UDC 517.958:532.5، 621:007

ماژول نرم افزاری برای محاسبه سفتی

مهر و موم های مکانیکی متقارن محوری بر اساس

مدل المان محدود

یک مدل ریاضی از جریان یک محیط مایع در مهر و موم انتهایی متقارن با در نظر گرفتن هر دو موج و زبری سطوح کار ارائه شده است. یک ماژول نرم افزاری برای محاسبه نشت محیط کار بر اساس مدل سازی المان محدود پیشنهاد شده است. نتایج آزمایش‌های مدل ارائه شده است که کفایت استفاده از این طرح را برای محاسبه تنگی اتصالات نشان می‌دهد.

کلمات کلیدی: مهر و موم های مکانیکی متقارن محوری. محاسبه سفتی؛ ماژول نرم افزار؛ مدل المان محدود

یکی از مهم‌ترین مشکلات طراحی عناصر فناوری جدید در مهندسی مکانیک، ماشین‌ابزارسازی، مهندسی نیرو، در صنایع هوانوردی و هوافضا، مشکل ایزوله‌کردن محیط‌های کاری و اطمینان از درجه خاصی از تنگی دستگاه‌ها، کشتی‌ها، اتصالات مختلف است. اتصالات خط لوله و غیره. برای حل این مشکل، تعداد زیادی از انواع دستگاه های آب بندی، معمولاً از نظر ساختاری ساده، اما اغلب نقش تعیین کننده ای در اطمینان از قابلیت اطمینان محصول به عنوان یک کل دارند. یکی از انواع مشخصه دستگاه های آب بندی که بسیاری از متداول ترین خواص و ویژگی های عملکردی را با هم ترکیب می کند، آب بندی های فلز به فلز هستند (شکل 1). چنین مهر و موم به طور گسترده ای در بسیاری از صنایع استفاده می شود.

برنج. 1. انواع آب بندی فلز به فلز بر اساس شکل تماس:آ - تخت؛ ب - مخروطی؛ ج - خطی؛

g - مخروطی کروی؛ر، ل، د - شعاع انحنا، عرض یقه و قطر کار آب بند

با توجه به ماهیت خاص مکانیسم آب بندی، این اتصالات به عنوان اتصالات تماسی طبقه بندی می شوند و عملکرد آنها با ماهیت پیچیده تأثیر پارامترهای هندسی و فیزیکی-مکانیکی سطوح کار بر دینامیک تعامل تماس آنها تعیین می شود. از سوی دیگر، ساختار پیچیده مفصل، مشکلات خاصی را برای توصیف ریاضی حرکت محیط کار در مفاصل ایجاد می کند.

موارد فوق منجر به این واقعیت شده است که تا به امروز یک مدل نظری یکپارچه و الگوریتم‌هایی برای محاسبه نشتی محیط کار در اتصالات آب بندی شده با در نظر گرفتن توپوگرافی واقعی سطوح کاری اتصالات و شرایط عملکرد آنها ایجاد نشده است.

فقدان مدل‌های محاسباتی منجر به نیاز به انتخاب آزمایشی طولانی و پر زحمت از مواد، روش‌های فنی ساخت و مونتاژ برای هر اتصال مهر و موم شده جدید می‌شود که به طور قابل‌توجهی هزینه مرحله آماده‌سازی تولید را طولانی و افزایش می‌دهد و مانع توسعه می‌شود. از CAD.

این مقاله مدلی از جریان محیط کار در مهر و موم متقارن محوری فلز به فلز با استفاده از پارامترهای توپوگرافی واقعی سطوح آب بندی شده پیشنهاد می کند. محاسبه بر اساس روش اجزای محدود پیاده سازی شده برای معادله رینولدز در مختصات قطبی است.

فرمول بندی مسئله. مدل جریان محیط کار در تراکم، با در نظر گرفتن تأثیر زبری، می‌تواند با معادله میدان فشار محیط مایع در لایه‌های نازک، که توسط Patir و Zheng در شرایط رینولدز به دست آمده است، توصیف شود. تقریب:

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

که در آن https://pandia.ru/text/79/265/images/image008.gif" width="52" height="23">، ارتفاع موجی سطوح کار پایین و بالایی آب بند نسبت به سطوح میانی به ترتیب شکاف بین سطوح موجی (مقدار ثابت) با در نظر گرفتن توپوگرافی موجی است " width="49" height="21 src="> - فشار در کانال ایجاد شده توسط شکاف. برای محاسبه تابع EN-US">

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

اینجا یک منطقه حلقه است. - تابع تست که شرایط مرزی زیر را برآورده می کند:

که در آن https://pandia.ru/text/79/265/images/image025.gif" width="16" height="24 src="> به ترتیب شعاع های مرزهای بیرونی و داخلی تراکم هستند (شکل 2).

منطقه به عنوان یک مدل المان محدود نمایش داده می شود..gif" width="229 height=25" height="25">,font-size:14.0pt"> - یک عنصر محدود جداگانه. – پارامترهای تعمیم یافته ای که به عنصر..gif" width="21" height="25 src=">و font-size: 14.0pt"> بستگی دارد،

که در آن https://pandia.ru/text/79/265/images/image039.gif" width="21" height="24"> کمک اولیه به عملکرد است

.

پس از جایگزینی عبارت برای تابع تست، عبارت مشارکت ابتدایی به فرم تبدیل می شود

که در آن https://pandia.ru/text/79/265/images/image043.gif" width="69" height="28">، ضرایبی هستند که از طریق مختصات گره های عنصر بیان می شوند.

در حداقل نقطه، مشتقات تابع با توجه به هر مقدار گره ناپدید می شوند:

جایی که w, س, تی- تعداد گره های مش موجود در عنصر ه. انتگرال موجود در عبارت را می توان به صورت عددی محاسبه کرد.

وابستگی های حاصل جمع شده و برابر با صفر است. آنها با هم یک سیستم معادلات خطی را تشکیل می دهند:

جایی که https://pandia.ru/text/79/265/images/image049.gif" width="25" height="23">.gif" width="23" height="23 src=">) و مرزهای داخلی () با توجه به روابط زیر محاسبه می شوند:

https://pandia.ru/text/79/265/images/image055.gif" width="200" height="52">.gif" width="25" height="21 src="> – فاصله شبکه با مختصات زاویه ای؛ - تعداد پارتیشن ها در امتداد مختصات زاویه ای؛ - تعداد پارتیشن ها در امتداد مختصات شعاعی؛ https://pandia.ru/text/79/265/images/image061.gif" width="39" height="25 src="> – مقدار فشار در نقطه گره در آخرین دایره داخلی؛ EN-US" >MSIU RondWave 2D (شماره گواهی ثبت محصول نرم افزاری). به این ترتیب ساخته شده است، به شما امکان می دهد سفتی اتصال را بلافاصله پس از تکمیل اندازه گیری موجی سطوح کاری آن تجزیه و تحلیل کنید.

