Определение крутящего момента для затяжки крепежа фланцевых соединений
Затяжка крепежа при сборке ФС оборудования должна обеспечить герметичность соединения на всех режимах его работы, включая гидроиспытания, при воздействии рабочего и испытательного давления, сил, вызываемых температурными перепадами, массой соответствующих частей оборудования и содержащейся в них рабочей среды, реакцией опор и другими факторами, зависящими от конструкции оборудования и условий его работы.
Крутящий момент, необходимый при затяжке крепежа ФС гаечным ключом
Мкр = x F0 ×d0 / z, Н мм (кгс мм),
где z — число шпилек (болтов) ФС, шт;
d0 —наружный диаметр резьбы шпильки (болта), мм;
F0 — сила, которая должна действовать на прокладку в результате затяжки крепежа, Н;
x — коэффициент, x = 0,37, если сборка ФС производится без смазки крепежа, и x = 0,26 при использовании смазки. При этом смазка должна наносится не только на резьбу крепежных деталей, но и на поверхности контакта гаек с фланцем.
Сила, действующая на прокладку в результате затяжки крепежа, должна отвечать условиям:
F 0 ³ F об,
F 0 ³ F пр.ги + (1 — c) F р.ги ,
F 0 ³ F пр.раб + (1 — c) F р.раб — Fт , где
F об = p· Dпр· b0 · q0 — сила необходимая для обжатия прокладки, Н;
F пр.ги = p· Dпр· b0 · m· p ги — сила, обеспечивающая герметичность ФС при гидроиспытании, Н;
F пр. раб = p· Dпр· b0 · m· p раб — сила, обеспечивающая герметичность ФС при рабочем давлении, Н;
F р.ги = 0,785 Dпр2 p ги — сила, действующая на ФС от давления гидроиспытания, Н;
F р.ги = 0,785 Dпр2 p ги — сила, действующая на ФС от рабочего давления, Н;
Fт – сила, действующая на крепеж при температурных перепадах. Н;
c — коэффициент нагрузки (для крышек арматуры можно принять c=0)
Dпр – средний диаметр прокладки;
b0 – эффективная ширина прокладки;
q0 – удельное давление на прокладку при обжатии, Па (кгс/мм2);
m – прокладочный коэффициент;
p ги – давление гидроиспытания, Па (кгс/мм2); p раб – рабочее давление среды, Па (кгс/мм2).
Указания по определению значения прокладочного коэффициента m, удельного давления на прокладку q0 в зависимости от характеристики прокладок и рабочей среды оборудования приведены в Таблице 8.1.
Сила, действующая на прокладку после затяжки крепежа:
F пр. = F 0
Сила, действующая на прокладку при гидроиспытании:
F пр. = F 0 – (1 — c) F р.ги
Сила, действующая на прокладку в рабочих режимах:
F пр. = F 0 – (1 — c) F р.раб + Fт
При определении силы, необходимой для обжатия прокладки, должно выполняться следующее условие:
qmin K £ q0 £ qmax , где
K – коэффициент, K= 1 — для жидкой среды и K= 1,8 – для воздуха и других газов с высокой проникающей способностью (водород, гелий и т.п.).
Рекомендуемые значения qmin и qmax в зависимости от материала прокладок приведены в таблице 8.1.
Т а б л и ц а 9.1 Значения m, qmin, qo, qmax
№ п.п | Наименование, обозначение прокладок | Прокладочный коэффициент m. |
Минимальное давление обжатия прокладки в
рабочих условиях |
Допускаемое
удельное давление |
|||
Рабочая среда | |||||||
жидкости
|
Воздух, пар,
пароводяная смесь |
газы с высокой проникающей способностью (водо
род, гелий и др.) |
|||||
qmin, МПа | qmax, МПа | ||||||
1 |
Прокладка
фланцевая армированная без обтюраторов и ограничительных колец по ТУ 5728-011-13267785-99 ПАГФ-Г-П1-Ру-00-D x d x t-И1 |
2,0 | 2,5 | 3,0 | 5,0 | 60 при t=2 мм*) | |
50 при t=3 мм*) | |||||||
2 |
Прокладка
фланцевая армированная с обтюратором (и), с внутренним и (или) наружным ограничительными кольцами по ТУ 5728-011-13267785-99 ПАГФ-Г-П1-Ру-01(02, 03)- D x d x t-И3(И2, И4) |
2.0 | 2,3 | 3,0 | 5,0 | до 400 |
* t — толщина прокладки, мм