Минимальная толщина стенки сосуда

Главная / Проектировщику / Справочная информация – ГОСТ СНИП ПБ / ГОСТ Р 52630-2012 /

Версия для печати

4.1 Общие требования

4.1.1 Конструкция сосудов должна быть технологичной, надежной в течение установленного в технической документации срока службы, обеспечивать безопасность при изготовлении, монтаже и эксплуатации, предусматривать возможность осмотра (в том числе внутренней поверхности), очистки, промывки, продувки и ремонта, контроля технического состояния сосуда при диагностировании, а также контроля за отсутствием давления и отбора среды перед открытием сосуда.

Если конструкция сосуда не позволяет при техническом освидетельствовании проведение осмотра (наружного или внутреннего), гидравлического испытания, то разработчик сосуда должен в технической документации на сосуд указать методику, периодичность и объем контроля сосуда, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.

4.1.2 Срок службы сосуда устанавливает разработчик сосуда, и он указывается в технической документации.

4.1.3 При проектировании сосудов следует учитывать требования Правил перевозки грузов железнодорожным, водным и автомобильным транспортом.

Сосуды, которые не могут быть транспортированы в собранном виде, должны проектироваться из частей, соответствующих по габаритам требованиям к перевозке транспортными средствами. Деление сосуда на транспортируемые части следует указывать в технической документации.

4.1.4 Расчет на прочность сосудов и их элементов следует проводить в соответствии с ГОСТ Р 52857.1 – ГОСТ Р 52857.11, ГОСТ Р 51273, ГОСТ Р 51274, ГОСТ 30780.

Допускается использование настоящего стандарта совместно с другими международными и национальными стандартами на расчет на прочность при условии, что их требования не ниже требований российских национальных стандартов.

4.1.5 Сосуды, транспортируемые в собранном виде, а также транспортируемые части должны иметь строповые устройства (захватные приспособления) для проведения погрузочно-разгрузочных работ, подъема и установки сосудов в проектное положение.

Допускается использовать технологические штуцера, горловины, уступы, бурты и другие конструктивные элементы сосудов при подтверждении расчетом на прочность.

Конструкция, места расположения строповых устройств и конструктивных элементов для строповки, их количество, схема строповки сосудов и их транспортируемых частей должны быть указаны в технической документации.

4.1.6 Опрокидываемые сосуды должны иметь приспособления, предотвращающие самоопрокидывание.

4.1.7 В зависимости от расчетного давления, температуры стенки и характера рабочей среды сосуды подразделяют на группы. Группу сосуда определяет разработчик, но не ниже, чем указано в таблице 1.

Таблица 1 – Группы сосудов

Группу сосуда с полостями, имеющими различные расчетные параметры и среды, допускается определять для каждой полости отдельно.

4.1.8 Базовые диаметры сосудов рекомендуется принимать по ГОСТ 9617.

4.2 Днища, крышки, переходы

4.2.1 В сосудах применяют днища: эллиптические, полусферические, торосферические, сферические неотбортованные, конические отбортованные, конические неотбортованные, плоские отбортованные, плоские неотбортованные, плоские, присоединяемые на болтах.

4.2.2 Заготовки выпуклых днищ допускается изготовлять сварными из частей с расположением сварных швов согласно указанным на рисунке 1.

Рисунок 1 – Расположение сварных швов заготовок выпуклых днищ

Расстояния l и l1 от оси заготовки эллиптических и торосферических днищ до центра сварного шва должны быть не более 1/5 внутреннего диаметра днища. При этом для вариантов в), д), ж), и), к), л) сумма расстояний l + l1 должна быть не менее 1/5 внутреннего диаметра днища.

При изготовлении заготовок с расположением сварных швов согласно рисунку 1 м) количество лепестков не регламентируется.

4.2.3 Выпуклые днища допускается изготовлять из штампованных лепестков и шарового сегмента. Количество лепестков не регламентируется.

Если по центру днища устанавливают штуцер, то шаровой сегмент допускается не изготовлять.

4.2.4 Круговые швы выпуклых днищ, изготовленных из штампованных лепестков и шарового сегмента или заготовок с расположением сварных швов согласно рисунку 1 м, должны быть расположены от центра днища на расстоянии по проекции не более 1/3 внутреннего диаметра днища. Для полусферических днищ расположение круговых швов не регламентируется.

Наименьшее расстояние между меридиональными швами в месте их примыкания к шаровому сегменту или штуцеру, установленному по центру днища вместо шарового сегмента, а также между меридиональными швами и швом на шаровом сегменте, должно быть более трехкратной толщины днища, но не менее 100 мм по осям швов.

4.2.5 Основные размеры эллиптических днищ должны соответствовать ГОСТ 6533. Допускаются другие базовые диаметры эллиптических днищ при условии, что высота выпуклой части не менее 0,25 внутреннего диаметра днища.

4.2.6 Полусферические составные днища (см. рисунок 2) применяют в сосудах при выполнении следующих условий:

– нейтральные оси полушаровой части днища и переходной части обечайки корпуса должны совпадать; совпадение осей должно быть обеспечено соблюдением размеров, указанных в конструкторской документации;

– смещение t нейтральных осей полушаровой части днища и переходной части обечайки корпуса не должно превышать 0,5(S – S1);

– высота h переходной части обечайки корпуса должна быть не менее 3у.

Рисунок 2 – Узел соединения днища с обечайкой

4.2.7 Сферические неотбортованные днища допускается применять в сосудах 5-й группы, за исключением работающих под вакуумом.

Сферические неотбортованные днища в сосудах 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп и в сосудах, работающих под вакуумом, допускается применять только в качестве элемента фланцевых крышек.

Сферические неотбортованные днища (см. рисунок 3) должны:

– иметь радиус сферы R не менее 0,85D и не более D;

– привариваться сварным швом со сплошным проваром.

Рисунок 3 – Сферическое неотбортованное днище

4.2.8 Торосферические днища должны иметь:

– высоту выпуклой части, измеренную по внутренней поверхности, не менее 0,2 внутреннего диаметра днища;

– внутренний радиус отбортовки не менее 0,095 внутреннего диаметра днища;

– внутренний радиус кривизны центральной части не более внутреннего диаметра днища.

4.2.9 Конические неотбортованные днища или переходы допускается применять:

а) для сосудов 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп, если центральный угол при вершине конуса не более 45°. Допускается использование конических днищ и переходов с углом при вершине более 45° при условии дополнительного подтверждения их прочности расчетом по допускаемым напряжениям в соответствии с ГОСТ Р 52857.1, подраздел 8.10;

б) для сосудов, работающих под наружным давлением или вакуумом, если центральный угол при вершине конуса не более 60°.

Части выпуклых днищ в сочетании с коническими днищами или переходами применяют без ограничения угла при вершине конуса.

4.2.10 Плоские днища (см. рисунок 4), применяемые в сосудах 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп, следует изготовлять из поковок.

При этом следует выполнять следующие условия:

– расстояние от начала закругления до оси сварного шва не менее (D – внутренний диаметр обечайки, S – толщина обечайки);

– радиус закругления r ≥ 2,5S [см. рисунок 4а)];

– радиус кольцевой выточки r1 ≥ 2,5S, но не менее 8 мм [см. рисунок 4б)];

– наименьшая толщина днища [см. рисунок 4б)] в месте кольцевой выточки S2 ≥ 0,8S1, но не менее толщины обечайки S (S1 – толщина днища);

– длина отбортовки днищ h1 ≥ r;

– угол проточки γ должен составлять от 30° до 90°;

– зона А контролируется в направлениях Z согласно требованиям 5.4.2.

Рисунок 4 – Плоские днища

Допускается изготовление плоского днища (см. рисунок 4) из листа, если отбортовка выполняется штамповкой или обкаткой кромки листа с изгибом на 90°.

4.2.11 Основные размеры плоских днищ, предназначенных для сосудов 5-й группы, должны соответствовать ГОСТ 12622 или ГОСТ 12623.

4.2.12 Длина цилиндрического борта l (l – расстояние от начала закругления отбортованного элемента до окончательно обработанной кромки) в зависимости от толщины стенки S (см. рисунок 5) для отбортованных и переходных элементов сосудов, за исключением штуцеров, компенсаторов и выпуклых днищ, должна быть не менее указанной в таблице 2. Радиус отбортовки R ≥ 2,5S.

Рисунок 5 – Отбортованный и переходный элементы

Таблица 2 – Длина цилиндрического борта

4.3 Люки, лючки, бобышки и штуцера

4.3.1 Сосуды должны быть снабжены люками или смотровыми лючками, обеспечивающими осмотр, очистку, безопасность работ по защите от коррозии, монтаж и демонтаж разборных внутренних устройств, ремонт и контроль сосудов. Количество люков и лючков определяет разработчик сосуда. Люки и лючки необходимо располагать в доступных для пользования местах.

4.3.2 Сосуды с внутренним диаметром более 800 мм должны иметь люки.

Внутренний диаметр люка круглой формы у сосудов, устанавливаемых на открытом воздухе, должен быть не менее 450 мм, а у сосудов, располагаемых в помещении, – не менее 400 мм. Размер люков овальной формы по наименьшей и наибольшей осям должен быть не менее 325×400 мм.

Внутренний диаметр люка у сосудов, не имеющих корпусных фланцевых разъемов и подлежащих внутренней антикоррозионной защите неметаллическими материалами, должен быть не менее 800 мм.

Допускается проектировать без люков:

– сосуды, предназначенные для работы с веществами 1-го и 2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007, не вызывающими коррозии и накипи, независимо от их диаметра, при этом следует предусмотреть необходимое количество смотровых лючков;

– сосуды с приварными рубашками и кожухотрубчатые теплообменные аппараты независимо от их диаметра;

– сосуды, имеющие съемные днища или крышки, а также обеспечивающие возможность проведения внутреннего осмотра без демонтажа трубопровода горловины или штуцера.

4.3.3 Сосуды с внутренним диаметром не более 800 мм должны иметь круглый или овальный лючок. Размер лючка по наименьшей оси должен быть не менее 80 мм.

4.3.4 Каждый сосуд должен иметь бобышки или штуцера для наполнения водой и слива, удаления воздуха при гидравлическом испытании. Для этой цели допускается использовать технологические бобышки и штуцера.

Штуцера и бобышки на вертикальных сосудах должны быть расположены с учетом возможности проведения гидравлического испытания как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях.

4.3.5 Для крышек люков массой более 20 кг должны быть предусмотрены приспособления для облегчения их открывания и закрывания.

4.3.6 Шарнирно-откидные или вставные болты, закладываемые в прорези, хомуты и другие зажимные приспособления люков, крышек и фланцев должны быть предохранены от сдвига или ослабления.

4.4 Расположение отверстий

4.4.1 Расположение отверстий в эллиптических и полусферических днищах не регламентируется.

Расположение отверстий на торосферических днищах допускается в пределах центрального сферического сегмента. При этом расстояние от наружной кромки отверстия до центра днища, измеряемое по хорде, должно быть не более 0,4 наружного диаметра днища.

4.4.2 Отверстия для люков, лючков и штуцеров в сосудах 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп должны быть расположены, как правило, вне сварных швов.

Расположение отверстий допускается:

– на продольных швах цилиндрических и конических обечаек сосудов, если диаметр отверстий не более 150 мм;

– кольцевых швах цилиндрических и конических обечаек сосудов без ограничения диаметра отверстий;

– швах выпуклых днищ без ограничения диаметра отверстий при условии 100-процентной проверки сварных швов днищ радиографическим или ультразвуковым методом;

– швах плоских днищ.

4.4.3 Отверстия не разрешается располагать в местах пересечения сварных швов сосудов 1-й, 2-й, 3-й, 4-й групп.

Данное требование не распространяется на случай, оговоренный в 4.2.3.

4.4.4 Отверстия для люков, лючков, штуцеров в сосудах 5-й группы разрешается устанавливать на сварных швах без ограничения по диаметру.

4.5 Требования к опорам

4.5.1 Опоры из углеродистых сталей допускается применять для сосудов из коррозионно-стойких сталей при условии, что к сосуду приваривается переходная обечайка опоры из коррозионно-стойкой стали высотой, определяемой расчетом, выполненным разработчиком сосуда.

4.5.2 Для горизонтальных сосудов угол охвата седловой опоры, как правило, должен быть не менее 120°.

4.5.3 При наличии температурных расширений в продольном направлении в горизонтальных сосудах следует выполнять неподвижной лишь одну седловую опору, остальные опоры – подвижными. Указание об этом должно содержаться в технической документации.

4.6 Требования к внутренним и наружным устройствам

4.6.1 Внутренние устройства в сосудах (змеевики, тарелки, перегородки и др.), препятствующие осмотру и ремонту, как правило, должны быть съемными.

При использовании приварных устройств следует выполнять требования 4.1.1.

4.6.2 Внутренние и наружные приварные устройства необходимо конструировать так, чтобы были обеспечены удаление воздуха и полное опорожнение аппарата при гидравлическом испытании в горизонтальном и вертикальном положениях.

4.6.3 Рубашки и змеевики, применяемые для наружного обогрева или охлаждения сосудов, могут быть съемными и приварными.

4.6.4 Все глухие части сборочных единиц и элементов внутренних устройств должны иметь дренажные отверстия для обеспечения полного слива (опорожнения) жидкости в случае остановки сосуда.

<< назад / к содержанию ГОСТа Р 52630-2012 / вперед >>

Источник

Шаг 1: для начала расчета задайте давление

Расчетное давление р = МПа

Расчетная температура Т = ºС

Шаг 2: задайте диаметр и толщину обечайки

Внутренний диаметр обечайки D = мм

Толщина стенки обечайки s = мм

Шаг 3: выберите материал обечайки

Марка стали обечайки

Допускаемое напряжение [σ] = МПа

Шаг 4: уточните прибавки к толщине стенки

Прибавка на коррозию c1 = мм

Компенсация минусового допуска c2 = мм

Технологическая прибавка c3 = мм

Шаг 5: уточните коэффициент сварного соединения

Коэффициент запаса прочности обечайки

Толщина стенки:

Результаты расчета цилиндрической обечайки

Суммарная прибавка к толщине стенки обечайки:

c = c1 + c2 + c3 =

Расчетная толщина стенки обечайки:

sр = p * D / (2 * [σ] * φр – p) =

=

Расчетная толщина обечайки с учетом прибавок:

sр + c =

Допускаемое внутреннее избыточное давление:

[p] = 2* [σ] * φр * (s – c) / (D + (s – c) ) =

=

Расчет на прочность выполняется в режиме он-лайн с использованием технологий JavaScript.

Внимание!

Если расчет не проводится, значения допускаемых напряжений не вычисляются автоматически – попробуйте включить в браузере JavaScript. Инструкция здесь

При расчете обратите внимание на допускаемые напряжения сталей:

1. При расчетных температурах ниже 20°С допускаемые напряжения принимают такими же, как и при 20°С, при условии допустимого применения материала при данной температуре.

2. Для промежуточных расчетных температур стенки допускаемое напряжение определяют линейной интерполяцией с округлением результатов до 0,5 МПа в сторону меньшего значения.

3. Для стали марки 20 при Re20e20 / 220.

4. Для стали марки 10Г2 при Rр0,220р0,220 / 270.

5. Для стали марок 09Г2С, 16ГС классов прочности 265 и 296 по ГОСТ 19281 допускаемые напряжения независимо от толщины листа определяют для толщины свыше 32 мм.

6. При расчетных температурах ниже 200°С сталь марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ применять не рекомендуется.

7. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т умножают на 0,83 при темепературах до 550°С.

8. Допускаемые напряжения для сортового проката из стали марки 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т умножают на отношение Rр0,2 / 240 при темепературах до 550°С, где Rр0,2 – предел текучести материала сортового проката определен по ГОСТ 5949.

9. Допускаемые напряжения для поковок и сортового проката из стали марки 08Х18Н10Т умножают на 0,95 при темепературах до 550°С.

10. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х17Н14М3 умножают на 0,9.

11. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х18Н11 умножают на 0,9, для сортового проката допускаемые напряжения умножают на 0,8.

12. Допускаемые напряжения для труб из стали марки 03Х21Н21М4ГБ умножают на 0,88.

13. Допускаемые напряжения для поковок из стали марки 03Х21Н21М4ГБ умножают на на отношение Rр0,2 / 250, где Rр0,2 – предел текучести материала поковок определен по ГОСТ 25054 (по согласованию).

Примечания:

1. Расчет толщины стенки обечайки проводится по методике ГОСТ-34233.2-2017.

2. Значения полей, выделенных цветом заполняются автоматически из внутренней базы данных, при желании можно вводить свои значения.

3. Допускаемые напряжения определены согласно ГОСТ-34233.1-2017.

ВАЖНО:

4. Используя данный сервис Вы подтверждаете, что используете программу на свой страх и риск исключительно в ознакомительных целей. Администрация ресурса ответственности за результаты расчета не несет. Назначение программы – предварительные расчеты для последующего самостоятельного расчета но действующим Нормам расчетов прочности.

Количество посетителей, выполняющих расчеты On-line:

Методика расчета по ГОСТ 34233.2-2017:

5.1 Расчетные схемы

5.1.1 Расчетные схемы цилиндрических обечаек приведены на рисунках 1 – 4.

Примечание. Рисунки 1 – 4 не определяют конструкцию и приведены только для указания расчетных размеров.

5.2 Условия применения расчетных формул

5.2.1 Расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки к диаметру:

(s – c) / D ≤ 0.1 для обечаек и труб при D ≥ 200 мм;

(s – c) / D ≤ 0.3 для труб при D

5.3 Гладкие цилиндрические обечайки

5.3.1 Обечайки, нагруженные внутренним избыточным давлением

5.3.1.1 Толщину стенки вычисляют по формуле

s ≥ sp + c,

где расчетную толщину стенки вычисляют по формуле

5.3.1.2 Допускаемое внутреннее избыточное давление вычисляют по формуле

5.3.1.3 При изготовлении обечайки из листов разной толщины, соединенных продольными швами, расчет толщины обечайки проводят для каждого листа с учетом имеющихся в них ослаблений.

Возникли вопросы, пожелания? Оставьте свой отзыв!

Анвар (26.05.2021)

Спасибо, программа отличная удобная

Дмитрий (24.05.2021)

Спасибо!

https://www.stresscalc.ru/vessels/image_shell/3.gif (19.03.2020)

https://www.stresscalc.ru/vessels/image_shell/2.gif

Андрей (17.03.2020)

Очень удобно работать в приложении, хотелось бы увидеть у вас модуль, по расчету толстостенной трубы находящейся под внешним избыточным давлении! Благодарю вас и вашу команду за прекрасную программу!

сергей (27.01.2020)

спасибо программа класс

Алексей (10.01.2020)

Просто супер!!!

Сергей (28.11.2019)

спасибо программа класс

Александр (19.02.2019)

Посчитал камеру ошибок нет.Прекрасная программа.Спасибо Команде.

Лиля (18.01.2019)

Спасибо!!!

mexman Ibraqimov (12.01.2019)

Он-лайн калькулятор расчета на прочность толщину стенки t_omб=(γ_f ” n” P_n d_e)/(2(R+0.6γ_f P_n)) Спасибо!

Рамиль (09.01.2019)

Молодцы! Спасибо!

Admin (11.12.2018)

Расширение планируется

Денис (11.12.2018)

Давно пользуюсь stresscalc. Планируется расширение возможностей калькулятора таких как, расчет конических обечаек и обечаек под наружным давлением?

Александр (26.10.2018)

Супер!!! Респект и уважение команде программистов!!!

Алексей (17.09.2018)

Всё ок! когда будет расчёт по ГОСТ 34233.3-2017?

Наталья (10.08.2018)

Большое спасибо !!!

Алексей (27.02.2018)

ОГРОМНАЯ БЛАГОДАРНОСТЬ. ВЫ МЕНЯ СПАСЛИ.

Алексей (28.11.2017)

а есть расчёт отвода крутоизогнутого?

Дмитрий (19.10.2017)

все отлично, но нужно учитывать характер среды (взрывоопасная, пожаро- и тд) для расчета допускаемого напряжения. а тут такого нет

Сергей (28.03.2017)

Можете рассчитать толщину стенки обечайки нагружённой наружным давлением l =7500 D=1800 РN=2МПа сталь 09Г2С

Денис (09.03.2017)

Здравствуйте! Планируется создание расчёта конических обечаек на избыточное давление?

Михаил (15.02.2017)

очень хорошо

Admin (09.02.2017)

На вакуум пока только вручную по ГОСТ. Расчет обечаек на наружное давление находится в разработке

карен (09.02.2017)

все работает спасибо!!! хотелось уточнить как можно рассчитывать емкости на вакуум

Валерий (27.01.2017)

good

Двигатель ресурса:

ФОРУМ:

Актуальные темы:

Выборка тем:

Основные определения:

Источник