ماژول از آیتم "Modeling" در منوی اصلی برنامه کنترل APK فراخوانی می شود (شکل 4). هنگام شروع فرآیند مدل سازی، ابتدا پنجره پارامترهای مدل مورد مطالعه باز می شود (شکل 5)..gif" width="21" height="23">.gif" width="24" height="23"> - مقدار شکاف تضمین شده بین حداکثر پیک ناهمواری یک سطح کار و حداکثر پیک ناهمواری سطح کار دوم. - عملکرد مشخص شده به طور مجزا که تأثیر زبری را مشخص می کند.

font-size:10.0pt">شکل 4. ماژول داخلی برای شبیه سازی عددی

توابع تأثیر زبری (ضرایب جریان) توسط یک بسته نرم افزاری قبلاً توسعه یافته محاسبه شده و به این ماژول نرم افزار صادر می شود. هر تابع یک فایل متنی است که در پوشه قرار دارد کارکرد. خط اول این فایل ها شامل تعداد نقاطی است که تابع در آنها مشخص شده است. خطوط بعدی شامل جفت مقادیر - شکاف و مقدار مربوطه آن است که با یک فاصله از هم جدا شده اند. در فواصل بین مقادیر شکاف مشخص شده، تابع به صورت خطی درون یابی می شود. در مرزها با توابع ثابت درونیابی می شود و بر این اساس، برای مرزهای بالا و پایین با توجه به اندازه شکاف https://pandia.ru/text/79/265/images/image074.gif" alt="( !LANG: امضا:" 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 .!}

پس از وارد کردن پارامترهای اتصال مورد مطالعه، مدل سازی اجزا محدود انجام می شود که در نتیجه گزارشی از سفتی اتصال تولید می شود (شکل 6). این گزارش شامل نقشه توزیع فشار در داخل شکاف بین سطوح کاری اتصال، نمودار و پارامترهای اتصال، کل نشتی‌های سیال عامل و نموداری از توزیع نشت‌های موضعی در امتداد مختصات زاویه‌ای است.

برنج. 6 . گزارش سفتی مفصل

بررسی صحت محاسبات نشتی از طریق اتصالات انتهایی متقارن محوری با استفاده از یک ماژول نرم افزاری. برای تأیید کفایت مدل توسعه‌یافته، یک سری آزمایش‌های مدل برای مطالعه نشت‌ها در مهر و موم‌های انتهایی متقارن محوری کاملاً صاف انجام شد. برای چنین اتصالاتی، روش های تحلیلی برای یافتن نشت های حجمی وجود دارد. مقایسه نتایج به دست آمده توسط محاسبات تحلیلی با نتایج مدل سازی عددی به ما امکان می دهد کفایت بسته نرم افزاری را تعیین کنیم.

برای محاسبه نشتی از طریق مهر و موم متقارن محوری، مدل تحلیلی زیر پیشنهاد شده است:

, (2)

که در آن https://pandia.ru/text/79/265/images/image078.gif" width="16" height="15"> سرعت زاویه ای چرخش اتصال است. با در نظر گرفتن این واقعیت که اتصال ثابت است، معادله (2) شکل می گیرد

.

تمام مطالعات مدل برای سوخت دیزل درجه A انجام شد که دارای مشخصات ارائه شده در جدول است. 1. شکاف در اتصال در محدوده 1 تا 2 میکرومتر متغیر است. محاسبه بدون در نظر گرفتن تأثیر زبری انجام شد (unit function 624 "style="width:467.8pt;margin-left:5.4pt;border-collapse:collapse;border:none">

پارامتر

تعیین

اندازه گیری ها

پذیرفته شده

ارزش های

فشار خارج از مهر و موم

1·105

فشار داخل مهر و موم

شعاع مرز بیرونی مهر و موم

شعاع مرز مهر و موم داخلی

2.5 10-2

فاصله بین سطوح آب بندی

1·10-6; 1.2·10-6;

1.4·10-6; 1.6·10-6;

1.8·10-6; 2·10-6

ضریب ویسکوزیته دینامیکی محیط کار

کیلوگرم/(متر·با)

مقایسه نتایج مدلسازی عددی (https://pandia.ru/text/79/265/images/image052.gif" width="23" height="23 src=">) با نشت های تحلیلی نشان داد که تفاوت بین آنها بیش از 0.5٪ نیست. نتایج مطالعه در قالب وابستگی نشت به میانگین شکاف در شکل 7 ارائه شده است. بنابراین نشان داده شد که این بسته نرم افزاری مدل تحلیلی را برای ساده ترین موارد برآورده می کند. اتصالات

مدل‌سازی عددی تأثیر موج‌گرایی بر تنگی اتصال.یک مطالعه عددی به منظور بررسی اثر موجی بودن بر سفتی مفاصل انجام شد. یک ترکیب مدل با ویژگی های ذکر شده در جدول 1 به عنوان هدف مطالعه انتخاب شد. 2. سطح کار فوقانی کاملاً صاف در نظر گرفته شد. از آنجایی که هدف آزمایش تعیین درجه تأثیر موج‌پذیری سطح بر نشتی بود، ضریب تأثیر زبری ثابت و برابر با واحد در نظر گرفته شد.

ترخیص تضمین شده مشترک ساعتΔ به عنوان فاصله بین حداکثر پیک سطح کار پایین و صفحه سطح کار بالایی مشخص شد. شکاف معادل در یک اتصال صاف به عنوان فاصله از صفحه سطح بالایی تا سطح میانی سطح پایین محاسبه شد. محاسبات برای مقادیر انجام شد ساعتΔ: 1; 2 3; 5 8; 10; 15 و 20 میکرون. آنها با شکاف های معادل در یک اتصال صاف مطابقت دارند: 9.68; 10.68; 11.68; 13.68; 16.68; 18.68; 23.68 و 28.68 میکرون.

جدول 2

ویژگی های تراکم مدل تجربی

پارامتر	تعیین	اندازه گیری ها	معنی
فشار خارج از مهر و موم			1·10 5
فشار داخل مهر و موم			5 10 5 وات آ، روش محاسبه بدون در نظر گرفتن موج بودن منجر به خطای 20 درصدی می شود. در مقادیر کمتر ساعتΔ این خطا می تواند به شدت افزایش یابد. به نوبه خود، با افزایش زیادی در ارزش ساعتΔ به تدریج کاهش می یابد. نتایج مطالعه در Fig..gif" width="31" height="25 src="> - همراه با دیوارهای صاف نمایش داده شده است. font-size:12.0pt">مدل در نظر گرفته شده از جریان محیط کار در آب بند های متقارن محوری فلز به فلز با استفاده از پارامترهای توپوگرافی واقعی سطوح آب بندی می تواند کاربرد عملی در طراحی این مهر و موم ها پیدا کند. روش های تکنولوژیکی برای ساخت آنها با استفاده از سیستم های مدرن CAD بر اساس این مدل، یک بسته نرم افزاری ایجاد شده است که امکان ارزیابی سریع و موثر سفتی مهر و موم های مکانیکی را فراهم می کند. کتابشناسی - فهرست کتب 1. Patir، N. یک مدل جریان متوسط ​​برای تعیین اثرات زبری سه بعدی بر روانکاری جزئی هیدرودینامیکی / N. Patir، H. S. Cheng // مجله ASME Journal of Lubrication Technology. – 1978. - جلد. 100. - شماره 1. - ص 12-17. 2. Sheipak، A. A. کاربرد روش اجزای محدود (FEM) برای محاسبه ضرایب جریان در مهر و موم / A. A. Sheipak, V. V. Porohsyn, D. G. Bogomolov // چکیده مقالات دومین کنگره جهانی تریبولوژی (وین، اتریش، 3 - 7 سپتامبر 20) . - ص 173-174. 3. نوری، دی. مقدمه ای بر روش اجزای محدود / D. Norrie, J. de Vries. – م.: میر، 1981. – 304ج 4. کنداکوف، و فن آوری مهر و موم: کتاب مرجع /،. – M.: Mashinostroenie, 1986. – 464 p. 5. Poroshin، بسته نرم افزاری برای تحلیل سه بعدی موجی بودن سطح قطعات در تولید مونتاژ مکانیکی / , // مونتاژ در مهندسی مکانیک، ابزارسازی. - م.: مهندسی مکانیک، 1385. - شماره 12.

V.T. بارچنکو، ام.ال. وینوگرادوف

دانشگاه دولتی الکتروتکنیکی سنت پترزبورگ "LETI" (SPbGETU)، خ. پروفسور پوپووا، 5 ساله، سن پترزبورگ، 197376، روسیه، این آدرس ایمیل در مقابل هرزنامه ها محافظت می شود. برای مشاهده آن باید جاوا اسکریپت را فعال کرده باشید.

این مقاله روشی را برای تعیین استاندارد سفتی یک محصول آب بندی شده با خلاء و محاسبه وابستگی زمانی تغییر فشار در دستگاه در صورت وجود نشتی ارائه می دهد. نسبت جریان های نشت هلیوم و سفتی برای انواع مختلف مواد نافذ ارائه شده است. محصولات جدید برای سازماندهی کنترل سفتی در شرکت ها نشان داده شده است.

آشکارساز نشت هلیوم قابل حمل ضبط قابل اعتمادی از جریان هلیوم تا 1 ارائه می دهد. 10-7 Pa. m 3 / s (7.6. 10 -4 l. µm Hg. / s).

مانند نشت یاب های ثابت سایز بزرگ، نشت یاب قابل حمل دارای عملکرد صفر کردن پس زمینه است که به منظور ارجاع غلظت هلیوم در اتاق به صفر است و امکان نظارت بر نشتی را بدون توجه به سطح ثابت هلیوم در نزدیکی جسم فراهم می کند.

بیایید نموداری از توزیع آماری نشت های شناسایی شده هنگام کار با نشت یاب هلیوم را در نظر بگیریم. نمودار نشان داده شده در شکل 2 محدوده حساسیت یک نشتی یاب قابل حمل را در نسخه های حرفه ای و استاندارد پوشش می دهد.

شکل 2. توزیع آماری تعداد نشت های شناسایی شده از جریان های مختلف

تجزیه و تحلیل این توزیع آماری به ما امکان می دهد نتیجه بگیریم که محدوده حساسیت یک آشکارساز نشت هلیوم قابل حمل شامل اکثریت قریب به اتفاق نشتی های واقعی است که باید هنگام نظارت بر نشتی ها شناسایی شوند.

جریان نشت 10 -9 میلی متر جیوه. . l/s و کمتر در درجه اول توسط:

o نفوذپذیری آب بندی خلاء،

o انتشار و رسانش گاز از طریق مواد محصول (به عنوان مثال، از طریق پلیمرها)،

o دفع و تبخیر از دیواره های داخلی محصول.

از نشت به دلایل ذکر شده باید در مرحله توسعه طراحی و انتخاب مواد محصول و همچنین با آماده سازی محصول برای آزمایش طبق روش های شرح داده شده در آن جلوگیری شود. در طول آزمایشات نشت بیشتر، نشت با دبی 7.5. 10-7 میلی متر جیوه. هنر . l/s و بیشتر را می توان با استفاده از یک آشکارساز نشت هلیوم قابل حمل شناسایی کرد.

تشخیص نشت گیج فشار برای تست نشت یکپارچه

نشت یاب مانومتری یک نشت یاب خودکار برای نظارت بر سفتی محصولات است که اندازه گیری نشتی کل تا 10-4 Pa را فراهم می کند. m 3 /s و بالاتر.

نشتی یاب مجهز به دو نوع سنسور فشار و جریان گاز است. سیستم نشت یاب خلاء به گونه ای طراحی شده است که امکان اجرای روش های مانومتریک، خلاء متریک کنترل سفتی و همچنین نشت یابی با اندازه گیری جریان گاز وجود دارد.

شکل 3. آشکارسازهای نشت: a – هلیوم قابل حمل، b – مانومتری

اصول نشت یابی اجرا شده در این دستگاه به دو نوع تقسیم می شود.

1) تشخیص نشت بر اساس افزایش یا کاهش فشار. برای تعیین نشتی کل از روش های مانومتریک و خلاء استفاده می شود. روش مانومتریک برای سازه های بسته که در آنها فشاری بالاتر از فشار اتمسفر ایجاد می شود مناسب است. گیج خلاء – برای سازه های بسته ای که می توان در آن خلاء ایجاد کرد.

اصل محاسبه جریان نشتی مبتنی بر نظارت بر میزان تغییر فشار در جسم آزمایشی است. این دستگاه حاوی یک حجم مهر و موم شده مرجع است که توسط یک غشای حساس به اختلاف فشار از جسم اندازه گیری شده جدا شده است. روش تشخیص نشت با اندازه گیری فشار دیفرانسیل به این صورت است که هم جسم و هم حجم مرجع به بیرون پمپ می شوند یا با فشار یکسان پر می شوند.

اگر نشتی در جسم مورد آزمایش وجود داشته باشد، تعادل فشار مختل شده و غشای جداکننده حجم ها تغییر شکل می دهد. با تغییر ظرفیت خازن که یک صفحه آن غشا مشخص شده است، میزان نشتی در جسم مورد آزمایش مشخص می شود.

2) تشخیص نشتی با اندازه گیری جریان گاز این دستگاه میزان هوایی را که در صورت نشتی به جسم نفوذ می کند اندازه گیری می کند. آزمایش ها با استفاده از سنسور جریان گاز انجام می شود. دستگاه با استفاده از یک نشت آزمایشی نصب شده در یک درگاه نشت یاب مخصوص و یک فلومتر گاز خارجی کالیبره می شود.

ادبیات

1. Loktev I.I. / کنترل نشتی های بزرگ و کوچک در المنت های سوختی // تجهیزات و تکنولوژی وکیوم، جلد 10، شماره 3، 2000

2. مبانی مدرسه خلاء شتاب دهنده ذرات ایالات متحده، لو برتولینی، آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، 19 ژانویه 2004

3. OST 5.0170-81. آزمایش غیر مخرب سازه های فلزی. روش های گاز و مایع تست نشت.

4. PNAE G-7-019-89. روش یکپارچه برای نظارت بر مواد اولیه (محصولات نیمه تمام)، اتصالات جوشی و روکش تجهیزات، و خطوط لوله نیروگاه های هسته ای. کنترل سفتی روش های گاز و مایع

RD 26.260.011-99

سند راهنمایی

دستورالعمل های روش شناسی

محاسبه تعیین استانداردهای تنگی
ظروف و دستگاه ها

برگه تایید

RD 26.260.011-99

دستورالعمل های روش شناسی

محاسبه تعیین استانداردهای تنگی کشتی ها و دستگاه ها

مدیر کل JSC "VNIIPTkhimnefteapparatura" _______________________	V.A. پانوف
رئیس بخش استاندارد سازی _____________________________________________	V.N. زاروتسکی
رئیس اداره شماره 29 _________________________________	S.Ya. لوچین
رئیس آزمایشگاه شماره 56 ________________________	L.V. اوچارنکو
رئیس توسعه، پژوهشگر ارشد ___________________________	V.P. نوویکوف
مهندس فرآیند II گربه ________________________________	N.K. لامینا
مهندس استانداردمن گربه _____________________	پشت. لوکینا
موافقت کرد
معاون مدیر کل برای فعالیت های علمی و تولیدی OJSC "NIIKHIMMASH" ________________________________	V.V. راکوف

پیشگفتار

1. توسعه یافته توسط موسسه تحقیقاتی و طراحی فناوری شیمیایی و تجهیزات نفتی JSC Volgograd (JSC VNIIPTkhimnefteapparatura).

2. تایید و اجرا توسط کمیته فنی شماره 260 "تجهیزات فرآوری شیمیایی و نفت و گاز" با برگه تاییدیه مورخ 24 ژوئن 1999.

3. به جای «روش‌های محاسبه استانداردهای تنگی کشتی‌ها و دستگاه‌ها».

4. چاپ مجدد ژوئیه 2000 با تغییر شماره 1، تصویب برگه تصویب مورخ 27 ژوئن 2000.

سند راهنمایی

دستورالعمل های روش شناسی محاسبه تعیین استانداردهای تنگی کشتی ها و دستگاه ها

تاریخ معرفی 1999-07-01

1 منطقه مورد استفاده

این سند راهنما برای ایجاد استانداردهایی برای طراحی و آزمایش نشت کشتی ها و دستگاه های تولید شده مطابق با OST 26-291 در نظر گرفته شده است و می تواند برای سایر تجهیزات کنترل شده توسط Gosgortekhnadzor روسیه، مشروط به الزامات PB 03-108 استفاده شود. ، PB 09-170، PB 10-115، SNiP 3.05.05.

2. مراجع تنظیمی

در این سند راهنما از ارجاع به استانداردها، کدها و سایر منابع زیر استفاده شده است:

یکی از شاخص های اصلی که کلاس خطر یک ماده را طبق GOST 12.1.007 تعیین می کند حداکثر غلظت مجاز آن در هوای منطقه کار است که طبق GOST 12.1.005 تعیین می شود.

3.2. در طول عملکرد عادی تجهیزات و تهویه، محتوای مواد مضر در هوای محل کار باید کمتر یا برابر با حداکثر غلظت مجاز این مواد مطابق GOST 12.1.005 باشد.

هنگام نصب تجهیزات فرآیند در یک منطقه باز، که برای اکثر شرکت های فرآوری نفت و گاز معمول است، تهویه منطقه کار به شرایط جوی در قلمرو شرکت و خواص فیزیکی ماده مضر آزاد شده بستگی دارد.

3.3. استاندارد تنگی یک ظرف یا دستگاه مطابق با GOST 26790 به عنوان بالاترین کل مصرف یک ماده از طریق نشتی تعریف می شود که وضعیت عملکرد کشتی یا دستگاه را تضمین می کند و توسط اسناد هنجاری و فنی برای این کشتی یا دستگاه تعیین می شود.

استاندارد تنگی در واحدهای جریان گاز اندازه گیری می شود:

3.4. در طول آزمایش پنوماتیک کشتی ها، دستگاه ها و خطوط لوله، ضریب نشت با روش افت فشار تعیین می شود:

MPCpr - حداکثر غلظت مجاز یک ماده مضر در هوای تغذیه، mg/m3 (نباید از 0.3 MPC تجاوز کند).

4.2. با وارد کردن مقادیر فرمول () به فرمول () فرمولی برای محاسبه استاندارد تنگی یک ظرف یا دستگاه نصب شده در یک اتاق به دست می آوریم:

Vp h - حجم منطقه کار، متر مکعب (مطابق با GOST 12.1.005، ارتفاع 2 متر، مساحت طبق SN 245 حداقل 4.5 متر مربع است، بنابراین حجم حداقل 9 متر مکعب است، در عدم وجود داده های دقیق تر).

4.4. با در نظر گرفتن فرمول ()، فرمول () شکل زیر را به خود می گیرد:

در صورت عدم وجود داده در مورد کلاس تنگی اتصالات جداشدنی، توصیه می شود از داده های پیوست این سند راهنما استفاده کنید.

جدول A.1 - مقادیر حداکثر غلظت مجاز یک ماده مضر در هوای منطقه کار بسته به کلاس خطر این ماده طبق GOST 12.1.007

بر حسب میلی گرم بر متر مکعب

کلاس خطر مواد مضر طبق GOST 12.1.007	حداکثر غلظت مجاز مواد مضر (MPC) در هوای محل کار
	کمتر از 0.1
	0,1 - 1,0
	1,1 - 10,0
	بیش از 10
توجه داشته باشید - حد پایینی کلاس خطر 1 برای محاسبه استاندارد سفتی یک کشتی یا دستگاه مجاز است که مقدار 0.01 mg/m3 را بگیرد.

ضمیمه B

جدول B.1 - نرخ مبادله هوا برای اماکن صنعتی

نام اصلیمحصولات مورد استفاده در تولید یا محل	نرخ تبادل هوا، h -1							ضریب برای محصولات داغ افزایش می یابد
	در غیاب ترکیبات گوگردی			در حضور ترکیبات گوگردی			انبارها
	کمپرسور	پمپاژ	تولید	کمپرسور	پمپاژ	تولید
آمونیاک
تولید استالدئید باکاتالیزور جیوه
بوتان، هیدروژن، متان، پروپان، بوتیلن،پنتان، پارالدئید،پروپیلن، اتان، اتیل بنزن، اتیلن،گاز ترک خورده، نفت خام و سایر مواد با MPC بیش از 50 میلی گرم بر متر مکعب
انتخابی حلال ها، اتر، بنزین سرب،دیوینیل استات، دی کلرواستایرن، وینیل کلرید، متیلن کلراید و سایر مواد با MPC 5 - 50 میلی گرم بر متر مکعبشامل
برم و سایر مواد با MPC 0.5 - 5.0 mg/m3
کلر، استیلن و سایر مواد با حداکثر غلظت مجاز 0.5 mg/m 3 یا کمتر
اسیدهای نیتریک، فسفریک و سایر اسیدها با حداکثر غلظت مجاز 10 میلی گرم بر متر مکعب یا کمتر
گاز طبیعی نفت
بنزین
نفتا، سوخت موتور، نفت کوره، بقایای ترک خوردگی، قیر (تجاری)
مایع اتیلن								در حال حاضر خفه کردن کارگرانمکان ها
								تو سنگینی
روغن های روان کننده، پارافین (در صورت عدم وجود حلال)
محلول های قلیایی
یادداشت 1. اگر اطلاعاتی در مورد میزان مواد مضر منتشر شده از تجهیزات، اتصالات، ارتباطات و غیره وجود نداشته باشد، باید از این جدول استفاده شود. 2. حداکثر غلظت مجاز مواد مضر در هوای محل کار (MPCrz) باید طبق لیست تایید شده توسط وزارت بهداشت و در استانداردهای بهداشتی و در GOST 12.1.005 در نظر گرفته شود. 3. نرخ مبادله هوای مشخص شده احتمال وجود مواد مضر در هوای عرضه شده را با حداکثر 0.3 MPC در نظر می گیرد. 4. فرآورده های نفتی و گازهایی که گوگرد آنها 1% وزنی یا بیشتر باشد گوگرد محسوب می شوند. 5. در دمای نفت، فرآورده های نفتی و گازهای بالای 60 درجه سانتیگراد، نرخ تبادل هوای ذکر شده در جدول باید با ضرایب ذکر شده در ستون آخر افزایش یابد. 6. داده های این جدول به طور کامل با داده های جدول از دستورالعمل طراحی گرمایش و تهویه شرکت های پالایش نفت و پتروشیمی VSN 21-77 مطابقت دارد.

ضمیمه B

جدول B.1 - کلاس های نشت آب بند و نشت های خاص مربوطه *

کلاس	نشتی خاص			معیار ارزیابی کیفی (بصری).	انواع مهر و موم معمولی
	Q، mm 3 /(m s)	V، سانتی متر 2 / متر مربع	Qs، mm 3 /(m s)
0 - 0	تا 10 -5		تا 10 -5	سفتی مطلق	دم فلزی، غشاهای پلیمری
	خیابان 10 -5		خیابان 10 -5
0 - 1	تا 10 -4		تا 10 -3
1 - 1	" 10 -4		" 10 -3	بوی کم، تعریق از نظر بصری نامرئی	غشاهای لاستیکی، آستین های الاستومری سازمان ملل متحد
	" 5 10 - 4		" 5 10 - 3
1 - 2	" 5 10 - 4	تا 10 -3	" 5 10 - 3
	" 5 10 - 3		" 5 10 - 2
2 - 1	" 5 10 - 3	خیابان 10 -3	" 5 10 - 2	نشتی بدون تشکیل قطره	سازمان ملل در شرایط سنگین، UPS الاستومری و UV
	" 5 10 - 2	تا 10 -2	" 5 10 - 1
2 - 2	" 5 10 - 2	" 10 -2
	" 5 10 -1 -	چکه نشت می کند	انتهای HC، UPS و HC پر شده، با اسلات جبران می شود
4 - 2	" 50 - 5 10 2			قطرات مکرر
	" 5 10 2			نشت مداوم	UPS، UV بدون تماس
	" 10 3
	" 10 3
توجه داشته باشید - برای رسانه های گاز به جایس معیار نشت خاص استب -14. Vss = 0.1V = 1.36 10 -5، m 3 Pa/s که مطابق با OST 26-11 -14 با کلاس پنجم سفتی نیز مطابقت دارد. 2. داده های اولیه مخزن برای مخلوطی از هیدروکربن های طبیعی با محتوای سولفید هیدروژن تا 25٪ (Мр = 16.4) در فشار Рр = 2.5 مگاپاسکال و دمای 100 درجه سانتیگراد (373 کلوین) و دارای حجم 10 متر در نظر گرفته شده است. 3; MPCrz - 3 میلی گرم بر متر مکعب، کیلوگرم = 1. هنگامی که در یک منطقه باز نصب می شود، استاندارد سفتی کشتی طبق فرمول (): این مطابق با کلاس پنجم سفتی مطابق با OST 26-11-14 است. استاندارد سفتی اتصالات جوش داده شده یک کشتی: Vss = 0.1V = 2.0 10 -6، m 3 Pa/s که مطابق با OST 26-11 -14 با کلاس پنجم سفتی نیز مطابقت دارد.

RD 26.260.011-99

دستورالعمل های روش شناسی

محاسبه تعیین استانداردهای تنگی کشتی ها و دستگاه ها

مدیر کل JSC "VNIIPTkhimnefteapparatura" _______________________	V.A. پانوف
رئیس بخش استاندارد سازی _____________________________________________	V.N. زاروتسکی
رئیس اداره شماره 29 _________________________________	S.Ya. لوچین
رئیس آزمایشگاه شماره 56 ________________________	L.V. اوچارنکو
رئیس توسعه، پژوهشگر ارشد ___________________________	V.P. نوویکوف
مهندس فناور دسته دوم. ________________________________	N.K. لامینا
مهندس استاندارد گربه I _____________________	پشت. لوکینا
موافقت کرد
معاون مدیر کل برای فعالیت های علمی و تولیدی OJSC "NIIKHIMMASH" ________________________________	V.V. راکوف

پیشگفتار

1 منطقه استفاده 2 3. مقررات عمومی. 3 4. تعیین استاندارد سفتی برای یک کشتی یا دستگاه نصب شده در داخل ساختمان. 4 5. تعیین استاندارد سفتی برای یک کشتی یا دستگاه نصب شده در یک منطقه باز. 5 6. تعیین استاندارد سفتی اتصالات جوشی و قابل جدا شدن ظرف یا دستگاه. 5 ضمیمه A. مقادیر حداکثر غلظت مجاز یک ماده مضر در هوای محل کار، بسته به کلاس خطر این ماده طبق GOST 12.1.007. 6 ضمیمه ب. نرخ مبادله هوا برای اماکن صنعتی. 6 ضمیمه B. کلاس های نشتی مهر و موم و نشت های خاص مربوطه. 7 ضمیمه D. توزیع تحمل نشت. 8 ضمیمه E. نمونه هایی از محاسبه هنجار تنگی یک ظرف یا دستگاه. 8

سند راهنمایی

2. مراجع تنظیمی

در این سند راهنما از ارجاع به استانداردها، کدها و سایر منابع زیر استفاده شده است:

GOST 12.1.005-88 SSBT. الزامات عمومی بهداشتی و بهداشتی برای هوا در منطقه کار

GOST 12.1.007-76 SSBT. مواد مضر. طبقه بندی و الزامات ایمنی عمومی

فناوری تشخیص نشت GOST 26790-85. اصطلاحات و تعاریف

OST 26-291-94 مخازن و دستگاه های فولادی جوش داده شده. شرایط فنی عمومی

PB 10-115-96 قوانین طراحی و عملکرد ایمن مخازن تحت فشار

PNAE G-7-010-89 تجهیزات و خطوط لوله نیروگاه های هسته ای. اتصالات جوش داده شده و روکش. قوانین کنترل

دستورالعمل VSN 21-77 برای طراحی گرمایش و تهویه پالایشگاه های نفت و شرکت های پتروشیمی

وسایل حفاظتی در مهندسی مکانیک. محاسبه و طراحی. فهرست راهنما. - 1989

مهر و موم و تکنولوژی آب بندی. فهرست راهنما. - 1986

3. مقررات عمومی

3.1. موادی که در هوای محل کار شرکت های صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفت و گاز در صورت نقض سفتی کشتی ها، دستگاه ها و خطوط لوله در حال گردش و رهاسازی در هوای محیط کار هستند، مطابق با 4 کلاس خطر تقسیم می شوند. GOST 12.1.007.

