Расчетная часть-Расчёт регулятора РСТ-1255-00 Комплекса для предварительной подготовки газа-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перев

Расчетная часть-Расчёт регулятора РСТ-1255-00 Комплекса для предварительной подготовки газа-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода
4 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
4.1 Расчет фактической напряжения в корпусе сепаратора и днище от действия внутреннего давления
4.1.1 Расчет корпуса сепаратора
4.2 Определение расчетной толщины стенки корпуса и днища сепаратора
4.2.1 Расчет корпуса сепаратора
4.2.2 Расчет днища сепаратора
4.3 Расчет укрепления отверстий на корпусе и днище сепаратора, и обнаружение единичных и взаимосвязанных отверстий
4.4 Определение размеров укрепляющих элементов для отверстий в корпусе сепаратора
4.4.1 расчет укрепляющих элементов для люка
4.4.2 расчет укрепляющих элементов для штуцеров А, Б
4.4.3 расчет укрепляющих элементов для штуцера в
4.4.4 расчет укрепляющих элементов для штуцеров Г, Д, Е
4.5 Расчет фланцевых соединений сепаратора
4.5.1 расчет булавочного соединения
4.5.2 Определение напряжения в наиболее опасном сечении фланца

4 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

4.1 Расчет фактической напряжения в корпусе сепаратора и днище от действия внутреннего давления

4.1.1 Расчет корпуса сепаратора


Рисунок 4.1 – Корпус сепаратора

Фактическое напряжение в корпусе сепаратора от действия внутреннего давления определяется по формуле:
(4.1)
где Р – расчетное внутреннее давление в газосепаратрі, Р=1,6 МПа;
D – внутренний диаметр сепаратора, D=1,6 м (рисунок 6.1);
S – исполнительная толщина стенки корпуса, S=0,01 м (рисунок 6.1);
φ-конфициент прочности сварных швов, φ=1 [ 5 ];
С – поправка на толщину стенки корпуса, определяется по формуле:
С=С1+С2, (4.2)
где С1 – прибавка для компенсации коррозии и эрозии, С1=0,002 м [ 11 ];
С2 – допуск на толщину листа, С2=0,0007 м [ 11 ].
Подставив значение в формулу (4.2) получим:
С=0,002+0,0007=0,0027 м.
Полученные значения подставляем в формулу (4.1):
МПа.
Корпус сепаратора изготовлен из стали 09Г2С – 12, которая при температуре 100°С имеет допустимое напряжение [σ]=177 МПа [ 11 ].
Итак корпус сепаратора соответствует условиям безопасной эксплуатации поскольку σф < [σ].

4.1.2 Расчет днища сепаратора


Рисунок 4.2 – Днище сепаратора

Фактическое напряжение в днище сепаратора от действия внутреннего давления определяется по формуле:
(4.3)
где Р – расчетное внутреннее давление в газосепаратрі, Р=1,6 МПа;
R – радиус кривизны при вершине днища, для сепараторов с эллиптическим днищем R=D=1,6 м (рисунок 4.2);
S – исполнительная толщина стенки корпуса, S=0,012 м (рисунок 4.2);
φ-конфициент прочности сварных швов, φ=1;
С – поправка на толщину стенки днища определяется по формуле:
С=С1+С2+C3, м (4.4)
где С1 – прибавка для компенсации коррозии и эрозии, С1=0,002 м;
С2 – допуск на толщину листа, С2=0,0007 м;
С3-технологическая надбавка, С3=0,0018 [ 11 ]м.
Подставив значение в формулу (4.4) получим:
С=0,002+0,0007+0,0018=0,0045 м.
Полученные значения подставляем в формулу (4.3):
МПа.
Днище сепаратора изготовлены из стали 09Г2С – 12, которая при температуре 100°С имеет допустимое напряжение [σ]=177 МПа [ 11 ].
Итак днище сепаратора соответствует условиям безопасной эксплуатации поскольку σф < [σ].

4.2 Определение расчетной толщины стенки корпуса и днища сепаратора
4.2.1 Расчет корпуса сепаратора

Расчетная толщины стенки корпуса сепаратора определяется по формуле:
(4.5)
Подставив значение в формулу (4.5) получим:
об.
Принимая во внимание, что поправка на толщину стенки корпуса составляет С=0,0027 м, для последующих расчетов будем использовать S=0,01 м.

4.2.2 Расчет днища сепаратора

Расчетная толщины стенки днища сепаратора определяется по формуле:
, (4.6)
Подставив значение в формулу (4.6) получим:
об
Принимая во внимание, что поправка на толщину стенки днища составляет С=0,0045 м, для последующих расчетов будем использовать S=0,012 м.

4.3 Расчет укрепления отверстий на корпусе и днище сепаратора, и обнаружение единичных и взаимосвязанных отверстий

Отверстие считается единичным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния, что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров удовлетворяет условию:
(4.7)
где D – внутренний диаметр сепаратора, D=1,6 м;
S – толщина стенки корпуса, S=0,01 м;
С – поправка на толщину стенки корпуса, С=0,0027.
Подставив значение в формулу (4.7) получим:
об.
Согласно рисунка 4.3, отверстия в корпусе и днище являются единичными.
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующий укрепления при наличии избыточной толщины стенки сосуда рассчитывается по формуле:
(4.8)
Подставив значение в формулу (4.8) получим:
об.

Рисунок 4.3 – Газосепаратор ГС2 – 1,6 – 1600
Расчетные диаметры проверяемых отверстий определяются по формуле:
(4.9)
где d1 – диаметр штуцера проверяемого м;
СЅ – прибавка для компенсации коррозии и эрозии штуцера, СЅ=0,0018 м [11].
Люк диаметром Dy=0,45 м имеет расчетный диаметр:
м < – укрепление нужно.
Штуцера А, Б диаметром Dy=0,12 м (рисунок 6.3) имеют расчетный диаметр:
м < – укрепление нужно.
Штуцер В диаметром Dy=0,10 м имеет расчетный диаметр:
м < – укрепление нужно.
Штуцера Г, Д, Е диаметром Dy=0,05 м имеют расчетный диаметр:
м < – укрепление нужно.
Штуцера Ж, З, К, И диаметром Dy=0,025 м имеют расчетный диаметр:
м > – укрепление не требуется.

4.4 Определение размеров укрепляющих элементов для отверстий в корпусе сепаратора
4.4.1 расчет укрепляющих элементов для люка

Условию укрепления отверстий с помощью увеличения толщины стенки и штуцера соответствует неровность:
(4.10)
Без использования накладного кольца формула (4.10) имеет вид:
(4.11)
где – расчетная длина внешней части штуцера (рисунок 6.4), м;
– исполнительная толщина стенки штуцера, =0,018 м [ 11 ];
– расчетная толщина стенки штуцера, м;
СЅ – прибавка для компенсации коррозии и эрозии штуцера, СЅ=0,0018 м;
– расчетная длина внутренней части штуцера, м;
– расчетная ширина зоны укрепления штуцера, м;
S – исполнительная толщина стенки корпуса, S=0,01 м;
Ѕр – расчетная толщины стенки корпуса, Ѕр=0,0073 м;
С – поправка на толщину стенки корпуса, С=0,0027 м;
– расчетный диаметр штуцера люка, м;
– наибольший расчетный диаметр отверстия, не требующий укрепления при наличии избыточной толщины стенки сосуда, =0,043 м.

