RD 26.260.011-99

INSTRUKSI METODOLOGIS

PERHITUNGAN PENENTUAN STANDAR KEKETEKATAN BAGI KAPAL DAN ALAT

Direktur Jenderal JSC "VNIIPTkhimnefteapparatura" ____________________________	V.A. Panov
Kepala Departemen Standarisasi _____________________________________	V.N. Zarutsky
Kepala Bagian No. 29 _____________________________	S.Ya. Luchin
Kepala Laboratorium No. 56 ________________________	L.V. Ovcharenko
manajer Pengembangan, Peneliti senior ___________________________	V.P. Novikov
Insinyur-teknolog II kucing. ______________________________	N.K. Lamina
Insinyur standardisasi I cat. ______________________	DI BELAKANG. Lukin
SEPAKAT
Wakil Direktur Jenderal untuk kegiatan riset dan produksi JSC "NIIKHIMMASH" ____________________________	V.V. udang karang

Kata pengantar

1 area penggunaan. 2 3. Ketentuan umum. 3 4. Penentuan norma kekencangan kapal, peralatan yang dipasang di dalam ruangan. 4 5. Penentuan norma kekencangan untuk kapal, peralatan yang dipasang di tempat terbuka. 5 6. Penentuan norma kekencangan sambungan kapal yang dilas dan dapat dilepas, peralatan. 5 Lampiran A. Nilai konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja, tergantung pada kelas bahaya zat ini sesuai dengan GOST 12.1.007. 6 Lampiran B. Nilai nilai tukar udara untuk tempat industri. 6 Lampiran B. Kelas Kebocoran Segel dan Kebocoran Spesifik Terkait. 7 Lampiran D. Distribusi toleransi kebocoran. 8 Lampiran E. Contoh perhitungan norma kekencangan kapal, peralatan. 8

DOKUMEN PEDOMAN

2. REFERENSI PERATURAN

Dokumen panduan ini mengacu pada standar, peraturan, dan sumber lain berikut:

GOST 12.1.005-88 SSBT. Persyaratan sanitasi dan higienis umum untuk udara di area kerja

GOST 12.1.007-76 SSBT. Zat berbahaya. Klasifikasi dan persyaratan keselamatan umum

GOST 26790-85 Teknik deteksi kebocoran. Istilah dan Definisi

OST 26-291-94 Kapal dan peralatan las baja. Spesifikasi umum

PB 10-115-96 Aturan untuk desain dan pengoperasian bejana tekan yang aman

Peralatan dan pipa PLTN PNAE G-7-010-89. Sambungan las dan overlay. Aturan Kontrol

VSN 21-77 Petunjuk desain pemanas dan ventilasi kilang minyak dan perusahaan petrokimia

Sarana perlindungan dalam teknik mesin. Perhitungan dan desain. Direktori. - 1989

Segel dan teknologi penyegelan. Direktori. - 1986

3. KETENTUAN UMUM

3.1. Zat yang bersirkulasi dan dilepaskan ke udara di wilayah kerja perusahaan industri pengolahan kimia, petrokimia, minyak dan gas jika terjadi pelanggaran keketatan kapal, peralatan, dan pipa dibagi menjadi 4 kelas bahaya sesuai dengan GOST 12.1.007.

Salah satu indikator utama yang menentukan kelas bahaya suatu zat sesuai dengan GOST 12.1.007 adalah konsentrasi maksimum yang diizinkan di udara area kerja, yang ditentukan sesuai dengan GOST 12.1.005.

3.2. Selama pengoperasian normal peralatan dan ventilasi, kandungan zat berbahaya di udara di area kerja harus kurang dari atau sama dengan konsentrasi maksimum yang diizinkan dari zat ini sesuai dengan GOST 12.1.005.

Saat memasang peralatan proses di area terbuka, yang khas untuk sebagian besar perusahaan pemrosesan minyak dan gas, ventilasi area kerja bergantung pada kondisi atmosfer di wilayah perusahaan dan sifat fisik dari zat berbahaya yang dilepaskan.

3.3. Laju kekencangan bejana, peralatan sesuai dengan GOST 26790 didefinisikan sebagai laju aliran total terbesar suatu zat melalui kebocoran, memastikan kondisi bejana, peralatan yang dapat dioperasikan, dan ditetapkan oleh dokumentasi normatif dan teknis untuk bejana, peralatan ini.

Tingkat sesak diukur dalam unit aliran gas:

B = (DV/t) P = (DP/t) V, (1)

di mana B adalah laju aliran gas melalui saluran mikro, m 3 Pa/s;

DV/t - aliran gas volumetrik, m 3 / s;

P - tekanan di bejana, Pa;

DP/t - perubahan tekanan di bejana, Pa/s;

V - volume bejana, m 3

Dalam teknik nuklir (PNAE G-7-010) dan dalam teknik kimia dan perminyakan (OST 26-11-14), kelas kekencangan kapal, peralatan, dan koneksinya ditetapkan, yang berbeda dalam nilai maksimum dari total karakteristik terdeteksi melalui cacat (lihat Tabel 1 OST 26-11-14).

3.4. Selama pengujian pneumatik bejana, peralatan, dan saluran pipa, metode penurunan tekanan menentukan koefisien kebocoran:

М = (1/t) ], (2)

di mana M adalah koefisien kebocoran, h -1

(dapat juga diukur sebagai penurunan tekanan per jam sebagai persentase dari tekanan uji:

M % = (100/t) ];

t - waktu pemaparan kapal, peralatan, pipa di bawah tekanan, h;

Рн dan Рк - tekanan absolut (jumlah tekanan pengukur dan barometrik), masing-masing, di awal dan di akhir pengujian, MPa;

Тн dan Тк - suhu absolut gas yang digunakan untuk pengujian, masing-masing, di awal dan di akhir pengujian, K.

Pada suhu konstan gas yang digunakan untuk pengujian, mengingat Pn = Pp, rumus (2) berbentuk:

M = DP/(t PP), (3)

di mana PP adalah tekanan kerja dalam peralatan, MPa.

