Расчет колонны стабилизации К-1. Расчет укрепления отверстий, страница 2

3.5.1 Расчет укрепления отверстия производим для штуцера “В”

Расчет укрепления отверстия производим для штуцера “В” – ввод сырья в колонну, условный диаметр которого Dу = 420 мм, материал патрубка 15ХМ.

Максимальный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления, находим по формуле

 

где D_R – расчетный диаметр укрепляющего элемента, м. Для цилиндрического аппарата:

D_R = 2·R = 1700 мм.

S_R – расчетная толщина стенки аппарата, мм;

S_R = 21 мм;

С – прибавка на коррозию, мм;

С = 2 мм.

 мм

Расчетный диаметр  отверстия находим по формуле

d_R=d+2·С

d_R=420+2·2=424 мм

Так как расчетный диаметр отверстия, подлежащего укреплению, больше, чем предельный диаметр отверстия, то необходимо укрепление отверстия

Расчетную толщину стенки щтуцера определяем по формуле

,

где S_1p – расчетная толщина стенки штуцера, м;

Р – расчетное давление, Р = 1,25 МПа;

мм

Принимаем S₁= 5 мм

Расчетную длину внешней части штуцера находим по формуле

,

 мм

Расчетную длину внутренней части штуцера находим по формуле

,

мм

Ширину зоны укрепления  находим по формуле

,

 мм

Отношение допускаемых напряжений принимаем равным 1.

44,6·(5-2,5-2)+193·(24-21-2) ≥0,5·(424-405)·21

215,3≥199,5

Условие укрепления отверстия соблюдаются, следовательно, укрепление отверстия самим штуцером является достаточным.

3.5.2 Расчет укрепления отверстия производим для штуцера “Д”

Расчет укрепления отверстия производим для штуцера “Д” – вывод стабильной нефти с низа колонны, условный диаметр которого Dу = 520 мм, материал патрубка 15ХМ.

Максимальный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления, находим по формуле

 

где D_R – расчетный диаметр укрепляющего элемента, м. Для цилиндрического аппарата:

D_R = 2·R = 1700 мм.

S_R – расчетная толщина стенки аппарата, мм;

S_R = 32 мм;

С – прибавка на коррозию, мм;

С = 2 мм.

 мм

Расчетный диаметр  отверстия находим по формуле

d_R=d+2·С

d_R=520+2·2=524 мм

Так как расчетный диаметр отверстия, подлежащего укреплению, больше, чем предельный диаметр отверстия, то необходимо укрепление отверстия

Расчетную толщину стенки щтуцера определяем по формуле

,

где S_1p – расчетная толщина стенки штуцера, м;

Р – расчетное давление, Р = 1,25 МПа;

мм

Принимаем S₁= 6 мм

Расчетную длину внешней части штуцера находим по формуле

,

 мм

Расчетную длину внутренней части штуцера находим по формуле

,

мм

Ширину зоны укрепления  находим по формуле

,

 мм

Отношение допускаемых напряжений принимаем равным 1.

57,2·(6-2,5-2)+226·(32-26-2) ≥0,5·(524-521)·26

279,2≥39

Условие укрепления отверстия соблюдаются, следовательно, укрепление отверстия самим штуцером является достаточным.

3.5.3 Расчет укрепления отверстия производим для штуцера “А”

Расчет укрепления отверстия производим для штуцера “А” – вывод паров с верха колонны, условный диаметр которого Dу = 300 мм, материал патрубка 15ХМ.

Максимальный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления, находим по формуле

 

где D_R – расчетный диаметр укрепляющего элемента, м. Для цилиндрического аппарата:

D_R = 2·R = 900 мм.

S_R – расчетная толщина стенки аппарата, мм;

S_R = 32 мм;

С – прибавка на коррозию, мм;

С = 2 мм.

 мм

Расчетный диаметр  отверстия находим по формуле

d_R=d+2·С

d_R=300+2·2=304 мм

Так как расчетный диаметр отверстия, подлежащего укреплению, больше, чем предельный диаметр отверстия, то необходимо укрепление отверстия

Расчетную толщину стенки щтуцера определяем по формуле

,

где S_1p – расчетная толщина стенки штуцера, м;

Р – расчетное давление, Р = 1,25 МПа;

мм

Принимаем S₁= 6 мм

Расчетную длину внешней части штуцера находим по формуле

,

 мм

Расчетную длину внутренней части штуцера находим по формуле

,

мм

Ширину зоны укрепления  находим по формуле

,

 мм

Отношение допускаемых напряжений принимаем равным 1.

43,6·(6-3,4-2)+141·(32-28-2) ≥0,5·(304-295)·28

308≥130,5

Условие укрепления отверстия соблюдаются, следовательно, укрепление отверстия самим штуцером является достаточным.

3.6 Гидравлический расчет колонны стабилизации

Давление столба воды при проведении  гидроиспытания  рассчитываем по формуле

Р_ст.=Н∙ρ∙g,

где   Н – высота колонны, м;

Н = 22,8 м;

ρ – плотность воды, кг/м³;

ρ=1000 кг/м³;

g – ускорение силы тяжести, м/с²;

g = 9,81 м/с².

Р_ст=22,8∙1000∙9,81= 223668Па ≈ 2,23 МПа

Давление при проведении  гидроиспытания  рассчитываем по формуле

где   Р – расчетное давление в колонне;

Р = 1,25 МПа;

[τ]₂₀ – допускаемое напряжение материала при t = 20 ^оС, МПа;

[τ]₂₀ = 147,0 МПа;

[τ]₉₀ – допускаемое напряжение материала при t = 90 ^оС;

[τ]₉₀ = 143 МПа;

МПа

Общее давление при проведении  гидроиспытания  рассчитываем по формуле

Р_ги= Р_ст + Р_р

Р_ги= 2,23 +1,6 = 3,83 МПа