СОСУДЫ И АППАРАТЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

ГОСТ 25215-82

(СТ СЭВ 3027-81)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 апреля 1982 г. № 1551 срок введения установлен

с 01.07.83

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на однослойные обечайки, плоские и выпуклые днища сосудов и аппаратов кованых, ковано-сварных стальных, а также однослойных сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката, работающих при статических нагрузках под действием внутреннего избыточного давления свыше 10 до 100 МПа в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, и устанавливает нормы и методы расчета на прочность однослойных обечаек, плоских и выпуклых днищ.

Требования настоящего стандарта действительны при условии, что расчетная температура не превышает значений, при которых в расчетах на прочность учитывается ползучесть материалов. В случае отсутствия точных данных о температуре, настоящий стандарт применим при расчетной температуре, не превышающей 380 °С для углеродистой стали, 420 °С для низколегированной и среднелегированной сталей и 525 °С для аустенитной стали.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3027-81.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчетная температура, рабочее и расчетное избыточные давления (далее - рабочее и расчетное давления) - по ГОСТ 14249-80.

Условные обозначения величин в соответствии с приложением 2.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Значение пробного избыточного давления (далее - пробного давления) при гидравлических испытаниях следует определять по "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", утвержденным Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3. Допускаемое напряжение при расчете по предельным нагрузкам конструктивных элементов из углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей вычисляют по формуле

                  (1)

Коэффициенты n_т и n_в в зависимости от условий нагружения следует определять в соответствии с таблицей.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.4. Если значение пробного давления больше значения, определяемого по формуле , то следует проводить проверку на прочность конструктивных элементов сосудов и аппаратов, подставляя в соответствующие формулы значение пробного давления. При этом коэффициент n_т выбирают в соответствии с таблицей.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.5. В формулы для расчетов на прочность элементов сосудов и аппаратов, имеющих сварные соединения, необходимо вводить коэффициент , учитывающий снижение прочности сварного шва по сравнению с основным металлом. Для сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката с продольным сварным швом, значения коэффициента  - по ГОСТ 14249-89. Для сосудов и аппаратов кованых, кованосварных стальных коэффициент I принимают равным I.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.6. Значение прибавки С к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата - по ГОСТ 14249-80. При расчете выпуклых днищ, изготовленных штамповкой, технологическая прибавка для компенсации утонения учитывается во всех случаях.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.7. Расчет на усталостную прочность цилиндрических однослойных обечаек и днищ, а также других конструктивных элементов сосудов и аппаратов не производится, если число циклов нагружения не превышает 1000 и обеспечиваются следующие условия:

скорость подъема температуры стенки сосуда или аппарата при выводе на режим или во время рабочего процесса не превышает 30 °с/ч;

температура стенки внутри сосуда или аппарат, не имеющего наружной теплоизоляции, не более 200 °С;

температура стенки сосуда или аппарата, при использовании аустенитных сталей в качестве защитного слоя для корпуса, выполненного из углеродистой и низколегированной сталей, не превышает 200 °С независимо от наличия наружной теплоизоляции.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.8. Если расчетное число циклов нагружений превышает 1000 или не выполняется какое-либо из требований п. 1.8 настоящего стандарта, то кроме расчета по данному стандарту следует выполнять проверку на усталостную прочность. При выполнении условий п. 1.8 настоящего стандарта и колебании нагрузки от действия давления, не превышающем 15 % расчетной, проверку на усталостную прочность не проводят.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕК

2.1. Расчет применим для цилиндрических обечаек при условии

2.2. Толщину цилиндрической однослойной обечайки следует рассчитывать по формулам:

                       (2)

                                   (3)

2.3. Расчетный коэффициент толстостенности следует рассчитывать по формуле

.                          (4)

Значения  выбирают по справочному приложению 1.

2.4. Допускаемое давление следует рассчитывать по формуле

,                              (5)

где

.                        (6)

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЛОСКИХ ДНИЩ

3.1. На черт. 1-3 приведены расчетные модели плоских днищ. Чертежи не определяют конструкцию плоских днищ и приведены для указания расчетных размеров.

Плоское днище с коническим переходом

Черт. 1

 

Плоское днище с радиусным переходом

Черт. 2

 

Плоское днище с проточкой

Черт. 3

3.2. Расчет применим для плоских днищ при условии

3.3. Толщину днищ с коническим и радиусным переходами следует рассчитывать по формулам:

                  (7)

                                 (8)

3.4. Расчетный диаметр определяют по формулам

для днищ с коническим переходом (черт. 1)

                              (9)

для днищ с радиусным переходом и днищ с проточкой (черт. 2 и 3)

                                  (9а)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.5. Допускаемое давление для днищ с коническим и радиусным переходами

           (10)

3.6. Коэффициент ослабления днища неукрепленными отверстиями для плоских днищ всех типов следует определять по формуле

                  (11)

в случае одиночного центрального отверстия по формуле

              (12)

3.7. В случае несквозного отверстия в формулы (11) и (12) подставляют значение расчетного диаметра , определяемого с учетом глубины отверстия.

                (13)

3.8. Расчет плоского днища с проточкой применим при соблюдении следующих условий:

                                     (14)

                                   (15)

           (16)

3.9. Толщина плоского днища с проточкой должна быть рассчитана по формулам:

                                               (17)

                                 (18)

3.10. Допускаемое давление для плоского днища с проточкой следует рассчитывать по формуле

                            (19)

где

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВЫПУКЛЫХ ДНИЩ

4.1. На черт. 4, 5 приведены расчетные модели выпуклых днищ. Чертежи не определяют конструкцию выпуклых днищ и приведены для указания расчетных размеров.

Сферическое днище

Черт. 4

 

Эллиптическое днище

Черт. 5

 

4.2. Расчет применим для сферических и эллиптических днищ при соблюдении следующих условий:

1)                          

2) расстояние от края отверстия до внутренней цилиндрической поверхности ;

3) угол между нормалью к внутренней поверхности на краю днища и осью сосуда или аппарата °.

4.3. Толщина выпуклого днища

                                (20)

                                            (21)

Если длина цилиндрической отбортованной части

то толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, рассчитанной по формуле (2).

4.4. Допускаемое давление

                              (22)

4.5. Расчетный радиус кривизны днища

                                                  (23)

где R=D - для эллиптических днищ с H=0,25D;

R=0,5D - для полусферических днищ с H=0, 5D.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Определение коэффициента

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛАХ