Расчет толщины стенок оболочек из условия прочности

Определение коэффициентов прочности сварных швов и прибавки для компенсации коррозии.

Оболочки аппаратов изготавливаются из стальных листов сваркой. Прочность материала в зоне сварного шва снижается из-за термического воздействия электрической дуги и ряда других факторов. В прочностные расчеты вводится коэффициент прочности сварного шва то φ = 0.8, несколько уменьшающий допускаемые напряжения [σ] материала. Поскольку в аппарате пожароопасная среда, то общая длина швов 100%. Свариваемые оболочки аппаратов с отъемными крышками соединяют двусторонним стыковым швом автоматической или полуавтоматической сваркой (ϕ = 1.0 при 100% контроле швов). Прибавка для компенсации коррозии к расчетным толщинам конструктивных элементов определяется по формуле:

с = П∙Т_а = 0,1∙ 10^-3∙15 = 1,5∙10^-3м                                                                         (13)

где с – прибавка для компенсации коррозии, м;

П – скорость коррозии, м/год;

Т_а = 15 лет – срок службы аппарата.

Необходимые толщины стенок оболочек, нагруженных внутренним избыточным давлением, определяются по уравнениям, полученным из условий прочности тонкостенных оболочек. Расчету подлежат элементы корпуса: цилиндрическая обечайка, эллиптическая крышка, эллиптическое днище в местах сварки. Толщина стенок стандартной теплообменной рубашки, изготовленной из углеродистой стали задана и не рассчитывается.

а) расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки из условия прочности, мм:

                                     (14)

где Sцр1- расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки из условия прочности, мм; Ррв – расчетное внутреннее давление, МПа; D – внутренний диаметр обечайки, мм; [σ] –допускаемое напряжение, МПа;  – коэффициент прочности шва.

б) Расчетная толщина стенки эллиптической крышки (днища), мм:

                    (15)

где Sэр1 - расчетная толщина стенки эллиптических крышки и днища из условия прочности, мм.