Запас прочности шпильки n определяется по формуле

n = sтшп / sрас ³ 3,0. (10.17)

Запас прочности шпилек учитывает неравномерность усилий при затяжке шпилек фланцевых соединений в промысловых условиях, неравномерность нагрузки по шпилькам от веса боковых отводов, теплового воздействия протекающей в арматуре среды и ветрового обдува арматуры.

2) Расчет фланца арматуры

Расчет сводится к проверке прочности фланца на изгиб. Напряжение изгиба во фланцах определяется по наиболее опасному сечению, которым является сечение АС (рисунок 10.17). Для упрощения расчета фланец рассматривают как консольную балку с заделкой в сечении АС и приложенной сосредоточенной силой, в качестве которой принимается Ррас.

В соответствии с обозначениями на рисунке 10.17 уравнение для расчета изгибающего момента балки запишется следующим образом:

МАС = Ррас × l;(10.18)

l = (Dб - Dрас) / 2, (10.19)

где l– плечо изгиба;

Dб –диаметр делительной окружности центров отверстий под шпильки;

Dрас – расчетный диаметр наиболее нагруженной точки сечения АС.

Dрас = (Dпер + Dср.к) / 2, (10.20)

где Dпер– диаметр перехода фланца;

Dср.к – средний диаметр канавки.

Момент сопротивления изгибу WАСв опасном сечении

WАС = 1/6 × p × Dрас × (Нфл – е) , (10.21)

где Нфл –толщина фланца;

е – глубина канавки.

Расчетное напряжение в опасном сечении s_АС :

s_АС = М_АС / W_АС £ s_т.фл / n_фл, (10.22)

где s_т.фл – предел текучести материала фланца;

nфл- запас прочности фланца, принимаемый не менее 2,5.

3) Проверка прочности цилиндрических частей арматуры

Проверка прочности цилиндрической части арматуры сводится к определению толщины стенки цилиндра s:

s = 0,5 ×Dв × ; (10.23)

[s] = sт / n, (10.24)

где Dв– внутренний диаметр цилиндрической части (проходное отверстие);

[s]– допустимое напряжение на растяжение материала арматуры;

n – запас прочности, принимаемый в пределах 2,5 …3,0.