Укрепляющее кольцо на сосуд

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Укрепляющие кольца

Укрепляющие кольца должны плотно прилегать к наружной поверхности корпуса. Допускается изготовление укрепляющих колец из двух частей. При этом сварной шов кольца должен быть расположен под углом не менее 45 к продольной оси аппарата и проварен на полную толщину кольца. [1]

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. [2]

Укрепляющие кольца изготовляют из того же материала, что и основной корпус сосуда. Кольца необходимо тщательно подогнать к поверхности корпуса сосуда; зазоры между кольцами и корпусом недопустимы. [3]

Укрепляющие кольца изготавливаются из того же материала, что и обечайка или днище и привариваются так, чтобы кольца работали заодно со стенкой. В настоящее время считают, что наилучшая конструкция усиления отверстия – это толстостенная укрепляющая втулка ( рис. 133, д), ввариваемая между листом цилиндра и патрубка. Такая конструкция позволяет разместить весь материал непосредственно в зоне возникновения максимальных напряжений. [5]

Укрепляющие кольца должны плотно прилегать к наружной поверхности корпуса. Допускается изготовление укрепляющих колец из двух частей. При этом сварной шов кольца должен быть расположен под углом не менее 45 к продольной оси аппарата и проварен на полную толщину кольца. [6]

Укрепляющие кольца должны плотно прилегать к наружной поверхности корпуса и иметь контрольное отверстие с нарезанной резьбой М10х1 5 по ГОСТ 9150 – 59, которое оставляется открытым. Плотность укрепляющих колец контролируется сжатым воздухом под давлением в 4 – 5 кгс / см2, подводимым в контрольное отверстие. [7]

Укрепляющие кольца изготовляют из того же материала, что и сам аппарат. [9]

Иногда для укрепления отверстия совмещают укрепляющие кольца с фланцами. Такие совмещенные фланцы, называемые бобышками, приваривают непосредственно к аппарату. Недостаток бобышек – их относительно большая толщина, связанная с необходимостью обработки их для установки на цилиндрическую, сферическую или коническую поверхность. Бобышки крепят шпильками, а не болтами, как в случае установки штуцеров. [11]

При гидравлическом испытании сосудов, имеющих укрепляющие кольца , выход воды через контрольные отверстия является признаком неплотности шва. [12]

При гидравлическом испытании сосудов, имеющих укрепляющие кольца , выход воды через контрольные отверстия является признаком неплотности шва. [13]

В простейших случаях для восприятия сжимающих распорных сил устанавливают укрепляющие кольца ( фиг. [14]

Изношенные штуцеры и люки вырезают и заменяют новыми, обязательно устанавливая укрепляющие кольца . При каждом ремонте измеряют фактическую толщину стенки корпуса колонного аппарата. [15]

Источник

4.5. Штуцера, люки, укрепляющие кольца

4.5.1. Патрубки штуцеров и люков сосудов из двухслойных сталей могут быть изготовлены:

из двухслойной стали той же марки или того же класса;

с коррозионно-стойкой наплавкой внутренней поверхности патрубка;

с применением облицовочных гильз.

Толщина наплавленного слоя должна быть не менее 3 мм после механической обработки и не менее 5 мм при наличии требований по межкристаллитной коррозии. Толщина облицовки должна быть не менее 3 мм.

Патрубки штуцеров сосудов из двухслойной стали с основным слоем из углеродистой или марганцевокремнистой стали и плакирующим слоем из хромистой коррозионно-стойкой стали или хромоникелевой аустенитной стали допускается изготавливать из хромоникелевой аустенитной стали при соблюдении следующих условий:

условный проход патрубка не более 100 мм, расчетная температура не более 400 град. С независимо от режима работы сосуда;

условный проход патрубка не более 200 мм, расчетная температура не более 250 град. С и режим работы сосуда непрерывный или периодический с количеством циклов не более 1000.

4.5.2. Торцы патрубков штуцеров и люков из двухслойной стали и швы приварки их к корпусу необходимо защищать от корродирующего действия среды наплавкой или накладкой.

Толщина наплавленного слоя должна быть не менее указанной в п. 4.5.1. Толщина накладок должна быть не менее 3 мм.

4.5.3. Отверстия и разделка кромок при установке бобышек, штуцеров и люков на продольных швах цилиндрических и конических частей корпусов и сварных швах выпуклых днищ, сосудов из хромомолибденовых сталей следует выполнять механическим способом.

4.5.4. При установке штуцеров и люков:

позиционное отклонение (в радиусном измерении) осей штуцеров и люков допускается не более +/-10 мм;

отклонения диаметров отверстий под штуцера и люки должны быть в пределах зазоров, допускаемых для сварных соединений;

оси отверстий для болтов и шпилек фланцев не рекомендуется совмещать с главными осями сосудов и следует располагать симметрично относительно этих осей, при этом отклонение от симметричности допускается не более +/-5 град.;

отклонение по высоте (вылету) штуцеров допускается не более +/-5 мм.

4.5.5. Для контроля на герметичность при наличии облицовочной гильзы необходимо предусмотреть контрольное отверстие с резьбой М10.

