WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o.

Transkrypt

1 C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o Bielsko-Biała ul.szyprów 17 str.1 tel spetech@spetech.com.pl Autor: Techcom Projekt S. C. fax: WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o. Obliczenia z dnia: Tytuł: PBW budowy stacji gazowej pomiarowej Q=5000 m3/h (7500 m3/h) w m. Bronowo Zalesie gm. Stara Biała Pozycja nr: DN100 PN63 Zlecenie nr: IPR/91/2009 Opis: Obliczenia i dobór połączenia kołnierzowego ver WUDT-UC-WO-O/19: Użyte współczynniki obliczeniowe uszczelki zostały oszacowane w firmie SPETECH na podstawie badań przeprowadzonych w Laboratorium Badan Materiałów Uszczelnieniowych Laboratorium posiada świadectwo uznania Dozoru Technicznego nr L-II-080/02. ZASTOSOWANE USZCZELNIENIE USZCZELKA: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość 3,00 mm produkcji C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o., Bielsko-Biała, ul. Szyprów 17, tel./fax 0 prefix uszczelka objęta certyfikatem nr Nr UK-2/1-99 z dn.26 XI 96r. wydanym przez Urząd Dozoru Technicznego Dane wejściowe MEDIUM Medium - GAZ ZIEMNY Stężenie = 100 % Temperatura = 15,00 oc Ciśnienie = 5,50 MPa Obliczenia wykonano dla ciśnienia PO Klasa szczelności - L0,01 (wg DIN 28090) ŚRUBY wg normy: dwustronne typu Z wg normy PN-68/H Śruba M24 x 3,0 mm Ilość śrub n = 8 szt. Średnica rdzenia dr = 19,000 mm d2 = 22,050 mm S = 36,000 mm Materiał: 8.8 wg normy Res = 640,00 N/mm2 Rest = 640,00 N/mm2 Współczynniki bezpieczeństwa xsm = 1,10 xsr = 1,50 Współczynniki tarcia mi = 0,14; psi = 0,50 POWIERZCHNIE PRZYLGOWE PRZYLGA TYPU: PŁASKA ZGRUBNA wg PN-85/H Wymiary przylgi: DN = 100,00 mm D1 = 158,00 mm Stan powierzchni przylgowej: Ra = 5 um Wm = 30 um k = 50 um USZCZELKA Typ: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość = 3,00 mm Kształt uszczelki: okrągła Wymiary uszczelki: Dwu = 100,00 mm Dzu = 110,00 mm Średnice styku uszczelka - przylga: Dws = 100,00 mm Dzs = 110,00 mm Pole aktywne uszczelki Acu = 0,25*pi*(Dzs*Dzs-Dws*Dws) = 1 649,34 mm2 Współczynniki obliczeniowe: Sigma_m = 15,30 MPa Sigma_r = 5,50 *Po MPa b = 1,00 C = 1,2

2 KOLNIERZ Arkusz obliczeniowy nr 03 str.2 Rodzaj kołnierza: KOŁNIERZE DO PRZYSPAWANIA OKRĄGŁE Z SZYJKĄ NA CIŚNIENIE NOMINALNE 6,3 MPA. wg PN-87/H-74710/07 Materiał kołnierza: P355NH Re=355,00 N/mm2 Ret=355,00 N/mm2 xkm = 1,10 xkr = 1,10 Geometria PN = 6,30 DN = 100 Wymiar przyłączeniowy = 114,30 mm Średnica wewnętrzna powierzchni przylgowej = 100,00 mm Średnica zewnętrzna powierzchni przylgowej = 158,00 mm Średnica podziałowa śrub Do = 200,00 mm Średnica otworów pod śruby do = 26,00 mm Geometria do obliczeń wytrzymałościowych C1 = 0,00 mm C2 = 0,00 mm Średnica zewnętrzna Dzk = 250,00 mm Średnica Dz = 114,30 mm Wysokość kryzy h = 27,00 mm Grubość ścianki g = 6,30 mm grubość gs = 19,00 mm Długość ls = 36,00 mm Średnica dw = 101,70 mm

3 USZCZELKA U = (Dzs - Dws) * 0,5 = 5,00 mm Ucz = U = 5,00 mm Du = (Dzs + Dws) * 0,5 = 105,00 mm (2) P = pi * Du*Du * Po * 0,25 = ,58 N (3) S = pi * Du * Ucz * Sigma_r = ,42 N (1) Nr = P + b * S = ,00 N (4) Nm1 = pi * Du * Ucz * Sigma_m = ,84 N (5) Nm2 = C * Nr = ,40 N Nm_max = max(nm1, Nm2) = ,40 N Nmax = max(nr, Nm1, Nm2) = ,40 N Moment dokręcenia M = Mmin = 169,60 Nm WYLICZENIA str.3 Moment max dokręcenia Mmax=464,75 Nm przy naciągu N = ,40 N Naprężenia w kryzie - montaż (dla Mmax) = 263,20 N/mm2 Naprężenia w kryzie - ruch (dla Mmax) = 219,34 N/mm2 Naprężenia w szyjce - montaż (dla Mmax) = 270,29 N/mm2 Naprężenia w szyjce - ruch (dla Mmax) = 230,28 N/mm2 Naprężenia w śrubie - montaż (dla Mmax) = 436,31 N/mm2 Naprężenia w śrubie - ruch (dla Mmax) = 363,59 N/mm2 Naprężenia w uszczelce: Sigma_u(min) = Nmax / Acu = 70,95N/mm2 Sigma_u(max) = 600,04 N/mm2 Sigma_dop = 600,00 N/mm2 ŚRUBY Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie montażu ksm = Res/xsm = 581,82 N/mm2 Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie ruchu ksr = Rest/xsr = 426,67 N/mm2 Pole rdzenia śruby As = 0,25 * pi * dr*dr = 283,53 mm2 Naprężenia w śrubie w stanach montażu i ruchu Sigma_sm = (Nm_max/n)/As = 51,59 N/mm2 <= ksm = Re/xsm = 581,82 - warunek spełniony Sigma_sr = (Nr/n)/As = 42,99 N/mm2 <= ksr = Ret/xsr = 426,67 warunek spełniony Wymagana średnica rdzenia śruby (6) dsm = 1,13 * sqrt (Nm_max/(psi*n*ksm)) = 8,01 mm < założona średnica rdzenia = 19,00 mm - warunek spełniony (7) dsr = 1,13 * sqrt (Nr/(psi*n*ksr)) = 8,54 mm < założona średnica rdzenia = 19,00 mm - warunek spełniony

4 KOLNIERZ Typ wg WO-O/19 - rys. 1, 2, 3 str. 120 i Kołnierze szyjkowe jednoczęściowe i spawane uwaga: liczby w nawiasach przy wzorach oznaczają numer wzoru wg WO-O/19 str.4 kkm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kkr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 kszm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kszr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 (13) au = 0,5 * (Do - Du) = 47,50 mm (10) Mzm = Nm * au = 5 558,47 Nm (14) an = 0,25 * (2*Do - Du - Dw) = 48,33 mm (15) ae = 0,5 * (Do - Dw - g) = 46,00 mm (12) Pe = 0,25 * pi * Dw*Dw * Po = ,10 N (11) Mzr = Nr * au + P * (an - au) + Pe * (ae - an) = 4 567,47 Nm Najmniejsza wartość wskaźnika wytrzymałościowego obliczonego dla poszczególnych przekrojów szyjki w zakresie 0 <= lsi <= ls F1 = 1 001,02 mm2 e1 = 6,75 mm rsi = 60,35 mm gsi = 19,00 mm Ci = 13,50 mm (16) W = 2*pi*[2*F1*e1+((0,25*rsi*(gsi*gsi-0,25*g*g)+rsi*gsi*Ci*B2k) / sqrt(1+b1k+b1k*b1k+3*b2k*b2k)) = = ,31 mm3 Odległość lsi = 0,00 mm (17) B1k = Ci / (1,09 * (Ci + 0,78*sqrt(rsi * gsi))) = 0,3103 (18) B2k = 0,32*[(2*Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))/(Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))]*sqrt(gsi/rsi) = 0,2403 Naprężenia w kryzie kołnierza (20) Sigma_km = 2*Nm*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 96,05 N/mm2 <= kkm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (21) Sigma_kr = 2*Nr*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 80,04 N/mm2 <= kkr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony Naprężenia w szyjce kołnierza (8) Sigma_sm = Mzm / W = 98,64 N/mm2 <= kszm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (9) Sigma_sr = Mzr / W = 87,24 N/mm2 <= kszr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony

5 C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o Bielsko-Biała ul.szyprów 17 str.5 tel spetech@spetech.com.pl Autor: Techcom Projekt S. C. fax: WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o. Obliczenia z dnia: Tytuł: PBW budowy stacji gazowej pomiarowej Q=5000 m3/h (7500 m3/h) w m. Bronowo Zalesi Pozycja nr: DN80 PN63 Zlecenie nr: IPR/91/2009 Opis: Obliczenia i dobór połączenia kołnierzowego ver WUDT-UC-WO-O/19: Użyte współczynniki obliczeniowe uszczelki zostały oszacowane w firmie SPETECH na podstawie badań przeprowadzonych w Laboratorium Badan Materiałów Uszczelnieniowych Laboratorium posiada świadectwo uznania Dozoru Technicznego nr L-II-080/02. ZASTOSOWANE USZCZELNIENIE USZCZELKA: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość 3,00 mm produkcji C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o., Bielsko-Biała, ul. Szyprów 17, tel./fax 0 prefix uszczelka objęta certyfikatem nr Nr UK-2/1-99 z dn.26 XI 96r. wydanym przez Urząd Dozoru Technicznego Dane wejściowe MEDIUM Medium - GAZ ZIEMNY Stężenie = 100 % Temperatura = 15,00 oc Ciśnienie = 5,50 MPa Obliczenia wykonano dla ciśnienia PO Klasa szczelności - L0,01 (wg DIN 28090) ŚRUBY wg normy: dwustronne typu Z wg normy PN-68/H Śruba M20 x 2,5 mm Ilość śrub n = 8 szt. Średnica rdzenia dr = 16,000 mm d2 = 18,380 mm S = 30,000 mm Materiał: 8.8 wg normy Res = 640,00 N/mm2 Rest = 640,00 N/mm2 Współczynniki bezpieczeństwa xsm = 1,10 xsr = 1,50 Współczynniki tarcia mi = 0,14; psi = 0,50 POWIERZCHNIE PRZYLGOWE PRZYLGA TYPU: PŁASKA ZGRUBNA wg PN-85/H Wymiary przylgi: DN = 80,00 mm D1 = 133,00 mm Stan powierzchni przylgowej: Ra = 5 um Wm = 30 um k = 50 um USZCZELKA Typ: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość = 3,00 mm Kształt uszczelki: okrągła Wymiary uszczelki: Dwu = 80,00 mm Dzu = 90,00 mm Średnice styku uszczelka - przylga: Dws = 80,00 mm Dzs = 90,00 mm Pole aktywne uszczelki Acu = 0,25*pi*(Dzs*Dzs-Dws*Dws) = 1 335,18 mm2 Współczynniki obliczeniowe: Sigma_m = 15,30 MPa Sigma_r = 5,50 *Po MPa b = 1,00 C = 1,2

6 KOLNIERZ Arkusz obliczeniowy nr 03 str.6 Rodzaj kołnierza: KOŁNIERZE DO PRZYSPAWANIA OKRĄGŁE Z SZYJKĄ NA CIŚNIENIE NOMINALNE 6,3 MPA. wg PN-87/H-74710/07 Materiał kołnierza: P355NH Re=355,00 N/mm2 Ret=355,00 N/mm2 xkm = 1,10 xkr = 1,10 Geometria PN = 6,30 DN = 80 Wymiar przyłączeniowy = 88,90 mm Średnica wewnętrzna powierzchni przylgowej = 80,00 mm Średnica zewnętrzna powierzchni przylgowej = 133,00 mm Średnica podziałowa śrub Do = 170,00 mm Średnica otworów pod śruby do = 22,00 mm Geometria do obliczeń wytrzymałościowych C1 = 0,00 mm C2 = 0,00 mm Średnica zewnętrzna Dzk = 215,00 mm Średnica Dz = 88,90 mm Wysokość kryzy h = 25,00 mm Grubość ścianki g = 5,00 mm grubość gs = 16,00 mm Długość ls = 32,00 mm Średnica dw = 78,90 mm

7 USZCZELKA U = (Dzs - Dws) * 0,5 = 5,00 mm Ucz = U = 5,00 mm Du = (Dzs + Dws) * 0,5 = 85,00 mm (2) P = pi * Du*Du * Po * 0,25 = ,76 N (3) S = pi * Du * Ucz * Sigma_r = ,10 N (1) Nr = P + b * S = ,86 N (4) Nm1 = pi * Du * Ucz * Sigma_m = ,21 N (5) Nm2 = C * Nr = ,63 N Nm_max = max(nm1, Nm2) = ,63 N Nmax = max(nr, Nm1, Nm2) = ,63 N WYLICZENIA str.7 Moment dokręcenia M = Mmin = ((0.5*N*d2*tan(atan(skok/d2/pi)+atan(0.1))/n)+(0.5*N*mi*(S+d2)/2/n))=108,32 Nm Moment max dokręcenia Mmax=((0.5*N*d2*tan(atan(skok/d2/pi)+atan(0.1))/n)+(0.5*N*mi*(S+d2)/2/n))=314,70 Nm przy naciągu N = ,63 N Naprężenia w kryzie - montaż (dla Mmax) = 282,03 N/mm2 Naprężenia w kryzie - ruch (dla Mmax) = 235,02 N/mm2 Naprężenia w szyjce - montaż (dla Mmax) = 273,10 N/mm2 Naprężenia w szyjce - ruch (dla Mmax) = 232,48 N/mm2 Naprężenia w śrubie - montaż (dla Mmax) = 498,05 N/mm2 Naprężenia w śrubie - ruch (dla Mmax) = 415,05 N/mm2 Naprężenia w uszczelce: Sigma_u(min) = Nmax / Acu = 64,35N/mm2 Sigma_u(max) = 600,01 N/mm2 Sigma_dop = 600,00 N/mm2 ŚRUBY Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie montażu ksm = Res/xsm = 581,82 N/mm2 Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie ruchu ksr = Rest/xsr = 426,67 N/mm2 Pole rdzenia śruby As = 0,25 * pi * dr*dr = 201,06 mm2 Naprężenia w śrubie w stanach montażu i ruchu Sigma_sm = (Nm_max/n)/As = 53,42 N/mm2 <= ksm = Re/xsm = 581,82 - warunek spełniony Sigma_sr = (Nr/n)/As = 44,51 N/mm2 <= ksr = Ret/xsr = 426,67 warunek spełniony Wymagana średnica rdzenia śruby (6) dsm = 1,13 * sqrt (Nm_max/(psi*n*ksm)) = 6,87 mm < założona średnica rdzenia = 16,00 mm - warunek spełniony (7) dsr = 1,13 * sqrt (Nr/(psi*n*ksr)) = 7,32 mm < założona średnica rdzenia = 16,00 mm - warunek spełniony

8 KOLNIERZ Typ wg WO-O/19 - rys. 1, 2, 3 str. 120 i Kołnierze szyjkowe jednoczęściowe i spawane uwaga: liczby w nawiasach przy wzorach oznaczają numer wzoru wg WO-O/19 str.8 kkm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kkr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 kszm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kszr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 (13) au = 0,5 * (Do - Du) = 42,50 mm (10) Mzm = Nm * au = 3 651,54 Nm (14) an = 0,25 * (2*Do - Du - Dw) = 44,02 mm (15) ae = 0,5 * (Do - Dw - g) = 43,05 mm (12) Pe = 0,25 * pi * Dw*Dw * Po = ,00 N (11) Mzr = Nr * au + P * (an - au) + Pe * (ae - an) = 3 064,33 Nm Najmniejsza wartość wskaźnika wytrzymałościowego obliczonego dla poszczególnych przekrojów szyjki w zakresie 0 <= lsi <= ls F1 = 850,63 mm2 e1 = 6,25 mm rsi = 47,45 mm gsi = 16,00 mm Ci = 12,50 mm (16) W = 2*pi*[2*F1*e1+((0,25*rsi*(gsi*gsi-0,25*g*g)+rsi*gsi*Ci*B2k) / sqrt(1+b1k+b1k*b1k+3*b2k*b2k)) = = ,51 mm3 Odległość lsi = 0,00 mm (17) B1k = Ci / (1,09 * (Ci + 0,78*sqrt(rsi * gsi))) = 0,3374 (18) B2k = 0,32*[(2*Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))/(Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))]*sqrt(gsi/rsi) = 0,2542 Naprężenia w kryzie kołnierza (20) Sigma_km = 2*Nm*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 97,07 N/mm2 <= kkm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (21) Sigma_kr = 2*Nr*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 80,89 N/mm2 <= kkr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony Naprężenia w szyjce kołnierza (8) Sigma_sm = Mzm / W = 94,00 N/mm2 <= kszm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (9) Sigma_sr = Mzr / W = 83,23 N/mm2 <= kszr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony

9 C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o Bielsko-Biała ul.szyprów 17 str.9 tel spetech@spetech.com.pl Autor: Techcom Projekt S. C. fax: WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o. Obliczenia z dnia: Tytuł: PBW budowy stacji gazowej pomiarowej Q=5000 m3/h (7500 m3/h) w m. Bronowo Zalesi Pozycja nr: DN80 PN110 Zlecenie nr: IPR/91/2009 Opis: Obliczenia i dobór połączenia kołnierzowego ver WUDT-UC-WO-O/19: Użyte współczynniki obliczeniowe uszczelki zostały oszacowane w firmie SPETECH na podstawie badań przeprowadzonych w Laboratorium Badan Materiałów Uszczelnieniowych Laboratorium posiada świadectwo uznania Dozoru Technicznego nr L-II-080/02. ZASTOSOWANE USZCZELNIENIE USZCZELKA: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość 3,00 mm produkcji C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o., Bielsko-Biała, ul. Szyprów 17, tel./fax 0 prefix uszczelka objęta certyfikatem nr Nr UK-2/1-99 z dn.26 XI 96r. wydanym przez Urząd Dozoru Technicznego Dane wejściowe MEDIUM Medium - GAZ ZIEMNY Stężenie = 100 % Temperatura = 15,00 oc Ciśnienie = 5,50 MPa Obliczenia wykonano dla ciśnienia PO Klasa szczelności - L0,01 (wg DIN 28090) ŚRUBY wg normy: dwustronne typu Z wg normy PN-68/H Śruba M20 x 2,5 mm Ilość śrub n = 8 szt. Średnica rdzenia dr = 16,000 mm d2 = 18,380 mm S = 30,000 mm Materiał: 8.8 wg normy Res = 640,00 N/mm2 Rest = 640,00 N/mm2 Współczynniki bezpieczeństwa xsm = 1,10 xsr = 1,50 Współczynniki tarcia mi = 0,14; psi = 0,50 POWIERZCHNIE PRZYLGOWE PRZYLGA TYPU: PŁASKA Z PRZYLGĄ TYP B1 - przylga nienormatywna Wymiary przylgi: DN = 78,00 mm D1 = 127,00 mm Stan powierzchni przylgowej: Ra = 5 um Wm = 30 um k = 50 um USZCZELKA Typ: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość = 3,00 mm Kształt uszczelki: okrągła Wymiary uszczelki: Dwu = 80,00 mm Dzu = 90,00 mm Średnice styku uszczelka - przylga: Dws = 80,00 mm Dzs = 90,00 mm Pole aktywne uszczelki Acu = 0,25*pi*(Dzs*Dzs-Dws*Dws) = 1 335,18 mm2 Współczynniki obliczeniowe: Sigma_m = 15,30 MPa Sigma_r = 5,50 *Po MPa b = 1,00 C = 1,2

10 KOLNIERZ Arkusz obliczeniowy nr 03 str. 10 Rodzaj kołnierza: KOŁNIERZ Z SZYJKĄ DO PRZYSPAWANIA. TYP 11. PN = 110 BAR wg PN-ISO : 1996 Materiał kołnierza: P355NH Re=355,00 N/mm2 Ret=355,00 N/mm2 xkm = 1,10 xkr = 1,10 Geometria PN = 11,00 DN = 80 Wymiar przyłączeniowy = 89,00 mm Średnica wewnętrzna powierzchni przylgowej = 78,00 mm Średnica zewnętrzna powierzchni przylgowej = 127,00 mm Średnica podziałowa śrub Do = 168,00 mm Średnica otworów pod śruby do = 22,00 mm Geometria do obliczeń wytrzymałościowych C1 = 0,00 mm C2 = 0,00 mm Średnica zewnętrzna Dzk = 210,00 mm Średnica Dz = 89,00 mm Wysokość kryzy h = 32,00 mm Grubość ścianki g = 5,60 mm grubość gs = 19,60 mm Długość ls = 51,00 mm Średnica dw = 77,80 mm

11 USZCZELKA U = (Dzs - Dws) * 0,5 = 5,00 mm Ucz = U = 5,00 mm Du = (Dzs + Dws) * 0,5 = 85,00 mm (2) P = pi * Du*Du * Po * 0,25 = ,76 N (3) S = pi * Du * Ucz * Sigma_r = ,10 N (1) Nr = P + b * S = ,86 N (4) Nm1 = pi * Du * Ucz * Sigma_m = ,21 N (5) Nm2 = C * Nr = ,63 N Nm_max = max(nm1, Nm2) = ,63 N Nmax = max(nr, Nm1, Nm2) = ,63 N WYLICZENIA str. 11 Moment dokręcenia M = Mmin = ((0.5*N*d2*tan(atan(skok/d2/pi)+atan(0.1))/n)+(0.5*N*mi*(S+d2)/2/n))=99,81 Nm Moment max dokręcenia Mmax=((0.5*N*d2*tan(atan(skok/d2/pi)+atan(0.1))/n)+(0.5*N*mi*(S+d2)/2/n))=314,70 Nm przy naciągu N = ,63 N Naprężenia w kryzie - montaż (dla Mmax) = 153,02 N/mm2 Naprężenia w kryzie - ruch (dla Mmax) = 127,51 N/mm2 Naprężenia w szyjce - montaż (dla Mmax) = 173,65 N/mm2 Naprężenia w szyjce - ruch (dla Mmax) = 147,35 N/mm2 Naprężenia w śrubie - montaż (dla Mmax) = 498,05 N/mm2 Naprężenia w śrubie - ruch (dla Mmax) = 415,05 N/mm2 Naprężenia w uszczelce: Sigma_u(min) = Nmax / Acu = 64,35N/mm2 Sigma_u(max) = 600,01 N/mm2 Sigma_dop = 600,00 N/mm2 ŚRUBY Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie montażu ksm = Res/xsm = 581,82 N/mm2 Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie ruchu ksr = Rest/xsr = 426,67 N/mm2 Pole rdzenia śruby As = 0,25 * pi * dr*dr = 201,06 mm2 Naprężenia w śrubie w stanach montażu i ruchu Sigma_sm = (Nm_max/n)/As = 53,42 N/mm2 <= ksm = Re/xsm = 581,82 - warunek spełniony Sigma_sr = (Nr/n)/As = 44,51 N/mm2 <= ksr = Ret/xsr = 426,67 warunek spełniony Wymagana średnica rdzenia śruby (6) dsm = 1,13 * sqrt (Nm_max/(psi*n*ksm)) = 6,87 mm < założona średnica rdzenia = 16,00 mm - warunek spełniony (7) dsr = 1,13 * sqrt (Nr/(psi*n*ksr)) = 7,32 mm < założona średnica rdzenia = 16,00 mm - warunek spełniony

12 KOLNIERZ Typ wg WO-O/19 - rys. 1, 2, 3 str. 120 i Kołnierze szyjkowe jednoczęściowe i spawane uwaga: liczby w nawiasach przy wzorach oznaczają numer wzoru wg WO-O/19 str. 12 kkm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kkr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 kszm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kszr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 (13) au = 0,5 * (Do - Du) = 41,50 mm (10) Mzm = Nm * au = 3 565,62 Nm (14) an = 0,25 * (2*Do - Du - Dw) = 43,30 mm (15) ae = 0,5 * (Do - Dw - g) = 42,30 mm (12) Pe = 0,25 * pi * Dw*Dw * Po = ,40 N (11) Mzr = Nr * au + P * (an - au) + Pe * (ae - an) = 3 001,38 Nm Najmniejsza wartość wskaźnika wytrzymałościowego obliczonego dla poszczególnych przekrojów szyjki w zakresie 0 <= lsi <= ls F1 = 1 057,60 mm2 e1 = 8,00 mm rsi = 48,70 mm gsi = 19,60 mm Ci = 16,00 mm (16) W = 2*pi*[2*F1*e1+((0,25*rsi*(gsi*gsi-0,25*g*g)+rsi*gsi*Ci*B2k) / sqrt(1+b1k+b1k*b1k+3*b2k*b2k)) = = ,96 mm3 Odległość lsi = 0,00 mm (17) B1k = Ci / (1,09 * (Ci + 0,78*sqrt(rsi * gsi))) = 0,3661 (18) B2k = 0,32*[(2*Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))/(Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))]*sqrt(gsi/rsi) = 0,2840 Naprężenia w kryzie kołnierza (20) Sigma_km = 2*Nm*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 48,53 N/mm2 <= kkm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (21) Sigma_kr = 2*Nr*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 40,44 N/mm2 <= kkr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony Naprężenia w szyjce kołnierza (8) Sigma_sm = Mzm / W = 55,07 N/mm2 <= kszm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (9) Sigma_sr = Mzr / W = 48,53 N/mm2 <= kszr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony

13 C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o Bielsko-Biała ul.szyprów 17 str. 13 tel spetech@spetech.com.pl Autor: Techcom Projekt S. C. fax: WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o. Obliczenia z dnia: Tytuł: PBW budowy stacji gazowej pomiarowej Q=5000 m3/h (7500 m3/h) w m. Bronowo Zalesi Pozycja nr: DN50 PN63 Zlecenie nr: IPR/91/2009 Opis: Obliczenia i dobór połączenia kołnierzowego ver WUDT-UC-WO-O/19: Użyte współczynniki obliczeniowe uszczelki zostały oszacowane w firmie SPETECH na podstawie badań przeprowadzonych w Laboratorium Badan Materiałów Uszczelnieniowych Laboratorium posiada świadectwo uznania Dozoru Technicznego nr L-II-080/02. ZASTOSOWANE USZCZELNIENIE USZCZELKA: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość 3,00 mm produkcji C.S.U.T. SPETECH Sp. z o.o., Bielsko-Biała, ul. Szyprów 17, tel./fax 0 prefix uszczelka objęta certyfikatem nr Nr UK-2/1-99 z dn.26 XI 96r. wydanym przez Urząd Dozoru Technicznego Dane wejściowe MEDIUM Medium - GAZ ZIEMNY Stężenie = 100 % Temperatura = 15,00 oc Ciśnienie = 5,50 MPa Obliczenia wykonano dla ciśnienia PO Klasa szczelności - L0,01 (wg DIN 28090) ŚRUBY wg normy: dwustronne typu Z wg normy PN-68/H Śruba M20 x 2,5 mm Ilość śrub n = 4 szt. Średnica rdzenia dr = 16,000 mm d2 = 18,380 mm S = 30,000 mm Materiał: 8.8 wg normy Res = 640,00 N/mm2 Rest = 640,00 N/mm2 Współczynniki bezpieczeństwa xsm = 1,10 xsr = 1,50 Współczynniki tarcia mi = 0,14; psi = 0,50 POWIERZCHNIE PRZYLGOWE PRZYLGA TYPU: PŁASKA ZGRUBNA wg PN-85/H Wymiary przylgi: DN = 50,00 mm D1 = 102,00 mm Stan powierzchni przylgowej: Ra = 5 um Wm = 30 um k = 50 um USZCZELKA Typ: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość = 3,00 mm Kształt uszczelki: okrągła Wymiary uszczelki: Dwu = 50,00 mm Dzu = 60,00 mm Średnice styku uszczelka - przylga: Dws = 50,00 mm Dzs = 60,00 mm Pole aktywne uszczelki Acu = 0,25*pi*(Dzs*Dzs-Dws*Dws) = 863,94 mm2 Współczynniki obliczeniowe: Sigma_m = 15,30 MPa Sigma_r = 5,50 *Po MPa b = 1,00 C = 1,2

14 KOLNIERZ Arkusz obliczeniowy nr 03 str. 14 Rodzaj kołnierza: KOŁNIERZE DO PRZYSPAWANIA OKRĄGŁE Z SZYJKĄ NA CIŚNIENIE NOMINALNE 6,3 MPA. wg PN-87/H-74710/07 Materiał kołnierza: P355NH Re=355,00 N/mm2 Ret=355,00 N/mm2 xkm = 1,10 xkr = 1,10 Geometria PN = 6,30 DN = 50 Wymiar przyłączeniowy = 60,30 mm Średnica wewnętrzna powierzchni przylgowej = 50,00 mm Średnica zewnętrzna powierzchni przylgowej = 102,00 mm Średnica podziałowa śrub Do = 135,00 mm Średnica otworów pod śruby do = 22,00 mm Geometria do obliczeń wytrzymałościowych C1 = 0,00 mm C2 = 0,00 mm Średnica zewnętrzna Dzk = 180,00 mm Średnica Dz = 60,30 mm Wysokość kryzy h = 23,00 mm Grubość ścianki g = 4,00 mm grubość gs = 16,00 mm Długość ls = 26,00 mm Średnica dw = 52,30 mm

15 USZCZELKA U = (Dzs - Dws) * 0,5 = 5,00 mm Ucz = U = 5,00 mm Du = (Dzs + Dws) * 0,5 = 55,00 mm (2) P = pi * Du*Du * Po * 0,25 = ,06 N (3) S = pi * Du * Ucz * Sigma_r = ,12 N (1) Nr = P + b * S = ,19 N (4) Nm1 = pi * Du * Ucz * Sigma_m = ,25 N (5) Nm2 = C * Nr = ,42 N Nm_max = max(nm1, Nm2) = ,42 N Nmax = max(nr, Nm1, Nm2) = ,42 N WYLICZENIA str. 15 Moment dokręcenia M = Mmin = ((0.5*N*d2*tan(atan(skok/d2/pi)+atan(0.1))/n)+(0.5*N*mi*(S+d2)/2/n))=144,00 Nm Moment max dokręcenia Mmax=((0.5*N*d2*tan(atan(skok/d2/pi)+atan(0.1))/n)+(0.5*N*mi*(S+d2)/2/n))=323,56 Nm przy naciągu N = ,42 N Naprężenia w kryzie - montaż (dla Mmax) = 184,77 N/mm2 Naprężenia w kryzie - ruch (dla Mmax) = 153,97 N/mm2 Naprężenia w szyjce - montaż (dla Mmax) = 168,04 N/mm2 Naprężenia w szyjce - ruch (dla Mmax) = 142,72 N/mm2 Naprężenia w śrubie - montaż (dla Mmax) = 512,08 N/mm2 Naprężenia w śrubie - ruch (dla Mmax) = 426,74 N/mm2 Naprężenia w uszczelce: Sigma_u(min) = Nmax / Acu = 54,45N/mm2 Sigma_u(max) = 476,70 N/mm2 Sigma_dop = 600,00 N/mm2 ŚRUBY Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie montażu ksm = Res/xsm = 581,82 N/mm2 Dopuszczalne naprężenia w śrubie w stanie ruchu ksr = Rest/xsr = 426,67 N/mm2 Pole rdzenia śruby As = 0,25 * pi * dr*dr = 201,06 mm2 Naprężenia w śrubie w stanach montażu i ruchu Sigma_sm = (Nm_max/n)/As = 58,49 N/mm2 <= ksm = Re/xsm = 581,82 - warunek spełniony Sigma_sr = (Nr/n)/As = 48,74 N/mm2 <= ksr = Ret/xsr = 426,67 warunek spełniony Wymagana średnica rdzenia śruby (6) dsm = 1,13 * sqrt (Nm_max/(psi*n*ksm)) = 7,18 mm < założona średnica rdzenia = 16,00 mm - warunek spełniony (7) dsr = 1,13 * sqrt (Nr/(psi*n*ksr)) = 7,66 mm < założona średnica rdzenia = 16,00 mm - warunek spełniony

16 KOLNIERZ Typ wg WO-O/19 - rys. 1, 2, 3 str. 120 i Kołnierze szyjkowe jednoczęściowe i spawane uwaga: liczby w nawiasach przy wzorach oznaczają numer wzoru wg WO-O/19 str. 16 kkm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kkr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 kszm = Re/xkm = 322,73 N/mm2 kszr = Ret/xkr = 322,73 N/mm2 (13) au = 0,5 * (Do - Du) = 40,00 mm (10) Mzm = Nm * au = 1 881,66 Nm (14) an = 0,25 * (2*Do - Du - Dw) = 40,67 mm (15) ae = 0,5 * (Do - Dw - g) = 39,35 mm (12) Pe = 0,25 * pi * Dw*Dw * Po = ,60 N (11) Mzr = Nr * au + P * (an - au) + Pe * (ae - an) = 1 561,21 Nm Najmniejsza wartość wskaźnika wytrzymałościowego obliczonego dla poszczególnych przekrojów szyjki w zakresie 0 <= lsi <= ls F1 = 734,27 mm2 e1 = 5,75 mm rsi = 34,15 mm gsi = 16,00 mm Ci = 11,50 mm (16) W = 2*pi*[2*F1*e1+((0,25*rsi*(gsi*gsi-0,25*g*g)+rsi*gsi*Ci*B2k) / sqrt(1+b1k+b1k*b1k+3*b2k*b2k)) = = ,84 mm3 Odległość lsi = 0,00 mm (17) B1k = Ci / (1,09 * (Ci + 0,78*sqrt(rsi * gsi))) = 0,3548 (18) B2k = 0,32*[(2*Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))/(Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))]*sqrt(gsi/rsi) = 0,3038 Naprężenia w kryzie kołnierza (20) Sigma_km = 2*Nm*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 82,23 N/mm2 <= kkm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (21) Sigma_kr = 2*Nr*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 68,53 N/mm2 <= kkr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony Naprężenia w szyjce kołnierza (8) Sigma_sm = Mzm / W = 74,79 N/mm2 <= kszm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (9) Sigma_sr = Mzr / W = 65,01 N/mm2 <= kszr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony