Techcom Projekt S. C. 05-816 Michałowice ul.polna 15B Opacz Kol. str.1 tel. +48 22 7588585 biuro@techcom-projekt.pl Autor: Marcin Wroński fax: +48 22 4909176 WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o. Obliczenia z dnia: 2011-10-12 Tytuł: PBW remontu gazociągu w/c DN700 MOP 5,5 MPa relacji Rembelszczyzna - Hołowczyce Pozycja nr: 01 Zlecenie nr: REM/12/2011/II Opis: Dobór połączenia kołnierzowego DN200 PN63 ver. 2.3.15.482 WUDT-UC-WO-O/19:10.2003 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., 43-382 Bielsko-Biała, ul. Szyprów 17, tel./fax 0 prefix 33 8184133 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: Śruby z gwintem na całej długości... Klasa... C PN-EN 24 Śruba M33 x 3,5 mm Ilość śrub n = 12 szt. Średnica rdzenia dr = 29,211 mm d2 = 33,000 mm S = 50,000 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-74307 Wymiary przylgi: DN = 200,00 mm D1 = 285,00 mm Stan powierzchni przylgowej: Ra = 5 um Wm = 50 um k = 80 um USZCZELKA Typ: SPETOMET(R) MWK 20 GRAFIT grubość = 3,00 mm Kształt uszczelki: okrągła Wymiary uszczelki: Dwu = 200,00 mm Dzu = 210,00 mm Średnice styku uszczelka - przylga: Dws = 200,00 mm Dzs = 210,00 mm Pole aktywne uszczelki Acu = 0,25*pi*(Dzs*Dzs-Dws*Dws) = 3 220,13 mm2 Współczynniki obliczeniowe: Sigma_m = 15,30 MPa Sigma_r = 5,50 *Po MPa b = 1,00 C = 1,2
KOLNIERZ Ark. obl. nr 02 - Remont ZZUP "Zawady" (119,75 km) str.2 Rodzaj kołnierza: KOŁNIERZE DO PRZYSPAWANIA OKRĄGŁE Z SZYJKĄ NA CIŚNIENIE NOMINALNE 6,3 MPA. wg PN-87/H-74710/07 Materiał kołnierza: P355N Re=355,00 N/mm2 Ret=355,00 N/mm2 xkm = 1,10 xkr = 1,10 Geometria PN = 6,30 DN = 200 Wymiar przyłączeniowy = 219,10 mm Średnica wewnętrzna powierzchni przylgowej = 200,00 mm Średnica zewnętrzna powierzchni przylgowej = 285,00 mm Średnica podziałowa śrub Do = 345,00 mm Średnica otworów pod śruby do = 36,00 mm Geometria do obliczeń wytrzymałościowych C1 = 0,00 mm C2 = 0,00 mm Średnica zewnętrzna Dzk = 415,00 mm Średnica Dz = 219,10 mm Wysokość kryzy h = 39,00 mm Grubość ścianki g = 10,00 mm grubość gs = 28,00 mm Długość ls = 52,00 mm Średnica dw = 199,10 mm
USZCZELKA U = (Dzs - Dws) * 0,5 = 5,00 mm Ucz = U = 5,00 mm Du = (Dzs + Dws) * 0,5 = 205,00 mm (2) P = pi * Du*Du * Po * 0,25 = 181 534,97 N (3) S = pi * Du * Ucz * Sigma_r = 97 409,01 N (1) Nr = P + b * S = 278 943,98 N (4) Nm1 = pi * Du * Ucz * Sigma_m = 49 268,03 N (5) Nm2 = C * Nr = 334 732,77 N Nm_max = max(nm1, Nm2) = 334 732,77 N Nmax = max(nr, Nm1, Nm2) = 334 732,77 N WYLICZENIA str.3 Moment dokręcenia M = Mmin = ((N/n)*(0.16*skok+0.58*d2*mi+0.25*(S+d0)*mi)) = 484,56 Nm Moment max dokręcenia Mmax = ((N/n)*(0.16*skok+0.58*d2*mi+0.25*(S+d0)*mi)) = 1 006,28 Nm przy naciągu N = 1 932 172,78 N Naprężenia w kryzie - montaż (dla Mmax) = 211,96 N/mm2 Naprężenia w kryzie - ruch (dla Mmax) = 176,64 N/mm2 Naprężenia w szyjce - montaż (dla Mmax) = 227,61 N/mm2 Naprężenia w szyjce - ruch (dla Mmax) = 198,31 N/mm2 Naprężenia w śrubie - montaż (dla Mmax) = 240,26 N/mm2 Naprężenia w śrubie - ruch (dla Mmax) = 200,22 N/mm2 Naprężenia w uszczelce: Sigma_u(min) = Nmax / Acu = 103,95N/mm2 Sigma_u(max) = 600,03 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 = 670,17 mm2 Naprężenia w śrubie w stanach montażu i ruchu Sigma_sm = (Nm_max/n)/As = 41,62 N/mm2 <= ksm = Re/xsm = 581,82 - warunek spełniony Sigma_sr = (Nr/n)/As = 34,69 N/mm2 <= ksr = Ret/xsr = 426,67 warunek spełniony Wymagana średnica rdzenia śruby (6) dsm = 1,13 * sqrt (Nm_max/(psi*n*ksm)) = 11,07 mm < założona średnica rdzenia = 29,21 mm - warunek spełniony (7) dsr = 1,13 * sqrt (Nr/(psi*n*ksr)) = 11,80 mm < założona średnica rdzenia = 29,21 mm - warunek spełniony
