 3,80 4,52 5,30 6,15 7,05 Lc, м 0,8 0,9 1,2 1,3 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,1 В, мм 815 995 1005 1205 1245 1415 1615 1815 2015 г 3 4 5 6 7 8 9 Fn Fe А Fe % 12,6 13,6 12,9 14,3 13,5 14,3 15,0 15,7 15,0 54,5 60,0 56,0 62,0 59,0 62,0 65,5 68,0 65,0 / У | Л // У л Масса, кг 95 115 140 160 185 225 280 310 345 380 70 90 ПО 125 140 185 225 245 280 305 105 125 155 175 200 245 300 330 365 405 75 95 115 135 150 195 235 260 290 315
ТАРЕЛКИ 617 Продолжение табл. 24.9 Dg, мм 3200 3400 3600 3800 4000 Fe,M* 8,05 9,10 10,2 11,3 12,6 Lc, м 2,2 2,3 2,4 2,6 2,7 В, мм 2215 2415 2615 2815 г 10 И 12 13 Fn Fe А Fe % 15,4 15,5 15,9 15,4 16,2 66,7 67,0 69,0 67,0 70,5 I У л // У 1 Л Масса, кг 415 425 475 515 565 330 365 385 410 455 440 455 500 545 600 345 375 395 425 475 Примечания: 1. Конструкцию тарелки и ее крепления см. на рис. 24.11. 2. Тарелки изготовляются из перфорированного согласно рис. 24.11 листа толщиной 2 мм в двух исполнениях: I — без кармана для отбора жидкости к II — с карманом для отбора жидкости. 3. Материал тарелок: У — из углеродистой стали, Л — из легированной стали. 4. Тарелки при Dg ^ 2000 мм состоят из двух секций; при Dg = 2200 -т-3000 мм — из трех секций; при £>в> 3200 мм — из четырех секций. 5. Расстояния между тарелками h определяются хнмико-технологическим расчетом и могут быть: 450, 500, 600, 700 800 и 900 мм. F 6. F — внутренняя площадь сечения аппарата, Lc — длина линии*слива, -=i — относительная площадь прохода А F° паров, — относительная рабочая площадь тарелки, г — количество рядов отбойников. Fe 7. Масса (ориентировочная) указана для h„ = 600 мм. Таблица 24.10 Тарелки ректификационные ситчатые с отбойными элементами двухпоточные стальные разборные (по ОН 26-02-30—66) Условное обозначение тарелки из стали марки 0X13 исполнения /// De— 5000 мм и hp = 600 мм: «Тарелка II1-5000—600—0X13 ОН 26-02-30—66» D , мм 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4500 5000 5500 6000 6400 7000 8000 ?Л 2. : С бОКОВЫ! 3. Л 4. 1 10 секций 5. F и 900 мм 6. F А — ОТ 7. Л Fe. м> 4,52 5,30 6,05 7,06 8,04 9,07 10,2 11,3 12,6 15,9 19,6 23,8 28,3 32,2 38,5 50,3 Lc. м 1,6 1,5 1,8 2,1 2,0 2,3 2,5 2,4 2,7 3,0 3,3 3,6 3,9 4,1 4,5 5,1 В Ь 1 Pi мм 1690 2060 2090 2120 2490 2500 2550 2900 2890 3330 3730 4130 4530 4930 5330 6130 450 480 510 300 330 360 г 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 26 ре °/ 9,0 11,6 10,8 11,0 12,8 12,5 12,3 13,7 13,3 14,1 14,9 15,5 16,0 16,5 16,7 17,3 имечания: Сонструкцию тарелки и ее крепления см. на рис. 24.12. "арелки изготовляются из перфорированного согласно рис. 24.1 ли сливами, IV — с центральным сливом без карманов для отбор 1атериал тарелок: У — из углеродистой стали; Л — из легиро! арелки при Dg < 2800 мм состоят из 6 секций, при D д = 3000 , при De = 5000 -j-6000 мм — из 12 секций, при Dg = 6400 мм — асстояния между тарелками определяются химико-технологичес д — внутренняя площадь сечения аппарата, Lc — длина линии с носительная рабочая площадь тарелки, z — количество рядов < lacca (ориентировочная) указана для ft- = 600 мм. А Fe > 38,0 48,0 45,0 46,0 53,0 52,0 51,0 57,0 55,0 69,0 62,0 64,5 67,0 69,0 69,5 71,5 III У 485 520 585 660 725 775 860 910 955 1180 1375 1575 1800 2055 2985 2855 листа толщин! а жидкости, V данной стали. -4-4000 мм — из из 14 секций и ким расчетом и пива, — отн Fe отбойников. л 440 505 540 605 675 715 790 845 880 1100 1280 1460 1660 1810 2200 2600 >й 2 мм — то же 8 сект при Dg могут б оситель IV У | Л Масса, кг 525 560 630 715 790 840 920 975 1020 1255 1455 1655 1900 2160 2495 2980 440 525 560 635 710 745 820 880 915 ИЗО 1320 1500 1710 1860 2250 2700 в трех исполне , но с карманом 1й, при Dg = 4. > 7000 мм — я Ыть: 450, 500, £ пая площадь пр V У Л 520 585 635 710 775 850 925 1005 1050 1270 1505 1710 1935 2165 2570 3315 485 545 580 660 730 795 870 945 990 1180 1420 1610 1820 2050 2440 3160 1иях: /// — >00 мм — из з 16 секций. 00, 700, 800 эхода паров.
618 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 24.11 Тарелки ректификационные клапанные однопоточные стальные разборные (по ОН 26-02-29—66) Условное обозначение тарелки из стали марки 0X13 исполнения I Da= 2000 мм и hp= 600 мм: «Тарелка 1-2000—600—0X13 ОН 26-02-29—66» о,- мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 Fe- м' 0,785 1,13 1,54 2,01 2,55 3,14 3,80 4,52 5,30 6,15 7,03 8,03 9,06 10,2 11,3 12,6 м 0,65 0,80 0,99 1,08 1,22 1,35 1,51 1,64 1,80 1,92 2,10 2,25 2,35 2,52 2,73 2,82 в, мм 690 830 970 1110 1250 1390 1530 1670 1810 1950 2090 2230 2370 2510 2650 2790 2 64 112 150 212 278 360 470 540 666 770 916 1006 1166 1318 1496 1658 г» 9 12 14 17 20 23 26 28 31 34 37 40 42 45 48 51 Fn Fe А Fe % 10,3 12,5 12,3 13,1 13,5 14,3 15,6 15,0 15,8 15,8 16,5 15,8 16,2 16,3 16,7 16,6 74,5 75,0 75,5 76,5 77,5 77,5 78,0 78,0 77,0 77,0 78,4 79,0 79,1 79,1 78,1 79,6 / У л Я У л Масса, кг 80 105 130 160 190 225 260 310 340 390 435 560 600 680 745 815 55 70 90 105 130 150 175 210 230 260 290 360 410 460 505 555 90 ПО 145 170 205 240 275 330 360 410 455 580 625 705 770 840 60 75 95 ПО 135 160 185 220 240 270 300 370 420 475 520 570 Примечания: 1. Конструкцию тарелки и ее крепления см. на рис. 24.13. 2. Тарелки изготовляются в двух исполнениях: / — без кармана для отбора жидкости и // — с карманом для отбора жидкости. 3. Материал тарелок: У — из углеродистой стали, Л — из легированной стали. 4. Тарелки при £>g < 1200 мм состоят из трех секций; при Dg = 1400 и 1600 мм — из четырех секций, при £>g = 1800 -s- -^2200 мм — из пяти секций, при Dg — 2400 и 2600 мм — из шести секций, при De = 2800 и 3000 мм — из семи секций, при De = 3200 и 3400 мм — из восьми секций, при Dg = 3600 и 3800 мм — из девяти секций и при Dg = 4000 мм — из десяти секций. 5. Расстояния между тарелками k„ определяются химико-технологическим расчетом и могут быть: 450, 500, 600, 700, 800 и 900 мм. f 6. Fg — внутренняя площадь сечения аппарата, L — длина линии слива, — относительная площадь прохода паров, F в А -=— — относительная рабочая площадь тарелки, г — количество клапанов, zt — количество рядов клапанов по ходу жидкости. Fe 7. Масса (ориентировочная) указана для h„ = 600 мм. Абсолютный прогиб круглой плоской тарелки у в м (см) без учета перфорации определяется по формуле -К I>tP (24.3) Е* (s-CKf прогиб отдельных секций тарелки у в м (см) определяется по формуле blp У=К Ск) з ' (24.4) где Е — модуль нормальной упругости материала тарелки в Мн/м2 (кгс/см2); К — коэффициент. В формуле (24.3): для жестко закрепленной по периметру тарелки К = 0,0106; для свободно опертой — К = 0,0437; в формуле (24.4): для секции жестко закрепленной по периметру при — = 1 К = 0,017; при — > 1, но <2 А>0,017 + 0,00з4-; при К= = 0,024; для секции свободно опертой по периметру К берется по графику на рис. 24.18; Ь — меньшая сторона секции тарелки в м (см). Опорные балки или ребра под тарелки рассчитываются на поперечный изгиб, исходя из равномерной нагрузки на них от силы тяжести части слоя жидкости и части массы собственно тарелки, приходящейся на балку, массы опорной балки и возможной нагрузки от силы тяжести одного или нескольких рабочих (в зависимости от диаметра аппарата) при монтаже и установке тарелки.
ТАРЕЛКИ 619 Таблица 24.12 Тарелки ректификационные клапанные двухпоточные стальные разборные (по ОН 26-02-29—66) Условное обозначение тарелки из стали марки 0X13 исполнения /// De = 2000 мм и hp = 600 мм: «Тарелка Ш-2000-600—0X13 ОН 26-02-29—66» о,- мм 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 4500 5000 5500 6000 6400 7000 8000 ДЛЯ сташ 800 щадь слив сти Pern' 1,54 2,01 2,55 3,14 3,80 4,52 5,30 6,16 7,07 8,04 9,08 10,2 11,3 12,6 15,9 19,6 23,8 28,3 32,2 38,5 50,3 м 0,86 1,06 1,24 1,25 1,32 1,51 1,59 1,78 1,85 2,03 2,10 2,25 2,40 2,70 3,20 3,56 3,80 4,10 4,27 4,73 5,13 в Bi Ь ьх мм 1100 1200 1300 1560 1760 1960 2160 2360 2470 2670 2810 2950 3230 3510 3900 4320 4880 5160 6140 950 1050 1150 1408 1608 1808 2008 2208 2320 2520 2660 2800 3080 3360 3760 4180 4740 5020 6000 355 455 500 480 200 ' 300 344 360 Примечания: 1. Конструкцию тарелки и ее крепления см. 2. Тарелки изготовляются в трех исполнена этбора жидкости и V — то же, но с карманом. 3. Материал тарелок: У — из углеродистой с 4. Тарелки при £>g < 1800 мм состоят из дву 1и De количество секций в решетке соответстве 5. Расстояния между тарелками h„ определя и 900 мм. 6. Fg — внутренняя площадь сечения аппара прохода паров, — относительная рабоча ом (IV и V), zt — количество клапанов на таре ia один поток. 7. Масса (ориентировочная) указана для ft_ 2 78 124 180 204 268 324 448- 524 656 696 844 948 1152 1220 1624 2068 2560 3140 3984 4644 6744 на рис. х: /// тали, Л х секци нно yBej ются хи та, Lc - i площа лке с бс =» 600 л г1 70 112 172 196 252 308 424 508 620 672 828 928 1116 1192 1580 2028 2440 3080 3800 4560 5916 24.13 и — с бок — ИЗ 1 й, при пичивае мико-те - длина дь таре жовыми .1,4. гг 3 4 5 7 8 9 11 12 14 16 17 19 22 25 28 32 38 41 51 24.14. овыми с 1егировг De = 2C гея и пр хнологи боково ЛКИ, 2 - сливам рп Ре V 5,75 7,0 8,45 7,85 8,35 8,5 10,0 10,1 10,5 11,0 11,8 12,3 11,9 12,4 13,0 12,9 13,7 15,4 14,7 14,9 ливами 1ННОЙ C1 00 мм - иД„ = ческим го сливе - колич и, г, — А Ре ' 41 43 45 44 51 55 56 59 60 61 62 60 61 63 66 71 70 74 IV — али. - из дес 8000 м расчете на ОД1 ество к количе III У 185 229 267 355 390 460 515 555 620 715 750 900 975 1075 1280 1505 2010 2240 2500 2910 3675 с цент яти се « состг М И Ml 1Н ПОТ( лапанс ство pf Л IV У л V у | л Масса, кг 121 138 162 225 235 290 325 350 390 435 490 600 650 705 850 995 1450 1510 1700 1975 2485 206 252 295 390 425 500 560 600 665 765 800 945 1025 ИЗО 1340 1580 2090 2325 2585 ЗОЮ 3780 132 150 175 240 250 310 345 370 410 460 515 625 680 735 880 1030 1490 1550 1740 2020 2540 160 190 225 305 350 410 450 505 555 665 705 810 885 955 ИЗО 1330 1790 2020 2330 2650 3380 120 140 165 210 240 280 310 345 380 480 505 585 635 680 805 950 1250 1445 1665 1890 2390 ральным сливом без кармана кцнй, при дальнейшем возра- шляет 38. >гут быть: 450, 500, 600, 700, Рп ж, -= относительная пло- рв в на тарелке с центральным дов клапанов по ходу жидко-
Таблица 24.13 Тарелки ректификационные решетчатые провальные стальные разборные (по Н 964—63 Гипронефтемаша) 1 to Q 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 De Материал У Л У Л У л У л У л У л У л У л п I 2 3 4 5 6 = 2 7 8 -о 6 4 6 4 6 4 6 4 6 4 6 т 6 4 6 4 Р и Ко Ма Ма Ди То Та 400 Ра F, 8 ft. 3* — 22 — 24 3 ТО (J и то S — 35,7 — 45,3 -| - 25 — 26 — 28 — 26 — 27 — 27 меч нстру териа териа аметр лщин эелки мм — сстоя - — с 55,6 — 73,2 — 85,6 — 121 — 140 — 172 а н и кцию л таре л дета.) тарел а листг при С из де< 1ИЯ ме тноше 10 чэ 27 17 32 21 39 21 31 20 32 22 31 20 32 21 31 22 я: гарел 7IOK И iefl, п ки: дг > таре а < :яти < жду 1 ние п га У и то 49,6 35,1 36,2 63,5 43,9 45,8 76,1 52,3 56,7 109 71,6 74,9 129 84,0 88,2 177 118 123 208 138 144 269 180 186 ки и ее опорны риварив я£>8 < лки: У 1400 мм :екций. -арелка>> лощади 12 to 22 15 24 16 26 18 25 17 27 18 26 17 26 18 27 18 креп х дет аемы 1800 — S состс 1И hp щеле а я* а о ТО S 50,8 35,7 36,6 66,4 45,3 46,8 82,4 55,4 57,4 112 73,3 76,1 133 86,1 89,8 182 120 125 214 141 146 275 183 189 ления с алей: У х к корг мм и D = 4 мм )ЯТ ИЗ T опреде.) i к вну 14 ft.% 3^ 19 13 20 14 23 16 21 14 23 15 22 15 22 15 22 16 м. на — УГ iycy к Л - >ех а 1ЯЮТС гренн СО О о ТО 51,5 33,0 35,8 67,9 46,0 47,1 84,0 56,2 57,8 115 74,6 76,9 137 87,7 90,7 185 122 126 219 143 147 281 201 191 рис. 2' леродис олонны „-30 s = 2 кций; п я химик 2Й ПЛОЩ to 16 11 18 12 20 14 19 13 20 14 20 13 20 13 20 14 .15. тая 01 доля мм; д мм. риО о-тех ади с 16 «У Я о и то 52,1 36,3 37,0 68,6 46,6 47,4 85,3 56,9 58,4 116 75,3 77,3 139 88,7 91,3 188 124 127 222 145 148 284 187 192 "аль, Л кен быт! ля£>6 2 ,= «60 нологич ечения 15 10 16 11 17 12 17 11 18 12 18 12 18 18 12 — ле > из т * 200С 0 и 1 ескнл аппар t, мм 18 41 а го о о го S 52,4 36,5 37,2 69,2 46,8 47,7 86,5 57,5 58,9 118 76,1 77,7 140 89,6 91,9 190 125 128 225 146 159 287 189 193 гирован эй же м мм D 800 мм расчет ата. ft. 14 9 14 10 16 10 15 10 16 11 16 10 16 11 16 11 20 то о О то S 52,7 36,7 37,3 69,8 47,1 47,9 87,5 58,0 59,2 119 76,5 78,0 142 90,3 92,4 192 126 128 227 147 150 289 190 193 «О 12 13 9 15 10 14 9 15 10 15 10 14 10 15 10 22 21 ТО О о л % 53,2 36,9 37,4 70,2 47,2 48,0 88,0 58,2 59,3 120 77,0 78,4 143 91,0 92,9 193 126 129 229 148 151 292 191 195 пая сталь. арки стали, что и корпус. r = De — 40 мм. — из четырех секций; дл? ом и могут быть: 300, 350 43 ft. ft. SS 11 7 12 8 14 9 13 8 13 9 13 9 13 9 13 9 , 400 24 «* о о го £ 53,4 37,0 37,5 70,8 47,5 48,2 88,3 58,4 59,5 120 77,3 78,6 144 91,5 93,2 194 127 129 230 148 151 294 192 195 to ft^ С ft. 9 11 11 11 11 11 12 12 28 Л) го У У го S 53,9 37,2 71,1 47,7 89,5 59,0 121 77,9 146 92,3 197 128 232 150 296 193 ь. 8 9 10 10 10 10 10 10 32 «у к та" и о я 54,2 37,4 71,7 48,0 89,8 59,2 122 78,4 147 92,8 198 128 234 150 298 195 to С ft. 7 8 9 9 9 9 9 9 = 2000 и 2200 — из восьми секций 450, 500 и 600 мм. 36 <У л U и ГО S. 54,4 37,5 71,9 48,1 90,5 59,5 123 78,7 148 93,2 199 129 235 151 301 196 ; для
ТАРЕЛКИ 621 Вид М А-А повернуто П Для тарелок I из углеродистой стали■ Ж \<ь.з251т^: 2omS ф8 для слидо жидкости Планка услодно снята I (для тарелок из углеродистой стали ) Колпачок исполнения Ш (для тарелок из легированной стали) А-А подернуто Колпачок ^исполнения IT Для тарелок из легированной стали TCK-I Контактная сдарка Колпачок исполнения I Ь^ ft Для тарелок из углеродистой стали Колпачок исполнения I Г^Й %ь ЕЛ Для тарелок из легиродан^ ной стали А-А подернуто Для тарелок из легироданнои стали ТСК-Ш лГ Г-Г Рис. 24.1. Конструкция стальных одно- поточных цельных колпачковых ректификационных тарелок типов TCK-I и ТСК-Ш по МН 5393—64 и ОН 26-01-3—64
622 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Для тарелок uj иглеродлтои стали Исполнение I Исполнение П „А А А А V'(см рис 2^3} Рис. 24 2. Конструкция стальных однопоточных разборных кол- пачковых ректификационных тарелок типа ТСК-Р по МН 5394—64 50'при D,*3200 А 55 при D8*340Q ТСК РЦ По ГОСТУ 9634 68,. исполнение Л Для тарелок типа ТСК-Р Б при Ds* 4000 Рис 24.3. Конструкция стальных двухпоточных разборных колпачковых ректификационных тарелок типа ТСК-РЦ и ТСК-РБ по ОН 26-01-4-64 Поперечное сечение промежуточных опор 5 тарелках при Ве *22Q0 ' Узел крепления промежуточных' опор к стенке аппарата Вид 5
ТАРЕЛКИ 623 Рис. 24.4. Конструкция чугунных однопоточных цельных колпачковых ректификационных тарелок типа ТЧК по ОН 26-01-2—64 А-А Исполнение А Исполнение 6 Варботажный слой, / 15 или 20 мм п ш Е При монтаже дыстугш отогнута Уплотнительный материал И ОтбортоЬать Рис. 24.5. Конструкция медных однопоточных цельных колпачковых ректификационных тарелок типа ТМК-1 по МН 5257—64
624 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Сборка или пайка ЛНЦ ■ОтбортоВать Рис. 24.6. Конструкция]медных однопоточных цельных колпачковых ректификационных тарелок типа ТМК-П по МН 5259—64 Рис. 24.7. Конструкция медных однопоточных цельных колпачковых ректификационных тарелок типа ТМК-ПI поМН 5261—64 Варботажный мой Эмм Сборка или пайка ПМЦ Г-Г повернуто Сварка или пайка ПМЦ *80 Отогнуть и припаять к царге ПОС ;„//j;jjj>. 'Wif/uu/iz. ф55 Отбортовать
ТАРЕЛКИ 625 Сборка или. пиича Щ Паять Ш Рис. 24.8. Конструкция медных однокол- пачковых цельных ректификационных тарелок типа ТМО по МН "263—64 (слева) и МН 5264—64 (справа) Сб/рчи i ги пайка ОНИ при нанпаяе Рис. 24.9. Конструкция опорных стоек для медных ректификационных тарелок по МН 5265—64: а — сборка стоек для тарелок типов TMK-I и ТМК-Н; б —сборка стоек для тарелок типа ТМК-Ш; в — сборка стоек для тарелок типа ТМО; г—стойка типа А; д—стойка типа Б; е — стойка типа В 40 А. А. Лащвнский н А. Р. Толчинский
626 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Исполнение! Исполнение Л d« дО по d„ 42 60 i, SK 5 7 6 7 hK 75 86 Рис. 24.10. Конструкция керамических однопоточных колпачковых ректификационных тарелок типа! ТКК по ОН 26-01-11-65 М. М подернуто побернш •то ' 1 , Ё I Л I дидМ V 63'63-6(5) для Bf-1200 2000' 115'13-Ш)дляО,~20ВП 4000 Bug P Рис. 24.11. Конструкция стальных однопоточных разборных снтчатых с отбойными элементами ректификационных тарелок по ОН~26 02-30—66
ТАРЕЛКИ «27 А- 5- I \ $66 В У .1 Н=? «Ч\ п * Не менее 60 J ТГ1 1 i гТ| К N К Е i 1\ *" j""-It v — ■ ; U П> . №12 для тарелок 0,-2400-2600 i №16 йпя тарепок В/-3000 4000 г №24 для тарепок 0,-4500-6000 6(31 . 17$'75"8(6)3ля Df*?W-4000 у 100' 100'8161 для 11,'4000-вООО \бЗ-63"6151}/1Я Sg-2400-4000 d. 75'75"д16)для B.'4000-SBOO Рис. 24.12. Конструкция стальных двухпоточных разборных ситчатых с отбойными элементами ректификационных тарелок по ОН 26-02-30—66: А — исполнение III; Б — исполнение IV Изгибающий момент балки определяется, считая ее свободно опертой по краям. Размещение балок (ребер) производится из конструктивных соображений и может быть как параллельным, так и радиальным. Большей частью, особенно в тарелках больших диаметров, размещение балок бывает параллельным, причем обычно ограничиваются одной, двумя или тремя балками. Рекомендуемое размещение балок см. на рис. 16.15. Поперечное сечение балок целесообразно выбирать двутавровым или швеллерным цельным по соответствующим сортаментам (из углеродистой стали) или аналогичного профиля составным (из нержавеющей стали). Расчет балок рекомендуется производить так же, как ребер плоских круглых днищ (см. п. 16.4). При этом наличие тарелки (днища) для упрочнения балок не учитывается. Кроме расчета балок на прочность, их необходимо проверить на прогиб (посередине) у в м (см) по формуле «/ = 0,013 E*J (24.5) где Ь — ширина части тарелки, нагрузка от которой воспринимается балкой, в м (см); I — длина балки в м (см); J — момент инерции поперечного сечения балки в м1 (см*). Значение остальных величин см. выше. Относительный прогиб балки не должен превышать 1 2000' 24.2 НАСАДОЧНЫЕ РЕШЕТКИ И ТАРЕЛКИ Наряду с тарельчатыми колонными аппаратами в химической, нефтехимической и других родственных областях промышленности весьма широко применяются наса- дочные колонные аппараты. В таких аппаратах насадка (обычно из колец Рашига) заполняет внутреннюю часть колонны, с помощью которой осуществляется интенсивный массообмен между стекающей вниз жидкостью и поднимающимся вверх паром или газом, как результат весьма развитой поверхности в единице объема, имеющейся в насадке. Кольца Рашига имеют разные размеры и изготовляются из различных металлических (сталь, медь, латунь) и неметаллических (керамика, фарфор и др.) материалов. Поскольку в нижней части насадочных колонн должны быть обеспечены определенные (свободные от насадки) емкости, насадка покоится на соответствующих в виде колосниковых опорных решетках. Такие решетки должны иметь достаточное проходное сечение, быть прочными, имея нагрузку от силы тяжести насадки и стекающей жидкости, и удерживать насадку, чтобы она не провали^ валась в имеющиеся щели или отверстия в решетке. В табл. 24.14 приведены основные данные о нормализованных решетках под указанные выше насадки из колец Рашига, а на рис. 24.19 показана конструкция этих решеток. В табл. 24.15 приведены основные данные о нормализо- ванных опорах к указанным решеткам, а на рис. 24.20 показана конструкция опор. Для более равномерного и полного массообмена по сечению насадки по высоте ее размещаются специальные тарелки: сверху — питающие, а в средней части — распределяющие. В табл. 24.16 приведены основные данные о нормализованных насадочных тарелках, а на рис. 24.21 показаны конструкции этих тарелок. 40*
628 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ а _^ Жидкость Jr- т* уМ 1 й 1 4 с. Ф 1 ' | i юв-вз-аталя в,-з/оо-шо z70-50-£(5) i63'63-№)0m 0,-1000-3000 Б-Б 30 ™W(j < ^ ЮО'бЗ'ЮШдля 0,-3200-4000, к 100 "S3'81В) для DfWOO-3000 подернуто ■^г.ВЗ'40'МЗ) 8идП 8идМ д-л повернуто /.10-50" 615) .1100-63-8(6) для В,-3200-4000 * S3'-S3■•615}Ол? Dg-WOO- 3000 Виз е -L 63-40-4(3) ^ .25 ж. Положение клапана при различны/: нагрузках па пару чини малины/ Жидкость W"M максимальны' Рис. 24.13. Конструкция стальных разборных однопоточных клапанных ректификационных тарелок по ОН 26-02-29—66
ТАРЕЛКИ 629 Л?£0^\ /в1 t & ^4Лд ! W$ j- * * * i IJB- + -* г 1 * *■ * i гп il J г Ч !l + 1| 1 1 к" Г#^ Ь 1 .*♦*«№ i -. + * i ! .'((^ ш + + 1 l * + 1 P't'/ ! i * + * i L + + t + i ! b<'.1* i fl % r i >. ' \ Рис. 24.14. Конструкция стальных разборных длухлоточяых клапанных ректификационных тарелок по ОН 26-02-29—66 г 1 Ъ-А I 'Л ' ! Щ;о 1 Щ ^_ —i !—Шг^ч SI 1 Iti irr' ;F^—3§=— 4r "11" * Tl ч Уг ScexD) крот StK00 Рас. 24.IS. Конструкция стальных разборных решетчатых ректификационных тарелок no H 964—63 Гипронефтемашя
630 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ ■ L 70 , V , ',1 777 ОЙ Егп-г та Рис. 24.16. Конструкция S-образного элемента в ректификационное тарелке с S-образными элементами Рис 24 17. Конструкция ситчатой тарелки с секторными переливными патрубками: / — прием жидкости с вышестоящей тарелки; 2 — карман сливной Рис. 24.1 S. График для определения коэффициента К. в формуле (24.4) — для сек- лщ ции тарелки, свободно опер той по периметру № 012 ош 008 006 ппл ., / I / / / / 12 Н 15 18 20 •О 1/Р L А В ~Л t П т и ц\ \ к \\ , / в> | Размещение секции и опорных балок g При Bg S0O 800 Пои О, W00 ШО Sa/no<C В "<>" В'">0а т в При Bi m Бати< 1 "1В пт в, ггоо . при в,-24во ш в при в, гвоо в При bs-зооо та н при ие jsoo При в, то та Рис. 24.19. Конструкция стальных решеток под насадку не колец Рашига диаметрами 25, 50 и 80 мм по МН 4095—62— МН 4108—62 д Ц. Целшая Составная Толщина К Пая исполнения I Толщина W для исполнения И Рис. 24 20. Конструкция стальных опор для решеток под кольца Рашига по МН 4109—62—МН 4115—62 В„*20 при Di*W09 ТСН-Ш Рис 24 21. Конструкция стальных насаДОЧ- ных тарелок типов ТСН-П и ТСН-Ш по ОН 26 01 15—65
ТАРЕЛКИ 631 Таблица 24.14 Решетки под насадки из колец Рашига диаметрами 25, 50 и 80 мм стальные (по МН 4095—62—МН 4108—62) Условное обозначение решетки De = 500 мм исполнения / под кольца Рашига диаметром 25 мм: «Решетка 1-500-25 МН 4095—62» Продолжение табл 24.14 Номер МН 4095—62 4096—62 4097—62 4098—62 4099—62 4100—62 4101—62 4102—62 Ов D в ММ 400 500 600 700 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 370 480 578 682 778 986 1168 1378 1558 1768 1956 2158 I 288 340 Ш 2 1 2 3 4 5 10 Исполнение 1 1 /; t 1\П S мм 26 46 66 26 46 66 28 48 68 28 48 68 28 48 68 28 48 68 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 21 43 63 21 43 63 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 6,5 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 6 8 10 4 6 I 11,5 9,5 8,5 17,0 13,0 11,0 39,5 30,0 24,5 54,0 39,0 33,0 74,0 53,0 44,0 109 79,0 64,0 176 122 100 280 205 171 346 250 214 430 305 247 565 413 348 706 523 460 // 9,0 7,0 6,5 13,5 9,5 8,5 35,0 22,5 18,0 48,0 31,0 26,0 63,0 40,0 32,0 97,0 61,0 47,0 136 83,0 64,0 211 140 116 252 170 136 327 210 168 426 282 230 533 351 299 Номер МН 4103—62 4104—62 4105—62 4106—62 4107—62 4108—62 °е D в мм 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 2362 2554 2758 2960 3156 3344 3556 3778 3958 388 Z 12 14 16 18 22 Исполнение ,\и t ,\п s мм 30 50 70 23 45 65 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 30 50 70 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 23 45 65 10 6 / | 11 Масса, кг 833 611 541 956 701 612 1348 1052 959 1515 1163 1069 1673 1279 1152- 1885 1452 1276 2119 1614 1412 2275 1740 1519 2521 1912 1642 626 421 349 725 486 397 1014 736 638 1137 816 703 1257 890 760 1416 1001 852 1584 1116 947 1734 1213 1037 1891 1316 1117 Примечания: 1. Конструкцию решетки см. на рис. 24.19. 2. Решетки изготовляются в двух исполнениях: / — из углеродистой стали марки Ст.З, // — из нержавеющей стали марки 0X13. 3. Решетки, рассчитаны на нагрузку (при tc < < 250° С) от силы тяжести слоя насадки высотой: при Dg < 3200 мм Н = 3 м. при Dg =» 3400-=-4000 мм И — = 1 м. Расчетная объемная масса насадки при нята 670 кг/м*. 4. В — максимальная ширина отдельных секций составных решеток, г — число секций в решетке. 5. Опоры решеток см. в табл. 24.15 и на рис. 24,20.
632 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 24.15 Опоры для решеток под насадки из колец Рашига (по МН 4109—62—МН 4115—62) Условное обозначение кольца опорного / исполнения / для решетки De = 3000 мм: «Кольцо опорное 1—3000 МН 4113—62»; то же косынки 2: «Косынка 1—100X50 МН 4115—62; то же косынки «?: «Косынка 1—80 МН 4114—62; то же опорной балки 4: «Балка опорная I—3000—2980 МН 4111—62»; то же опорной балки 5: «Балка опорная 1—3000—2560 МН 4112—62». мм 400 500 600 700 800 1000 1200 1400 Исполнение / // / // / // / // / // / // / // / // L, 50 60 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 10 8 10 8 Детали 3,56 2,60 4,46 3,33 5,40 3,60 8,20 6,30 8,96 6,50 11,4 8,30 17,0 13,4 19,9 15,8 4 и 5 Масса, кг 1,04 1,56 5,4 3,8 29,0 20,2 1600 1800 // / // 50 170 100 10 8 10 8 22,9 18,0 25,8 20,4 1,04 5,4 3,8 5,4 3,8 33,0 23,3 37,0 26,3 2000 2200 / / 160 10 8 12 10 37,6 30,0 50,4 41,4 5,4 3,8 5,4 3,8 84,0 58,5 92,8 65,4 2400 2600 2800 / // / // / // 170 80 2460 12 10 12 10 12 10 12 55,4 45,3 59,9 49,2 64,6 53,1 3,12 5,4 3,8 5,4 3,8 16,2 11,4 109 76,3 127 92,0 385 277 3000 3200 3400 / // / U_ I и 2560 2750 2925 190 100 80 120 12 10 14 10 14 12 62,4 57,0 74,1 60,9 114 96,6 5,76 16,2 11,4 16,2 11,4 16,2 11,4 409 294 438 313 461 326
ТАРЕЛКИ 633 Продолжение табл. 24.15 ММ 3600 3800 4000 Исполнение / II I I II L, в Ь п h 5 мм 3235 3210 3445 100 80 190 120 14 12 14 12 14 12 г 12 Zl 6 z2 3 Детали / 2 3 4 и 5 2 Масса, кг 121 102 128 108 135 114 5,76 16,2 11,4 16,2 11,4 16,2 11,4 506 358 526 372 557 394 649 477 676 497 714 525 Примечания: 1. Конструкцию опор см. на рис. 24.20. 2. Опоры изготовляются в двух исполнениях: 1 — вз углеродистой стали марки Ст.З и // — из нержавеющей стали марки 0X13. 3. Длина центральных опорных балок L = Dg — 20 мм (Lt — длина нецентральных опорных балок); ширина составных балок Bj — для исполнения I — Bt — 102 мм, для исполнения // — JSt «= 90 мм; ширина цельных балок £>, — для исполнения / — й j = 44 мм, для исполнения // — 6, = 40 мм; толщина листа балок st — для исполнения / st = 14 Мм, для исполнения // Si = 10 мм. 4. г — количество косынок 2, zt — количество косынок 3, г, — количество балок, 2 — суммарная масса опор. 5. В комплект опоры для одной решетки в зависимости от Da входят; опорное кольцо — /, опорные косынки 2 и 3, опорные балки — одна центральная — 4 и две боковых — 5. 6. Опорное кольцо / — по МН 4113—62; косынки 2 — по МН 4115—62; косынки 3 — по МН 4114—62; опорная центральная балка 4 — цельная — по МН 4109—62, составная — по МН 4110—62 и 4111—62; опорная боковая балка 5 — по МН 4112-62. 7. Размещение опорных балок см. на рис. 24.19. Таблица 24.16 Тарелки насадочные стальные типов TCH-II и ТСН-Ш (по ОН 26-01-15—65) Условное обозначение тарелки типа // £>„ = 400 мм из стали марки Ст.З: «Тарелка ТСН-П 04—2 ОН 26-01-15—65» мм 400 500 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Fe I P-r м* 0,126 0,196 0,283 0,503 0,785 1,13 L.54 2,01 2,55 3,14 3,80 4,52 5,31 6,16 0,080 0,096 0,113 0,181 0,264 0,478. 0,754 1,08 1,47 1,94 2,46 3,14 DT \d\ t мм 320 350 380 480 580 780 980 1170 1370 1570 1770 2000 32 45 57 80 95 TCH-II м* 0,0078 0,0115 0,0151 0,0326 0,0471 0,0793 0,144 0,242 0,343 0,467 0,607 0,775 h, мм 50 130 210 310 380 z 13 19 25 37 61 ПО 156 212 276 352 У | л Масса, кг 6,4 9,2 12,8 21,4 32,5 43,3 55,3 84,2 87,6 121 156 212 218 249 3,7 5,3 7,9 12,3 18,7 23,9 30,0 51,4 54,3 87,4 116 150 156 192 Q, мг/мг-ч 195 180 165 200 190 220 320 330 270 300 335 365 320 345 тсн-ш л» 0,0073 0,0097 0,0127 0,0313 0,0391 0,0703 0,125 0,211 0,313 0,427 0,559 0,726 D | h мм 100 130 160 190 220 260 310 330 360 400 410 100 120 150 180 200 г 12 16 21 24 30 54 96 142 194 254 330 У | Л Масса, кг 5,6 6,9 7,4 10,9 14,4 23,6 35,8 52,3 68,4 89,8 114 145 3,8 4,7 5,0 7,6 9,7 15,7 24,5 34,0 52,4 72,2 90,0 114 м'/м* ■« 180 155 145 190 175 190 250 280 240 270 305 330 290 320 Примечания: 1. Конструкцию тарелок см. на рис. 24.21. 2. Тарелки предназначаются; типа // — перераспределяющие жндкость по высоте аппарата, заполненного насадкой из колец Рашкга, типа /// — питающие (распределяющие) жидкость сверху аппарата. 3. Материал тарелок и их деталей см. в табл. 24.3. 4. Толщина тарелок: из углеродистой стали s = 3 мм, из легированной стали для Dg < 1800 мм s — 1,5 мм, для Dg > > 2000 мм s = 2 мм. Толщина конуса: из углеродистой стали s = 3 мм, из легированной стали 5=2 мм. 6. Fa — внутренняя площадь сечения аппарата, F ~ площадь тарелки, ге — площадь слива, z — количество патрубков, Q — максимальная нагрузка по жидкости, У и Л — соответственно для тарелок углеродистой и легированной сталей.
ГЛАВА 25 ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ Одним из наиболее распространенных видов химиче- Основные типовые конструкции плоских трубных ре- ских аппаратов являются теплообменные аппараты, а из шеток показаны на рис. 25.1, а сферических и эллиптиче- числа последних особенно широкое применение в химиче- ских — на рис. 25.2. ской и многих других отраслях промышленности имеют Типы /—///, VIII, X и XII—XV представляют собой кожухотрубные теплообменники. трубные решетки, привариваемые к обечайке или днищу; Рис. 25.1 Основные типовые конструкции плоских трубных решеток, применяемых в химическом аппаратостроении типы V и VI — присоединяемые к обечайке с помощью пайки (только для аппаратов из меди и латуни); типы IV— VI предусматривают присоединение к трубным решеткам крышек, а типы VII—XI, XIII и XV — отъемное соединение трубных решеток с корпусом или крышкой. Трубные решетки изготовляются в основном из листового проката, а в ряде случаев — литыми, причем, как правило, материал решеток должен быть более прочным и жестким, чем материал труб. Во всех кожухотрубных теплообменниках с жестким соединением трубных решеток с обечайкой корпуса, работающих под избыточным давлением в трубном или межтрубном пространствах, в месте соединения решетки с обечайкой действуют краевые моменты, вызывающие в нем соответствующие дополнительные напряжения. Эти напряжения в обечайке по мере удаления от места соединения с решеткой быстро уменьшаются. С целью снижения концентрации указанных напряжений рекомендуется обечайку в месте присоединения ее к решетке на длине не менее 10s (но не менее 100 мм) выполнять утолщенной в 1,2—1,4 раза. Кроме того, место соединения утолщенной обечайки с решеткой целесообразно выполнять с галтелью радиусом, равным толщине присоединяемой стенки. Для аппаратов из хрупких материалов или материалов, снижающих свою пластичность в рабочих условиях, Одним из основных элементов таких аппаратов являются трубные решетки, представляющие собой перегородки, в которых закрепляются трубы и которыми трубное пространство отделяется от межтрубного. Рис. 25.2 Основные типовые конструкции7сферических и эллиптических трубных решеток, применяемых в химическом аппаратостроении: XIII — сферическая; XIV и XV — эллиптические По форме трубные решетки бывают круглые, кольцевые и прямоугольные. Наибольшее распространение имеют круглые решетки, которые могут быть плоскими, сферическими и эллиптическими.
ел со СП ' ' S3 — 00 — Со со ко ко ко СП со СЛ ко о СО о 4^ со 00 о ' ' ко о —J ^- to ко Ц) 4- ко о со Сл СЛ о 0О -4 СО СО со -vl со Ol 1 ' 4^ СП 4^ (О со со го 4^ ко СО ко J> _ СП ГО ГО ко лг> ■VI со СО Г) СП --I О) СП 4^ V4 го СЛ -4 со СП to ко <D ф* СО N3 4^ 4^ -.1 ко СО со -vl V.1 о СП -vl 4^ СЛ tO со Оо teen СЛ СО 00 СЛ 00 ко *- о> ~4 а-. Ol СО 00 СЛ ^4 СО СО СЛ <т> —4 сп СО *. 4^ .*■ О СЛ -vl СО СО N3 00 S3 ко СО СО КО о 0Г> (О ^1 ^4 ко со СО -4 СО 4^ en К") СО о ог> со с л СО КЗ СО со -.1 о 4^ -vl *. со СО оо —J -4 4^ ^4 КО КО ОО ГО 1—' Ol СО ■— 4^ 4> СО со ГО 4- <л V4 4^ to СО со со О1) со ко ко о> to о 00 N3 00 ^4 -vl с > О! кэ 0П -4 го ■VI СП 4> 4=- N3 О 1 ' СП СО 4^ СО оо 4^ СЛ СО КО СЛ со ^— о СО го ко 1—' 1 L *• со 00 со СП со о to СП ^ 00 -4 го 4^ ■vl со •V.I СП КЗ ОО о СП 4^ го ~4 СО CU 4=- OI N2 го to со о со со ПО Ol 0О со СЛ со 4^ 1 ' 4^ О со -4 со 4* N1 СО N3 4> н~ -4 О On СЛ ГО СО V4 СО to -4 4^ ГО on -J со -4 о to -J 4^ СО СО ОО СП СИ СО о СП СП 0с -4 СЛ СП -vl ~4 СО со со СП СО СО КЗ 00 to СО »~ ** о ю 00 СЛ -4 Ol КЗ ГО оо СЛ СО со со Ol СО 1—' со 'оо 0о ко о о 4=- СЛ о О} со СЛ со ОТ. Ol СЛ 4=- 1—> со со ОО со Ol со to КЗ --J ко -" _ СО со со оо го *> СЛ to с» сл го 4^ Сл со Со 00 — -vl to ^4 4^ со со 1 ' о о 00 4^ ^4 On СО СЛ С» ^4 со -4 со 4^ со ко с-. ко CJ »_ о со 4- U0 CD Ol ко сл сл СП (О 0П 4-- со -4) КЗ СП о КЗ 0О to СО со *■ ~.1 4^ --J 0О 4^ СО КЗ 1 ' со СЗП со СО СО о ко Ol 00 -^ on со 4^ сл on СЛ ко rf- со сл ко СО КЗ со го СО о СЛ со о —J to *-" on --4 го сл СО -ч СО 4^ СП 00 ""— со сл со КЗ ко со ко *- ~4 on ю КЗ сл Ol о СО КЗ *- СО 4i. оо оо о КЗ •^1 сл 4^ —4 со КЗ го СП го со on сл го СП -~1 --J 4^ 4^ 4i -4 СО 4^ СО КО 00 ко со CD ^■1 СО КЗ сл КЗ со СО ко со 00 *- <П со -J КЗ СЛ 4^ СП со 00 4^ 00 сл 1—> ^J -.1 Ol 4^ ОО СП -~t OJ *» К) ^— СО КЗ Со со СО -<1 ~4 4^ КЗ 4^ СО СО ГО СО 4^ i—' О -~1 со со со со --J СО со со о ко -J ко КЗ СП -4 го ко 4i со 00 1—1 ко со КЗ 4i со со СО КЗ со ко о> ко ^* to ^4 ко О) -t. -4 КО СО ко КЗ CD ** СИ ■^1 ко СО СО о> 1 со CD СО СП --4 ГО КЗ со 4^ ■" -4 СО -1 (X) 1 ' со ко ^4 '"* СЛ со о со о СП ко -4 СО ГО со СО СЛ -4 СО ко 00 ко Ol ко о ,-- 1 1 СП со о 4^ 4^ ^-1 ~~ ко СО со СО 4^ н— КЗ ^4 КО СО СО О CD CD О >о ко со ко со со -vl ко ко -4 ко 1—> vv| 4- КО 4^- КО 4»- О КО ко со го ^4 СО со го -4 СП го со со Оо 0О -vl 4^- СО w] со го СП со го СО КЗ СО ко СП КЗ ко оо ~-4 CD о о со СО го ~4 КО о -4 СО СЛ о СО ко СП ко СЛ сл *- о со ■v.1 о СО ко о со со о КЗ со ко -4 1 1 КО "vl ~4 со о CD со ко «0 -vl v~4 ~ со 1 ' со со со го ко -vl со ко ^4 КО 4i СО 4> СЛ S со 4i. On со *- со о ко СО 00 со 4^ on CD со КЗ ^1 -v4 on СО КЗ со о ~4 СО го СП ко сл го ко со ко СП •-" ко СП ко КЗ ~4 ^- 1 1 4*- СЛ сп со о СП -4 0П ко КЗ -4 со --4 СО ^4 1 | СО v-4 00 со ^4 --4 КО СО ^4 КО СЛ ко СП со ■4> КО ОО КЗ 00 го Со -v| СЛ ко сл СО -vl СП 1 L со |—~ со ко ! l со СП ко го СО КО 4- со -J -vl СП -4 со КЗ о --4 ко кэ о сл CD со СО о ко СП СЛ со го со ко со го КЗ 4- 1 1 со со СП ко 4^ 4^ СО СП со ко со со Количество труб на диаметре в шестиугольнике •d и я » «в й » •в СО Ja » о X о г всего го о н на наружной Количество т метре в шестиугольнике If» М ■ fa * а < Зч В» о о го о п> -у н X всего на наружной jicero « о к л п> С) ° в •о руб я о ы п н го •о о. о ершин тре Её а о чэ о X >■■ по концен- тд-ическим окружностям (В в S Л) на диа- о fTJ •о В S м равн о о н 13 я X ft! -} я о го о •0*0 О к п> о Я О X цен КИМ остя г >d W 2 Ф г ^3 о О "О s х ^ о О ев 2 в о " * г •Q СО * 3 о я ■о В о SE9 naiamad амнзлеи:
636 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ приведенные рекомендации являются обязательными при конструировании. Размещение труб в трубных решетках (рис. 25.3) производится по вершинам равносторонних треугольников, вершинам квадратов и концентрическим окружностям. В ряде случаев встречается необходимость комбинированного размещения. Наиболее рациональным является размещение по вершинам равносторонних треугольников, при котором при одном и том же шаге между трубами на решетке помещается максимальное количество труб. Размещение по вершинам квадратов целесообразно производить при необходимости чистки межтрубного пространства. 1 П Ш Рис. 26.3 Размещение труб в трубных решетках: / — по вершинам равносторонних треугольников; // — по вершинам квадратов; /// — по концентрическим окружностям В табл. 25.1 указано количество труб в круглых плоских трубных решетках при размещении их по вершинам равносторонних треугольников и концентрическим окружностям. В последнем случае количество труб на каждой из концентрических окружностей принимается по таблице для соответствующего количества труб на диаметре этих окружностей. Для стальных сварных кожухотрубных теплообменников диаметром до 1400 мм с U-образными трубами наружным диаметром 25 и 20 мм размещение труб в трубных решетках (по вершинам квадратов и равносторонних треугольников) установлено ГОСТом 13203—67. Шаг между трубами в трубных решетках зависит от диаметра труб dH и способа их закрепления. Способы закрепления труб в трубных решетках приведены в гл. 19. Минимальную величину шага между трубами t рекомендуется принимать по табл. 25.2. При этом в зависимости от способа закрепления труб значение величины простенка между трубами t — dH должно быть: при развальцовке t — dH^5 мм; при пайке t — dH ^ 4 мм; при приварке — для s «s: 2 мм t — <^н ^ 6 мм, для s > 2 мм t — dH ^ 3s, где s — толщина стенки трубы. Расчетная температура трубных решеток определяется теплотехническим расчетом для наиболее неблагоприятного случая, возможного при эксплуатации. Таблица 25.2 Величина минимального шага между трубами t в трубных решетках мм t <14 1,44, > 14 до 20 l,35rfK > 20 до 30 \,Ын > 30 1,264, 25.1 ПЛОСКИЕ КРУГЛЫЕ ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ Типовые конструкции круглых плоских трубных решеток, показанные на рис. 25.1, применяются в конструктивно отличающихся друг от друга различных кожухотрубных аппаратах. Основные конструктивные схемы таких аппаратов показаны на рис. 25.4. Выбор конструктивной схемы аппарата обусловливается химико-технологическими и теплотехническими соображениями. Рнс. 25.4 Основные конструктивные схемы цилиндрических кожухотрубных теплообменников с плоскими трубными решетками: / — прямотрубный жесткой конструкции и нежесткой (с компенсатором на корпусе); / — без перегородок; 2 — с перегородками); // — с плавающей головкой; ///— с {/-образными трубами; IV — с витыми трубами и сердечником, нежестко соединенным с трубными решетками Определение толщины трубных решеток производится в зависимости от конструктивной схемы теплообменного аппарата и конструкции решетки для наиболее характерных мест ее; снаружи и посередине. Расчет трубных решеток в аппаратах по конструктивным схемам // (решетка А) и Ш (рис. 25.4) В этих случаях могут быть применены конструкции решеток типов //, V, VI, VII, VIII, X и XI (рис. 25.1). Номинальную расчетную высоту решетки снаружи h\ в м {см) для всех перечисленных типов (кроме VIII) рекомендуется определять по формуле h'^KDV~b' (251) Номинальную расчетную высоту решетки снаружи для типа VIII следует определять по формуле (23.1). Номинальную расчетную высоту решетки посередине К в м (см) для всех перечисленных типов следует определять по формуле h' = KDl/ —P—. (25.2) у я>оо-нд Значения величин К, D и р в формулах (25.1) и (25.2) для каждого из типов решеток приведены в табл. 25.3; Фо — коэффициент ослабления решетки отверстиями, определяется по формуле (23.5); аид — допускаемое напряжение на изгиб для материала решетки в Мн/м2 (тс! см2). Расчет средней части решеток типов V, VI, VIII, IX и X по формуле (25.2) производится для двух значений (указанных в табл. 25.3) К, D и р (верхнего и нижнего) За расчетное принимается большая величина. Пример 25.1. Определить высоту плоской круглой трубной решетки типа // (рис. 25.1) в аппарате по конструктивной схеме // (решетка А, рис. 25.4) по следующим данным: Dg = 0,55 м; рт = 2,5 Мн/м2 (25 кгс/см2); рм — 1 Мн/м2 (10 кгс!см2); трубы 25X2 мм; число труб на диаметре z = 15; трубы размещены в решетке по рис. 25.3, тип / и закреплены в ней развальцов-
ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ 637 Таблица 25.3 Значения величин К, D и р в формулах (25.1) и (25.2) для различных типов трубных решеток (см. рис. 25.1) Тип решетки // V и VI VII VIII IX X XI В формуле (25.1) К 0,28 0,36 0,28 — 0,36 0,28 0,36 D De DH Dn — Dni De Dn p Большее Рт ИЛИ Рм Рм Большее Рт или Рм — Рмф Рм Большее Рт или Рм В формуле (25.2) К 0,47 Кг по рис. 23.6 0,6 0,47 Кг по рис. 23.6 0,47 Кг по рис. 23.6 0,45 Кг по рис. 23.6 0,47 0,45 D De Dn DH Dn Dn De Dn Dn Dn De Dn P Большее рт или Рм Рт Рм Большее Рт или Рм Рт Рм Ртф Рмф Рт Рм Большее рт или Рм кой; t = 32 мм; материал решетки1 — сталь (и s = = 140 Мн/м2); Ск = 2 мм. Номинальную расчетную высоту решетки снаружи определяем по формуле (25.1), выбрав значения величин К, D и р в ней по табл. 25.3: К = 0,28, D = De и р = рт hx = 0,28/J, l f 1™- = 0,28-0,55 Т/— = 0,0206 у аид У 14° Коэффициент ослабления решетки отверстиями определяем по формуле (23.5) Фо: De — ^d 0,55 — 15-0,025 De 0,55 = 0,318. Номинальную расчетную высоту решетки посередине определяем по формуле (25.2), выбрав значение величин К, D и р в ней по табл. 25.3: К = 0,47, D = D„ и р — рт h' = 0,47Del /-&*- = у ч>о%д = 0-470'551/^з¥ш = °'0613л- С учетом прибавок на коррозию Ск, на округление размеров, а также из конструктивных соображений, принимаем hi = 30 мм и ft = 64 мм. Расчет трубных решеток в аппаратах по конструктивным схемам I и II (решетка Б) (рис. 25.4) Аппараты по конструктивной схеме / могут быть жесткой и нежесткой конструкций. Первая характеризуется жестким соединением обечайки и труб теплообменника с трубной решеткой, а вторая, благодаря наличию компенсатора (обычно на обечайке), допускает некоторое перемещение жестко соединенной с трубами трубной решетки относительно обечайки. Соображения по выбору жесткой или нежесткой конструкции аппарата по схеме / приведены в гл. 26. По конструктивной схеме / могут быть применены конструкции решеток типов //, V, VI, VII, VIII, X и XI (рис. 25.1), а по конструктивной схеме // (решетка Б) — типов I и IV. Решетки в аппаратах по конструктивной схеме / нежесткой конструкции и решетку Б в аппаратах по конструктивной схеме // рекомендуется рассчитывать следующим образом. Упрощенно считается, что указанные решетки подперты трубами, работающими: в аппаратах по схеме / — на растяжение от давлений в трубном и межтрубном пространствах рт и рм, а в аппаратах по схеме // — на растяжение от давления в трубном пространстве рт и на осевое сжатие — от давления в межтрубном пространстве рм. Напряжение в трубах на растяжение обычно не проверяют вследствие незначительной их величины. Что касается осевого сжатия, то оно может быть значительным и поэтому подлежит проверке. В аппаратах по конструктивной схеме /, считая решетку упругой, средняя часть труб испытывает осевое сжатие, а наружная — растяжение. Условие устойчивости труб при осевом сжатии в таких аппаратах, исходя из усредненной нагрузки на них от давления в трубном пространстве рт, определяется по формуле ; ^сд-' (25.3) условие устойчивости труб в аппаратах по схеме //, являющееся обязательным, определяется по формуле <Рр /\ ^Ф°> (25.4) к в где D — расчетный диаметр решетки в м (см); dH и ds — наружный и внутренний диаметры труб в м (см); Рт я рм — расчетные давления в трубном и межтрубном пространствах в Мн/м2 (кгс/см2); Qtf — допускаемое напряжение на сжатие для материала труб в Мн/м2 (кгс/см2); Ф — коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при осевом сжатии. Определяется по графику рис. 15.9 в зависимости от гибкости трубы X = —.
638 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Здесь L — расстояние между трубными решетками, а при наличии в трубном пучке поперечных перегородок — расстояние между последними в м (см); г = 0,25 у d\ + dj м (см) — радиус инерции поперечного сечения трубы. Номинальную расчетную высоту трубных решеток К в м (см) типов // и XI (см. рис. 25.1) в аппаратах по схеме / нежесткой конструкции и решетки Б типов / и IV в аппаратах по схеме // при соблюдении условий (25.3) и (25.4) следует определять по формуле Определим радиус инерции поперечного сечения трубы ft' = 0,525/ у- (l-0,7^-)a„/ (25.5) где р — большее из расчетных давлений рт или рм в Мн/м2 (кгс/см2); I — максимальное среднее арифметическое сторон прямоугольника в решетке, образованного центрами четырех смежных труб или центрами двух смежных труб в крайнем ряду и контуром решетки по расчетному диаметру ее D (см. жирно очерченные прямоугольники на рис. 25.3) в м (см). Минимальные значения I в части решетки, где расположены трубы, зависят от размещения их. При размещении труб: по типу / / = 1, 18/; по типу 111= t; по типу /// / «1 1,3/. Номинальную расчетную высоту решетки снаружи h[ для типов V, VI, VII и X следует определять по формуле (25.1) так же, как и для аппаратов по схемам // (решетка А) и ///, а типа VIII — по формуле (23.1).' В тех случаях, когда условие (25.3) не выполнено, номинальную расчетную высоту решетки посередине К в аппаратах по схеме / нежесткой конструкции рекомендуется определять так же, как в аппаратах по схемам // (решетка А) и /// — только на давление в трубном пространстве. При этом в формуле (25.2) вместо рт подставляется фиктивное давление ртф в Мн/м2 (кгс/см2) Ртф — Рт- Ч°*сд (25.6) Определение номинальной расчетной высоты решеток всех типов в аппаратах по конструктивной схеме / жесткой конструкции приближенно рекомендуется производить аналогично таким же решеткам в аппаратах нежесткой конструкции при условии возможности применения жесткой конструкции согласно данным, приведенным в гл. 26. Уточненный расчет решеток в аппаратах жесткой кон- ОН 26-01-13 — 65 струкции по схеме / см. в „ ._ _.—. Пример 25.2. Определить номинальную расчетную высоту плоской круглой трубной решетки типа / (рис. 25.1) в аппарате по конструктивной схеме // (решетка Б, рис. 25.4) по следующим данным: Dg = 0,5 м; длина труб между поперечными перегородками L = 0,5 м; остальное — по примеру 25.1. Из примера 25.1 имеем: а^ = 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2); рт = 2,5 Мн/м2 (25 кгс/см2); рм = 1 Мн/м2 (10 кгс/см2); / = 32 мм; Ск = 2 мм; dH = 0,025 м; de = = 0,021 м. * Второй член правой части формулы получен из уравнения (25.3), решая его относительно рт, при котором обеспечивается устойчивость труб. г = 0,25 у dl+dl = = 0,25 l/~T),0252 -t- 0,0213 = 0,00815 м. Определим гибкость трубы ~ г 0,00815 = 61,4. Находим по графику рис. 15.9 коэффициент уменьшения допускаемого напряжения осевого сжатия для X = = 61,4 <р= 0,85. Проверим условие устойчивости труб по формуле (25.4) <Р-М 0.025М :ЗМШ/м2> di—di 0,025* — 0,0212 что <<f>ocg = 0,85-140= 119 Мн/м2, т. е. устойчивость обеспечена. Определим среднее арифметическое сторон прямоугольника в решетке, образованного центрами четырех смежных труб h = 1,18/ = 1,18-0,032 = 0,0378 м; то же, образованного центрами двух смежных труб в крайнем ряду и контуром решетки De — /(г —1)+2/ 0,5-0,032(15-1)^2-0,032 = ^ 4 Расчетным является 1\ = 0,0378 м, как большее. Номинальную расчетную высоту решетки определяем по формуле (25.5) h' = 0,525/ ,/ Р- = 0,525-0,0378 /: 2,5 (■-»«'« : 0,00362 м. В данном случае высота решетки должна быть принята, исходя из условия надежности развальцовки труб и конструктивных соображений. Расчет трубных решеток в аппаратах по конструктивной схеме IV (см. рис. 25.4) В этих случаях могут быть применены конструкции решеток типов •//, V, VI, VII, VIII, IX и X (см. рис. 25.1). Расчет таких решеток рекомендуется производить аналогично решеткам по схемам // (решетка А) и ///. При этом во всех случаях вместо расчетных рт и рм подставляются фиктивные расчетные давления ртф и рМф в Мн/м2 (кгс/см2): ( dl Ртф = Рт[] D2 Z / ■>.[> dl Р„ф = Рм\^-^г (25.7) (25.8)
ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ 639 где D — расчетный диаметр решетки в м (см). Принимается по табл. 25.3 в зависимости от типа решетки. Пример 25.3. Определить высоту трубной решетки типа IX (рис. 25.1) в аппарате по конструктивной схеме IV (рис. 25.4) по следующим данным: рт = Ди = = 2,5 Мн/м2 (25 кгс/см2); Dni = 0,68 м; Dn =-= 0,41 м; Dg = 0,515 м; dg = М27 мм; трубы 12Х 1,5 мм; z = 410; t = 17 мм; закрепление труб в решетке на мягком припое, размещение —• по концентрическим окружностям; количество труб на диаметре z\ = 23; материал решетки — латунь (аца= 100 Мн/м2); Ск = 2 мм; Р'6= 1,0 Мн; эффективная ширина прокладок Ьэ = 10 мм; прокладки паронитовые; коэффициент прокладки k = 2,5. Фиктивное расчетное давление в трубном пространстве определяем по формуле (25.7) ' й\ \ Ртф = РП 1 Di I 0 0092 \ = 2,5(1- ' "а 410 ) = 2 Мн/м2 (20 кгс/см2). Фиктивное расчетное давление в межтрубном пространстве определяем по формуле (25.8) : 0,575-0 ,41]/: 0,327-100 = 0,0584 м. Коэффициент ослабления решетки отверстиями при расчете на р * определяем по формуле (23.5) Dni — J^d 0,68 — 23-0,012 — 2-0,027 nei_ Фо = п = — лГйо = °'515- Dn 0,68 Номинальную расчетную высоту решетки посередине при расчете на р . определяем по формуле (25.2), выбрав значения К и D по табл. 25.3: К = 0,45 и D = Dni h' = 0,45£>Л1 У Рмф о,51Ча : 0,45-0,68 V 2,18 0,515-100 = 0,063 м. Окончательно расчетным является большее значение высоты решетки при расчете ее на риф. С учетом прибавки на коррозию принимаем hi = 40 мм и h = 65 мм. Рмф 0,0122 ir-z = D 01 / 0 0122 \ = 2'5('" W 41°) =2'18 Мн/м2(21-8 ж/см*). Номинальную расчетную высоту решетки снаружи определяем по формуле (25.1), выбрав значения величин К, D и р в ней по табл. 25.3: К, = 0,36, D = Dnx и р = рмф h[ = 0,360^ l/ ^i- = 0,36-0,68 l/-^- = 0,036 м. У аид ' 1UU Определим номинальную расчетную высоту решетки посередине сначала на ртф, а затем на рмф. Коэффициент ослабления решетки отвеРстиями ПРИ расчете на р. определяем по формуле (23.5) Dn-^d 0,41-23-0,012 Фо = ^г^— = тгт, ■ = 0,327. Dn 0,41 Значение безразмерного параметра * ^ = 1+^ = l+^i#=l,488. Dn 0,41 Df, 0 515 Значение коэффициента Кз при -=-£■ = ' = 1,255 Dn U,41 и я]з = 1,488 находим по графику рис. 23.6 /Сг = = 0,575. Номинальную расчетную высоту решетки посередине при расчете на ртф определяем по формуле (25.2), выбрав значения величин К и D по табл. 25.3: К = Дг. D = Dn -К. Г) л/ Ртф - Расчет закрепления труб в трубных решетках Расчетная осевая сила Рт в Мн (кгс), действующая в месте закрепления трубы в решетке, зависит от конструктивной схемы теплообменника и принимается равной! для аппаратов по схемам / (нежесткой конструкции) для аппаратов по схемам //, /// и IV (25.10) для аппаратов по схеме / (жесткой конструкции) — по (26.9), где D — расчетный диаметр решетки в м (см); dH ■— наружный диаметр трубы в м (см); г — количество труб; р — большее из рт или рм в Мн/м2 (кгс/см2). Закрепление труб в решетке производится: стальных — развальцовкой, сваркой; из цветных металлов и сплавов — развальцовкой, сваркой, на мягком припое; из неметаллических материалов — на клею. Наиболее надежным закреплением является сварка с последующей развальцовкой. Расчетная высота трубной решетки h в ж (см), исходя из закрепления в ней труб развальцовкой, определяется по формуле * /г': «4* ' (25.11) где q — допускаемая нагрузка, приходящаяся на единицу условной поверхности развальцовки, в Мн/м? (кгс/см2). * См. расчет крышек по формуле (23.3). По ОН 26-01-13 —65 Н 1039 — 65
640 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Кроме того, для стали 4,35dH + 15 t — dH но не менее 10 мм; для меди и латуни ft': 9,5dH + 25 t-dH мм, (25.12) (25.13) но не менее 12 мм. Допускаемая нагрузка, приходящаяся на единицу условной поверхности, q — в формуле (25.11) зависит от типа развальцовки и материала. В табл. 25.4 приведены значения q. При закреплении труб в решетке сваркой, пайкой или на клею расчетная высота сварного или глубина Таблица 25.4 Значения допускаемой нагрузки, приходящейся на единицу условной поверхности, q при развальцовке труб в трубных решетках цЬ-SOZ '///; d#*s Материал Сталь Цветные металлы и сплавы Развальцовка / (гладкая) II (в канавках) III (с отбор - товкой трубы) q, Мн/м2 15 15. °' 230 30 30 230 40 40 230 Примечание. Геометрические размеры отверстий под развальцовку труб в трубных решетках [15]: а — 1,5s, но не менее 5 и не более 10 мм; Ь = S 4- + 1 мм. При dH = 20-4-40 мм rf=(l,02-т-1,016) dH, d1 = d + + 0,2s + 0,5 мм; при <?к>40 до 100 мм d = (1,016^-1,01) dH, dt=d + 0,2s + 0,8 мм. Развальцовка производится на глубину не менее 1,5<г„. ■ предел текучести цветного металла сплава в Мн/м2. паяного, или клееного швов hM в м (см) определяется по формуле Рт К пйн^сд ' (25.14) где т д — допускаемое напряжение на срез для шва в Мн/м2 (кгс!см2) Высота трубных решеток при закреплении труб на одной сварке определяется только условиями прочности решетки. Высота трубных решеток ft в ж (еж) при закреплении труб пайкой или клейкой определяется условиями прочности решетки и исходя из условия прочности шва и конструктивных соображений должна быть не менее h is Нш + 0,005 (0,5). (25.15) Пример 25.4. Определить высоту трубных решеток к примерам 25.1 и 25.2, исходя из закрепления труб в решетках с помощью гладкой развальцовки. Из примеров 25.1 и 25.2 имеем: большее давление в трубном пространстве рт = 2,5 Мн/м2 (25 кгс/см2), трубы dH = 0,025 м; t = 0,032 м. Расчетную осевую силу, действующую в месте закрепления трубы в решетке, определяем по формуле (25.10) Рт = Я ,2 л н"т ~ 0.0252.2,5: 4 .0,00123 Мя(123 кгс) Допускаемую нагрузку, приходящуюся на единицу условной поверхности, для стали при гладкой развальцовке выбираем по табл. 25.4 —17= 15 Мн/м2. Расчетную высоту трубной решетки, исходя из закрепления в ней труб, определяем по формуле (25.11) ft' = 0,00123 dHq 0,025-15 то же — по формуле (25.12) 4,35dH + 15 = 0,00328 м: h' ■■ t — dH 4,35-25+ 15 32 — 25 — 17,6 мм. За расчетное принимаем большее значение ft' — по формуле (25.12). 25.2. ПЛОСКИЕ КОЛЬЦЕВЫЕ ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ (см. рис. 25.1, типа /// и XII) Такие решетки применяются преимущественна в ко- жухотрубных цельносварных теплообменниках с витыми трубами и жестким сердечником. На указанные теплообменники имеется отраслевая нормаль ОН 26-01-52—67. Расчет решеток для подобных теплообменников рекомендуется производить по приведенной ниже методике ЛенНИИхиммаша. Расчетом определяется высота решетки и проверяется принятая толщина стенки сердечника при выбранном по конструктивным и технологическим соображениям наружном диаметре его. Номинальная расчетная высота решетки снаружи h[ в м (см), считая ее жесткозакреплен- ной по контуру (в запас расчета), определяется по формуле *;=*>*« г/" (25.16)
ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ 641 где Dhc — наружный диаметр сердечника в м (см); р — приведенное давление на решетку в Мн/м2 (кгс/см2); аид — допускаемое напряжение на изгиб для материала решетки в Мн/м2 (кгс/см2); К = f (-j~ ) — коэффициент, определяется по графику рис. 25.5. Л7 1 t I г к-Г -Л 11 it и -Л V <ц_ ~1 7_ А £_ -Л к, У/ -££ -J7* ^ ^Г ^■^"" ss^^'" к 13 12 11 10 0,2 0,3 ол 6 5 3 2 1 0,5 Рв Рис. 25.5 Графики для определения коэффициентов К и Ki в формулах (25.16) и (25.18) Приведенное давление на решетку определяется: при расчете на давление в трубном пространстве рт по формуле (25.7); при расчете на давление в межтрубном пространстве рм по формуле dlz \ Рнл =РАХ #.-$*> (25.17) где г — количество труб в решетке. Расчет решетки производится.на большее из приведенных давлений. Номинальная расчетная высота решетки посередине К в м (см) определяется по формуле h'-D~V^& (25Л8) где Ki = f ("тр) — коэффициент, определяется по графику рис. 25.5. Ф, — коэффициент ослабления решетки отверстиями; значения остальных величин те же, что и в формуле (25.16). 41 А. А. Лащинский и А, Р. Толчинский Коэффициент ослабления решетки отверстиями определяется по формуле Фо = А»—Дне —deZ1 De—Duc ' (25.19) где zi — количество труб в решетке на диаметре. Расчетные высоты решетки снаружи hi и посередине h с учетом прибавок определяются по формуле (15.10) и окончательно принимаются по конструктивным соображениям. Напряжение в сердечнике от осевого сжатия или растяжения о в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по следующим формулам и должно быть: при рт ^ рм а = (25.20) при рт < рм а = +0,785pM(Dl-Dlc) fl :ад, (25.21) где I — длина сердечника между трубными решетками в ж (см); Fa = л (De -\- s) s — площадь поперечного сечения обечайки корпуса в м% (см2); Fc = п (DHC — sc) sc — площадь поперечного сечения сердечника в м2 (см2); h — принятая высота решетки посередине в м (см); Kv iCs и Кз — коэффициенты, определяются по графикам рис. 25.6; а — коэффициент линейного расширения для материала обечайки и сердечника при температуре их г в 1/°С; £* — модуль упругости материала обечайки и сердечника (обычно одинаковый) в Мн/м2 (кгс/см2); At— максимальная возможная средняя разность температур обечайки и сердечника в °С; принимается: при, расчете по формуле (25.20) At = = tc — to, при расчете по формуле (25.21) At = U—t0. При отсутствии указанной разности температур первые члены в числителях формул (25.20) и (25.21) равны нулю. Если условия (25.20) или (25.21) не выполнены, то толщину стенки сердечника необходимо соответственно увеличить. Пример 25.5. Определить высоту кольцевой трубной решетки типа XII (см. рис. 25.1) для кожухотрубного теплообменника с витыми трубами и жестким сердечником по следующим данным: рт= Рм= 2,5 Мн/м2 (25 кгс/см2), De= 0,8 м; Dhc= 0,194 м; расстояние между трубными решетками I = 3 м; трубы 16Х 1,6 мм; г = 346; количество труб на диаметре 2i = 32; материал обечайки, сердечника и труб — углеродистая сталь (ад = аид = асд = = 140 Мн/м2, Е = 2,05-10 Мн/м2); разность температур между обечайкой и сердечником Д t = 5° С; толщина стенки обечайки s= 10 мм; а = 0,11-10" (двусторонняя) = 2 мм. 1/°С; tc > to; C№
642 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Приведенное давление в трубном пространстве определяем но формуле (25.7) = 2,5(l- к,,к3 0,0128а 0,8а 34б) = 2,28 Мн/м? (22,8 кгс/см1). 0,08 0,06 0,0^ 0,02 К2 1 fi *з \ 0,25 0,15 0,2 0,3 0,4 Онс 0,5 Рве. 25.6 Графики для определения коэффициентов К и Ki и Кг в формулах (25.20) и (25.21) Приведенное давление в межтрубном пространстве определяем по формуле (25.17) = 2,5 (l - 0^-о!ш») = 2ДЗ Мн/М*(21,3 кас/с*,>- Расчетным является большее приведенное давление Ртф' Коэффициент ослабления решетки отверстиями определяем по формуле (25.19) Da—DHC — dez1 Фо =~ De — Dnc 0,8 — 0,194— 0,0128-32 0.8—0,194 = 0,323. Определим коэффициенты К и Ki по графикам 0,194 = 0,242: /С =0,8, ^=0,4. рис. 25.5 Для -^ - 0>g Номинальную расчетную высоту решетки снаружи определяем по формуле (25.16) "J - Ь* |/ ^ = 0Д94 Ysffim - 0,0196 * Номинальную расчетную высоту решетки посередине определяем по формуле (25.18) '-«■Утй: W -°'lg*/a.o.4.o£>.i40-0^87*- Высоты решетки с учетом прибавок на коррозию и округление размеров принимаем: ht = 22 мм и Л = 52 мм. Толщину стенки сердечника принимаем sc = 12 мм. Площадь поперечного сечения обечайки F0 = n(De + s)s = n(0,194 +0,01) 0,01 =.254.10_4 ж2. Площадь поперечного сечения сердечника Fc = я {DM — Sc) se= n (0,194 — 0,012) 0,012 = = 68,6-10-* м*. Определим коэффициенты Ki и Кг по графикам рис. 25.6 для -^-=0,242: /Сд = 0,0805, Кг =0,222. Напряжение в стенке сердечника на сжатие при действии одного давления р и наличии разности температур между обечайкой и сердечником (наихудший случай) определяем по формуле (25.20) о.НЫЕг^ + К,ртР\ K2D]Fc+lk*(±-+l) = 0,1 l-!Q-*-3-5-2,05-108-0,0523+0,0805-2,5-0,8* 0,222-0,8s-68,6-10-* + 3-0,0523 f-£M- -f 1 \ = 57,9 Мн/м* (579 /сгс/сл2) < o^ = = 140 Mh/m* (1400 кгс/см2). 25.3 ПЛОСКИЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ Такие решетки применяются сравнительно редко, например, в специальных аппаратах с кожухом коробчатой формы. Приближенный расчет таких решеток рекомендуется производить аналогично расчету плоских прямоугольных днищ или крышек (см. гл. 16 и 23) с учетом ослабления их отверстиями. 25.4 СФЕРИЧЕСКИЕ И ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ТРУБНЫЕ РЕШЕТКИ Такие решетки (см. рис. 25.2), представляющие собой соответствующие днища, в которых закрепляются трубы, целесообразно применять главным образом в кожухотруб- ных аппаратах с витыми трубами при относительно больших диаметрах корпуса De^ 1200 мм и при избыточном давлении среды в аппарате рс ^- 2,5 Мн/м3. Приближенный расчет сферических и эллиптических трубных решеток рекомендуется произвбдить аналогично расчету соответствующих днищ (см. в гл. 16). Коэффициент ослабления решетки отверстиями (в радиальном направлении) q>0 определяется по формуле (15.11). Номинальная расчетная толщина решетки, кроме того, должна отвечать значениям, вытекающим из условий закрепления труб в решетках.
ГЛАВК КОМПЕНСАТОРЫ В некоторых химических аппаратах, особенно в теплообменных (кожухотрубных, с рубашкой и др.), различные части их в процессе эксплуатации имеют неодинаковые температуры, вызывающие з жестких конструкциях дополнительные температурные напряжения. Жесткие конструкции неприменимы, если суммарные напряжения в них (от температуры, давления среды и различных внешних нагрузок) получаются выше допустимых. В таких случаях в аппаратах должны быть предусмотрены компенсаторы. В химической аппаратуре применяются в основном следующие два вида компенсаторов: гибкий компенсатор (линза сильфон, мембрана), vcTaHaBflHBaeMbift~Me«yiy частями аппарата, имеющими различную температуру; сальниковый компенсатор, позволяющий свободно перемещаться отдельным частям аппарата относительно друг друга. Сила взаимодействия между жестко соединенными частями аппарата (например, между корпусом и трубами в теплообменном аппарате) за счет температурных напряжений Р1 мн (кгс) определяется по формуле Р' = !<(<*-20°)-<(й-20°)| (26.1) E'KFK 4Л, где tK и tm — средние расчетные температуры корпуса и труб, исходя из максимальной разности температур, возможной в процессе эксплуатации, пуска и остановки аппарата, в "С; ajj и а1т — коэффициенты линейного расширения для материалов корпуса и труб при температурах ^ и tm в °С: Е* и Ет — модули упругости для материалов корпуса и труб при температурах соответственно tK и tm в Мн/м* (кгс/см2); FK n Fm — п ош,аДи поперечного сечения корпуса и труб в м* (смг) *. Кроме c*wi--r на жестко соединенные части аппарата могут действовать сила от давления среды Я, а также какие-либо другие дополнительные нагрузки от силы тяжести и т. п., которые необходимо учитывать при определении суммарных напряжений в указанных частях апп; ■ рата. В частности, для жестких теплообменников по схеме / (рис. 25.4) сила от давления среды в трубном и межтрубном пространствах Р в Мн (кгс), растягивающая в осевом направлении корпус и трубы, определяется по формуле И = 0,785. [(О2 - d\z) pM + <fypm], (26.2) где D — расчетный диаметр трубной решетки в м (см); dH и da — наружный и внутренний диаметры труб в м (см); г — количество труб. Возможность применения жесткой конструкции зависит от допустимых максимальных осевых напряжений • Рекомендуется расчет производить раздельно для двух значение толщины стенок: s и s — Ск. 41» в корпусе и трубах, от разности температур At между ними, от давлений в трубном и межтрубном пространствах, от того, какая часть аппарата (корпус или трубы) имеет более высокую температуру, а также от неблагоприятных возможностей при эксплуатации. Исходя из указанного, условно считая трубные решетки жесткими (что идет в запас расчета) и пренебрегая их деформациями, рекомендуется жесткие конструкции в теплообменниках по схеме / (см. рис. 25.4) применять при соблюдении следующих условии: при температуре корпуса большей, чем температура труб, РЕ1 Fk Е*^+£*„/„ Р' а'тк пк — —— < тк • Р* . РЕт Fm EtKFK+EtmFm = ад (26.3) (26.4) (26.5) при температуре корпуса меньшей, чем температура труб, PEl <Г = а'" = Гк Р1 Fm Om = -rr-t j =5 °д> РЕ1 с'J? _i_ E* F "~=="й' Fm ^ 1,1 ' (26.6) (26.7) (26.8) где Од и о™ — допускаемые напряжения для материалов корпуса и труб в Мн1м* (кгс/см2); v* и am — напряжения в корпусе и трубах в Мн/м* (кгс/см2); а*тк и a'm — пределы текучести материалов корпуса и труб при соответствующих расчетных температурах для них в Мн1м? (кгскмЩ; Р% — по формуле (26.1) в Мн (кгс); Р — по формуле (26.2) в Мн (кгс). Формулы (26.3), (26.51, (26.6) и (26.7) являются определяющими для рабочих условий, а (26.4) и (26.8) —для возможных (наиболее ьеб"агоприятных) условий при эксплуатации (отсутствие давлений в трубном и межтрубном пространствах). Расчет закрепления труб в трубных решетках жестких теплообменников в зависимости от способа закрепления труб см. в гл. 25. Расчетная осевая сила Рт в Мн (кгс) для таких теплообменников определяется по формуле (26.9) где ат — осевое напряжение в трубах, берется: при температуре корпуса большей, чем температура труб — по (26.5), при температуре корпуса меньшей, чем температура труб — большее значение из (26.7) и (26.8), в Мн/м2 (кгс/см2). ^-о.ткде-фо*
644 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ При несоблюдении условий (26.3)—(26.8) жесткое соединение корпуса и труб с решеткой в теплообменнике, а также других аналогичных частей в аппаратах недопустимо и на одной из этих частей (в теплообменниках чаще всего на корпусе) требуется установка компенсатора. Пример 26.1. Определить, возможно или нет применение жесткой конструкции в цельносварном теплообменнике по схеме / (рис. 25.4) по следующим данным: De = 0,5 л; / = 3 м; рт — 4,0 Мн/м* (40 кгс/см2); рм = = 1,6 Мн/м2 (16 кгс/см2); ^=250° С; <Я=170°С; sK= 5 мм; трубы 25X2 мм; прибавка на коррозию для корпуса и труб Ск = 1 мм; г = 187; материал корпуса и труб — углеродистая сталь (су™ = 240 Мн/м2; а£*° = = 200 Мн/м2; £к70=1,9-105 Мн/м2; £^°=1,76Х X 10Б Мн/м2), afc=a1m= 0,11-Ю-4 1/°С; акд = = 150 Мн/м2 (1500 кгс/см2); о£ = 140 Мм/ж2 (1400 кгс/см2). Площадь поперечного сечения корпуса при толщине стенки его sK FK = к (D„ + sK) sK — я (0,5 + 0,005) 0,005 = = 79-10-* м2. Площадь поперечного сечения корпуса при толщине стенки его sK — Ск FK1 = я (D, + sK + 2СК) (s« — Ск) = = я (0,5 + 0,005 + 0,002) (0,005 — 0,001) = = 63,6-10-4 ж2. Площадь поперечного сечения труб при толщине стенки их sm Fm = « (4н — Sm) SmZ = = it (0,025 — 0,002) 0,002-187 = 270-10-* ж2. Площадь поперечного сечения труб при толщине стенки их sm — Ск Fmi = я (dH — sm + 2СК) (sm — CK)z = = я (0,025—0,002 +0,002) (0,002—0,001) 187 = = 147-10-4 Ж2_ Силу взаимодействия между корпусом и трубами (при жестком соединении их друг с другом) за счет температурных напряжений определяем по формуле (26.1): при толщинах стенок sK и sm i,i ~~ E*F + Е1 0,11 • Ю-4 | (170 — 20) —(250—20) | Ет? т 1 1 1,9-105-79-10-* ^ 1,76-105-270-10"4 = 1,0 Мн (100 000 юс); при толщинах стенок sK — Ск и sm — Ск Ы_ <\(**-Щ-('т-Щ\ 1 1 ElF КГKl ЕтЕт\ - 0.1 Ь Ю~* I ('70 — 20) — (250 — 20) | l,9-10»-63,6-10-4 ^ 1,76-108-147-10"* = 0,725 Мн (72 500 кгс). Силу, растягивающую в осевом направлении корпус и трубы от давления среды в трубном и межтрубном пространствах, определяем по формуле (26.2) Р = 0,785 [{D\ - #Hz) pM + <fypm] = = 0,785 [(0,52 — 0,0252-187) 1,6 + 0,021а-187-4] = = 0,425 Мн (42 500 кгс). Суммарное напряжение на растяжение в корпусе определяем по формуле (26.6): при толщинах стенок sK и sm тК Р* , РЕк 0" = ' 1.0 Рк Е* F -4-Е* F 0,425-1,9-10» ~ 79-Ю"* ^ 1,9-106-79-10-*+ 1,76-10в-270-10-«' = 126,5 + 11,3 = 137,8 Мн/м2 (1378 кгс/см2) < < о£ = 150 Мн/м2 (1500 кгс/см*), т. е. условие (26.6) обеспечено; при толщинах стенок sK — Ск и sm — Ст Рг of—^"f PEl 0,725 Fk1 EkFk1 + EmFm\ 0,425-1,9-10* 63,6-10-* T l,9-106-63,6-10-*+ 1.76-108-147-10"* = 114+21,2 = 135,2 Мн/м2 (1352 кгс/см2) < < ag = 150 Mh/m2 (1500 кгс/см2), т. е. также условие (26.6) обеспечено. Суммарное напряжение на сжатие в трубах определяем по формуле (26.7): при толщинах стенок sK и sm _ Р* PEL 1.0 Fm Fl F 4- Ft F 0,425-1,76-10s ~ 270-10"* l,9-10«-79-10-*+1,76-108.270-10-*' = 36,1 — 10,5 = 25,6 Мн/м2 (256 кгс/см2) < < 0$ = 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2), т. е. условие (26.7) обеспечено; при толщинах стенок sK — Ск и sm — Ст PEl a" = ■ 1 Fml 4^1 + 4/ml _ 0,725 0,425-1,76-10° ~~ 147-Ю"4 1,9-106-63,6-10-*+ 1,76-10«-147-10-* = 48,3 — 19,6 = 28,7 Mh/m2 (287 кгс/см2) < < am = 140 Mh/m2 (1400 кгс/см2), т. е. условие (26.7) также обеспечено.
КОМПЕНСАТОРЫ 645 Величину температурных напряжений в трубах проверим по условию (26.8): при толщине стенок sK и sm Pt _m ■* 1,0 270-10-* : 36,1 М«/ла(361 кгс/см*)< < -ff- = i^- = 182 Мн/м* (1820 кгс/см\ 1,1 1,1 т. е. условие (26.8) обеспечено; при толщине стенок sK — Ск и sm — Ск 0,725 П. 147 200 . 48,3 Мн/мг (483 кгс/см2) < 1.1 = 2Z. = 182 Мн/м* (1820 кгс/см*), т. е. условие (26.8) также обеспечено. Поскольку все три условия (26.6), (26.7) и (26.8) обеспечены, применение жесткой конструкции теплообменника допустимо. 26.1 ВОЛНОВЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ К волновым компенсаторам относятся линзовые компенсаторы и сильфоны. Из числа таких компенсаторов для круглых частей аппарата, имеющих диаметр 100 мм и выше, линзовые компенсаторы пользуются наиболее широким распростране- Лаять Рис. 26.1 Основные типовые конструкции круглых металлических линзовых компеисаторов, прнменяемых|в1хиыической аппаратуре: / — сварной из двух штампованных полулинз-, // — сварной из нескольких секторных частей, соединяемых по радиальным плоскостям; 111 —(для меди и латунн из двух полу- линэ, соединяемых на мягком припое; IV — для меди и латуни из одной полулннзы, устанавливаемой между|обечайкой и трубной решеткой на мягком припое. Во всех случаях Н > 5s нием в химической аппаратуре (кожухотрубные теплообменники нежесткой конструкции по схеме /, рис. 25.4, трубопроводы и т. п.). На рис. 26.1 показаны основные типовые конструкции круглых металлических линзовых [компенсаторов, применяемых в химической аппаратуре. Линзовые компенсаторы могут применяться как в вертикальных, так и в горизонтальных аппаратах и трубопроводах. Область применения их ограничивается относительно небольшими избыточными давлениями, обычно не более 1,6 Мн/м2. Вместе с тем, в последнее время линзовые компенсаторы стали с успехом применять и при более высоких давлениях 2,5, 4,0 и даже 6,4 Мн1мг [201 ] с введением разгружающих и ограничительных устройств. В горизонтальных аппаратах и трубопроводах линзовые компенсаторы должны иметь дренажные отводы (из каждой линзы). Компенсирующая способность линзового компенсатора примерно пропорциональна количеству линз, которое, однако, более четырех в одном компенсаторе применять не рекомендуется. Для увеличения компенсирующей способности линзовых компенсаторов последние следует при установке предварительно сжать, если они предназначены для работы на растяжение, и растянуть, если они предназначены для работы на сжатие. Предварительное сжатие или растяжение компенсатора при этом производится на полную допустимую деформацию, чем и удваивается его компенсирующая способность. Для уменьшения сопротивления движению среды внутри обечайки или трубы устанавливается стакан, привариваемый к обечайке или трубе с одной стороны: при вертикальном расположении компенсатора — сверху, при горизонтальном — со стороны движения среды. Конструкция, размеры и характеристика одно-, двух-, трех- и четырехлинзовых компенсаторов для трубопроводов из углеродистой стали на ру до 0,6 Мя/ж2 установлены нормалями: со стаканом — по МН 2894—62, без стакана — по МН 2895—62. Аналогичные конструкции одно-, двух-, трех- и четырехлинзовых компенсаторов из углеродистой и высоколегированной стали на pv = 0,6-*-1,6 Мн/м* (без присоединительных патрубков, с присоединительными патрубками и с присоединительными патрубками и стаканом) установлены нормалью ОН 26-01-79—68. В табл. 26.1 приведены основные данные о линзах для компенсаторов по МН 2894—62 и 2895—62, а в табл. 26.2 — для компенсаторов по ОН 26-01-79—68. Другим видом гибких волновых компенсаторов, также имеющих широкое применение в отдельных узлах химической аппаратуры, являются сильфоны, изготовляемые из различных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов. Сильфоны отличаются от линзовых компенсаторов относительно меньшими диаметрами, большим количеством волн (гофров), а главное — значительно меньшей толщиной стенки. Существует весьма много конструкций сильфонов, которые изготовляются как одно-, так и многослойными с количеством волн до 20 и более. Конструкция и размеры сильфонов из бронзы, латуни и стали установлены: для однослойных МН 418—64—МН 426—64, МН 428—64 —МН 431—64, для многослойных НАС 350—59 и рядом других нормалей. К основным характеристикам сильфонов, применяемых в химических аппаратах, относятся: размеры сильфона (наружный и внутренний диаметры, толщина стенки, длина), компенсирующая способность (ход), жесткость, эффективная площадь и максимальное допускаемое давление. Все эти данные обычно приводятся в соответствующих нормалях на сильфоны. Жесткость — сопротивляемость сильфона осевым деформациям — определяется отношением осевой нагрузки, приложенной к сильфону, к прогибу (растяжению или сжатию) его, соответствующему данной нагрузке. При прочих равных условиях жесткость сильфона изменяется прямо пропорционально модулю упругости материала сильфона и приблизительно кубу толщины стенки его и обратно пропорционально квадрату наружного диаметра сильфона и количеству волн (гофров) в нем.
646 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ I 3 52 Таблица 26.1 Линзы для компенсаторов из углеродистой стали на ру^. 0,6 Мн/м2 (по МН 2896—62 и приложению к МН 2894—62 и 2895—62) ? Условное обозначение полулинзы для компенсатора на ру = 0,25 Мн/м2, Dg = 250 мм: с/„ «Полулинза 2,5—250 МН 2896—62» € ¥0 BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов "у Мн/м' 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0.1 0,25 0,4 0.6 °У 100 125 150 200 250 rf« 108 133 159 219 273 D 420 300 470 330 520 360 580 420 620 480 ( 120 100 120 100 140 100 140 100 140 100 (. мм 64 54 64 54 72 54 72 54 72 54 R 25 20 25 20 30 20 30 20 30 20 S 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,5 2,5 3.5 2,5 3 4 Д4 48 15 9,5 49 15 9,5 51 16 9,5 50 49 14 15 9 44 43 14 9 Силы Р/с РР Мн 0,0065 0,0075 0,0071 0,0134 0,0067 0,008 0,0076 0,0144 0,007 0,0086 0,0082 0,0154 0,0078 0,010 0,0095 0,0178 0,0086 0,0111 0,0152 0,0259 0,0009 0,0043 0,0054 0,0084 0,0121 0,0011 0,0055 0,0065 0,010 0,0144 0,0013 0,0066 0,0075 0,0116 0,0167 0,0016 0,008 0,0095 0,0149 0,0214 0,0018 0,0089 0,0118 0,0183 0,0262 Масса полулинзы, кг 3,14 1,61 2,22 3,82 1,86 2,55 4,65 2,12 2,94 5,45 2,62 3,54 5,9 3,2 3,76 5,0
КОМПЕНСАТОРЫ 647 Продолжение табл. 26.1 "у Мн/мг 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 °У *н D 1 h R S ДЛ мм 300 350 400 450 500 600 325 377 426 478 529 630 670 550 750 620 830 670 880 720 930 770 1030 870 140 100 140 100 140 100 140 100 140 100 140 100 72 54 72 54 72 54 72 54 72 54 72 54 30 20 30 20 30 20 30 20 30 20 30 20 2,5 3 4 2,5 3 3,5 5 2,5 3 3,5 5 2,5 3 3,5 5 2,5 3 3,5 5 2,5 3 3,5 5 42 41 16 14 9 49 39 16 14 8,5 57 46 16 14 8,5 55 45 16 13,5 8 54 44 15 13 8 52 42 14 12,5 8 Силы рк РР Мн 0,0094 0,0117 0,0159 0,0272 0,0098 0,014 0,0176 0,0227 0,0447 0,010 0,0143 0,019 0,0244 0,0479 0,0106 0,0153 0,0204 0,0264 0,0518 0,0112 0,0161 0,0221 0,0283 0,0556 0,0125 0,0179 0,0249 0,0321 0,0629 0,002 0,010 0,015 0,0234 0,0339 0,0025 0,0123 0,0184 0,0286 0,0414 0,0031 0,015 0,021 0,032 0,0465 0,0033 0,0163 0,0227 0,035 0,0509 0,0035 0,0176 0,0241 0,0377 0,0548 0,004 0,0205 0,0284 0,0442 0,0642 Масса полу- лннзы, кг 6,6 4,7 6,2 7,95 9,55 5,65 6,66 9,3 9,45 11,3 6,1 7,3 10,2 10,2 12,2 6,6 7,93 11,2 10,9 13,1 7,32 8,54 12,1 12,4 14,9 8,4 9,85 13,9
648 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 26.1 V Мх/л' 0,02 0,1 0,25 0,4 0,6 0,02 0,1 0,25 0,02 0,1 0,25 0,02 0,1 0,25 0,02 0,1 0,02 °У *н D { h R 3 \ ММ 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1600 1800 2000 2200 2400 720 820 920 1020 1220 1420 1520 1620 1820 2020 2220 2420 1120 960 1220 1060 1320 1160 142Q 1260 1620 1820 1920 2020 2220 2420 2620 2820 160 100 160 100 160 100 180 100 180 200 240 82 54 82 54 82 54 92 54 92 102 122 35 20 35 20 35 20 40 20 40 45 55 2,5 3 3,5 5 2,5 3 3 3,5 3 3 3,5 3 3 3,5 3 51 41 14 12 7,5 51 41 13,5 42 41 12,5 41 40 12,5 40 39 38 37 36 34 32 Силы РК РР Мн 0,0136 0,0196 0,0276 0,0355 0,0697 0,0148 0,0212 0,0303 0,0229 0,0312 0,0333 0,0247 0,0335 0,0363 0,0282 0,0383 0,0317 0,0335 0,0352 0,0386 0,0421 0,0456 0,0491 0,0045 0,0225 0,0319 0,0499 0,072 0,005 0,0253 0,0366 0,0056 0,028 0,040 0,0061 0,0307 0,0439 0,0072 0,0359 0,0082 0,0087 0,0094 0,0102 0,0113 0,0128 0,0134 Масса полу- линзы, кг 13,9 16,9 9,4 11,0 15,6 15,6 18,7 10,6 20,5 23,9 11,8 22,9 26,6 12,7 26,6 31,0 30,4 33,0 35,0 38,8 44,5 48,4 52,5 Примечания: 1. Материал линз — листовая сталь марки 10. 2. Ал — полная компенсирующая способность одной линзы при температуре среды tc < 100° С. При более высокой температуре эта величина должна быть уменьшена: при tc < 200° С — на 5%; при tc > 200 до 300° С — на 10%; при (с > 300 до 450° С — на 15%. 3. Полная компенсирующая способность Ал дана при условии предварительной деформации линзы в направлении, обратном деформации ее в рабочем состоянии. При отсутствии или уменьшении предварительной деформации линзы полная компенсирующая способность ее соответственно уменьшается. ' 4 Рк — сила упругости компенсатора, не зависящая от количества линз, соответствующая односторонней деформации линзы; Р„ — сила распора линзы от внутреннего давления на нее.
КОМПЕНСАТОРЫ 649 Таблица 26.2 Линзы для стальных компенсаторов на рд= 0,6-М,6 Мн/М2 (по ОН 26-01-79—68) Условное обозначение линзы Dv — 800 мм, ру= 1,6 Мн/мг из углеродистой стали (условное обозначение У) для приварки встык: «Линза 800—1,6У ОН 26-01-79—68» то же для высоколегированной стали (условное обозначение К) для приварки внахлестку (условное обозначение Б): сЛинза 800—1,6КБ ОН 26-01-79—68» V Мн/м* 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 °У *Н D / s Ал мм 150 200 250 300 400 500 600 159 219 273 325 426 405 505 605 309 369 423 475 576 555 556 558 655 656 658 755 756 758 71 72 74 71 72 74 71 72 74 71 72 74 71 72 74 71 72 74 71 72 74 71 72 74 2,5 3 4 2,5 3 4 2,5 3 4 2,5 3 4 2,5 3 4 2,5 3 4 2,5 3 4 2,5 3 4 10 8 6 10' 8 6 10 8 6 10 8 6 10 8 6 10 8 6 10 8 6 10 8 6 Силы РК РР Мн 0,0157 0,0206 0,036 0,0)8 0,0243 0,0417 0,0197 0,0275 0,0471 0,0223 0,0309 0,053 0,0274 0,0375 0,0648 0,0274 0,0375 0,0648 0,0314 0,0437 0,0756 0,0363 0,0498 0,0878 0,013 0,025 0,0368 0,0171 0,0284 0,0452 0,0204 0,0338 0,054 0,0235 0,0397 0,0638 0,031 0,0515 0,082 0,031 0,0515 0,082 0,0373 0,0633 0,101 0,0448 0,0747 0,119 Масса линзы, кг 2,72 3,28 4,38 3,46 4,15 5,55 4,09 4,93 6,59 4,72 5,68 7,58 5,91 7,15 9,57 5,49 6,86 9,21 6,88 8,3 11,2 8,07 9,75 13,1
650 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 26.2 Мн/мг 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 1,0 1,6 0,6 °У *н D i s дл мм 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 805 1005 1216 1416 1620 1820 2020 2224 955 958 1155 1158 1366 1566 1770 1970 2170 2374 71 72 74 71 72 74 72 74 72 74 72 2,5 4 2,5 4 3 4 3 4 3 10 6 10 6 8 6 8 6 8 Силы Рк РР Мн 0,0454 0,1099 0,0548 0,1324 0,0863 0,155 0,0981 0,178 0,109 0,0588 0,0979 0,157 0,121 0,123 0,194 0,0866 0,144 0,231 0,101 0,167 0,269 0,114 0,123 | 0,128 0,135 | 0,143 0,150 0,158 Масса линзы, кг 10,5 17,0 13,0 20,8 18,6 24,9 21,4 28,8 23,8 27,3 30,2 33,1 Примечания: 1. Материал линз — углеродистая сталь марки ВМ Ст.Зсп, высоколегированная — марок Х18Н10Т, 0Х18Н10Т и Х17Н13М2Т. 2. Ал — полная компенсирующая способность одной линзы (при условии предварительной деформации линзы в направлении, обратном и равном допустимой деформации ее в рабочем состоянии) при температурах: для углеродистой стали до 200° С, для высоколегированной стали до 400° С. При более высокой температуре величина Д^ для линз из углеродистой стали должна быть уменьшена: при tc > 200 до 300° С на 10%; при tc > ЗОО'до 350° С на 30%. 3. Компенсирующая способность линз указана для общего количества циклов не более 300 за период эксплуатации. Компенсирующая способность линз в зависимости от количества циклов следующая. Количество циклов 300 500 1000 2000 5000 Для углеродистой стали 1 Для высоколегированной стали толщина стенки линзы s, мм 2,5 | 3,0 | 4,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 Дл ±5,0 ±4,0 ±3,8 ±2,8 ±2,3 ±4,0 ±3,5 ±3,0 ±2,5 ±2,2 ±3,0 ±2,5 ±2,2 ±2,0 ±1,6 ±5,0 ±4,0 ±3,5 ±3,0 ±2,5 ±4,0 ±3,8 ±3,5 ±3,0 ±2,5 ±3,0 +2,6 ±2,0 4. Коррозионный и другие виды износа для линз при s < 3 мм допускаются не более 0,5 мм, а при s = 4 Мм — не более 0,7 мм. 5. Значения 1 и масса приведены для линз, привариваемых встык (к обечайке, трубе или устанавливаемых между линзами). В случае приварки линз внахлестку на диаметре dH предусматривается цилиндрический участок длиной 12 мм и масса линзы соответственно увеличивается: на 3,5% (при одностороннем увеличении) и на 7% (при двустороннем увеличении). 6. Предпочтительная технология изготовления линз из двух половин с меридиональным сварным швом встык. Допускается изготовлять линзы из полулинз (в осевом направлении) для компенсаторов из двух, трех и четырех линз. В этом случае на диаметре D каждой из полулинз предусматриваются цилиндрические участки длиной 4—5 мм для кольцевого сварного шва встык. 7. Рк и Р„ — соответственно силы упругости компенсатора и от внутреннего давления.
КОМПЕНСАТОРЫ 651 Эффективная площадь — это площадь сильфона, действие давления среды на которую вызывает деформацию сильфона, равную деформации его при действии осевой нагрузки. Практически определение эффективной площади F в м2 (см2) (в пределах 2—4% точности) производится по формуле * F = 0,196 (D + d)2, (26.10) где D — наружный диаметр сильфона в м (см); d — внутренний диаметр сильфона в м (см). В табл. 26.3 и 26.4 приведены основные данные о стальных однослойных сильфонах с наружными посадочными размерами, имеющих наибольшее применение в химической аппаратуре. Соединение сильфонов с деталями в узлах химических аппаратов производится механическим путем (разбор- Аргоно- дуговая сварка \ Пайка П0С40 или серебром Рис. 26.2 Основные типовые конструкции присоединения сильфонов из стали марки Х18Н10Т к деталям аппарата ное) — при работе сильфонного узла в условиях высокой температуры, сваркой (короткоимпульсной или аргоно- дуговой) — для стальных сильфонов и пайкой мягкими припоями — для бронзовых и латунных сильфонов. Типовые конструкции присоединения сильфонов показаны на рис. 26.2. При применении сильфонов следует иметь в виду, что, когда давление среды действует на сильфон снаружи — предпочтительно его в рабочих условиях подвергать сжатию, а когда давление среды действует изнутри — растяжению. Этим достигается снижение суммарных напряжений в сильфоне от сжатия или растяжения его и от давления среды. Расчет линзовых компенсаторов производится следующим образом. Для стальных аппаратов линзовые компенсаторы следует выбирать в зависимости от условного диаметра, условного давления и компенсирующей способности линзы по табл. 2о".Т или 26.2. Величина деформации одной из соединяемых между собой частей аппарата Д* в м (см) (например, корпуса и труб в теплообменнике) по отношению к другой в результате теплового расширения определяется по формуле А, = /1 а£«.-20) -а*п (/„,-20) | , (26.11) где I — длина соединяемых частей в м (см); значения остальных величин те же, что и в формуле (26.1). Рассмотрим деформации, возникающие в указанных частях аппарата, от действия различных сил при наличии компенсатора, приближенно считая трубную решетку абсолютно жесткой (что идет в запас расчета): деформация корпуса от действия реакции компенсатора Рк1 ■ (26.12) AJf = Е* F * Получена из формулы (3) в [23] путем замены RH = — d деформация труб от действия реакции компенсатора РА * - (26.13) Д« = . Ещ^т деформация корпуса от действия давления среды в трубном и межтрубном пространствах, а также распора от давления среды в линзах компенсатора Al±Pp)L. (26.14) дрк = - 4^ деформация труб от действия предыдущих сил Ат (Р+Рр)1 Е* F (26.15) где Рк — реакция компенсатора в Мн (кгс); Р — сила от давления среды в трубном и межтрубном пространствах определяется по формуле (26.2) в Мн (кгс); Рр — распор от давления среды в линзах компенсатора в Мн (кгс). Исходя из уравнения совместности деформаций, величина деформации компенсатора Д/с определяется по следующим формулам: при tm*> tK Д^^-Д^-Д? + Д£+Д£; (26.16) при tm<tK ДК = Д<-Д«-Д™-Д^-Д^. (26.17) Расчетное количество линз в компенсаторе г' определяется по формуле г' = -^- (26.18) с округлением этого количества до ближайшего большего целого числа. При выборе линз компенсатора по табл. 26.1 или 26.2 величины Рк, Рр и АД в формулах (26.12), (26.13) и (26.18) следует брать из указанных таблиц. В тех случаях, когда по каким-либо соображениям подобрать линзовый компенсатор по этим таблицам не представляется возможным|(по параметрам, материалу и др.), последний'подл ежит разработке. При этом наружный диаметр линзы рекомендуется принимать в соответствии с табл. 26.1 или 26.2 и по конструктивным* соображениям, а расчет компенсатора рекомендуется производить в следующей последовательности. Номинальная расчетная толщина стенки линзы s' в м (см) определяется по формуле * = 0,895tfDs у Рм (26.19) Реакция компенсатора Рк в Мн (кгс) определяется по формуле ** Рк = 4,9 1-Р (26.20) Распор от давления среды в линзах Рр в Мн (кгс) определяется по формуле *** /> =0,8^0; ,2 (26.21) на рм и * Получена из формулы (4.30) в [75] путем замены рпроб Цг на 1-25 °ид- *• Получена из формулы (4.38) в [75] путеы замевы -X на 1,25 <Уид. ••* Получена из формулы (4.39) в [75] при К' — 1.25.
652 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ! УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 26.3 . ч , . t] *•, 1 щ ^ ц^. *i. 1"" 1 s а> У if I- О Сильфоны стальные однослойные с наружными посадочными поверхностями (по МН 428—64) Условное обозначение сильфона D = 78 мм, г = 10 и s = 0,24 мм: «Сильфон 78X10X0,24 МН 428—64» D d мм 29 34 72 78 92 100 126 145 157 165 190 208 240 322 20 24 55,5 59,5 75,5 82 95,5 115,5 126,5 125,5 137 149 169 198 282 281,4 г 24 42 12 4 8 10 12 11 6 8 9 13 9 13 7 11 13 12 10 11 12 15 7 9 13 t ь <*> s 1 ь Максимальный ход мм 3,8 3,0 4,5 5,5 6,0 7,3 5,8 5,0 8,6 8,2 8,5 11,4 8,6 9,3 8,9 9,0 20 9,0 2,4 1,9 3,0 4,0 5,2 4,5 2,5 6,0 6,1 6,8 5,0 6,0 6,1 12,2 5,8 22 24,5 56 60 76 85,5 96 116 127 138 150 170 200 283 0,22 0,16 0,2 0,15 0,16 0,24 0,22 0,16 0,14 0,16 0,22 0,16 0,22 0,24 0,14 0,16 0,2 0,3 0,28 0,3 0,8 0,5 0,3 о,ь 1,0 0,5 0,8 5 6 7 9 12 7 12 10 16 12 29 12 80 172 50 28,5 56,5 67,5 78,5 78 56 70 78,3 107 65 88 50,5 24,1 43,0 9,7 3,6 8,4 10,8 8,4 10,2 10,0 8,2 11,5 13,4 13,1 13,4 19,7 20,2 19,7 8,3 12,2 11,8 116 13,0 118 123 12,6 13,2 129 | 20,7 111 141 163 84 231 138 18,0 20,3 8,7 31,2 19,2 Жесткость наибольшая наименьшая Ю-6 Мн/мм 4,5 2,5 2,0 2,8 3,6 1,2 2,9 2,4 2,0 1,4 1.1 0,7 0,93 1,8 0,8 1,2 1,5 0,6 0,55 1,4 — 1,5 0,5 1,0 1,5 0,4 1,2 1,0 0,8 0,5 0,35 0,2 0,31 0,8 0,22 0,55 0,6 0,17 0,15 0,6 — F. 10"* м3 4,71 6,59 32,0 37,2 55,0 60,0 65,0 96,7 132,8 158,3 180,2 227,0 278,5 380 716 Максимальное Мн)м' 1,25 0,85 1,0 0,3 0,32 0,5 0,45 0,24 0,22 0,24 0,32 0,24 0,32 0,4 0,22 0,24 0,3 0,7 0,32 0,28 0,7 0,4 0,28 0,4 0,5 0,25 0,4 П СННЕЧЭВИ Я" 1. Материал — сталь иарок Х18Н10Т и 0Х18Н10Т. 2. г — количество волн, F — эффективная расчетная площадь.
КОМПЕНСАТОРЫ 653 Таблица 26.4 Сильфоны стальные однослойные с наружными посадочными поверхностями, армированные кольцами (по МН 430—64) Условное обозначение сильфона D = 27 мм, г — 6 и s = 0,22 мм с кольцами из стали марки Х18Н10Т: «Сильфон СН 27X6X0,22 МН 430—64» ь t , ».:гп =? Cs гоЕ тз 1 аир -О м... ._ 1 |- Л зншувг — . <• ., D 27 38 45 52 63 73 92 Di мм 30 42 50 55 66 76 95 d 17,5 25,5 33,5 37,5 47,5 59,5 75,5 г 6 10 12 16 18 21 24 5 8 15 24 4 5 10 12 5 6 10 15 4 7 17 16 4 5 6 12 t 3,6 3,7 4,3 3,7 5,8 4,5 5,85 ь 2,8 3,0 2,8 4,5 3,6 3,5 4,3 4,6 *г 18 26 34 38 48 60 76 s / L мм 0,22 0,18 0,22 0,18 0,26 0,22 0,25 0,28 5 7 5 7 8 9 30,5 31,0 45,8 53,2 68,0 75,5 86,5 97,5 34,2 47,0 77,2 97,5 35,0 40,8 69,8 81,5 34,5 39,0 57,0 79,5 30,0 32,0 45,5 90,5 107 39,0 45,0 50,5 85,8 Максимальный ход 1,6 1,8 3,2 4,0 5,4 6,1 7,2 8,3 2,8 3,6 7,3 8,3 1,7 2,2 5,0 6,2 1,4 1,8 3,2 5,0 1,1 1,2 2,4 6,4 9,3 1,5 2,0 2,5 5,5 F, 10~4 м% 3,88 7,94 12,0 15,8 24,0 34,2 54,7 Максимальное Мн'/мг 7,5 5,5 6,0 3,5 4,0 2,0 4,5 4,0 3,0
654 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 26.4 D £>■ d ММ 120 145 160 174 125 148 163 178 100 115 129 150 Z 10 5 13 14 11 t ь d, s 1 L Максимальный ход мм 6,6 11,0 10,0 8,6 5,1 7,5 7,0 — 0,5 0,28 0,5 17 10 16 97,5 71,0 159 156 123 5,4 5,5 16,8 13,0 6,4 F, 10~4 м* 94,2 132 163 206 Максимальное Р. Мн/м' 2,0 0,8 0,7 1,8 Примечания: 1. Материал сильфона — сталь иарок Х18Н10Т и 0X18HI0T, армирующего кольцо: сталь марки XI8H10T, алюминиевый сплав марки Д16Т, титановый сплав|марок ВТ1 — 1 и ОТ4. 2. г — количество волн, F — эффективная расчетная площадь. В формулах (26.19)—(26.21) D ' ?> Силу взаимодействия между корпусом и трубами (при жестком соединении их друг с другом) за счет температурных напряжений определяем по формуле (26.1) ««|(^-2°)-(^-2°)| берется по графику D„ — внутренний диаметр линзы в м (см); D — наружный диаметр линзы в м (см); s — принятая толщина стенки линзы в м (см); вид — допускаемое напряжение на изгиб для материала линзы в Мн/м2 (кгс/см2); Рм — расчетное давление в межтрубном пространстве в Мн/м2 (кгс/см2); (1-P)(l-Pa) 8РМЗ + Р) рис. 26.3; Ki = -£r Ra ~ берется по графику рис. 26.3. Деформация одной линзы Ал в м (см) определяется по формуле [75] о Дл = 0,075/Cs '"J, * , (26.22) Р' = . E*F + р р 0,11- Ю-41 (50—20) — (250—20) ] 1 1 ^у. 2-106-79-10-* ^ 1,76-106-270-10-4 = 2,61 Мн (261 000 кгс). кг 6 ?t. fy где Кг 6,9 ( 1-PV 1 —Р2 41п3р )- берется по гра- -Р\ Р2 1— Р2, фику рис. 26.3. Пример 26.2. Определить необходимость применения компенсатора и основные размеры последнего для данных по примеру 26.1, если tK = 50° С; ofK = 250 Мн/м2 (2500 кгс/см2); Ef = 2- 10Б Мн/м2 (2- 10е кгс/см2); остальное по примеру 26.1. Из примера 26.1 имеем: Dg = 0,5 м; I = 3 м; ак <=$ «s а*т = 0,11 • 10~4 1/°С; erg = акцд = 150 Мн/м2 (1500 кгс/см2); af= 140 Мн/м2 (1400 кгс/см2); FK= = 79-10-4 м2; Fm= 270-10"4 м2; tm = 250° С; Р = = 0,425 Мн (42 500 кгс); Е*т= 1,76-10в Мн/м2 (1,76Х Х10» кгс/см2). Определим необходимость применения компенсатора. \ и \ \ 1 ^ \ v \ V \ к \к, Кг К, К, 1,0 0,5 0,6 0,7 0.8 0,6 0,4 0,2 0J Р Рис. 26.3. График для определения коэффициентов К, Ki и К, в формулах (26.19), (26.21) и (26.22)
КОМПЕНСАТОРЫ 655 Суммарное напряжение на растяжение в корпусе определяем по формуле (26.6) РЕ\ 2,61 F* E'SK + Elfm 0,425-2-10* "" 79-Ю"4 ^ 2-10Б-79-10-*+ 1.76-10».270-10-* ~ = 330 + 13,4 = 343,4 Мн/м2 (3434 кгс/см*) > ака = = 150 Мн/м2 (\500 кгс/см*). т. е. условие (26.6) не обеспечено. Поскольку хотя бы одно из трех условий (26.6), (26.7) и (26.8) не обеспечено, дальнейшую проверку остальных двух условий производить не требуется[и, следовательно, в теплообменнике необходимо установить компенсатор. Величину деформации труб по отношению к корпусу в результате их теплового расширения определяем по формуле (26.11) = 3 | 0,11-Ю"4 (50—20) — 0,11.10-* (250—20)'| = = 6,6- Ю-3 м = 6,6 мм. По табл. 26.2 для Dg = 0,5 м и р = 1,6 Мн/м2 находим: D = 658 мм; s = 4 мм; Д„ = 6 мм (с предварительной деформацией линзы) или AJ2 = 3 мм (без предварительной деформации); Рк = 0,0756 Мн (7560 кгс); Рр — = 0,101 Мн (10 100 кгс). Деформацию корпуса от действия реакции компенсатора определяем по формуле (26.12) д?= Рк1 0,0756-3 2-105-79-10-* 0,143-Ю-3 м = 0,143 мм. E'KFK Деформацию труб от действия реакции компенсатора определяем по формуле (26.13) 0,0756-3 Д"» Рк1 ' е' F 1,76-106-270-10-* : 0,0479- 10~s л = 0,0479 мм. Деформацию корпуса от действия сил Р + Рр определяем по формуле (26.14) Д* = р (Р + Рр) I (0,425 + 0,101)3 пкГ к 2-106-79-Ю-* = 1-Ю""3 м = 1 мм. Деформацию труб от действия сил Р + Рр определяем по формуле (26.15) р {Р + Рр)1 (0,425 + 0,101)3 1,76-105 -270 -10-* = 0,332- Ю-3 м = 0,332 мм. Е* F Деформацию компенсатора определяем по формуле (26.16) Дк=Д/-Д?-Д? + Д£+Д? = = 6,6 — 0,143 — 0,0479 + 1,0 + 0,332 = 7,741 мм. Расчетное количество линз в компенсаторе определяем по формуле (26.18) Дк 7,741 , оп - — — =1,29 — с предварительной де- г = Дл 6 формацией линзы 2ДК _ 2-7,741 _ 2,58 — без предварительной деформации линзы. Таким образом, с предварительной деформацией линзы необходимое количество линз z = 2, а без предваритель ной деформации — г = 3. Определим расчетом основные характеристики и раз меры рассматриваемого компенсатора. Предварительно находим по графикам рис. 26.2 значения коэффициентов К, Ki и К2: для В = —=^~ = ^щ = = 0,77 К = 0,072, /Ci = 0,26 и Ка = 0,46. Номинальную расчетную толщину стенки линзы определяем по формуле (26.19) s' = 0,895/CD» l/— = = 0,895-0,072.0,5 Т/ -^ = 3,32- 10"s м = 3,32 мм. С учетом прибавок на коррозию и округление размера принимаем s= 4 мм. Реакцию компенсатора определяем по формуле (26.20) ^ = 4>9-^i = 4,9^50-0'0043 - 1—р *'" 1—0,77 = 0,0511 Мн (5110 кгс). Распор от давления среды в линзах определяем по формуле (26.21) Рр = OM^JD* = 0,8-0,26-1.6-0.52 = = 0,083 Мн (8300 кгс). Деформацию одной линзы определяем по формуле (26.22) : 0,075Д-2 °*р: Е*в 15П.П "i2 = 0,075-0,46 о.^.Д^ц = 1,62-Ю-з м = 1,62 мм. Деформацию корпуса от действия реакции компенсатора определяем по формуле (26.12) Рк1 0,0511-3 Д?=,< Е'Р 2-108-79-10- = 0,097-10-3 ж = 0,097 мм. Деформацию труб от действия реакции компенсатора определяем по формуле (26.13) Ат = Рк1 0,0511-3 _ ' Е{ F 1,76-'10»-270-10-« = 0,0322-Ю-з м = 0,0322 мм. Деформацию корпуса от действия сил Р + Рр определяем по формуле (26.14) (Р + Рр)1 _ (0,425 + 0,083)3 д£- " E*F 2-10*-79-Ю-4 = 0,965- Ю-з м = 0,965 мм.