4.5.6. При приварке к корпусу сосуда бобышек, патрубков штуцеров и люков, укрепляющих колец минимальное расстояние N между краем шва корпуса и краем шва приварки детали (рисунок 9) принимается в соответствии с требованиями п. 4.9.6.

4.5.7. Укрепляющие кольца допускается изготавливать из частей, количество которых обосновывается проектом. При этом сварные швы следует выполнять с проваром на полную толщину кольца.

В каждом укрепляющем кольце или каждой его части, если сварка частей производится после установки их на сосуд, следует предусматривать не менее одного контрольного отверстия с резьбой М10.

Контрольное отверстие следует располагать в нижней части кольца или полукольца по отношению к сосуду, устанавливаемому в проектное положение, и оставлять открытым.

Рисунок 9. Схема определения

расстояния между краем шва корпуса

и краем шва приварки детали

4.5.8. Укрепляющие кольца должны прилегать к поверхности укрепляемого элемента. Зазор допускается не более 3 мм. Зазор контролируется щупом по наружному диаметру укрепляющего кольца.

Источник

Способ приварки укрепляющих колец штуцеров к корпусам сосудов, работающих под давлением

Владельцы патента RU 2335384:

Изобретение может быть использовано в нефтеререрабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности при сборке сосудов, работающих под давлением. На укрепляющем кольце от половины его толщины выполняют разделку кромок под углом 45°. Автоматической или полуавтоматической сваркой получают нахлесточное соединение укрепляющего кольца с корпусом сосуда. Линия сплавления сварного шва совмещена с линией вероятного разрушения, соответствующей линии 0,7К сварного шва нахлесточного соединения. Способ обеспечивает равнопрочное сварное соединение путем применения соответствующей разделки кромок укрепляющего кольца и способствует снижению энергоемкости и металлоемкости сварного соединения. 2 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической и другим отраслям промышленности и может быть использовано при сборке сосудов, работающих под давлением.

Известен классический способ выполнения нахлесточных швов на укрепляющих кольцах штуцеров (воротников), который выполняется традиционно в размерность катета шва, равную К=0,75S2, где S2 – толщина укрепляющего кольца. Нахлесточный шов испытывает максимальное напряжение в пределах 45° от корня шва к основанию катета и по этой же линии происходит характерное разрушение сварного шва при чрезмерных нагрузках. В линейной размерности линия разрушения определяется формулой 0,7К, где К – катет шва, а верхняя точка разрушения при этом равна n=0,4S2. Классический способ приварки укрепляющих колец представлен на фиг.1.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа приварки укрепляющих колец штуцеров к корпусам сосудов, работающих под давлением, швом, по форме приведенным на фиг.2, при условии обеспечения равнопрочности сварных соединений против классических нахлесточных швов и дополнительно дающего снижение энергоемкости и металлоемкости сварного шва.

Указанная совокупность технических решений достигается за счет того, что в предлагаемом способе применяется соответствующая разделка кромок на укрепляющем кольце от половины его толщины под углом 45° и получение нахлесточного соединения автоматической или полуавтоматической сваркой с выполнением шва, линия сплавления которого с укрепляющим кольцом совмещена с линией вероятного разрушения, соответствующей линии 0,7К сварного шва нахлесточного соединения.

Учитывая, что величина 0,7К менее 50% толщины укрепляющего элемента и составляет в линейной размерности 0,4S2, но с учетом энергономических свойств, упрощения инженерного мышления и, обеспечивая дополнительный запас прочности шва, принять точку начала разделки кромки укрепляющего кольца равной 50% толщины кольца S2.

Наружное формирование шва выполнять на величину К=0,5S2+2 (размерность катета), т.е. швом, перекрывая притупление на укрепляющем кольце, а для снятия концентрации напряжения на наружной части укрепляющего кольца выполняется обратная фаска под углом 45°.

Экономия в наплавленном металле 20÷30 % и соответствующая энергоемкость на 1 погонный метр.

Решетов Д.Н. Детали машин. Учебник для вузов. Изд. 3-е, испр. и перераб. М.: Машиностроение, 1974.

Правила проектирования сосудов под давлением. Секция VIII норм ASMe. Статья UW-16. Издание 1992 года.

Отраслевая Нормаль Н477-65. Виды приварки штуцеров, люков-лазов, муфт из углеродистой низколегированной, легированной и нержавеющей сталей к заглушкам, днищам и обечайкам сосудов и аппаратов. Исполнения 14; 15.

Расчет и конструирование аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов., М.Ф. Бабицкий, Г.Л. Вихман, С.И. Вольфсон, Изд. Недра, 1965 г.

Способ приварки укрепляющих колец к корпусам сосудов, работающих под давлением, включающий разделку кромок на укрепляющем кольце от половины его толщины под углом 45° и получение нахлесточного соединения автоматической или полуавтоматической сваркой с выполнением шва, линия сплавления которого с укрепляющим кольцом совмещена с линией вероятного разрушения, соответствующей линии 0,7К сварного шва нахлесточного соединения.

Источник

Источник