Рисунок 4.4 – Схема укрепления отверстий в корпусе сепаратора

Расчетная длина внешней части штуцера определяется по формуле:
, (4.12)
где d – диаметр штуцера люка, d=0,45 м.
Подставив значение в формулу (4.12) получим:
об.
Расчетная толщина стенки штуцера определяется по формуле:
(4.13)
где – коэффициент прочности продольного сварного соединения корпуса люка, принимаем ;
[σ]1 – допустимое напряжение материала штуцера, [σ]1 =177 МПа [ 11 ].
Подставив значение в формулу (4.13) получим:
об.
Расчетная длина внутренней части штуцера определяется по формуле:
, (4.14)
Подставив значение в формулу (4.14) получим:
об.
Расчетная ширина зоны укрепления штуцера определяется по формуле:
, (4.15)
где D – внутренний диаметр сепаратора, D=1,6 м;
Подставив значение в формулу (4.15) получим:
об.
Все рассчитанные значения подставляем в формулу (4.11):

0,0022≥0,0015
Поскольку, условие надежного укрепления отверстий выполняется, то следующие расчеты укрепления не нужно проводить и использования накладного кольца не обязательно.

4.4.2 расчет укрепляющих элементов для штуцеров А, Б

Расчет проводим аналогично пункту 4.4.1.
Исполнительная толщина стенки штуцеров А и Б, =0,0135 м [ 11 ];
Диаметр штуцеров А и Б, г [ 11 ];
Расчетный диаметр штуцеров а и Б (пунк 6.3), м.
Расчетная длина внешней части штуцера определяется по формуле (4.12):
об.
Расчетная толщина стенки штуцера определяется по формуле (4.13):
об.
Расчетная длина внутренней части штуцера определяется по формуле (4.14):
об.
Все рассчитанные значения подставляем в формулу (4.11):
0,00075≥0,00029
Поскольку, условие надежного укрепления отверстий выполняется, то следующие расчеты укрепления не нужно проводить и использования накладного кольца не обязательно.

4.4.3 расчет укрепляющих элементов для штуцера в

Расчет проводим аналогично пункту 4.4.1.
Исполнительная толщина стенки штуцера В, =0,012 м [ 11 ];
Диаметр штуцера в, М [ 11 ];
Расчетный диаметр штуцера в (пунк 6.3), м.
Расчетная длина внешней части штуцера определяется по формуле (4.12):
об.
Расчетная толщина стенки штуцера определяется по формуле (4.13):
об.
Расчетная длина внутренней части штуцера определяется по формуле (4.14):
об.
Все рассчитанные значения подставляем в формулу (4.11):

0,00056≥0,00022
Поскольку, условие надежного укрепления отверстий выполняется, то следующие расчеты укрепления не нужно проводить и использования накладного кольца не обязательно.

4.4.4 расчет укрепляющих элементов для штуцеров Г, Д, Е

Расчет проводим аналогично пункту 6.4.1.
Исполнительная толщина стенки штуцеров Г, Д, Е, =0,008 м [ 11 ];
Диаметр штуцеров Г, Д, Е, м [ 11 ];
Расчетный диаметр штуцеров Г, Д, Е (пунк 6.3), м.
Расчетная длина внешней части штуцера определяется по формуле (4.12):
об.
Расчетная толщина стенки штуцера определяется по формуле (4.13):
об.
Расчетная длина внутренней части штуцера определяется по формуле (4.14):
об.
Все рассчитанные значения подставляем в формулу (4.11):
0,000192≥0,000039
Поскольку, условие надежного укрепления отверстий выполняется, то следующие расчеты укрепления не нужно проводить и использования накладного кольца не обязательно.

4.5 Расчет фланцевых соединений сепаратора

Выполняют предварительный расчет фланца на прочность по первому варианту соединения фланцев. Если все полученные данные соответствуют требованиям, то определяют размеры шпилек и нужное количество и расчет на этом заканчивают.
При больших давлениях надо обеспечивать работу соединения во втором варианте для уменьшения напряжений в элементах соединения фланцев.
При фланцевом соединении деталей арматуры уплотнение осуществляется в большинстве случаев металлическим кольцом овального или восьмиугольного сечения Эластичные, неметаллические уплотнения широко применяются в поверхностных соединениях системы сбора и подготовки нефти.