یکی از شاخص های اصلی که کلاس خطر یک ماده را طبق GOST 12.1.007 تعیین می کند حداکثر غلظت مجاز آن در هوای منطقه کار است که طبق GOST 12.1.005 تعیین می شود.

3.2. در طول عملکرد عادی تجهیزات و تهویه، محتوای مواد مضر در هوای محل کار باید کمتر یا برابر با حداکثر غلظت مجاز این مواد مطابق GOST 12.1.005 باشد.

هنگام نصب تجهیزات فرآیند در یک منطقه باز، که برای اکثر شرکت های فرآوری نفت و گاز معمول است، تهویه منطقه کار به شرایط جوی در قلمرو شرکت و خواص فیزیکی ماده مضر آزاد شده بستگی دارد.

3.3. استاندارد تنگی یک ظرف یا دستگاه مطابق با GOST 26790 به عنوان بالاترین کل مصرف یک ماده از طریق نشتی تعریف می شود که وضعیت عملکرد کشتی یا دستگاه را تضمین می کند و توسط اسناد هنجاری و فنی برای این کشتی یا دستگاه تعیین می شود.

استاندارد تنگی در واحدهای جریان گاز اندازه گیری می شود:

B = (DV/t) P = (DP/t) V، (1)

که در آن B جریان گاز از طریق میکروکانال، m 3 Pa/s است.

DV/t - جریان حجمی گاز، m 3 /s.

P - فشار در ظرف، Pa.

DP/t - تغییر فشار در ظرف، Pa/s؛

V - حجم ظرف، متر 3

در مهندسی هسته ای (PNAE G-7-010) و در مهندسی شیمی و نفت (OST 26-11-14)، کلاس های سفتی شناورها، دستگاه ها و اتصالات آنها ایجاد شده است که در حداکثر مقادیر کل متفاوت است. ویژگی های شناسایی از طریق نقص (به جدول 1 OST 26-11-14 مراجعه کنید).

3.4. در طول آزمایش پنوماتیک کشتی ها، دستگاه ها و خطوط لوله، ضریب نشت با روش افت فشار تعیین می شود:

M = (1/t) ]، (2)

که در آن M ضریب نشت، h -1 است

(همچنین می توان با افت فشار در ساعت به عنوان درصد فشار آزمایش اندازه گیری کرد:

M% = (100/t) ];

t زمان نگهداری کشتی، دستگاه، خط لوله تحت فشار، h است.

Рн و Рк - فشار مطلق (مجموع فشار فشارسنجی و فشارسنجی)، به ترتیب، در ابتدا و انتهای آزمایش، MPa.

Tn و Tk به ترتیب دمای مطلق گاز مورد استفاده برای آزمایش در ابتدا و انتهای آزمایش هستند، K.

در دمای ثابت گاز مورد استفاده برای آزمایش، با در نظر گرفتن Рн = Рр، فرمول (2) به شکل زیر است:

M = DP/(t PP)، (3)

که در آن Rr فشار کاری در دستگاه، MPa است.

3.5. همانطور که از فرمول های (1) و (3) مشاهده می شود، استاندارد تنگی و ضریب نشتی با این رابطه مرتبط هستند:

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

3.6. مقدار ماده مضر بر حسب کیلوگرم در ساعت آزاد شده از یک ظرف یا دستگاهی که معمولاً کار می کند، بر اساس نتایج آزمایش، می تواند با فرمول تعیین شود:

که در آن کیلوگرم ضریب ایمنی است (برای یک کشتی تازه ساخته شده، دستگاه، کیلوگرم = 1.0، برای یک کشتی، دستگاه استفاده شده، کیلوگرم = 1.5 - 2.0، بسته به تعداد اتصالات فلنج).

Mi و Mp جرم مولکولی گاز آزمایشی و ماده فعال هستند.

Ti و Tr دمای مطلق گاز آزمایش و ماده عامل K هستند.

3.7. انتشار یک ماده مضر در هوای محل کار نباید منجر به تجاوز از حداکثر غلظت مجاز این ماده در هوای محل کار شود، بنابراین شرط به دست آمده از فرمول های (4) و (5) باید رعایت شود.

با توجه به اینکه آزمایش پنوماتیک با هوا (Mi = 29) در دمای 20 درجه سانتیگراد (Ti = 293 K) انجام می شود، فرمول (6) ساده شده است:

4. تعیین استانداردهای سفتی برای یک کشتی، دستگاه نصب شده در محل

4.1. تبادل هوا در محل تولید در متر مکعب در ساعت، حصول اطمینان از کاهش محتوای مواد مضر در هوای منطقه کار به حداکثر غلظت مجاز در طول عملکرد عادی تجهیزات با فرمول تعیین می شود:

L = (W 10 6)/(MPKrz - MPCpr)، (8)

که در آن MPCrz حداکثر غلظت مجاز یک ماده مضر در هوای منطقه کار است، mg/m 3 (تعیین شده طبق GOST 12.1.005 یا به عنوان حداقل برای کلاس خطر ماده طبق GOST 12.1.007 پذیرفته شده است) ;

MPCpr - حداکثر غلظت مجاز یک ماده مضر در هوای تغذیه، mg/m3 (نباید از 0.3 MPC تجاوز کند).

4.2. با وارد کردن مقادیر از فرمول (8) به فرمول (7)، فرمولی برای محاسبه استاندارد تنگی یک ظرف یا دستگاه نصب شده در یک اتاق به دست می آوریم:

4.3. برای طراحی تعیین استاندارد سفتی یک رگ یا دستگاه نصب شده در یک اتاق، توصیه می شود تبادل هوا در این اتاق را با در نظر گرفتن نرخ استاندارد تبادل هوا برای این اتاق با استفاده از فرمول تعیین کنید:

L = Kv · Vрз، (10)

که در آن Kv نرخ استاندارد تبادل هوا در اتاق است، h -1 (به پیوست B مراجعه کنید).

Vpз حجم منطقه کار، m 3 (طبق با GOST 12.1.005، ارتفاع 2 متر است، مساحت طبق SN 245 حداقل 4.5 متر مربع است، بنابراین حجم حداقل 9 متر مکعب است، در عدم وجود داده های دقیق تر).

4.4. با در نظر گرفتن فرمول (10) فرمول (9) شکل زیر را به خود می گیرد:

5. تعیین استانداردهای سفتی برای یک کشتی، دستگاه نصب شده در یک منطقه باز

5.1. برای محاسبه طراحی استاندارد تنگی یک کشتی یا دستگاه نصب شده در یک منطقه باز (با در نظر گرفتن موقعیت اکثر شرکت های صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفت و گاز در مناطق آب و هوایی که تعداد کل روزهای بدون باد از یک یک سوم سال، و مدت مداوم هوای بدون باد از یک سوم ماه بیشتر می شود) می توان فرض کرد که در طول کارکرد عادی تجهیزات به مدت 10 روز یا 240 ساعت، غلظت یک ماده مضر در هوای کار می شود. مساحت نباید از مقدار MPC مطابق با GOST 12.1.005 تجاوز کند:

PDKrz؟ [(W · tp)/Vрз] · 10 6 ; W MPCrz · (Vрз · 10 6) · tr (12)

که در آن tp زمان کار مداوم کشتی یا دستگاه در هوای آرام، ساعت است (در صورت عدم وجود ویژگی های آب و هوایی شرکت، فرض می شود tр = 240 ساعت و کیلوگرم = 1.0).

5.2. با وارد کردن مقادیر از فرمول (12) به فرمول (7)، فرمولی برای محاسبه استاندارد تنگی یک ظرف یا دستگاه نصب شده در یک منطقه باز به دست می آوریم:

در Vpз = 9 متر 3

برای مقادیر دیگر Vрз (13)

6. تعیین استانداردهای سفتی اتصالات جوشی و قابل جدا شدن یک کشتی، دستگاه

6.1. استاندارد سفتی اتصالات جوشی و جداشدنی یک ظرف یا دستگاه برای انتخاب حساسیت بهینه یک روش خاص کنترل سفتی مطابق ضمیمه B این سند راهنما و جدول 1 OST 26-11-14 تعیین می شود.

در صورت عدم وجود داده در مورد کلاس تنگی اتصالات جداشدنی، توصیه می شود از داده های پیوست D این سند راهنما استفاده کنید.

پیوست اول

(آموزنده)

جدول A.1 - مقادیر حداکثر غلظت مجاز یک ماده مضر در هوای منطقه کار بسته به کلاس خطر این ماده طبق GOST 12.1.007

بر حسب میلی گرم بر متر مکعب

ضمیمه B

(آموزنده)

جدول B.1 - نرخ مبادله هوا برای اماکن صنعتی

نام محصولات اولیه مورد استفاده در تولید یا محل	نرخ تبادل هوا، h -1							ضریب افزایش برای محصولات داغ
	در غیاب ترکیبات گوگردی			در حضور ترکیبات گوگردی
	کمپرسور	پمپاژ	تولید	کمپرسور	پمپاژ	تولید
تولید استالدئید با کاتالیزور جیوه
بوتان، هیدروژن، متان، پروپان، بوتیلن، پنتان، پارالدهید، پروپیلن، اتان، اتیل بنزن، اتیلن، گاز ترک خورده، نفت خام و سایر مواد با MPC بیش از 50 میلی گرم بر متر مکعب
حلال های انتخابی، اتر، بنزین سرب دار، دی وینیل استات، دی کلرواستایرن، وینیل کلرید، متیلن کلراید و سایر مواد با حداکثر غلظت مجاز 5 تا 50 میلی گرم بر متر مکعب
برم و سایر مواد با MPC 0.5 - 5.0 mg/m3
کلر، استیلن و سایر مواد با حداکثر غلظت مجاز 0.5 mg/m 3 یا کمتر
اسیدهای نیتریک، فسفریک و سایر اسیدها با حداکثر غلظت مجاز 10 میلی گرم بر متر مکعب یا کمتر
گاز طبیعی نفت
نفتا، سوخت موتور، نفت کوره، بقایای ترک خوردگی، قیر (تجاری)
مایع اتیلن								هجوم مشاغل خفه کننده
روغن های روان کننده، پارافین (در صورت عدم وجود حلال)
محلول های قلیایی
نکات 1. اگر اطلاعاتی در مورد میزان مواد مضر منتشر شده از تجهیزات، اتصالات، ارتباطات و غیره وجود نداشته باشد، باید از این جدول استفاده شود. 2. حداکثر غلظت مجاز مواد مضر در هوای محل کار (MPCrz) باید طبق لیست تایید شده توسط وزارت بهداشت و در استانداردهای بهداشتی و در GOST 12.1.005 در نظر گرفته شود. 3. نرخ مبادله هوای مشخص شده احتمال وجود مواد مضر در هوای عرضه شده را با حداکثر 0.3 MPC در نظر می گیرد. 4. فرآورده های نفتی و گازهایی که گوگرد آنها 1% وزنی یا بیشتر باشد گوگرد محسوب می شوند. 5. در دمای نفت، فرآورده های نفتی و گازهای بالای 60 درجه سانتیگراد، نرخ تبادل هوای ذکر شده در جدول باید با ضرایب ذکر شده در ستون آخر افزایش یابد. 6. داده های این جدول به طور کامل با داده های جدول از دستورالعمل طراحی گرمایش و تهویه شرکت های پالایش نفت و پتروشیمی VSN 21-77 مطابقت دارد.

ضمیمه B

(آموزنده)

جدول B.1 - کلاس های نشت آب بند و نشت های خاص مربوطه *

	نشتی خاص			معیار ارزیابی کیفی (بصری).	انواع مهر و موم معمولی
	Q، mm 3 /(m s)		Qs، mm 3 /(m s)
				سفتی مطلق	دم فلزی، غشاهای پلیمری
				بوی کم، تعریق از نظر بصری نامرئی	غشاهای لاستیکی، آستین های الاستومری سازمان ملل متحد
				نشتی بدون تشکیل قطره	سازمان ملل در شرایط سنگین، UPS الاستومری و UV
				نشت با تشکیل قطره	یو پی اس در حالت های سنگین، کاف UV، انتهایی، پر شده
				چکه نشت می کند	انتهای UV، UPS و UV پر شده، اسلات جبران شده است
	" 50 - 5 10 2			قطرات مکرر
				نشت مداوم	UPS، UV بدون تماس
نکته - برای رسانه های گازی به جای Q ملاک نشتی خاص Qm mg/(m.s) و به جای Qs - Qms mg/(m 2 s) است.

* جدول از کتب: وسایل حفاظتی در مهندسی مکانیک. محاسبه و طراحی: هندبوک / S.V. بلوف، A.F. کوزیانوف، O.F. پارتولین و همکاران - M.: Mashinostroenie, 1989. - 229 p. مهر و موم و فناوری مهر و موم: دایرکتوری / L.A. کونداکوف، A.I. گلوبف، وی.بی. Ovander et al - M.: Mechanical Engineering, 1986. - 464 p.

ضمیمه D

(آموزنده)

جدول D.1 - توزیع تحمل نشت

ضمیمه D

(آموزنده)

نمونه هایی از محاسبه استاندارد تنگی یک ظرف یا دستگاه

1. داده های اولیه

ظرف برای ذخیره فسژن (Mp - 98.92) در فشار 1.6 MPa و دمای 100 درجه سانتیگراد (373 K) در نظر گرفته شده است، دارای حجم 10 m 3، (MPCrz - 0.5 mg/m 3)، کیلوگرم = 1.

1.1. هنگامی که در یک مرکز تولید وینیل کلرید نصب می شود

نرخ تبادل هوا (به پیوست B مراجعه کنید) Kv = 10 · 1.2 = 12، h -1.

استاندارد سفتی کشتی طبق فرمول (11):

Vss = 0.1V = 2.74 10 -4، m3 Pa/s،

1.2. هنگامی که در یک منطقه باز نصب می شود، استاندارد سفتی کشتی با فرمول (13) تعیین می شود:

این مطابق با کلاس پنجم سفتی مطابق با OST 26-11-14 است.

استاندارد سفتی اتصالات جوش داده شده یک کشتی:

Всс = 0.1 В = 1.36 · 10 -5، m3 · Pa/s،

که مطابق با OST 26-11-14 با کلاس پنجم سفتی نیز مطابقت دارد.

2. داده های اولیه

مخزن برای مخلوطی از هیدروکربن های طبیعی با محتوای سولفید هیدروژن تا 25٪ (Mr = 16.4) در فشار Rr = 2.5 MPa و دمای 100 درجه سانتیگراد (373 K) و دارای حجم 10 متر در نظر گرفته شده است. 3; MPCrz - 3 میلی گرم بر متر مکعب، کیلوگرم = 1.

هنگامی که در یک منطقه باز نصب می شود، استاندارد سفتی کشتی مطابق فرمول (13) است.

هنگام طراحی محصولات مهر و موم شده، دو مشکل ایجاد می شود: محاسبه نیروی فشاری که محکم بودن یک اتصال را تضمین می کند، به عنوان مثال، یک بدنه و یک پوشش (با یک واشر بین آنها)، و محاسبه نشت گاز از طریق اتصال.

محاسبه نیروی چین و چروک

فقدان مدل های ریاضی اثبات شده کاهش فشار مفاصل حجمی به ما اجازه نمی دهد که فشار تراکم را با در نظر گرفتن ویژگی های محیط، مواد واشر و ویژگی های ریزهندسه سطح آنها به طور دقیق تعیین کنیم. بنابراین، فرمول های تجربی برای تعیین فشار تراکم گسترده شده است. آنها فقط در محدوده تغییرات پارامتری که در آن آزمایش ها انجام شده است معتبر هستند.

دانستن مقاومت فشاری مورد نیاز می توانید نیروی سفت شدن اتصال را تعیین کنید، به عنوان مثال، با پیچ هایی که واشر آب بندی را بین پوشش و بدنه محکم می کنند.

محاسبه نشتی

هنگام محاسبه نشتی (نرخ نشت) از طریق آب بندی، از دو مدل استفاده می شود. یکی از آنها نشت از طریق مویرگ های گرد است، دیگری جریان آرام از طریق یک شکاف صاف (فرمول Poiseuille). محاسبات انجام شده با استفاده از این مدل ها با عمل در تضاد است، زیرا دومی عواملی مانند فشار تماس، ویژگی های ریزهندسه سطح و همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی مواد قطعات آب بندی شده و غیره را در نظر نمی گیرد. در همین حال، همه عوامل به یک اندازه بر نشت تأثیر نمی‌گذارند، بنابراین بسیاری از نویسندگان نتایج تجربی را برای هر مورد پردازش کرده و فرمول‌های تجربی را به‌دست آوردند که محاسبات آن تطابق خوبی با داده‌های عملی دارد.

میانگین ارتفاع شکاف آماری و فشار تماس آر به، که مهر و موم طبیعی تر واشر را تضمین می کند، با رابطه مرتبط هستند

جایی که آر- پارامتری که توانایی یک ماده برای فشرده سازی ریز بی نظمی های سطحی را مشخص می کند. نشت از طریق مهر و موم الاستومری برابر است.

رسانایی (نشت در واحد افت فشار و محیط سطح آب بندی B)

اینجا با 0 - رسانایی در صورت عدم نفوذ واشر به ریز زبری سطح مهر و موم شده.

فرمول 1-3 برای گازهایی معتبر است که محو شدن ایجاد نمی کنند، که با پر کردن شکاف، نشت را کاهش می دهد.

نشت گاز از طریق شکاف بین واشر آب بندی و فلنج ها برای بهترین الاستومرها از 8·10 -6 ... 4·10 -11 Pacm 3 /s (8·10 _6 ... 4·10 -11 atm cm cm) متغیر است. 3/s) به ازای هر 1 سانتی متر طول واشر و بستگی به مواد و دمای آن دارد.

جریان انبوه گاز از طریق نشت در محل اتصال اتصال هرمتیک (4)

جایی که آر و - فشار گاز در محصول،

آر 0 - فشار محیط؛

آر- ثابت گاز،

ساعت 0 - ارتفاع متوسط ​​شکاف در صورت عدم وجود فشار تماس در مفصل؛

به 0 - ثابت Kozeny، بسته به شکل مقطع شکاف (برای یک شکاف دایره ای شرکت=2);

t - ضریب پیچ خوردگی ();

- ویسکوزیته محیط مهر و موم شده (گاز)؛

T-دمای مطلق؛

بر این اساس، شعاع بیرونی و داخلی سطوح آب بندی.

(t=1.2) - بیشترین ارتفاع بی نظمی های پروفیل سطوح آب بندی.

اسم- گام متوسط ​​بی نظمی های پروفیل (GOST 2789-73)؛

Ra- انحراف میانگین حسابی مشخصات؛

عامل تناسب؛

ضریب مشخص کننده خواص فیزیکی و مکانیکی مواد سطوح آب بندی؛

م من - نسبت پواسون از مواد،

E من - مدول الاستیک مواد؛

r- میانگین شعاع انحنای رئوس ریز زبری$

V 1 - پارامترهای کل منحنی های پشتیبانی از سطوح تماس.

پارامتر منحنی های مرجع،

- تابع گاما

نیاز به درجه سفتی بالای ریز مجموعه ها، به عنوان مثال، بسته های دستگاه های نیمه هادی و IPبه طور جدایی ناپذیری با اطمینان از قابلیت اطمینان و دوام آنها مرتبط است.

در نتیجه نشت، رطوبت، مواد خورنده و همچنین ذرات خارجی می توانند وارد محفظه شوند که می تواند باعث آسیب به اجزای جداگانه ریز مونتاژ یا اتصال کوتاه شود.

سفتی محفظه های ریز مونتاژ بسیار زیاد است و جریان جرمی می تواند به 10 -8 ...10 -9 cm3 /s برسد. اجازه دهید برای مقایسه به این نکته اشاره کنیم که از طریق سوراخی با قطر 10 میکرون، سرعت جریان گاز 5·10 -9 cm3 /s است. هنگامی که قطر سوراخ به 0.1 میکرومتر کاهش می یابد، سرعت جریان گاز به اندازه چهار مرتبه کاهش می یابد و به 5·10-13 cm3 /s می رسد. این امر در انتخاب روش ها و ابزارهای بررسی سفتی ریزمجموعه ها، به ویژه در تولید انبوه، مشکلات زیادی ایجاد می کند. در بین روش های کنترل موجود، گاز (با استفاده از نشت یاب هلیوم) رواج یافته است.

همانطور که تمرین نشان داده است، نشت محفظه های ریز مونتاژ نه تنها به فشار گاز ردیاب مورد استفاده برای آزمایش، مدت زمان این فشار، فاصله زمانی پس از برداشتن فشار بستگی دارد، بلکه به اندازه داخلی (رایگان) نیز بستگی دارد. ) حجم محفظه در حال آزمایش برای نشتی.

برای ارزیابی دقیق نشت هلیوم از نتایج اندازه گیری

جایی که R-نشت اندازه گیری شده، اتمسفر سانتی متر 3 / ثانیه؛

L- نشت استاندارد معادل، atm cm 3 /s

- وزن مولکولی هوا و گاز ردیاب، به ترتیب؛

تی 1 - زمان صرف شده در زیر فشار؛

تی 2 - زمان نگهداری قبل از اندازه گیری پس از برداشتن فشار؛

U-حجم بدن، سانتی متر 3.