KOLNIERZ Typ wg WO-O/19 - rys. 1, 2, 3 str. 120 i 121 - 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) = 70,00 mm (10) Mzm = Nm * au = 23 431,30 Nm (14) an = 0,25 * (2*Do - Du - Dw) = 71,47 mm (15) ae = 0,5 * (Do - Dw - g) = 67,95 mm (12) Pe = 0,25 * pi * Dw*Dw * Po = 171 236,00 N (11) Mzr = Nr * au + P * (an - au) + Pe * (ae - an) = 19 190,24 Nm Najmniejsza wartość wskaźnika wytrzymałościowego obliczonego dla poszczególnych przekrojów szyjki w zakresie 0 <= lsi <= ls F1 = 2 105,03 mm2 e1 = 9,75 mm rsi = 113,55 mm gsi = 28,00 mm Ci = 19,50 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)) = = 435 066,61 mm3 Odległość lsi = 0,00 mm (17) B1k = Ci / (1,09 * (Ci + 0,78*sqrt(rsi * gsi))) = 0,2818 (18) B2k = 0,32*[(2*Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))/(Ci+0,78*sqrt(rsi*gsi))]*sqrt(gsi/rsi) = 0,2077 Naprężenia w kryzie kołnierza (20) Sigma_km = 2*Nm*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 102,07 N/mm2 <= kkm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (21) Sigma_kr = 2*Nr*(Do-Dw-2*gs) / (pi*(dzk-2*do)*h*h) = 85,06 N/mm2 <= kkr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony Naprężenia w szyjce kołnierza (8) Sigma_sm = Mzm / W = 109,60 N/mm2 <= kszm = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony (9) Sigma_sr = Mzr / W = 99,97 N/mm2 <= kszr = 322,73 N/mm2 - warunek spełniony
Techcom Projekt S. C. 05-816 Michałowice ul.polna 15B Opacz Kol. str.5 tel. +48 22 7588585 biuro@techcom-projekt.pl Autor: Marcin Wroński fax: +48 22 4909176 WYDRUK Z PROGRAMU SPETECH-PARTNER(R) - CZESC UDT (c) 2001 C.S.U.T. "SPETECH" Sp. z o.o. Obliczenia z dnia: 2011-10-12 Tytuł: PBW remontu gazociągu w/c DN700 MOP 5,5 MPa relacji Rembelszczyzna - Hołowczyce Pozycja nr: 02 Zlecenie nr: REM/12/2011/II Opis: Dobór połączenia kołnierzowego DN50 PN63 ver. 2.3.15.482 WUDT-UC-WO-O/19:10.2003 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., 43-382 Bielsko-Biała, ul. Szyprów 17, tel./fax 0 prefix 33 8184133 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: Śruby z gwintem na całej długości... Klasa... C PN-EN 24 Śruba M20 x 2,5 mm Ilość śrub n = 4 szt. Średnica rdzenia dr = 17,294 mm d2 = 20,000 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-74307 Wymiary przylgi: DN = 50,00 mm D1 = 102,00 mm Stan powierzchni przylgowej: Ra = 5 um Wm = 50 um k = 80 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
KOLNIERZ Ark. obl. nr 02 - Remont ZZUP "Zawady" (119,75 km) str.6 Rodzaj kołnierza: KOŁNIERZE DO PRZYSPAWANIA OKRĄGŁE Z SZYJKĄ NA CIŚNIENIE NOMINALNE 6,3 MPA. wg PN-87/H-74710/07 Materiał kołnierza: P355N 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
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 = 13 067,06 N (3) S = pi * Du * Ucz * Sigma_r = 26 134,12 N (1) Nr = P + b * S = 39 201,19 N (4) Nm1 = pi * Du * Ucz * Sigma_m = 13 218,25 N (5) Nm2 = C * Nr = 47 041,42 N Nm_max = max(nm1, Nm2) = 47 041,42 N Nmax = max(nr, Nm1, Nm2) = 47 041,42 N WYLICZENIA str.7 Moment dokręcenia M = Mmin = ((N/n)*(0.16*skok+0.58*d2*mi+0.25*(S+d0)*mi)) = 176,14 Nm Moment max dokręcenia Mmax = ((N/n)*(0.16*skok+0.58*d2*mi+0.25*(S+d0)*mi)) = 462,32 Nm przy naciągu N = 481 081,42 N Naprężenia w kryzie - montaż (dla Mmax) = 215,83 N/mm2 Naprężenia w kryzie - ruch (dla Mmax) = 179,86 N/mm2 Naprężenia w szyjce - montaż (dla Mmax) = 196,30 N/mm2 Naprężenia w szyjce - ruch (dla Mmax) = 166,27 N/mm2 Naprężenia w śrubie - montaż (dla Mmax) = 512,01 N/mm2 Naprężenia w śrubie - ruch (dla Mmax) = 426,67 N/mm2 Naprężenia w uszczelce: Sigma_u(min) = Nmax / Acu = 54,45N/mm2 Sigma_u(max) = 556,85 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 = 234,90 mm2 Naprężenia w śrubie w stanach montażu i ruchu Sigma_sm = (Nm_max/n)/As = 50,07 N/mm2 <= ksm = Re/xsm = 581,82 - warunek spełniony Sigma_sr = (Nr/n)/As = 41,72 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 = 17,29 mm - warunek spełniony (7) dsr = 1,13 * sqrt (Nr/(psi*n*ksr)) = 7,66 mm < założona średnica rdzenia = 17,29 mm - warunek spełniony
KOLNIERZ Typ wg WO-O/19 - rys. 1, 2, 3 str. 120 i 121 - 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) = 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 = 11 815,60 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)) = = 72 298,84 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