3.5. Seperti dapat dilihat dari rumus (1) dan (3), tingkat kekencangan dan koefisien kebocoran terkait dengan hubungan:

B \u003d (DP / t) V \u003d M Pp V (10 6 /3600) \u003d M Pp V [(1 10 4) / 36] (4)

3.6. Jumlah zat berbahaya dalam kilogram per jam yang dipancarkan dari kapal yang beroperasi normal, peralatan, menurut hasil pengujian, dapat ditentukan dengan rumus:

dimana Kg - faktor keamanan (untuk kapal yang baru diproduksi, peralatan Kg = 1.0; untuk kapal, peralatan yang digunakan dalam operasi Kg = 1.5 - 2.0, tergantung pada jumlah sambungan flensa);

Mi dan Mp adalah berat molekul gas uji dan zat kerja;

Ti dan Tr adalah suhu mutlak gas uji dan zat kerja, K.

3.7. Emisi zat berbahaya ke udara area kerja tidak boleh melebihi konsentrasi maksimum yang diizinkan dari zat ini di udara area kerja, oleh karena itu kondisi yang diperoleh dari rumus (4) dan (5) harus diperhatikan.

Mengingat uji pneumatik dilakukan dengan udara (Mi = 29) pada suhu 20 °C (Ti = 293 K), rumus (6) disederhanakan:

4. PENENTUAN NORMA KEKEPATAN KAPAL, PERANGKAT YANG DIPASANG DI RUANGAN

4.1. Pertukaran udara di tempat industri dalam meter kubik per jam, yang memastikan pengurangan kandungan zat berbahaya di udara area kerja hingga konsentrasi maksimum yang diizinkan selama pengoperasian normal peralatan, ditentukan dengan rumus:

L = (W 10 6)/(MPCrz - MPCpr), (8)

di mana MPKrz adalah konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja, mg / m 3 (ditentukan menurut GOST 12.1.005 atau dianggap minimum untuk kelas bahaya zat menurut GOST 12.1.007) ;

MPCpr - konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara pasokan, mg / m 3 (tidak boleh melebihi 0,3 MPCrz).

4.2. Saat memasukkan nilai dari rumus (8) ke dalam rumus (7), kami memperoleh rumus untuk menghitung norma kekencangan kapal, peralatan yang dipasang di ruangan:

4.3. Untuk penentuan desain norma kekencangan kapal, peralatan yang dipasang di ruangan, disarankan untuk menentukan pertukaran udara di ruangan ini, dengan mempertimbangkan nilai tukar udara standar untuk ruangan ini sesuai dengan rumus:

L = KvVrz, (10)

di mana Kv adalah nilai tukar udara standar di dalam ruangan, h -1 (lihat Lampiran B);

Vpz adalah volume area kerja, m 3 (sesuai dengan GOST 12.1.005, tingginya 2 m, luas menurut CH 245 minimal 4,5 m 2, oleh karena itu volumenya minimal 9 m 3, dalam tidak adanya data yang lebih akurat).

4.4. Dengan mempertimbangkan rumus (10), rumus (9) berbentuk sebagai berikut:

5. PENETAPAN STANDAR KEKEPATAN KAPAL, PERANGKAT YANG DIPASANG DI TEMPAT TERBUKA

5.1. Untuk perhitungan desain norma kekencangan kapal, peralatan dipasang di area terbuka (dengan mempertimbangkan lokasi sebagian besar perusahaan industri pengolahan kimia, petrokimia, minyak dan gas di zona iklim di mana jumlah total hari tenang melebihi a sepertiga tahun, dan durasi cuaca tenang terus-menerus melebihi sepertiga bulan) , dapat diasumsikan bahwa selama pengoperasian normal peralatan selama 10 hari atau 240 jam, konsentrasi zat berbahaya di udara tempat kerja area tidak boleh melebihi nilai MPC menurut GOST 12.1.005:

MPKrz? [(W tp)/Vrz] 10 6 ; W? MPKrz (Vrz 10 6) tr (12)

dimana tp adalah waktu pengoperasian terus menerus kapal, peralatan dalam cuaca tenang, h (dengan tidak adanya karakteristik iklim perusahaan, diasumsikan bahwa tр = 240 jam, dan Kg = 1.0).

5.2. Saat memasukkan nilai dari rumus (12) ke dalam rumus (7), kami memperoleh rumus untuk menghitung tingkat kekencangan kapal, peralatan yang dipasang di area terbuka:

di Vpz = 9 m 3

untuk nilai Vrz lainnya (13)

6. PENENTUAN STANDAR KEKETETAPAN SAMBUNGAN LAS DAN LEPAS KAPAL, ALAT

6.1. Tingkat kekencangan sambungan kapal yang dilas dan dapat dilepas, peralatan untuk memilih sensitivitas optimal dari metode kontrol kekencangan tertentu ditentukan menurut Lampiran B dokumen panduan ini dan Tabel 1 OST 26-11-14.

Dengan tidak adanya data tentang kelas kekencangan sambungan yang dapat dilepas, disarankan untuk menggunakan data dalam Lampiran D pedoman ini.

LAMPIRAN A

(referensi)

Tabel A.1 - Nilai konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja, tergantung pada kelas bahaya zat ini sesuai dengan GOST 12.1.007

Dalam miligram per meter kubik

Lampiran B

(referensi)

Tabel B.1 - Nilai nilai tukar udara untuk tempat industri

Nama produk awal yang digunakan dalam produksi atau tempat	Nilai tukar udara, h -1							Faktor pembesaran untuk produk panas
	dengan tidak adanya senyawa belerang			dengan adanya senyawa belerang
	kompresor	pemompaan	produksi	kompresor	pemompaan	produksi
Produksi asetaldehida dengan katalis merkuri
Butana, hidrogen, metana, propana, butilena, pentana, paradehida, propilena, etana, etilbenzena, etilen, gas retak, minyak mentah dan zat lain dengan MPC lebih dari 50 mg/m3
Pelarut selektif, eter, bensin teretilasi, divinil asetat, diklorostirena, vinil klorida, metilen klorida dan zat lain dengan MPCrz 5 - 50 mg / m 3 inklusif
Brom dan zat lain dengan MPC 0,5 - 5,0 mg / m 3
Klorin, asetilena dan zat lain dengan batas konsentrasi maksimum 0,5 mg/m 3 dan kurang
Nitrat, fosfat dan asam lainnya dengan batas konsentrasi maksimum 10 mg/m 3 dan kurang
gas minyak bumi alami
Nafta, bahan bakar motor, bahan bakar minyak, residu retak, bitumen (komersial)
cairan etilen								masuknya pekerjaan tersedak
Minyak pelumas, parafin (tanpa pelarut)
Solusi alkali
Catatan 1. Tabel ini harus digunakan jika tidak ada data tentang jumlah zat berbahaya yang dilepaskan dari peralatan, perlengkapan, komunikasi, dll. 2. Konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja (MPC) harus diambil sesuai dengan daftar yang disetujui oleh Kementerian Kesehatan dan diberikan dalam standar sanitasi dan GOST 12.1.005. 3. Nilai tukar udara yang ditunjukkan memperhitungkan kemungkinan kandungan zat berbahaya di udara pasokan tidak melebihi 0,3 MAC. 4. Produk minyak dan gas dengan kandungan sulfur 1% atau lebih massa dianggap belerang. 5. Pada suhu minyak, produk minyak dan gas di atas 60 °C, nilai tukar udara yang ditunjukkan pada tabel harus dinaikkan dengan koefisien yang diberikan pada kolom terakhir. 6. Data dalam tabel ini sepenuhnya konsisten dengan data dalam tabel dari Instruksi untuk desain pemanas dan ventilasi kilang minyak dan perusahaan petrokimia VSN 21-77.

Lampiran B

(referensi)

Tabel B.1 — Kelas kebocoran untuk segel dan kebocoran spesifiknya yang sesuai *

	Kebocoran spesifik			Kriteria evaluasi kualitatif (visual).	Jenis segel yang umum
	Q, mm3 / (m·s)		Qs, mm 3 /(m s)
				Ketat mutlak	Bellow logam, membran polimer
				Bau rendah, keringat yang tidak terlihat secara visual	Selaput karet, lengan elastomer PBB
				Kebocoran tanpa menetes	UN Tugas Berat, PINGGUL Elastomer, dan HC
				Kebocoran dengan menetes	UPS tugas berat, manset UV, ujung, diisi
				kebocoran tetes	Ujung UV, UPS dan diisi UV, kompensasi lubang slot
	"50 - 5 10 2			Tetes yang sering
				Kebocoran terus menerus	UPS, UV tanpa kontak
Catatan - Untuk media gas, bukan Q, kriterianya adalah kebocoran spesifik Qm, mg / (m.s), dan bukannya Qs - Qms mg / (m 2 s).

* Tabel dari buku: Sarana perlindungan dalam teknik mesin. Perhitungan dan desain: Handbook / S.V. Belov, A.F. Kozyanov, O.F. Partolin dan lainnya - M .: Mashinostroenie, 1989. - 229 hal.; Segel dan teknologi penyegelan: Handbook / L.A. Kondakov, A.I. Golubev, V.B. Ovander dan lainnya - M .: Mashinostroenie, 1986. - 464 hal.

Lampiran D

(referensi)

Tabel D.1 - Distribusi toleransi kebocoran

Lampiran D

(referensi)

Contoh perhitungan norma kekencangan kapal, peralatan

1. Data awal

Kapal dirancang untuk menyimpan fosgen (Mr - 98,92) pada tekanan 1,6 MPa dan suhu 100 ° C (373 K), memiliki volume 10 m 3, (MPKrz - 0,5 mg / m 3), Kg \ u003d 1.

1.1. Saat dipasang di ruang produksi PVC

Nilai tukar udara (lihat Lampiran B) Kv \u003d 10 1.2 \u003d 12, h -1.

Norma kekencangan bejana menurut rumus (11):

Vss \u003d 0,1V \u003d 2,74 10 -4, m3 Pa / s,

1.2. Saat dipasang di area terbuka, norma kekencangan bejana ditentukan dengan rumus (13):

Ini sesuai dengan kelas sesak kelima menurut OST 26-11-14.

Norma kekencangan sambungan las kapal:

Vss \u003d 0,1V \u003d 1,36 10 -5, m3 Pa / s,

yang juga sesuai dengan kelas sesak kelima menurut OST 26-11-14.

2. Data awal

Kapal dirancang untuk campuran hidrokarbon alami dengan kandungan hidrogen sulfida hingga 25% (Mp = 16,4) pada tekanan Pp = 2,5 MPa dan suhu 100 °C (373 K) dan memiliki volume 10 m 3; MPKrz - 3 mg / m 3, Kg \u003d 1.

Saat dipasang di area terbuka, norma kekencangan bejana sesuai dengan rumus (13).

UDC 517.958:532.5, 621:007

MODUL PERANGKAT LUNAK UNTUK PERHITUNGAN KEKEPANGAN

SEGEL AXISIMETRIS MEKANIS PADA DASAR

MODEL ELEMEN HINGGA

Model matematis aliran media cair dalam segel aksisimetri mekanis disajikan, dengan mempertimbangkan gelombang dan kekasaran permukaan kerja. Modul perangkat lunak diusulkan untuk menghitung kebocoran media kerja berdasarkan pemodelan elemen hingga. Hasil percobaan model disajikan, menunjukkan kecukupan penggunaan skema ini untuk menghitung kekencangan sambungan.

Kata kunci: segel aksisimetri mekanis; perhitungan sesak; modul perangkat lunak; model elemen hingga.

Salah satu masalah terpenting dalam desain elemen teknologi baru dalam teknik mesin, pembuatan perkakas mesin, teknik tenaga, dalam industri penerbangan dan kedirgantaraan adalah masalah isolasi media kerja dan memastikan tingkat kekencangan tertentu dari berbagai perangkat, kapal , alat kelengkapan pipa, dll. Untuk mengatasi masalah ini, berbagai macam perangkat penyegelan, sebagai aturan, sederhana secara struktural, tetapi sering memainkan peran yang menentukan dalam memastikan keandalan produk secara keseluruhan. Salah satu jenis karakteristik perangkat penyegelan, menggabungkan banyak sifat paling umum dan karakteristik kinerja, adalah segel logam-ke-logam (Gbr. 1). Segel semacam itu banyak digunakan di banyak industri.

Beras. 1. Jenis segel logam-ke-logam dengan bentuk kontak: A - datar; b - berbentuk kerucut; c - linier;

g - berbentuk kerucut; R, l, d – jari-jari kelengkungan, lebar kerah dan diameter kerja segel

Menurut kekhususan mekanisme penyegelan, sambungan ini disebut sambungan kontak, dan kinerjanya ditentukan oleh sifat kompleks dari pengaruh parameter geometris dan fisik-mekanis permukaan kerja pada dinamika interaksi kontaknya. Struktur sendi yang kompleks, di sisi lain, menciptakan masalah tertentu untuk deskripsi matematis dari pergerakan media kerja pada sendi.

Hal di atas mengarah pada fakta bahwa sejauh ini belum dikembangkan model teoretis terpadu dan algoritme untuk menghitung kebocoran media kerja pada sambungan tersegel, dengan mempertimbangkan topografi sebenarnya dari permukaan kerja sambungan butt dan kondisi operasinya.

Tidak adanya model perhitungan mengarah pada kebutuhan akan pemilihan bahan eksperimental yang panjang dan melelahkan, metode teknologi pembuatan dan perakitan untuk setiap sambungan tersegel baru, yang secara signifikan memperpanjang dan meningkatkan biaya tahap persiapan produksi dan menghambat pengembangan CAD .

Artikel ini mengusulkan model aliran media kerja dalam segel logam-ke-logam aksisimetri menggunakan parameter topografi sebenarnya dari permukaan yang disegel. Perhitungan didasarkan pada metode elemen hingga yang diimplementasikan untuk persamaan Reynolds dalam koordinat kutub.

Perumusan masalah. Model aliran media kerja dalam segel, dengan mempertimbangkan pengaruh kekasaran, dapat dijelaskan dengan persamaan medan tekanan media cair dalam lapisan tipis, yang diperoleh Patir dan Zheng dalam kondisi Reynolds perkiraan:

https://pandia.ru/text/79/265/images/image006_1.gif" width="211 height=23" height="23">,

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image008.gif" width="52" height="23">, adalah ketinggian gelombang permukaan kerja bawah dan atas relatif segel ke bidang tengah, masing-masing; adalah celah antara bidang gelombang rata-rata (nilai konstan); – celah di segel, dengan mempertimbangkan topografi gelombang; https://pandia.ru/text/79/265/images/image013.gif adalah tekanan dalam saluran yang dibentuk oleh celah. Untuk menghitung fungsi EN-US">

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image016_0.gif" alt="Tanda tangan:" align="left" width="241 height=255" height="255">!}

Di sini, adalah wilayah annular; adalah fungsi percobaan yang memenuhi kondisi batas berikut:

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image025.gif" width="16" height="24 src="> masing-masing adalah jari-jari batas segel luar dan dalam (Gbr. 2 ).

Wilayah direpresentasikan sebagai model elemen hingga ..gif" width="229 height=25" height="25">,font-size:14.0pt"> – elemen hingga yang terpisah; – parameter umum tergantung pada elemen..gif" width="21" height="25 src=">dan font-size: 14.0pt"> ,

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image039.gif" width="21" height="24"> merupakan kontribusi dasar untuk fungsionalitas

.

Setelah mengganti ekspresi untuk fungsi tes, ekspresi untuk kontribusi elementer ditransformasikan ke dalam bentuk

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image043.gif" width="69" height="28">, adalah koefisien yang dinyatakan dalam koordinat simpul elemen.

Pada titik minimum, turunan fungsi terhadap setiap nilai nodal menghilang:

Di mana w, S, T adalah jumlah simpul kisi yang termasuk dalam elemen e. Kehadiran integral dalam ekspresi dapat dihitung secara numerik.

Ketergantungan yang diperoleh dijumlahkan dan disamakan dengan nol. Bersama-sama mereka membentuk sistem persamaan linier:

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image049.gif" width="25" height="23">.gif" width="23" height="23 src=">) dan internal () batas dihitung berdasarkan rasio berikut:

https://pandia.ru/text/79/265/images/image055.gif" width="200" height="52">.gif" width="25" height="21 src="> – spasi kisi dengan koordinat sudut; adalah jumlah partisi di sepanjang koordinat sudut; adalah jumlah partisi sepanjang koordinat radial; https://pandia.ru/text/79/265/images/image061.gif" width="39" height="25 src="> – nilai tekanan pada titik nodal pada lingkaran dalam terakhir; EN-US" >MSIU RondWave 2D (sertifikat pendaftaran produk perangkat lunak No.). Dibangun dengan cara ini, ini memungkinkan Anda untuk menganalisis kekencangan sambungan segera setelah pengukuran kekasaran permukaan kerjanya.

Modul dipanggil dari item "Pemodelan" di menu utama program kontrol HSC (Gbr. 4). Saat memulai proses pemodelan, jendela parameter model yang diteliti pada awalnya dibuka (Gbr. 5) puncak kekasaran satu permukaan kerja dan puncak maksimum kekasaran permukaan kerja kedua; adalah fungsi yang diberikan secara diskrit yang mencirikan efek kekasaran.

font-size:10.0pt">Gambar 4. Modul bawaan untuk simulasi numerik

Fungsi pengaruh kekasaran (koefisien aliran) dihitung oleh paket perangkat lunak yang dikembangkan sebelumnya dan diekspor ke modul perangkat lunak ini. Setiap fungsi adalah file teks yang terletak di folder fungsi. Baris pertama dari file-file ini berisi jumlah titik dimana fungsi didefinisikan. Baris berikut berisi pasangan nilai - celah dan nilainya yang sesuai , dipisahkan oleh spasi. Dalam interval antara nilai celah yang diberikan, fungsi diinterpolasi secara linier. Pada batas, itu diinterpolasi oleh fungsi konstan dan, karenanya, untuk batas atas dan bawah dalam hal celah https://pandia.ru/text/79/265/images/image074.gif" alt="(! LANG:Tanda tangan:" align="left" width="390 height=385" height="385">Информация о топографии волнистости поверхности соединения, а также о его геометрических размерах задается через основную программу комплекса MSIU RondWave 2 D .!}

Setelah memasukkan parameter koneksi yang diteliti, pemodelan elemen hingga dilakukan, sebagai hasilnya laporan tentang kekencangan koneksi dihasilkan (Gbr. 6). Laporan tersebut mencakup peta distribusi tekanan di dalam celah antara permukaan kerja sambungan, skema dan parameter sambungan, total kebocoran media kerja dan grafik distribusi kebocoran lokal di sepanjang koordinat sudut.

Beras. 6 . Laporan keketatan koneksi

Memeriksa keakuratan perhitungan kebocoran melalui koneksi ujung axisymmetric menggunakan modul perangkat lunak. Untuk menguji kecukupan model yang dikembangkan, serangkaian percobaan model dilakukan untuk mempelajari kebocoran pada segel aksisimetri mekanis yang benar-benar mulus. Untuk senyawa semacam itu, ada metode analitik untuk menemukan kebocoran volumetrik. Perbandingan hasil yang diperoleh dengan perhitungan analitik dengan hasil simulasi numerik memungkinkan kita untuk menentukan kecukupan paket perangkat lunak.

Untuk menghitung kebocoran melalui segel aksisimetri, model analitik berikut diusulkan:

, (2)

di mana https://pandia.ru/text/79/265/images/image078.gif" width="16" height="15"> adalah kecepatan sudut rotasi sambungan. Mengingat sambungan tersebut diam, persamaan (2) mengambil bentuk

.

Semua studi pemodelan dilakukan untuk solar grade A dengan karakteristik yang disajikan pada Tabel. 1. Celah sambungan bervariasi dalam kisaran 1 hingga 2 mikron. Perhitungan dilakukan tanpa memperhitungkan pengaruh kekasaran (fungsi tunggal 624 "style="width:467.8pt;margin-left:5.4pt;border-collapse:collapse;border:none">

Parameter

Penamaan

pengukuran

Diterima

nilai-nilai

Tekanan di luar segel

1 105

Tekanan di dalam segel

Radius batas segel luar

Radius batas segel dalam

2,5 10-2

Kesenjangan antara permukaan segel

1 10-6; 1,2 10-6;

1,4 10-6; 1,6 10-6;

1,8 10-6; 2 10-6

Koefisien viskositas dinamis dari media kerja

kg/(m·Dengan)

Perbandingan hasil simulasi numerik (https://pandia.ru/text/79/265/images/image052.gif" width="23" height="23 src=">) dengan kebocoran analitik menunjukkan bahwa perbedaan di antara keduanya adalah tidak lebih dari 0,5% Hasil studi dalam bentuk ketergantungan kebocoran pada celah rata-rata ditunjukkan pada Gambar. 7. Dengan demikian, terlihat bahwa paket perangkat lunak ini memenuhi model analitik untuk kasus koneksi yang paling sederhana.

Pemodelan numerik dari efek gelombang pada kekencangan sendi. Untuk mempelajari pengaruh gelombang pada kekencangan sendi, dilakukan studi numerik. Senyawa model dengan karakteristik yang ditunjukkan pada Tabel 1 dipilih sebagai objek penelitian. 2. Permukaan kerja bagian atas diasumsikan rata sempurna. Karena tujuan percobaan adalah untuk menentukan tingkat pengaruh gelombang permukaan terhadap kebocoran, koefisien pengaruh kekasaran diasumsikan konstan dan sama dengan satu.

Izin bersama dijamin HΔ diberikan sebagai jarak antara puncak maksimum permukaan kerja bawah dan bidang permukaan kerja atas. Celah ekivalen pada sambungan halus dihitung sebagai jarak dari bidang permukaan atas ke bidang tengah permukaan bawah. Perhitungan dilakukan untuk nilai-nilai HΔ: 1; 2; 3; 5; 8; 10; 15 dan 20 µm. Mereka berhubungan dengan celah yang setara pada sambungan halus: 9,68; 10.68; 11.68; 13.68; 16.68; 18.68; 23,68 dan 28,68 µm.

Meja 2

Karakteristik pemadatan model eksperimental

Parameter	Penamaan	pengukuran	Arti
Tekanan di luar segel			1 10 5
Tekanan di dalam segel			5 10 5W A, metode perhitungan tanpa memperhitungkan ketidakjelasan menyebabkan kesalahan 20%. Untuk nilai yang lebih kecil HΔ kesalahan ini dapat meningkat tajam. Pada gilirannya, dengan peningkatan nilai yang besar HΔ secara bertahap menurun. Hasil penelitian ditunjukkan pada Gambar..gif" width="31" height="25 src="> - dalam hubungannya dengan dinding halus. font-size:12.0pt"> Model aliran media kerja yang dipertimbangkan dalam segel logam-logam aksisimetri menggunakan parameter topografi nyata dari permukaan penyegelan dapat menemukan aplikasi praktis dalam desain segel ini, penunjukan teknologi metode pembuatannya menggunakan CAD modern Berdasarkan model ini, paket perangkat lunak yang memungkinkan penilaian kekencangan seal mekanis secara cepat dan efisien. Bibliografi 1. Patir, N. Model Aliran Rata-Rata untuk Menentukan Efek Kekasaran Tiga Dimensi pada Pelumasan Hidrodinamik Parsial / N. Patir, H. S. Cheng // ASME Journal of Lubrication Technology. - 1978. - Vol. 100.-No.1.-Hal.12-17. 2. Sheipak, A. A. Penerapan metode elemen hingga (FEM) untuk perhitungan faktor aliran dalam segel / A. A. Sheipak, V. V. Porohsyn, D. G. Bogomolov // Abstrak makalah dari kongres tribologi dunia ke-2 (Vienna, Austria, 3 - 7 September 2001) . - P.173-174. 3. Norrie, D. Pengantar Metode Elemen Hingga / D. Norrie, J. de Vries. - M.: Mir, 1981. - 304 C. 4. Kondakov dan teknik penyegelan: buku referensi /,. - M.: Mashinostroenie, 1986. - 464 hal. 5. Poroshin, - paket perangkat lunak untuk analisis tiga dimensi dari permukaan bergelombang bagian dalam produksi perakitan mekanis /, // Perakitan dalam teknik mesin, pembuatan instrumen. - M.: Mashinostroenie, 2006. - No.12.

RD 26.260.011-99

DOKUMEN PEDOMAN

INSTRUKSI METODOLOGIS

PENENTUAN STANDAR KEKEKANGAN TERHITUNG
KAPAL DAN ALAT

LEMBAR PERSETUJUAN

RD 26.260.011-99

INSTRUKSI METODOLOGIS

PERHITUNGAN PENENTUAN STANDAR KEKETEKATAN BAGI KAPAL DAN ALAT

Direktur Jenderal JSC "VNIIPTkhimnefteapparatura" ____________________________	V.A. Panov
Kepala Departemen Standarisasi _____________________________________	V.N. Zarutsky
Kepala Bagian No. 29 _____________________________	S.Ya. Luchin
Kepala Laboratorium No. 56 ________________________	L.V. Ovcharenko
manajer Pengembangan, Peneliti senior ___________________________	V.P. Novikov
Insinyur Proses II kucing. ______________________________	N.K. Lamina
Insinyur Standardisasi SAYA kucing. ______________________	DI BELAKANG. Lukin
SEPAKAT
Wakil Direktur Jenderal untuk kegiatan riset dan produksi JSC "NIIKHIMMASH" ____________________________	V.V. udang karang

Kata pengantar

1. DIKEMBANGKAN oleh JSC "Volgograd Research and Design Institute of Technology of Chemical and Petroleum Apparatus" (JSC "VNIIPTKhimnefteapparatura").

2. DISETUJUI DAN DIPERKENALKAN oleh Panitia Teknis No. 260 “Peralatan Pengolahan Kimia dan Minyak dan Gas” dengan Lembar Persetujuan tertanggal 24 Juni 1999.

3. DALAM PENGGANTIAN "Metode penghitungan norma kekencangan kapal dan peralatan".

4. REPUBLIK 2000 Juli dengan PERUBAHAN No.1, disetujui oleh Lembar Persetujuan tertanggal 27 Juni 2000.

DOKUMEN PEDOMAN

INSTRUKSI METODOLOGIS PERHITUNGAN PENENTUAN STANDAR KEKETEKATAN BAGI KAPAL DAN ALAT

Tanggal pengenalan 1999-07-01

1 AREA PENGGUNAAN

Dokumen panduan ini dimaksudkan untuk menetapkan standar desain dan pengujian kebocoran kapal dan peralatan yang diproduksi sesuai dengan OST 26-291 dan dapat digunakan untuk peralatan lain yang dikendalikan oleh Gosgortekhnadzor Rusia, tunduk pada persyaratan PB 03-108 , PB 09-170, PB 10-115, SNiP 3.05.05.

2. REFERENSI PERATURAN

Dokumen panduan ini mengacu pada standar, peraturan, dan sumber lain berikut:

Salah satu indikator utama yang menentukan kelas bahaya suatu zat sesuai dengan GOST 12.1.007 adalah konsentrasi maksimum yang diizinkan di udara area kerja, yang ditentukan sesuai dengan GOST 12.1.005.

3.2. Selama pengoperasian normal peralatan dan ventilasi, kandungan zat berbahaya di udara di area kerja harus kurang dari atau sama dengan konsentrasi maksimum yang diizinkan dari zat ini sesuai dengan GOST 12.1.005.

Saat memasang peralatan proses di area terbuka, yang khas untuk sebagian besar perusahaan pemrosesan minyak dan gas, ventilasi area kerja bergantung pada kondisi atmosfer di wilayah perusahaan dan sifat fisik dari zat berbahaya yang dilepaskan.

3.3. Laju kekencangan bejana, peralatan sesuai dengan GOST 26790 didefinisikan sebagai laju aliran total terbesar suatu zat melalui kebocoran, memastikan kondisi bejana, peralatan yang dapat dioperasikan, dan ditetapkan oleh dokumentasi normatif dan teknis untuk bejana, peralatan ini.

Tingkat sesak diukur dalam unit aliran gas:

3.4. Selama pengujian pneumatik bejana, peralatan, dan saluran pipa, metode penurunan tekanan menentukan koefisien kebocoran:

MPCpr - konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara pasokan, mg / m 3 (tidak boleh melebihi 0,3 MPCrz).

4.2. Saat memasukkan nilai dari rumus () ke dalam rumus (), kami memperoleh rumus untuk menghitung norma kekencangan kapal, peralatan yang dipasang di ruangan:

vp h - volume area kerja, m 3 (sesuai dengan GOST 12.1.005, tingginya 2 m, area menurut CH 245 tidak kurang dari 4,5 m 2, oleh karena itu volumenya setidaknya 9 m 3, jika tidak ada data yang lebih akurat).

4.4. Diberikan rumus (), rumus () mengambil bentuk berikut:

Dengan tidak adanya data tentang kelas kekencangan sambungan yang dapat dilepas, disarankan untuk menggunakan data aplikasi dari dokumen panduan ini.

Tabel A.1 - Nilai konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja, tergantung pada kelas bahaya zat ini sesuai dengan GOST 12.1.007

Dalam miligram per meter kubik

Kelas bahaya dari zat berbahaya menurut GOST 12.1.007	Konsentrasi maksimum zat berbahaya (MAC) yang diperbolehkan di udara area kerja
	kurang dari 0,1
	0,1 - 1,0
	1,1 - 10,0
	lebih dari 10
Catatan - Batas bawah kelas bahaya 1 untuk menghitung norma kekencangan kapal, peralatan diperbolehkan mengambil nilai 0,01 mg / m 3

Lampiran B

Tabel B.1 - Nilai nilai tukar udara untuk tempat industri

Nama inisialproduk yang digunakan dalam produksi atau tempat	Nilai tukar udara, h -1							Koefisien meningkat untuk produk panas
	dengan tidak adanya senyawa belerang			dengan adanya senyawa belerang			Gudang
	kompresor	pemompaan	produksi	kompresor	pemompaan	produksi
Amonia
Produksi asetaldehida darikatalis merkuri
Butana, hidrogen, metana, propana, butilena,pentana, paradehida,propilena, etana, etilbenzena, etilen,cracking gas, minyak mentah dan zat lain dengan MPC lebih dari 50 mg/m3
selektif pelarut, eter, bensin bertimbal, divinil asetat, diklorostirena, vinil klorida, metilen klorida dan zat lain dengan MPCrz 5 - 50 mg / m 3 inklusif
Brom dan zat lain dengan MPC 0,5 - 5,0 mg / m 3
Klorin, asetilena dan zat lain dengan batas konsentrasi maksimum 0,5 mg/m 3 dan kurang
Nitrat, fosfat dan asam lainnya dengan batas konsentrasi maksimum 10 mg/m 3 dan kurang
gas minyak bumi alami
Bensin
Nafta, bahan bakar motor, bahan bakar minyak, residu retak, bitumen (komersial)
cairan etilen								saat ini pekerja tersedak tempat
								kamu berat
Minyak pelumas, parafin (tanpa pelarut)
Solusi alkali
Catatan 1. Tabel ini harus digunakan jika tidak ada data tentang jumlah zat berbahaya yang dilepaskan dari peralatan, perlengkapan, komunikasi, dll. 2. Konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara area kerja (MPC) harus diambil sesuai dengan daftar yang disetujui oleh Kementerian Kesehatan dan diberikan dalam standar sanitasi dan GOST 12.1.005. 3. Nilai tukar udara yang ditunjukkan memperhitungkan kemungkinan kandungan zat berbahaya di udara pasokan tidak melebihi 0,3 MAC. 4. Produk minyak dan gas dengan kandungan sulfur 1% atau lebih massa dianggap belerang. 5. Pada suhu minyak, produk minyak dan gas di atas 60 °C, nilai tukar udara yang ditunjukkan pada tabel harus dinaikkan dengan koefisien yang diberikan pada kolom terakhir. 6. Data dalam tabel ini sepenuhnya sesuai dengan data dalam tabel dari Petunjuk Desain Pemanasan dan Ventilasi Perusahaan Kilang Minyak dan Petrokimia VSN 21-77.

Lampiran B

Tabel B.1 — Kelas kebocoran untuk segel dan kebocoran spesifiknya yang sesuai *

Kelas	Kebocoran spesifik			Kriteria evaluasi kualitatif (visual).	Jenis segel yang umum
	Q, mm3 / (m·s)	V, cm2 / m2	Qs, mm 3 / (m s)
0 - 0	Hingga 10 -5		Hingga 10 -5	Ketat mutlak	Bellow logam, membran polimer
	St 10 -5		St 10 -5
0 - 1	Hingga 10 -4		Hingga 10 -3
1 - 1	" 10 -4		" 10 -3	Bau rendah, keringat yang tidak terlihat secara visual	Selaput karet, lengan elastomer PBB
	"5 10 -4		"5 10 -3
1 - 2	"5 10 -4	Hingga 10 -3	"5 10 -3
	"5 10 -3		"5 10 -2
2 - 1	"5 10 -3	St 10 -3	"5 10 -2	Kebocoran tanpa menetes	UN Tugas Berat, PINGGUL Elastomer, dan HC
	"5 10 -2	hingga 10 -2	"5 10 -1
2 - 2	"5 10 -2	" 10 -2
	"5 10 -1 -	kebocoran tetes	Ujung UV, UPS dan diisi UV, kompensasi lubang slot
4 - 2	"50 - 5 10 2			Tetes yang sering
	"5 10 2			Kebocoran terus menerus	UPS, UV tanpa kontak
	" 10 3
	" 10 3
Catatan - Untuk media gas bukan Q kriterianya adalah kebocoran spesifik B-14. Vss \u003d 0,1V \u003d 1,36 10 -5, m 3 Pa / s, yang juga sesuai dengan kelas sesak kelima menurut OST 26-11-14. 2. Data awal Kapal dirancang untuk campuran hidrokarbon alami dengan kandungan hidrogen sulfida hingga 25% (Mp = 16,4) pada tekanan Pp = 2,5 MPa dan suhu 100 °C (373 K) dan memiliki volume 10 m 3; MPKrz - 3 mg / m 3, Kg \u003d 1. Saat dipasang di area terbuka, norma kekencangan kapal sesuai dengan rumus (): Ini sesuai dengan kelas sesak kelima menurut OST 26-11-14. Norma kekencangan sambungan las kapal: Vss \u003d 0,1V \u003d 2,0 10 -6, m 3 Pa / s, yang juga sesuai dengan kelas sesak kelima menurut OST 26-11-14.

Saat mendesain produk yang disegel, dua masalah muncul: menghitung gaya kompresi yang memastikan kekencangan sambungan, seperti bodi dan penutup (dengan paking di antaranya), dan menghitung kebocoran gas melalui sambungan.

Perhitungan kekuatan crimping

Kurangnya model matematika yang dibuktikan dari depresurisasi sambungan volumetrik tidak memungkinkan seseorang untuk secara akurat menentukan tekanan kompresi, dengan mempertimbangkan sifat media, bahan gasket, dan karakteristik mikrogeometri permukaannya. Oleh karena itu, rumus empiris untuk menentukan tekanan kompresi menjadi tersebar luas. Mereka hanya valid dalam rentang perubahan parameter di mana percobaan dilakukan.

Mengetahui penguatan kompresi yang diperlukan dimungkinkan untuk menentukan torsi pengencang sambungan, misalnya, dengan sekrup yang mengencangkan paking penyegel antara penutup dan rumahan.

Perhitungan kebocoran

Saat menghitung kebocoran (tingkat kebocoran) melalui segel, dua model digunakan. Salah satunya adalah kebocoran melalui kapiler bulat, yang lainnya adalah aliran laminar melalui celah datar (rumus Poiseuille). Perhitungan yang dilakukan menurut model ini berbeda dengan praktik, karena yang terakhir tidak memperhitungkan faktor-faktor seperti tekanan kontak, karakteristik mikrogeometri permukaan, serta sifat fisik dan mekanik bahan bagian yang akan disegel, dll. Sementara itu, tidak semua faktor mempengaruhi kebocoran pada tingkat yang sama, sehingga banyak penulis untuk setiap kasus mengolah hasil percobaan dan memperoleh rumus empiris yang perhitungannya memberikan konvergensi yang baik dengan data praktis.

Tinggi slot statistik rata-rata dan tekanan kontak R Ke, yang memberikan penyegelan paking yang lebih normal, terkait dengan rasio

Di mana R- parameter yang mencirikan kemampuan material untuk menyegel kekasaran permukaan mikro. Kebocoran melalui segel elastomer sama dengan.

Konduktivitas (kebocoran per unit penurunan tekanan dan perimeter permukaan penyegelan B)

Di Sini DENGAN 0 - konduktivitas dengan tidak adanya penyisipan paking ke dalam kekasaran mikro permukaan yang dipadatkan.

Rumus 1-3 berlaku untuk gas yang tidak menyebabkan pemusnahan, yang mengurangi kebocoran dengan menutup celah.

Kebocoran gas melalui celah antara sealing gasket dan flens untuk elastomer terbaik berkisar antara 8 10 -6 ... 4 10 -11 Pa cm 3 /s (8 10 _6 ... 4 10 -11 atm cm 3 /c) per 1 cm panjang paking dan tergantung pada bahan dan suhunya,

Aliran massa gas melalui kebocoran di sambungan sambungan tertutup (4)

Di mana R Dan - .tekanan gas dalam produk,

R 0 - tekanan sekitar;

R adalah konstanta gas,

H 0 - tinggi slot rata-rata tanpa adanya tekanan kontak pada sambungan;

KE 0 - Konstanta Kozeny, tergantung pada bentuk penampang slot (untuk slot bundar Bersama.=2);

t - koefisien tortuositas ();

- viskositas medium (gas) yang akan disegel;

T- suhu mutlak;

Dengan demikian, jari-jari luar dan dalam dari permukaan penyegelan;

(t=1.2) - ketinggian tertinggi dari penyimpangan profil permukaan penyegelan;

sm- langkah rata-rata penyimpangan profil (GOST 2789-73);

Ra- penyimpangan profil rata-rata aritmatika;

Koefisien proporsionalitas;

Koefisien yang mencirikan sifat fisik dan mekanik material permukaan penyegelan;

M Saya - rasio bahan Poisson,

e Saya - modulus elastisitas bahan;

R- radius rata-rata pembulatan puncak kekasaran mikro$

V 1 - parameter total kurva referensi dari permukaan yang bersentuhan;

Parameter kurva referensi,

- fungsi gama.

Persyaratan untuk rakitan mikro yang sangat ketat, misalnya, paket perangkat semikonduktor dan AKU P terkait erat untuk memastikan keandalan dan daya tahannya.

Sebagai akibat dari kebocoran, kelembapan, zat korosif, serta partikel asing dapat masuk ke dalam casing, yang akan menyebabkan kerusakan pada masing-masing elemen rakitan mikro atau korsleting.

Ketat rumah rakitan mikro sangat tinggi dan laju aliran massa dapat mencapai 10 -8 ...10 -9 cm 3 / detik. Kami menunjukkan sebagai perbandingan bahwa melalui lubang dengan diameter 10 μm, laju aliran gas adalah 5·10 -9 cm 3 / detik. Ketika diameter lubang dikurangi menjadi 0,1 μm, laju aliran gas berkurang empat kali lipat dan berjumlah 5·10 -13 cm 3 / detik. Hal ini menyebabkan kesulitan besar dalam memilih metode dan sarana untuk menguji keketatan rakitan mikro, terutama dalam produksi massal. Dari metode pengendalian yang ada, gas telah menyebar luas (menggunakan detektor kebocoran helium).

Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, kebocoran rumah rakitan mikro tidak hanya bergantung pada tekanan gas indikator yang digunakan untuk pengujian, waktu yang diperlukan untuk melanjutkan tekanan ini, interval waktu setelah tekanan dihilangkan, tetapi juga pada ukuran volume internal (bebas) rumahan yang diuji kekencangannya.

Untuk secara akurat memperkirakan kebocoran helium dari pengukuran

Di mana R- kebocoran diukur, atm cm 3 / s;

L- kebocoran standar setara, atm cm 3 / s;

- berat molekul, masing-masing, udara dan gas pelacak;

T 1 - waktu yang dihabiskan di bawah tekanan;

T 2 - waktu penahanan sebelum pengukuran setelah depresurisasi;

U- volume tubuh, cm3.