666 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Деформацию труб от действия сил Р + Рр определяем по формуле (26.15) дт = (Р + Рр) I (0,425 + 0,083) 3 Е' F 1.76-10* • 270-Ю"* = 0,309- Ю-3 м = 0,309 мм. Деформацию компенсатора определяем по формуле 26.16) Сравнивая полученные расчетные данные линзового компенсатора с данными ОН 26-01-79—68 (по табл. 26.2), видно, что толщина стенки линзы в обоих случаях одинакова. Что касается значений определяющих величин Рк и Рр, то расчетные значения их меньше табличных. Это приводит к уменьшению деформации линзы и к соответствующему увеличению числа их в компенсаторе. Объясняется это тем, что данные ОН 26-01-79—68 допускают соответственно большие напряжения в линзах, ограничивая работу их 300 циклами,что не всегда бывает возможным в химической аппаратуре. Поэтому более надежным и приемлемым для всех случаев практики являются приведенные расчетные значения компенсатора. Таблица 26.5 Сальники для уплотнения труб в стальных аппаратах, работающих под наливом (по ОН 26-01-40—67, тип I) Условное обозначение сальника исполнения А с Dy = = 25 мм из углеродистой стали: «Сальник 1А—25 ОН 26-01-40—67». Условное обозначение сальника исполнения А с Dy = = 25 мм из кислотостойкой стали: «Сальник 1АК—25 ОН 26-01-40—67» дк = д,-д«. .д"+д«+д« = : 6,6 — 0,097 — 0,0322 + 0,965 + 0,309 = 7,745 мм. Исполнение А Исполнение Б °У 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 мар тал[ 'к °Ф °б Dt А Й1 мм 32 38 45 57* 76* 89 108 133 159 219 90 95 105 115 140 155 175 200 225 290 70 75 85 95 115 130 150 175 200 265 55 60 70 80 100 ПО 130 155 180 245 25 30 35 10 12 14 16 18 ft. Шпильки d6 12 16 18 20 мю М12 Z 4 8 Исполнение А Б Масса, кг 1,58 1,67 1,96 2,12 3,55 4,12 4,84 6,25 7,15 10,2 1,53 1,70 1,93 2,11 3,66 4,36 5,02 6,45 7,37 10,7 Примечания: 1. Материал для аппаратов из углеродистой стали —детали / (бобышка), 2 (фланец) и 4 (гайки) — сталь ки Ст.З, 3 (шпильки) — сталь марки Ст.5, 5 (уплотнение) — в зависимости от среды. Материал для аппаратов из кислотостойкой стали — деталь / —сталь соответствующей марки, остальные де- i так же, как и в предыдущем случае. 2. Исполнение Б применять при нижнем выводе труб. * Для тр! б из кисло тостойкой с тали dH на 1 мм м еньше. Расчетное количество линз в компенсаторе определяем по формуле (26.18) Дк 7,745 — -=4,77—-без предварительной де- 1,62 формации линзы; Дк _ 7,745 _ г 2Д4 ~ 2-1,62 ,dy формацией линзы. с предварительной де- 26.2 САЛЬНИКОВЫЕ КОМПЕНСАТОРЫ Наряду с линзовыми, сальниковые компенсаторы* пользуются в химической аппаратуре не менее широким распространением, особенно для круглых частей аппаратов с D^250 мм. * Сальниковые компенсаторы для вращающихся валов в гл. 32.
КОМПЕНСАТОРЫ 65Т По сравнению с линзовыми, сальниковые компенсаторы имеют то преимущество, что допускают применение их при давлениях значительно больших. Вместе с тем, у сальниковых компенсаторов имеется и существенный недостаток — возможность пропуска рабочей среды и связанная с этим необходимость в периодической подтяжке их. На рис. 26.4 показаны основные типовые конструкции сальниковых компенсаторов с мягкой набивкой, применяемых в химической аппаратуре. Материал набивки выбирается в зависимости от среды и расчетной температуры (см. гл. 8). При {высокой температуре среды в аппарате предусматривается охлаждение набивки сальника водой, протекающей по специальной рубашке в корпусе сальника. В табл. 26.5 и 26.6 приведены основные данные о нормализованных сальниках для уплотнения труб в стальных аппаратах. Аналогичные конструкции могут применяться и в аппаратах из цветных металлов и сплавов при тех же параметрах. Для компенсации температурного изменения длины трубопроводов из углеродистой стали, работающих при ру^ 1>6 Мн/м? и tc^.300° С, имеются сальниковые Сальники для уплотнения труб в стальных аппаратах, работающих под давлением ру- (по ОН 26-01-40—67, тип //) Рис. 26.4. Основные типовые конструкции сальниковых компенсаторов с мягкой набивкой, применяемых в химической аппаратуре: / — при Dс 3* 25 мм; II и III — при Dc < 25 мм Таблица 26.6 1,6 Мн/м2 1 N . Ь" Вф Be \ d" 1 dm 1 1 -J *s Исполнение 5 Условное обозначение сальника исполнения А с углеродистой стали: «Сальник ПА—25 ОН 26-01-40- Dy= 25 -67». Условное обозначение сальника исполнения А с кислотостойкой стали: «Сальник ПАК—25 ОН 26-01-40"—67» Dy= 25 мм из ИсполнениеА ^ hi Н Н, нг Шпильки Исполнение Масса, кг 1,6 0,6 20 55 32 40 50 65 80 100 125 150 200 25 32 38 45 57 ; 76 : 89 108 133 159 219 45X2,5 57X3,5 76X4 89X4 108X4 133X4 159X4,5 194X4,5 219X4,5 273X5,5 105 ПО 120 130 140 160 190 220 265 280 335 75 85 95 105 115 135 165 190 230 250 305 12 12 16 16 10 50 65 75 14 60 30 40 45 65 10 16 13 90 100 ПО 19 22 25 22 Ml 2 1,74 2,18 2,78 '2,97 3,34 ■3,6 8,35 12,3 16,9 18,6 22,3 1,74 2,18 2,78 2,97 3,34 3,6 8,35 13,1 17,8 19,6 22,3 Примечания: 1. Материал для аппаратов из углеродистой стали — детали / (патрубок) — сталь марки 20, 2 (кольцо), 3 и 4 (фланцы), 5 (втулка в исполнении В) и 7 (гайки) — сталь марки Ст.3,5 (втулка в исполнении А) — чугун марки СЧ 15—32, 6 (шпильки) — сталь марки Ст.5,5 (набивка) — в зависимости от среды. Материал для аппаратов из кислотостойкой стали — детали I к 2 — сталь соответствующей марки, остальные детали — такой же материал, как и в предыдущем случае. 2. Для D > 25 мм — деталь / (патрубок) изготовляется сварным из листа. * Для труб из кислотостойкой стали dH на 1 мм меньше. ** Толщина (диаметр или сторона квадрата) поперечного сечения набивки. 42 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
658 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ компенсаторы на Dy = ЮО-т-lOQO мм по МН 2593—61— МН 2599—61. Мягкие набивки из разных неметаллических материалов в сальниковых компенсаторах применяются в виде шнура или колец соответствующего профиля, а также в виде стандартных манжет из кожи, резины, пластиката и других материалов. Расчет сальниковых компенсаторов производится следующим образом. Расчетом определяются: толщина и сила прижатия набивки сальника, основные размеры деталей и элементов сальника. Расчетная толщина мягкой сальниковой набивки sc в мм (см. рис. 26.4) определяется по формуле [108] s'c=1,4V"d7- (26.23) Значение sc округляется до целого числа в мм sc и принимается не менее 3 и не более 25 мм. Высоту набивки h рекомендуется принимать по табл. 26.7 в зависимости от давления среды. Расчетная сила прижатия набивки сальника в Мн (кгс) Рс приближенно определяется по формуле P'c = n(Dc+sc)scq, (26.24) где q — удельная нагрузка нажимной втулки сальника на набивку берется по табл. 26.8 в Мн/м2 (кгс/см2). Таблица 26.7 Рекомендуемая высота мягкой набивки h в сальниковых компенсаторах (см. рис. 26.4) р, Мн/мг h, мм <0,6 3sc >0,6 до 1,6 4 sc > 1.6 до 2,5 5 sc >2,5 6 Sc Таблица 26.9 Удельная нагрузка нажимной втулки сальника на мягкую набивку q в формуле (26.24) р, Мн/м3 q, Мн/м2 <0,6 1,8 1,0 2,5 1,6 3,0 2,5 ■ 5,0 4,0 7,5 6,4 10,0 10 12,5 >ю 1.25р По расчетной силе прижатия Рс производится расчет? на прочность основных элементов сальникового компенсатора: шпилек, резьбы, фланца, нажимной втулки и др. по соответствующим формулам, приведенным в гл. 21 и 22. Пример 26.3. Определить основные размеры сальникового компенсатора с мягкой набивкой типа / (рис. 26.3)i и расчетную силу прижатия набивки при установке- сальника между корпусом теплообменника и его верхней трубной решеткой к примеру 26.2 (вместо линзового компенсатора). Из примера 26.2 имеем: Dc= De= 0,5 м; рм = = 1,6 Мн/м2 (16 кгс/см2). Расчетную толщину набивки сальника определяем по формуле (26.23) s'c = 1,4 ]fDc~ = 1,4 у1500 = 31,1 мм. Принимаем sc — 25 мм (максимальный рекомендуемый размер). Высоту набивки определяем по табл. 26.7 h = Asc= 4-25 = 100 мм. Высоту нажимной втулки определяем согласно» рис. 26.4 kl = 0,75/х = 0,75-100 = 75 мм. Удельную нагрузку нажимной втулки на набивку определяем по табл. 26.8 ^=3 Мн/м2 (30 кгс/см2). Расчетную силу прижатия набивки определяем по» формуле (26.24) Р'с = п (Dc + sc) scq = я (0,5 + 0,025) 0,025 • 3 = = 0,124 Мн (12 400 кгс).
ГЛАВА 27 ШТУЦЕРА, ВВОДЫ И ВЫВОДЫ ТРУБ Присоединение труб к химическим аппаратам бывает разъемное и неразъемное. Первое осуществляется в основном с помощью фланцев или на резьбе, второе — на сварке или пайке. Кроме труб к аппаратам часто присоединяется всевозможная арматура (вентили, задвижки, краны, клапаны и т. д.), а также различные измерительные приборы (термометры, манометры, уровнемеры и т. д.). В большинстве случаев трубы и особенно арматура и измерительные приборы имеют разъемное присоединение к аппаратам, что обусловливается главным образом удобством (при необходимости) их осмотра, ремонта и замены. Для разъемного присоединения труб, арматуры и измерительных приборов на аппарате обычно предусматри. ваются штуцера (патрубки) фланцевые или резьбовые. В ряде случаев для этой цели вместо штуцеров применяются соответствующие бобышки (фланцевые или резьбовые), см. в гл. 21. Наибольшим распространением пользуются фланцевые штуцера для присоединения труб, арматура и приборов с Du > 10 мм, а резьбовые штуцера — с £>ц=^ ^ 32 мм. В табл. 27.1—27.4 приведены основные данные о нормализованных штуцерах *: для аппаратов из двухслойной стали, стальных с эмалевым покрытием, медных. Таблица 27.1 Штуцера из двухслойной стали с приварными фланцами и наплавленной уплотнительной поверхностью на ру ^ 6,4 Мн/м2 (по МН 4579—63-МН 4584—63) ] -та 1 S.T =t '*| """ ' Условное обозначение штуцера Du = 100 мм типа / на ру = 1,0 Мн1мг из материала А: «Штуцер 10—100—А МН 4579—63» °У 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 dH 121 146 168 219 273 325 377 426 480 530 <2,5 150 180 '" 200 4,0 И 150 180 200 220 6,4 150 180 200 250 310 350 — <1,0 190 230 240 270 280 300 р, Мн/м' 1,6—4,0 1 230 260 290 300 320 330 340 6,4 260 290 320 370 440 480 490 500 — <1,0 8 10 12 1,6—4,0 s 10 12 16 6,4 10 12 16 18 20 22 — Примечания: 1. Штуцера предназначены для аппаратуры, работающей с агрессивными средами при температуре до 475° С. 2 Штуцера типов: / — по МН 4574—63, // — по МН 458U—63, /// — по МН 4581—63, IV — по МН 4582 — 03, V — по МН 4583 — 63 и VI — по МН 4584 — 63. 3. Материал патрубков: А — Ст.З + ЭИ 496 по ЧМТУ 3258 — 52 (дополнение 1); Б — Ст.З + Х18Н10Т I ЧМТУ .. В — 20К + Х17Н13М2Т ' П° ЦНИИЧМ Г — 20К + ЭИ 496 по ЧМТУ 3258—52; Д — 16ГТ + ЭИ 496 по ЧМТУ 3258 — 52 (дополнение 2); 4MTV Е — 16ГТ + Х18Н10Т по „','.,„ 211—59 (дополнение ЦНИИЧМ 4. Данные о фланцах и массу штуцеров см. 1). табл. 27,2. * Нормаль на штуцера для стальных аппаратов находится в стадии разработки. 42*
660 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ в а- а м ч ^ * ■*: ^ ■* СО О ю CN СО " — -t CD О 1А С4* О '5 -^ I -, <ь. ^, i ^ 3 я н 1^ ■"ч*4" -s, 1^ "-, *-• *Ч "*Ч "-■ 1^ "^"-Ч •—1 *"*! '-ч " £ *-. ^ -, _ =h3S Q Ч 2 3 * * * * л: 2 • а" V, S s ч •е IV) 3 а S 3 •е и 1 -? ч ■а к » 1 1 s 5 * % -е ^f CO TJ- СЯ СО Ф 45 щ" П О Щ О tl- Ю 1 ■"■емсою^-оюст)^ ■ ~н —. — СМ О CN «2 CN Ю «0 CN CO CN 1 о сч ю оо гл -«)(NS-Olr4lflCQN 2«итюфосоп(о О М ^ CN «Э О СО 55 со со -* М* Ю Ю О to CN CO со ■* Tf О) "5 СИ СО -ч-^СО^ЮИО-п — .—1 .—. Is- СО <£> СМ °° "~* СЛ t-,(00--U5(NntOC -«CNW'^'OKlO'Htj- ~ч _н м СООИЧ-^О^СвОМ (МсОсОММтСтС'*11'^ [•*.Озт-,СУЭ^ОсОоООСЧ счсчсососо-ф-*ч}*юю (DS^r-W'-'F-O о ■*" s" щ ю Э ел* щ п ш ri--M^'4''D|»OM CN^-o^COCNCOCOtO рч'ююч-йЮй-"']' *- ~ Т** <м СО см CO CO О CN о О CN CC CN |M CO «> CO ■* ■* 4" Ю CN S O) Ci (D О CN 1С CN <N CO CO ^ *Ф "=t* ю со cn* ■*** cn* а* со со* аз" т* аГ 00" Ч1 О Ю Ю со <д П U) -•lejcNci-^ujcflN *4f <N СО to CO <T3 1Л CN о CN CN CO О CO ■4f CO CN CO t^CO^CN^^COClGO-- so Noi f со -ч" аГ со t^T О О CO CO CO fJ-* N -4 CO Г-^О^ч со Tt" CN со cO if" ^ --.«iMrtTtTfiiod CM CN O) _^ CN CN CO Ю CN CN CO CN CO CN о 1 00 CN ■4<COOCOt*-CO-4t^C01-* t-«" o* cn* ад* со cn со* со" ip ю" —>-ччС1СО-*'*ЮЩ CM CO IsWCOCO^tONiONN (D Ol O* 1> rt и и S П Ю ^ — СМсО-^-З'ЮСО о cn Г- CM CN O) CO — CN ■* CN ■Ф CO 00 t оюоооооооо оемюоюоюоюо «M«CNC4«rt'4,'fl'IO X >> a, cf a, a" >. a a о г к Bj рибли V/ — Ca K^ SS получен я типов Ч к ч X • ■^ типов Ш и 0 ДЛЯ типов о .. ^3 а> п ч я •&•& а "в* Я^ ля патруб ует брать в табл. 2 «Я • S3§ уцеров (сумма штуцера типа азмеры фланц я: а для вующ льны а указан оответст оедините s о и о а я о ft о,< ca1-1 _ .» . -.— mCN ES 1 >> н 3" s s гп я о CJ н (-Н О СО н О М О сталь мар m 1) й СО При конструировании аппаратов штуцера следует принимать нормализованные. В случаях отсутствия нормали на штуцера, последние принимают по конструктивным соображениям. При этом рекомендуется: в изолируемых аппаратах вылет штуцеров принимать из расчета, чтобы фланцевое или резьбовое соединение штуцера было бы за пределами изоляции аппарата с целью доступа к этим соединениям для осмотра и подтяжки; в неизоли- руемых аппаратах вылет штуцеров принимать из расчета заводки болтов или шпилек со стороны аппарата (во фланцевых штуцерах), что часто диктуется удобством сборки. Данное условие не является обязательным, поскольку во многих случаях заводить болты возможно и в сторону аппарата, что позволяет уменьшить величину вылета штуцеров. Рис. 27.1. Конструкция присоединения малых штуцеров к стенкам сварных и паяных аппаратов Во всех случаях рекомендуется вылеты штуцеров в аппаратах из любых материалов делать возможно меньшими, за исключением тех случаев, когда это не идет вразрез с конструктивными особенностями того или иного аппарата или спецификой его монтажа. В отдельных случаях, когда к аппарату на незначительном расстоянии, хотя и превышающем рекомендуемый вылет, требуется присоединить другой аппарат, арматуру и ъ. п. с целью исключения лишних фланцевых или резьбовых соединений, целесообразно предусматривать удлиненные штуцера, а иногда и фасонные штуцера с заворотами, коленами и т. п. Присоединение к аппарату на сварке или пайке штуцеров с Dy -5:15 мм рекомендуется укреплять одной или двумя планками согласно рис. 27.1. В тех случаях, когда к аппарату неразъемно присоединяются трубы (на сварке или пайке), а иногда и какая-либо арматура или измерительные приборы, указанные детали или изделия рекомендуется присоединять не непосредственно к стенке аппарата, а к соответствующему патрубку, который так же, как и фланцевый или резьбовой штуцер, в свою очередь, приваривается или припаивается к стенке аппарата. Вылет таких патрубков определяется теми же соображениями, что и выше, в частности, условиями доступа для осмотра, обслуживания, ремонта и, в случае необходимости, — замены (путем отрезки их в месте шва присоединяемых деталей или изделий с патрубком). Наличие патрубка между стенкой аппарата и указанными деталями или изделиями обусловливается также и удобством монтажа, особенно в тех случаях, когда присоединение к аппарату габаритных труб и других изделий требуется осуществлять на монтажной площадке,
ШТУЦЕРА, ВВОДЫ И ВЫВОДЫ .ТРУБ 661 Таблица 27.3 Штуцера для стальных аппаратов с эмалевым покрытием (по ОН 26-01-34—66) Таблица 27,4 Штуцера для медных аппаратов на ру = 0,6 Мн1м2 (по данным ВНИИНмаша) Условное обозначение штуцера Dy = 25 мм на Ру = 1,0 ч- 16 Мн/м2 исполнения /: «Штуцер I—I, 6—25 ОН 26-01-34—66» Ру Мн/м' «0,6 1,0—1,6 «0,6 1,0-1,6 «0,6 1,0—1,6 «0,6 1,0-1.6 «0,6 1,0-1,6 «0,6 1,0—1,6 «0,6 1,0—1,6 <0,6 1,0—1,6 «0,6 1,0-1,6 «0,6 1,0—1,6 «0,6 1,0—1,6 «0,6 °У °в °н De Я h R Rt мм 23 32 40 50 65 80 100 125 150 200 225* 250 300 П р и м е ч 1. Матери 2. Размер количество сь 3. Облает! до плюс 300° С * К приме ные размеры 25 31 38 49 66 78 96 121 146 202 226 254 303 37 40 44 47 52 56 64 69 82 88 95 102 114 122 140 149 166 176 224 234 249 260 278 330 42 47 50 55 58 64 70 76 88 94 102 108 122 128 148 156 174 182 234 240 259 266 288 340 35 40 45 50 45 50 45 50 55 65 80 85 90 95 14 16 14 16 14 16 14 18 16 20 16 20 18 22 18 22 20 24 20 24 22 6 8 10 12 14 4 5 4 5 6 5 6 5 6 Исполнение / // Масса, кг 0,79 1,15 1,16 1,80 1,40 2,16 1,60 2,62 2,47 3,58 3,18 4,63 3,85 5,64 5,42 8,36 6,40 10,8 10,2 15,0 12,1 18,1 14,9 20,2' 0,78 1,13 1,14 1,78 1,37 2,11 1,58 2,55 2,38 3,46 3,06 4,44 3,66 5,33 5,12 7,88 5,95 10,0 9,25 13,6 11,0 16,3 13,4 17,8 а н и я: ал штуцеров — сталь марок 08 и 10. ы фланцев, а также диаметры болтов и их [. в табл. 21.9. з применения по температуре от минус 30 ненш по ГС о не )СТу зеком 1235— ендуе 67. тся. 1рис< >еди кнтел ь- 1, w\t п Щ 2{/ 1_^ 1 s\ 1 °У "н D S н L мм 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 26 32 38 45 55 75 85 ПО 135 160 210 260 310 358 50 60 70 80 90 ПО 128 148 202 258 312 365 415 3 3,5 4 5 4 85 ПО 90 120 90 120 135 120 140 120 170 125 175 125 200 130 225 135 233 150 235 175 275 175 280 235 95 120 101 131 104 134 135 148 133 153 133 183 144 194 141 216 149 244 158 258 171 256 198 298 200 305 269 Детали 1 2 Масса, кг 0,18 0,23 0,24 0,32 0,30 0,39 0,55 0,60 0,67 0,77 0,93 1,29 1,30 1,76 2,07 3,17 2,70 ' 4,43 3,42 5,58 4,89 7,33 7,05 10,6 8,52 13,0 10,6 0,50 0,60 0,89 1,02 1,15 1,62 2,17 2,39 3,26 3,73 5,59 7,74 12,4 15,2 Примечания: 1. Материал патрубков (деталь /) — медь марки МЗР, фланцев (деталь 2) — сталь марки ВМСт.Зсп. 2. Размеры фланцев см. в табл. 21.19. 3. Область применения штуцеров по температуре от минус 196 до плюс 250° С.
662 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ а не на заводе-изготовителе В этих условиях присоединение к патрубку проще, чем к стенке аппарата, а качество шва легко контролируется. Наряду со штуцерами в аппаратах часто применяются вводы и выводы труб. Они также могут быть разъемные и неразъемные. Неразъемные по существу не отличаются от соответствующих штуцеров. Разъемные же вводы и выводы представляют собой большей частью обычный фланцевый штуцер, в который вставляется труба, присоединяемая к указанному штуцеру с помощью фланца или гильзы, приваренных или припаянных к трубе. В табл. 27.5—27.10 приведены основные данные о нормализованных разъемных вводах и выводах труб в стальных и медных сварных и паяных аппаратах. При конструировании аппаратов следует применять нормализованные вводы и выводы труб. В тех*случаях, когда отсутствуют нормали на них, по материалу, параметрам и т. п., последние подлежат разработке с учетом приведенных выше рекомендаций, а также конструктивных решений, заложенных в соответствующих нормализованных узлах. Таблица 27.5 Фланцевые вводы и выводы труб в стальных сварных аппаратах на ри s=: 6,4 MhIm2 (по МН 4004—62—МН 4006—62) А В в? t 1 ф Вф *, с , А 1 S я/ 1М X \ Вф Фланец А | Б °у ** ру, Мн/м' <0,6 | 1,0 | 1,6 | 2,5 | 4,0 | 6,4 L <0,6 1,0 | 1,6 2,5 Z-i ММ 10 15 20 25 32 40 50 65 80, 100 150 200 I I 2 а 4 и 10Г2, 5 и 27.7. 20 25 40 50 65 80 100 125 200 250 1 р и м е ч . Вводы и . Вводы и i 4 Мн/м2. . Вводы и . Для вво; в аппарата . Размеры, 14 18 25 32 38 45 57 76 89 108 159 219 а н и я. зыводы /—1 ыводы /—3 выводы / — IOB И ВЫВО.1 < из корроз материал 80 ПО — поМН и 8 —10 для 7 для аппа ;ов прймен5 вонностойкс i массу фла 90 120 4004 — 62, 4 ру < 2,5 Л ратов из у аются бесш й стали—т нцев А см. 90 120 130 — 7 —по М \н/мг, 4 дл глеродисто* эвные труб! рубы марок в табл. 21 90 120 150 Н 4005 — 62 я Ру = 4 i стали, 8— л: в аппара , соответстЕ 9. Размер 120 140 160 180 200 , 8 — 10 ~ Ан/м2, 5 и 10 для апп тах из угле ующих ма] ii, материал 130 150 180 210 240 то МН 40 6 для р( аратов из родистой кам корп и массу 130 150 170 06-62. , = 4 . корроз стали — /сов ап фланцеЕ 140 170 210 6,4 1 ионност трубы таратов Б см 150 170 190 220 Ин/м', 0ЙКОЙ С1 «арок 1 в табл. 150 170 190 220 250 'для гали. 3, 20 27.6
ШТУЦЕРА, ВВОДЫ И ВЫВОДЫ ТРУБ 663 «Г V/ ч I & - I! II I1 1 I ! "к а, о. ю CN => «1 о to 5 5 3 ч о V/ о (О о" н1- Тип /// Тип // Тип / 1 г К Н Типы II— III Масса, кг -с Q * 1,79 2,31 1,64 2,14 0,913 1,11 1,06 1,29 0,938 1,29 0,814 0,973 0,592 0,716 1,67 2,19 0,952 1,16 1,08 1,32 0,96 1,32 0,833 1,02 0,605 0,801 1,04 1,25 0,908 1,25 0,787 0,952 0,575 0,703 еасч to оо CD 00 "Г ч* ■* ою 3,61 3,53 3,28 3,22 1,85 1,80 2,84 2,78 2,20 2,17 1,91 1,86 1,40 1,36 3,39 3,32 2,00 1,94 2,60 2,55 2,24 2,19 1,99 1,94 1,44 1,39 2,79 2,74 2,18 2,13 1,87 1,82 СО СО to сч со еч CN О О) С ою CNCN 4,65 4,50 3,95 3,86 2,49 2,73 3,04 2,95 2,91 2,83 2,34 2,28 1,58 1.52 4,14 4,03 2,68 2,60 3,26 3,16 2,98 2,89 2,39 2,31 1,63 1,55 2,98 2,90 2,86 2,78 2,29 2,23 СО Г— ю-* 8 CD CN О CN CN CN CN Э CD 16 cn g CO* CN t^ © CO CO 1^- Ю CO CO О Ю CD ■* CD О i-i Г^ О ©CD ю о о vcj ---" CO со о in о <— o> со r-~ cn CO CO Ю CO CN CN CO i-t O CD CD Ю СО Ю CO CO •*!■ CO Oi C7s О -3" CD i-< О ч-t Ю t-~ CD CO -* LO t- T CN CO Ю t-~ CN Ю СО -"У CO CO CO rf CO<— CO Oi CO CO CO Oi h- i- Ю'Ч' H И П Ч-Ol f- t- Ol C71 CO ■* н CO - - . . - •* CO Ю со C*> i-teo C5 N 1С Щ Ю cN t WCO CO 1* (O OIT CN Ю CO 1— 00 CD СЛ CO *** CO <f W О* CO Г- СО г-н СЯ CN r~ ©CO со т ю со* Ю w CD Q r-< Ю f- COrt* CO CO тГ COCN Tf N CO H О OOtf nO CN CN CO ЮО О н Ю M со *}• CO * © CO Tf CO 03 0> CO CO О CN Ю О V ЮЭТ CO 'J' Ю hf CD тч CN Q i-H Ю Ю CO CO CO CO •* OH CN CN i-i СЛСО СЛ t- (N ЩИ (N ■* Ш OCO CO CO CO T^P CO О CN CDtf CN CO CO CO * CN Tf to 00 oO CN CN CN CNCO СО СО О CN CN CN СО СО CN О CD СО О CN CN СО CN i СО СО CN © CN <MCN OCN CNCN О Ю © О© Ю CD CO © Ю 46,2 42,5 32,5 24,8 21,3 15,3 12,3 45,0 35,3 26,0 21,0 15,8 12,8 24,5 21,0 15,0 12,0 CM Ю CO CN ^r CO CN CO CO CN CN CN 005 Примечания: 1. Приведенные данные относятся к фланцам В {1 — 7) по табл. 27.5. для соответствующих D фланцев А. 2. Присоединительные размеры фланцев Л и Б (по табл. 27.5) см. в табл. 21.9. 3. Материал фланцев: для р < 2,5 Мн/м2 — сталь марок Ст.З или Ст.4, для р > 4,0 Мн/м* — сталь марки 20. 4. Типы фланцев Б: I — с гладкой уплотнительной поверхностью, /1-е выступом; /// — шипом; IV — под прокладку овального сечения. а з- з г о. о о ч 5 с, см — со ^4" — со © ю ^ О *"н со V m CN CD_ О СО V ю CN СО © г- о" V/ L ^ Я о К Я о ч W с я & ^ 1> X е я ! я £ >с < ч ^ « л ^ ^1 3 — — t^ то ^ ю cooi юо5 о^ Ti- о n cotj<oot^oo}ini>cot^a)co о' с5 о" о" — о" — — cn* со"4 ь^ с> (М Ю -^ Ю о о ю- ^оо toco ю га о N со-*1--г-а>оосоюсм—.ю-* сГ о" о"с> о" о" —*—* cf со со оо* см оо — -ер ао lO rt r^i" CNO0 — ОС^О'-^ —' iNCCiniOCONINCOlOcOOf^ ОООООО— — — CN Щ N CN СО CDIO СО 00 •— (О CN Olb fO CNOl ■* О Ю О ^cNcocotoincoairaojcooi о" с* о" о" о" о" о" о" —* —' ■** irf (М — Ю •# - и О)^ спя ran oj о <л га * hN евс» ^о ■* ю со m о о cfo оо —— cn га г~ о ~* га оо ■* га сч с-- SCDOCOOOCNOlSOcN-ra смгаг-~соооооос* — aira — о" сГ о"о~ о* о" —*—" ot cf со* об" СО IO N00 CON ra-«cN©N-raio<NoocO'*oo CNCOLO-^NN^COCDCONCO О* О" О" О" Cf О* -J"—" —Г см" \Г$ !-Г СО СОСЯ CN СП СО СО t О ЮСЧ Ol* О- —1CO00N. -"CNCOCOtf^NCncNNiniO о* о* о" о* о* о* о* о" —* —* -*t* ч$ -н СО ЮО COCO cO^t Ol Ю --•гаююооаосоаосо-*'^ ~н" —* ofof со" of га*-«з* со* a* nT od — IN СО N » IMS NO OICO CO N Ol-CONNNCOMincOtfcO О* -^ Of CN" Of Of СО"^ 1СЗ* N* CO" CC* "~* "^ 00 Ю f Ol* -CO CO— CD CN oooooio^fco— — — ora cf — of of of of со*'J* "J t— га* со* CO ag ■t CO CNO- COCN -'00O0OJO3 "tcO-OMMCCMOl^COCM O* O* —^—* —*—Г —*of Of CO* N* O* CO OO .—1 Tt- CO '"" 00 Ol Ol CO о CN CM -*■ •* -1 00 ~^ 1 о о CM о CM ■N CM ■4" CO ao CM CM CM 00 ■* oa о CO о CM CN ■* CO CN CN O) CO — О CM -* CN CM CM Cf) CM CN CO CN tf CN CM 00 CM о CO OO О CM — CM CM CO CM TO iN 4* ■* 00 00 О — CM 0100Ю0100ЮОООО — —'О|О1С0-*ЮСО00ОЮО — — OJ с >> >* П a :*: X а 3 анцев А соответс с шипе •9- х. х ss s л о 3 чс оответств 21.20. эстойкая / — с вь a • 5^ . 27.5 дл см. в таб коррозио рхностью кз . 1 о 1- N С О iita — 10) п о табл .5; кол тельно --о< ад ч я S .а - Ч Ч ■&IgS -а ?аг тносятся змеры ф сталь ма : / - с О Я Ш Р. 1 3.3»S .. = = Я1 « Ч я Ч я л я tr ^ _, Я Я .. CU Я Я Я q tj э* си ее л о .. t-c « я я *>« Oft = 3 SS g II р 1. П 2. П 3. м 4. Т
664 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ'И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 27.8 Фланцевые вводы и выводы труб в медных сварных и паяных аппаратах на ру = 0,6 Мн/м2 (по данным ВНИИНмаша) Продолжение табл. 27.9 // Фланец Б D6\ D 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 26 32 38 45 55 75 85 ПО 135 160 210 260 210 225 230 140 130 215 225 230 245 270 275 315 265 275 300 325 345 355 395 420 160 185 100 10 130 150 205 170 235 260 315 370 435 200 225 280 355 395 35 42 48 55 65 87 97 122 148 174 225 275 12 14 I II Масса, кг Болты мм 0,78 0,93 0,89 1,46 1,93 2,28 2,12 1,10 1,26 1,22 1,88 2,48 2,84 2,68 2,85 4,01 7,46 10,2 16,7 М12 М16 М20 Примечания: 1. Область применения по температуре — от минус 40 до плюс 250° С. 2 Материал: патрубков, труб и бортшайб — медь марки МЗР, фланцев — сталь марки ВМСт.Зсп. 3. Размеры Н, а также отбортовку патрубков и труб см. в табл. 27.4. 4. Бортшайбы см. в табл. 27 9. 5. Размеры фланцев Л и В см. в табл. 21.19. * / — квадратный фланец, // — круглый фланец. Таблица 27.9 Бортшайбы медные на pv =^ 0,6 Мн/м2 (по данным ВНИИНмаша) П1 °У D 1 d I Н S мм 20 50 80 32 18 2,5 Масса, кг 0,05 0,08 °У D d И s ММ 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 60 90 70 90 80 110 90 128 ПО 148 128 148 178 39 45 52 62 83 93 118 202 | 143 258 168 312 | 218 365 269 18 20 22 25 30 3,0 3,5 4,0 Масса, кг 0,08 0,12 0,90 \0,14 0,13 0,19 0,16 0,25 0,26 0,39 0,33 0,41 0,57 0,66 1,07 1,56 2,22 Примечания: 1. Область применения шайб по температуре от минус 196 до плюс 250° С. 2. Материал — медь марки МЗР. 3. Допускаемые отклонения размеров: D и И ± 1 мм, d -f- 0,5 мм. Таблица 27.10 Выводы медных труб через гильзы на ру^й,Ъ Мн/мг (по данным ВНИИНмаша) 1 U1 q -ч е •а 1 1 43 •& q |q | q 1 -) ~ ~ -с ■с мм 20 25 32 40 50 65 20 25 32 40 50 70 М48Х2 М56Х2 М72Х2 М80Х2 М90Х2 MU0X2 65 75 90 100 НО 130 90 100 120 130 140 160 42 53 64 75 105 36 46 55 65 90 27 33 39 46 56 76 53 57 61 67 76 28 30 16 18 20 22 26 16 18 16 18 "20 22 М10 М12 N 4 з 1 Масса, 1,37 1,86 2,69 3,12 3,84 6,02 Примечания: 1. Область применения выводов по температуре от минус 40 до плюс 250° С. 2. Материал: гильзы — латунь или бронза, фланца — сталь марки Ст.З, прокладок — в зависимости от среды. 3. Допускаемые отклонения размеров; D и &н ±0,5 мм, S (размер под ключ) ±1,2 мм.
ГЛАВА 28 УКАЗАТЕЛИ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ Во многих химических аппаратах, в которых имеются жидкости, в процессе их эксплуатации большей частью требуется постоянно или периодически наблюдать за уровнем жидкости, а в ряде случаев — поддерживать этот уровень в определенных пределах. Для этой цели служат указатели уровня и регуляторы уровня. По принципу действия указатели уровня можно разбить на два основных вида: указатели непосредственного наблюдения уровня и указатели косвенного наблюдения уровня. К первым относятся указатели уровня со стеклянными трубками или плоскими стеклами (устанавливаемыми в специальных рамках), ко вторым — указатели уровня — буйковые, поплавковые, электроконтактного типа и ряд Других. Во многих случаях наблюдать за уровнем жидкости в аппарате требуется на расстоянии. Для этой цели служат дистанционные указатели уровня с выносом вторичного прибора на щит управления. 28.1. УКАЗАТЕЛИ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО НАБЛЮДЕНИЯ УРОВНЯ Принцип действия таких указателей основан на законе одинакового уровня жидкости в сообщающихся сосудах (находящихся под равным давлением), одним из которых является аппарат, а другим — емкость указателя в виде прозрачной стеклянной трубки или камеры, имеющей с одной стороны плоское (гладкое или рифленое) прозрачное- стекло. Такие указатели состоят из двух запорных устройств (верхнего, соединяемого с паровым или газовым пространством аппарата, и нижнего) соединяемого с жидкостным его пространством) и устанавливаемых между ними стеклянной трубки или рамки (одной или нескольких) с плоским стеклом. В табл. 28 1 и 28.2 приведены основные данные о стандартизованных запорных устройствах и рамках для таких Таблица 28.}.' Запорные устройства указателей уровня жидкостей на ри sg 4,0 Мн/м' (по ГОСТу 9652—68, см. рис. 28.1—28.5) Тип / // III Исполнение А Б — А Б Наименование запорного устройства Крановое Вентильное цапковое фланцевое цапковое фланцевое РУ Мн/м2 1,6 2,5 4,0 Типы и номера рамок / >\2\3\4\5\6\7\8\9 11 2 \ 5 \ 7 \ 9 А, мм 295 310 345 320 335 370 340 355 390 380 395 430 410 425 460 440 455 490 470 485 520 510 525 560 530 545 580 325 340 375 405 420 455 465 480 515 525 540 575 Масса, кг 2,45 2,87 4,60 3,50 5,25 Примечания: 1. Запорные устройства предназначены для указателей уровня жидких неагрессивных сред при температуре их: типы / и // до 225° С, тип /// — ДО 250° С. 2. Материал корпуса: типов lull — латунь, типа /// — сталь: углеродистая (1), марок 2X13 (2) и Х18Н9Т (3). 3. Запорные устройства указателей уровня могут применяться с рамками (см. табл. 28.2) или с круглыми стеклянными трубками наружным диаметром 20 мм по ГОСТу 8446—57. 4. В случае применения в указателях уровня круглых стеклянных трубок, длина последних должна быть менее установочного размера А между центрами присоединительных концов запорных устройств: для типа / — на 20 мм, типа // — на 36 мм и типа /// — на 70 мм. указателей уровня, а на рис. 28.1—28.5 показаны кон- струкции этих запорных устройств. В табл. 28.3 приведены основные данные об указателях уровня с несколькими рамками. Рис. 28.1. Крановые, цапковые запорные устройства указателей уровня на ру = 1,6 Мн/мг по ГОСТу 9652—61 При проектировании аппаратов с непосредственным наблюдением уровня жидкости в них следует применять преимущественно стандартизованные указатели уровня.
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 28.2 Таблица 28.3 Рамки указателей уровня жидкостей на ру ^ 4,0 Мн/м2 (по ГОСТу 9653—61) Под ключ № Hod ключ 14 Jj£*> А-А II Условное обозначение рамки № 2 на ру =Г2,5~Мн/л<2: •«Рамка № 2—25 ГОСТ 9653—61» тш 57 5 1 г Тип / // жид 250° = 4 тип тип Номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 5 7 9 Я н, м 275 300 320 360 390 420 450 490 510 305 385 445 505 138 162 182 224 254 284 314 354 374 168 248 308 368 Примечания: 1. Рамки предназначен ких неагрессивных cpej С; тип I — на ру — 2,5 0 Мн/ма. Рабочее давле! / — 2,1 Мн/м', тип /У - 2. Материал рамок: // — углеродистая сталь Нг м 100 124 144 174 204 234 264 304 324 124 204 264 324 ы для 1 при Мн/м' ше при - 3,5 М тип 1 Стекло рифленое ТЗ по ГОСТу 1663—57 / 115 140 160 190 220 250 280 320 340 140 220 280 340 Номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 5 7 9 Общая масса, кг 2,0 2,3 2,6 3,2 3,6 3,8 4,3 4,8 5,2 4,3 6,1 7,6 8,9 указателей уровня температуре их до тип // — на р = температуре 250° С: н/м'. — ковкий чугун, Указатели уровня жидкости с набором рамочных элементов на ру = 3,0 /Ии/.иа, [140] Условное обозначение 12с25бк Тип / II III IV V VI VII VIIГ н и. мм 513 936 1479 1902 2325 2748 3171 3595 105 165 Масса, кг 31,0 42,0 59,0 86,0 100 115 128 '143 Примечания: 1. Указатели уровня предназначены для установки их на аппаратах с неагрессивными жидкими средами при температуре до 200° С. 2. Количество рамочных элементов в указателе может быть от одного до восьми. Римская цифра типа указывает на количество рамочных элементов. Указатели с четырьмя рамочными элементами и более снабжены поддерживающими трубами.
УКАЗАТЕЛИ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ 667 ~95 4отй ф/4 Под ключ 22 Под ключ 32 Под ключ 32 Рис. 28.2. Крановые, фланцевые запорные устройства указателей уровня на ру =■ 1,6 Мн/мг по ГОСТу 9652—61 Рис. 28.4 Вентильные, цапковые запорные уст- зателей уровня на р„ по ГОСТу 9652—61 ройства указателей уровня на р =4,0 Мн/м' г-^120 Подкпюч22 Под ключ 21 Под ключ 27А Рис. 28.3 Крановые, фланцевые запорные устройства указателей уровня на р — 2,5 Мн/м' по ГОСТу 9652—61 16, 2 Рис. 28.5. Вентильные, фланцевые запорные устройства указателей уровня на р = 4,0 Мн/м* по ГОСТу 9652 — 61
668 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 28.2. УКАЗАТЕЛИ КОСВЕННОГО НАБЛЮДЕНИЯ УРОВНЯ Наиболее распространенными указателями данного вида являются буйковые указатели уровня. Измерение уровня жидкости в них основано на ареометрическом принципе. Измерительным параметром является выталкивающая сила погружаемого в жидкость буйка, величина которой пропорциональна глубине погружения его в жидкость. Изменение выталкивающего усилия буйка вызывает пропорциональное изменение закручивания торсионной трубки, преобразуемое при помощи пневмомеханического устройства в пневматический выходной сигнал. Буек подвешен на тросе. Сила тяжести буйка при полном погружении его в жидкость всегда больше выталкивающей силы. Размеры буйка зависят от плотности жидкости и высоты уровня ее. Буйковые указатели уровня устанавливаются сверху аппарата на вертикальных патрубках. Буек погружается в жидкость аппарата. Буйковые указатели уровня позволяют передавать показания дистанционно с установкой вторичного прибора на расстояние до 300 м от аппарата. Конструкция буйковых указателей уровня предусматривает возможность изменения взаимного расположения отдельных частей прибора на зеркальное, а также — наладку прибора на плотность измеряемой жидкости. На рис. 28.6 показаны габариты буйкового указателя уровня типа ИУВЦ, предназначенного для измерения уровня жидкости в горизонтальных цилиндрических и сферических аппаратах, а в табл. 28.4 — основные данные об этих указателях уровня. Таблица 28.4 Указатель (измеритель) уровня жидкости типа ИУВЦ (по данным рязанского завода «Теплоприбор») Условное обозначение указателя уровня с пределом измерения уровня 0—400 мм, плотностью измеряемой жидкости в пределах (0,7ч-1,2) 103 кг/м3, на рд = 4,0 Мн/м2 nDy= 100 мм: «Измеритель уровня ИУВЦ—шк 400—1,2—40—100» Типоразмеры 400—0,85—40—100 400—1,2—40—100 800—0,85—40—100 800—1,2—40—100 1200—0,85—40—100 1200—1,2—40—100 1625—0,85—25—200 1625—0,85—40—200 1625—1,2—40—100 1935—0,85—16—200 1935—0,85—25—200 1935—0,85—40—200 1935—1,2—40—100 Пределы измерения уровня, мм 0—400 0—800 0—1200 0—1625 0—1935 Плотность жидкости, кг/м* 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 "у Мн/м1 4,0 2,5 4,0 1,6 2,5 4,0 мм 100 200 100 200 100 Типоразмеры 2400—0,85—16—200 2400—1,2—40—100 3000—0,85—40—100 3000—1,2—40—100 4000—0,85—40—100 4000—1,2—40—100 6000—0,85—40—100 6000—1,2—40—100 8000—0,85—40—100 8000—1,2—40—100 9000—0,85—40—100 9000—1,2—40—100 Пределы измерения уровня, мм 0—2400 0—3000 0—4000 0—6000 0—8000 0—9000 Плотность жидкости, кг/м* 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 500—850 700—1200 V Мн/м* 1,6 4,0 °У мм 200 100 Примечания: 1. Указатель уровня предназначен для измерения уровня жидкостей — маловязких нефтепродуктов — с содержанием сероводорода <20%, плотностью от 500 до 1200 кг/м3 и температурой от минус 40 до плюс 200° С при избыточном давлении до 4,0 Мн/м*. 2. Пневмоустройство питается осушенным и очищенным воздухом под избыточным давлением 0,1—0,11 Мн/м*. 3. Габариты указателя уровня см. на рис. 28.6. На рис. 28.7 показаны габариты универсального буйкового указателя уровня типа УБ, предназначенного для непрерывного измерения уровня жидкости в различных г Рис. 28.6. Габариты буйкового указателя уровня типа ИУВЦ на р = 4,0 Мн/м* по данным рязанского завода «Тепло- прибор». Присоединительные размеры фланцев на соответствующие Ри— по табл. 21.9
указатели уровня Жидкости Таблица 28.5 Указатель уровня (уровнемер) жидкости типа УБ (по данным рязанского завода «Теплоприбор») Условное обозначение указателя уровня для однородной неагрессивной невязкой среды с температурой ее в пределах от минус 40 до плюс 200° С, на ру = 4,0 Мн/ж2 с пределом измерения уровня 0—0,4 м: «Уровнемер УБ-П-ОНТ-33-0,4» Модификация 11-ОНТ-ЗЗ 11-ОНТ-ЗЗТ 11-ОТ-ЗЗ 11-ОТ-ЗЗТ 11-ОТ-ЗЗ 11-ОТ-ЗЗТ П-ОТ-44 11-ОТ-44Т 11-ОНТ-54 11-ОНТ-54Т П-ОТ-54 11-ОТ-54Т П-ОТ-54 11-ОТ-54Т 12-ОНТ-ЗЗ 12-ОНТ-ЗЗТ 12-ОТ-ЗЗ 12-ОТ-ЗЗТ 12-ОТ-ЗЗ 12-ОТ-ЗЗТ 12-ОНТ-34 12-ОНТ-34Т 12-ОТ-34 12-ОТ-34Т 12-ОТ-34 12-ОТ-34Т 13-ОНТ-34 13-ОНТ-34Т 13-ОТ-34 13-ОТ-34Т 13-ОТ-34 13-ОТ-34Т Материал деталей, соприкасающихся со средой Сталь углеродистая Сталь марки Х18НЭ Сталь марки 0Х17Н16МЗТ Сталь марки Х18Н9 Сталь углеродистая Сталь марки Х18Н9 Сталь марки 0Х17Н16МЗТ Сталь углеродистая Сталь марки Х18Н9 Сталь марки 0Х17Н16МЗТ Сталь углеродистая Сталь марки Х18Н9 Сталь марки 0Х17Н16МЗТ Сталь углеродистая Сталь марки Х18Н9 Условия эксплуатации От минус 40 до плюс 200° С От минус 200 до минус 40° С От плюс 100 до плюс 400° С От минус 40 до плюс 200° С Ру Мн/м* Среда 4,0 6,4 4,0 6,4 Сталь марки 0Х17Н16МЗТ Неагрессивная Агрессивная Неагрессивная Агрессивная Неагрессивная Агрессивная Неагрессивная Агрессивная Неагрессивная Агрессивная Примечания: 1. Указатель уровня предназначен для измерения уровня различных жидкостей плотностью от 500 до 1800 кг/л»' и температурой от минус 200 до плюс 400° С при атмосферном и избыточном давлении до 6,4 Мн/мг, а также при вакууме. 2 Указатели уровня выпускаются на диапазон уровня: УБ-U до 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,6 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0и10л«. УБ-12 до 0,4; 0,6 и 0,8 м; УБ-13 до 0,4; 0,6; 0,8 и 10 м. 3 Пневмоустройство питается осушенным и очищенным воздухом под избыточным давлением 0,14 Мн/м*. 4 Масса приборов: УБ-11-33 40тсг; УБ-11-44и УБ-11-54 48 кг; УБ-12-33 77 кг; УБ-12-34 100 «г; УБ-13 84 кг (при диапазоне уровня <0,6 м) и 93 кг (при диапазоне уровня >0,8 м). модификации уровнемера буквы обозначают характеристику среды: О — однородная, Н — неагрессивная, Т — невяэкая; цифры обозначают параметры среды (первая — температуру, вторая — давление): температура — 3 — от минус 40 до плюс 200° С, 4 — от минус 200 до минус 40° С, 5 — от плюс 100 до плюс 400° С; давление — 3 — до 4,0 Мн/м2, 4 — до 6,6 Мн/м1. 6. Габариты указателя уровня см. на рис. 28.7.
670 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ аппаратах. В табл. 28.5 приведены основные данные об этих указателях уровня, а в табл. 28.6 — размеры буйка в них в зависимости от плотности и высоты уровня жидкости в аппарате. Особым видом буйковых указателей уровня жидкости является регулятор уровня типа РУКЦ, позволяющий регулировать уровень в заданных пределах. Такие приборы устанавливаются сбоку аппарата на высоте, соответствующей регулируемому уровню. На рис. 28.8 показаньь габариты такого прибора, а в табл. 28.7 — основные данные о них. При проектировании аппаратов с косвенным и дистанционным наблюдением уровня жидкости в них следует применять преимущественно приведенные- выше (серийно изготовляемые) указатели уровня. 2от6 КТрув'/«^ питание и быходной сигнал Л +' ■_ d М ,.i Рис. 28.7. Габариты буйкового указателя уровня (уровнемера) типа УБ на р„ = 4,0 и 6,4 Мн/м1 по данным рязанского завода «Теплоприбор»: I — УБ-11 для нормальной температуры; //— УБ-11 для низких температур; III — УБ-11 для высоких температур; IV— УБ-12;. V — УБ-13 (при диапазоне измерения < 0,6 м Н = 900 мм и Н, = 1340 мм; при диапазоне измерения > 0,8 м И = 1300 мм и Я, = 1740 мм). Присоединительные фланцы А указателей уровня выполнены: УБ-11 D = 100 мм, р — 4,0 и 6.4 Мн/м* с уплотнительнои- поверхностью «выступ» (по особому заказу может быть «шип», а для р = 6,4 Мн/м1, кроме того — под металлическую прокладку овального сечения); УБ-12 D = 250 мм, р = 4,0 и 6,4 Мн/м2 с уплотнительнои поверхностью «выступ» (по особому заказу может быть «шип»); УБ-13 D„ = 50 мм, р = 6,4 Мн/м2 с уплотнительнои поверхностью «нпадина» (по особому заказу может быть «паз»). Уплотнительные поверхности и присоединительные размеры фланцев на соответствующие р по табл. 20.3 и 21.9. Цифровые- индексы указателей уровня означают: первая цифра (1) — пневматический сигнал выхода, а вторая — порядковый номер- модификации Таблица 28.& Размеры буйка в указателях уровня типа УБ (по данным рязанского завода «Теплоприбор») Плотность жидкости, кг/ж3 0,4 0,6 Длина буйка 1, ж 0,8 1,0 | 1,6 | 2,0 | 2,5 Количество звеньев в буйке 1 3,0 4,0 2 6,0 з 8,0 4 10 5 Диаметр буйка d, мм 500—850 700—1200 1050—1800 75 60 50 45 38 32 60 50 45 38 32 30 50 45 38 32 30 25 45 38 32 38 30 25 32 30 25 30 25 20 30 25 20 25 20 16 20 16 14 16 14 12 16 14 11 Примечания: 1. Длина буйка соответствует диапазону измеряемого уровня (см. табл. 28.5). 2. При заказе указателя уровня (см. обозначение его в табл. 28.5) необходимо дополнительно указать плотность жидкости. 3. Второе значение диаметра буйка d при I = 0,4 v 0,8 указано для прибора УБ-12, все остальные значения — для У Б-11 и УБ-13.
УКАЗАТЕЛИ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ 671 Таблица 28.7 Регулятор уровня жидкости типа РУКД (по данным завода «Леннефтекип») Условное обозначение регулятора уровня с пределом регулирования уровня до 400 мм на ру = 1,6 Мн1мг: «Регулятор уровня РУКЦ—шк—16—400» Типоразмеры 16—400 16—800 40—400 40—800 64—400 64—800 Пределы регулирования уровня, мм До 400 » 800 » 400 » 800 > 400 » 800 Плотность жидкости, кг/м' 700—1200 р„, Мн/м* 1.6 4,0 6,4 Примечания: 1. Регулятор уровня предназначен для регулирования уровня жидкости — маловязких нефтепродуктов — с содержанием сероводорода до 2%, плотностью 700—1200 кг/м* и температурой от минус 40 до плюс 200° С при избыточном давлении до 6,4 Мн/м'. 2. Пневмоустройство питается осушенным и очищенным воздухом под избыточным давлением 0,2— 1,0 Мн/м'. 3. Габариты регулятора уровня см. на рис. 28,8. К Труд'/," на бторичный' прибор К Труб f'/г" к дершй части аппарата *30 Рис. 28.8. Габариты буйкового регулятора уровня типа РУКЦ& на ру < 6,4 Мн/м* по данным завода «Леннефтекип». Высоты № и Hi зависят от пределов регулирования и соответственно! равны: для пределов регулирования 400 мм Н = 680 мм »„ Нг = 400 мм; для пределов регулирования 800 мм Н =»^ = 1080 мм и Я, = 800 мм
ГЛАВА 29 ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ Установка химических аппаратов на фундаменты или на специальные несущие конструкции осуществляется большей частью с помощью опор. Непосредственно на Таблица 29.1 Рекомендуемые значения допускаемой удельной нагрузки на опорной поверхности qg * Вид опорной поверхности Деревя Сосна, ель Дуб Береза, бук яный настил: вдоль волокон поперек волокон вдоль волокон поперек волокон вдоль волокон поперек волокон * При запасах пр и пд is 5 (для кирпича и ( рнстикн материалов опор книги: Справочник инжен И. А. Онуфриева и А. С. 1968. ** При марке раств( Чд- Мн/м2 <32 <4,5 s£42 s£5,8 sg35 s=5,0 эчности: >етона). ной по ера-стр Данил еЕ эра >50 Вид опорной поверхности Кирпичная кладка **: марка 200 » 100 Бетон: марка 300 » 200 > 100 Сталь, чугун пв ж 4 (для де{ Прочностные харг верхности принят! эителя. Т. I. Под ского. М., Стройи Чд- Мн/м* SS4.4 ==£3,0 ^23 s£l4 8 SS200 >ева) кте- Л ИЗ ред- здат. фундаменты устанавливаются лишь аппараты с плоским днищем, предназначенные главным образом для работы под наливом. Во всех случаях допускаемую удельную 29.1 ОПОРЫ ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ Конструкции опор На рис. 29.1 показаны основные типовые конструкции сварных стальных опор для установки вертикальных аппаратов. Опоры типов /—V размещаются снизу аппарата, жестко соединены с ним и предназначены для цилиндрических аппаратов. Опоры типов VI—IX размещаются с боков аппарата, также жестко соединены с ним и предназначены для цилиндрических и коробчатых аппаратов. Опоры типов /—///, VI и VII представляют собой цельные опорные конструкции, а типов IV, V, VIII и IX — отдельные опорные устройства (лапы, стойки), количество которых на аппарате должно быть не менее трех. В отдельных случаях небольшие аппараты можно устанавливать на двух лапах типов VIII и IX. В литых аппаратах опоры большей частью выполняются за одно целое с корпусом и днищем. Конструкция опор в этом случае можетх быть аналогичной опорам типов IV—IX. Выбор типа опоры зависит от ряда условий: места установки аппарата (в помещении или на открытой площадке, соотношения высоты к диаметру аппарата, массы его и т. д.) Опоры типов /—/// рекомендуется примен-ять при установке на открытой площадке колонных аппаратов, а также аппаратов, у которых отношение высоты опоры к диаметру аппарата —:>:5. При этом опору типа /// рекомендуется применять для аппаратов с D^IOOO мм. Опоры типов IV и V рекомендуется применять для любых вертикальных аппаратов с эллиптическими или сферическими днищами, устанавливаемых на основание (фундамент) внутри помещения, а также вне помещения для аппаратов, у которых -=-<_5. Опоры типов VI—IX применяются при подвеске аппаратов между перекрытиями или при установке их на специальные опорные конструкции. В табл. 29.2—29.9 приведены основные данные о нормализованных опорах для вертикальных аппаратов, кото- Не менее 1-2вирезо8 т-j f^ 5 и III высота опора -Н ЧООО-ЗШОт нагрузку qg на опорную поверхность рекомендуется принимать по табл. 29.1. Конструкции опор можно разбить на два основных вида: опоры для вертикальных аппаратов и опоры для горизонтальных аппаратов. Рис. 29.1. Основные типовые конструкции опор для вертикальных аппаратов (в опорах I—III размеры 30, 40, 90 и 100 являются минимальными и действительными только для болтов М24 и М27) рые и следует применять при конструировании на требуе* мую нагрузку. Расчетная нагрузка, воспринимаемая опорой аппарата, определяется по максимальной силе тяжести его в условиях эксплуатации или гидравлического испытания
Опоры (лапы) вертикальных цилиндрических аппаратов (типы / и 11 по ОН 26-01-69—68) Таблица 29.2 Установочный 5олт Условное обозначение опоры типа /, исполнения А на нагрузку 0,01 Мн (1 тс): «Опора ОВ—I—А—1000 ОН 26-01-69—68». То же с подкладным листом толщиной 8 мм: «Опора ОВ—I—А—1000—8 ОН 26-01-69—68». <?*-102, Мн (тс) Тип опоры Я Исполнение Масса, кг Подкладной лист «1 L, Нх 0,16 / // 50 0,4 1,0 / // / // 2,5 / // 4,0 6,3 10,0 / // / // 85 60 95 100 140 170 210 280 16,0 / 340 25,0 / 410 120 160 190 240 320 40 80 90 130 160 60 100 95 160 115 195 155 255 185 315 200 230 380 260 310 520 45 55 65 75 80 85 ПО 125 145 160 220 230 50 60 70 80 85 90 115 15 22 40 45 85 120 50 60 140 190 65 70 90 135 155 170 230 240 40 105 115 135 175 380 | 320 390 650 280 460 380 480 800 350 360 290 360 60 205 225 170 235 230 310 285 390 345 470 460 620 570 780 14 20 8 24 I 10 30 I 12 32 I 16 10 15 "20" 25 30 40 3) _50_ 65 40 20 60 80 680 940 50 24 75 100 15 25 40 30 50 10 40 25 80 12 30 105 40 65 40 140 12 50 80 50 160 60 10Q 60 210 80 130 80 280 18 30 100 180 120 220 100 360 120 435 24 М10 0,46 0,73 1,08 2,42 М16 2,55 4,29 М20 6,56 10,2 0,50 0,81 4; 6; 8; 10 75 1,15 2,57 2,65 4,56 6,84 10,7 35 42 М24 8,96 19,3 9,46 20,2 М30 21,9 33,5 М36 48,9 84,7 М42 М48 22,6 35,4 50,5 88.2 9Ь,4 156 6; 8 10; 12 10 12, 16 10; 12 16; 20 12; 16, 20; 24 173 278 16; 20; 24; 28 125 150 200 250 300 400 500 600 120 155 200 255 250 310 330 410 405 510 490 620 650 820 810 1020 970 1230 Примечания: 1. Имеются"два типа опор: тип / — для аппаратов без теплоизоляции; тип // — для аппаратов с теплоизоляцией 2. Опоры обоих типов могут изготовляться в двух исполнениях: А — штампованными, JS — сварными. 3. Материал опор — сталь углеродистая и коррозионностойкая. 4. Обечайки, к которым крепятся опоры, должны просчитываться на местную прочность и устойчивость. Подкладные листы под лапы на обечайках применяются в тех случаях, когда это требуется по расчету. 5. Количество опор (лап) выбирают исходя из допускаемой нагрузки на одну опору и по конструктивным соображениям, но не менее двух. * Допускаемая нагрузка на одну опору.
674 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Опоры (стойки) вертикальных цилиндрических аппаратов (тип III по ОН 26-01-69—68) Таблицы 29.3 * $ i» -$ Установочный болт Условное обозначение опоры исполнения А на* нагрузку 0,01 Мн (1 тс): «Опора ОВ III—А—100О ОН 26-01-69—68». / О*-10>, Мн (тс) 0,4 1,0 2,5 4,0 6,3 10,0 16,0 25,0 1 ( L Ll *•• Ь В в1 В2 Ь 90 120 150 170 200 270 360 500 100 140 170 200 230 310 400 550 П р и м е ч 1. Опоры м 2. MaTepnaj 3. Днища п 4. Прнвязо' * Допускав 80 100 130 150 180 240 340 470 85 115 140 180 210 250 340 490 75 100 105 150 165 200 250 380 120 160 200 240 280 360 480 680 22 40 60 а н и я: згут изготовляться в двух нспол i опор — сталь углеродистая и од опорами должны просчитыват гные размеры опор см. в табл. мая на груак« на о; щу оп эру. »1 60 70 90 ПО 135 175 205 225 нениях коррс ься на 29.4. Н мм 210 280 350 420 490 630 840 1200 : А — >зиони< местн А 10 14 20 24 30 32 40 50 штамп эстояк; /ю про s 6 8 10 12 14 18 24 34 ованнь 1Я. чность а 6 10 12 15 20 25 35 °1 60 80 105 125 150 180 250 350 аа 5 10 20 30 35 60 80 R 8 12 18 30 шв; Б — сварными, и устойчивость. d 19 24 35 42 *б М10 М16 М20 JV124 мзо М36 М42 М48 Исполнение А Б Масса, кг 2,56 6,15 11,8 20,5 36,1 68,5 — 2,60 6,38 12,2 22,1 37,4 71,0 166 461 , Таблица 29.4 Привязочные размеры опор (стоек) вертикальных цилиндрических аппаратах (по ОН 26-01-69—68) Продолжение табл. 29.4 °н 219 273 325 °е — °б 160 215 265 О, Об 1- °б De °б мм 650 700 800 570 620 720 1500 1600 1700 1360 1410 1510 2800 3000 3200 2610 2810 2960 °н 377 — — — — — бирают и по ко D„ об ов об О, об о. D6 мм 400 450 500 550 600 320 340 390 430 480 520 900 1000 1100 1200 1300 1400 820 920 1000 1100 1200 1260 1800 1900 2000 2200 2400 2600 1610 1710 1810 2010 2210 2410 3400 3600 3800 4000 4500 5000 3160 3360 3560 3760 4260 4760 >имечание. Количество опор (стоек) вы- исходя из допускаемой нагрузки на одну опору 1структивным соображениям, но не менее трех.
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 675 Опоры (лапы) для вертикальных цилиндрических стальных эмалированных аппаратов (по ОН 26-01-32—66) Таблица 29.5 Условное обозначение опоры на нагрузку 0,001 Мн (0,1 тс): «Опора (лапа) 0,1 ОН 26-01-32—66». GM0*, Мн (тс) 0,04 0,063 0,1 0,25 0,63 1,0 2,5 4,0 L в в. Ь Н Л s | a J d мм 80 100 115 135 150 170 60 75 90 105 120 180 220 40 55 60 75 90 140 180 15 20 25 30 40 45 90 95 120 155 220 250 340 380 6 8 12 3 4 6 16 | 8 24 12 10 20 30 15 19 24 28 Примечания: 1. Материал: опор—сталь марки Ст.З, накладок — тот же, что для обечайки аппарата. 2. Накладки привариваются к обечайке до эмалирования, а опора приваривается к накладкам после 3. Обечайка аппарата в месте крепления к ней опоры должна быть рассчитана на прочность. • Допускаем зя нагр узка на од iy опору. t — 78 92 88 100 Масса, кг 0,26 0,46 0,88 1,94 2,82 3,81 10,9 12,9 эмалирования. Опоры (стойки) для вертикальных цилиндрических стальных эмалированных аппаратов (по ОН 26-01-33—66) Таблица 29.6 , г -*- "7\ "V b | ч в J Л*4? ■ч »* л —»■ ■*— Ш Условное обозначение опоры на нагрузку 0,001 Мн (0,1 тс): «Опора- стойка 0,1 ОН 26-01-33—66». G*102, Мн (тс) 0,10 0,25 0,63 1,0 2,5 4,0 De" L В В1 400—500 600—700 800—900 1000—1200 1400—1600 1600—1800 Примечай ит 1. Материал: опо 2. Накладки прш * Допускаемая ** Внутренний д 100 115 135 200 240 60 70 100 120 160 180 132 155 230 260 330 400 я; р — сталь марки Ст.З, накладок - зариваются к днищу до эмалирова нагрузка н иаметр апп а одну опо арата. РУ- вг мм 125 150 230 265 325 400 - тот же, 41 ния, а опор b 30 50 ГО ДЛЯ ДНИ1Е а приварив.: »i 20 25 30 а аппар 1ется к i Н 215 238 356 390 455 550 ата. акладк s 6 10 16 ш после d 19 24 28 эмалир t — 90 105 90 115 ования. Масса, кг 2,12 2,66 9,66 12,0 31,2 41,9
876 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 29.7 Привязочные размеры опор (стоек) в вертикальных цилиндрических стальных эмалированных аппаратах (по ОН 26-01-33—66) Продолжение табл.29.8 D6 h s* De D6 h 400 500 600 700 800 900 340 430 520 620 720 820 145 135 145 130 220 210 6 8 10 1000 1200 1400 1600 1800 920 1100 1260 1410 1610 225 205 280 255 320 290 12 14 16 Примечание Количество опор (стоек) выбирают исходя из допускаемой нагрузки на одну опору и конструктивных соображений, но не менее трех. * Рекомендуемая толщина стенки днища аппарата при р = 0,6 Мн/мг При толщине меньше рекомендуемой или р, превышающем 0,6 Мн/м2, следует обосновать выбор толщины стенки днища из условия его прочности в месте крепления с опорой. Таблица 29. i Опоры (лапы) для вертикальных цилиндрических аппаратов из винипласта (тип 2 по ОН 26-01-29—66) £ R оо аппарат// Условное обозначение опоры на нагрузку 0,002 Мн (200 кгс): «Опора (лапа) 2-200 ОН 26-01-29—66» 4М ГУ О "—• *? а; Ь5 16 25 60 80 125 L В 80 90 100 ПО 120 55 65 80 90 100 В1 60 72 86 96 106 ь 25 30 45 я мм 120 140 150 170 210 d 13 17 s 7 10 а 10 12 Масса, кг 0,15 0,20 0,35 0,45 0,60 i200 '315 !500 Г600 L в в. ь Н мм 150 160 180 ПО 120 130 140 118 128 138 148 50 60 240 260 280 300 d s 17 12 19 1 14 а 15 Примечания: 1. Материал — винипласт марки ВН. 2. Опоры привариваются к обечайке аппарата. 3. Область применения по температуре от +40° С. * Допускаемая нагрузка на одну опору. Масса, кг 0,80 0,95 1,2 1,4 ) до Таблица 29.9 Опоры (лапц)7на стальном бандаже для вертикальных цилиндрических аппаратов из винипласта (тип 3 ОН 26-01-29—66) Условное обозначение опоры De = 500 мм: «Опора (лапа) 3-500 ОН-01-29—66» А-А oS bS Ю, 16 [0,24 0,40 0,64 1,0 1,6 2,4 4,0 н Ml h s Sl d 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 328 400 504 626 750 864 978 1088 1212 155 170 180 195 215 235 265 335 365 105 120 135 155 185 205 235 265 50 8 60 10 80 12 100 14 16 12 24 M12 M16 Масса, кг 7,12 9,04 11,0 15,8 18,4 33,4 40,2 60, в 67.1 Примечания: 1. Материал: деталь / (опорный пояс) — винипласт, узлы 2 (бандаж в сборе) и 3 (лапы, 4 шт.) — сталь марок Ст.2 илн Ст.З. 2. Лапы по ОН 26-01-69 — 68 тип / (см. табл. 29.2): для G- Юг «; 0,64 Мн — грузоподъемностью 0,0016 Мн каждая; для G- I02 = 1,0-Н,в Мн — 0,004 Мн каждая; для G- 102 > 2,4 Мн — 0,01 Мн каждая. 3. Опорный пояс / приклеивается к обечайке пер- хлорвиниловым клеем по ВТУ № М 164—52. Стык пояса сваривается при сборке аппарата. 4. Область применения по температуре от 0 до +40° С. * Допускаемая нагрузка на всю опору (четыре лапы).
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 677 (при заполнении аппарата водой) с учетом возможных дополнительных внешних нагрузок от силы тяжести трубопроводов, арматуры и т. д. При определении расчетной нагрузки на опоры аппаратов, устанавливаемых на открытых площадках, кроме указанного должны быть учтены ветровые и возможные сейсмические нагрузки. Расчет опор Расчет опор типов /—///, предназначенных для цилиндрических колонных аппаратов, устанавливаемых на открытых площадках, производят исходя из ветровой и сейсмической нагрузок (см. пп. 29.3 и 29.4). Из числа других типов опор для вертикальных аппаратов наиболее характерными являются типы VII—IX (см. рис. 29.1). В таких опорах расчетом определяются: размеры ребер, сварные или паяные швы и местные напряжения в цилиндрических стенках аппарата в местах присоединения к ним опор. 1,0 0,8 0,6 0,2 """"--. '"""-s, : Ss ^•s. х^ i V4 J i ~v"~- 1 --■-,(Л X Ы- -t-j- 7s 20 25 Гис. 29.2. График для определения коэффициента k в формуле (29.1) Отношение вылета к высоте ребра —г- рекомендуется принимать равным 0,5. Расчетная толщина ребра s' в м (см) определяется по формуле [58 ] 2.24G (29.1) I ~ kZdudl' где G — нагрузка на одну опору (лапу) в Мн (кгс); k — коэффициент, зависящий от соотношения г — количество ребер в опоре (лапе) принимается из конструктивных соображений; / — вылет опоры в м (см) принимается из конструктивных соображений. Значение коэффициента k в формуле (29.1) рекомендуется предварительно принять k = 0,6. Если при этом s' получится не менее-т^-, то расчетная величина s' является окончательной. В противном случае значение коэффициента k необходимо уменьшить с пересчетом толщины s' и последующей проверкой — по графику на рис. 29.2, Расчетная толщина ребра s' округляется до ближайшего большего размера s по сортаменту. Толщина опорной части принимается не менее s. В случае приварки опоры (лапы) к корпусу аппарата прочность сварных швов должна отвечать условию G^OJLuthuflcd, (29.2) гае Лщ—катет сварного углового шва в м (см); Ьш — общая длина сварных швов в м (см). В местах присоединения опор к цилиндрической стенке аппарата в последней возникают местные напряжения (сверху — сжимающие, снизу — растягивающие), величина которых, особенно в тонких стенках, может достигав значительной величины. Определение этих напряжений при отношении длины цилиндрического корпуса к его диаметру >2 производится следующим образом'[15]. Если присоединяемая к цилиндрическому корпусу лапа (см. рис. 29.1, тип VIII) имеет форму квадрата, т. е. Мм . Mu/(0,5p2D) 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 ■=-*. V* \ ' ^ $> «%N 4^ р ■ - ^$1 0,05 0,10 0,15 0,20 Рг Ц Рис. 29 3. Графики для определения отнесенного к единице длины меридионального момента М , действующего на стенку цилиндрического корпуса аппарата в месте присоединения к нему лапы квадратной формы В = Н, то отнесенные к единице длины максимальный меридиональный момент Мм и максимальный кольцевой момент Мк, действующие на стенку корпуса сверху и снизу лапы, определяются по графикам на рис. 29.3 и 29.4. Момент Мм определяется в зависимости от пара- Н Мм D а момент Мк метров Р2 = D' Ma/(0,5f>2D) Мк — в зависимости от параметров р\ = Ми 2(s-Ск)' В D ' AW(0,5p4D) Muj(0,5pfD) 0,08 Рис. 29.4. Графики для определения отнесенного к единице длины кольцевого момента Мк, действующего на стенку цилиндрического корпуса в месте присоединения к нему лапы квадратной формы D г, где Ми — приложенный к лапе изгибающий 2(s-CK) момент, равный нагрузке на лапу G, умноженной на плечо I приложения этой нагрузки, в Мн-м (кгс-см); D — диаметр (внутренний или наружный) корпуса аппарата в м (см); s — толщина стенки корпуса в м (см); Ск—прибавка на коррозию в м (см). Отнесенные к единице длины меридиональная Рм и кольцевая Рк силы, действующие, на стенку корпуса
678 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ D AW(0,25pV)2) Muj(0,25j3sD2) ■Ю 2(s-CK) /1 / / i '4d \ D 2(s-C«) =зоо\ 1 100 -27Г- 50 TK "j- 15 ' (при квадратной форме лапы), определяются по графикам о Н на рис. 29.5 и 29.6 в зависимости от параметров р,, = -=- , при определении Рм — и от параметров Рх = -Ё. Рк ~ D ' Muj(0,25pxD*) И 21^)-ПРИ°Пре- делении Рк Если форма лапы не квадратная, а прямоугольная, то определение моментов Мм и Мк производится по тем же графикам (рис. 29 3 и 29.4), но для параметра Р, величина которого определяется по формуле з $ = КУЫ&, (29.3) где К — коэффициент, В зависящий от -тг и л W=cj и опреде- ляемый по графикам на рис. 29.7 *. Силы Рм и Рк при прямоугольной форме лапы определяются по тем же графикам, что и при квадратной (рис. 29.5 и 29.6), но для параметра Р, величина которого определяется по формуле 3 Р = VUI > (29.4) в кольцевом направлении Рк , Шк 0,05 0,10 0,15 0,20 /3, П Рис. 29 5 Графики для определения отнесенной к единице длины меридиональной силы Рм, действующей на стенку цилиндрического корпуса в месте присоединения к нему лапы квадратной формы Mu/(p,25J3tD2) 32 28 24 20 16 12 1 / / ; ^_- и -злл ^2(S-CK) joo *v. 50 V \ к V s " В Т^ 21 к ^ •s-Ы " -т 1 п ■--. в где значения величин те же, что и в (29.3). За расчетные значения сил Рм и Рк в этом случае принимаются значения, полученные по графикам на рис. 29.5 и 29.6, но с коэффициентом .К, определяемым по графикам на рис. 29.8 *. Суммарные напряжения сжатия а с в Мн/м2 . (кгс/см2) в корпусе аппарата в месте присоединения лапы (сверху) определяются по формулам: в меридиональном направлении 0,05 0,10 0,15 0,20 fifjj Рис. 29 6. Графики для определения отнесенной к единице длины кольцевой силы Рк, действующей! на стенку цилиндрического корпуса в месте присоединения к нему лапы квадратной формы ас = Шм s - Ск ^ (s - Ск)* ^всд\ (29 5) ас = s-CK ' (s-C«)»' \Осд> (29.6) где s — толщина стенки цилиндрического корпуса в м (см) — для лап без подкладки, суммарная толщина стенки цилиндрического корпуса и подкладки — для лап с подкладкой. Км, К к 1. 1,6 1,1 1,2 1,0 0,8 0,6 -2" _ ч =4. . """-■ v-. ^ ^ 02$ „, "■"■ В/Н-0,25 — — — • -- "Т — —._ 0,25j [ ^ в/н-ч" .0,5 L. ^ 2' — — £5 --■ 50 100 150 200 250 300 В 2(s-Ck) Рис. 29 7. Графики для определения коэффициента К в формуле (29 3), ■ — Км; — — Кк Пример 29 1 Определить основные размеры опоры (лапы) типа VIII (см. рис. 29 1) для вертикального цилиндрического аппарата, подвешенного на четырех лапах, по следующим данным нагрузка, воспринимаемая одной лапой, G = 0,1 Мн; материал корпуса аппарата и лап — сталь (ст„а ~ ®сд = 120 Мн/м2); число ребер в лапе г = 2; вылет опоры / = 0,25 м, лапы опираются на дере- 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 —ы< N ^> •<& ■<^~ S s *< "-^ "** <L •-< "■*% 025 CS i -- н4 jt. — §& -0,5 Г 0,25 0,5 4 \Щ — 25 — -_. * Построены по данным табл. IV.8 в 115]. 0,2 50 100 150 200 250 300 П Рис. 29.8. Графики для определения коэффициента К при определении расчетных сил Рм и Рк.' ДеиствУЮ1Чих на стенку цилиндрического корпуса при прямоугольной форме лап: Ки; — — --- — Кк
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ1АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 679 вянные подкладки (qg= 2 Мн/м2); толщина стенки цилиндрического корпуса аппарата s = 20 мм (Ск = 2 мм), диаметр корпуса £>„ = 2 м. Принимаем отношение вылета лапы к высоте ребра —г- = 0,5. Тогда Л 0,5 : 0,25 "0J = 0,5 м. Расчетную толщину ребра лапы при k = 0,6 определяем по формуле (29.1): 2.24G 2,24-0,1 kzoudl 0,6-2-120-0,25 = 6,2-10"s л = 6,2 мм. Отношение -^ = ^- = 0,0192 > s' = 0,0062, по- этому уменьшаем значение k до 0,275, при котором по графику на рис. 29.2 = 22. Пересчитываем s': s' = 0,0062 -дЦ- = 0,0135 м > -^ = о,0114 м. Принимаем с учетом прибавки на коррозию толщину ребра «=16 мм. Выбираем длину опорной плиты лапы 1г = = 0,23 м, а толщину ее s = 16 мм. Расчетная ширина опорной плиты лапы Ь' = ■ 0,1 : 0,218 М. Itfd 0,23-2 Принимаем Ъ = 0,22 м. Ребра привариваются к корпусу сплошным круговым швом с катетом hm = 8 мм. Общая длина сварного шва L,u = 4 (h + s) = 4 (0,5 + 0,016) = 2,06 м. Прочность сварного шва при тсд = 80 Мн/м2 проверяем по формуле (29.2): G = 0,Ш« < OJLuihwTcd = = 0,7-2,06-0,008-80= 0,925 Мн (92 500 кгс), т. е. прочность обеспечена. Полагая Ь = В и А = Я, определим максимальные напряжения сжатия в корпусе аппарата в месте присоединения к нему лап. Предварительно находим значения параметров: fr- В D 0,22 Я 0,5 —g— =0,11. P» = -d" = -2-1 = 0,25; __D 2____556- В - °'22 2 (s — С«) ~ 2 (0,02 — 0,002) ' ' Я 0,5 :0,44. Момент от реакции опоры, действующий на лапу при расчетном плече /' = 0,15 м, Ми= Gl'= 0,1-0,15 = = 0,015 Мн-м (150 000 кгс-см). По графикам на рис. 29.7 определяем значение коэф- D Г) фициентов К: для -тт- = 0,44 и -^ ^-. = 55,6 Км « п z[s — isK) & 1,04 и Кк « 1,08. Параметр Р для нахождения моментов, действующих на корпус, определяем по формуле (29.3): для определения меридиональных моментов з ___ з Р &Км Vfo$ = 1,04 1/0,11-0,252 =0,1975; для определения кольцевых моментов з з $ = Кк УРхРг = Ь08 y^0,ll-0,252 =0,205. По графику на рис. 29.3 при Р2 = 0,1975 и Мм D = 55,6 определяем параметр Мм Al„/(0,5p2D) 0,03MU 0,03 0,015 2(s—О 0,03, откуда 0,5p2D 0,5-0,1975-2 «s 0,00228 Мн-м/м (228 кгс-см/см). D По графику на рис. 29.4 при Pi = 0,205 и 57 ^-г = *(s — Ск/ = 55,6 определяем параметр ка . « 0,04, откуда Af« = AW(0.5p!D) 0,04М„ 0,04-0,015 0,5p!D 0,5-0,205-2 = 0,001464 Мн- м/м (146,4 кгс-см/см). Параметр р для нахождения сил, действующих на корпус, определяем по формуле (29.4): з з Р = V^PiPl = V0,ll-0,252 = 0,19. По графику на рис. 29.8 определяем значение коэф- R Г) фициентов К: для -тт= 0,44 и ^ т^т = 55,6 Км я* п z (s — ск) *=* 0,7 и Як «; 0,97. Для Р = 0,19 и ^-т——т^т= 55,6 находим- по гра- р фику на рис. 29.5 ,/покап2ч * 2-2^ п0 графику на рис- ^миФт будут равны: 2,2М« Рм = К. Af„/(0,25pD2) я* 5,5, откуда значения Рм и Як 2,2-0,015 = 0,7- 0,25pDa ' 0,25-0,19-22 = 0,1215 Мн/м (121,5 кгс/см); ■К, 5,5М„ :0,97 5,5-0,015 * 0,25р2?2 """ 0.25-0.19-23 = 0,42 Мн/м (420 кгс/см). Суммарные напряжения сжатия в корпусе аппарата при толщине стенки s — Ск — 0,018 м в месте присоединения лапы (сверху) определяем: в меридиональном направлении по формуле (29.5) Рм Шм 0,1215 6-0,00228 а°~ s — CK+ (s — Ск)2 ~ 0,018 + 0,018е ~ = 6,75 + 42,2 = 48,95 Мн/м2 (489,5 кгс/см*); в кольцевом направлении по формуле (29.6) Рк , Шк 0,42 60,001464 Ос s—Ск ' (s —Ск)а 0,018 ' 0,018s = 23,3 + 27,1 = 50,4 Мя/л2 (504 кгс/см3).
€80 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Как видно, оба напряжения меньше допускаемого, и, следовательно, лапа может быть применена без накладки — ребра привариваются непосредственно к корпусу. 29.2 ОПОРЫ ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ АППАРАТОВ Конструкции опор На рис. 29.9 показаны основные типовые конструкции сварных стальных опор для горизонтальных цилиндрических аппаратов. Опоры типа I и II размещаются снизу аппарата и могут быть отъемными (левая сторона) или жестко /Болты _ ' ' Ь=0,&д6П/> Lr^ + W -за: _]_! т—г Б Отъемная опора Неотъемная опора -€Ш 43 ЛодШты болты М24 ^ Н=0,5Пн*-100мм \ HfH-(0,25BH+28+2s)MM Ъ~0,2Дд мм, но не менее- ^Т 160 мм Неотъемная опора А-А Ж -£- ЛоВЬолты, М24 еш 1-0.75L Н-0,5Пн+ЮОмм HrH-W.25IIH*28*2s)MM Ь~0.2Вв мм, но не ме> ее 160 мм Рис. 29.9. Основные типовые конструкции опор для горизонтальных аппаратов соединенными с аппаратом (правая сторона). Опоры типов /// и IV размещаются с боков аппарата и жестко соединены с последним. Количество опор типа /, // и парных опор типов /// и IV на аппарате обычно составляет две-три. Таблица 29.10 Опоры горизонтальных аппаратов типа ОГ с наружным диаметром от 159 до 299 ММ (по МН 5130—63) Условное обозначение опоры для аппарата с DH = = 159 мм на нагрузку 0,016 Мн (1,6 тс): «Опора ОГ—159—1,6 МН 5130—63». -•I • г в? 1,6 2,0 2,5 3,2 °н L В Н "i ft R мм 159 .219 273 299 125 167 206 225 150 200 120 140 180 190 55 64 84 88 75 100 80 ПО 137 150 Примечание. Материал — сталь ВСт.З или ВСт.Зкп. * Допускаемая н агруэка на одну опору s 8 10 М асса, кг 5,18 6,42 12.6 13,5 марок М№ Таблица 29.11 Опоры горизонтальных аппаратов типа ОГ с* наружным диаметром от 325 до 720 мм (по МН 5131—63) Условное обозначение опоры для аппарата с DH = 325 мм на нагрузку 0,07 Мн (7 тс): «Опора ОГ— 325—7 МН 5131—63» d и 7 9 11 15 20 31 В DH 325 351 377 426 480 530 630 720 Г Ст.З • L / В * Н "l А мм 450 500 570 640 230 240 250 290 340 410 р и м е ч или ВСт.З Допускав 180 220 140 180 250 1 210 210 220 240 250 300 320 ПО 124 120 130 160 125 135 145 175 а и и е. Материал — стал {П. чая и агруз ка не * ОДН] г опо А 330 380 450 520 ь ма R 163 176 189 213 240 265 315 360 рок Масса, кг 14,8 14,7 15,2 15.6 16,0 22,6 25,1 31,9
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 681 Таблица 29.12 Опоры горизонтальных аппаратов типа ОГ с внутренним диаметром от 800 до 4000 мм (по МН 5132—63) ^ W ЛА Ю + + , * <tom8 Ф28 Лпя aSifsao Для 38 > 2000 Условное обозначение опоры для аппарата с Ds = 2000 мм на нагрузку 0,3 Мн (30 тс): «Опора ОГ—II—2000—30 МН 5132—63». Тип / // III в*лог. Мн (тс) 17 16 14 12 13 12 15 13 30 90 85 Примечай 1. Материал — 2. Между корп хладной лист (по МН швом по периметру. 3. Опоры типа * Допускаемая De L 1 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 750 850 950 1050 1140 1220 1240 1460 1650 1840 2000 2150 2320 2500 2650 2880 3040 3200 3880 3560 705 805 905 1000 1090 1170 1190 1410 1600 1790 1950 2100 2270 2450 2600 2830 2990 3150 3330 3510 и я: сталь марок ВСт.З или ВСт. усом аппарата и опорой с цел 5133—63) толщиной от 4 до 16 / имеют одно ребро, типа // - нагрузка на одну оп ору. | в мм — 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1000 1100 — 2100 2200 2300 200 250 350 400 500 Зкп. ью предохранения кор мм (с интервалом в 4 мл - три ребра, типа III - н А Аг 440 480 515 550 580 600 560 660 725 785 840 855 920 980 1000 1100 ИЗО 1185 1240 1295 500 650 800 950 1100 1500 1800 2200 2390 2800 90 140 200 туса от смятия в места; <), который приваривае - пять ребер. А2 55 75 100 150 с опор у гея к ап Я s 422 474 524 576 626 678 730 824 926 1030 1120 1230 1320 1420 1528 1630 1732 1828 1928 2028 16 22 Масса, кг 67,9 76,2 84,5 92,6 119 126 195 220 291 316 335 438 470 494 542 572 704 745 784 станавлйвается под- парату прерывистым
682 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И-ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Опоры типов /// и IV рекомендуется применять для аппаратов, имеющих отношение толщины стенки к диаметру Ск > 0,02, причем при D : 0,04 — без D 'подкладок. При применении отъемных опор на одной из концевых опор аппарат закрепляется неподвижно, а на других должно быть обеспечено относительное перемещение аппарата вдоль оси при возможных температурных удлинениях «го. Для этой цели в лапках на корпусе аппарата, с помощью которых аппарат крепится болтами к опоре, предусматриваются овальные отверстия (рис. 29.9, типы / и //). Все опоры в этих случаях жестко соединяются с фундаментом. При неотъемных опорах одна из опор жестко соединяется с фундаментом, остальные же должны иметь свободное перемещение относительно фундамента, что достигается установкой под опоры стальных плит, допускающих скольжение по ним опор. Для уменьшения трения между плитой и опорой устанавливаются цилиндрические катки, количество которых под каждой опорой может быть один, два и более в зависимости от нагрузки, воспринимаемой опорой. В тех случаях, когда исключается изменение длины аппарата от температурных удлинений, допускается подвижные опоры на аппарате не предусматривать. В местах опор на корпус аппарата действуют сосредоточенные нагрузки (реакция опор), благодаря которым в аппаратах с —=—£^0,04 имеется опасность местной потери устойчивости корпуса. Поэтому опор в аппарате должно быть выбрано столько, сколько требуется для обеспечения достаточной прочности и устойчивости корпуса. В табл. 29.10—29.13 приведены основные данные о нормализованных опорах для горизонтальных аппаратов. Расчет опор При установке горизонтального цилиндрического аппарата на опоры расчетом проверяется прочность и устойчивость корпуса аппарата при действии силы тяжести самого аппарата и его содержимого с учетом возможных дополнительных внешних нагрузок. Таблица 29.13 Опоры для горизонтальных цилиндрических аппаратов из винипласта (тип / по ОН 26-01-29—66) Условное обозначение опоры с Dt = 500 мм: «Опора 1—500 ОН 26-01-29—66» сэ< 4,0 6,3 8,0 10,0 12,0 16,0 17,0 19,0 D* L ч 1 в Bi 250 300 400 500 600 700 800 1000 260 480 660 650 680 850 950 1240 Примечай 1. Материал в< 2. Область пр • Доп) гскаема: 240 288 380 470 568 664 760 940 200 248 340 430 524 620 710 890 60 80 100 120 140 160 200 240 288 382 472 568 664 760 940 и я: •ех деталей олоры — сталь марс вменения по температуре от 0 1 нагрузка на всю опору. 6 38 50 60 70 80 90 100 ж Ст. 2 к До +4( Н мм 190 214 260 296 342 370 396 448 ли Ст.З )°С. А 120 130 140 160 180 прокла А 160 360 500 480 600 700 900 дки — А1 120 168 240 330 408 504 560 700 резина I s 10 12 (Ш-М Г h 6 9 ОСТ 733 s2 d 6 8 10 22 30 Масса, КЗ 7,0 11,0 20,0 30,0 42,0 60,0 92,0 136 8-66.
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 683 Расчет корпуса аппарата на изгиб от всех указанных «агрузок производится как неразрезной балки кольцевого сечения постоянной жесткости, лежащей на соответствующем количестве опор. Наиболее частыми в практике химического аппаратостроения являются случаи установки горизонтальных цилиндрических аппаратов на двух и трех опорах. На рис. 29.10 показаны расчетные схемы для таких аппаратов. Для аппарата на двух опорах по схеме /: реакции опор в Мн Lnp . . (кгс) 5_ Т ~И 11 i iM' i: hi м 111111 ■■ i r^-n .T lt-t,Winft :гг~т zUiL °A =^=0,5G; (29.7) изгибаю- в Mh-m hJ5 ijJii mill ill in ггттт TTZI t,-A»tti». в Рис. 29.16. Расчетные схемы «агрузок от действия сил тяжести »для горизонтальных аппаратов расчетный щий момент (кгс • см) Af„ = 0,0215GL„p. (29.8) Для аппарата на трех опорах по схеме //: реакции опор в Мн (кгс) Pa=Pb=0,323G; (29.9) РБ= 0.354G; (29.10) расчетный изгибающий момент на всех опорах Ми = 0,0105GL„„. (29.11) В формулах (29.7)—(29.11) значения величин: G — общая сила тяжести аппарата с содержащейся в нем средой и вертикальные внешние нагрузки (с учетом их знака) в Мн (кгс); Lnp — приведенная длина аппарата в м (см). Приведенная длина аппарата (при наличии двух одинаковых днищ) ^пр ' 2Lg, (29.12) где LK — длина цилиндрической части корпуса в м (см); Ld — длина днища, приведенная к цилиндрической части корпуса, в м (см). Приведенная длина днища (при заполненном средой .аппарате) определяется по формуле La=- Gd + Vdgpc Q,nbg[p{Dl-D%+9cD\ (29.13) где g — ускорение силы тяжести в Mlcet? (см/сек2); Gg — сила тяжести днища в Мн (кгс); Vg — емкость днища в м3 (см3); DK и De — соответственно наружный и внутренний диаметры цилиндрической обечайки корпуса в м (см); р и рс — соответственно плотность материала кор- , „ кгс-сек% пуса и среды в аппарате в кг/м3 j—. Напряжение на изгиб в корпусе от силы тяжести определяется по формуле (15.53), где момент сопротивления поперечного сечения корпуса W в м3 (см3) при s — Ск<1 <С 0,10, равен W&0,8D2e(s— CK) (29.14) Величина эквивалентного напряжения в корпусе при внутреннем давлении в аппарате должна отвечать условно (15.54). В случае наличия в аппарате наружного давления толщина стенки корпуса должна быть проверена на устойчивость по формуле (15.51). Напряжение на изгиб в стенке корпуса от действия реакции опоры аи в Мн/м2 (кгс/см2) необходимо проверить по формуле °MPD" -%аид, (29.15) ои- W где Р — реакция опоры в Мн (кгс); W — момент сопротивления расчетного поперечного сечения элемента стенки аппарата над опорой относительно оси х, проходящей через центр тяжести этого сечения параллельно оси аппарата, в м3 (см3). Момент сопротивления указанного сечения (рис. 29.11, а) определяется по формуле lb + s(s-cK)](s-cKr> (2916) W-- где 6 — ширина опоры в м (см). пу , b+8(s-U ft__ b+8(s-CJ W: Рис. 29.11. Расчетные сечения стенки горизонтального цилиндрического корпуса в мест& опоры при расчете его на прочность и устойчивость от действия реакции опоры: а — сечение неукрепленной стенки; б — сечение стенки, укрепленной накладкой Если условие (29.15) не выполнено, то в месте опоры на корпусе необходимо предусмотреть накладку. Момент сопротивления сечения, состоящего из элемента стенки и накладки, относительно оси х, проходящей через центр тяжести чтого сечения параллельно оси аппарата, должен быть °'02PD" . (29.17) Толщину накладки sH рекомендуется принимать: sH— s, если 4аиа^: ои> аЦ(Э и sH> s, если а„> Ааид, где ои — по формуле (29.15). Величину s« определяют подбором исходя из соблюдения условия (29.17). Расчетный момент сопротивления сложного составного сечения корпуса, усиленного накладкой, W в м3 или см3 (см. рис. 29.11, б) определяется по формуле т,._ +?'Лу-°.КУ У (29.18) где Fe — расчетная площадь поперечного сечения элемента в м2 (см2); Fн — расчетная площадь поперечного сечения накладки в м2 (см2); Jc — момент инерции площади Fc относительно оси, проходящей через центр тяжести ее параллельно оси аппарата, в м* (см4); Jн — то же для площади FH в м* (см*); у — расстояние от нижней поверхности накладки до оси, проходящей через центр тяжести площади <FC+ F'H параллельно оси аппарата, в м (см).
684 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ В формуле (29.18) величины имеют следующие значения: F'c=[b + 8(s-CK)](s-CK); (29.19) K(*-cKf Jc = Jh = 12 FA 12 У = F'e[sH+0,5(s-CK)}+0,5F'HsH K + F'h (29.21) (29.22) (29.23) Накладки толщиной sK> 1,6s применять не рекомендуется. Поэтому, если указанная толщина накладки не удовлетворяет условию (29.17), в местах опор следует предусмотреть кольца жесткости, которые можно расположить как снаружи, так и внутри корпуса, в зависимости от конструктивных возможностей. Поперечное сечение колец жесткости см. на рис. 15.5. Расчетный момент инерции J' в м* (см*) поперечного сечения, состоящего из площади сечения кольца жесткости и площади сечения элемента стенки корпуса, определяют исходя из условия устойчивости корпуса в месте опоры (при запасе на устойчивость пу = 2,6): ->2 J'Sz- 0,108Р£* E'sm ~y (29.24) где а — угол обхвата опорой корпуса, град; Ei — модуль упругости корпуса при рабочей температуре в Мн/м* (кгс/см?). Угол а обычно принимается равным 120°. При определении J' площадь расчетного поперечного сечения элемента стенки определяется по формуле (29.19). При применении опор-лап типов /// и IV (рис. 29.9) отношение вылета их к высоте ребра рекомендуется принимать -г- = 0,5. Определение толщины ребра производится по формуле (29.1). Пример 29.2/Проверить прочность и устойчивость корпуса цилиндрического аппарата с эллиптическими днищами, лежащего на трех опорах (рис. 29.10, схема //), от действия силы тяжести по следующим данным. Корпус аппарата: DH = 2,02 м; De = 2,0 м; s—Ск — = 8 мм; Ск= 2 мм; LK= 10,9 м. Днище: De= 2,0 м; h = 0,55 м; Gd= 0,003b Мн (360 кгс); Va= 1,17 м3. Материал корпуса и днища — сталь (Е{ = 2,05» 105 Мн1мг', а'т= 240 Мн/м2; аид= 146 Мн/м9; р= 7,85-108 кг/ж8). Среда: р= 1,0 Мн/м2; ре = ЫО3 кг/м3. Сила тяжести заполненного средой аппарата G = 0,35 Мн (35 000 кгс). Расчет производим для средней опоры, имеющей наибольшую нагрузку. Реакцию опоры определяем по формуле (29.10): Рб = 0.354G = 0,354-0,35 = 0,124 Мн (12 400 кгс). Приведенную длину днища определяем по формуле (29.13): . : Gd+ VdgPc 0,785g[p(D2-^) + p£Z>2e] 0,0036 + 1,17-9,81 -103 0,785-9,81 [7,85-103 (2.022 — 2,0a) + 103-2,0a] =0,42 м. Приведенную длину аппарата определяем по формуле (29.12): Up= LK Ь 2La= 10,9+ 2-0,42= 11,74 м. Расстояние между опорами при 1г = 0,145!„в (см, рис. 29.10): /=0,5 (L„p —2/х)= 0,5(11,74 — 2-0,145-11,74) = = 4,16 м. Расчетный изгибающий момент от силы тяжести определяем по формуле (29.11): Ми = 0,0105GZ,„P = 0,0105-0,35-11,74 = = 0,0432 Мн-м (432 000 кгс-см). Напряжение на изгиб в корпусе от силы тяжести определяем по формулам (15.53) и (29.14): Ои = Ми 0,0432 Ми = W 0,8D2e(s — CK) 0,8-2,02-0,008 = 1,69 Мн/м* (16,9 кгс/см2), т. е. напряжения ничтожно малы. Поэтому на устойчивость корпус не проверяем. Выбираем ширину опоры по рис. 29.9 тип /: 6 = 0,2£>в = 0,2-2,0 = 0,4 м. Момент сопротивления расчетного сечения стенки корпуса над опорой определяем по формуле (29.16): [b+8(s-CK)](s-CK)2_ W = [0,4+ 8-0,008] 0,008^ = 4,95-10-«л». Напряжение на изгиб в стенке аппарата от действия реакции опоры определяем по формуле (29.15): 0,02P£D„ 0,02-0,124-2,02 1Л1Л .. , , ои = m = —т-кг-n^i— = 1010 Мн/м2, W 4,95- Ю-" т. е. аи > оид = 146 Мн/м2, следовательно, требуется усилить стенку над опорой накладкой. Требуемый момент сопротивления усиленного сечения элемента стенки определяем по формуле (29.17): W = 0,02РбРн = 0,02-0,124-2,02 = 34 3.10'» ж» Оид 146 Поскольку 4а„з = 4-146 = 584 Мн/м*< аи = = 1010 МмЛи2, принимаем толщину наКладки s„ = 1,6s = = 1,6-10= 16 мм. Расчетную площадь поперечного сечения стенки корпуса определяем но формуле (29.19): F;=[& + 8(s-CK)](s-CK) = = (0,4 + 8-0,008) 0,008 = 37-10"4 м*. Расчетную площадь поперечного сечения накладки определяем по формуле (29.20): ^ = (*+4s«K = = (0,4 + 4-0,016) 0,016 = 74- Ю-4 л2. Момент инерции площади Fc определяем по формуле (29.21): p'Js—rf 37-10"4-0,0082 o л jc = еК\п к) = ^ = 1,97-10-« м* 12 12
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 695 Момент инерции площади FH определяем по формуле (29.22): F'sl 74-I0~*.0,OI62 i« = - 12 12 •=15,8-10-» л*. Расстояние от нижней поверхности накладки до центра тяжести площади Fc + FH определяем по формуле (29.23): У F'e[sH+Q,5(s-CK)]+0,5F'HsH _ F 4- F _ 37-10'* (0,016+0,5-0,008) + 0,574-lQ-*-0,016 _ ~~ (37 + 74) 10~* ~ = 0,012 м. Расчетный момент сопротивления усиленного накладкой сечения корпуса определяем по формуле (29.18): 'с + <Гн+К[*н+0,Н*-Ск)-у]2 + + F'H(y -0,5s J2 W'= l,97-10-a +15,8-10"8+37-10-*X X (0,016+0,5-0,008—0,012)2 + _ + 74- IP'* (0,012 — 0,5-0,016)a — 0,012 :44,410-«ж3, .. btSjs-CJ т. e. W > 34,3'10-вж3—значения, определенного выше по формуле (29.15), т. е. прочность обеспечена. Пример 29.3. Определить для примера 29.2 размеры кольца жесткости, установленного внутри корпуса в местах опор взамен накладок. Конструкция кольца жесткости — по рис. 29.12. Угол обхвата корпуса опорой а = 120°. Расчетный момент инерции составного поперечного сечения определяем по формуле (29.24): Рис. 29.12. К примеру 29.3 J' = 0,108PSD2 0,108.0,124-2,02' £* sin -f- 2,05- 10й sin 60° - = 30,8-10-в.м*. Выбираем для кольца равнобокие угольники 45Х Х45Х5 по ГОСТу 8509—57: JK = 2-8,03- Ю-8 = 16,06- Ю-8 Л4. FK = 2.4,29-10-*= 8,58-10"* ж2. Из примера 29.2 имеем: Jc= 1,97-10"8 м* и р'е = = 37-10"* м2. Расстояние у определяем из соотношения <см. рис. 29.12) F'c[y-(s-CK)0,5]=FK(yi-y), или 0,5F'c(S-Ck)+Fk!/i У\ F +F ' s+ 13= 10+ 13= 23 мм, тогда _ 0.5-37-10-«-0,008+8,58-10-*-0,023 У~ 37-10-*+8,58-10-* -0,0075 л Момент инерции составного сечения J=Jc + JK + F'c[y-0,5(s-CK)Y + + Fk (Уi — У)2 = 1.97- Ю-8 + 16,06- Ю-8 + + 37-10-* (0,0075 — 0.5-0.008)2 + 8,58-10"* X X (0,023 — 0.0075)2 = 42,6-10-8 M*t т. е. J> J' = 30,8- Ю-8 ж*. 29.3. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ Расчетом проверяется прочность и устойчивость аппарата, устанавливаемого на открытой площадке при действии на него ветра. В частности, определяются размеры наиболее ответственного узла аппарата — опоры и фундаментных болтов, которыми крепится опора к фундаменту. 11*—] в г. в у! ъ г L- 1^_ \ 1 =fc / \ Л WM/Л •«? -S: '1 Р? —»н 'Pi —*ч 'Рп —»-i 1 о, 1 1 ^2 -** > ~^« Gt Pi i i i? о •Gn i " i i 1 G* >Gz> •6i Gn *~ Ms — >15 в ° Рис.29.13.Схема разбивки аппарата на участки при расчете его на ветровую нагрузку Расчет производится исходя из следующих положений "ОН 26-01-13—65 „ —д= . При отношении высоты аппарата к его диаметру -уг'З* 15 расчетная схема аппарата принимается в виде консольного стержня с жесткой заделкой в фундаменте. При отношении -jj-<j 15 — в виде упруго защемленного стержня. Для аппаратов переменного по высоте сечения в качестве D (в м) принимается D = 1рS Dihi('s *'-* + ir)» (2925) где обозначения всех величин см. на рис. 29.13. Если аппарат имеет изоляцию, то диаметром считается диаметр изолированного аппарата.
686 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Аппарат по высоте условно разбивается на участки — произвольно, но не более чем через 10 м. Сила тяжести каждого участка принимается сосредоточенной в середине участка. Ветровая нагрузка, равномерно распределенная по высоте аппарата, заменяется сосредоточенными силами, приложенными в тех же точках, что и сила тяжести участков. Нормативный скоростной напор ветра q на высоте от поверхности земли до 10 м для разных географических районов СССР различен, он принимается по табл. 29.14. Таблица 29.14 Нормативный скоростной напор ветра q на высоте от поверхности земли до 10 м для разных географических районов СССР ОН 26-01-13—65 , „„ ,.. П0 Н 1039-65 (СМ- РИС> 29И) Географический район СССР <?-Ю2, Мн/м* (тс/м?) 1 0,027 // 0,035 Ш 0,045 IV 0,055 V 0,07 VI 0,085 VII ' 0,1 Для высот более 10 м нормативный скоростной напор принимается с поправочным коэффициентом 6, величина которого определяется по графику на рис. 29.15. Кроме учета изменения нормативного скоростного напора ветра в зависимости от высоты аппарата при расчете на ветровую нагрузку учитываются также динамическое воздействие на аппарат возможных порывов ветра, колебания аппарата и явления резонанса, возникающего в том случае, когда при определенных скоростях ветра частота порывов его совпадает с частотой собственных колебаний аппарата. Для этого при определении расчетной нагрузки от ветра вводится коэффициент увеличения скоростного напора Р* = 1 + em,, (29.26) где е — коэффициент динамичности, определяемый по> графику на рис. 29.16; при периоде собственных колебаний Т ^ 0,25 сек е= 1; пц — коэффициент пульсации скоростного напора ветра, определяемый по графику на рис. 29.17.. 9 2,6 2,2 1,8 1Л Щ 10 $30 50 70 90 110- 130 /l,m Рис. 29.15. График для определения поправочного коэффициента Э на увеличение скоростного напора ветра для высот более Юм Период собственных колебаний аппарата Т в септ определяется раздельно для максимальной и минимальной, сил тяжести аппарата по формулам: для аппаратов постоянного сечения Рис. 29.14. Карта СССР с указанием географических районов для определения скоростных напоров ветра (римскими цифрами указаны географические районы): граница географического района; О — города; "ЛТТТ '— граница сейсмического района
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 68* при я S&15 Г = 1,79Я при •^-<15 Т = 1,79Я (29.27) (29.28) для аппаратов переменного сечения 3,0 2,0 1 П \ ! [ / 2 3 1 5 6 7 в 9 Ю 11 Т,сек Рис. 29.16. График для определения коэффициента динамичности 8 при £*.5 Щ 0,35 if it GiA Т = 4,45 I ,=1 . ; " JgHE* (29.29) V *v k. 0,30 0,25 0,20 0 20 W 60 SO 100 '20 X(,« Рис. 29.17. График для определения коэффициента пульсации скоростного напора ветра т. при £<15 Г = 6.28Я Г' S Gtf '[Ш+* (29.30) где Я — высота аппарата в м; D—диаметр аппарата (без изоляции) в м; Е — модуль' нормальной упругости материала корпуса аппарата при рабочей температуре в Мн!мя (тс/м*); J — момент инерции верхнего поперечного сечения корпуса аппарата относительно центральной оси в м*; g — ускорение силы тяжести в м/сек2; G — сила тяжести всего аппарата в Мн (тс); Gi — сила тяжести i'-го участка аппарата в Мн (тс); Х{ — расстояние i-ro участка до основания аппарата (см. рис. 29.13) в м; Ki — относительное перемещение центров тяжести участков в М(Мн-м) (1/гпс-м); Фо — угол поворота опорного сечения в 1/(Мн-м) (1/тс-м); I — коэффициент,определяемый по графикам (см. рис. 29.18—29.20) в зависимости от схемы аппарата. 0,1 0,2 0,3 0,1 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 J,/Jg Рнс. 29.18. График для определения коэффициента / для> первой группы ступенчатых аппаратов 7 6 - - J, >J2 J, 7 €J + Ж ' \~Ц\ i~*~ г t т 1 1 Z ^ /, ,#■£ Л' *'' ^--~ ^>> ''•<л ^ ___ ' ^, пЪ Кч ^Г ■о£* ! Н,/п-1 — / 2 3 7 8 9 J,/Jr Рнс. 29.19. Графики для определения коэффициента / для- второй группы ступенчатых аппаратов J 0,7 0,6 0,5 0А 0,3 0,2 °'10,1 0,2 ~03~~0fi W-0.S 0,7 0,8 0,9 J,/J 2 Рис. 29.20. Графики для определения коэффициента/- для третьей группы ступенчатых аппаратов Из 7Г | I /Й СЕ "Т ^ ^ -■ | .S, 7,* tilt F'kl , Т, i г Л ГТ"5'" 3; s4 Т '^ in—гт щ ' . .i i . 1 1 j 1 1 1 1
688 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Относительное перемещение центров тяжести участков •определяется по формуле Ki^-^-Ai+^Щ, (29.31) oh J где At — параметр, определяемый по графику на рис. 29.21; at = —7? — относительные координаты центров тяжести участков. 7,1/ 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 п / / ' 1 / / 1 / / / / *<> 0,2 0,4 0,6 0,8 at=Y Рис. 29.21. График для определения параметпа А, Угол поворота опорного сечения определяется по формуле *-?&• <29-32> где Сф — коэффициент неравномерного сжатия грунта, определяется по данным инженерной геологии, при отсутствии таких данных для грунтов средней плотности принимается Сф я* 50 Мн/м3 (5000 тс/м3); /ф — момент инерции подошвы фундамента относительно центральной оси в м*. Если точные раз- * «еры фундамента неизвестны, то /л прибли- „t- ,.' женно принимается равным Jф= T,3JK, где ' ,. /ж — момент инерции сечения фундаментного .'-'." , кольца аппарата. у При установке на одном фундаменте группы аппаратов, жестко связанных между собой в горизонтальном направлении, общий период собственных колебаний таких аппаратов Т (в сек) определяется по формуле 1* 1 /S GiH* (29.33) где Gi — сила тяжести каждого аппарата в Мн (тс); Hi — высота каждого аппарата в м; Jф — момент инерции подошвы общего фундамента относительно центральной оси в м*. Если точные размеры общего фундамента неизвестны, то /ф приближенно принимается равным Jф = я = 1,7 J] Jju, где Jgi — момент инерции сече- >=1 ния фундаментного кольца i-ro аппарата. Сила Pi в Мн (тс), действующая на i-й участок цилиндрического аппарата от ветрового напора, определяется по формуле Р{ = 0,6* frqtDthi, (29.34) где р< — коэффициент увеличения скоростного напора, определяется по формуле (29.26); qi — нормативный скоростной напор ветра в Мн/м3 (тс/м2), определяется по табл. 29.14 с учетом поправочного коэффициента в (см. рис. 29.15); Di — наружный диаметр i-ro участка аппарата в м, при наличии снаружи аппарата изоляции принимается наружный диаметр изоляции; hi — высота t-ro участка аппарата в м. Изгибающий момент от ветровой нагрузки относительно основания аппарата Ма в Мн-м (тс-м) определяется по формуле Ме = п—п, »=1 (29.35) где %i — расстояние t-ro участка от основания аппарата в м; щ — количество участков, расположенных ниже сечения х0. Для аппаратов, оборудованных площадками обслуживания, общий изгибающий момент .от ветровой нагрузки Mg. о определяется по формуле п Мв.0 = Мв + ^ Мв.ы, (29.36) i=i где Мв — изгибающий момент без учета обслуживающих площадок в Мн'М (тс-м), определяется по формуле (29.35); л 2 Me.rU — суммарный изгибающий момент, учиты- *=1 вающий только наличие площадок в Мн-м (тс-м). Изгибающий момент от действия ветровой нагрузки на одну площадку, расположенную на высоте xi от основания аппарата, Me. nl определяется по формуле п Мв.щ = Щам S FiU, (29.37) п где 2 F"l — сумма проекций всех элементов площадки, /=1 расположенных вне зоны аэродинамической тени, на вертикальную плоскость в м2; xni — расстояние от низа t'-ой площадки до основания аппарата в м; р( и qi — см. выше. После определения изгибающих моментов от ветровой нагрузки производится проверка корпуса аппарата на прочность и устойчивость по соответствующим формулам, яриведенным в гл. 15. Расчет опор типов /—/// (см. рис. 29.1) для колонных аппаратов, подверженных ветровой нагрузке, рекомендуется производить в следующей последовательности. * Для аппаратов коробчатой формы вместо коэффициента 0,6 принимается коэффициент 1,4.
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 68» Сначала из конструктивных соображений выбирается толщина цилиндрической (или конической) стенки опоры, которую рекомендуется принимать равной или несколько меньшей толщины стенки корпуса аппарата, но не менее 6—8- мм. Принятую толщину стенки цилиндрической опоры s необходимо проверить на прочность и устойчивость по-формулам (15.43)—(15.45). Толщина стенки конической опоры приближенно проверяется по тем же формулам для меньшего диаметра конуса. Проверке подлежит также напряжение в сварном шве, которым крепится опора к корпусу аппарата. Максимальные напряжения в шве от сжатия и изгиба не должны превышать допускаемых. Затем определяются размеры опорного кольца (см. рис. 29.1, типы /—///). Внутренний диаметр кольца в м (см) Dt, = D — 0,06 м (6 см); (29.38) наружный диаметр кольца в м (см) Dx = D + 2s + 0,2 м (20 см); (29.39) опорная площадь кольца в м2 (см2) f = -4L(Z)?-Z?2); (29-40) момент сопротивления опорной площади кольца в мь (см3) W = _к_ Р\-Р\ 32 " О, (29.41) Максимальное напряжение сжатия на опорной поверхности опорного кольца в Мн/м2 (кгс/см2) определяется по формуле _ "max i Мв. о max __ _ mn ло\ °тах = —р 1 ^ ^ Яд» (29.42) где Gmax — максимальная сила тяжести аппарата при заполнении его водой (при гидроиспытании) в Мк (кгс); Мв.отхх — общий ветровой момент, соответствующий максимальной силе тяжести аппарата в Мн-м (кгс-см); gg — по табл. 29.1. Если условие (29.42) не обеспечивается, то внутренний диаметр опорного кольца необходимо соответственно уменьшить. При этом внутри опоры целесообразно предусмотреть ребра жесткости аналогично наружным ребрам в опоре типа /. Номинальная расчетная толщина опорного кольца sK в м (см) определяется приближенно из условия прочности его на изгиб от реакции опоры по формуле [15] S* = l,73/ (29.43) где I — расстояние от выступающей части кольца до наружного или внутреннего диаметра цилиндрической (или конической) опоры в м (см), берется большая величина; отах—по формуле (29.42); Оид — допускаемое напряжение на изгиб для материала кольца в Мн/м2 (кгс/см2). Независимо от расчета sK должно быть не менее 12 мм. После определения размеров опоры производится расчет устойчивости аппарата против опрокидывания от ветровой нагрузки. Для этого определяются наименьшие напряжения на опорной поверхности кольца а в Мн/м* (кгс/см2) при максимальной и минимальной силах тяжести аппарата по формулам: а = ^ - М''Г"ах ; (29'. 44) W б„ мв W (29.45) за расчетное принимается большее по абсолютной величине значение. Если расчетное значение окажется а:&0, то следует определить коэффициент устойчивости аппарата по формуле [15] ^ = 0,42-^-, (29.46) где G и Мв. о должны соответствовать расчетному значению а. Если Ку^> 1,5, то аппарат считается устойчивым, и фундаментные болты ставить не обязательно В этом случае на опоре для правильной установки аппарата рекомендуется предусматривать четыре болта М24 В тех случаях, когда расчетное значение а < О, аппарат неустойчив, и необходима установи, фундаментных болтов для предотвращения опрокидывания его. Общая условная расчетная нагрузка на фундаментные болты в Мн (кгс) приближенно определяете? по формуле (29.47) Р^ = 0,785 (D?— Dl)o Количество фундаментных болтов г выбирается из конструктивных соображений в зависимости от диаметра опоры, величины Рб и as для материала болтов, но не менее четырех. Нагрузка на один болт определяется по формуле Ра р Ч. (29.48) Расчетный внутренний диаметр резьбы болта в м (см) определяется по формуле (29.49) где Ск — прибавка на коррозию, обычно принимается 2 мм. Окончательный диаметр болтов йб принимается ближайшим большим по табл. 21.1, но не менее М24. Диаметр болтовой окружности Dg в м (см) принимается: при d6=sS30 мм D6 & D + 2s + 0,12 м; (29.50) при d6> 30 мм D6 «* D + 2s + 4d6. (29.51) В последнем случае принятый ранее наружный диаметр опорного кольца следует увеличить до £>i = D6 + Ы6. (29.52) Пересчет опорного кольца при этом можно не производить. Пример 29.4. Определить ветровой изгибающий момент для отдельно стоящего на открытой площадке цилиндрического аппарата (рис. 29.22) и рассчитать для него опору типа / (см. рис. 29.1) по следующим данным. Место установки аппарата — II географический райоа СССР. 44 А. А, Лащинскнй и А. Р, Толчинский
690 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Материал аппарата — низколегированная сталь (Е — = 2-108 Мк/ж2, Оаэ = 160 Мн/м2). Сила тяжести: аппарата — G = 0,26 Мн (26 тс); обслуживающих площадок — G„ = 0,02 Мн (2 тс); изоляции — Ga = 0,06 УИ« (6 тс); жидкости —Ож = = 0,04 Мн (4 тс); воды в аппарате при гидроиспытании — G„= 0,43 Мн (43 тс). Внутренние диаметры аппарата: верхней части — Da = 1,0 ж; нижней части — Dei = 1,6 м. Толщина стенок корпуса: верхней части — s = 16 мм, нижней части — s1 = 22 жж. Прибавка на коррозию к толщинам стенок Ск = 1 мм. Наружные диаметры изолированного аппарата: верхней части — Du = 1,5 м; нижней части — DU1 = 2,0 м. ^ 9ж[ з 1-я площ. г* ф\5м Ф4,5м ^ О 5: ?яплощ<х> Bei ЛЗ-яплощ •• II УчО-1 Уч1-2 Уч.г-з Мах Mm О, 0,13 Мн 0,06 Мн ч бг 0,2Мн ч w^oUgUL 0,1 Мн 0,08Мн 0,08Мн Рис. 29.22. К примеру 29.4 <W -0,32/V// Ветровая площадь (с учетом заполнения): верхней площадки — F/j = 3 м2, каждой из нижних площадок — Fni = 3,5 ж2. Внутренний диаметр цилиндрической опоры D — — 1,6 ж. В опоре имеется лаз d = 0,5 ж. Материал фундаментных болтов — сталь с аз = = 230 Мн/м2. Расчетный диаметр аппарата определяем по формуле (29.25) — D =-^5 [^1 (41) +1>и1Нг (tfi-b-^)] = == 1,98 ж. Отношение высоты аппарата к его расчетному диаметру -j— = -j-qo= 15,1 > 15, и поэтому расчетная схема аппарата выбирается в виде консольного стержня с жесткой заделкой в фундаменте. Определим период собственных колебаний аппарата- Расчет производим раздельно для максимальной и минимальной сил тяжести аппарата. Средние диаметры корпуса аппарата: верхней части Dcp= De+ (s—CK)= 1,0 + + (0,016 — 0,001)= 1,015 м; нижней части А с pi Da («I Ск)= 1,6 + + (0,022 — 0,001) = 1,621 м. Моменты инерции поперечных сечений корпуса- верхней части J = ~D3cp(s — Ск) = -~- 1.0153-0,015 = 0,00615 м\ нижней части А = -f- A?pi («1 — Ск) = ~- 1,6213-0,021 = 0,0352 ж4. Коэффициент / для аппарата определяем по графику on, с J 0,00615 п._, Нг 6 на рис. 29.18: для _=-_£- = 0,175 и -^ = -^ = = 0,2 будет j = 0,12. Период собственных колебаний аппарата определяем: по формуле (29.29) Т _ 1 151 /' ((?1** + °^ + °** + °^ ■ ' V JgHEt максимальной силы тяжести аппарата -1^0,12(0,13-27«+0,22-204+0j-124+0,2-44) 0,00615-9,81-30-2106 = 0,825 сек; для минимальной силы тяжести аппарата Т -j /0,12(0,06- 27*+0,1 -204+0,08-12«+0,08 ■ 4*) ' У 0,00615.9,81-30-2-10е = 0,57 сек. Нормативный скоростной напор для // географического пояса СССР согласно табл. 29.14 равен q — 0.035Х Х10-* Мн/м2 (0,035 mc/м2). Поправочный коэффициент к нормативному скоростному напору для участков аппарата высотой Н^> 10 ж определяем по графику на рис. 29.15: 9= 1,55. Расчетный скоростной напор по участкам: <7i = Ц% = <7з = в<7 = 1,55-0,035-'Ю-2 = = 0,0542- Ю-2 Мн/м2 (0,0542 тс/м2); qt = q = 0,035- 10~2 Мн/м2 (0,035 mc/ж2). Коэффициент динамичности определяем по графику- на рис. 29.16: для Т= 0,825 сек — е— 1,75; для Т = = 0,57 сек — е = 1,5, Коэффициент пульсации скоростного напора определяем по графику на рис. 29.17: для участка 7 — mj — = 0,34; для участков 2—4 — т%= ms= mi= 0,35.
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 691 Коэффициент увеличения скоростного напора определяем по формуле (29.26): fit = 1 + е/п*. При максимальной силе тяжести аппарата: для участка / Pi= 1 + 1,75-0,34= 1,595; для участков 2—4 Рг = Рз = 04 = 1 + 1,75-0,35 = 1,613; при минимальной силе- тяжести аппарата: для участка / Pi= 1+ 1,5-0,34= 1,51; для участков 2—4 Рг= Рз = Р4= 1+ 1,5-0,35= 1,52. Силу от ветровой нагрузки, действующую на каждый из участков аппарата, определяем по формуле (29.34): Pi = OfifaqiDth,. При максимальной силе тяжести аппарата Р1= 0,6-1,595-0,0542-10-^-1,5-6 = = 0,466-10~2 Мн (0,466 тс); Р2= Р3= 0,6-1,613-0,0542-Ю-2-2,0-8 = = 0,84-Ю"2 Мн (0,84 тс); Pi= 0,6-1,613-0,035-10-2-2,0-8 = = 0,54-10-2 Мн (0,54 тс); при минимальной силе тяжести аппарата Р±= 0,6-1,51-0,0542-Ю-2-1,5-6 = = 0,44Ы0-3 Мн (0,441 тс); Рг= Р3= 0,6-1,52-0,0542-10-2-2,0-8 = = 0,79-10-2 Мн (0,79 тс); Р4= 0,6-1,52-0,035.10-2-2,0-8 = = 0,51-10-2 Мн (0>51 тс). Изгибающий момент от ветровой нагрузки на аппарат относительно основания его (без учета площадок) определяем по формуле (29.35): п—п0 (=1 При максимальной силе тяжести аппарата Mei= 0,466-10-2-27= 12,6-Ю-2 Мн-ж (12,6 тс-лг); Мег = 0,84-10-2-20 = 16,8-10"2 Мн-м (16,8 тс-м); Мт = 0,84-10-2-12 = 10,1 • Ю-2 Мн.м (10>i тс-м); ' Л4«4= 0,54-10-2-4 = 2,16.10-2 Мн-м (2,16 тс-м); £Мв= 41,66-Ю"2 Мн-м (41,66 тс-м); при минимальной силе тяжести аппарата Мв1 = 0,441-10-2-27= 11,9-10-2 Мн-м (11,9 тс-м); Мвг= 0,79-10-2-20= 15,8-Ю"2 Мн-м (15,8 тс-м); Мвз= 0,79-10-2-12= 9,48-10-2 Мн-м (9,48 тс-м); Mei= 0,51-10-2-4= 2,04-10-2 Мн-м (2,04 тс-м) •%Мв= 39,22-Ю"2 Мн-м (39,22 тс-м). 44* Изгибающий момент от ветровой нагрузки на площадки относительно основания аппарата определяем по формуле (29.37): , ,._,^ „, ^?Ш ' „ _ £_/■_.0 у, - v# lM*k ' '^ 'ТО^°- i=i f=i При максимальной силе тяжести аппарата Мв.п1= 1,4-1,595-0,0542-10"2- 29-3 = = 10,5-10-2 мн.м (10,5 /пс-л); М,.Я! = 1,4-1,613-0,0542-10"2-20-3,5 = = 8,55-10-2 Мн-м (8,55 /лс-.«); Мв.пз= 1,4-1,613-0,035-10-2-8-3,5 = = 2,21-Ю-2 Мн-м (2,21 тс-м); %Мв.п= 21,26-10-2 Мн-м (21,26 тс-м); при минимальной силе тяжести аппарата Me.ni= 1,4-1,51-0,0542-10"2-29-3 = = 10,0-10-2 Мн-м (10,0 тс-м); Ме.п2= 1,4-1,52-0,0542-10-2-20.3,5 = = 8,05-Ю"2 Мн-м (8,05 тс-м); Мв.пз= 1,4-1,52-0,035-10-2-8-3,5 = = 2,08-Ю-2 Мн-м (2,08 тс-м); !%Мв.п= 20,13-10"2 Мн-м (20,13 тс-м). Общий изгибающий момент от ветровой нагрузки определяется по формуле (29.36): о** Me 2 Мв + J M«. ш- При максимальной силе тяжести аппарата Мв.0= (41,66+ 21,26) 10-2 = = 62,92-10-2 Мн-м (62,92 тс-м); при минимальной силе тяжести аппарата Ме. о = (39,22 + 20,13) Ю-2 = = 59,35-10-2 Мн-м (59,35 тс-м). Произведем расчет опоры аппарата. "Принимаем толщину цилиндрической стенки опоры s= 16 мм. Напряжение сжатия в этой стенке с учетом наличия в ней отверстия для лаза d = 0,5 м при максимальной нагрузке от силы тяжести аппарата определяем по формуле (15.52): вс= [k(D + "max s)-d](s- 0,75 -Ск) ~ ~ [л (1,6 + 0,016) — 0,5] (0,016 — 0,001) = 10,9 Мн/м* (109 кгс/см2). Напряжение на изгиб в той же стенке при тех же условиях определяем* по формуле (15.53): ац= 4Мв 4-0,6332 я (D + s)2 (s — Ск) л (1,6 + 0,01 б)2 (0,016—0,001) = 20,6 Мн/м* (206 кгс/см2).
£92 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Отношение D 1,6 :53,3. Момент сопротивления опорной площади кольца определяем по формуле (29.41): 2(s — Ск)~ 2(0,016 — 0,001) Для данного отношения определим коэффициенты fe0 и ku по графикам на рис. 15.8: kc= 0,052; ku = 0,054. Коэффициент Кс определяем по формуле (15.38): я 32 О? Д> я 32" 1,832*-1,54* 1,832 = 0,304 л*. Кс = 8?5-^г kc- : 875 57^50,052 = 0,0523. Максимальное напряжение сжатия на опорной поверхности кольца определяем по формуле (29.42): G„ Коэффициент J(u определяем по формуле (15.47): Ки = 875 Ц- ku = 875 ^^ 0,054 = 0,0543. Допускаемое напряжение на сжатие в обечайке опоры определяем по формуле (15.35): 0,75 " F 0,6332 + М. W 0,975 + 2,08: осд = КсЕ' i s- = 0,0523-2-105 0,016 — 0,001 D ~ "'"■"■" " *" 1,6 = 98 Мн/м2 (980 кес/см2). ~~ 0,77 ' 0,304 = 3,055 Мн/м* < 10 Мн/м*. Номинальная расчетная толщина опорного кольца при 1= 0,1 м определяется по формуле (29.43): Допускаемое напряжение на изгиб в обечайке опоры определяем по формуле (15.44): _, Cfs — CK . .... „ 1пБ 0,016 — 0,001 оид = КиЕ —Fr-i- = 0,0543-2-10 — «;= 1,73/ l/^P= 1,73-01 ■]/ 3,055 160 = 102 Мя/ж2(1020 кгс/см*). Условие устойчивости цилиндрической опоры (при рн = 0) проверяем по формуле (15.51): ос , о„ 10,9 . 20,6 + • вед Оид 98 102 : 0,111 +0,202 = 0,313<1, т. е. устойчивость обеспечена. Максимальные напряжения на сжатие в сварном шве, соединяющем цилиндрическую опору с корпусом аппарата, при коэффициенте сварного шва фш = 0,7 определяем но формуле Gmax i Me. о max "max — ' Фш/7 <kuW 4Afв. о щах фшя (D -4- s)(s— Ск) п фшя (D + s)a (s — С*) 0,75 . + 0,7я (1,6+0,016) (0,016—0,001) ' 4-0,6332 0,7я (1,6 + 0,016)2 (0,016—0,001) = 14 + 29,3 = 43,3 М«/ж2 < Осд = = 160 Мм/ж2 (1600 кгс/см*). Внутренний диаметр опорного кольца определяем по формуле (29.38): £)г = D — 0,06 = 1,6 — 0,06 = 1,54 м. Наружный диаметр опорного кольца определяем по формуле (29.39): D!=D + 2s+0,2 = 1,6+2-0,016+0,2=1,832 м. Опорную площадь кольца определяем по формуле (29.40): F = -J- (D? - Dl) = -J- (1,8322 - 1.542) = 0,77 м\ = 23,9-10"3 л = 23,9 мм; с учетом прибавки на коррозию принимаем, округляя размер, % = 30 мм. Наименьшие напряжения на опорной поверхности кольца: при максимальной силе тяжести аппарата по формуле (29.44) <?тах АЬ.отах _ 0,75 0,6332 _ F W 0,77 0,304 ~ = — 1,105 Мн/м?{ — 11,05 кгс/см*); при минимальной силе тяжести аппарата по формуле (29.45) Отт Мв.ота _ 0,32 0,5935 F W ~ 0,77 0,304 ~ = — 1,534 Мн/м2 (— 15,34 кгс/см*). Расчетным является большее по абсолютной величине значение а — при минимальной силе тяжести аппарата, а знак минус показывает на необходимость установки фундаментных болтов. Общую условную расчетную нагрузку на фундаментные болты определяем по формуле (29.47): Р'б =0,785 (D\ — Dl) о = = 0,785(1,8322 —1,542) 1,534= 1,19 Мн(П9тс). Принимаем количество фундаментных болтов г = 12. Нагрузку на один болт определяем по формуле (29.48): ■Л' 1,19 12 : 0,0995 Мн (9,95 тс). Расчетный внутренний диаметр резьбы болтов определяем но формуле (29.49): 4-0,0995 d'i = У 1^Г+Ск-У ' я230~ + 0,002 = 0,0255 м = 25,5 мм. Принимаем болты М30 (dt = 25,4 мм).
ОПОРЫ АППАРАТОВ. РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА ВЕТРОВУЮ И СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКИ 693 Диаметр болтовой окружности определяем по формуле (29.50): D6= D+ 2s + 0,12= 1,6+2-0,016+ 0,12 = = 1,752 м. Принимаем Dg = 1750 мм. 29.4 РАСЧЕТ АППАРАТОВ НА СЕЙСМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ В тех случаях, когда вертикальный аппарат устанавливается в географическом районе, подверженном землетрясениям, имеется опасность потери устойчивости его и падения. Сила землетрясения оценивается в баллах,. Для различных категорий сооружений в зависимости от их особенностей установлена расчетная сейсмичность в 9 баллов. Как правило, сооружения для районов с сейсмичностью до 6 баллов включительно проектируют без учета сейсмичности. Аппараты, проектируемые для районов с сейсмичностью более 6 баллов, необходимо рассчитывать на действие сейсмических сил. Расчет на сейсмичность производят исходя из сле- „ ОН 26-01-13—65 „ , дующих положении „ ..—^= . Выбор расчетной схемы в зависимости от •отношения высоты аппарата к его диаметру, а также условная разбивка аппарата на участки производятся аналогично расчету на ветровую нагрузку (см. выше). Сила тяжести каждого участка принимается сосредоточенной в середине участка, а сейсмические силы прикладываются горизонтально в тех же точках. Величина сейсмической силы в середине t-ro участка аппарата Р[ в Мн (тс) определяется: Н при D -. 15 по формуле EG,** (2953) Я при -7j-< 15 по формуле tiGiKi i=l PL = Kc№[Ki^ (29.54) где Кс — сейсмический коэффициент, выбираемый по табл. 29.15; р — коэффициент динамичности, определяемый по графику на рис. 29.23. Значения остальных величин см. в расчете аппарата на ветровую нагрузку. Расчетный изгибающий момент в Мн-м (отс-ле) от сейсмической нагрузки при учете только первой формы колебаний (период собственных колебаний Т<С0,6 сек) в нижнем сечении опоры аппарата определяется но формуле Мс = Е Р'Х'- i=\ (29.55) Таблица 29.15 Значения сейсмического коэффициента Кс ОН 26-01-13—65 \ по- Н 1039—65 Расчетная сейсмичность, баллы Кс 7 0,025 8 0,05 9 0,1 В том же сечении опоры аппарата расчетный изгибающий момент от сейсмической нагрузки с учетом влияния высших форм колебаний (при 7^0,6 сек) равен МЛ=\25МС. (29.56) Р 5 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 Т,сек Рис. 29.23. Графики для определения коэффициента динамичности 0 в формулах (29.53) и (29.54) Изменение величины изгибающих моментов по высоте аппарата в зависимости от сейсмической нагрузки показано на рис. 29.24. Следует иметь в виду, что при расчете аппаратов на сейсмическую нагрузку необходимо учитывать также и ветровую нагрузку. Сум- т_П_ Д&б Лт6 С 55 Л S, "<К^»_- -"-! _ Р*10 ~» — :е ~ : маряый расчетный изгибающий момент Мсум, Действующий на аппарат от сейсмической и ветровой нагрузок, определяется по формуле Мсум = Мс+0,ЗМв, (29.57) гдеМс—расчетный изгибающий момент от сейсмической нагрузки, определяемый по фор - мулам (29.55) или (29.56); М»—расчетный изгибающий момент от ветровой нагрузки, определяемый по формулам (29.35) или (29.36). В случае установки группы аппаратов на од- фуидаменте и при 0,25 Мс Рис. 29.24. График изменения изгибающих моментов по высоте аппарата в зависимости от Сейсмических нагрузок
694 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ жесткой связи их между собой в горизонтальном направлении общий для всех аппаратов период собственных колебаний определяется по формуле (29.33). Дальнейший расчет групповых аппаратов на сейсмическую нагрузку производится как для отдельно стоящих. Пример 29.5. Определить изгибающие моменты от сейсмической нагрузки и суммарный расчетный изгибающий момент от сейсмической и ветровой нагрузок для аппарата, рассчитанного в примере 29.4, если расчетная сейсмичность равна 8 баллам. Из примера 29.4 имеем (для максимальной силы тяжести участков): Gi = 0,13 Мн; G2 = 0,22 Мн; G3 = = 0,2 Мн; G4 = 0,2 Мн; хг = 27 м; х2 = 20 м; х3 = 12 м; xt= 4м;Т = 0,825 сек; Мв.0 = 0,633 Мн-м. Предварительно определяем: п ^ G{x\ = ОДЗ-272 + 0.22-202 +0,2-122+ 0.2-42 = 1=1 = 215 Мн-м? (21 500 тс-м2); п. Yi Gtx\ = 0,13 • 274 +0,22-204 + 0,2-124 +0.2-44 = t=l = 102 900 Мн-м* (1029-104 тс-м4). Сейсмический коэффициент для сейсмичности 8 баллов находим по табл. 29.15: Кс = 0,05. Коэффициент динамичности определяем по графику на рис. 29.23: для Т = 0,825 сек и —- > 15 0 в 1,8. Величину сейсмической силы в середине каждого участка аппарата определяем по формуле (29.53): Р1 = 0,051,8-0,13-272- 215 Е<^? P, = *epG^ .2 1=1 i=i Рг = 0,05 -1,8- 0,22 -202 102 900 215 102 900 г =0,66- Ю-3 Мн (0,66 тс); Р3 = 0,05-1,8-0,2-122- 1,65- Ю-2 Мн (1,651 тс); 215 102 900 = 0,542-Ю-2 Мн (0,542 тс); ^ = 0,05.1.8.0,2.4*-^ = = 0,062-Ю-2 Мн (0,062 тс). Расчетный изгибающий момент в нижнем сечении опоры аппарата от сейсмической нагрузки при учете первой формы колебаний определяем по формуле (29.55) п Мс = £ PiXt = Plxl + Р2х2 + Psx3 + Р4х4 = i=i = 0,0066-27 + 0,0165-20 + 0,00542-12 + 0,00062-4 = = 0,5765 Мн-м (57,65 тс-м). Расчетный изгибающий момент в том же сечении опоры с учетом влияния высших форм колебаний (при Т ^ ;== 0,6 сек) определяем по формуле (29.56): Мс1 = 1,25МС = 1,25-0,5765 = 0,72 Мн-м (72 тс-м). Суммарный расчетный изгибающий момент от сейсмической и ветровой нагрузок определяем по формуле (29.57): мсум = ме1 + о,змй. 0 = = 0,72+0,3-.0,633 = 0,91 Мн-м (91 тс-м). Поскольку МСум оказался больше Мв. о, опору и фундаментные болты необходимо пересчитать на новый расчетный изгибающий момент МСум-
ГЛАВА 30 УСТРОЙСТВА ДЛЯ СТРОПОВКИ АППАРАТОВ Подъем и перемещение химических аппаратов при монтаже и демонтаже, осуществляемые различными подъемно-транспортными средствами, производятся с помощью строповки аппаратов канатами, цепями или траверсами. Для обеспечения надежности и безопасности строповки вертикальных аппаратов на них предусматриваются специальные устройства, за которые аппарат подвешивается к подъемно-транспортному устройству. Подвешивание аппарата за штуцеры или какие-либо другие выступающие части обычно не допускается. Устройствами для строповки являются крюки, ушки, скобы и цапфьц называемые также монтажными штуцерами. Крюки и цапфы размещаются на боковых стенках,- а ушки — на верхних днищах или крышках аппарата. Крюки или цапфы устанавливаются по два на аппарате, количество ушков может достигать двух-трех, а в отдельных случаях и четырех на одном аппарате. В табл. 30.1—30.5 приведены основные данные о стандартизованных и нормализованных строповых устройствах для химической аппаратуры, которые и следует применять при конструировании аппаратов в зависимости от требуемой грузоподъемности. Установку строповых устройств на вертикальном аппарате рекомендуется производить возможно выше и обязательно выше центра тяжести аппарата. Подъем и перемещение горизонтальных аппаратов осуществляются обычно с помощью строповки их канатами или цепями, непосредственно охватывающими корпус. В отдельных случаях на горизонтальных аппаратах могут быть предусмотрены также ушки, крюки или цапфы. Таблица 30.1 Крюки сварные стальные, латунные и алюминиевые грузоподъемностью от 0,01 до 0,32 Мн (от 1 до 32 тс) (строповое устройство типа 1 по ГОСТу 13716—68) В СЧ1 -о . 1 -3 i ' Условное обозначение крюка грузоподъемностью 0,02 Мн (2 тс) для аппарата с £>« = 1000 мм: «Крюк 1—2—1000 ГОСТ 13716—68». G*-10>, Мн (тс) Материал Масса, кг 1 2 4 8 16 32 400,—1200 1000—2600 2400—4000 90 110 150 185 220 250 70 90 120 150 180 210 40 55 80 100 125 150 15 20 25 30 35 50 60 80 100 120 130 70 92 104 128 132 32 40 47 57 12 16 20 30 36 40 8 10 12 16 20 10 12 14 18 20 0,46 1,04 2,48 5,15 7,85 10,9 0,49 1,12 2,78 5,57 8,47 11,8 0,15 0,35 0,84 1,64 2,67 Примечания: 1. Условное обозначение материала: С — сталь марок ВМСтЗсп или Х18Н9Т; Л — латунь марки ЛЖМц Б9-1-1; А — -алюминиевый сплав марки АМгб. 2. Сварка крюков из материалов: С — электродуговая; Л — газовая; А — аргоно-дуговая. S. Допускается применение крюка без пластины, если толщина стенки аппарата, к которой приваривается крюк, не менее s. * Грузоподъемность крюка. ** Диаметр аппарата Dg или D .
696 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Крюки штамгго-сварные стальные, латунные и алюминиевые грузоподъемностью от 0,01 до 0,32 Мн (от 1 до 32 тс) (строповое устройство типа 2 по ГОСТу 13716—68) Таблица 30.2 1 Условное обозначение крюка грузоподъемностью 0,02 Мн (2 тс) для аппарата с De = 1000 мм: «Крюк 2—2—1000 ГОСТ 13716—68». G*-10», Мн (те) 1 2 4 8 16 32 -_ _____ D •* 400—1200 1000—2600 2400—4000 Примечания: 1. Условное обознач* алюминиевый сплав маркт 2. Сварка крюков и: * Грузоподъемность *• Диаметр аппарат! L 70 85 120 150 185 220 ние материал ) АМгб. материалов: крюка. De или DH. 1 40 55 80 100 130 160 а: С — с С — эле В мм 60 96 130 150 170 190 галь марок ктродугова Н 60 80 90 ПО ft 30 40 45 55 s 6 8 10 16 18 20 С 0,2 0,51 1,1 2,5 4,1 5,7 ВМСт.Зсп или Х18Н9Т; Л — латунь марки я; Л — газовая; А — аргоно-дуговая. Материал Л Масса, кг 0,22 0,55 1,19 2,7 4,43 6,2 ЛЖМц 59-1 А 0,06 0,17 0,37 0,85 1,4 -1; А — Таблица 30.3 Ушки приварные стальные, латунные и алюминиевые грузоподъемностью от 0,01 до 0,32 Мн (от 1 до 32 тс) (строповое устройство типа 3 по ГОСТу 13716—68) Условное обозначение ушка грузоподъемностью 0,02 Мн (2 тс): «Ушко 3—2 ГОСТ 13716—68». Мн (тс) Материал Л Масса, кг 1 2 4 8 16 32 80 100 200 250 300 350 80 100 160 210 230 295 45 55 80 100 ПО 125 35 40 70 90 ПО 36 45 80 100 130 170 12 16 20 30 36 40 0,51 1,09 4,4 10,8 17,7 28,5 0,55 1,17 4,75 11,7 19,1 30,7 0,17 0,37 1,5 3,67 6,02 Примечания: 1. Условное обозначение материала: С — сталь марок ВМСт.Зсп или Х18Н9Т; Л —- латунь марки ЛЖМц 59-1-1; А — алюминиевый сплав марки АМгб. 2. Приварка ушков из материалов: С — электродуговая; Л — газовая; А — аргоно-дуговая. * Грузоподъемность .ушка. .
УСТРОЙСТВА ДЛЯ СТРОПОВКИ АППАРАТОВ 697 Таблица 30.4 Цапфы стальные приварные грузоподъемностью от 0,01 до 0,32 Мн (от 1 до 32 тс) (строповое устройство типа 4 по ГОСТу 13716—68) Для G-*0,01Mh Для G)0,02Mh :г> W ю <# ■> Условное обоз на чение цапфы грузоподъемностью 0,02 Мн (2 тс) для аппарата с£>в= 1000 мм: «Цапфа 4—2—1000 ГОСТ 13716—68». Мн (тс) 1 2 4 8 16 32 О" D, 400—800 600—1000 800—1200 1000—1800 1600—2600 2400—4000 Примечания: 1. Материал для 2. Конструкция и * Грузоподъемнс ** Диаметр аппа 100 160 200 230 260 320 с = o.ot м апфы для С >сть цапфы рата Dg ил D, ПО 160 210 255 320 380 к — сталь = 0,01 Mi *DH. d L S мм 60 89 108 133 159 219 70 74 80 90 98 108 6 8 марки X18H9T, для в > 0,02 Мн t — цельная, а для G > 0,02 Мн ■ н 6 10 12 s« 6 12 16 k 4 6 8 — сталь марки 20 или X18H10T — составная из трубы и заглушки Масса, кг 1,9 2,44 5,48 8,2 13,5 20,1 На рис. 30.1 показаны схемы подъема аппаратов с траверсой и без нее. При известной силе тяжести аппарата натяжение, возникающее в каждой ветви подвески, определяется по формуле Р=— —. (30.1) cos а г где Р натяжение, возникающее в одной ветви подвески в Мн (тс); G — сила тяжести аппарата в Мн (тс); г — количество ветвей стропового каната или строповых устройств; а — угол наклона стропа от вертикали в град, который не должен превышать 45°. Выбор стропового устройства производится по конструктивным соображениям, причем грузоподъемность его должна быть не менее натяжения ветви Р, определенного по формуле (30.1). Присоединение строповых устройств к стенкам в стальных аппаратах осуществляется обычно сваркой, а в медных аппаратах — сваркой или пайкой твердыми припоями. В литых аппаратах строповые устройства чаще всего выполняются за одно целое с корпусом аппарата. Стенки аппарата в месте присоединения к ним стропового устройства следует проверить расчетом на местную устойчивость аналогично опорным устройствам (см. гл. 29). В тех случаях, когда местная устойчивость стенки не обеспечивается, между стенкой аппарата и строповым устройством рекомендуется предусматривать соответствующие накладки из листа толщиной, равной толщине стенки аппарата. Накладки рекомендуются прямоугольной формы с размерами, не менее чем в два раза превышающими размеры присоединяемого стропового устройства. Накладки должны надежно привариваться (или припаиваться) как к строповому устройству, так и к стенке аппарата. Местная устойчивость стенки аппарата при наличии накладки должна быть подтверждена расчетом Р Р 1р< »"/ %££ Рис. 30.1. Схемы подъема аппаратов ,ю строповых уст] ГОСТу 13716-68 с помощью строповых устройств по —1Ту " "
Штуцера монтажные стальные приварные грузоподъемностью от 6,$2 до 3,2 Мн (от 32 до 320 тс) (по ГОСТу 14114-69) Таблица 30.5 Условное обозначение штуцера грузоподъемностью 1,0 Мн (100 тс) для аппарата De = 2000 мм: «Штуцер 12 ГОСТ 14114—69» Диаметр подкладного листа, мм 200 + •а 250 + г ■а 300 + •«» 350 + ■** 400 + ^ 450 + ч? 500 + ■в* 550 + + для расчетной толщины стенки аппарата s' < s, мм 01 02 ~03~ 04 05 06 07 08 09 10 И 12 13 14Г 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0,32 0,4 0,5 0,63 800- 1200- -1000 -2200 1400—2800 1400- 2200- -2000 -3200 1800- 2800- -2600 -3600 425 273 475 525 0,8 1600- 2000- 2600- 3800- -1800 -2200 -3400 -6400 630 325 377 480 1,0 2000- 2600- 3400- 4200- -2400 -3200 -4000 -6400 1,25 1,4 2200- 2800- 3400- 4600- -2600 -3200 -4400 -6400 680 530 780 2400- 2800- 3400- 4200- 5400- -2600 -3200 -4000 -5000 -6400 870 630 720 260 280 300 140 235 170 180 260 280 390 260 440 490 320 350 350 355 395 20 24 30 20 24 26 28 30 34 30 32 34 38 12 41,0 14 10 62,5 16 20 78,0 22 10 12 14 18 20 12 130 34 36 38 40 32 36 38 42 14 10 166 204 1,6 2600- 3000- 3600- 4200- 5400- 7000- -2800 -3400 -4000 -5000 -6400 -8000 970 820 500 475 320 300 435 435 32 32 34 38 40 42 36 38 40 42 45 11 278 331 325 18 20 24 _28_ 20 24 26 28 22 24 26 30 22 24 26 28 30 10 12 16 14 10 14 16 18 22 26 18 20 22 26 18 20 22 26 18 20 22 24 28 14 16 18 24 8 12 10 12 14 16 22 10 10 14 20 18 16 18 24 16 22 16 18 20 24 16 18 20 22 26 22 24 26 28 30 32 20 22 24 26 28 30 18 20 22 24 26 28 16 18 22 16 18 20 24 20 16 20 16 18 22 16 20 18 16 14 18 16 20 16 18 | 16 18 20 22 24 26 18 20 22 24 18 20 22 18 20 18
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 1,8 2,0 2,25 2,5 2,8 2600—2800 3000—3200 3400—3800 4000—4600 5000—5400 5800—6400 7000—8000 2600—2800 3000—3200 3400—3800 4000—4600 5000—5400 5800—6400 7000—8000 2600 2800 3000—3200 3400—3600 3800—4200 4600—5000 5400—5800 6400—8000 2600 2800 3000 3200 3400—3600 3800—4000 4200 4600—5000 5400—5800 6400—7000 8000 3400—3600 3800—4000 4500 1070 1170 1370 1390 920 1020 1220 540 510 520 600 565 690 660 630 660 430 400 4Ю 480 445 560 530 500 535 455 465 495 535 545
Продолжение табл. 30.5 эинэ s я Обоз 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 т О 55 •* 2,8 3,2 °* D dH L h l ft *н h мм 5000—5500 6000—6400 7000—8000 3400 3600 3800 4000 4500 5000 5500 6000—6400 7000—8000 1390 1590 1220 1420 620 740 715 680 495 615 590 555 ьзь 585 40 42 45 48 36 38 40 42 45 48 14 2 « и а 1036 1411 1399 1382 Примечания: 1. Монтажные штуцера предназначены для строповки канатами. Диаметр подкладного листа, мм + а: •ч i + г •ч О 8 + -ч § + •ч г со + г •ч S + •*? 8 + X •ч 8 + X •ч О 8 + 56 •ч 8 to + .я •ч дли расчетной толщины стенки аппарата s' < s, мм — 30 32 38 24 26 28 30 36 22 24 28 30 32 38 26 28 30 36 26 28 34 — 22 24 26 28 34 24 26 32 — 22 24 26 32 22 24 30 22 24 30 22 28 — 22 28 26 26 24 24 22 22 2. Материал: штуцера / — труба по ГОСТам 8732—58 и 10704—63 из стали марки, соответствующей марке корпуса аппарата; фланца 2, косынок 3 и ребер 4 — сталь марки ВСт.З. 3. Косынки 3 в зависимости от грузоподъемности штуцера толщиной от 12 до 20 мм ; количество: при в < 1,6 Мн — 8, при в > 1,6 Мн — 10. 4. Ребра 4 толщиной от 12 до 20 мм. количество и размещение которых зависит от грузоподъемности штуцера. 5. sH — наименьшая толщина стенки аппарата, не требующая усиления в месте прг стенкой аппарата и штуцером) из стали марки, соответствующей марке корпуса аппарата 6. Катеты сварных швов: кш = 12 мм (при С < 0,4 Мн), кш = 14 мм (при в — 0 < 0,8 Мн), Аш1 «=» 12 мм (при G > 1,0 Мн). 7. Толщина подкладного листа sn = s^ — s', но не менее соответствующего ftw, где s' таблице. * Грузоподъемность штуцера. варки штуцера. При s < sH применяются подкладные листы (между . 5 +2,5 Мн), Ьш = 16 мм (при G > 2,8 Мн); ЛШ1 = 10 мм (при G < — ближайшая меньшая к s расчетная толщина стенки по настоящей
,\Л 3^V\ L 4f/7 Л ^шЬщ ь-D м*> *з Обозначение 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 [ \ о »" о 02 0,25 0,32 0,4 0,5 0,63 0,8 1,0 Ю Л ш ' /3 ЯШ " 1 11 1 °в S и D 800 1000 1200—1600 1800—2200 1600—2200 2400—3000 1800—2400 2600—3600 1800—2400 2600—3600 2000—2400 2600—3200 3400—4000 2200—2400 2600—3000 3200—3600 3800—4400 2400—2600 2800—3200 3400—4200 4400—5400 2600—2800 3000—3400 3600—4000 4200—5000 5400—6400 475 525 580 680 780 870 970 Таблица 30.6 Штуцера монтажные стальные приварные удлиненные груздп&дъемндстью от 0,2 до 1,0 Мн (от 20 до 100 тс) (по ГОСТу 14115-69) ч\ Условное обозначение штуцера грузоподъемностью 0,5 Мн (50 тс) для аппарата De — 2000 мм: \ \ «Штуцер И ГОСТ 14115—69» ILJ dH L 1 SH si мм 325 377 426 530 630 720 820 525 540 560 565 575 585 600 90 115 140 145 165 180 195 34 36 38 40 38 40 42 48 50 42 45 36 40 42 45 38 42 45 48 36 40 42 45 48 10 11 9 10 11 12 2 та и 78,0 92,5 129 169 224 288 367 Диаметр подкладного листа, мм + О О с* + + + ■в* О ю со + 8 + ч? о + + О + + для расчетной толщины стенки аппарата s' < s, мм 16 20 24 28 26 30 32 34 26 30 34 24 28 30 34 26 30 32 36 26 30 32 34 38 14 16 22 24 22 28 30 24 28 30 22 26 28 30 22 26 30 34 24 26 28 32 36 12 14 18 22 20 26 24 28 20 24 28 20 22 26 28 20 22 28 32 22 26 30 32 10 12 14 18 22 20 26 18 22 24 18 20 22 18 20 24 30 20 22 26 30 8 10 12 14 18 16 22 16 20 16 18 20 16 18 20 26 18 20 22 28 — 8 10 12 14 12 18 14 16 18 14 16 18 14 16 18 22 16 18 22 26 — 8 10 12 10 16 12 14 16 12 14 16 14 16 18 — 16 20 24 — 8 10 12 10 12 14 10 12 14 — 14 16 — 18 22 — 8 10 10 12 10 12 — 14 — 16 20 — 10 10 — 18 Примечания: 1. Монтажные штуцера предназначены для строповки канатами. 2. Материал см. в табл. 30 5. 3. Ребра 3 толщиной от 12 до 18 мм, количество и размещение которых зависит от грузоподъемности штуцера. 4. sH—наименьшая толщина стенки аппарата, не требующая усиления в месте приварки штуцера. При s < sH применяются подкладные листы (между стенкой аппарата и штуцером) из стали марки, соответствующей марке корпуса аппарата. 5. Катеты сварных швов: Аш = 12 мм (при в < 0,32 Мн и в — 0,5 -М>,8 Мн), Нш = 14 мм (при С ч= 0,4 Мн и G = 1,0 Мн); йш1 = 10 мм (при С <0,25 Мн), ЛШ1 = = 12 мм (при в > 0,32 Мн). 6. Толщина подкладного листа sn = sH — s', но не менее соответствующего йш, где s' — ближайшая меньшая к s расчетная толщина стенки по настоящей таблице. • Грузоподъемность штуцера.
ГЛАВА 31 ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Перемешивание жидких сред с целью интенсификации многих физико-химических процессов и при приготовлении различных смесей (растворов, суспензий, эмульсий и т. п.) имеет весьма широкое применение в химической и ряде других смежных с ней отраслей промышленности. Перемешивание в жидкой среде осуществляется разными способами, основными из которых являются механический, пневматический (сжатым газом, чаще всего воздухом) и вибрационный. Наибольшее распространение имеют первые два способа, в которых перемешивание осуществляется с помощью специальных перемешивающих устройств, устанавливаемых в разного рода химических аппаратах (реакторах, смесителях, отстойниках и т. д.),. Перемешивающие устройства характеризуются интенсивностью и эффективностью действия. Первая определяется временем, требуемым для достижения заданного технологического результата, а вторая — затратами энергии для этого. Чем меньше время и расход энергии при этом, тем вьТше интенсивность и эффективность перемешивающего устройства. 31.1 МЕХАНИЧЕСКИЕ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Существует весьма много конструкций механических перемешивающих устройств, общий принцип действия которых заключается в том, что при вращении этих устройств в перемешиваемой среде последняя приводится в движение, чем и осуществляется перемешивание. Характер движения перемешиваемой среды зависит от ряда факторов, основным из которых является конструкция перемешивающего устройства. В табл. 31.1 представлены данные об основных типах наиболее употребительных стальных нормализованных механических перемешивающих устройств, их геометрических соотношениях и области применения, а в табл. 31.2—31.4 — основные параметры этих устройств, предназначенных для вертикальных цилиндрических аппаратов емкостью от 1 до 50 ма. Для сред с плотностью р£^1,4-103 кг/ж3, динамическим коэффициентом вязкости р,с^1,2 н-сек/м2, температурой tc = 0+120° С при малоинтенсивном перемешивании их в вертикальных стальных футерованных аппаратах емкостью 0,016—А м3, а также в аналогичных аппаратах из винипласта и фаолита имеются нормализованные перемешивающие устройства: лопастные, якорные, рамные (ОН 12-01-12—65). Геометрические соотношения,, конструкция и расчет этих устройств в основном аналогичны предыдущим. Интенсивность механических перемешивающих устройств определяется их конструкцией и при прочих р~авных~условиях увеличивается при возрастании скорости вращения перемешивающего устройства и его диаметра. Вместе с тем увеличение последнего приводит к значительному возрастанию мощности, расходуемой на перемешивание. Таблица 31. 1 Основные типы механических перемешивающих устройств и области их применения (по МН 5874—66) Эскиз Относительные размеры Наименование •V' мн сек/мг м/сек Область применения 1—500 1,5—5,0 4„=De/(l,4-M,7) 6=0, Ыл, А,=(0,1+ 0,3)4, Лопастные 500—3000 1,5—3,2 Перемешивание взаиморастворимых жидкостей; грубое эмульгирование; взвешивание твердых частиц в жидкости с массовым содержанием их до 90%; взвешивание волокнистых веществ; взмучивание легкого осадка; медленное растворение кристаллических или аморфных, а также волокнистых веществ; выравнивание температуры; перемешивание в процессах кристаллизации dM=Def2 6=0,75d« Ая=(0,1+0,3)4» Листовые 1—50 0,5—5,0 Растворение жидкостей малой вязкости; взвешивание твердого вещества; растворение кристаллических веществ; интенсификация теплообмена
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 703! Продолжение табл. 31.1 с Я Эскиз Относительные размеры Наименование IX с. мн-сек/мг w , м/сек Область применения d„=De/(l,02-H,15) b=0,07dM hM=(o,o\+o,oe>) dM h= (0,9- 1,0) d,, Якорные 0,5—4,0 Якорные с перекладиной 1—10 000 0,5—5,5 Перемешивание вязких и тяжелых жидкостей; интенсификация теплообмена в жидкостях; предотвращение выпадения осадка на стенках; сус- пендирование в вязких средах 0,8—7,0 Рамные 10 000— 40 000 0,8-4,0 Гл 1. Чм) dM=Del(3+4) b=0,2dM ,=(0,5+1,0)4, D=0J5dM** l=0,25dM Турбинные открытые 1—10 000 2,5—10,0 10 000— 40 000 2,5—7,0 Растворение и эмульгирование жидкостей; взвешивание кристаллических или аморфных твердых частиц с массовым содержанием их до 80%; взвешивание волокнистых частиц с массовым содержанием их до 5%; взмучивание твердых частиц размером до 1,5 мм при массовом содержании их до 60%; выравнивание температур; перемешивание неньютоновских жидкостей 4«=0,/(3+4) 6=0,2^ Л*=(0,5-н 1,0) dM D=0,7bdM** f= 0,254,, Турбинные закрытые 1—10 000 10 000— 25 000 2,5—12,0 2,5—7,5 Растворение и эмульгирование жидкостей, в том числе жидкостей, существенно различающихся по плотности; взвешивание кристаллических или аморфных твердых частиц с массовым содержанием их до 80%; взвешивание волокнистых частиц с массовым содержанием их до 5%; интенсификация теплообмена; перемешивание в процессах растворения газа в жидкости и в процессах экстракции
704 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 31.1 Эскиз Относительные размеры Наименование мн-сек/мг м/сек Область применения 4»=Л./(3+Б) hM= (2,5ч- 8,0) dM D0=dM+(\0+20) мм H2=0,75D0 tf3=0,3D0 Я4=(1,54-7)2)Л0 1—100 3,8—16,0 Пропеллерные; пропеллерные с направляющей трубой 100—4000 3,8—10,0 Растворение и эмульгирование жидкостей; взвешивание при массовом содержании твердого вещества до 50% взмучивание шламов при массовом содержании твердых частиц до 10% (размер частиц до 0,1 мм); перемешивание волокнистых материалов; выравнивание температур; интенсификация теплообмена Примечания: 1. Высота уровня жидкости Нж = Dg, в аппаратах удлиненной формы Нж = (0,75- цигшна отражательных перегородок. во_Всех сдхчаях В^ =г OJjO- -0,8)// (Я — высота аппарата); Н2. ГТр*1Гкпниаргкпм ЩдЩядя типа /"; h'M = ПРПМГ.в) ~dM; для типа 3: hM = (0,4 +0,6) dM и h = (0,9-5-171УdM; для типов 5 и 7 (открытых): hM = (1,0-4-1,2) dM. 3. При отсутствии теплообмена через стенки для типов 3 и 4 dM = 0^(1,2—1,5) и ft„ = (0, l-i-0,25) dM. * Окружная скорость. ** D — диаметр диска. Таблица 31.2 Основные параметры лопастных (тип /) и листовых (тип 2) механических перемешивающих устройств (по МН 6874—66) Продолжение табл. 31.2 •J 500 630 700 800 850 1000 1250 Тип > 2 / 2 ; 2 / 2 Скорость со, рад/сек 3,3 5,3 6,6 5,3 3,3 5.3 6,6 5,3 3,3 6,6 8,4 3,3 5,3 6,6 5,3 3,3 6,6 8,4 3,3 5,3 6,6 5,3 2,6 4,2 6.6 3.3 5,3 6,6 5,3 сек'1 0,53 0.84 1,05 0,84 0,53 0,84 1,05 0,84 0,53 1,05 1,3 0.53 0.84 1,05 0,84 0,53 1,05 1,3 0,53 0,84 1,05 0,84 0.42 0,66 1,05 0,53 0,84 1,05 0,84 вращения п об/мин 31.8 50.4 63,0 50,4 31,8 50,4 63,0 50,4 31,8 63,0 78,0 31,8 50,4 63,0 50,4 31,8 63,0 78,0 31.8 50,4 63,0 50,4 25,2 39,6 63.0 31,8 50,4 63,0 50,4 а), м/сек 0,88 1,32 1,73 1,32 1,1 1,65 2,06 1,65 1,2 2.3 3,2 1,32 2,1 2,6 2,1 1,4 2,8 3,6 1.65 2,64 3,24 2,64 1.3 2.1 3,3 2,1 3,3 4,1 3,3 Среда »с, Мнсек/мг 1 25 50 1 25 50 1 3000 500 1 25 50 1 3000 500 1 25 50 1 3000 500 1 25 50 Ре, кг/м* 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 Мощность, кет 0.01 0,03 0,06 0,23 0,01 0,05 0,16 0,7 0,01 0,16 0,30 0,46 0,026 0,13 0,45 2,29 0,02 0,31 0,65 1,24 0.06 0,32 1,05 5,85 0,02 0.22 0,74 1,42 0,17 1,17 3,28 21,4 1 ■J 1250 1500 1WA) 1000 2240 2650 с я / 2 / Скорость вращения рад/сек 2,6 3,3 6,6 3,3 5,3 6,6 5,3 2.1 2,6 4,2 1.7 2,6 4,2 1,7 2,6 4,2 1,3 2,1 2,6 п сек" об/мин ИЙ1] 1,05 0,53 0,84 1,05 0,84 0,33 0,42 0,66 0,27 0,42 0,66 0,26 0,42 0,66 0,21 0,33 0,42 25,2 Г~3-1.8 63,0 31,8 50,4 63,0 50,4 19,8 25,2 39,6 16,2 ш, м/сек 1,7 27Т\ 4,1 2,5 3,95 4,95 3,95 1,65 2,1 3,4 1,6 25,2 | 2,7 39,6 15,6 25,2 39,6 12,6 19,8 25,'2 4,0 1,9 2,9 4,6 1.7 2,8 3,5 Среда »с, МН'Сек/м2 1 3000 500 1 25 50 1 3000 500 1 3000 500 1 3000 500 1 3000 500 1 Ос, кг/м? 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 Мощность, кет 0,02 0,30 2,3 4,36 0.44 2,35 6,7 53,2 0,04 0,5 1,85 3,86 0,06 1,08 3,56 7,8 0,07 6,1 8,62 20Л 0,16 2,8 4,9 11,6 Примечания: 1. Типы перемешивающих устройств см. в табл. 31.1. 2. Приведенные три первых значения мощности для каждого типоразмера перемешивающих устройств относятся к аппаратам без отражательных перегородок и соответствуют легким, средним и тяжелым условиям работы. Четвертое значение мощности для каждого типоразмера является максимальным и относится к аппаратам с отражательными перегородками.
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 705 Таблица 31.3 Основные параметры якорных (тип 3) и рамных (тип 4) механических перемешивающих устройств (по МН 5874—66) 4* мм 800 950 1060 1120 1250 1320 1400 1500 ■ 1600 1700 2000 2120 2240 2360 2500 2650 2800 Скорость вращения для типов 3 | 4 со, рад/сек 2,1 4,2 6,6 2,1 4,2 6,6 2,1 4,2 6,6 2,1 4,2 6,6 2,1 4,2 5,3 2,1 4,2 5,3 2,1 3,3 4,2 2,1 з;з -4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 2,6 3,3 2,1 2,6 3,3 2,1 2,6 3,3 2,1 2,6 3,3 2,1 6,6 8,4 2,1 6,6 8,4 2,1 6,6 8,4 2,1 6,6 8,4 2,1 6,6 8,4 2,1 5,3 6,6 2,1 5,3 6,6 2,1. 3,3 6,6 2,1 5,3 6,6 2,1 4,2 5,3 2,1 3,3 4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 3,3 4,2 2,1 2,6 3,3 2,1 2,6 3,3 2,1 2,6 3,3 2,1 2,6 3,3 3 4 п сек" 0,33 0,66 1,05 0,33 0,66 1,05 0,33 0,66 1,05 0,33 0,66 1,05 0,33 0,66 0,84 0,33 0,66 0,84 0,33 ^53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,42 0,53 0,33 0,42 0,53 0,33 0,42 0,53 0,33 0,42 0,53 об/мин 19,8 39,6 63,0 19,8 39,6 63,0 19,8 39,6 63,0 19,8 39,6 63,0 19,8 39,6 63,0 19,8 39,6 63,0 19,8 31,8 63,0 19,8. 31,8 63,0 19,8 31,8 63,0 19,8 31,8 39,6 19,8 31,8 39,6 19,8 31,8 39,6 19,8 31,8 39,6 19,8 25,2 31,8 19,8 25,2 31,8 19,8 25,2 31,8 19,8 25,2 31,8 сек.'1 | об/мин 0,33 1,05 1,3 0,33 1,05 1,3 0,33 1,05 1,3 0,33 1,05 1,3 0,33 1,05 1,3 0,33 0,84 1,05 0,33 0,84 1,05 L0,33 0,84 1,05 0,33 0,84 1,05 0,33 0,66 0,84 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,53 0,66 0,33 0,42 0,53 0,33 " 0,42 0,53 0,33 0,42 0,53 0,33 0,42 0,53 19,8 63,0 78,0 19,8 63,0 78,0 19,8 63,0 78,0 19,8 63,0 78,0 19,8 63,0 78,0 19,8 50,4 63,0 19,8 50,4 63,0 19т&н 50,4 63,0 19,8 50,4 63,0 19 J 39,6 50,4 19,8 31,8 39,6 19,8 31,8 39,6 19,8 31,8 39,6 19,8 25,2 31,8 19,8 25,2 31,8 3 | 4 w. Ml сек 0,88 1,76 4,1 0,99 2,1 3,14 1,1 2,2 3,35 1,21 2,46 3,78 1,32 2,7 5,3 1,43 2,93 3,64 1,43 2,32 2,96 1- 1,54 2,5 3,14 1,65 2,68 3,32 L-XJ6L 2,75 3,62 2,1 3,4 4,18 2,2 3,63 4,45 2,3 3,85 4,7 2,42 3,2 3,92 2,64 3,38 4,1 19,8 I 2,75 25,2 3,5 31,8 | 4,5 19,8 I 2,97 25,2 3,6 31,8 4,73 0,88 2,7 3,41 0,99 3,42 4,02 1,1 3,56 4,47 1,21 3,78 4,75 1,32 4,32 5,3 1,43 3 64 4,5 1,43 3,85 4,67 1,54 , 4,08 ' 5,05 1,65 4,4 5,4 - -ЦЖ 3,6 4,8 2,09 3,42 4,43 2,2 3,64 4,65 2,31 3,85 4,9 2,42 3,2 3,92 2,65 3,38 4,1 2,74 3,43 4,4 2,96 3,65 4,62 Среда д^ типов 3 | 4 Ис, мн сек/мг 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1 000 10 000 1 1000 10 000 1 1 000 10 000 1 1000 10 000 1 1000 10 000 1 1 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 Рс, кг/м' 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 Мощность для типов 3 | 4 N, кет 0,01 0,18 1,8 0,01 0,4 2,95 0,01 0,61 3,8 0,01 0,72 5,42 0,026 1,13 4,9 0,04 1,38 6,42 0,04 0,77 4,15 0,06 1,08 5,67 0,09 1,42 7,85 0,12 2,2 11,1 0,26 10,4 10,7 0,36 13,8 13,9 0,47 16,5 17,6 0,61 10,0 10,9 0,81 13,0 14,1 1,09 18,5 20,6 1,42 22,6 27,4 0,01 5,86 2,47 0,01 12,0 5,61 0,01 17,7 9,22 0,01 21,8 12,2 0,03 32,2 19,8 0,04 25,2 13,3 0,05 29,2 16,7 0,06 36,3 23,8 0,09 46,1 31,5 0,12 25,6 21,6 0,26 34,6 24,7 0,36 42,0 36,6 0,46 53,1 42,1 0,61 31,0 23,1 0,81 34,0 29,8 0,42 48,3 55,8 1,33 55,0 72,5 Примечания' 1. Типы перемешивающих устройств см. в табл. 3I.I. 2. Приведенные значения мощности для каждого типоразмера перемешивающих устройств относятся к аппаратам без отражательных перегородок и соответствуют легким, средним и тяжелым условиям работы. 3. Для якорных перемешивающих устройств (тип 3) при dM > 2000 мм параметры соответствуют устройствам с перекладиной 45 А. А. Лащинский и А. Р. Толчинский
Vj Таблица 31.4 j -- юолица ai Основные параметры турбинных открытых (тип 3), турбинных закрытых (тип 6) и пропеллерных (тип 7) механических перемешивающих устройств (no MH 5874-66) *м. 300 400 500 600 700 800 900 1000 док и к ап Скорость вращения для типов 5 | 6 | 7 ш, рад/сек 18,8 28,2 52,1 41,9 18,8 28,2 41,9 28,2 18,8 28,2 39,8 28,2 12,6 18,8 28,2 18,8 12,6 18,8 28,2 18,8 12,6 14,1 18,8 12,6 14,1 18,8 12,6 14,1 18,8 12,6 18,8 41,9 66,2 52,1 18,8 28,2 41,9 18,8 28,2 39,8 12,6 18,8 28,2 12,6 18,8 28,2 18,8 12,6 18,8 28,2 18,8 12,6 14,1 18,8 12,6 14,1 18,8 12,6 28,2 66,2 105 28,2 52,1 66,2 18,8 41,9 66,2 18,8 39,8 52,1 18,8 28,2 41,9 18,8 28,2 39,8 12,6 18,8 28,2 12,6 18,8 28,2 У5 J 1 6 1 7 п сек'1 3,0 4,5 8,3 6,67 3,0 4,5 L6.67 4,5 3,0 4,5 6,3 4,5 2,0 3,0 4,5 3,0 2,0 3,0 4,5 3,0 2,0 2,25 3,0 2,0 2,25 3,0 2,0 2,25 3,0 2,0 об /мин 180 270 498 400 180 270 400> ~270 180 270 379 270 120 180 270 180 120 180 270 180 120 135 180 120 135 180 120 135 180 120 сек'1 3,0 6,67 10,5 8,33 3,0 4,5, об/мин\ сек'1 [ об/мин 180 400 630 500 180 270 6,67 1 400 3,0 4,5 6,3 2,0 3,0 4,5 2,0 3,0 4,5 3,0 2,0 3,0 4,5 3,0 2,0 2,2 3,0 2,0 2,2 3,0 2,0 180 270 378 120 180 270 120 180 270 180 120 180 270 180 120 132 180 120 132 180 120 4,5 10,5 16,7 4,5 8,33 10,5 3,0 6,67 10,5 3,0 6,3 8,33 3,0 4,5 6,67 3,0 4,5 6,3 2,0 3,0 4,5 2,0 3,0 4,5 270 630 1002 270 500 630 180 400 630 180 379 500 180 270 400 180 270 379 120 180 270 120 180 270 Примечания: 1. Типы перемешивающих устройств см в табл 31 I. 2 Приведенные три первых значения мощности для каждого типораз соответствуют легким, средним а тяжелым условиям работы. Четверт таратам с отражательными перегородками. 3. При скорости вращения ш=-41,9, 52,1 и 66,2 рад/сек нормализовав 5 | 5 | 7 ш, м/сек 2,8 4,4 7,8 6,3 3,8 5,6 8,4 5,6 4,7 7,1 10,0 7,1 3,8 5,6 8,4 5,7 4,4 6,6 9,9 6,6 5,0 5,6 7,5 5,0 5,6 6,4 8,5 5,6 6,2 7,1 9,4 6,2 2,8 6,3 9,9 7,8 3,8 5,7 8,4 4,7 7,1 11,3 3,8 5,6 8,5 4,4 6,6 9,9 6,6 5,0 7,9 11,2 7,9 5,7 6,3 8,5 5,7 6,3 7,0 9,4 6,3 4,3 9,8 15,7 5,6 10,4 13,2 4,7 10,4 16,4 5,6 11,9 15,7 6,6 9,9 14,7 7,5 11,2 15,8 5,6 9,9 '12,7 6,3 8,6 14,0 мера перемешивающих эе значение мощности д ныв приводы ограниче] * 1 л 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 10 000 1 40 000 1 000 1 Среда для « 1 in j,, XjN сек/м 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 25 000 1 000 1 типов 7 « 1 4000 100 1 4000 100 1 4000 100 1 4000 100 1 4000 100 1 4000 100 1 4000 100 1 4000 100 1 "с, кг/ма 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 Мощность для типов S \ 5 \ 7 N, кет 0,06 1,8 5,8 8,45 0,24 6,25 10,5 0,7 14,2 27,0 33,8 800 0,5 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 800 1300 1900 13,1 24,3 23,8 1,0 35,5 45,4 48,5 2,1 19,5 26,7 30,5 8,9 37,8 49,1 55,6 800 6,5 1300 1900 63,0 76,6 93,8 0,06 4,75 8,56 5,85 0,24 4,8 8,0 12,5 0,75 14,0 21,1 33,0 0,95 8,9 17,7 29,5 2,12 19,5 37,8 18,7 2,48 34,8 68,4 37,2 2,96 24,1 36,6 0,04 1,21 6,05 7,0 0,17 4,09 6,3 7,4 0,16 5,85 17,2 21,8 0,67 12,8 23,2 28,4 0,4 10,0 27,0 31,6 1.8 18,5 45,0 52,1 0,96 12,8 28,1 20,1 | 34,2 8,6 43,6 51,5 33,5 1,6 19,0 46,5 156,8 устройств относятся к аппаратам без отражательных перегорели каждого типоразмера является максямальвым и относится is соответственно мощностями 6,5; 7,6 и 10 кат. О
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 707 По интенсивности (в возрастающем порядке) нормали- особенностей аппарата. На рис. 31.1—31.3 приведены зованные перемешивающие устройства можно располо- графики для определения Kn Для различных типов норма- жить следующим образом: рамные и якорные, лопастные, лизованных перемешивающих устройств в зависимости пропеллерные, листовые, пропеллерные с диффузором и от Re4. турбинные открытые, турбинные закрытые. По относительной эффективности эти перемешивающие устройства также в возрастающем порядке: турбинные закрытые и пропеллерные, турбинные открытые, пропеллерные с диффузором, рамные и якорные, лопастные и листовые. Выбор типа перемешивающего устройства, основных его размеров и скорости вращения в зависимости от технологического процесса, диаметра корпуса аппарата De, динамического коэффициента вязкости цс и плотности рс перемешиваемой среды производится по табл. 31.1—31.4. Расчет мощности * Расчетная мощность NM (в вт), потребляемая перемешивающим устройством (мешалкой) собственно на перемешивание, при Нж (=* De определяется по формуле 5Ж10 5-Ю /0* 5WW 5WReu Рис. 31.1. Графики для определения критерия мощности /Сд? для лопастных (тип /) и листовых (тип 2) перемешивающих устройств: / — для лопастных перемешивающих устройств при De/d =1,5; 2 — то же, что в Л но в аппаратах с перегородками; 3 — для листовых перемешивающих устройств при DJdH = 2; 4 — то же, что и 3, но в аппаратах с перегородками ** = **рЛ (31.1) где dM — диаметр мешалки в м; рс — плотность перемешиваемой среды в кг/м3; п — частота вращения мешалки в об/сек; Kn — критерий мощности. Плотностью перемешиваемой среды (смеси) рс в формуле (31.1) считается плотность основной жидкости ряс, если плотности отдельных перемешиваемых компонентов отличаются друг от друга не более чем на 30% . В противном случае плотность двухкомпо- нентной смеси рс определяется по формуле Рс = РфУ + Рж (1 — <Р), (31.2) где рж— плотность основной жидкости (дисперсионной среды) в кг/м3; РФ — плотность дисперсной фазы в кг/м3; Ф — объемная доля дисперсной фазы. Плотность многокомпонентной смеси можно определять по формуле 1 Центробежный критерий Рейнольдса Re(j для любого перемешивающего устройства определяется по формуле Re. 9cndl (31.4) где цс■ ■ динамический коэффициент вязкости смеси в н-сек/м2. Рс = (31.3) 5-10ЧО- 5W104 51040" 1 pi где xi — массовые доли компонентов смеси; Pi — плотности компонентов смеси в кг/м3. Величина критерия мощности А[дг зависит от центробежного критерия' Рейнольдса Rew, отношения —г~, типа перемешивающего устройства и конструктивных 5-ГОЩ Рис. 31.2. Графики для определения критерия мощности Кv для якорных (тип 3), рамных (тип 4) и пропеллерных (тип 7) перемешивающих устройств: / — для якорных и рамных перемешивающих устройств при Dgl^\ = 1,15; 2 — для пропеллерных перемешивающих устройств при DJdM = 3; 3 — то же, что и 2, но при De/dM = 4; 4 — то же, что 2 и 3, но в аппаратах с перегородками; 5 — то же* что 2 и 3, с направляющей трубой 1 По методике, разработанной ЛенНИИхиммашем. Динамическим коэффициентом вязкости смеси \ic в формуле (31.4) считается динамический коэффициент вязкости основной жидкости (при Re4> 103) в следующих случаях: 1) при эмульгировании — вне зависимости от вязкости перемешиваемых жидкостей, если ф <] 0,3; 45*
708 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 37 2) при перемешивании взаиморастворимых жидкостей, если вязкость жидкостей отличается друг от друга не более чем в два раза и ф^0,4, 3) при суспендировании, если фг£:20%. В Остальных случаях при. вычислении центробежного критерия Рейнольдса применяется средний динамический коэффициент вязкости смеси ус, величина которого в н-сек/м2 в зависимости от- вида перемешиваемых компонентов определяется по следующим формулам: 1) при эмульгировании. В тех случаях, когда высота жидкости в аппарате Нж^> ТУ в, требуемая на перемешивание мощность берется с коэффициентом Кн, величина которого определяется по формуле Кн = (W (31.10) 510 10 S!0J!04 Рнс. 31.3. Графики для определения критерия мощности Kj 5 и 6) перемешивающих устройств: /—для турбинных открытых перемешивающих устройств при De/dM = 3; 2^—то же, что и /, но при Did =4; 3 — то же, что I и 2, но в аппаратах с перегородками; 4— для турбинных закрытых перемешивающих устройств при De/dM — 3; 5 — то Же, что и 4, но при De/d —4; 6 — то же, что 4 и 5, ко в аппаратах с перегородками а) если дисперсной фазой является /жидкость более вязкая, чем основная (дисперсионная) среда, и объем последней более или равен 40%, то _ Уж I *'- 1-ф \ Уж + Уф ); (31.5) б) если дисперсной фазой является жидкость менее вязкая, чем основная среда, и объем последней более или равен 40%, то ,с = _М-(!_ '*™ ); (31.6) гс 1 — ф \ уж + уфг 2) при перемешивании взаиморастворимых жидкостей Влияние внутренних устройств (труб передавлива- ния, гильз термометров и т. п ) в аппаратах без отражательных перегородок при определении расчетной мощности учитывается соь ответствующими коэффициентами Qe^; значения которых для различных внутренних устройств приведены в табл. 31.5. При наличии в аппарате отражательных перегородок влиянием внутренних устройств на увеличение мощности пренебрегают. Окончательно расчетная мощность Nм (в ет), требуемая на перемешивание, определяется по формуле N'M = KHkxk2...klNM, (31.11) где NM — мощность на перемешивание по формуле (31.1) в ет. Расход мощности на перемешивание газо-жидкостных смесей ниже, чем на перемешивание эмульсий и суспензий При перемешивании жидкостей в аппаратах без отражательных перегородок необходимо, чтобы глубина образуемой в жидкости воронки не достигала ступицы перемешивающего устройства. Глубина этой воронки Лв в м (от уровня жидкости в аппарате) для основных типов перемешивающих устройств определяется по следующим формулам; для лопастного (тип /) Ae = 0,06RefFr^8(^)^37^; (31.12) для турбинного (закрытого) А.-0,31 Re^Fr^ (-g)-0"54 (^)°Д5 V. (31.13) 510ч10я бЮ'Иец м для турбинных (типы для пропеллерного 0,32Fr0,52 ( АЛ \dM) A, = 0,03Re^Fr£ пЧ, -0,24 т —0,25 (31.14) где Fr4 = 3) при взвешивании твердых частиц в жидкости: а) если объемная концентрация твердой фазы меньше или равна 10%, |*е = Цж (1 + 2,5ф); (31.8) б) если объемная концентрация твердой фазы более 10%, то Ус = Уж (1 + 4,5ф), (31.9) де рж—динамический коэффициента вязкости основной жидкости (дисперсионной среды) в н-сек/м2; рф _ динамический коэффициент вязкости дисперсной фазы в н-сек/м2, ф — т0 же, что и в формуле (31.2). g центробежный критерий Фруда; значения остальных величин см. выше. Формулы (31.12)—(31.14) справедливы для значений критериев в следующих диапазонах. для лопастного перемешивающего устройства Яец = 200-f-150 000; Fr„ = 0,057^2,1; для турбинного (закрытого) перемешивающего устройства Re4 = 150-ь85 000; Fr4 = 0,065-^0,85; для пропеллерного перемешивающего устройства Re4 = 300+100 000; Fr4 = 0,095+2,4. Пример 31.1. Определить диаметр мешалки и расчетную мощность на валу лопастного перемешивающего
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 709 Таблица 31.5 Значения коэффициентов /ц, учитывающих влияние внутренних устройств при определении мощности, требуемой на перемешивание в аппаратах без перегородок (по МН 5874—66) Принимаем ближайшую частоту вращения по табл. 31.2: п = 0,53 сек"1. Центробежный критерий Рей- нольдса определяем по формуле (31.4): Re« Pcndl. 1,33-103-0,53-22 Не 0,15 ,88-10*. № фициента 1 2 3 4 5 6 Внутреннее устройство Плоский змеевик из труб dH = 0,03-=-0,05) De, размещенный у днища Змеевик, размещенный вдоль стенок аппарата Одна гильза термометра Труба передавливания, устройство для замера уровня и т. п. Две трубы передавливания, удаленные друг от друга на расстояние не менее 0,75£>в Детали крепления направляющей трубы Типы перемешивающих устройств 1-5 | 7 h 2,5—3,0 2,0 1,1 1.2 1,3 — — 2,0 1,05 1,1 1,15 1,05 Примечание. Значения k( определены для жидкостей с динамическим коэффициентом вязкости < 100 мн- сек/м'. устройства (тип /) по следующим данным: De = 3 м; Нж— 3 м; перемешиваемая среда—суспензия; рж = = 1,2-103 кг/м3; рф = 2,5-103 кг/м3; объемная доля дисперсной фазы ф= 0,1; [1Ж = 0,15 н-сек/м2; в аппарате имеются отражательные перегородки. По данным табл. 31.1, приняв -т-^= 1,5, определяем: диаметр мешалки dM ■ = -г-р = 2 м; окружная 1,5 1,5 скорость мешалки w & 3 м/сек. Плотность перемешиваемой среды (смеси) определяем по формуле (31.2): Рс=РфФ+РЖ(1 -Ф) = 2,5-10»-0,1 + + 1,2-103(1 —0,1) = 1,33-10s кг/м3. Поскольку ф = 0,1 <С 0,2, то, полагая Re4> 103, динамический коэффициент вязкости смеси принимаем Не = Иж = 0,15 к-сек/м2. Расчетная частота вращения мешалки _ w _ _3_ ndM n2 = 0,477 сек-1. Критерий мощности при данном значении Re4 определяем по графику 2 на рис. 31.1: Ллг = 0,6. Мощность, требуемую на перемешивание смеси, определяем по формуле (31.1): N.. ИЗЛ5 3 05 . KNf>cnsdM = 0,6-1,33 10d-0,53d-2° = 3800 em Пример 31.2. Определить диаметр мешалки и расчетную мощность на валу закрытого турбинного перемешивающего устройства (тип 6) по следующим данным: De = 2 м; Нж = 3 м; перемешиваемая среда — двух- компонентная эмульсия; рс=1,5-103 кг/м3; \лж = = 4 н-сек/м2; Цф= 1 н-сек/м2; объемная доля дисперсной фазы ф = 0,4; аппарат без отражательных перегородок и внутренних устройств. По данным табл. 31.1, приняв -~-^= 4, определяем: De dM 0,5 м; окружная скорость диаметр мешалки йм = мешалки w «J 4 м/сек. Поскольку дисперсная фаза менее вязкая, чем основная среда, динамический коэффициент вязкости смеси определяем по формуле (31.6): 1,5ф(Х0 Не =" 1-Ф Нж-Ь НФ 1—0,4 (\— ^ °'4i'1 \ = 5,86 н-сек/м2. Расчетная частота вращения мешалки W 4 :2,54 сек-1. ndM л ■ 0,5 Принимаем ближайшую частоту вращения по табл. 31.4: п=3 сек-1. Центробежный критерий Рей- нольдса определяем по формуле (31.4): Re« Ре"4 Не 1,5-103-0,53 5,86 192. Критерий мощности при данном значении Re4 определяем по графику 5 на рис. 31.2: К.ы = 8- Мощность, требуемую на перемешивание смеси, определяем по формуле (31.1): A^ = tftfP^34 = 8-l,5-103-33-0,55= 10 120 вт. Коэффициент, учитывающий увеличение мощности при Нж^> De, определяем по формуле (31.10): Окончательно расчетную мощность определяем по формуле (31.11): NM = KHNM- 1,225 10 120= 12 400 вп
710 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Лопастные и листовые перемешивающие устройства На рис. 31.4 показаны конструкции нормализованных стальных сварных лопастных, а на рис. 31.5 —листовых перенашивающих устройств, а в табл. 31.6—31.8 основные данные об этих устройствах. Расчетный изгибающий момент лопасти Ми в н-м в месте присоединения ее к ступице определяется по формуле N' М,.= 0,0813—^-, (31.15) " п ' где NM — расчетная мощность по формуле (31.11) в вт; п — частота вращения мешалки в сек'1. Расчетный изгибающий момент в любом сечении лопасти, находящемся на расстоянии х от оси вращения, определяется по формуле Кх = М'и^1, (31.16) где Ми — расчетный изгибающий момент по формуле (31.15). Таблица 31.6 Стальные сварные лопастные перемешивающие устройства (тип /) (по МН 5874-66) Условное обозначение устройства (шифр 10) нормального исполнения (конструктивное исполнение /) dM = — 2240 мм из углеродистой стали (исполнение по материалу 1): «Перемешивающее устройство 10.1.2240.1 МН 5874—66». dM I d Ь 6i 1 S мм 700 850 1000 1250 1600 1900 2240 2650 45 60 75 70 85 100 125 160 80 i 190 ^ 920 90 ! ^и 1 75 90 260 Примечай 1. Конструкци ного типа и их шиф размеры ступицы — 2. Два значен мера dM относятся к I — нормальному (i (нижнее значение). 3. По материал два исполнения: 1 — розионностойкой стё * Мк — наибо БОЙ МОЩНОСТИ. — 112 132 144 164 174 — 780 1000 1180 1384 1646 8 12 14 Масса, кг 6,3 7,5 9,2 14,7 20,2 38,3 50,0 60,0 63,5 70,2 К' нм 84 206 262 810 1100 2720 2060 6320 2450 5820 и я: и перемешивающих устройств дан- р см. на рис. 31.4, а конструкцию и в табл. 31.7. ия для одного и того же типораз- двум конструктивным исполнениям: )ерхнее значение); 2 — усиленному у перемешивающие устройства имеют из углеродистой стали; 2 — из корили. ГСЫ1ШЙ 1 футящи й моме! it при пу С КО- Рис. 31.4. Конструкции стальных сварных лопастных перемешивающих устройств (тип /), шифр 10 по МН 5874 — 66: а — нормальное исполнение; б — усиленное исполнение: / — лопасть; 2—ступила из двух половин; 3 — ребро; 4 — болты с гайками и шайбами Рис. 31.5. Конструкции стальных сварных листовых перемешивающих устройств (тип 2), шифр 20 по МН 5874 — 66; а — нормальное исполнение; 6 — усиленное исполнение: / — лопасть; 2 — нижняя ступица; 3 — верхняя ступица; 4 — ребра
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 711 Таблица 31.7 Ступицы (из двух половин) лопастных, якорных и рамных перемешивающих устройств (по МН 5874—66) dtt, BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов Л 'с h т А At мм 45 60 75 80 90 100 120 90 ПО 125 130 155 170 200 ПО 130 150 180 250 280 200 250 280 220 250 18 22 25 30 32 35 64 80 100 115 128 150 70 80 90 ПО 160 190 130 160 190 130 150 Примечание. Шпон? Ьш 14 18 20 22 25 28 32 и по Г d+t, 49,9 66,4 82,4 88,4 99,4 110,4 131,4 ЭСТу 1 *5 М12 М16 М20 J748 —6 Лопастные мальные г£1000 1250 1600 2240 2650 1900 — 3. Усиленные — 2240 2650 — d , мм Якорные Нормальные 5^1250 1320—1400 1500—1700 — 2000—2360 — 2500—2800 — Усиленные — 2000—2500 2650—2800 Рамные Нормальные ^1250 1320—1400 1060—1700 — 2000—2360 — 2500—2800 — Усиленные — 1320—1400 — 1500—1700 — 2000—2500 2650—2800 Расчетный момент сопротивления W' в м3(см3) соответствующего поперечного сечения лопасти (относительно нейтральной оси) при изгибе ее в направлении вращения определяется по формуле w,=3i (31-17) °ид ' где Ма — изгибающий момент в соответствующем сечении лопасти в Мн-м (кгс-см); о"иа — допускаемое напряжение на изгиб для материала лопасти в Мн/м2 (кгс/смг). Исходя из расчетного W по общеизвестным формулам сопротивления материалов в зависимости от формы поперечного сечения лопасти при заданной ширине ее Ъ определяют номинальные (без прибавок) расчетные размеры: толщины лопасти и высоты ребра ее (при наличии такового). Окончательные размеры указанных элементов перемешивающего устройства принимаются с учетом двусторонних прибавок на коррозию и эрозию (если таковая .имеется) и округляются до ближайшего большего значения (толщина — по сортаменту, высота—до четного чи- •сла в мм). Лопастные перемешивающие устройства конструктивно могут выполняться цельными или из двух половин, соединяемых между собой по ступице четырьмя болтами. Расчет последних см, в якорных перемешивающих устройствах. Пример 31.3. Определить основные размеры (кроме размеров ступицы) лопастного перемешивающего устройства (см. рис. 31.4) к примеру 31.1 по следующим данным: материал — углеродистая сталь (вид = 150 Мн1мг); Ск = = 1 мм; лопасть таврового сечения. Из примера 31.1 имеем: dM = 2 м; N'M= 3800 вот; п = 0,53 сек'1. Ширину лопасти определяем по данным табл. 31.1: b = 0,\dM= 0,1-2^=0,2 м. Расчетный изгибающий момент лопасти в месте соединения ее со ступицей определяем по формуле (31.15): N Ч80П М' =0,0813—— = 0.0813 ^ = 583 н м (5830 кгссм). Л U,oo
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 31.8 Стальные сварные листовые перемешивающие устройства (тип 2) (по МН 5874—66) Условное обозначение устройства (шифр 20) нормального исполнения (конструктивное исполнение /) dM = 1250 мм из углеродистой стали (исполнение по материалу /): «Перемешивающее устройство 20.1.1250.1 МН 5874—66». *ж 500 630 800 1000 1250 1500 (вер; стой Нижняя ступица d ьш d-\-tt Верхняя ступица d Ьш d+t. dc dx h А. мм 40 60 70 90 80 100 12 18 20 25 22 28 П р и м е ч 1. Конструк 2. Два значЕ «нее значение 3. По матер кой стали. 4. Шпонки • Мк — наи 44,4 66,4 77,4 99,4 88,4 110,4 42 62 72 92 82 102 12 20 25 22 28 46,4 68,4 79,4 99,4 90,4 112,4 70 105 115 140 130 155 60 75 90 120 150 180 300 380 490 620 800 940 90 130 150 200 180 220 а н и я: ции перемешивающих устройств данного типа и и ния для одного и того же типоразмера dM относятс ); 2 — усиленному (нижнее значение). налу перемешивающие устройства имеют два испо. по ГОСТу 10748—68. больши й крут ящий момент при пуско ВОЙ А <ощнс ft2 40 50 55 65 80 90 К ШИ( Я К Д1 пнени сти. ft» Ь 6i Ъг — 372 502 652 602 772 732 380 480 600 750 960 1120 — 76 96 116 146 — 36 46 56 76 jp см. на рис. 31.5. ум конструктивным нспо я: / — из углеродистой < / — 70 90 ПО 130 А 150 180 250 310 300 370 350 лнениям: / — тали; 2 — из Масса, кг 12,0 19,6 36,2 47,8 72,0 88,3 97,1 127 3; i it # 5 54,6 170 555 1700 2150 5220 5 400 12 900 нормальному коррозионио- Расчетный момент сопротивления поперечного сечения лопасти в указанном месте (относительно нейтральной оси) при изгибе ее в направлении вращения определяем по формуле (31.17): Номинальная расчетная толщина лопасти на конце таврового сечения W 583-Ю-8 150 = 3,88- Ю-6 м3. Принимаем, что лопасть имеет тавровое сечение от ступицы до середины лопасти, т. е. на длине 0ЫМ 0,5-2 = 0,5 м. Расчетный изгибающий момент лопасти на конце таврового сечения определяем по формуле (31.16): М„ ■ М • 0,5d«— х 583 0,5-2 — 0,5 0,5dM 0,5-2 = 292 к -м (2920 кгс-см). Y^-ущ 10" Расчетный момент сопротивления данного сечения лопасти определяем по формуле (31.17): Wx = м„ Oud 292-1Q-* 150 = 1,94. Ю-» м3. :7(65.10-3 ж = 7,65 мм. С учетом двусторонней прибавки на коррозию » округления размера принимаем s= 10 мм. Толщину ребра в тавровом сечении также принимаем- s = 10 мм, а высоту его в месте присоединения к ступице- задаем конструктивно: h = 50 мм. Расчетом ее не проверяем, поскольку прочность таврового сечения заведомо» выше требуемой. Якорные перемешивающие устройства На рис. 31.6 показаны конструкции'нормализованных. стальных сварных якорных перемешивающих ycTpoftcTBf -а в табл. 31Я приведены основные данные об этих устройствах. Расчетный изгибающий момент лопасти якоря м'№ в н-м в месте присоединения ее'к ступице определяется! по формуле (31.15).
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 71» Мк = 0,0542 • Расчетный крутящий момент (в том же сечении) Мк в н-м определяется по формуле [(0MMf-(0,5dM-bf] (h-b) Л£ [(ОМк)* - (0,54, - б)1] (\4-а) ' п ' (31.18) где dM, Ъ и h — соответствующие размеры в м по рисунку типа 3 в табл. 31.1; NM и п —то же, что и в формуле (31.15). Ь (31.19) Расчетный момент сопротивления поперечного сечения лопасти W в м3(см3) в месте присоединения ее к ступице определяется по формуле *[«£*)'-'] Рис. 31.6. Конструкции стальных сварных якорных перемешивающих устройств (тип 3) по МН 5874 — 66: а (шифр 31) и б (шифр 32) — нормальное исполнение; в (шифр 33) и г (шифр 34) — усиленное исполнение: / — лопасть; 2 — ступица из двух половин; 3 — ребро; 4 — перекладина; 5 — ребро; 6 — болты с гайками и шайбами Расчетный изгибающий момент Ми^ в н-м в месте перехода прямой, части лопасти в кривую (для мешалок без перекладины) и в месте присоединения перекладины (для мешалок с перекладиной) определяется по формуле М и\- М'«{х-т^т)> <31-20> где я и Ъ — то же, что и в формуле (31.18); hA — высота прямой части лопасти от места перехода ее в кривую или от места присоединения перекладины в м; М'к — ал. формулу (31.18). W = Оид (31.21) где М,. и М моменты, вычисляемые соответственно по формулам (31.15) и (31.18), в Мн-м (кгс-см); вид — допускаемое напряжение на изгиб для материала лопасти в Мн/м2 (кгс/м2). Высоту ребер, укрепляющих лопасти, следует подбирать так, чтобы фактическое значение W сечения (при заданных 6и s) было не менее W. Номинальная расчетная толщина лопасти s' в м (см) определяется по формуле - I /Ш" ~ V Ъоид * (31.22} где Мй1 — вычисляется по формуле (31.20) в Мн-м (кгс-см)\ Ъ — то же, что в формуле (31.18) в м (см); оид — то же, что в формуле (31.21). Якорное устройство конструктивно выполняется большей частью из двух половин, соединяемых между собой четырьмя болтами по ступице. Расчетная нагрузка на один болт в Мн (кгс) в этом, случае определяется по формуле Ми А (31.23). где Ми—момент, вычисляемый по формуле (31.15)- в Мн-м (кгс-см); А — расстояние между болтами в горизонтальном направлении в м (см). Расчетную площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы F6 в м2 (см2) определяют по формуле (21.17), считая г' = 1. Диаметр болтов йц, выбирается по табл. 21.1. Пример 31.4. Определить основные размеры якорного (без перекладины) перемешивающего устройства (рис. 31.6, а) по следующим данным: материал—углеродистая сталь (ац3 = 150 Мн/м2}; Ск = 1 мм; N'M = = 2000 вт; п = 0,53 сек-1; dM = 1,6 м; Da= Нж= 1,8 м\ материал болтов — углеродистая сталь (аа = 120 Мн/м2). По данным табл. 31.1 определяем: ширина лопаств 6 = 0,07(4, = 0,07-1,6 = 0,112 м; высота перемешивающего устройства h = dM = 1,6 м. Расчетный изгибающий момент лопасти в месте присоединения ее к ступице по формуле (31.15) равен М' = 0,0813 — = 0,0813 ^!? = 378' н-м (3780 кгссм). и • я 0,53 v Определим значение а по формуле (31.19): Ь \0,5dM~bJ J 0,112 '■4Ы&У-'] 0,0855.
714 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 31.9 Стальные сварные якорные перемешивающие устройства (тип 3) (по МН 5874—66) Условное обозначение устройства шифра 33 нормального исполнения (конструктивное исполнение /) dM = 2000 мм из углеродистой стали (исполнение по материалу /): «Перемешивающее устройство 33.1.2000.1 МН 5874—66». *м й h ftt hi А* ht fta h, Ь *1 S А R i?i мм 800 950 1060 1120 1250 1320 1400 1500 1600 1700 2000 2120 2240 2360 2500 2650 2800 45 60 80 100 80 100 80 100 80 100 90 100 90 120 90 120 800 750 850 | 800 1000 1250 900 1200 1400 | 1320 1600 1800 2000 2240 2500 1500 1700 1900 2120 2360 — 1170 1285 1410 1585 1590 1600 — 920 1025 1160 1485 1490 1495 75 90 127 145 135 150 115 145 115 150 185 175 220 210 205 190 177 170 227 220 227 273 195 180 252 300 380 392 420 220 230 250 55 65 75 303 | 80 333 | 90 343 | 95 462 | 416 | 100 515 | 440 | 105 510 | 460 | 115 605 1600 1700 538 1480 1650 2000 1 1840 2200 2030 120 140 150 155 165 175 185 195 — 200 216 236 248 12 14 16 18 22 25 16 18 — 115 105 125 115 130 120 140 130 '140 150 145 160 155 720 795 914 944 1073 1108 1212 1262 1376 1426 1704 1764 1888 2010 2080 2220 2360 90 127 112 142 138 173 143 193 174 224 234 294 285 275 346 350 356 Масса, кг I* 21 26,6 36,3 40 59 77 80 115 И* 20,2 26 35,9 39,7 58,7 74,4 80,2 НО 150 | 139 155 190 217 214 243 230 261 255 285 334 346 355 387 395 428 155 180 207 202 231 212 243 236 266 310 318 335 367 371 405 н-м. 585 958 1175 1760 2110 2760 2290 3100 4370 5960 4420 5900 4420 7600 5690 9650 5880 9350 5880 12 000 5 880 15 200 9 800 18 800 Примечания 1. Конструкции перемешивающих устройств данного типа и их шифры см на рис. 31.6, а конструкцию и размеры ступицы в табл. 31.7. 2. Два значения для одного и того же типоразмера dM относятся к двум конструктивным исполнениям: / — нормальному (верхнее значение); 2 — усиленному (нижнее значение). 3. По материалу перемешивающие устройства имеют два исполнения: / — из углеродистой стали; 2 — из коррозионно- стойкой стали. • I - д ** Мк — в ля пер аибол! емеши эШИЙ К зающих РУТЯЩ1 устро lit MOM йств шн ент при фров 31 пусков и 33; 11 ой мощ —шиф ности. ров 32 и 34. Расчетный крутящий момент лопасти в месте присоединения ее к ступице определяем по формуле (31.18): М. ■■ 0,0542 {(0.5*,)» —(0,54»—*)"](«—*) N. Расчетный момент сопротивления поперечного сечения лопасти в месте присоединения ее к ступице определяем по формуле (31.21): [(0,5^)4 - (0,54, - ЬУ\ (1 + а) л =0 05-13 [(0.5-1.6)3—(0,5-1,6—0,112)3] (1,6—0,112) 2000 _ " [(0,5-1,6)*—(0,5-1,6—0,112)*] (1+0,0855) ' 0,53 ~ = 282 н-м (2820 кгс-см). Принимаем высоту прямой части лопасти от места (перехода ее в кривую равным hA = 1 м. Расчетный изгибающий момент в указанном месте лопасти определяем по формуле (31.20): W = — = 10" вид Ул3782 + 4-282-! 150 = 4,53-Ю-6 л8. Номинальную расчетную толщину лопасти определяем по формуле (31.22): = 282 ( 1 1,6 —ОД-0,112 h — 0,5b J =98,6 н-м (986 кгс-см). V baud -УЖг--«»-»*-«»-
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 715 С учетом двусторонней прибавки на коррозию и округления размера принимаем s = 10 мм. Согласно заданию поперечное сечение лопасти в месте присоединения ее к ступице имеет крестообразную форму (см. рис. 31.6, а). Момент сопротивления этого сечения при изгибе W = (s-2CK)(b-2CK)s+(b-s)(s-2CK)* 6 (b—2CK) (0,01—0,002) (0,Н2—0,002)3+ = +(0.42 — 0,01) (0,01—0,002)3 _ ~ 6(0,112—0,002) ~ = 19,9-10-» ж3, т.е. W > W > 4,53 -10" « ж3. Нагрузку на один болт в соединении двух половин перемешивающего устройства при расстоянии между бол- Расчетный момент сопротивления рамы в указанных сечениях при изгибе ее — W — равен сумме моментов сопротивления всех лопастей в этих сечениях относительно их нейтральных осей. Рамные перемешивающие устройства конструктивно выполняются преимущественно из двух половин, соединяемых между собой болтами по ступицам (по четыре болта на каждую ступицу). Расчетная нагрузка на один болт в Мн (кгс) в этом случае определяется по формуле Р* = - М и гА (31.24) где М'а —• вычисляется по формуле (31.15) в Мн- м (кгс- см); ■ количество ступиц; • расстояние между болтами в горизонтальном направлении в м (см). и г ■ А ■ в) d„_ Рис. 31.7. Конструкции стальных сварных рамных перемешивающих устройств (тип 4) по МН 5874—66: а—шифр 41; б — шифр 42; в — шифр 43: /— лопасть; 2— ступица из двух половин; 3 —ребро; 4 —перекладина; 5—ребро; 5—болты с гайками и шайбами тами в горизонтальном направлении А = 0,1 ж определяем по формуле (31.23): М„ 378-Ю-6 0,1 : 3780-Ю-» мн (378 кгс). Расчетное сечение болта по внутреннему диаметру резьбы, полагая коэффициент К = 1 и считая г = 1, определяем по формуле (21.17): ?б = одг 3780-IP"9 120-1 : 31,5-10-" ж2. Подбираем по табл. 21.1 болты Ml 2 х 1,25 (Fq — = 84,5-Ю-6 ж2; К = 0,4). Проверяем правильность выбора болтов: РбК = 84,5- Ш-о-0,4 = 33,8- 10"в > р'б = 31,5-10"« ж2. Рамные перемешивающие устройства На рис. 31.7 показаны конструкции нормализованных стальных сварных рамных перемешивающих устройств, а в табл. 31.10 приведены основные данные об этих устройствах. Расчетный изгибающий момент рамы Ми в месте присоединения ее к ступицам определяется по формуле (31.15). Определение диаметра болтов производится так же, как и для якорных перемешивающих устройств. Турбинные перемешивающие устройства На рис. 31.8 показаны конструкции нормализованных стальных сварных турбинных перемешивающих устройств, а в табл. 31.11 приведены основные данные об этих устройствах. Расчетный изгибающий момент лопатки МивН'М в открытых устройствах в сечении, параллельном оси вала и находящемся от нее на расстоянии, равном половине диаметра диска D, определяется по формуле 0,027 (х — 0,Ю)ш n'm X П ' М„ (31.25) где х = 0,75 (0,54.)*-(0,54,-0' (31.26) где (0,5dM)S-(0,MM-l)» B М' I — длина лопатки в ж; и п —то же, что и в формуле (31.15). Расчетный момент сопротивления лопатки при изгибе в указанном выше сечении определяется по формуле (31.17). N»
Условное обозначение Таблица 31.10 Стальные сварные рамные перемешивающие устройства (тип 4) (по МН 5874—66) устройства шифра 42 нормального исполнения (конструктивное исполнение 1) dM = 1500 мм из углеродистой стали (исполнение по материалу /): «Перемешивающее устройство 42.1.1500.1 МН 5874—66». <** d ft Ла ft. Л* Л. Й7 h. А, hit Ли Лц А» ftl4 ь, S «2 мм 800 950 1060 1120 1250 1320 1400 1500 1600 1700 2000 2120 2240 2360 2500 2650 2800 45 60 45 60 45 60 75 60 75 60 80 60 80 60 80 100 80 100 80 100 80 100 90 100 90 120 90 120 800 850 1000 1250 1400 1600 1800 2000 2240 2500 800 178 1050 | 230 1350 — 1450 — 1500 — 1700 — 2000 2240 — 240 345 348 350 400 456 460 470 505 510 585 590 600 500 550 640 815 820 920 1055 1060 1170 1285 1410 1585 1590 1600 130 135 140 195 200 250 355 360 370 375 380 485 490 495 400 430 435 440 645 650 730 855 860 920 1025 1160 1485 1490 1495 180 185 — 240 — 245 — 250 — 300 — 325 375 — 460 630 — 840 — 845 — 805 — 920 — 1025 1195 — 152 197 200 225 236 270 256 305 300 348 388 443 450 456 522 542 562 120 130 150 153 183 193 216 241 261 288 317 343 372 397 432 452 490 208 | 75 282 | 90 — 344 — 405 — 480 — 542 — 635 728 — ' 127 120 145 135 125 150 145 115 ПО 145 140 115 ПО 150 145 185 175 220 210 205 190 177 17(Г 227 220 227 273 195 180 495 675 — 890 — 910 — 870 — 990 — • 1140 1290 — 88 98 108 122 128 136 142 154 174 164 200 216 236 248 8 12 14 16 18 125 — 140 — 170 — 190 — 220 — 280 — Масса, кг I * | II * | III * 35 34 44 | 42 54 72 60 78 76 94 95 129 115 141 140 170 162 192 184 213 252 292 282 324 303 347 51 69 58 76 72 90 91 118 105 137 134 164 154 184 167 205 242 282 270 312 285 329 334 | 314 377 1 357 440 453 468 505 518 556 1414 448 485 494 533 35 44 — 60 78 — 95 122 — 140 170 — 184 213 — 282 324 303 347 — "к > нм 2 060 4 200 2 160 6 190 2 250 7 900 2 940 11 300 2 940 10 300 2 940 12 700 3 430 15 600 3 920 20 000 3 920 15 900 5 690 24 100 5 880 32 00Q 5 880 36 900 9 800 26 900 9 800г 29 300 9 800 47 800 9 800 54 200 Примечания: 1. Конструкции перемешивающих устройств данного типа и их шифры см. на рис. 31.7, а конструкцию и размеры ступицы — в табл. 31.7. 2. Два значения для одного и того же типоразмера dM относятся к двум конструктивным исполнениям: / — нормальному (верхнее значение); 2 — усиленному (нижнее значение). 3. По материалу перемешивающие устройства имеют два исполнения: / — из углеродистой стали; 2 — из коррознонностойкой стали. 4. Размеры Л,. Ъ, A, R н Ri см. в табл. 31.9. • I — для перемешивающих устройств шифра 41; II — шифра 42; III — шифра 43. •* Мк — наибольший крутящий момент при пусковой мощности.
Таблица $1.11 Стальные сварные турбинные открытые (тип 5) и закрытые (тип 6) перемешивающие устройства (по МН 5874—66) Условное обозначение устройства шифра 50 нормального исполнения (конструктивное исполнение /) dM = 500 мм из углеродистой стали (исполнение по материалу /): «Перемешивающее устройство 50.1.500.1 МН 5874—66». <м d dc I» | II * D Di к ft. fl. Ь 1 s Sl s2 А At "б А2 мм 300 400 500 600 700 800 900 1000 35 *** 60 45 60 45 60 45 80 60 90 60 100 75 120 40 60 50 70 50 70 50 90 60 100 70 120 80 130 65 100 85 ПО 85 ПО 85 135 100 150 ПО 180 125 185 226 300 374 450 524 600 674 750 176 240 300 360 426 480 544 604 90 130 ПО 150 ПО 150 ПО 200 130 220 150 220 180 220 68 88 108 128 150 168 188 208 42 Ы 51 71 51 71 51 95 61 95 71 85 105 60 80 100 120 142 160 180 200 75 100 125 150 175 200 225 250 4 6 8 6 8 12 4 6 30 50 26 40 М8 М10 160 230 300 340 410 480 550 620 Масса, кг I* 5,88 9,16 13,9 13,7 19,6 20,0 25,9 28,3 43,8 38,1 60,2 48,3 71,5 70,5 88,5 II * 7,76 12,4 18,1 22,7 28,3 31,1 36,7 41,2 56,0 58,3 88,3 74,5 90,1 105 121 М„ **, н-м I * 262 575 1570 1980 4320 3240 6150 10250 II * 298 1220 1440 3070 5560 4460 7110 Допускаемый I * 0,75 1,33 2,04 2,20 3,14 3,70 4,80 5,20 8,10 8,75 13,9 11,1 16,5 16,2 20,4 II • 1,00 1,86 2,76 3,64 4,56 5,65 6,60 7,40 10,0 10,5 15,9 17,1 18,5 24,0 27,8 Примечания: 1. Конструкции перемешивающих устройств данных типов и их шифры см. на рис. 31.8, конструкцию и размеры ступицы для типа 5 —в табл. 31.7, значения Ьш и d + t,, для типа 6 — в табл 31.12. 2. Два значения для одного и того же типоразмера dM относятся к двум конструктивным исполнениям: 1 — нормальному (верхнее значение); 2 — усиленному (нижнее значение). 3 По материалу перемешивающие устройства имеют два исполнения: / — из углеродистой стали; 2 — из коррозионностойкой стали. • I — для " Мк - н *** Для дан перем аиболь ной сг ешива1 ший к упицы ощих з рутящ (см. pi ?строй< ни мом ICyHOK .ТВ ТИП ент щ в таб a S, II и nyci п. 31.7 — для совой м типа ощнос 50 мм 6. ГИ. = 10 мл *; d + tx = 39,6 мм !*в- 90 мм ; А = 58 мм; А Х-Б0 мм; dg = М8.
718 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Номинальная расчетная толщина лопатки s' определяется аналогично лопастным и якорным перемешивающим устройствам. Открытые турбинные устройства могут выполняться цельными и из двух половин, соединяемых между собой по ступице четырьмя болтами. Расчет болтов в этом случае такой же, как для якорных перемешивающих устройств. Закрытые турбинные устройства, как правило, выполняются цельными. Основные размеры их обычно со- А Рис. 31.8. Конструкции стальных сварных турбинных перемешивающих устройств (типы 5 и 6) по МН 5874—66: а — тип 5 (шифр 50), открытые; б — тип 6 (шифр 60), закрытые; / — лопасть; 2 — ступица из двух половин; 3 — диск из двух воловин; 4 — планка; 5 — болты с гайками и шайбами; 6 — диск; 7 — ступица; * — конус ответствуют открытым турбинным устройствам. Наличие двух конических дисков в закрытых устройствах ужесточает и упрочняет всю конструкцию в целом по сравнению с открытыми, и поэтому расчет их можно производить как открытых. Пример 31.5. Определить основные размеры открытого цельного турбинного перемешивающего устройства к примеру 31.2 по следующим данным: материал — сталь (аиа= 150 Мн/мг); Ск= 1 мм. Из примера 31.2 имеем: dM = 0,5 м; N'M = 12 400 ет; п= 3 сек'1. По данным табл. 31.1 определяем: D — 0,75dM — = 0,75-0,5 = 0,375 м; 6=0,2^=0,2-0,5=0,1 м; 1= 0,25dM = 0,25-0,5 = 0,125 м. Значение л; в формуле (31.25) определяем по формуле (31.26): (0,5dM)*-(0,5dM-l)* : 0,75 (Q,5dMf-(0,5dM — l)* =0,75 (0,5-0,5)* — (0,5- 0,5 — 0,125)* (0,5 0,5)8—(0,5-0,5 —0,125)3 = 0,201 м. Расчетный изгибающий момент лопатки в сечении по диаметру диска определяем по формуле (31.25): Л1„ 0,027 (x — 0,5D) Nu 0,027(0,201—0,5-0,375) 12 400 0,201 " 3 = 7,5«лг(75 кгс-см). Расчетный момент сопротивления лопатки при изгибе в указанном сечении определяем по формуле (31.17): Ми W = ■ 7,5-10-* °«а 150 = 0,05- Ю-9 м3. Номинальная расчетная толщина лопатки в том же сечении .' = УЩ- = уЩ^1 = li73. ю-з я _ ,,73 мм. С учетом двусторонней прибавки на коррозию и округления размера принимаем s = 4 мм. Пропеллерные перемешивающие устройства На рис. 31.9 показана конструкция нормализованного- стального литого пропеллерного перемешивающего устройства, на рис. 31.10 — развертка лопасти, а в табл. 31.12— 31.14 —основные данные об этих устройствах. 5| 0 *'< S) А-А Рис. 31.9. Конструкция пропеллерного перемешивающего устройства (тип 7), шифр 71 по МН 5874—66; а — с правым наклоном лопасти; б — с левым наклоном лопасти (для двухрядных перемешивающих устройств); на диаметре dM шаговое отношение равно 1 и а = 17° 404 Пропеллерные (обычно трехлопастные) устройства выполняются открытыми и с направляющей трубой. Нормализованные конструкции последней показаны на Рис. 31.10. Развертка лопасти трехлопастного пропеллерного перемешивающего устройства по МН 5874—66
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 719 Таблица Стальные пропеллерные перемешивающие устройства (тип 7) (по МН 5874—66) Условное обозначение устройства шифра 71 нормального исполнения (конструктивное исполнение /) dM = 500 из углеродистой стали (исполнение по материалу /): «Перемешивающее устройство 71.1.500.1 МН 5874—66». 31.12 *м d «с h bo bi Ьг ь, ь4 66=Ь. ь, *. ь. ьш d+t, So $10 мм 300 400 500 600 700 800 900 1000 32 50 40 70 50 90 60 100 70 ПО 80 120 90 130 100 130 70 93 70 112 70 90 90 1 ПО 140 ии 105 155 115 170 130 185 140 190 155 190 130 150 180 200 220 71 86 108 128 158 146 182 170 200 186 216 208 228 87,6 112 139 167 192 220 245 273 101,5 130 162 194 222 256 284 317 113 144,5 179 216 247 284 316 352 121 155 192 230 264 304 338 376 125,5 160,5 200 240 274 316 351 391 120,5 154 191,5 230 264 304 337 376 108 138 171 206 236 272 302 336 83 106 132 159 182 210 232 259 10 14 12 20 14 25 18 28 20 28 22 32 25 32 28 32 35,8 54,9 44,4 77,4 54,9 99,4 66,4 110,4 77,4 120,4 88,4 131,4 99,4 141,4 110,4 141,4 8 10,5 12,5 14,5 13,5 16,5 15,5 19 17,5 20,5 19,5 20,5 20 3,8 4 4,8 5,5 6,5 7 7,5 8 Масса, кг 3,0 5,0 6,0 7,5 11,3 14,0 19,0 25,0 27,7 36,6 41,0 49,5 54,8 66,0 71,0 76,2 #" а 5 78,5 96,5 157 220 304 600 490 1010 637 1470 981 1980 1275 2290 1470 3780 Допускаемый небаланс, гм 0,3 0,5 0,6 0,7 1,5 1,6 2,5 3,4 3,9 5,5 6,6 9,2 11,0 13,0 14,0 16,0 Примечания: 1. Конструкцию перемешивающих устройств данного типа см. на рис. 31.9. 2. Два значения для одного и того же типоразмера dM относятся к двум конструктивным исполнениям: / — нормальному (верхнее значение); 2 — усиленному (нижнее значение) 3 По материалу перемешивающие устройства имеют два исполнения: / — из углеродистой стали; 2 — из коррозионностойкой стали. 4. Шпонки по ГОСТу 10748—68. * Мк — н аиболь ший к рутяш.1 )й моме нт при пуско ВОЙ М01 цности. А-А рис. 31.11, а основные данные о них приведены в табл. 31.15. Каждая из трех лопастей является частью правильной винтовой поверхности, имеющей постоянный шаг, равный диаметру пропеллера dM. Ширина развертки лопасти Ь; в мм на произвольном радиусе Rt от центра ступицы определяется по формуле bi = k, . м ■ > (31.27). О-м — "с где dM — диаметр мешалки в мм; dc — диаметр ступицы в мм; ki — коэффициент, значения которого при разбивке длины вылета лопасти (от ступицы)- на 10 равных частей указаны в табл. 31.16. Ширина лопасти Ь в мм в месте соединения ее со ступицей определяется по формуле Рис. 31.11. Конструкции направляющей трубы для пропеллерных перемешивающих устройств по МН 5874—66: а — неразъемная (цель- аая) направляющая труба, шифр 73; б — разъемная направляющая труба, шифр 74: / — труба; 2 — конус; 3 — ушко; 4 — тяга; 5 — болты, гайки н шайбы; S — труба из четырех частей; 7 — планки для соединения четырех частей трубы между собой ь = 4$>0 sm2f5^ + 4df (31.28)* где р = 90° — а; а = arctg ndc ■ см. рис. 31.10 — в мм.
720 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОвНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 31.13 Размеры сечений в развертке лопасти пропеллерных перемешивающих устройств (по МН 5874—66) dM «0 Ri R, R, Rt R. R. R, R. R. Го Ti. r, r» r* Гъ r,—r. мм 300 400 500 600 700 800 900 1000 ИЗ 124 165 198 340 230 391 262 417 302 440 373 505 173 244 317 378 394 525 483 720 260 330 444 536 612 726 816 1020 336 442 582 700 795 965 1075 1300 415 540 685 842 956 1168 1290 1590 500 632 808 1000 1135 1310 1480 1810 540 752 962 1110 1240 1460 1675 2020 536 770 940 1160 1320 1580 1755 2220 510 760 905 1120 1200 1520 1745 2180 316 540 640 822 843 1080 1270 1530 1.3 1,7 2,0 2,4 2,7 3,0 2,9 3,4 3,2 3,4 3,2 1,2 1,5 1,75 2,0 2,4 2,75 3,0 1,1 1,3 1,5 1,8 2,1 2,4 2,6 1,0 1,1 1,35 1,5 1,9 2,1 2,3 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,8 1,5 2,0 1,8 0,7 1,0 1,2 1,25 1,5 1,8 Примечания: 1. Развертку лопасти см. на рис. 3J.10. 2. Два значения для одного и того же типоразмера dM относятся к двум конструктивным исполнениям: / — нормальному (верхнее значение); 2 — усиленному (нижнее значение). Таблица 31.14 Угол наклона сечений лопасти в пропеллерных перемешивающих устройствах (по МН 5874—66) dM, мм 300 400 500 600 700 800 900 1000 Угол а для сечений 0 53°45' 58°00' 58°00' 58°00' 59°40' 59°40' 51°48' 60«50' 53°42' 60°50' 56°36' / 45°40' 48°45' 50°00' 50в45' 2 39°30' 41°30' 42°25' 43°00' 3 34»35' 35°55' 34°30' 36°55' 4 30'35' 31°25' 32°00' 32°10' 5 27°20' 27в55' 28°15' 28в25' в 24°45' 25°00' 25°15' 25°25' 7 22°30' 22°40' 22°50' 23°00' 8 20°35' 20°45' 20°50' 20°55' 9 19°00' 19°05' 19°10' Примечания: 1. Конструкцию пропеллера см. на рис. 31.9. 2. Два значения для одного й того же типоразмера dM относятся к двум конструктивным исполнениям: / — нормальному (верхнее значение); 2— усиленному (нижнее значение).
& to в н о £1 Направляющая труба пропеллерного перемешивающего устройства (по МН 5874—66) Условное обозначение неразъемной направляющей трубы (шифр 73) для аппарата емкостью 1 мъ (обозначение 201) dM = 300 мм из (исполнение по материалу /): «Направляющая труба 73.20L300.1 МН 5874—66» Таблица 31.15 углеродистой стали *м, 300 400 500 600 700 V*. 1,0 1,6 3,2 2,0 2,5 3,2 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 12,5 16 20 25 32 40 50 мм 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 3000 Исполнение 1 1 * ш *, рад/сек 66,0 — 66,0 52,4 39,8 28,3 — — 66,0 — 66,0 52,4 39,8 28,3 1 ] 2 °н 1 | 2 Н 1 | 2 Hi 1 2 L Н, Яз d s А d6 мм 325 — 426 530 630 728 — — 320 — 420 520 620 720 700 860 710 950 1240 1300 1110 1430 1640 1720 2110 1890 2530 2290 3090 — — 1200 — ИЗО 1210 1570 1660 1580 2400 2210 2470 3560 4320. 5740 5120 450 600 480 670 960 1000 730 1050 1250 1350 1730 1450 2080 1500 1900 — — 950 — 850 900 1190 1280 1200 2020 1750 2000 2750 3350 4600 4000 337 437 — 487 587 635 735 835 985 966 — — 540 — 490 590 640 740 840 890 990 940 1140 100 130 160 190 220 100 150 200 220 25 34 8 10 40 60 80 М8 М10 М12 г* — 44 — 40 44 60 64 60 64 60 64 72 60 80 72 Исполнение 1 | 2 Масса, кг 22,0 27,0 31,2 41,3 53,3 55,8 58,3 75,0 85,9 80,0 ПО 118 158 166 224 — — 44,2 — 55,7 72,1 93,5 98,8 93,9 142 164 183 299 364 483 431 Примечания: 1. Конструкции направляющих труб и их шифры см. на рис. 3111. 2. По Материалу направляющие трубы имеют два исполнения: 1 — из углеродистой стали; 2 — из коррозионпостойкой стали. » V - неиия секци - емком ft напра ь аппар вляюще ата; Dg 1 трубы — внут исполн эенний гния 2. диаметр аппара га; ш — скоросп •ь вращ :ния перемешивающего устройства г — количество болтов для соеди-
722 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 31.1& Значения коэффициента ft/ в формуле (31.27) при определении сечений лопасти пропеллера (см. рис. 31.10) Сечение лопасти h R0 0,182 */ 0,224 *// 0,260 R1II 0,282 Kjy 0,310 *V 0,320 RVl 0,322 RVII 0,308 RVIII 0,276 RIX 0,212 Rx 0 Радиус R в мм, на котором ширина развертки равна Ь, определяется по формуле (31.29) «=<4i-°4 Расчетные изгибающие моменты Ми и Ми1в н-м, действующие на одну лопасть пропеллера, определяются по формулам: в направледии параллельно оси вала М.,= 0,298(0,35^ — 0,5^) NM d„ n ' в направлении перпендикулярно оси вала 0,18 (0,3d* —0,5dc) К М и\ ' (31.30) (31.31) где dM — диаметр пропеллера в м; dc — диаметр ступицы в м; NM и п — то же, что и в формуле (31.15). Расчетные изгибающие моменты Мих и Af в н-м, действующие на лопасть по главным осям ее в месте соединения со ступицей /см. рис. 31.9), определяются по формулам: в направлении оси х (параллельно лопасти) Мих = Ми sin а — Ми1 cos а (31.32) в направлении оси у (перпендикулярно лопасти) М'и!/= М'и cos а->гМ'и1 sin а. (31.33) Номинальная расчетная толщина лопасти пропеллера s' в м в месте соединения ее со ступицей определяется по формуле 1 / ш' ЗА!„, s,= J/J^w +_^ (31.34) b0Oug bh, 0uud где MUy и Mux — в Мн-м (кгс-см); Ь0 — в л (см); вид — в Мн/м2 (кгс/см*). Толщина лоцасти принимается из конструктивных соображений с учетом прибавок на коррозию и эрозию. Литые пропеллеры имеют лопасти обтекаемой формы с утонением толщины к периферии со всех сторон-. В случае выполнения лопастей из листа с приваркой их к ступице лопасти имеют одинаковую толщину, определенную расчетом для места соединения ее со ступицей. Пример 31.6. Определить основные размеры трехлопастного пропеллера перемешивающего устройства по следующим данным: материал — углеродистая сталь {аид =150 Мн/м2); Ск = 1 мм; dM = 0,25 м; dc ~ 50 мм; Л^ = 1000 вт; п= 10,5 сек~\ Ширину развертки лопасти на разных радиусах определяем по формуле (31.27): bi = kt d?. *!■ 2502 = ki 312,5 мм. dM — dc ' 250 — 50 Значения ft/ принимаем по табл. 31.16, тогда Ь0 = 312,5fc0 = 312,5-0,182 = 57 мм; Ьх = 312,5ft,. = 312,5-0,224 = 70 мм; &2 = 312,5ft2= 312,5-0,260= 81,4 мм; bs = 312,5ft3 = 312,5-0,282 = 88,2 мм; b, = 312,5ft, = 312,5-0,310 = 97 мм; b5 = 312,5fts = 312,5-0,320 = 100 мм; bt = 312,5fte = 312,5-0,322 = 100,5 мм; Ъч = 312,5ft7 = 312,5-0,308 = 96,4 мм; bs = 312,5ftg = 312,5-0,276 = 86,4 мм; b9 = 312,5ft» = 312,5-0,212 = 66,4 мм; b10 = 312,5ft10 = 312,5-0 = 0. Определяем углы наклона лопасти в месте соединения» ее со ступицей (см. рис. 31.9): а = arctg -%- = arctg -^- = arctg 1,59 = 57е 50'; ndc n0,05 Р = 90° — а = 90° — 57° 50' = 32° 10'. Ширину лопасти в месте соединения ее со ступицейэ определяем по формуле (31.28): Ч*о 4-50а-57 sm2p&3 + 4d;? sma32°10'-572 + 4-502 = 52,1 мм. Радиус, на котором ширина развертки равна &„ определяем по формуле (31.29): fl=dc/A_0>5)=50(-^ 0,5^=20,75 мм. Определяем расчетные изгибающие моменты, действующие на лопасть: в направлении параллельно оси вала по формуле: (31.30) Ма = 0,298 (0,354* — 0,54) nm dM n 0,298 (0,35-0,25 — 0,5-0,05) 1000 0,25 " 10,5 = 7,1 н-м (71 кгс-см);
ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА 723 в направлении перпендикулярно оси вала по формуле (31.31) 0,18(0,3^ — 0,5^) К ти\ - 0,18(0,3-0,25- 0,25 = 3,43 н-м d-м - 0,5-0,05) п 1000 10,5 (34,3 кгс-см). Определяем расчетные изгибающие моменты, действующие на лопасть по главным осям ее в месте соединения со ступицей: в направлении оси х по формуле (31.32) MUX = MU sin a- -Mulcosa = = 7,1 sin 57° 50' — 3,43 cos 57° 50' = = 4,19 h-jk(41,9 кгс-см); направлении оси у по формуле (31.33) Миу = Ми cos a + Mul sin a = = 7,1 cos 57° 50' + 3,43 sin 57° 50' = = 6,68 н-м (66,8 кгс-см). Номинальную расчетную толщину лопасти определяем по формуле (31.34): г Ь0вид V- 6-6,68- 10"в Ь0°ид ~ 3-4,19-10-» 0,057-150 ' 0,057М50 ~~ = 0,00216 + 0,0000258 =«2,2-10'3 м = 2,2 мм. С учетом двусторонней прибавки на коррозию и округления размера принимаем s = 5 мм. 31.2 ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Принцип действия пневматических перемешивающих устройств, называемых барботерами, заключается в том, что при пропускании мелких пузырьков воздуха, газа или пара через слой жидкости в аппарате жидкость приходит в движение, чем и осуществляется перемешивание. При этом газ или пар могут подаваться в аппарат или только для перемешивания, или в качестве агента, участвующего в том или ином физико-химическом процессе, протекающем в аппарате. В первом случае газ должен непрерывно полностью отводиться из аппарата, во втором — отводится лишь непрореагировавшая часть его. Процесс пневматического перемешивания жидкостей может протекать как при избыточном давлении в аппарате, так и без давления (при атмосферном давлении). Ниже рассматриваются вопросы, связанные с таким пневматическим перемешиванием, когда газ не реагирует с перемешиваемой жидкостью. Пневматическое перемешивание при взаимном реагировании газа с жидкостью относится к технологии процесса и освещено в специальной технической литературе. Чаще всего при пневматическом перемешивании в химической аппаратуре применяется сжатый воздух, причем перемешивание производится большей частью при атмосферном давлении. 46* Простейшая конструкция барботера, широко распространенная в химической аппаратуре, представляет собой горизонтальную прямую или изогнутую трубу, имеющую по всей длине расположенные рядами отверстия d = 3-s- н-6 мм на равном расстоянии друг от друга. Площадь сечения всех отверстий в трубе обычно принимается равной площади сечения трубы. Такой барботер устанавливается горизонтально внизу аппарата, в котором перемешивается жидкость. Расход воздуха для указанных барботеров при перемешивании под атмосферным давлением зависит от требуемой интенсивности перемешивания [77]: при слабом перемешивании — 0,4 м3/мин на 1 м2 поверхности перемешиваемой жидкости; при среднем перемешивании — 0,8 ms/muh на 1 м2 поверхности; при интенсивном перемешивании — 1,0 м3/мин на 1 м2 поверхности. Тип 1 Подвод \ газа Тип И Подвод I газа -~ ~ \?1-й объем у 2-й объем Подъемные трубы газлифта /73-й объем Рис. 31.12. Барботеры типа газлифта: / — для одного перемешиваемого объема: // — для нескольких перемешиваемых объемов. При D, < 1,4 м d. = (0,08-Н1,1) D,; при Dg > 1,4 м dg h = (0,4 -т-0,5) d- (0.1-И), 12) D„:del= l.ld. 1.14 b = (0,7+0,8) d„\ '«i R = <0,2-H),25) D. Ra > 0,2 De Другим видом барботеров, широко применяемым в настоящее время в химической аппаратуре, является барботер типа газлифта. Такие барботеры требуют для перемешивания значительно меньше воздуха по сравнению с предыдущими. Барботер типа газлифта представляет устройство (рис. 31.12), состоящее из двух основных частей: трубы, подводящей газ, и подъемной (циркуляционной) трубы. Газ, поступающий в нижнюю часть жидкости, устремляется по подъемной трубе кверху, увлекая за собой жидкость, благодаря чему в аппарате осуществляется циркуляция, а следовательно, и перемешивание жидкости. Газ непрерывно отводится из аппарата сверху. Барботеры типа газлифта с одной центральной подъемной трубой могут применяться в цилиндрических вертикальных аппаратах диаметром до 3 м и более независимо от высоты аппарата, для перемешивания одного объема жидкости используется тип /, а для перемешивания нескольких объемов (до пяти) — тип //. Приведенные на рис. 31.12 соотношения размеров основных элементов барботеров типа газлифта получены в ЛенНИИхиммаше в результате экспериментальных работ по перемешиванию под атмосферным давлением суспензий с динамическим коэффициентом вязкости цс < <С 0,1 н-сек/м2, с соотношением жидкой среды (р^ = 1,5Х Х103 кг/м3) и к твердой (рф = 3-103 кг/м3) по массе не менее 3 : 1 и величиной твердых частиц до 100 мкм. Средний расход воздуха на перемешивание составил 0,1 м3/мин на 1 м2 свободной поверхности жидкости.
724 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ На рис. 31.13 показаны основные конструктивные узлы сварных барботеров типа газлифта и относительные размеры их. При конструировании подобных барботеров для перемешивания суспензий с параметрами, близкими а} 3 ребра в> ^ОтвФЗ шахматном порядке по высоте Зр еврее Рис. 31.13. Основные конструктивные узлы сварных барботеров типа газлифта: о — концевая часть газовой трубы; б — нижнее крепление подъемной трубы газлифта; в — крепление подъемных труб газлифта между собой к указанным выше, с достаточным приближением можно пользоваться приведенными ранее данными. В тех случаях, когда требуется перемешивать более вязкие системы или системы с другими массовыми соотношениями жидкой среды и твердой фазы, иными плотностями компонентов и т. д., указанные выше относительные размеры элементов газлифтов могут быть неприемлемы, и для уточнения последних необходима экспериментальная проверка. Избыточное давление газа р в н/м2 (для любого пневматического перемешивающего устройства), поступающего на перемешивание, в общем виде должно удовлетворять условию р ^ 0,5р£ш2 (1 + 2 С) + еРсНж + ре, (31.35) где рг — плотность газа при заданных давлении и температуре в кг/ж3; рс — плотность перемешиваемой среды при заданной температуре в кг/м3; рс — давление газовой или паровой среды в аппарате в н/м2; Нж — высота столба перемешиваемой жидкости в м; w — скорость газа при движении его по трубе в м/сек; V £ — сумма коэффициентов сопротивления трению и местных потерь при движении газа по трубе и на выходе из последней в перемешиваемую среду.
ГЛАВА 32 ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ например с встроенным специальным электродвигателем, находящимся в среде аппарата, со специальным экранированным электродвигателем и др. Такие приводы в эксплуатационных условиях обычно более надежны, чем перечисленные выше, хотя им и присущи свои специфические недостатки. Герметические приводы получают все большее распространение в аппаратах, где необходима полная герметизация, однако преимущественно для многооборотных перемешивающих устройств (турбинных, пропеллерных и др.), не требующих применения редукторов. Эти приводы пока не нормализованы. 32.1 НОРМАЛИЗОВАННЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ Наиболее широкое применение в химической аппаратуре с перемешивающими устройствами имеют вертикальные выносные приводы. Ниже приведены обобщенные основные данные о таких нормализованных приводах, которыми и надлежит руководствоваться при конструировании указанных аппаратов. Приводы предназначены для аппаратов емкостью от 1 до 50 мъ, изготовляемых из стали углеродистой, легированной и двухслойной. Нормализованные приводы разбиты на девять типов, характеристики которых приведены в табл. 32.1. Основные параметры этих приводов приведены в табл. 32.2—32.6, а конструкция, размеры и другие данные их—в табл. 32.7—32.18. Таблица 32.1 Характеристика нормализованных вертикальных приводов механических перемешивающих устройств Номер МН 6855—66 5856—66 5857—66 5858—66 5859—66 5860—66 5861—66 5862—66 5863—66 Тип I II III IV V VI VII VIII IX Характеристика привода С концевой опорой, мотор-редуктором типа МП02 и электродвигателем серий А02 и ВАО С одной промежуточной опорой, мотор-редуктором типов МП02 и ВО и электродвигателем серий А02 и ВАО С концевой опорой низкие, мотор-редуктором типа МП02 и электродвигателем серий А02 и ВАО С одной промежуточной опорой низкие, мотор-редуктором типов МП02 и ВО и электродвигателем серий А02 и ВАО С двумя промежуточными опорами, мотор-редуктором типа ВО и электродвигателем серий А02 и ВАО С двумя промежуточными опорами низкие, мотор-редуктором типа ВО и электродвигателем серий А02 и ВАО С клиноременной передачей и электродвигателем серий А02 и ВАО С червячным глобоидным мотор-редуктором и электродвигателем серий А02 и ВАО С аксиально-поршневым гидромотором (с бесступенчатым регулированием скорости вращения) Мощность, кет 0,4—100 0,4—75 0,4—100 0,4—75 1,5—100 1,1—10 5—20 п, сек (об/мин) 0,08—1,335 (5—80) 0,08—3,00 (5—180) 0,08—1,335 (5—80) 0,08—3,00 (5—180) 2,00—6,67 (120—400) 6,67—12,5 (400—750) 0,133—2,09 (8—125) 0,02—16,7 (1—1000) Для приведения во вращение механических перемешивающих устройств в химических аппаратах служат приводы, где в качестве движущей силы используется главным образом электроэнергия. В последнее время стали также применяться гидроприводы, где в качестве движущей силы используется находящаяся под давлением жидкость (масло). Существует весьма много различных конструкций приводов, в которых большей частью применяются стандартные многооборотные электродвигатели и типовые механические редукторы для снижения числа оборотов вала перемешивающего устройства до требуемого по расчету. Наибольшее распространение в химическом аппарато- строении получили выносные индивидуальные приводы со стандартными электродвигателями и типовыми редукторами, устанавливаемые на крышке или верхнем днище аппарата. Ввод вала таких приводов в аппарат обычно должен быть уплотнен вследствие наличия избыточного давления или вакуума в аппарате. Уплотнение вала осуществляется различными способами, зависящими в основном от давления среды в аппарате, требуемой степени герметизации и других специфических условий, предъявляемых к тому или иному аппарату. Любое уплотнение вала в процессе эксплуатации не обеспечивает полную герметизацию указанного соединения и поэтому является «слабым» местом в такого рода приводах, особенно для аппаратов, в которых перерабатываются взрыво-пожароопасные и токсичные вещества. Отмеченных недостатков лишены так называемые герметические (бессальниковые) приводы,
726 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 32.2 Основные параметры вертикальных приводов типов /—IV (см. табл. 32.1) (по МН 5855—56 — МН 5858—66) N, кет 0,4 0,6 0,8 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 10 13 17 22 30 40 55 75 100 Скорость вращения вала перемешивающего устройства и, рад/сек (об/мин) 0,525 0,66 (5) (6,3) 0,835 1,04 (8) (10) 1,31 (12,5) 1,67 (16) 2,09 (20) 2,61 125) 3,29 (31,5) 4,20 (40) 5,25 (50) 6,60 (63) 8,35 (80) 12,6 (120) 14,1 (135) 18,8 (180) Типоразмер мотор-редуктора 11 — 15 18 22 26 30 — — 11 — 15 18 22 26 30 — — 11 15 18 — 22 26 30 — 10 1 10 — 11 15 18 22 26 30 — — 11 15 18 22 26 30 — 10 — 11 15 18 22 26 30 — — 10 11 — 15 18 22 26 30 — — 10 11 — 15 18 22 26 30 — — 10 11 15 — 18 22 26 30 — — 10 11 — 15 — 18 22 26 30 — — 10 11 15 — 18 22 26 30 — — 10 11 — 15 18 22 26 30 — 10 11 — 15 — 18 22 26 — — III — V — — II — II III IV — V — VI — — I — II — II III V VI — Таблица 32.3 Основные параметры вертикальных приводов типов V и VI (см. табл. 32.1) (по МН 5859—66—МН 5860—66) N. кет 1,5 2,2 3,0 12,6 (120) V — VI - Скорость вращения вала перемешивающего устройства ш, рад/сек (об/мин) 14,1(135) | 18,8(180) | 28,0(270) | 39,7(380) Обозначение привода и типоразмер мотор-редуктора V - VI - V 3.1 - VI 4.1; 22.1 - V 1.1 3.1 VI 1.1; 2.Г 4.1; 19.1 20.1 V - VI - 41,8(400) V - VI -
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 727 Продолжение табл. 32.3 1 N. кет 4,0 5,5 ■ 7,5 10 13 17 22 30 40 55 75 100 Скорость вращения вала перемешивающего устройства <л, рад/сек (об/мин) 12,6(120) | 14,1(135) | 18,8(180) | 28,0(270) | 39,7(380) | 41,8(400) Обозначение привода и типоразмер мотор-редуктора V - 13.V 16.V VI - 14.V 17.V 32.V 35.V - V 4.II 6.II 7.III 9.III 10.IV 12. IV 15. IV - 13.V 16.V - 17.VI - VI 5.II 7.II 23.11 25.11 8.III 10.11I 26.III 28.111 II.IV 13.1V 16.IV 29. IV 31. IV 34. IV - 14.V 17.V 32. V 35.V - 18.VI 36. VI - V 4.II 6.II - 4.11 6.II 7.Ill 9.Ill - 12.IV 15. IV 13.V 16.V 14.VI 17.VI - V/ 5.II 7.II 23.11 25.11 - 5.II 6.11 23.11 25.11 8.Ш 10.111 26.Ill 28.Ill - 13. IV 16. IV 31.IV 34. IV 14.V 17.V 32.V 35.V 15.VI 18.VI 33.VI 36.VI - V - 4.II 6.II 2.II 4.II 6.II - 5.Ill 7.Ill 9.Ill - 11.V 13.V 16.V 14.VI 17.VI VI - 3.II 5.II 7.II 21.11 23.11 25.11 - 6.III 8.Ill 10.111 24.111 26. HI 28.111 - 12.V 14.V 17.V 30. V 32. V 35.V 15.VI 18.VI 33.VI 36.VI V - 2.II 4.II 6.II - 5.Ill 7.Ill 9.Ill 8.IV 10.IV 12.IV 15.IV 11.V 13.V 16.V - VI - 3.II 5.II 7.11 21.11 23.11 25.11 - 6.Ill 8.Ill 10.Ill 24.111 26.Ill 28.Ill 9. IV 11.IV 13.IV 16.IV 27.IV 29. IV 31.1V 12.V 14.V 17.V 30.V 32.V 35.V - V 1.1 3.1 - VI 1.1 2.1 4.1 19.1 20.1 22.1 - Основные параметры вертикальных приводов типа VII (см. табл. 32.1) (по МН 5861—66) Таблица 32.4 N. кет 1,1 1,5 2,2 3,0 Скорость вращения вала перемешивающего устройства ш, рад/сек {об/мин) 41,8(400) | 52,2(500) | 65,8(630) | 78,5(750) Обозначение привода 1 5 2 | 6 3 | 7 — 1 2 — 5 6 — 1 — 5 — — 1 | 5 N. кет 4,0 5,5 7,5 10 Скорость вращения вала перемешивающего устройства ш, рад/сек (об/мин) 41,8(400) | 52,2(500) | 65,8(630) Обозначение привода 4 — 8 3 4 — 7 8 — 2 3 4 6 7 8 78,5 (750) 2 3 4 6 7 8
728 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Основные параметры вертикальных приводов типа VIII (см. табл. 32.1) (по МН 5862- Таблица 32.5 N. кет 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 10 0,835 (8) 80 100 125 80 100 160 125 — Скорость вращения вала перемешивающего устройства <а. 1,04 (10.0) 80 100 125 80 100 160 125 — 1,30 (12,5) 1,67 (16,0) 2,09 (20,0) Типоразмер 80 100 125 80 100 160 125 — 80 100 125 80 100 160 125 — 80 100 125 80 100 160 125 — 2,61 (25,0) 3,29 (31,5) 4,18 (40,0) мотор-редуктора 80 100 125 80 100 80 100 125 80 100 160 | 160 125 — 125 — 80 100 125 160 рад/сек (об/мин) 5,22 (50,0) 6,60 (63,0) 8,35 (80,0) 80 100 125 80 100 125 160 | 160 80 100 125 160 10,4 (100) 80 100 125 160 13,0 (125) 80 100 125 160 Основные параметры вертикальных приводов типа IX (см. табл. 32.1) (по МН 5863—66) Таблица 32.6 Обозначение привода 1 2 3 Типоразмер гидромотора 50 100 200 * Мк — крутящий м * шк ( н-м при скорости вращения номинальной 50 100 200 момент на ва максимальной 35 80 N, кет 5 10 200 1 20 ну перемешива ющего устройс Скорость вращения вала перемешивающего устройства ш, рад/сек (об/мин) Номинальная 104,5 (1000) гва Максимальная 157 (1500) 136 (1300) Минимальная при регулировании на входе 2,09 (20) 104,5 1 1,045 (1000) | (10) на выходе 0,209 (2) 0,1045 (1) Таблица 32.7 Продолжение табл 32.7 Приводы вертикальные с концевой опорой вала (тип /) (по МН 5855—66) Условное обозначение привода 3 с N = = 1,5 кет, а = = 1,04 рад/сек «Привод 3-1,5-1,04 МН 5855—66». ПеремешиНающ ее устройство бозначе- не приво О о: 1 2 3 4 5 6 7 по tt 2 — ние конц меин в Tai СМ. I а* 2 Ч It- S- Sg 10 11 15 18 22 26 30 d н Я, /, не менее L, не более мм 40 50 65 80 95 ПО 130 1000 1360 1625 1910 2220 2440 2690 565 550 650 700 800 900 1000 40 50 60 70 2000 3200 5700 80 „„„„ 90 100 в/ии 01 СО о и го S 180 230 440 765 962 1640 2010 г -*. 4 900 6 950 9 800 15 700 23 500 2Э400 39 200 Примечания: 1. В комплект привода входят: / — мотор-редуктор Н 5534—64 или каталогу завода «Тамбовхиммаш»; стойка; 3 — муфта по МН 5871—66; 4 — уплотне- по МН 5866—66 — МН 5868—66; 5 — опора вала евая по МН 5864—66—МН 5865—66; 6 — вал пере- вающего устройства. 2. Основные параметры приводов jV и м см. !л. 32.2. 3. Конструкцию и размеры опорной части привода табл. 32.16. * Р — допуск аемая осевая нагрузка на вал.
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 729 Таблица 32.8 Приводы вертикальные с одной промежуточной опорой вала (тип //) (по МН 5856—66) Условное обозначение привода 4 с N = 17 кет, ш = 12,6 рад/сек: «Привод 4-17-12,6 МН 5856—66». Перемешибающее 'ycmpoucmSo о £ я О в- в 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 тор маш> меж; по Л МН в та( <8.: вия 1 СМ. Е Типоразмер тор-редуктора II 111 IV V VI 10 11 15 18 22 26 Прим 1. В кс по МН ; 2 — щ гточный; Ш 5855 Б870—6,6 2. Осно !л. 32.2. 3. Знач 5 рад/се * при <в 4. Коне табл. i d И Hi н2 мм 50 65 80 95 110 50 65 ~~80~ 95 ПО 130 е ч а н >мплект 5534—6' дрта по 4 — ст —66; б ; 7 — в вные п ения (д. к (80 о > 12,6 р трукдив 2.16. 2108 2308 2619 2885 3572 1520 1810 2010 2095 2310 2700 3240 3490 и я: привод или к МН 58' ойка пс — упл ал пере араметр ля соот 5/мин) ад/сек ( з и раз! 1000 1120 1335 1480 1750 1000 1120 1335 1480 1750 1950 а вход? аталогу '1-66 ( МН 5 этнение мешива ы при зетствук и 1 см. го об/м <еры оп 450 470 635 680 850 450 470 635 680 850 950 т; / — завода 2 шт.), 856—66 по Mt ющего з ЗОДОВ j мцих d) в табл. ин) см. орной ч Масса, кг 390 520 995 1510 1825 265 340 350 640 665 1125 1400 2175 мотор-р «Тамбо 3 — вал 5 — с I 5866- гстройс! i! и к> L при 32.7; а а табл. ; асти пр г о. 3 230 4 200 6 350 8 300 14 700 4 900 6 950 9 800 15 700 23 500 29 400 едук- вхим- про- гойка -66— ва. см. й < наче- S2.17. нвода Таблица 32.9 Приводы вертикальные с концевой опорой вала (тип ///) (поМН 5857—66) Условное обозначение привода 3 с N = 1,5 кет, со = 1,04 рад/сек: «Привод 3-1,5-1,04 МН 5857—66к ПеремешиВающ ее устройство • Р — допускаемая осевая нагрузка на вал (воспринимается опорами выходного вала мотор-редуктора). Обозначение привода 1 2 3 4 5 6 7 Типоразмер мотор- редуктора 10 11 15 18 22 26 30 d н и, мм 40 50 65 80 95 ПО 130 810 1150 1345 1600 1920 2050 2320 400 480 520 630 760 840 Масса, кг 150 200 415 725 930 1560 1940 Примечания; 1. В комплект привода входят: / — мотор-редуктор по МН 5534 — 64 или по каталогу завода «Тамбовхим- маш»; 2 — стойка по; МН 5857 — 66; 3 — муфта по МН 5871—66; 4~ уплотнение по МН 5869—66 и МН 5870—66; 5 — опора вала концевая по МН 5864—66—МН 5865—66; 6 — вал перемешивающего устройства. 2. Основные параметры приводов Лив см. в табл. 32.2. 3. Значения (для соответствующих d) L, 1 и Р (допускаемая осевая нагрузка на вал) см. в табл. 32.7. 4. Конструкцию и размеры опорной части привода см. в табл. 32.16.
730 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 32.10 Приводы вертикальные с одной промежуточной опорой вала (тип IV) (по МН 5858—66) Продолжение табл. 32.10 Условное обозначение привода 3 с N = = 10 кет, ш= 14,1 рад/сек: «Привод 3-10-14,1 МН 5858—66». -— Перемешивающее ' устройство, Обозначение привода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Типоразмер мотор-редуктора I II III IV V VI 10 11 15 18 22 26 I II III IV V VI 10 11 d 40 50 65 80 95 ПО 50 65 80 95 110 130 40 50 65 80 95 ПО 50 н м. 1519 1898 2028 2309 2585 3182 1310 1600 1730 1815 2000 2400 2850 3120 1519 1898 2028 2309 2585 3182 1310 1600 Hi м 745 850 950 1155 1310 1610 850 950 1155 1310 1610 1790 745 850 950 1155 1310 1610 850 И, 250 300 370 450 250 300 370 450 500 Масса, кг 350 380 500 965 1170 1475 205- 235 255 580 620 1095 1360 2125 335 365 477 942 1134 1418 190 220 * о. 2 450 3 230 4 200 6 350 8 300 14 700 4 900 6 950 9 800 15 700 23 500 29 400 2 450 3 230 4 200 6 350 8 300 14 700 4 900 6 950 s X о в* я Обозн приво 23 24 25 26 27 28 Типоразмер мотор-редук- тора И 15 18 22 26 d 65 80 95 ПО 130 н я, И, мм 1730 1815 2000 2400 2850 3120 950 1155 1310 1610 1790 — Масса, кг 240 557 597 1059 1303 2034 6 950 9 800 15 700 23 500 29 400 Примечания: 1. В комплект приводов 1 —14 входят: / — мотор- редуктор по МН 6534—64 или по каталогу завода «Там- бовхиммаш»; 2 — муфта по МН 5871—66 (2 шт.); 3 — вал промежуточный; 4 — стойка по МН 5856—66; 5 — стойка по МН 5857—66; 6 — уплотнение по МН 5866—66— МН 5870—66; 7 — вал перемешивающего устройства. В комплект приводов 15—28 входят те же узлы, что н в приводы 1 — 14, за исключением одной (нижней) муфты и промежуточного вала. 2. Основные параметры приводов N и <о см. в табл. 32.2. 3. Значения (для соответствующих d) L при ш < <8,35 рад/сек (80 об/мин) и 2 си. в табл. 32.7; Я, — в табл. 32.8; значения L при (О > 12,6 рад/сек (120 об/мин) см. в табл. 32.17. 4. Конструкцию н размеры опорной части привода см. в табл. 32.16. 5. Привод 1 стойки 4 не имеет. * Р — допускаемая осевая нагрузка на вал. Таблица 32.11 Приводы вертикальные с двумя промежуточными опорами вала (тип V) (по МН 5859—66) Условное обозначение прлвода 3cJV= 1,5квот, <о = 18,8 рад/сек: «Привод 3.1-1,5-18,8 МН 5859—66». , Перемешивающее - устройство Обозначение привода 1 2 Типоразмер тор-редуктора 1 II d н Hi И» мм 50 2094 2358 860 310 Масса, кг 380 400 X # О. 7000
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 731 Продолжение табл. 32.11 Продолжение табл. 32.12 1 ■ га 5 V О. , О 5 с 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ораз- мо- ре- тора 5 о. о.х I II III II III IV III IV V IV V VI IV V VI d Н Я, яг мм 65 80 95 ПО 130 2474 2738 2768 2928 2958 3149 3143 3334 3435 3669 3770 4202 3839 3940 4372 1160 1350 1525 1790 1950 510 650 725 890 950 При м[е ч а н и я: 1. В комплект привода входят: / — тор по каталогу завода «Тамбовхиммаш»; инк; 3 — муфта по МН 5872—66; 4 — вал .са, кг 538 659 700 690 836 1070 836 980 1230 973 1180 1570 2143 2257 2740 а: S. 11 200 17 800 11 100 10 400 7 500 мотор-редук- 2 — переход- промежуточ- ный; S — стойка по МН 5859—66; 6 — стойка по МН 5855—66; 7 — муфта по МН 5871—66; 8 - — уплотнение по МН 5866—66—МН 5870—66; 9 — вал перемешивающего устройства. 2. Основные параметры приводов N и (л см. в табл. 32.3. 3. Значения (для соответствующих в табл. 32.17, а / — в табл. 32.7. d) L см. 4. Конструкцию и размеры опорной части привода см. в табл. 3 • Р-; 2.16. ;опускаемая осевая нагрузка принимается верхней промежуточной опор на вал (вос- эй) Таблица 32.12 Приводы вертикальные с двумя промежуточными опорами низкие (тип VI) (по МН 5860—66) Условное обозначение привода 3 с N = 10 кет, ш= = 39,7 рад/сек. «Привод З.П-10-39,7 МН 5860—66». Перемешивающее устройство Обозначение привода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Типоразмер мотор- редуктор: Я, Масса, I II I II III II III IV III IV V IV V VI IV V VI I II I II III II III IV III IV V IV V VI IV V VI 40 50 65 80 95 ПО 130 40 50 65 80 95 ПО 130 1724 1884 2148 2194 2458 2488 2618 2648 2839 2843 3034 3135 3279 3380 3812 3469 3570 4002 1724 1884 2148 2194 2458 2488 2618 2648 2839 2843 3034 3135 3279 3380 3812 3469 3570 4002 710 990 1170 1345 1650 1790 — 710 990 1170 1345 1650 1790 240 350 370 508 629 670 650 796 1030 804 948 1198 893 1100 1490 2073 2187 2670 220 330 350 468 589 640 620 766 1000 754 900 1148 833 1040 1430 2000 2117 2600 7 000 11 200 17 800 11 100 10 400 7 500 4 400 7 000 11 200 17 800 11 100 10 400 Примечания: 1. В комплект приводов 1 —18 входят: 1 — мотор- редуктор по каталогу завода «Тамбовхиммаш»; 2 — переходник по МН 5859—66; 3 — муфта по МН 5872—66; 4 — муфта по МН 5871—66; 5 — вал промежуточный; 6 — стойка!по?МН 5856—66; 7 — стойка по МН 5857—66; 8 — уплотнение по МН 5866—66—МН 5870—66; 9 — вал перемешивающего устройства. В комплект приводов 19 — 36 входят те же узлы, что и в приводы 1 —18, за исключением муфты 3 и вала промежуточного 5. 2. Основные параметры приводов N и <й см. в табл. 32.3. 3. Значения L (для соответствующих d) см. в табл. 32.17, I — в табл. 32.7, Я, — в табл. 32.11, Н„ — в табл. 32.10. 4. Конструкцию и размеры опорной части привода см. в табл. 32.16. * Р — допускаемая осевая нагрузка на вал (воспринимается верхней промежуточной опорой).
732 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 32.13 Приводы вертикальные с клиноременной передачей (тип VII) (по МН 5861—66) Таблица 32.14 Приводы вертикальные с угловой передачей (тип VIII) (по МН 5862—66) Условное обозначение привода 2 с электродвигателем серии А02 N — 3 кет, ш = = 52,2 рад/сек: «Привод 2-3-52,2 МН 5861—66». ■ Перетшидаюшее устройство Обозначение привода 1 2 3 4 5 6 7 8 d я Я, U мм 50 65 80 95 50 65 80 95 1100 1490 1720 1955 890 1210 1410 1655 860 1160 1350 1525 710 990 1170 1355 555 670 750 825 555 670 750 825 Масса, 192 408 598 809 162 383 558 775 Р*, к 7 000 11 200 17 800 11 100 7 000 11 200 17 800 11 100 Примечания: 1. В комплект приводов 1—4 входят: / — электродвигатель серии А02 по ГОСТу 13859—68; 2 — клино- ременная передача; 3 — вал промежуточный; 4 — стойка по МН 5859—66; 5 — стойка по МН 5855—66; 6 — муфта по МН 5871—66; 7 — уплотнение по МН 5866—66— МН 5870—66; * — вал перемешивающего устройства. В комплект приводов 5—8 входят те же узлы, что и в приводы 1—4, но электродвигатель серии ВАО по ГОСТу 13859—68. 2. Основные параметры приводов А' и <>> см. В табл. 32.4. 3. Значения (для соответствующих d) L — см. в табл. 32.17, 1 — в табл. 32.7, Н, — в табл. 32.11. 4. Конструкцию и размеры опорной части привода см. в табл. 32.1 * Р — доп 6. ускаема я осева я нагру зка на вал ПертешиВающее устройство Условное обозначение привода 2 с электродвигателем серии А02, JV=3 кет, 03=1,67 рад/сек-^ «Привод 2-3-1,67 МН 5862—66». К X V Й ЕС X о л я 2 о. О с 1 2 3 4 Й-о. S о ч К О о Н Е ° 80 100 125 160 d н Hi и L* мм 50 65 80 975 ИЗО 1360 400 480 520 510 690 780 3200 3700. 4200 Примечания: 1. В комплект привода входят: / — мотор-р тор; 2 — переходник; 3 — стойка по МН 5857—66; муфта по МН 5871 — 66; 5 — уплотнение по МН 5866— МН 5870—66; 6 — вал перемешивающего устройств 2. Основные параметры приводов N ъ ы в табл. 32.5. ё СО <J « ■ё. 156 319 545 >дук- 4 — 66— а. ем. 3. Значения L при ш > 12,6 рад/сек (120 об/мин) см. в табл. 32.17, / — в табл. 32 7. 4. Конструкцию и размеры опоры привода в табл. 32.16 * При а ) < 10,' рад/се к (100 с б/мин). см.
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 733 Таблица 32.15 Приводы вертикальные с гидромотором (тип IX) (по МН 5863—66) Таблица 32.16 Условное обозначение привода 2 с гидромотором Мк = 100 н-м: «Привод 2-100 МН 5863—66». Перемешивающее ' устройство Обозначение привода И Ht 65 80 95 1798 1106 2441 1160 1350 1525 5700 8700 Масса, 293 456 595 Примечания: 1. В комплект привода входят: / — гидромотор по МН 5650 — 65; 2 — переходник; 3 — муфта по МН 5872 — 66; 4 — вал промежуточный по МН 5859—66; 5 — стойка по МН 5859—66; 6 — стойка по МН 5855—66; 7 — муфта по МН 5871—66; 8 — уплотнение по МН 5866—66—МН 5870—66; 9 — вал перемешивающего устройства. 2. Основные параметры приводов М N и со см. в табл. 32.6. 3. Значения (для соответствующих d) L при со > > 12,6 рад/сек (120 об/мин) см. в табл. 32.17, I — в табл. 32.7, Я, — в табл. 32.11. 4. Конструкцию и размеры опоры привода см. в табл. 32.16. * При со <9,1 рад/сек (88 об/мин). Опорная часть вертикальных приводов перемешивающих устройств (по МН 5855—66—МН 5863—66) При d-80-ИОмм При й-130мм d 40 50 65 80 95 ПО 130 °Ф 330 390 480 615 750 900 1000 ^б 300 350 435 570 700 840 930 D 185 205 235 260 290 315 340 в нм 320 400 500 600 750 Bi 350 420 480 520 R 600 540 500 260 dx 14 18 23 25 27 34 h 20 25 30 35 40 Таблица 32.17 Вылеты консольных валов (расчетные) приводов перемешивающих устройств при скорости вращения вала со = 12,6-^78,5 рад/сек (по МН 5856—66, МН 5858—66 — МН 5863—66) ft). рад/сек (об/мин) 12,6 (120) *м й со, (об/мин) мм 400 500 600 65 3400 3200 14.* 3100 (16и) *м d L мм 800 95 ПО 130 3700 4000 4400 со, рад/сек (об/мин) 39,7 (380) Лм d L мм 300 400 500 50 65 1700 1600
734 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Продолжение табл. 32.17 <0, рад/сек {об/мин) 12,6 (120) 13,0 (125) 14,1 (135) ЛЖ d L мм 600 700 800 900 1000 300 400 500 600 700 300 400 500 600 700 80 95 ПО 130 80 95 ПО 130 95 110 130 95 ПО 130 ПО 130 50 65 80 50 65 80 95 ПО 130 80 95 ПО 130 3800 4300 4800 5200 3700 4200 4700 5100 4100 4400 4800 3900 4300 4600 4100 4500 3300 3000 3600 3400 3200 3800 3600 2800 2600 3300 3100 3000 3500 4200 4400 4900 3100 3800 4100 4700 рад/сек (об/мин) 14,1 (135) 18,8 (180) 28,0 (270) *м d X. мм 900 1000 300 400 500 600 700 800 300 400 500 600 700 95 ПО 130 по 130 40 50 65 80 95 ПО 130 80 95 ПО 130 95 ПО 130 40 50 65 80 95 100 130 80 95 ПО 130 3400 3900 4300 3800 4200 1900 2500 2400 2600 2500 2300 2900 3300 3500 4100 2600 3200 3400 3800 3000 3300 3700 1600 2000 2300 2000 2100 2500 2800 3400 2000 2400 2900 3300 рад/сек (об/мин) 39,7 (380) 41,8 (400) 52,5 (500) 65,8 (630) 78,5 (750) ам d L мм 600 300 400 500 300 400 500 300 400 300 400 80 95 ПО 130 40 50 65 80 95 65 80 95 50 65 1900 2200 2500 2800 1200 1600 1900 2100 s 2300 1600 2000 2200 2100 1300 1760 80 ^оии 95 2260 65 80 95 50 65 80 95 65 80 95 50 65 80 95 65 80 95 1600 1900 2100 2000 1100 1500 1700 1900 1300 1500 1700 1000 1300 1500 1700 1100 1300 1500 dM— диаметр перемешивающего устройства; d— диаметр консольного вала перемешивающего устройства; L — наибольший допускаемый вылет консольного вала
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 735- Таблица 32.18 Промежуточные опоры вала в вертикальных приводах перемешивающих устройств (по МН 5856—66, МН 5858—66—МН 5863—66) d, мм 40 50 65 80 95 110 130 А, Номер подшипника ГОСТ 8545-57 ГОСТ 8338—57 Верхняя опора ГОСТ 8545—57 Нижняя опора Типы привода 330 430 530 650 750 850 1050 200 355 570 690 770 950 1050 355 440 530 11 308 11 310 И 313 11 316 11 319 13 522 13 528 307 309 312 314 318 320 324 ±* 407 410 _ 11 308 о со со со 11 316 11 319 13 522 13 528 11 310 11 313 11 316 d — диаметр вала привода, А — расстояние между промежуточной опорой и опорой вала мотор-редуктора; А]. — расстояние между опорами промежуточного вала привода. Указанные приводы не распространяются на аппараты с антикоррозионным покрытием (эмалирование, гуммирование и т. п.). Для аппаратов, в которых перерабатываются коррозионные и абразивные среды, применение приводов с концевой опорой не допускается. Номинальная расчетная мощность N3 в кет на валу электродвигателя привода определяется по формуле • К Ns = ^T> (32Л) где NM — расчетная мощность, расходуемая на перемешивание (см. гл. 31), в кет; т)„ — коэффициент полезного действия привода, находится в пределах 0,9—0,96. Нормализованный привод выбирается таким образом, чтобы его номинальная мощность была ближайшей большей Ы'э, а скорость вращения выходного вала соответствовала требуемой для перемешивающего устройства. 32.2. ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ НОРМАЛИЗОВАННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПРИВОДОВ К основным узлам нормализованных вертикальных приводов относятся концевые опоры и уплотнения вала перемешивающего устройства в аппарате, соединительные муфты для валов и конструкции их концов. Опоры концевые применяются в аппаратах для сред, не обладающих абразивными свойствами, и при скорости вращения перемешивающего устройства не более 10,45 рад/сек (100 об/мин). Основные данные о нормализованных концевых опорах приведены в табл.^32.19. Таблица 32.1» Опоры концевые внутренние для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5864—66) Условное обозначение опоры для d = 50 мм из углеродистой стали (исполнение /): «Опора 50.1 МН 5864—66». d d, d, я я, L it мм 40 50 65 80 95 ПО 130 30 50 80 М8 М10 206 253 370 90 ПО 155 260 320 460 200 250 320 Масса, кг 5,4 10,2 25,6 Примечания: 1. Опоры должны изготавливаться в двух исполнениях: / — для аппаратов из углеродистой стали; 2 — для аппаратов из коррозионноетойкой и двухслойной (с коррозионностойким слоем) стали. 2. Материал: для исполнения / — трущиеся детали — чугун, бронза, графит, капрон, текстолит, фто- ропласт-4; остальные детали — углеродистая сталь; для исполнения 2 — все детали из материалов химически и коррозионностойких в обрабатываемой среде. 3. В комплект опоры входят; / — стойка; 2 — подшипник; 3 — втулка подвижная; 4 — втулка неподвижная; 5 — штифт стопорный; 6 — болт; 7 — кольцо; 8 — болты с гайками.
736 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ (для внутренних) и в табл. 32.20 (для наружных). Наружные опоры применяются при избыточном давлении среды в аппарате не более 0,6 Мн/м2. Таблица 32.20 Опоры концевые наружные для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5865—66) Условное обозначение опоры с d = 50 мм для аппаратов из углеродистой стали (исполнение 1): «Опора 50.1 МН 5865—66». d di d, D Исполнение / | 2 Я Я! нг h мм 40 50 65 80 95 ПО 130 30 50 80 40 60 95 133 159 219 146 168 219 117 147 195 70 75 80 20 45 88 65 90 130 Масса, кг Исполнение ' 1 2 14,6 19,9 34,2 15,3 21,0 37,6 Примечания: 1. Опоры должны изготовляться в двух исполнениях: / — для аппаратов из углеродистой стали; 2 — для аппаратов из коррознонностойкой и двухслойной (с коррозионностойким слоем) стали. 2. Материал: для исполнения / — трущиеся детали — чугун, бронза, графит, капрон, текстолит, фто- ропласт-4; остальные детали — углеродистая сталь; для исполнения 2 — все детали из материалов химически н коррозионностойких в обрабатываемой среде. 3. В комплект опоры входят: J — корпус, 2 — подшипник, 3 — втулка подвижная, 4 — втулка неподвижная, 5 — крышка, 6 — планка, 7 — штифт стопорный, 8 — кольцо и крепежные детали. Уплотнение вала перемешивающего устройства в аппарате осуществляется с помощью торцовых, сальниковых и манжетных уплотнений, а также гидрозатворов. Торцовые уплотнения применяются в аппаратах, работающих под избыточным давлением до 1,6 Мн/м1, вакуумом с остаточным давлением не менее 0,002 Мн/м?, при температуре в аппарате до 260° С и скорости коррозии уплотнительных материалов в среде не более 0,03 мм/год. Заполнение всего объема аппарата продуктом или его парами, которые могут в процессе работы полимеризоваться на поверхностях трения в уплотнении, не допускается. В табл. 32.21 приведены основные данные о нормализованных торцовых уплотнениях вала привода. Для пар трения в этих уплотнениях могут применяться материалы трех групп: А, Б и В. Группа А: углеграфиты (пропитанные фенолформаль- дегидной смолой или фуриловым спиртом) марок АО-1500 по ВТУ 603—58; АГ-1500 по ВТУ 602—58; 2П-1000 по ТУ 35-ЭП-61—62; ТДПО (ЭГ-30) по ТУ предприятия- изготовителя; любомит (графитопласт на основе фенолфор- мальдегидной смолы) по ТУ предприятия-изготовителя. Группа Б (металлы и их сплавы): стали марок Х18Н10Т, Х18Н12М2Т, 4X13; 9X18; стеллит, сормайт, сплав Хастеллой Д (в виде наплавки на нержавеющую сталь первых двух марок). Группа В: высокотвердые неметаллы СГ, ситалы 224-18 и С-12-14 по ТУ предприятия-изготовителя. Выбор материалов пары трения, из которых один должен быть из группы А, а другой из группы 5 или В, определяется химической и коррозионной стойкостью их. Применение углеграфитовых материалов, кроме того, определяется теплостойкостью материала пропитки (для фенолформальдегидной смолы—до 130° С, для фурило- вого спирта и свинца —до 200° С). Углеграфитовые материалы марок 2П-1000 и АО-1500 в паре со сталью марок Х18Н10Т и Х18Н12М2Т, а также ситаллы и любомит Г при температуре выше 100° С и скорости скольжения более 1 м/сек применять не рекомендуется. Сальниковые уплотнения применяются в аппаратах, работающих под избыточным давлением до 0,1 Мн/м2 при температуре в аппарате до 70° С. Они неприменимы в случае обработки в аппаратах легколетучих, ядовитых и т. п. сред, а также при вакууме. В табл. 32.22 приведены основные данные о нормализованных сальниковых уплотнениях вала привода. Манжетные уплотнения применяются в аппаратах, работающих под атмосферным давлением при температуре до 120° С. В табл. 32.23 приведены основные данные о нормализованных манжетных уплотнениях вала привода. Гидравлические затворы применяются в аппаратах, работающих под наливом. Жидкость для заполнения гидравлического затвора должна выбираться в зависимости от рабочей среды в аппарате. В табл. 32.24 приведены основные данные о нормализованных гидравлических затворах, уплотняющих вал привода. Соединительные муфты служат для соединения валов в приводах. Нормалями предусматривается применение двух видов муфт: продольно-разъемных и зубчатых. Продольно-разъемные муфты применяются для соединений: выходного вала мотор-редуктора с валом перемешивающего устройства и промежуточным валом при одной промежуточной опоре, вала перемешивающего устройства с промежуточным валом независимо от количества промежуточных опор. В табл. 32.25 приведены основные данные о нормализованных продольно-разъемных муфтах. Зубчатые муфты применяются для соединения выходных валов мотор-редуктор а и гидромотора с промежуточным валом при двух промежуточных опорах. В табл. 32.26 приведены основные данные о нормализованных зубчатых муфтах. Конструкция концов валов зависит от того, какие узлы с ними сопрягаются — перемешивающее устройство, муфта или концевая опора, а также от их конструкции. В табл. 32.27 приведены основные данные о конце вала мотор-редуктора типа МП02 с приставкой.
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 737 Табл ища 32.21 Уплотнения торцовые для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5866—66) А-А Исполнение ! (срезиновымиyMoitmuiMMi Ось штуцера S Спив 10 Исполнение 2 У. (с фторопластовыми уплотнителями) g zотвф S 1 \ Подвод охлаждаю щей жидкости 12 Ось штуцера Подиш8а стоики привода Условное обозначение уплотнения для d — 50 мм без уловителя~(тип /) с фторопластовым уплотнителем (исполнение 2) на р — 0,3 Мн/м*: «Уплотнение торцовое 50.1.2.0,3 МН 5866—66». d di L °Ф D6 D ММ 40 50 65 80 95 НО 130 17 20 175 220 230 245 265 325 350 185 205 235 260 290 315 340 150 170 200 225 255 280 305 128 148 178 202 232 258 282 Я, мм #ь мм Масса, кг Исполнение 2 1 г / 2 г р, Мн/мг 0,3 145 165 185 195 205 1,6 195 215 190 _ 0,3 170 175 185 190 210 220 230 1,6 | 0,3 220 240 215 _ 7,5 9,5 10,5 19,5 22,0 26,0 35,0 9,0 11,0 13,0 22,0 25,0 31,0 40,0 1,6 | 0,3 9,5 12,0 13,5 20,5 10,0 14,0 16,0 25,0 _ 4 8 1,6 4 8 Приме ч]а нн я: 1. Торцовые уплотнения должна изготовляться двух типов; без уловителя — тип /, с уловителей — тип 2; каждый тип уплотнения бывает в двух исполнениях: с резиновыми уплотнителями — ясполиение / — и с фторопластовыми уплотнителями — исполнение 2. 2. Материал: пара треявя см. в тексте; детали, соприкасающиеся с обрабатываемой средой, — коррозионностоякая сталь; остальные детали — углеродистая сталь. 3. В комплект уплотнения входят: / — уловитель, 2 — сильфон, 3 — фланец, 4 — кольцо неподвижное, 5 — кольцо подвижное, 6 — крышка, 7 — кольцо прижимное, в — втулка сальника, S — тяга, 10 — водило, // — болт, 12 — смотровое окно, 13 — прокладки, 14 — набивка сальника. 4. Угол а. для d = 40 мм равен 22* 30'; для d > 50 мм а •= 45е. Таблица 32.22 Уплотнения сальниковые для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5868—66) исполнение I А-А Исполнение? ds . ,_^_ / —боп.т-.. 2от8ф18 Продолжение табл. 32.22 Условное обозначение уплотнения с d = 50 мм для аппарата из углеродистой стали (исполнение /^«Уплотнение сальниковое 50.1 МН 5868—66». 47 а.'А. Лащинсквб н А, Р, Толчинский d dt °Ф Йб D Н ft fti "б мм 40 go 65 SO 95 НО 130 60 70 90 105 120 140 160 185 205 235 260 290 315 340 150 170 200 225 255 280 305 123 148 178 202 232 258 282 166 195 206 236 276 18 20 22 24 13 16 мю MI2 М16 С 4 8 Масса, кг 7,03 10,4 13,9 19,7 24,1 33,1 41,8 Примечания: 1. Уплотнения должны изготовляться в двух исполнениях: / — для4аппаратоа из углеродистой стали; 2 — для аппаратов из коррозионностойкой и двухслойной (с коррознонностойким слоем) стали. -! ■ 2. Материал: для исполнения 1 — корпус / и втулка 2 — чугун, остальные металлические детали — углеродистая сталь; для исполнения 2 — металлические детали, соприкасающиеся со средой, — коррозиовно- стойкая'сталь/остальные —так же, как и в исполнении /. Ml « 3. В комплект уплотнения входят: / — корпус, 2 — втулка.'З — кольцо, 4 — кольцо, В — диск, 6 — масленка, 7 — набивка и крепежные детали.
738 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 32.23 Уплотнения манжетные для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5869—66) Продолжение табл. 32 2S Исполнение t I г Условное обозначение уплотнения с d =50 мм для аппарата из углеродистой стали (исполнение /): «Уплотнение манжетное 50.1 МН 5869—66». а h Ai мм 40 50 65 80 95 ПО 130 20 22 22 14 Масса, кг 2,66 3,32 4,25 5,18 6,35 8,6 9,5 Примечания: 1. Уплотнения должны изготовляться в двух исполнениях: / — для аппаратов из углеродистой стали; 2 — для аппаратов из коррозионностойкой и двухслойной (с коррозионностойким слоем) стали. 2. Материал: для исполнения / — фланец / из углеродистой стали, манжета 2 — по ГОСТу 8752—61, для исполнения 2 — то же, что и для исполнения /, с введением диска 3 из коррозионностойкой стали. 3. Значения Оф, Dg, D и г см. в табл. 32.22. 4. В комплект уплотнения входят; / — фланец, 2 — манжета, 3 — диск (только для исполнения 2). Таблица 32.24 Затворы гидравлические для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5870—66) Условное обозначение затвора с d = 50 мм для аппаратов из углеродистой стали (исполнение /): «Затвор гидравлический 50.1 МН 5870—66». d £>i X s OiXs D, Я мм 40 50 65 80 9.5 ПО 130 89X4 108X4 133X4 159X4,5 194X4 219X6 57X3,5 76X4 89X4 108X4 133X4 159X4,5 85 100 120 140 160 180 200 200 240 260 300 320 355 385 Примечания: 1. Затворы должны изготовляться в двух исполнениях: / — дл коррозионностойкой и двухслойной (с коррозионностойким слоем) 2. Материал: для исполнения / — углеродистая сталь; для и со средой, -<- коррозионностойкая сталь, остальные — так же, как и 3. Значения Dj, Dg, D и z см. в табл. 32. 22. 4. В комплект затвора входят- / — корпус, 2 — стакан, 3 — t ные детали. Я, 120 150 170 200 220 245 270 я аппаратов стали, сполнения для нспол )ланец, 4 — Иг 125 155 180 205 230 250 275 из углерод 2 — металл 1ения /. втулка, 5 Я, 45 50 60 истой стали ические дет — водило, h 20 25 32 ; 2 — для а али, сопри 5 — набивк Масса, кг 6,5 9,0 13,0 19,0 23,7 38,3 47,6 ппаратов из касающиеся а и крепеж-
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 739 Таблица 32.25 Муфты продольно-разъемные для вертикальных валов перемешивающих устройств (по МН 5871—66) Условное обозначение муфты с d — 50 мм: «Муфта 50 МН 5871—66». d 30 40 50 65 80 95 110 130 ные °Ф °б D 100 115 130 160 185 220 - 250 300 Приме 1. Матер! 2. В комг кольца; 5 3. Шпонк * Мк~ 70 85 100 135 155 • 185 210 260 55 70 85 115 135 160 185 225 ч а н и я: <ал — углеродистая ст лект муфты входят: / — шпильки с гайками и по ГОСТу 8788—68 наибольший крутящий н Я! мм 120 140 170 230 260 290 360 430 50 58 70 97 109 124 154 185 а ль. При работе в агр — корпус (из двух пол и шайбами. момент. h 16 20 24 30 36 40 45 50 ессивных cj эвин); 2 — d6 ьш М10 М12 М16 10 12 14 18 22 25 28 32 эедах — коррозионное! кольцо (фланцы); 3 — d + t, 33,3 43,3 53,8 69,4 85,4 100,4 116,4 137,4 ойкая стал <ольцо разр * мк ' н м 180 560 1 000 1 800 4 000 6 300 10 000 18 000 3. езное; 4 — Масса, кг 3,9 5,5 8,38 16,3 24,9 40,3 62,3 105 пружин-
740 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Таблица 32.26 Муфты вубчатые для соединения вертикальных валов в приводах перемешивающих устройств (по МН 5872—66) Таблица 32.27 Условное обозначение муфты с d = 50 мм: «Муф- J та 50 МН 5872—66». d 30 32** 40 42 ** 50 65 80 95 (кры 2 — манн дета D D, D* Я Я, h »ш мм 105 115 140 170 195 215 58 70 85 100 120 135 48 58 75 90 ПО 130 105 132 162 205 255 290 40 52 65 85 105 120 7 8 12 14 10 12 14 18 22 25 Примечания: 1. Материал — углеродистая с шка Л). 2. В комплект муфты входят: / — втулка зубчатая; 3 — крышка; сетное резиновое, 5 — пресс-масле 1И. 3. Шпонк • мк- и по ГОСТу 8788—68. наибольший крутящий ** Только для приводов с гидроь d + ti 33,3 35,3 43,3 45,3 53,8 69,4 85,4 100,4 *«, н-м 180 500 1000 1800 4000 6300 Масса, кг 2,83 2,7 4,27 4,07 7,75 13,2 21,2 27,9 таль и чугун обойма зубчатая; 4 — уплотнение ака и крепежные момент. шторами. Конструкция конца вертикального вала мотор-редуктора типа МП02 с приставкой г А_ 1 1 т i .I I- , к .. 4 | щ а А_ dg - А-А d 50 65 80 95 ПО 130 и d, Лг d, 48 62 78 92 108 128 42 55 70 82 98 ИЗ 20 30 40 50 70 80 * Значения Ьш не соответствуют L 1 с • мм 89 97 121 141 180 184 11 14 18 22 26 6 8 10 12 14 16 20 24 32 40 к d -\- t1 приведены ГОСТу 8788 — 68. d + ti 57,5 74,5 91 106 125 149 поМН Винты ч М8 М10 М12 2 2 3 5534-64 32.3 РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВАЛОВ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ * Валы должны быть прочными, жесткими и виброустойчивыми. В качестве определяющего условия работоспособности вала принимается виброустойчивость его. При выполнении этого условия прочность и устойчивость вала обычно бывают обеспечены. В аппаратах с перемешивающими устройствами, как правило, применяются жесткие валы, имеющие угловую скорость вращения ю ниже первой критической оп и удовлетворяющие условию йХ0,7юО1. (32.2) Это условие экспериментально подтверждено при перемешивании сред с динамическим коэффициентом вязкости р,е=50,3 н-сек/м? и плотностью рс^1500 кг/м3. В тех случаях, когда вязкость и плотность перемешиваемой среды превышают указанные пределы, жесткие валы должны удовлетворять условию ш^О,6сом. (32.3) * По методике, разработанной Ленинградским технологическим институтом им. Ленсовета совместно с ЛенНИИхим- машем РТМ 145-~66.
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 741 Первая критическая скорость вала <в01 в рад/сек определяется по формуле а2 -ш /"FT «ta = -nrl/ Ц-, (32.4) где L — расчетная длина вала в м; Е — модуль упругости материала вала в н/м*; J — момент инерции поперечного сечения вала в м*; т — масса единицы длины вала в кг/м; а — корень частотного уравнения, основной тон. 3 г 1 N^ \ . й Л 1г >%■ 1г _ 'а / % У'у o,=qs /Й7 0,5 1,0 1,5 2,0 mi Рис. 32.1. Значение корня частотного уравнения а. в формуле (32 4) для расчетной схемы вала № 1 Величина а определяется по графикам на рис. 32.1 — 32.6 в зависимости от расчетной схемы вала. Выбор расчетной схемы вала производится со следующими допущениями: Рнс. 32.2. Значение корня частотного урав- ления о в формуле (32.4) для расчетной схемы вала № 3 одиночный радиальный шарикоподшипник считается шарнирной опорой; вал в подшипниках корпуса редуктора считается жесткой опорой; а ',и /,о * V \d м„ 1 i ,l -^™__ 0,5 1,0 1,5 К= mL Рнс'32.3. Значение корня частотного уравнения а в формуле (32.4) для расчетной схемы вала № 3 нижний-концевой подшипник скольжения считается жесткой опорой, если длина его больше 2d, в противном случае — Шарнирной опорой; разъемное соединение вала при помощи -жесткой муфты эквивалентно неразрезному валу; консоли, на которых установлены зубчатая муфта и шкив клиноременной передачи, считаются свободными концами вала; . а 5 ц 3 ^ N — ^ 1 К „ \а Мм \1< \1г '. L ' \ ~~дт~ I 1 г-*а,-0У 0,7 _«F 0,8 0.5 1,0 f.5 2,0 mL Рис. 32.4. Значение корня частотного уравнения а в формуле (32.4) для расчетной схемы вала № 4 сальниковые, мембранные и торцовые уплотнения не оказывают влияния на условия закрепления вала; податливость узлов крепления вала не оказывает влияния на критическую скорость вала; ос 5 3 ^ N ■—- 5^ 1 \d м„ 11, b t> . "3?" 1 i ^Ла,~по 0,7 JU[_ _.'" 0.8 . 0,5 1,0 1,5 2,0 к-У* mL Рис. 32.5. Значение корня частотного уравнения а в формуле (32.4) для расчетной схемы вала № 5 изменение <в01 за счет гироскопического момента перемешивающего устройства, а также за счет действия сжимающих или растягивающих осевых нагрузок от давле- Рис. 32.6. Значение корня частотного уравнения а в формуле (32.4) для расчетной схемы вала Ш 6 ния среды, от силы тяжести и от наклона лопастей перемешивающего устройства (не превышающего 5%) не учитывается;
742 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ незначительное утолщение вала в местах установки подшипников не учитывается. Расчет вала с одним или двумя перемешивающими устройствами" производится в следующей последовательности . Принимаются за исходные данные расчетная мощность N'M, расходуемая на перемешивание, и угловая скорость вращения перемешивающего устройства © (см. гл. 31). Расчетный крутящий момент на валу с перемешивающим устройством Мк в н-м определяется по формуле М=- N.. (32.5) Выбирается расчетная схема вала по табл. 32.28 в зависимости от типа привода, конструкций опор и эксплуатационных особенностей аппарата. Определяются линейные размеры вала и его участков. Предварительный минимальный диаметр вала d в м определяется по формуле d = l "1^ (32.6) где Тд—допускаемое напряжение на кручение для материала вала в н1мг. Для полученного диаметра d определяется масса единицы длины сплошного вала т в кг/м: т = р —:- &, 4 где р — плотность материала вала в кг/м3; определяются коэффициенты: „ Мм . I -. h I (32.7) mL L где М ч — масса перемешивающего устройства в кг; /, /L и 1г — длины соответствующих участков вала (см. табл. 32.28 и 32.29) в м. Определяется корень частотного уравнения at — = / (К, а, в]) для основного тона по соответствующему графику (рис. 32.1—32.6). Определяется первая критическая скорость вала по формуле (32.4). Если найденное значение <в01 не удовлетворяет условиям (32.2) или (32.3), необходимо соответственно изме* нить диаметр вала (обычно в большую сторону). Для полученного диаметра вала определяются напряжения от крутящего и изгибающего моментов т и аи в н/м2: М, 0,2d? К О, Id3 (32.8) (32.9) Расчетный изгибающий момент Ми от действия приведенной центробежной силы Рц определяется в зависимости от расчетной схемы вала согласно табл. 32.28. Приведенная центробежная сила (в и) определяется по формуле Рц = Мпр(йгг, (32.10) где Мпр — приведенная сосредоточенная масса вала и перемешивающего устройства в кг; Г — радиус вращения центра тяжести приведенной массы вала и перемешивающего устройства в м. Приведенная сосредоточенная масса вала и перемешивающего устройства (в кг) определяется по формулам: (32.11) при одном перемешивающем устройстве Mnp = M„ + qmL; при двух перемешивающих устройствах МПр = Mmi + рМш + qmL, (32.12) где Мш и Мт — соответственно массы двух перемешивающих устройств в кг; q — коэффициент приведения распределенной массы вала к сосредоточенной массе перемешивающего устройства Мм; р — коэффициент приведения массы ММ2 в точку закрепления массы Мм1. Коэффициенты q и р определяются по формулам табл. 32.29. Радиус г в м определяется по формуле е' (32.13) 1- V «01/ где е' — эксцентриситет центра массы перемешивающего устройства с учетом биения вала в м. Величина е' определяется по формуле е' = е+0,5б, (32.14) где е — эксцентриситет центра массы перемешивающего устройства в м; б — допускаемое биение вала (обычно принимается в пределах 1 мм) в м. Результирующее напряжение в вале ар в Мн/м3 (кгс/см2) определяется по формуле Ор = У~о*и+4*^оа. (32.15) Величина результирующего напряжения обычно значительно ниже допускаемого, и поэтому расчет вала на выносливость с учетом знакопеременных нагрузок, масштабного фактора и концентраторов напряжений можно не производить. Прогибы вала в паре трения уплотнения и других ответственных местах, реакции опор, а также углы поворота сечений в подшипниках определяются по формулам табл. 32.28 и должны быть не больше допускаемых. Допускаемое биение вала в сальниковом уплотнении 0,05—0,1 мм. Для радиальных шариковых подшипников наибольший допускаемый угол поворота в = 0,01 град, для сферических — в = 0,05 рад. Окончательно диаметр вала с учетом прибавок на коррозию и механический износ округляется до ближайшего большего размера для валов соответствующего нормализованного привода (см. выше). В ряде случаев, особенно для быстроходных перемешивающих устройств аппаратов большого об£ема (26—50 м3 и более), диаметры жестких консольных валов, рассчитанные по приведенной выше методике, получаются слишком велики, что нерационально. Для таких случаев с целью уменьшения диаметра валов можно применять так называемые гибкие валы, работающие в закритической области. Условие надежной работы указанных валов, вращающихся в воздухе, имеет вид 1,3ш01==£а>^0,7со02, (32.16) где ш02 — вторая критическая скорость вала в рад/сек, вычисляемая по формуле (32.17) «1 -ifEl Здесь <хх — корень частотного уравнения первый обертон. Определение аг см. в РТМ 145—66.
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 743 Таблица 32.28 Данные для расчета вала вертикального перемешивающего устройства схемы Расчетная схема вала Опорные реакции Величина и место максимального М„ Уравнение упругой линии и угол поворота сечения вала в опорах (в) 1 . 1г lfTx с> А "[в - ъ «р Ra = AJlp 2 k Яв = = (.+-3/l 2 U -Mumax = —MB = = -P/1 + Mu шах = MA = __ Pk 2 v = ii[ l-\l^X 4 ' при 0* *(<-*)] ;*^^i; e*=-§r^ = ° Ra- Rb- У — ■ Mu max = — Mb = EJ &A = -P 3 при 0s 6EJ №+4(<.--f)] 'l'2 ; вв 3EJ Ra = P ■ Mu max _ ma = PL P EJ ( x2 x3 \ вл=0 Ял = ^(3'i + MP i1 = -±-(3k + k)P ma = -p Ц 1'2 iii V2 AfB = -P-TS- + Л1а max = Mp = = ^/i-P- #=• __P4f. 6£Л-3 ПрН О : Pl\ (L— xf X (L — x)] при lx (3/xL — З^х — 1гх) [3(sL-(3(8 + li)X ,Pi fc± J' Дв = 4-Р f/ = 6£Л. [2L (L ■(L-*)2]; вл = PL2 / *: 6£V + Mu max =Mp — i/ = при О =5 дс ^ /ii P/t (L—x) 6£Л. [2L/2 _(L-*)a ; вв = - PLa 6£7 2L 3/' x^-T + 7J-I^npi,/l^5SL Hi ?г. _P_ 2 Ra = ZllL- Mb = g- X L3 Rb = P-Ra X £ + 2/aL2- -3/?L + Л1„ max = Mp ■■ = ~ ш \-Ra (*3 ~~32Л) + 3Pl^; 6EJ 6 PL* I 4 * L2. 4£/VL3 при O^jc^/ь + P [зф:-^-^)3]}; вв = 0 при /i^^^L
744 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ Значения коэффициентов q и р в формулах (32.11) и (32.12) Таблица 32.29 Схемы 1 2 3 4 5 6 • 1 - - ■ г- Рас четные схемы реального J и приведенного BaflOBj J \ 1 $ * 4 1 Голько для *- , А , К? i Z т \ * ' » ' I "Ч: *, i- l .q j 1, А ~<С Ы 1 ^А A L Т '' .[,', "1 ■; L w« v м"4 „ ~[мг h T "m \l4m % S* Мпр L ' Г»<к h, *— 1 1" "^ i J Я7« Д- Ф ' '' М,р L L ft .'!, У- i ^ М"Ч »• ь q г»' к i— случая приведение i ма< :сы m или Af Коэффициент приведения Ч 12 (4,6-Зв1)4а? (fli + З) 3 (4 — 2,2a^fa\ 0,24 1 Ша\а\ 1 32a^o| 1 20a?a| (3 + at) 1 20aa (1 — a)3 (3 + a) -j, к сосредоточенной массе Ммг. Коэффициент приведения Р (ах — af (3a2 + \ах — Щ а\ (За2 + 4аг) (fll_e)«(l_e) «? а3 (1—а)3 а2 (1 — а)2 " «1«2 а3 [4— а (3 —а)2] 4 [4-«i(2+«2)2] a3[4_ai(2 + a2)2] * а3 [4 —а (3 —а)2] Вследствие недостаточной изученности работы гибких валов в различных перемешиваемых средах применять их рекомендуется лишь для однопропеллерных и закрытых турбинных перемешивающих устройств при выполнении условия (32.15) и условий: -^T-Ss4; (32.18) (О = (1,3-5-1,6) Ю01. (32.19) Разъемные соединения гибкого вала жесткими муфтами на расчетной длине его L не допускаются. В остальном расчет гибких валов идентичен расчету жестких. При этом радиус окружности г в л, по которой вращается центр тяжести приведенной массы вала и перемешивающего устройства, определяется по формуле Пример 32.1*. Рассчитать жесткий консольный вал с закрытым турбинным перемешивающим устройством для аппарата емкостью 5 м3 по следующим данным: £)в = = 1,8 м; dM= 0,6 м; Мм= 29 кг; со = 18,8 рад/сек;. N'M = 4500 em; e = 0,16#v«; материал вала — сталь (Е = = 2,2-104 н/м*; р = 7,85-103 кг/л3; т5 = 44-10» «/л2; ад — 80-106 н/м*); 6=1 мм; длина вала L = 3 м; 1Х = = 2,4 м; /2 = 0,6 м; расчетная схема вала — 1 (см. табл. 32.28); расстояние сальника от нижнего подшипника х — 0,5 м. Приближенное значение диаметра вала определяем по формуле (32.6): ^-.-^Ж_,,71^=^:.о.оз.. Г = (32.20) * Пример заимствован из РТМ 145—66 с некоторыми изменениями по оформлению.
ПРИВОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕШИВАЮЩИХ УСТРОЙСТВ 74& Массу единицы длины вала определяем по формуле (32.7): т = р -£- d? = 7,85 • 103 * о.ОЗ2 = 5,55 чсг/м. Определяем момент инерции поперечного сечения вала: j = JL d* = -Inr 0,03* = 3,98- Ю-8 м*. 64 64 К = Определяем коэффициенты К и аа: ^JL= 29 =174- а1 = А mL 5,55-3 ' ' J I 2,4 = 0,8. По полученным значениям К и аг из графика на рис. 32.1 находим корень а частотного уравнения: a=f(K; %) = / (1,74; 0,8) = 1,27. Первую критическую скорость определяем по формуле (32.4): а2 лГЁГ 1.27й -|/2,: з2 К ,2-1011-3,98-Ю-8 5,55 7,15 рад!сек, откуда -—= ' = 2,63, что не удовлетворяет <о01 7,15 условию (32.2) и, следовательно, неприемлемо. Принимаем d = 65 лж по нормали на приводы. Тогда т=26,1 кг/ж; У = 88,6-10"8 л*; /(=0,37; й! = 0,8; а = 1,73. Поэтому 1.732 -1/2; шм = —тр— J/ — ,2-10и-88,6-10-8 = 28,8 рад/сек, откуда 18,8 26,1 0,655 < 0,7, т. е. удовлетворяет шо1 28,8 условию (32.2). Расчетный крутящий момент на валу определяем по формуле (32.5): - К ЛС= — 45^0 18,8 г» 240 н-м (2400 кгс-см). Касательные напряжения в вале определяем по формуле (32.8): К 240 Т— 0,2# — 0,2-0,0653 = 4.35-106 н/м2 (43,5 кгс/см2). Общий небаланс системы вал — перемешивающее устройство определяем по формуле (32.14): е' = e+0,56 = Q,16+0,5.1 = = 0,66 мм = 0,66-10"s м. Радиус вращения центра тяжести приведенной^массы вала и перемешивающего устройства определяем по формуле (32.13): е' 0,66-10"3 _ (' ю У — ( 18'8 У \ о>01 ) \ 28,8 ) = 1.16-10~3 м— 1,16 мм. Коэффициент приведения распределенной массы вала к сосредоточенной- массе перемешивающего устройства определяем по соответствующей формуле табл. 32.29: 12 (4,6— За^уХ^ + З) 12 (4,6— 3-0,8)*-0,8а (0,8+3) = = 0.21. Приведенную сосредоточенную массу вала и перемешивающего устройства определяем по формуле (32.11): Мпр = Мм+ qmL = 29 + 0,21 -26,1 -3 = 45,4 кг. Приведенную центробежную силу определяем по формуле (32.10): Рц = Mnfp*r = 45.4- 18,8я1.1.16-10"» = = 18,7 к (1,87 кгс). Расчетный изгибающий момент вала в месте установки нижнего подшипника определяем по формуле (1) табл. 32.28: М'и = /yt = 18.7-2,4 = 45 н-м (450 кгс-см). Изгибающие напряжения в вале определяем по формуле (32.9): К 45 а" O.id3 0,l-0,0653 = 1,64-10» н/м2 (16,4 кгс/см2). Результирующее напряжение в вале определяем по формуле (32.15): ор = y~ol +4т2 = |/"(1,64- 10в)а + 4 (4,35- Г0«)2 =- = 8,86-10«я/ж3 (88,6 кс/см2), что значительно ниже од = 80-Ю6 н/м2. Прогиб вала в месте установки сальникового уплотнения определяем по соответствующей формуле табл. 32.28: '--ЗД-^+4 (<■-*)]- 18,7 X 2,2-Ю11-8,86-10» 2,4-0,6 0,5 . 0,5а X Г 2,4-0,6 L 4 (»-¥)] - : 0,044.10"3 м = 0,044 мм, что меньше допускаемого прогиба для сальника, равного 0,05 мм. Угол поворота вала в нижнем подшипнике определяем по соответствующей формуле табл. 32.28: а-ЬЬк 18,7-2,4-0,6 В - ~ШГ = 4-2,2-10"-88.6- Ю-8 ~ 6' Рад' что значительно меньше допускаемого угла поворота для данного подшипника, равного 0,01 рад. Таким образом, вал диаметром 65 мм удовлетворяет требованиям прочности, жесткости и виброустойчивости.
ПРИЛОЖЕНИЕ I. ПРИНЯТЫЕ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ ВЕЛИЧИН В СООТВЕТСТВИИ С МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМОЙ ЕДИНИЦ (СИ) ПО ГОСТУ 9867—61 Величина Единицы измерения Обозначение единиц Размер единиц Соотношения между единицами, отличающимися от единиц СИ, и единицами СИ или кратными н дольными от них Основные и дополнительные единицы Длина Масса Время Температура термодинамическая Плоский угол метр килограмм секунда Градус Кельвина радиан ж кг сек °К рад По определению (ГОСТ 9867—61) 1 см= 1-10-2 ж 1 г= МО"» кг 1 ч = 3600 сек; 1 мин = 60 сек — 1 об = 2л рад Производные единицы Площадь Объем Момент сопротивления плоской фигуры Момент инерции плоской фигуры Плотность Сила Момент силы (изгибающий, крутящий) Давление; напряжение (механическое) Работа; энергия; количество теплоты Мощность Ударная вязкость квадратный метр кубический метр метр в кубе метр в четвертой степени килограмм на кубический метр ньютон ньютон-метр ньютон на квадратный метр джоуль ватт джоуль на квадратный метр м2 м3 м3 м* кг/м3 н н-м н/м2 дж вт дж/м2 (1 м)2 (1 м)3 (1 м)3 (1 Mf (1 кг) : (1 м)3 (1 кг)-(\ м) :(1 сек)*1 (1 «)•(! м) (1 н) : (1 ж)2 (1 «)-(1 ж) (1 дж) : (1 сек) (1 дж) : (1 ж)2 1 см2 = 1 - Ю-* л2 1 см3 = 1 • 10-» м3; 1 л = 1 ■ 10"» м3 1 см3= 1 ■ Ю-6 м3 1 см* = 1-10-* ж4 1 г/см3 = 1-103 кг/м3 1 кгс = 9,80665 и «* 9,81 н 1 /сгс-ляй 9,81 н-м; 1 кгс-см *=» 98,1 ■ 10~8 н-м 1 кгс/см2 (1 am) «* 98,1 -103 н/л2 = Г = 98,1-Ю"3 Мн/м2 = = 98,ЬЮ-" Гн/м2 1 «я/лж2^ 9,81 -10» «/л2 = = 9,81 Мн/м2 = 9,81 -10"3 Гн/м2 1 мм рт. ст. я^ 133,3 я/ж2 1 мм вод. ст. Я& 9,81 и/ж2 1 кгс-мж 9,81 Зае; 1 калг=» 4,1868 дж 1 кгс ■ м/сек «=* 9,81 em = = 9,8Ы0-3 «em 1 кгс -м/см*ж 98, Ы О3 дж/м2 = = 98,1 /сдж/ж2 = 98.Ы0-8 Мдж/м2 1 кгс-см/см2 т 0,98-103 дж/м2 = = 0,981 кйж/ж2 = = 0,981-10"3 Мдж/м2
ПРИЛОЖЕНИЯ 74? Продолжение прилож. I Величина Вязкость Скорость линейная Ускорение линейное Скорость угловая Единицы измерения ньютон-секунда на квадратный метр метр в секунду метр на секунду в квадрате радиан в секунду Обозначение единиц н-сек/м2 м/сек м/сек2 рад/сек Размер единиц (1 «)-(1 сек) : (1 м)2 (1 м) : (1 сек) (1 м) : (1 сек)2 (1 рад) : (1 сек) Соотношения между единицами, отличающимися от единиц СИ, и единицами СИ или кратными и дольными от них 1 пз= 0,1 н-сек/м2; 1 спз= ЬЮ-3 н-сек/м2 1 кгс • сек/м2 — 9,81 н-сек/м2 1 см/сек = МО"2 м/сек 1 см/сек2 = Ы0~2 м/сек2 л 1 об/мин = -^тг- рад/сек; 1 об/сек = 2я рад/сек Примечания: 1- Для приведения нормального ряда давлений в единицах системы СИ в соответствие с рядом предпочтительных чисел по ГОСТу 8032—56 в справочнике принято соотношение 1 кгс/см2 (1 am) s= 0,1 Мн/мг, что приводит к завышению давления примерно на 2%. Соответственно этому при пересчете величин, характеризующих механическую прочность материалов (ов, о?. Е), принято соотношение 1 кгс/мм* а: 10 Мн/м' и 1 кгс/см* «в 0,1 Мн/м1. Принятые допущения не отражаются на результатах расчетов на механическую прочность деталей аппаратуры, работающей под давлением. Однако авторы обращают внимание читателей на то, что произведенный ими пересчет величин а , о , £ соответственно системе СИ завышает гарантируемые поставщиками показатели механических свойств материалов примерно на 2%. 2. В качестве единицы измерения температур в справочнике принят градус Цельсия (°С), допускаемый ГОСТом 9867—61 для практического применения; (°С) = ("К — 273,16). ПРИЛОЖЕНИЕ И. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В СПРАВОЧНИКЕ ОТРАСЛЕВЫХ НОРМАЛЕЙ И ОТРАСЛЕВЫХ РУКОВОДЯЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 1. ОН^ 12-45—62. Трубы из углеродистой и высоколегированной стали для химического и компрессорного машиностроения. Сортамент. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш, 1962. 2. ОН 023-3—63. Теплообменники графитовые прямоугольные блочные. Типы, основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш, 1963. 3. ОН 023-4—63. Секции оросительных холодильников из АТМ-1. Типы, параметры и основные размеры. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш, 1963. 4. ОН 26-01-2—64. Аппараты колонного типа из чугуна. Тарелки типа ТЧК. Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Харьков, УкрНИИхиммаш, 1963. X 5. ОН 26-01-3—64. Аппараты колонного типа из стали. Тарелки типа ТСК-Ш- Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Харьков, УкрНИИхиммаш, 1964. 6. ОН 26-01-4—64. Аппараты колонного типа из стали. Тарелки типов ТСК-РЦ и ТСК-РБ. Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Харьков, УкрНИИхиммаш, 1964. • 7. ОН 26-01-9—65. Реакторы с винтовыми перемешивающими устройствами и герметичными приводами к ним. Параметры и основные размеры. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш, 1965. 8. ОН 26-01-10—65. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Люки. Типы, конструкции и основные размеры. Отраслевая нормаль. Пенза, ВНИИПТ- химмаш, 1965. 9. ОН 26-01-11—65. Аппараты колонного типа. Тарелки керамические колпачковые типа ТКК- Параметры и основные размеры. Полтава, НИИэмальхиммаш, 1965. 10. ОН 12-01-12—65. Перемешивающие устройства из фаолита. Типы, параметры и основные размеры. Отраслевая нормадь. Северодонецк, филиал НИИхим- маша, 1965. ,, ОН 26-01-13—65 „ „ 11. Т1 ,ппп—jr? . Сосуды и аппараты. Нормы Отраслевая нормаль. Н 1039—65 и методы расчета на прочность. М., Минхимнефтемаш, 1965. 12. ОН 26-01-15—65. Аппараты колонного типа. Тарелки типа ТСН-П и ТСН-Ш. Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Харьков, УкрНИИхиммаш, 1965. 13. ОН 26-01-16—65. Сосуды и аппараты стальные. Узлы и детали. Бобышки. Типы и основные размеры. Отраслевая нормаль. Харьков, УкрНИИхиммаш, 1965. ., ОН 26-01-17—66 „ „ ' 14' ОН 26-02-14-66 • С°СУДЫ И аппаРаты- Н°РМЫ расчета и конструированияфланцевыхсоединений.Отраслевая нормаль. М., Минхимнефтемаш, 1966. 15. ОН 26-01-18—66. Колонны вакуумные роторные с вращающимися тарелками. Тип и параметры. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш, 1966. 16. ОН 26-61-21—66— ОН 26-01-31—66. Сосуды и аппараты из винипласта. Основные узлы и детали. Конструкция и исполнительные размеры. Отраслевая нормаль. Северодонецк, филиал НИИхиммаша, 1966. 17. ОН 26-01-32—66. Сосуды и аппараты стальные эмалированные. Опоры вертикальных аппаратов. Конструкция и исполнительные размеры. Отраслевая нормаль. Полтава, НИИэмальмаш, 1966. 18. ОН 26-01-33—66. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Узлы и детали. Стойки вертикальных
748 ПРИЛОЖЕНИЯ стальных аппаратов. Конструкция и исполнительные размеры. Отраслевая нормаль. Полтава, НИИэмальмаш, 1966. 19. ОН 26-01-34—66. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Узлы и детали. Штуцера стальные приварные встык. Конструкция и исполнительные размеры. Отраслевая нормаль/Полтава, НИИэмальмаш, 1966. 20. ОН 26-01-35—67. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Люки загрузочные. Типы, конструкции и основные размеры. Отраслевая нормаль. Иркутск, НИИхиммаш, 1967. 21. ОН 26-01-40—67. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Сальники для уплотнения труб. Типы, конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Северодонецк, филиал НИИхиммаша, 1967. 22. ОН 26-01-52—67. Теплообменники витые одно- поточные цельносварные стальные с жестким сердечником. Конструкция, основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. Л., НИИхиммаш, 1967. 23. ОН 26-02-6—66. Испарители с паровым пространством. Типы, основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 24. ОН 26-02-7—65. Теплообменники кожухотруб- чатые с U-образными трубами. Основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 25. ОН 26-02-8—66. Теплообменники кожухотруб- чатые с плавающей головкой. Основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 26. ОН 26-02-9—66. Конденсаторы кожухотруб- чатые с плавающей головкой. Основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 27. ОН 26-02-10—66. Холодильники кожухотруб- чатые с плавающей головкой. Основные параметры и размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 28. ОН 26-02-11—66. Теплообменные аппараты ко- жухотрубчатые с плавающей головкой и с U-образными трубами сдвоенные. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 29. ОН г26-02-30—66. Тарелки ректификационные ситчатые с отбойными элементами. Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1967. 30. РТМ 54—60. Справочник по свойствам черных металлов, применяемых в оборудовании нефтеперерабатывающих заводов. Руководящий технический материал. М., Гипронефтемаш, 1960. 31. РТМ 26-01-18—67. Гуммирование химической аппаратуры в отрасли химического машиностроения. Руководящий технический материал. Пенза, ВНИИПТ- химмаш, 1967. 32. ОН 26-01-71—68. Сварка в химическом машиностроении. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш, 1968. 33. МРТУ 26-01-9—67. Сварка трубопроводов, работающих при условном давлении от 10 до 100 Мн/м2 (от 100 до 1000 кгс/см2) и температуре от —30 до +510° С. Межреспубликанские технические условия. М., Иркутский НИИхиммаш, 1967. 34. ОН 26-01-41—67. Аппараты колонного типа. Тарелки" типа ТСК-П1 облегченные из легированных сталей. Конструкция и основные размеры (взамен ОН 26-01-3—64 в части тарелок из легированных сталей). 35. ОН 26-01-42—67. Аппараты колонного типа. Тарелки типа ТСК-Р облегченные из легированных сталей. Конструкция и основные размеры (взамен МН 5394—64 в части тарелок и легированных сталей). 36. ОН 26-01-44—67 — ОН 26-01-50—67. Сосуды высокого давления. Соединения резьбовые. Типы, конструкция и исполнительные размеры. Методы расчета. Технические требования. 37. ОН 26-01-53—67. Сосуды и аппараты стальные эмалированные. Корпуса цилиндрические сварные. Типы и основные размеры. 38. ОН 26-01-56—67. Аппараты колонного типа. Тарелки типа ТСК-1, облегченные из легированных сталей. Конструкция и основные размеры (взамен МН 5393—64 в части тарелок из легированных сталей), 39. ОН 26-01-57—67. Аппараты колонного типа. Насадки для вакуумных массообменных процессов. Типы и параметры. 40. Н 964—63. Тарелки ректификационные решетчатые. Параметры и основные размеры. Технические требо- вания. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1963- 41. ОН 26-02-29—66. Тарелки ректификационные клапанные прямоточные. Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. М., Гипронефтемаш, 1966. 42. ОН 26-01-72—68—ОН 26-01-77—68. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Рубашки неразъемные. Конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Северодонецк, филиал НИИхиммаша, 1968. 43. РТМ 26-01-6—65. Метод расчета на прочность элементов сосудов и аппаратов из винипласта. 44. ОН 26-01-79—68. Компенсаторы линзовые осевые на ру от 0,6 до 1,6 Мн1м% (от 6 до 16 кгс/см2). Отраслевая нормаль. Пенза, ВНИИПТхиммаш, 1968.
ЛИТЕРАТУРА 1 Абрамович В. Р. Сварка и пайка латуни. Изд. 2-е, испр и доп. Л. Судпромгиз, 1959. 2. Аксиально-поршневые гидромоторы. Конструкция, основные параметры и присоединительные размеры. Нормаль машиностроения МН 5650—65. М., Стандартгиз, 1965. 3. Акшенцева А. П., Шварц Г. Л. и Крутиков А. Н. Термическая обработка, предотвращающая коррозионное растрескивание аустенитных сталей. — «Металлове- дание и термическая обработка металлов», 1964, Ni 10. 4. Альбом емкостной аппаратуры из винипласта. Под ред. А. В. Горяиновой. М., НИИхиммаш, ОНТИ, 1962. 5. Альбом емкостной аппаратуры из фаолита. Под ред. -А. В. Горяиновой. М., НИИхиммаш, ОНТИ, 1963. /6. А и д р е е в а В. В4, и К а з а р и н В. И. Новые конструкционные химически стойкие металлические материалы. — Коррозия в химических производствах и способы защиты. -Вып. 17. М., Госхимиздат, 1961. 7. Антнкайн П. А. нШапочкин В. А. Прочность и жаропрочность аустенитных сталей для высокотемператур- «ых теплообменников. — «Энергомашиностроение», 1965, № 10. 8. Аппараты колонного типа. Тарелки ТСК-1. Конструкция и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 5393—64. М., Стандартгиз, 1965. 9. Аппараты колонного типа. Тарелки ТСК-Р- Конструкция и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 5394—64. М., Стандартгиз, 1965. 10. Аппараты с перемешивающими устройствами вертикальные. Каталог-справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1966. 11. Аппараты с перемешивающими устройствами вертикальные. Корпуса стальные сварные. Типы, параметры, конструкции « основные размеры. Нормаль машиностроения МН 5885—66. М., Стандартгиз, 1968. 12. Аппараты с перемешивающими устройствами вертикальные. Перемешивающие устройства механические. Параметры, конструкции и исполнительные размеры. Нормаль машиностроения МН 5874—66. М., Стандартгиз, 1969. 13. Архангельский Б. А. Пластические массы. Справочное пособие. Л., Судпромгиз, 1961. Н.Бабаков А. А. Нержавеющие стали. Под ред. И. Я. Клинова. М., Госхимиздат, 1956. (Коррозия в химических лроизводствах и способы защиты. Вып. 8). 15. Бабицкий И. Ф., Вихман Г. Л. и Вольф- ■с о н С. И. Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов. Изд. 2-е, переработ, и доп. Под ред. Г. Л Вихмана. М., изд-во «Недра», 1965. 16. Бакланов Н. А. и Вашин Т. 3. Химическое оборудование из винипласта. — Коррозия в химических производствах и способы защиты. Вып. 4. М„ Госхимиздат, 1956. 17 Б а л и ц к и й А. В. Технология изготовления вакуумной аппаратуры. М.—Л., Госэнергоиздат, 1959. 18. Б а р а н ч и к В. П. Краткий справочник по коррозии (химическая стойкость материалов). М,—Л., Госхимиздат, 1953. 19. Баранников М. А.'Сварка пластмасс. Ростовское книжное изд-во, tjl964. ' 20. Батраков В. П. Коррозия конструкционных материалов в агрессивных средах. Справочник. Под ред. Г, В. Акимова М , Оборонгиз, 1952. 21. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. Изд. '9-е М , Гостехнздат, 1954. 22. Бородина Н. А. и Горяинова А. В. Из .опыта промышленной эксплуатации графитовой теплообменной аппаратуры. — Неметаллические материалы в химическом машиностроении. М., изд-во ^«Машиностроение», 1967 (Труды НИИхиммаша. Вып. 52). 23. Бур ц"е в К. Н. Металлические сильфоны. М.—Л., Машгиз, 1963. 24. В а с и л ь к о в ~Б. А., Курыдев В. Ф., Фе- денко Г. И. и Фрейтаг В. А. Методы расчета укрепления отверстий в сосудах и аппаратах. — «.Химическое и нефтяное машиностроение», 1968, № 8. _ „ 25. Г а л и ц к и й Б. А., А б е л е в М. М„ Ш в а р ц Г. Л. .и Ш е в е л к и н Б. Н. Титан и его сплавы в химическом машиностроении. Изд 2-е, переработ, и доп. Под ред. Б. А. Галиц- кого. М ■ изд-во «Машиностроение», 1968. 26. Г а н з С. И., Емельянов М. С. и Пархоменко В. Д. Пластмассы в аппаратостроении. Харьков. Изд-во Харьковского Государственного Университета им. А. М. Горького, 1963. 27. Герасимов В. В. Коррозия алюминия и его сплавов. М., изд-во «Металлургия», 1967. 28. Гладыревская С. А, Меандров Л. В., Голованен'ко (С. А. и Быков А. А. Двухслойные стали в химическом машиностроении. М., изд-во «Машиностроение», 1965. 29. Г л и к м а н Л. А. Коррозионно-механическая прочность металлов. М.—Л., Машгиз, 1955. 30 Горохов B.C. Аппараты установок для разделения .воздуха. М., изд-во «Машиностроение», 1965. 31. Громова А. И., Кузнецова В. Н., Моро- s"o в а И. К. и др. Коррозионная стойкость реактивных материалов. Справочник Под ред. В. В. Герасимова. М., Атомиздат, ;эбб. 32. Гудков С. И. Механические свойства стали при низких тедпературах. Справочник. М., изд-во «Металлургия», 1967. 33. Давиденко И. Д., Кошевой В. Ф. и Носе н к о А. И. Электрошлаковая сварка толстолистовой стали 1Х18Н9Т. — «Сварочное производство», I960, № 3. 34. Двухслойные листы, плакированные корроэнонностой- кой сталью. Каталог. М., изд-во «Металлургия», 1966. (ЦНИИ- чермет им. И. П. Бардина). 35. Детали и узлы сосудов и аппаратов. Штуцера, заглушки, люки-лазы из двухслойной стали на р„ от 2,5 до 64 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 4579—73 — МН 4602—63. М., Стандартгиз, 1963. 36. Детали трубопроводов. Сортамент труб технологических трубопроводов из углеродистой стали на р до 100 кгс/см'. Нормаль машиностроения МН 2566—61. М., Стандартгиз, 1962. 37. Детали трубопроводов. Сортамент труб технологических трубопроводов из легированной стали на р до 100 кгс/см'. Нормаль машиностроения МН 4705—63. М., Стандартгиз, 1963. 38. Детали трубопроводов. Сортамент труб технологических трубопроводов из углеродистой и легированной стали на р от 160 до 400 кгс/см'. Нормаль машиностроения МН 3558—62. М., Стандартгиз, 1963. 39. Детали трубопроводов из углеродистой стали сварные на р до 100 кгс/см*. Нормали машиностроения МН 2877—62— МН 2893—62. М., Стандартгиз, 1962. 40. Детали трубопроводов из легированной стали сварные на р до 100 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 4739—63— МН 4750—63. М., Стандартгиз, 1963. 41. Детали трубопроводов из углеродистой стали. Отводы гнутые и детали штампованные на р до 100 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 2909—62—МН 2921—62. М., Стандартгиз, 1962. 42. Детали трубопроводов из легированной -стали на р„ до 100 кгс/см'. Отводы гнутые, детали кованые и штампованные. Нормали машиностроения МН 4751—63—МН 4762—63. М., Стандартгиз, 1964. 43. Детали трубопроводов и3 углеродистой и легированной стали на р от 160 до 400 кгс/см^ • Отводы гнутые, детали кованые и штампованные. Нормали "машиностроения МН 3568—62 — ' МН 3580—62. М., Стандартгиз, 1966. 44. Детали трубопроводов из углеродистой и легированной стали на р от 160 до 400 кгс/см'. Отводы и тройники литые. Нормали машиностроения МН 3994—62—МН 4003—62. М., Стандартгиз, 1963. 45. Детали трубопроводов из углеродистой стали. Компенсаторы линзовые и стяжки на р„< 6 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 2894—62—МН 291Э8—62. М., Стандартгиз, 1962. 46. Детали трубопроводов на р от 200 до 1000 кгс/см'. Конструкция и размеры. Нормали машиностроения МН 4969—63—МН 5010—63. М., Стандартгиз, 1964. 47. Детали трубопроводов. Соединения с врезающимся кольцом [на р„ 320 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 2374—61—МН 2401—61. М., Стандартгиз, 1962. 48. Детали трубопроводов.. Соединения с торцовым уплотнением на 'р 320 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 2286—61—МН 2312—61 и МН 2421—61. М., Стандартгиз, 1962. 49. Детали трубопроводов из алюминиевого сплава на рабочее давление 2,5 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 1100—60—МН 1112—60. М., Стандартгиз, 1960. 50. Детали трубопроводов из меди на рабочее давление 6 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 1138—60—МН 1166—60. М., Стандартгиз, 1960. 51. Детали трубопроводов из латуни на рабочее давление 6 и 200 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 1113—60— МН 1137—60. М., Стандартгиз, 1960. 52. Детали трубопроводов из полиэтилена на р 2,5; 6 и 10 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 3004—61 — МН 3018—61. М., Стандартгиз, 1962. 53. Детали Трубопроводов из винипласта на р„ 2,5; 6 и 10 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 1427—61 — МН 1450 — 61. М., Стандартгиз, 1961. 54. Детали трубопроводов, футерованных полиэтиленом и винипластом на р 10 и 16 кгс/см'. Нормали машиностроения МН 5030—63—МН 5053—63. М., Стандартгиз, 1964. 55. Детали трубопроводов из фаолита. Нормали машиностроения |МН д1251—61— МН1259—61. М., Стандартгиз, 1961. "3. Детали ^трубопроводов. Прокладки уплотнительные для резьбовых соединений. Нормаль машиностроения МН 3138—62. М., Стандартгиз, 1962. 57. До в ж у к Г. Т., Иванец К. Я. и'Анастась- и и В. Ф. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов. Уч. пособ. для техникумов. М., Гостоптехиздат, 1962. 58. Д о м а ш н е'в А. Д. Конструирование и расчет химических аппаратов. Учебник'для вузов. М., Машгиз, 1961.
750 ЛИТЕРАТУРА 59. Д я т л о в а В. Н. Коррозионная стойкость металлов и сплавов. Справочник. Изд. 2-е, переработ, и доп. М., нзд-во «Машиностроение», 1964. 60. Е г о р о в И. А. Фаолит и его применение в химической промышленности. — Коррозия в химических производствах и способы защиты. Под ред. В. И. Кручинина. Вып. 6. М., Госхимиздат, 1956. 61. Единицы измерения и обозначения физико-технических величин. Справочник. Изд. 2-е, переработ, и доп. М., изд-во «Недра», 1966. 62. Емкостная гуммированная химическая аппаратура. Каталог-справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1965. 63. Емкостная стальная сварная аппаратура. Каталог. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1966. 64. Емкостная стальная сварная аппаратура. Каталог- справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1965. 65. Емкостная сварная аппаратура из алюминия. Каталог- справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1965. 66. Журавлев В. Н. и Николаева О. Н. Машиностроительные стали. Справочник для конструкторов. Москва- Свердловск, Машгиз, 1962. 67. Закрочинский С. В. иСоскин М. Д. Руководящие материалы по котлонадзору. Изд 2-е, переработ. и доп. Ч. 3. М., Металлургиздат, 1963. 68. Залесская Е. Б. иВольфсон СИ. Корро- зионноустойчивые трубы Х8ВФ для печей и коммуникаций нефтеперерабатывающих заводов. — Защита от коррозии оборудования для переработки нефти. М-, изд-во «Недра», 1964. 69. Затворы быстродействующие байонетного типа. Конструкция и основные размеры. Нормали машиностроения МН 3581—62 и МН 3582 — 62. М., Стандартгиз, 1962. 70. 3 а х а р о в А. А. Расчет фланцевых соединений трубопроводов и цилиндрических сосудов. М.—Л., Машгиз, 1958 (ЦКТИ. Кн. 33). 71. Захарочкин Л. Д. и Борисова Л. Г. Коррозия металлов и сплавов в 105%-ной фосфорной кислоте. — Защита от коррозии оборудования для переработки нефти. М., изд-во «Недра», 1964. 72. Зыбин Ю. А. и Самосатский Н. Н. Наполненные фторопласты. Киев, изд-во «Техника», 1965. 73. Измеритель уровня ИУВЦ-ШК рязанского завода «Теп- лопрнбор». Инструкция по монтажу и эксплуатации. Рязань, ДНТИП, 1966. 74. Ильин В. Г. Теплообменные аппараты из графита. М., изд-во «Машиностроение», 1965. 75. Камерштейн А.Г., Рождественский В.В. и Ручимский М. Н. Расчет трубопроводов на прочность. Справочная книга. М., Гостоптехиздат, 1963. 76. Канторович 3. Б. Основы расчета химических машин и аппаратов. Учебник для машиностроительных вузов. Изд. 3-е, переработ, и доп. М., Машгиз, 1960. 77. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Уч. пособ. для химико-технологических вузов. Изд. 7-е, М., Госхимиздат, 1961. 78. Каталог химического оборудования. Завод «Коро- стеньхиммаш». М., изд-во «Машиностроение», 1964. 79. Каховский Н. И., Ющенко К. А. «Фар- тушный В. Г. Материалы для сварки новых нержавеющих и кислотостойких сталей с пониженным содержанием никеля. — «Автоматическая сварка», 1962, № 2. 80. К и р и л л о в В. М. Выбор оптимального диаметра болтов фланцевого соединения. — Тезисы докладов научно- технической конференции. Л., Госхимиздат. 1960 (ЛТИ им. Ленсовета). 81. Клеи и технология склеивания. Сборник статей. Под ред. Д. А. Кардашова, М., Оборонгиз, 1960. 82. К л и н о в И. Я. Дерево как материал для химической аппаратуры. М., Госхимиздат, 1956. 83. Клинов И. Я- Коррозия химической аппаратуры и коррозионностбйкие материалы. Изд. 3-е, переработ, и доп. М., Машгиз, 1960. 84. К л я ч к и н Я. Л. Электродуговая сварка алюминия. М., Машгиз, 1959. 85. Кожухотрубчатые теплообменники общего назначения. М., 1958. (НИИхиммаш). 86. Кожухотрубчатые теплообменники общего назначения. Ташкент. Среднеазиатский межреспубликанский ин-т научно- технической информации и пропаганды, ■ 1964. 87. Колонные аппараты. Каталог-справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1966. 88. Константинов А. Н., Самсонов Н. А., Вейцман М. А. и Иванец К. Я. Аппараты и оборудование нефтеперерабатывающих заводов. Расчет и конструирование. Справочная книга. Гостоптехиздат. 1960. 89. К о р е н ю к Ю. М. Сварка меди под флюсом. М., изд-во «Машиностроение», 1967. 90. К о р и д о р ф Б. А. Техника высоких давлений в химии. Отв. ред. А. В. Бабушкин, Л.—М., Госхимиздат, 1952. 91. Коррозионная и химическая стойкость материалов. Справочник. Под ред. Н. А. Доллежаля. М., Машгиз, 1954. 92. Коррозионная стойкость и применение алюминиевых сплавов на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах для изготовления конденсационно-холодильного и тепло- обменного оборудования. М-, ЦНИИТнефтехим, 1966. 93. К о ш е л е в П. Ф. и Б е л я е в СЕ. Прочность и пластичность конструкционных материалов при низких температурах. Справочное пособие. М., изд-во «Машиностроение», 1967. 94. Кренцель Б. А. и Сидорова Л. Г. Полипропилен. Киев, изд-во «Техника», 1964. 95. Лабутин А. Л. Каучуки в антикоррозионной технике. М., Госхимиздат, 1962. 96. Л а б у т и н А. Л., Монахова К. С. и Федорова Н. С. Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе жидких каучуков. М.—Л., изд-во «Химия», 1966, 97. Лазутина В. И., Сухов СИ. и Г о р я я - н о в а А. В. Нормализация химического оборудования из пластмасс и графитовых материалов. — Неметаллические материалы в химическом машиностроении. М., изд-во «Машиностроение», 1967 (Труды НИИхиммаша. Вып. 52). 98. Л а ш к о Н. Ф. и Л а ш к о СВ. Пайка металлов. Изд. 2-е, переработ. М., изд-во «Машиностроение», 1967. 99. Л а щ и н с к и й А. А. К вопросу об укреплении отверстий в стенках сосудов и аппаратов, работающих под давлением. — «Химическое и нефтяное машиностроение», 1965, Jfe II. 100. Лащинский А. А. К вопросу выбора болтов во> фланцевых соединениях. — «Химическое и нефтяное машиностроение», 1967, № 6. 101. Лащинский А. А. и Толчинский А. Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник. Под ред. Н. Н. Логинова. М,—Л., Машгиз, 1963. 102. Левин И. А. и Кильчевская Т. Е. Коррозионная стойкость титана ВТ1 и его сплава ВТ5 в жирных кислотах. Защита от коррозии оборудования для переработки нефти- М., изд-во «Недра», 1964. 103. Теплообменники ТТ. Емкостная стальная сварная аппаратура. Каталог-справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1968. 104. Лоцманов С. Н. и Петрунин И. Е. Пайка металлов. М., изд-во «Машиностроение», 1966. 105. Макаров В.М., Бикче-нтаев Т. А., К ад- кевич В. Н. и Самсонова А. А. Гуммированные и биметаллические машины и аппараты химических производств. Конструирование и изготовление. Под ред. В. М. Макарова. М., Машгиз, 1963. 106. Марочник стали для машиностроения. Общемашиностроительные типовые и руководящие материалы. Серия C-IX. ОМТРМ 0056-001—65. М., НИИ информации по машиностроению, 1965,. 107. Материалы в машиностроении. Выбор и Применение. Справочник в пяти томах. Т. I. Цветные металлы и сплавы. Под общ. ред. Н. В. Кудрявцева. М., изд-во «Машиностроение», 1967. 108. Машиностроение. Энциклопедический справочник Т. 2. Инженерные расчеты в машиностроении. Отв. ред. М. А Саве- рин. М., Машгиз, 1948. 109. Машиностроение. Энциклопедический справочник. Т. 4. Материалы машиностроения. Отв. ред. И. А. Одинг. М.„ Машгиз, 1947. ПО. Мацюк Л. И. и Б о г д а ш е в с к и й А. В. К вопросу об ультразвуковой сварке полимерных материалов. — «Пластические массы», 1960, № 12. Ш.Медведев Ю. С, Королев Н. М. и Левин И. А. Свойства и свариваемость нержавеющих сталей; с пониженным содержанием никеля. — Коррозия, материалы, покрытия. М., изд-во «Недра», 1967. [Труды Гипронефтемаша. Вып. 4 (14)]. 112. Мильченко А.И., Таганов Н.И., Кириллов В. М. и Михалев М. Ф. К выбору режима работы валов быстроходных мешалок.— «Химическое и нефтяное маши-, ностроение», 1965, № 6. 113. Михалев И. И., К о л о б о в а 3. Н. и Бати- з а т В. П. Технология склеивания металлов. М., изд-во «Машиностроение», 1965. 114. Михайлов-Михеев П. Б. Справочник no- металлическим материалам турбино- и моторостроения. М.—Л., Машгиз, 1961. 115. Редукторы П02, мотор-редукторы МП02 и МРВ. Каталог. Харьков—Тамбов, 1966. (УкрНИИхиммаш и завод «•Тамбовполимермаш»). 116. Некоторые синтетические клеи. Справочные таблицы. Сост. Л. Т. Завьялов. М., ЦБТИ, 1960. 117. Неметаллические коррозионностойкие материалы в химическом машиностроении. VI серия. Новые материалы. М., ЦБТИ, 1963. (ЦИНТИ по автоматизации и машиностроению). 118. Николаев Г. А. и Ольшанский Н. А. Новые методы сварки металлов и пластмасс. М., изд-во «Машиностроение», 1966. 119. Нормы расчета элементов паровых котлов на прочность- Руководящие указания. Вып. 11. Л., ЦКТИ, 1966. 120. Носков Б. А. и Смеляков Н. Н. Конструирование литых деталей. Киев—Москва, Машгиз, 1967. 121. Носов А. В. и Пруслин В.З. Способы сварки пластмасс и методы контроля сварных соединений при производстве химической аппаратуры. — Неметаллические материалы
ЛИТЕРАТУРА 751 в химическом машиностроении. М., нзд-во «Машиностроение», 1967. (Труды НИИхиммаша. Вып. 52). 122. Окраска металлических поверхностей. Выбор технологических процессов подготовки поверхности, нанесения и сушки лакокрасочных покрытий. Рекомендации по выбору оборудования. Нормативы расхода лакокрасочных мате- & налов. Исходные технико-экономические показатели. М.ТРМ 73'12-003—65. Изд. 3-е. М., НИИ информации по машиностроению, 1965. 123. Ольшанская Н. А. и Мордвинцева А. В. Ультразвуковая сварка пластических масс. — «Сварочное производством 1959, № 9. 124. Опоры вертикальных сосудов и аппаратов. Нормали машиностроения МН 5128—53—МН 5134—63. М., Стандартгиз. 1964. . 125. Опоры (лапы, стойки) вертикальных и горизонтальных сосудов и аппаратов. Нормали машиностроения МН 5128—63— МН 5134—63. М., Стандартгиз, 1964. 126. Оптовые цены на сталь обыкновенного качества. Прейскурант № 01-02. М., Прейскурантгиз, 1967. 127. Оптовые цены на качественную сталь. Прейскурант № 01-03. М., Прейскурантгиз, 1967. 128. Оптовые цены на трубы стальные и чугунные. Прейскурант № 01-04. М., Прейскурантгиз, 1967. 129. Оптовые цены на прокатно-тянутые и прессованные изделия из цветных металлов и сплавов. Прейскурант № 02-06. М., Прейскурантгиз, 1967. 130. Оптовые цены на отливки, поковки и горячие штамповки. Прейскурант № 25-01. М., Прейскурантгиз, 1967. 131. Оптовые цены на химическую продукцию. Ч. И. Синтетические смолы и пластические массы. Прейскурант № 05-в1. М., Прейскурантгиз, 1967. 132. Оптовые цены на лакокрасочные материалы. Прейскурант № 05-04. М., Прейскурантгиз, 1967. 133. Основные рекомендации по изготовлению и монтажу технологических и санитарно-технических трубопроводов из полиэтиленовых труб. М., ЦБТИ, 1966. 134. Покрытия лакокрасочные (по металлу). Выбор покрытия. Основная характеристика. Нормаль машиностроения МН 4200—62. М., Стандартгиз, 1963. 135. Полиэтилен среднего давления. Под ред. С. В. Щуц- кого. М.—Л., изд-во «Химия», 1965. 136. Поляков К. А., Борухин Я. О., Володи н В. Е. и др. Неметаллические кислотоупорные материалы в химической промышленности. Под общ. ред. К. А. Полякова. М. — Л., Госхимиздат, 1941. 137. Поляков К. А., Сломянская Ф. Б. и Полякова К- Н. Коррозия и химически стойкие материалы. Уч. пособ. для техникумов. М.—Л., Госхимиздат, 1953. 138. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М., Углетехиздат, 1957 (Комитет по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и по горному надзору при Совете Министров СССР. Госгортех- надзор СССР). 139. Приводы вертикальные для аппаратов с перемешивающими устройствами. Типы, параметры, конструкции и основные размеры. Нормали машиностроения МН 5855—66—МН 5873—66. М., Стандартгиз, 1966. 140. Промышленная трубопроводная арматура. Каталог- справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1967. 141. Прянишников В. П. Трубопроводы и аппара- 'тура из кварцевого стекла. — «Химическая промышленность», 1954, № 1. 142. Рабкин Д. М., Гуревич С. М. и Бугри й Ф. С. Сварка цветных металлов. Москва—Киев, изд-во «Машиностроение», 1957. 143. Рахмилевич Р.З.иЗусмановская СИ. Расчет фланцев сосудов и аппаратов. — «Химическое и нефтяное машиностроение», 1968, № 7. 144. Регулятор уровня камерный, цилиндрический, шкальный с механизмом контроля РУКЦ-ШК завода «Леннефтекнп». Инструкция по монтажу и эксплуатации И-Л163. Л„ завод «Леннефтекнп», 1960. 145. Релаксация и ползучесть металлов. Под ред. С. И. Матвеева. М., ЦНИИТмаш, 1952. 146. Решетки под насадки из колец Рашига диаметром 25, 50 и 80 мм. Конструкция и основные размеры. Нормали машиностроения МН 4095—62—МН 4117 — 62, М., Стандартгиз, 1963. 147. РешетовА. И. и Макарова Е. И. Полиизобу- тилены и применение их в технике. Л.—М., Госхимиздат, 1952. 148. Рыжик 3. М. Сварка цветных металлов и сплавов. Обзор. ЛДНТП, 1958. 149. Самосатский Н. Н. Полиэтилен как химически стойкий материал. Киев, Гостехиэдат, 1962. 150. Самсонов В. Г., Харахаш В. Г., Мироне н к о Н. И. и др. Противокоррозионные пластмассовые покрытия. Киев, изд-во «Техника», 1965. 151. Сафонников А. И. Электрошлаковая сварка жаропрочной перлитной стали ЭИ415 (20ХЗМВФ). — «Автоматическая сварка», 1961, № 8. ""£52. Сборники инструкций по изготовлению, монтажу и испытанию технологических трубопроводов различного назначения. М., ЦБТИ, 1967. 153. Сварка нефтезаводской и химической аппаратуры из двухслойных сталей толщиной 8—40 мм. Руководящие материалы. Изд. 2-е, переработ, и доп. Волгоград. Нижне-Волжское ЦБТИ, 1967. , 154. Сварка пластмасс. Справочные материалы по газопламенной обработке металлов. М., Машгиз, 1960 (ВНИИавто- геи. Вып. 20). 155. Свойства сталей и сплавов, применяемых в котлотурбо-_ строении. Руководящие указания. Вып. 16. Л., ЦКТИ. Ч. 1, и 2, 1966; Ч. 3, 1967. 156. Семячкин С. Е. Современные способы сварки пластических масс. М., Трудрезервиздат, 1959. 157. Семячкин С. и Филаретов Г. Контактная сварка металла и пластмасс. М., нзд-во «Московский рабочий», 1962. 158. Сильфоны бронзовые, полутомпаковые и стальные. Нормали машиностроения МН 418—64—МН 426—64 ц МН 428—64—МН 431—64. М., Стандартгиз, 1964. 159. Славин Д. О. и Штейман Е. Б, Металлы, и сплавы в химическом машиностроении и аппаратостроении. Справочник. М., Машгиз, 1951. 160. Сломянская Ф. Б. и Истрина 3. Ф. Стойкость металлов в четыреххлористом углероде. — Сб. статей НИИхиммаша. Вып. 12. Под ред. К- А. Полякова. М., Машгиз, 1952. 161. Солдатенков П. Г. и Кутепов СМ. Исследование напряженного состояния корпуса витого теплообменника с жестким сердечником с учетом краевых напряжений. —\«Хими- ческое и нефтяное машиностроение», 1968, № 7. 162. Сополимер этилена с пропиленом низкого давления. Под оед. С. В. Щуцкого. М.—Л., изд-во «Химия», 1965. 163. Сосуды и аппараты высокого давления. Нормы и ме- тоды расчета на прочность. РТМ 121—65. М., Стандартгиз, 1965. 164. Сосуды и аппараты сварные стальные. Технические требования. Нормаль машиностроения МН 72—62. М., Стандартгиз, 1963. ' л 165. Сосуды и аппараты стальные сварные емкостью от 10, до 630 л. Нормаль машиностроения МН 4380—63. М., Стандартгиз, 1963. 166. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Днища полушаровые. Конструкция и исполнительные размеры. Нормаль машиностроения МН 4704 — 63. М., Стандартгиз, 1964. 167. Сосуды и аппараты стальные сварные. Рубашки не-~ разъемные. Узлы и детали. Конструкция и исполнительные размеры. Нормали машиностроения МН 3391 — 61—МН 3394—62. М., Стандартгиз, 1962. 168. Сосуды и аппараты. Рубашки отъемные. Нормали машиностроения МН 4061 —62—МН 4063—62. М., Стандартгиз, 1963. 169. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Фланцевые соединения. Нормали машиностроения МН 3968—62—МН 3988—62. М., Стандартгиз, 1963. 170. Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Вводы и выводы труб. Конструкция и исполнительные размеры. Нормали машиностроения МН 4004—62—МН 4007—62. М., Стандартгиз, 1963. 171. Сосуды и аппараты стальные. Узлы и детали. Бобышки на р от 6 до 64 кгс/смг. Нормали машиностроения МН 3919—62— МН 3921 — 62. М., Стандартгиз, 1963. 172. Сосуды и аппараты медные. Основные узлы и детали. Люки. Нормали машиностроения МН 5231—64—МН 5233—64. М., Стандартгиз, 1964. 173. Сосуды и аппараты медные. Основные узлы и детали. Тарелки, колдачки и стойки опорные. Сборник VI. Нормали машиностроения МН 5257—64—МН 5265—64. М., Стандартгиз, 1964. 174. Сосуды и аппараты медные. Основные узлы и детали. Штуцера и выводы труб медных через штуцера и гильзы на р — 6 кгс/см*. Сборник III. Нормали машиностроения МН 5240 —64—МН 5242 — 64. М„ Стандартгиз, 1964. (75. Сосуды и аппараты медные. Основные узлы и детали. Бобышки, бортшайбы и патрубки на р — 6 кгс/см2. Сборник П. Нормали машиностроения МН 5234—64—МН 5239—64. М., Стандартгиз, 1964. 176. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Сборники. Типы, параметры и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 4053 — 62. М., Стандартгиз, 1963. 177. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Котлы выпарные. Типы, параметры и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 4054—62. М., Стандартгиз, 1963. 178. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Нутч- фильтры. Типы, параметры и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 4065—62. М., Стандартгиз, 1963. 179. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Друк-филь- тры. Типы, параметры и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 4084—62. М., Стандартгиз, 1963. 180. Сосуды и аппараты с эмалевым покрытием. Теплообменники. Типы, параметры и основные размеры. Нормаль машиностроения МН 4077—62. М., Стандартгиз, 1963. 181. Сосуды и аппараты. Сварка черных, цветных металлов и биметаллов. Конструктивные элементы сварных швов. Приса-
752 ЛИТЕРАТУРА дочные материалы. Нормали машиностроения МН 2256—61 — МН 2285—61, РТМ 30—61. М., Стандартгиз, 1961. 182. Сосуды из пластмасс. Типы, параметры и основные размеры. Нормали машиностроения МН 3206—62 и МН 3207—62. М.. Стандартгиз, «1962. 183. Справочник машиностроителя в шести томах. Изд. 2-е, испр. и доп. Т. 3. М., Машгиз, 1955. 184. Справочник по котлонадзору. Под общ. ред. М. П. Морозова. Изд. 3-е, переработ, и доп. М.—Л., Госэнергоиздат, 1961. 185. Справочник по машиностроительным материалам в четырех томах. Под ред. Г. И. Погодина-Алексеева. Т. 1—4. М., Машгиз, 1959—1960. 186. Справочник по пластическим массам. Под ред. М И. Гарбара, М. С. Акутинв и Н. М. Егорова, М., иэд-ва «Химия», 1967. 187. Стали с пониженным содержанием никеля. Справоч- лик. Под ред. М. В. Приданцева и Г. Л. Лившица. М., Металлург- издат, 1961 (ЦНИИчермет им. И. П. Бардина. Ин-т качественных сталей). Суслов Н. И., Григорьев А. Д., Пиме- В. и др. Неметаллические материалы. Справочник. Н. И. Суслова. Москва—Свердловск, Машгиз, 1962. Таблицы коррозионной.стойкости. М., изд-во «Метал- 1963. (ЦНИИчермет им. М. П. Бардина). 190. Пластинчатые теплообменники для химической и нефтяной промышленности. Информационный справочник, М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1968. 191. Теплообменные элементы погружного типа из графита. Нормаль машиностроения МН 5111—63. М., Стандартгиз, 1964. Томашов Н. Д. Теория коррозии и защиты метал- 1960 (АН СССР, Ин-т физ. химии). Теплообменники спиральные стальные. Каталог-спра- М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1968. Туфанов Д. Г. Коррозионная стойкость некоторых никельмолнбденовых и хромоникелевых нержавеющих сталей в хлоридах и других агрессивных .средах. — «Металловедение и термическая обработка {металлов», 1964, № П. 195. Туфанов Д. Г. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей. Справочник. М., изд-во «Металлургия», 1963. 196. Углеграфитовая химическая аппаратура. М., ГОСНИТИ, 1962. 197. Уровнемер гидростатический УГ-1-П рязанского завода «Теплоприбор». Инструкция по монтажу и эксплуатации. Рязань, ДНТИП. 1966. 198. Устройства для строповки сосудов и аппаратов. Конструкция и размеры. Нормали машиностроения МН 2602—61 — МН 2613—61. М., Стандартгиз, 1962. 199. Фабрикант Т. Л. и Вольтман В. Л. Асбо- вннил и его применение в химической промышленности. М., Госхимиздат,\1958. 188. нов И. Под ред. 189. лургия», 192. лов. М., 193. вочник. 194. 201. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике. Справочник. Под ред. Б. Е. Неймарк. М.—Л., изд-во «Энергия», 1967. 201. ф,р о л о в В. Н. Волнистые компенсаторы для тепло- обменных аппаратов и трубопроводов. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1966. 202. Фторополимеры. Западно-Уральское ЦБТИ, 1967. 203. Харитонова' 3. Р. Изделия из ATM-I. Применение полимеров в антикоррозионной технике. М., Машгиз, 1962. 204. Химическая аппаратура из графитовых материалов. Каталог-справочник. Изд. 2-е, переработ, и доп. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1968. 205. Химическое оборудование из керамики. Каталог- справочник. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 1967. 206. Химическое оборудование типовое малогабаритное. Раздел I. M., ЦИНТИхимнефтемаш, Каталог-справочник. 1965. 207. Химическое Каталог-справочник. 1965. 208. Химическое оборудование типовое малогабаритное. Раздел II. М., ЦИНТИхимнефтемаш, оборудование. Эмалированная аппаратура. Каталог. М., ЦИНТИ по автоматизации и машиностроению, 1964. 209. Химушин Ф. Ф. Нержавеющие стали. Изд. 2-е, переработ. и|доп. М., изд-во «Металлургия», 1967. 210. Шварц Г. Л., К р и с т а л ь М. М. и Дятлова В. Н, Новые металлические материалы для химического машиностроения. Новые материалы и их применение в химическом машиностроении. М., ЦИНТИхимнефтемаш, 196S. 211. Шварц Г. Л. и Сидоркина Ю. С. Сплавы стойкие в серной кислоте и других агрессивных средах. — Труды НИИхиммаша. Вып. 27. Под ред. Ю. М. Виноградова. М., НИИхиммаш, 1959. г 212. Шевченко В. А. нМейтин Я-М. Слоистые пластики. Киев, изд-во «Техника», 1964. 213. Щедрое К. П. и Гакмаи Э. Л. Жаростойкие материалы. Справочное пособие. Л., изд-во «Машиностроение», 1965. 214. Щуцкий С. В. и Пуркии B.C. Винипласт. Под общ. ред. С. В. Шуцкого, Л.—М., Госхимиздат, 1953. | 215. Электроды для дуговой сварки и наплавки. Каталог. ИЭС им. Е. О. Патона. Киев, изд-во «Наукова Думка», 1967. 216. Электрошлаковая сварка. Изд. 2-е, испр. и Доп. Под ред. Б. Е. Патона. Москва—Киев, Машгиз, 1959. 217. Эмалирование изделий из черных металлов. РТМ 62—62. М., Стандартгиз, 1963. 218. Ю калов И. Н. Химически стойкие отливки из чугуна. Металлы и сплавы в химическом машиностроении. — Труды НИИхиммаша, Вып. 40. М., ОНТИ, 1962. BOOKS.PROEKTANT.ORG БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОННЫХ КОПИЙ КНИГ для проектировщиков и технических специалистов
i,\ МЁЧКИПЫЕ OIIL ЧА1 ЬИ Стр. / Колонга Стропа Наиеч иано Должно быть По чье* вине 25 44 7 8 108 171 171 182 19/ 242 276 281 283 290 304 380 381 407 423 433 435 435 450 476 481 482 482 5-0 528 529 529 529 529 531 532 333 534 5 34 7)3 5 54 5 546 575 593 005 609 013 043 658 685 685 il'j „Юная Праная v Левая Праная Левая Правая Левая Права и Левая Габл. 2.! 1 я графа справа 10-я сверху Табл 2 3. 1-я графа слег.а. 6,8,1 0-я сверху laij-t 2 Ь, 2-я rpaiia cipa.a, 7-я СНИ35 Табл 2.2 7 -'afii. 3 33 lau . 3 ■, 3-я графа с ic . , ! я гая jy Табл 4 ', 2-я графа слева, 32-я снизу г1абл ', 18, 2-я графа слева, 2-я сшиу : ao i 7 4, 3-я ]рафа слеьа, ! 9-я сшпу I Про ишжение табг , 3-я храфа ! слева, 12-я сверху Продолжение табл., 1-я графа справа, 3-я снизу Прокол.'.сше табл , 1-я графа сира.'а, 9-я снизу Продолжение табл , 3-я rpala слева, 17-я сверху Продолжение табл , 3-я 1рафа слева, 15-ясверх\ Рис 10 10, « Рис. 10.11, а 1-я сни.у 4 я сверху 20-я сверху 3-я снизу 1-я снизу г>абл. 16 7 10 я снерх} 4 я сверху 3-я chhjj Ь Я CHHiJ 1 «б I 20,6, 2—3 я ipa, . слепа Правая Левая Правая » » Левая Правая Левая Левая Правая Левая Правая 691 692 704 706 707 713 715 742 Правая Левая Правая » 'И I аол 2U „ / 19-я сверху 24-я снизу 12-я сни_у 1-я снизу 15-я сяи ;у Табл. 20.32 25-я сни.у Табл. 20.34 6-я сверху 10-я снизу 2-я сверху 11-я снизу 3-я сверху 24-я сверху 2-я снизу 6-я сверху 5-я сверху '1абл. 24.4, 4 и 5-я сиер.чу 26-я снизу 23-я строка снизу 22-я сверху формула (29 25) 3-я сни°.у 14-я снизу Ю-я сверху 24-я сверху idO.i 31.2, 3-я rpaipa о рача Табл. 31.4, 7-я сверху Подпись к рис. 31.2 26-я снизу 14-я сверху 25-я снизу -я графа справа, 20-я сни iy табл. 20 1, тип XV < 55% 20Л-П 25Л-П 35Л-П 4 5Л-П тех ническпи ВМСт ЗЫ1 1113 - ,45 не сваривается 73 "-55 Х17Ш0 1 OX 7T Х18Х10Т 0Х13Н28МЗДЗТ ВТ1-0 50е ±5" 8 = 44-14 70°±5° « = 3-=-14 дж а о равных 0,12 0,3 8 Рис\нок неверен —0,001) cos Р — ?о аид °« * 0,008 2 5 32 37 40 43 48 < 55° С 20Л-П 25Л-П 35Л-11 45Л-П термической ВМСт Зсп 1138 —0,45 с> ариваетси 75 <Ь5 Х18Н10Т 0Х17Т Х18Н10Т 0Х23Н28МЗДЗТ J1T1-1 70°±5° * = Зт-14 50°±5в « = 4-Н4 Мдж °д — Т.- разных 0,412 0,328 Рислноь аналогичнш: табл. 16.6 —0,001)» cos» Р °udf° 0,008* 25 32 37 40 43 48 U2 Vb * 1,2 Vb —1,2 /0,02 350 320 —0,275-25 —1,1 i 31,3 (20.10) (20.11) 1,2 Vb =1,2/0,0175 20.23 (20.20) P. 2,483 130 м 21.14 (23.3) (23.15) сбо. начепноп тчкп в °С (рис. 26.3) (29 15) /V ' vfy 2j Vi+~ \ 1 0,0332 •j 0,6332 Чп-сеп/м? еж ki болтали W » W » 1-10» "ОЛЛ1еН OUTFj PCi;B 3,8 Vb* 3,8 Vb — 3,8 /20 - 11 мл' 360 360 — 0,275-25 —1,1-90 31,3.0,06 (20.12) (20.13) 3,8 /6^3,8 ^17,5 — 15,85 \ui- 20.33 (20.21) P. 2,493 230 м' 21 U (23 2) (23 16) облегченной ТЧКП в 1/-С (рис. 26.4) (29 17) \ i 0,6292 I 0,6292 ми- сек/ м* мн-сек/м* мел.ду осями 0о."тоь а 1-10-' пи |.ино 1ипографин 1'Я,ук Корр. V А ВТ Тип Корр Тип Л вт Корр Лаг 1иа Корр Am Teui ре. Авг Тип. Авт Тин » Техи рс,, А, т 1ил. AJ.I Корр Лиг 'j И(1 Авт Тип ! Ч'| \1 I bJCJ Ja .иши.ич и А Толчинекип.