Bachelor's Thesis

Flange design software according to ČSN EN 13445

Final Thesis 2.18 MB Appendix 6.8 MB

Author of thesis: Ing. Stanislav Schütz

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: Ing. Tomáš Létal, Ph.D.

Reviewer: Ing. Pavel Lošák, Ph.D.

Abstract:

The goal of this work is to create a simple portable software for stress analysis of gasketed flange connections according to ČSN EN 13445 - Unfired pressure vessels. The programming language Python was chosen for the programming and the program was created in IDE called Eclipse.
The thesis includes: literature search in order to get some insight into the theme of stress calculations of flanges, a description of the strength calculation according to the Standard mentioned above and a description of the created program including its debugging.
The main output is software called Imhotep. It comes in two forms – as a module executable via Python and a portable .exe version.

Keywords:

Flange joint
Gasket
Stress calculation
Python

Date of defence

19.06.2014

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B2341-3)

Field of study

Mechanical Engineering (B-STI)

Composition of Committee

RNDr. Petr Žaloudík, CSc. (předseda)
prof. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Richard Nekvasil, Ph.D. (člen)
Ing. Lucie Houdková, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Bělohradský, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Tomáš Létal, Ph.D.

Cílem práce pana Stanislava Schütze bylo vytvořit software pro kontrolní výpočty přírub podle normy ČSN EN 13445.
Protože se této normě vyskytují chyby, nestačí pouze přejímat postupy v ní obsažené. Student při zpracování výpočtového algoritmu prokázal v tomto směru schopnost kritického myšlení a podařilo se mu najít nesrovnalosti v alternativních výpočtech některých součinitelů. Cíle práce byly splněny, jejím výstupem je plně funkční software s grafickým uživatelským rozhraním, který byl vytvořen v jazyce Python.
Student k práci přistupoval velmi zodpovědně, výsledná práce je na vysoké úrovni a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic B

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Pavel Lošák, Ph.D.

Student Stanislav Schütz zpracoval bakalářskou práci na téma “Software pro výpočet přírub dle ČSN EN 13445-3”. V první části práce se věnuje rešeršní části zabývající se spojováním strojních součástí. V druhé části popisuje normy, které se využívají k návrhům přírub, a diskutuje nad jejich vhodností. Třetí částí práce obsahuje popis programovacího jazyka Python, který si student vybral pro zpracování praktické části bakalářské práce a tedy tvorby softwaru pro výpočet přírub. Další část práce se věnuje vlastnímu popisu vytvořeného programu a metod v něm obsažených. Práci shrnuje kapitola zabývající se možnostmi budoucí práce a možnými vylepšeními.
Rád bych vyzdvihl objem provedené práce a úsilí věnované tvorbě zmíněného softwaru. Dále velice oceňuji přístup při využívání norem, což se projevilo zejména nalezením určitých nejasností a chyb vyskytujících se v normě ČSN EN 13 445. Student také navrhl některá nápravná opatření. Menší výtku mám k občasným nevhodným formulacím a ke kapitole 4.4.2, kterou považuji za přebytečnou. Student zde diskutuje nad rozdíly montážního a provozního stavu a jejich vlivem na výsledné vyhodnocení. Naopak zajímavá je část práce porovnávající dostupné metody návrhu přírub, konkrétně integrální a volnou metodu, a jejich vlivu na výsledek návrhu.
Celkově hodnotím práci jako zdařilou a doporučuji ji tímto k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations B
Topics for thesis defence:
  1. V práci píšete, že v normě se nachází dva výpočtové stavy a to montážní stav a stav provozní. Norma dále požaduje vzít v úvahu i jiné stavy. Popište prosím jaké a stručně shrňte, jak se změní výpočet.
  2. Jak by se postupovalo při výpočtu zařízení, pokud by teplota provozu překročila teplotu, pro kterou jsou ještě v normě tabelovány hodnoty mechanických vlastností a jak by se změnilo dovolené namáhání?
  3. Popište, jak a proč se mění mechanické vlastnosti ocelí v závislosti na tloušťce polotovaru.
  4. V práci jste do svého softwaru vybral 4 materiály, přičemž píšete, že ocel P355GH je nejkvalitnější ocelí. Jaké používáte kritérium hodnocení, respektive v čem je například další z Vámi zvolených materiálů 12 CrMo9-10 horší?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová