Гост расчеты на прочность сосудов
ГОСТ 34233.11-2017
Группа Г02
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 34233.11-2017 с ГОСТ Р 52857.11-2007 см. по ссылке.
– Примечание изготовителя базы данных.
__________________________________________________________________
МКС 71.120
75.200
ОКП 36 0000
Дата введения 2018-08-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены”
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 523 “Техника и технологии добычи и переработки нефти и газа”; Закрытым акционерным обществом “ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ” (ЗАО “ПХИ”); Закрытым акционерным обществом “ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ” (ЗАО “ПХИ”); Акционерным обществом “Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения” (АО “ВНИИНЕФТЕМАШ”); Обществом с ограниченной ответственностью “Научно-техническое предприятие ЦЕНТРХИММАШ” (ООО “НТП ЦЕНТРХИММАШ”); Акционерным обществом “Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения” (АО “НИИХИММАШ”)
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2017 г. N 52)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по | Код страны по | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
Украина | UA | Минэкономразвития Украины |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2017 г. N 1999-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34233.11-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2018 г.
5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:
– ISO 16528-1:2007* “Котлы и сосуды, работающие под давлением. Часть 1. Требования к рабочим характеристикам” (“Boilers and pressure vessels – Part 1: Performance requirements”, NEQ);
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.
– ISO 16528-2:2007 “Котлы и сосуды, работающие под давлением. Часть 2. Процедуры выполнения требований ISO 16528-1” (“Boilers and pressure vessels – Part 2: Procedures for fulfilling the requirements of ISO 16528-1”, NEQ)
6 Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 52857.11-2007*
________________
* Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2017 г. N 1999-ст ГОСТ Р 52857.11-2017 отменены с 1 августа 2018 г.
7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
8 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге “Межгосударственные стандарты”
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность обечаек, выпуклых днищ и крышек сосудов и аппаратов, работающих в условиях статических и малоцикловых нагрузок под внутренним или наружным давлением, с учетом отклонений (смещения кромок сварных соединений, угловатости, общей и локальной некруглостей) от требований нормативной документации (технических условий* или технических требований на изготовление сосудов и аппаратов), предъявляемых геометрической форме конструктивных элементов и их соединений (далее – несоответствия).
________________
* Действуют только в Российской Федерации.
Настоящий стандарт предназначен для определения возможности дальнейшей эксплуатации сосудов и аппаратов при выявлении указанных несоответствий при выполнении технического диагностирования, экспертизы промышленной безопасности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 34233.1-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования
ГОСТ 34233.2-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек
ГОСТ 34233.6 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках
ГОСТ 34347 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
а | – | параметр, характеризующий некруглость, %; |
В | – | параметр для случая локальной некруглости; |
с | – | сумма прибавок к расчетной толщине стенки обечайки, мм; |
– | внутренний диаметр идеальной обечайки, мм; | |
– | расчетный диаметр гладкой конической обечайки, мм; | |
– | внутренний диаметр конической обечайки в месте расположения кольцевого сварного шва со смещением, мм; | |
– | наибольший внутренний диаметр в месте смещения кромок продольного сварного шва, мм; | |
– | наибольший наружный диаметр обечайки, мм; | |
– | наименьший наружный диаметр обечайки, мм; | |
E | – | модуль продольной упругости при расчетной температуре, МПа; |
– | геометрический параметр обечайки; | |
, , | – | безразмерные коэффициенты; |
– | эффективный коэффициент концентрации напряжений для сварных швов; | |
– | расчетная длина гладкой обечайки, мм (см); | |
m | – | параметр для случая локальной некруглости; |
[N] | – | допускаемое число циклов нагружения; |
– | параметр зоны некруглости; | |
– | коэффициент запаса устойчивости; | |
– | расчетное внутреннее избыточное или наружное давление, МПа; | |
– | допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление, МПа; | |
– | допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости для обечайки с отклонениями формы, МПа; | |
– | допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости для оболочки круговой формы, МПа; | |
– | предельное давление текучести, МПа; | |
– | критическое давление длинной обечайки, МПа; | |
– | допускаемое наружное давление из условия прочности при , равном 1, МПа; | |
– | радиус кривизны выпуклого днища в зоне вмятины, мм; | |
– | минимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре, МПа; | |
– | предел текучести материала при расчетной температуре, МПа; | |
– | радиус вмятины в плане, мм; | |
– | исполнительная толщина стенки обечайки, мм; | |
– | исполнительная толщина стенки конической обечайки, мм; | |
– | половина угла раствора при вершине конической обечайки, град; | |
– | коэффициент концентрации напряжений; | |
– | значение отклонения от идеальной круговой формы или значение смещения и увода кромок, мм; | |
– | условное значение отклонения для локальной некруглости, мм; | |
, , , | – | безразмерные коэффициенты; |
– | номинальное напряжение, МПа; | |
– | амплитуда напряжений, МПа; | |
– | максимальное напряжение в зоне несоответствий, МПа; | |
– | допускаемая амплитуда напряжений, МПа; | |
– | допускаемое напряжение для материала обечайки при расчетной температуре, МПа; | |
– | коэффициент прочности сварных швов, определяемый по ГОСТ 34233.1; | |
– | половина центрального угла зоны некруглости, рад. |
4 Общие положения
4.1 Приведенный в настоящем стандарте расчет применим, если предварительно определены в соответствии с ГОСТ 34233.2 и ГОСТ 34233.6 толщины стенок элементов и допускаемые давления для элементов сосудов и аппаратов, удовлетворяющих техническим требованиям к качеству изготовления и контроля по ГОСТ 34347 и другим нормативным документам.
4.2 Расчетные значения допускаемых напряжений и механических характеристик материала принимаются по ГОСТ 34233.1.
4.3 Формулы применимы для сосудов, изготовленных из материалов, пластичных в условиях эксплуатации.
4.4 Методы расчета не применимы при сочетании отдельных несоответствий в расчетных элементах. В отдельных случаях методы расчета могут быть применены при наличии нескольких несоответствий в расчетном элементе сосуда, если расстояние между ними превышает 1,5.
4.5 Приведенные методы расчета допустимы, если неточности изготовления (за исключением смещения стенок кольцевых сварных швов) находятся от штуцеров, фланцевых соединений, колец жесткости и т.п. на расстоянии не менее 1,5.
4.6 Максимальные расчетные напряжения в местах нарушения правильной формы обечаек и днищ определяются в предположении неограниченной упругости материала согласно ГОСТ 34233.1 (пункт 8.10).
4.7 Допускается проводить оценку напряженно-деформированного состояния и устойчивости сосудов и аппаратов с отклонениями от идеальной формы с помощью специальных исследований, например экспериментальным методом, или численными методами, например конечных элементов.
5 Смещение кромок сварных соединений
Смещения кромок сварных соединений представлены на рисунках А.1, А.2 (приложение А).
5.1 Смещение кромок продольного сварного соединения цилиндрической или конической обечайки
5.1.1 Проверка прочности при нагружении внутренним избыточным давлением
Максимальное расчетное напряжение для цилиндрической обечайки вычисляют по формуле
. (1)
Условие прочности .
Максимальное расчетное напряжение для конической обечайки вычисляют по формуле
. (2)
Условие прочности .
5.1.2 Проверка устойчивости при нагружении наружным давлением
Допускаемое наружное давление вычисляют по формуле
. (3)
Допускаемое давление из условий устойчивости определяют по ГОСТ 34233.2.
Допускаемое давление из условий прочности вычисляют по формулам:
– для цилиндрической обечайки
; (4)
– для конической обечайки
. (5)
Коэффициент равняется
(6)
При совместном действии наружного давления, осевой сжимающей силы, изгибающего момента и перерезывающей силы должна быть проведена проверка на устойчивость по ГОСТ 34233.2 (пункт 5.3.7). При этом должно использоваться меньшее из значений допускаемого наружного давления, определенного по ГОСТ 34233.2 и формуле (14).
5.2 Смещение кромок кольцевого сварного соединения в цилиндрической или конической обечайке
5.2.1 Проверка прочности при нагружении внутренним избыточным давлением
Максимальное напряжение для цилиндрической обечайки вычисляют по формуле
. (7)
Условие прочности .
Максимальное напряжение для конической обечайки вычисляют по формуле
. (8)
Условие прочности .
5.2.2 Проверка устойчивости при нагружении наружным давлением
Проверку устойчивости при нагружении наружным давлением следует выполнять по ГОСТ 34233.2.
5.3 Оценка малоцикловой прочности
При малоцикловой нагрузке в дополнение к расчету по пунктам 5.1, 5.2 следует выполнить проверку по ГОСТ 34233.6. При этом амплитуду напряжений вычисляют по формуле
. (9)
Эффективный коэффициент концентрации принимают по таблице А.1 (приложение А).
Условие прочности при малоцикловом нагружении .
6 Общая некруглость цилиндрических обечаек (овальность)
Под общей некруглостью (овальностью) понимается общее отклонение от круговой формы по всему периметру поперечного сечения цилиндрической обечайки [см. рисунок А.3 (приложение А)]. Значение некруглости (овальности) вычисляют по формуле
%. (10)
6.1 Проверка прочности при нагружении внутренним избыточным давлением
6.1.1 Определение максимальных напряжений
Максимальное напряжение вычисляют по формуле
. (11)
Предварительно проверяют условие прочности обечайки без учета овальности по ГОСТ 34233.2. Затем проверяют условие прочности с учетом овальности обечайки по формуле
. (12)
6.1.2 Оценка малоцикловой прочности
При малоцикловой нагрузке в дополнение к расчету по 6.1.1 следует выполнить проверку по ГОСТ 34233.6.
При этом амплитуду напряжений вычисляют по формуле
. (13)
Условие прочности при циклическом нагружении .
6.2 Расчет обечаек, нагруженных наружным давлением
6.2.1 Определение допускаемого давления
Допускаемое наружное давление вычисляют по формуле
. (14)
Допускаемое давление из условия устойчивости овальной обечайки в пределах упругости вычисляют по формулам:
(15)
; (16)
(17)
Допускаемое давление из условия прочности вычисляют по формуле
. (18)
Коэффициент вычисляют по формулам:
(19)
Коэффициент вычисляют по формулам:
(20)
где
. (21)
При совместном действии наружного давления, осевой сжимающей силы, изгибающего момента и перерезывающей силы должна быть проведена проверка на устойчивость по ГОСТ 34233.2 (пункт 5.3.7). При этом должно использоваться меньшее из значений допускаемого наружного давления, определенного по ГОСТ 34233.2 и формуле (14).
6.2.2 Оценка малоцикловой прочности
При малоцикловой нагрузке в дополнение к расчету по 5.1, 5.2 следует выполнить проверку по ГОСТ 34233.6. Амплитуду напряжений в условиях циклического нагружения наружным давлением вычисляют по формуле
. (22)
Условие прочности при циклической нагрузке .
7 Локальная некруглость (увод сварных соединений, вмятины)
Под локальной некруглостью [см. рисунок А.4 (приложение А)] понимается отклонение оболочки от правильной формы, распределенное на часть окружности и обусловленное уводом кромок сварного шва или вмятиной.
7.1 Проверка прочности при нагружении внутренним избыточным давлением
7.1.1 Определение максимальных напряжений
Максимальное напряжение вычисляют по формулам:
– при вытянутой вдоль оси обечайки вмятине или при уводе сварного шва (угловатости)
, (23)
где – параметр, характеризующий зону отклонения (см. рисунок А.4);
– при круговой в плане вмятине
. (24)
Номинальное напряжение вычисляют по формулам:
– для цилиндрической обечайки
; (25)
– для выпуклого днища
, (26)
где – радиус кривизны выпуклого днища в зоне вмятины.
Коэффициент концентрации вычисляют по формуле
, (27)
где
– для цилиндрической обечайки
– для выпуклого днища
7.1.2 Проверка прочности
Предварительно проверяют условие прочности без учета отклонений от идеальной геометрической формы обечаек по ГОСТ 34233.2. Затем проверяют условие прочности с учетом местных напряжений по формуле
. (28)
7.2 Расчет обечаек, нагруженных наружным давлением
Допускаемое давление вычисляют по формулам (14)-(17). Параметр , входящий в формулу (15), вычисляют по формулам:
в случае вмятины, | |
(29) | |
в случае наружного увода кромок (выпучины) [см. рисунок А.4б (приложение А)]. |
Давление вычисляют по формуле
, (30)
где вычисляют по формулам:
– при толщине листов 20 мм
(31)
– при толщине листов от 20 до 50 мм
(32)
Если увод кромок (вмятины) направлен наружу, то при вычислении коэффициент принимают равным единице.
При совместном действии наружного давления, осевой сжимающей силы, изгибающего момента и перерезывающей силы должна быть проведена проверка на устойчивость по ГОСТ 34233.2 (пункт 5.3.7). При этом следует использовать меньшее из значений допускаемого наружного давления, определенного по ГОСТ 34233.2 и формуле (14).
7.3 Оценка малоцикловой прочности
При малоцикловой нагрузке в дополнение к расчету по 7.1, 7.2, следует выполнить проверку по ГОСТ 34233.6. Амплитуду напряжений в условиях малоциклового нагружения вычисляют по формуле
. (33)
Эффективный коэффициент концентрации принимают по таблице А.1 (приложение А).
Условие прочности при циклической нагрузке .
Приложение А (справочное). Рисунки и таблица, поясняющие текст стандарта
Приложение А
(справочное)
Таблица А.1 – Эффективный коэффициент концентрации
Характеристика сварного шва | Схема сварного шва | Эффективный коэффициент концентрации напряжений | |
Углеродистая сталь | Низколегированная и аустенитная сталь | ||
Стыковой двухсторонний сварной шов с полным проплавлением и плавным переходом | 1,0 | 1,0 | |
Стыковой односторонний сварной шов с подкладным листом по всей длине шва | 1,2 | 1,4 | |
Стыковой односторонний сварной шов с неполным проплавлением | 1,5 | 1,8 | |
Стыковой шов со смещением кромок | 1,3 | 1,5 | |
а – продольный сварной шов
б – кольцевые сварные швы
Рисунок А.1 – Смещение кромок
а – наружный увод кромок
б – внутренний увод кромок
Рисунок А.2 – Увод кромок кольцевого шва
Рисунок А.3 – Общая некруглость
а – вмятина | б – наружный увод кромок |
Рисунок А.4 – Локальная некруглость
УДК 66.023:006.354 | МКС 71.120 | Г02 | ОКП 36 0000 | NEQ |
Ключевые слова: сосуды и аппараты, нормы прочности, смещение сварных соединений, некруглость | ||||
Электронный текст документа
подготовлен АО “Кодекс” и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2019
Источник
Версия для печати
1.1. Расчетная температура
1.1.1. Расчетную температуру используют для определения физико-механических характеристик материала и допускаемых напряжений.
1.1.2. Расчетную температуру определяют на основании теплотехнических расчетов или результатов испытаний.
За расчетную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшее значение температуры стенки. При температуре ниже 20 °С за расчетную температуру при определении допускаемых напряжений принимают температуру 20 °С.
1.1.3. Если невозможно провести тепловые расчеты или измерения и если во время эксплуатации температура стенки повышается до температуры среды, соприкасающейся со стенкой, то за расчетную температуру следует принимать наибольшую температуру среды, но не ниже 20 °С.
При обогреве открытым пламенем, отработанными газами или электронагревателями расчетную температуру принимают равной температуре среды, увеличенной на 20 °С при закрытом обогреве и на 50 °С при прямом обогреве, если нет более точных данных.
1.2. Рабочее, расчетное и пробное давление
1.2.1. Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и без учета допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.
1.2.2. Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое проводится их расчет на прочность.
Расчетное давление для элементов сосуда или аппарата принимают, как правило, равным рабочему давлению или выше.
При повышении давления в сосуде или аппарате во время действия предохранительных устройств более чем на 10%, по сравнению с рабочим, элементы аппарата должны рассчитываться на давление, равное 90% давления при полном открытии клапана или предохранительного устройства.
Для элементов, разделяющих пространства с разными давлениями (например, в аппаратах с обогревающими рубашками), за расчетное давление следует принимать либо каждое давление в отдельности, либо давление, которое требует большей толщины стенки рассчитываемого элемента. Если обеспечивается одновременное действие давлений, то допускается производить расчет на разность давлений. Разность давления принимается в качестве расчетного давления также для таких элементов, которые отделяют пространства с внутренним избыточным давлением от пространства с абсолютным давлением, меньшим чем атмосферное. Если отсутствуют точные данные о разности между абсолютным давлением и атмосферным, то абсолютное давление принимают равным нулю.
Если на элемент сосуда или аппарата действует гидростатическое давление, составляющее 5 % и выше рабочего, то расчетное давление для этого элемента должно быть повышено на это же значение.
1.2.3. Под пробным давлением в сосуде или аппарате следует понимать давление, при котором проводится испытание сосуда или аппарата.
1.2.4. Под расчетным давлением в условиях испытаний для элементов сосудов или аппаратов следует понимать давление, которому они подвергаются во время пробного испытания, включая гидростатическое давление, если оно составляет 5% или более пробного давления.
1.3. Расчетные усилия и моменты
За расчетные усилия и моменты принимают действующие для соответствующего состояния нагружения (например, при эксплуатации, испытании или монтаже), усилия и моменты, возникающие в результате действия собственной массы присоединенных трубопроводов, ветровой, снеговой и других нагрузок.
Расчетные усилия и моменты от ветровой нагрузки и сейсмических воздействий определяют по ГОСТ 24756.
1.4. Допускаемое напряжение, коэффициенты запаса прочности и устойчивости
1.4.1. Допускаемое напряжение [s] при расчете по предельным нагрузкам сосудов и аппаратов, работающих при статических однократных* нагрузках, определяют:
- для углеродистых и низколегированных сталей
(1)
- для аустенитных сталей
(2)
* Если сосуды и аппараты работают при многократных статических нагрузках, но количество циклов нагружения от давления, стесненности температурных деформаций или других воздействий не превышает 103, то такая нагрузка в расчетах на прочность условно считается однократной. При определении числа циклов нагружения не учитывают колебание нагрузки в пределах 15 % расчетной.
Предел ползучести используют для определения допускаемого напряжения в тех случаях, когда отсутствуют данные по пределу длительной прочности или по условиям эксплуатации необходимо ограничить величину деформации (перемещения).
При отсутствии данных по условному пределу текучести при 1 %-ном остаточном удлинении допускаемое напряжение для аустенитной стали определяют по формуле (1).
Для условий испытания допускаемое напряжение определяют по формуле
(3)
Для условий испытаний сосудов и аппаратов из аустенитных сталей допускаемое напряжение определяют по формуле
(4)
1.4.2. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 1.
Таблица 1
Условие нагружения | Коэффициент запаса прочности | |||
|---|---|---|---|---|
nт | nв | nд | nп | |
Рабочие условия | 1,5 | 2,4 | 1,5 | 1,0 |
Условия испытания: | ||||
– гидравлические испытания | 1,1 | – | – | – |
– пневматические испытания | 1,2 | – | – | – |
Условия монтажа | 1,1 | – | – | |
Для сосудов и аппаратов группы 3, 4 по «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» Госгортехнадзора СССР коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению nв допускается принимать равным 2,2.
В случае, если допускаемое напряжение для аустенитных сталей определяют по формуле (1), коэффициент запаса прочности nт по условному пределу текучести Rp0,2 для рабочих условий принимается равным 1,3.
Для сосудов и аппаратов, работающих в условиях ползучести при расчетном сроке эксплуатации 104 до 2×105 ч, коэффициент запаса прочности nд равен 1,5. При расчетном сроке эксплуатации 2×105 ч допускается коэффициент запаса прочности nд принимать равным 1,25, если выполняют контроль жаропрочности и длительной пластичности материала в эксплуатации, а отклонение в меньшую сторону длительной прочности и ползучести от среднего значения не превышает 20%.
Расчет на прочность цилиндрических обечаек и конических элементов, выпуклых и плоских днищ для условий испытания проводить не требуется, если расчетное давление в условиях испытания будет меньше, чем расчетное давление в рабочих условиях, умноженное на 1,35.
1.4.3. Поправочный коэффициент к допускаемым напряжениям (h) должен быть равен единице, за исключением стальных отливок, для которых коэффициент h имеет следующие значения:
- 0,8 – для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю неразрушающими методами;
- 0,7 – для остальных отливок.
1.4.4. Для сталей, широко используемых в химическом, нефтехимическом и нефтеперерабатывающем машиностроении, допускаемые напряжения для рабочих условий при h = 1 должны соответствовать приведенным в приложении 1.
1.4.5. Для стального листового проката, изготовляемого согласно техническим условиям по двум группам прочности, допускаемые напряжения для первой группы прочности принимают по табл. 5 приложения 1. Для листового проката второй группы прочности (стали ВСт3пс, ВСт3сп, ВСт3Гпс и 09Г2С) допускаемое напряжение, принимаемое по табл. 5 приложения 1, увеличивают на 6%, а для стали 09Г2 – на 7 %. При применении сталей ВСт3пс ВСт3сп и ВСт3Гпс второй группы прочности при температуре выше 250 °С, а сталей 09Г2С и 09ГС второй группы прочности при температуре выше 300 °С допускаемые напряжения принимают такими же, как для стали первой группы.
1.4.6. Разрешается допускаемое напряжение при температуре 20 °С определять по п. 1.4.1, принимая гарантированные значения механических характеристик в соответствии со стандартами или техническими условиями на стали с учетом толщины листового проката. При повышенных температурах допускаемые напряжения, принимаемые с учетом толщины проката и групп прочности стали, разрешается определять по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.
1.4.7. Расчетные механические характеристики, необходимые для определения допускаемых напряжений при повышенных температурах для сталей, не приведенных в приложении 1, определяют после проведения испытаний представительного количества образцов, обеспечивающих гарантированные значения прочностных свойств.
1.4.8. Для элементов сосудов и аппаратов, работающих в условиях ползучести при разных за весь период эксплуатации расчетных температурах, в качестве допускаемого напряжения разрешается принимать эквивалентное допускаемое напряжение [s]экв, вычисляемое по формуле
,(5)
где [s]i = [s]1; [s]2; … [s]n – допускаемое напряжение для расчетного срока эксплуатации при температурах ti (i = l, 2 …);
Ti – длительность этапов эксплуатации элементов с температурой стенки соответственно ti (i = l, 2 …), ч;
– общий расчетный срок эксплуатации, ч;
m – показатель степени в уравнениях длительной прочности стали (для легированных жаропрочных сталей рекомендуется принимать m = 8).
Этапы эксплуатации при разной температуре стенки рекомендуется принимать по ступеням температуры в 5 и 10 °С.
1.4.9. Для сосудов и аппаратов, работающих при многократных нагрузках, допускаемую амплитуду напряжений определяют по ГОСТ 25859.
1.4.10. Для элементов сосудов и аппаратов, рассчитываемых не по предельным нагрузкам (например, фланцевых соединений) допускаемые напряжения должны определять по соответствующей нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке.
1.4.11. Расчетные значения предела текучести, временного сопротивления и коэффициентов линейного расширения приведены в приложениях 2, 3.
1.4.12. Коэффициент запаса устойчивости (nу) при расчете сосудов и аппаратов на устойчивость по нижним критическим напряжениям в пределах упругости следует принимать:
- 2,4 – для рабочих условий;
- 1,8 – для условий испытания и монтажа.
1.5. Расчетные значения модуля продольной упругости
1.5.1. Расчетные значения модуля продольной упругости Е для углеродистых и легированных сталей в зависимости от температуры должны соответствовать приведенным в приложении 4.
1.6. Коэффициенты прочности сварных швов
При расчете на прочность сварных элементов сосудов и аппаратов в расчетные формулы следует вводить коэффициент прочности сварных соединений:
- jр – продольного шва цилиндрической или конической обечаек;
- jт – кольцевого шва цилиндрической или конической обечаек;
- jк – сварных швов кольца жесткости;
- ja – поперечного сварного шва для укрепляющего кольца;
- j, jА, jВ – сварных швов выпуклых и плоских днищ и крышек (в зависимости от расположения).
Числовые значения этих коэффициентов должны соответствовать значениям, приведенным в приложении 5.
Для бесшовных элементов сосудов и аппаратов j = 1.
1.7. Прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов
1.7.1. При расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку к расчетным толщинам элементов сосудов и аппаратов.
Исполнительную толщину стенки элемента сосуда и аппарата должны определять по формуле
s ³ sp + c, (6)
где sp – расчетная толщина стенки элемента сосуда и аппарата.
Прибавку к