Обечайка на сосуде высокого давления

Текст ГОСТ 25215-82 Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность

Цена 3 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

СОСУДЫ И АППАРАТЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

ГОСТ 25215-82 (СТ СЭВ 3027-81J

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

Группа Г02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Сосуды и аппараты высокого давления ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА

Нормы и методы расчета на прочность

High-pressure vessels and apparatus. Shells and s.

Norms and methods of strength calculation ОКП 36 1510

ГОСТ

25215-82

(СТ СЭВ 3027-81)

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 ра гпространяется на однослойные обечайки, плоские и выпуклые днища стальных кованых, кованосварных сеидов, соответствующих требованиям ГОСТ 11879-81, а также однослойных сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката, применяемых в хи мической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, работающих в условия статических нагрузок под действием внутреннего давления свыше 10 МПа (100 кгс/см2) до 100 МПа (1000 кге/см2), и устанавливает нормы и методы расчета на прочность.

Требования настоящего стандарта действительны при условии, что максимальная расчетная температура не превышает значений, при которых предел длительной прочности od*105 или средний 1%-ный предел ползучести (Xi%.10s , умноженный на 1,5, равен пределу текучести.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3027-81.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчетная температура – по ГОСТ 14249-80.

1.2. Рабочее и расчетное давления – по ГОСТ 14249-80.

Значение пробного давления – по ГОСТ 11879-81.

1.3. Расчет прочности деталей на пробное давление необходимо проводить, подставляя в расчетные формулы значение пробного давления вместо расчетного давления А При этом коэффициент запаса прочности по пределу текучести для пробного давления следует принимать по п. 1.5.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

Переиздание. Август 1985 г.

© Издательство стандартов, 1986

Если пробное давление меньше расчетного, у множенного на значение 1,35 ^ ° , то проверку прочности деталей на пробное

давление не производят.

Условные обозначения величин -по справочному приложению 2.

1.4. Допускаемое напряжение при расчете сосуда или аппарата по предельным нагрузкам для углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей определяют по формуле

[о] =min

От

ИЛИ <То,2 пт

При отсутствии значения временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре допускается прини мать значение временного сопротивления (предела прочности) при температуре 20°С для сталей с -2^- ^0,75 (ат и ав – соответственно

СГв

предел текучести и временное сопротивление при температуре 20°С).

1.5. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в таблице.

1.6. При расчете на прочность элементов сосудов и аппаратов, имеющих сварные соединения, в расчетные формулы необходимо вводить коэффициент ф, учитывающий снижение прочности сварного шва по сравнению с основным металлом.

Для сосудов, соответствующих требованиям ГОСТ 11879-81, коэффициент ф принимают равным 1.

Для сссудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката с продольным сварным швом, значения коэффициента ф должны соответствовать ГОСТ 14249-80.

1.7. Значение прибавки С к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата – по ГОСТ 14249-80.

1.8. Необходимссть проверки цилиндрических однослойных обечаек и днищ на усталостную прочность – по ГОСТ 14249-80.

2. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕК

2.1. Расчет применим для цилиндрических обечаек при условии

S-C

D

0,4.

2.2. Толщину цилиндрической однослойной обечайки следует рассчитывать по форлулгм:

SR = 0,5D (pR-1), (2)

S^Sr+C. (3)

2.3. Расчетный коэффициент толстостенности следует рассчитывать по формуле

p’=exp(l5iV) • (4)

Значения pR выбирают по справочному приложению 1.

2.4. Допускаемое давление следует рассчитывать по формуле

где

р *= |о|ф1пр, D~f2{S-С)

(5)

(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

Черт. 2

Плоское днище с проточкой

3.2. Расчет применим для плоских днищ при условии

^-■^0,35.

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

SIR = 0,45XoO*j/’-jJr , (7)

Si (8)

3.4. Расчетный диаметр следует рассчитывать по формуле

D* = D-r. (9)

3.5. Допускаемое давление для днищ с коническим и радиусным переходами

( 0,45/CoDr ) 2 ЧЛ- (Ю)

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

Ко =

1- 2

п

1- 2

Iе5 1

(11)

в случае одиночного центрального отверстия по формуле

3.7. В случае несквозного отверстия в формулы (11) и (12) подставляют значение расчетного диаметра <а?3r, определяемого с учетом глубины отверстия.

d3R = min I ds

-I

2/i

(13)

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

r>0,25Sb (14)

52<5,-г, (16)

S2^max{(S1-C)Y 3-^-‘ ; 0,5D-^-}. (16)

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

S^KKoDY-fo- , (17)

(18)

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

1р]=(1тЙг)1Н. (19)

где #=0,41- для|=|<0,5;

#=0,38 – для 2*0,5.

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.

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

1) -g-^0,2; ^<0,15;

2) расстояние от края отверстия до внутренней цилиндрической поверхности /^0,1 D;

3) угол между нормалью к внутренней поверхности на краю днища и осью сосуда или аппарата 0^75°

4.3. Толщина выпуклого днища

с ___

°1R 2[а]ф-0,5Р ‘

Si

(20)

(21)

Сферическое днище

Эллиптическое днище

Черт. 5

Если длина цилиндрической отбортованной части

h>Q,3y~D(Si-C),

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

4.4. Допускаемое давление

Гп1 – С)[а]ф

* + 0,5(5!-С)

обечайки,

4.5. Расчетный радиус кривизны днища

R = ~~ , (23)

где R = D – для эллиптических днищ с //=0,25 D;

/? = 0,5D- для полусферических днищ с #=0,5

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

Определение коэффициента рв

II Ms

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛАХ

С- сумма прибавок к расчетной толщине обечайки или днища, мм (см); D- внутренний диаметр сосуда или аппарата, мм (см);

Do – внутренний диаметр проточки, мм (см);

Dr- расчетный диаметр плоского днища, мм (см); d – диаметр центрального отверстия, мм (см); d2- диаметр сквозного отверстия, мм (см);

dz- диаметр несквозного отверстия или наружный диаметр резьбы несквозного отверстия, мм (см); dzR- расчетный диаметр несквозного отверстия, мм (см);

d – сумма диаметров отверстий для наиболее ослабленного диаметраль-

I

ного сечения, мм (см);

И- внутренняя высота сферической или эллиптической части днища, мм (см);

h- длина цилин,дрической отбортовки выпуклого днища, мм (см);

К- коэффициент прочности днища;

Ко – коэффициент ослабления днища отверстиями;

1{- глубина 1-го отверстия, мм (см);

пв – коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению (пределу прочности);

пт – коэффициент запаса прочности по пределу текучести; р-• расчетное давление в сосуде или аппарате, МПа (кгс/см2);

Гр1 – допускаемое давление, МПа (кгс/см2);

R – расчетный радиус кривизны днища по внутренней поверхности,

мм (см);

г – радиус закругления, мм (см);

5- исполнительная толщина цилиндрической обечайки, мм (см);

Sr – расчетная толщина цилиндрической обечайки, мм (см);

Si- исполнительная толщина днища, мм (см);

Sir- расчетная толщина днища, мм (см);

S2 – минимальная толщина днища в зоне проточки, мм (см); t- расстояние от края отверстия до .внутренней стенки сосуда или аппарата, мм (см);

р – коэффициент толстостенности;

Рн – расчетный коэффициент толстостенности;

@- угол между нормалью к внутренней поверхности на краю днища и осью сосуда или аппарата, градус;

ов – минимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре, МПа (кгс/см2); от – минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа (кгс/см2);

сто 2 – минимальное значение условного предела текучести при расчетной температуре (напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2%), МПа (кгс/см2);

fa] – допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа (кгс/см2); о]го – допускаемое напряжение при температуре 20°С, МПа (кгс/см2); ф – коэффициент прочности сварных соединений.

Редактор В С. Аверина Технический редактор Э В. Митяй Корректор С И. Ковалева

Сдано ь наб. 14 II 85 Подп в печ 27 02 86 0,75 уел п л 0,75 уел кр отт 0,50 уч -над л.

Тираж 12 000 Цена 3 коп

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123840, Москва, ГСП,

Новопресненский пер , д 3

Вильнюсск ач типография Издательства стандартов, ул Миндауго, 12/14 Зак 5057

Группа Г02

Изменение № 1 ГОСТ 25215-82 Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность

Утверждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 17.04.90 № 907

Дата введения 01.11,90

Вводную часть изложить в новой редакции: «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».

Раздел 1 изложить в новой редакции:

(Продолжение см. с. 66)

3 Зак. 1003

(Продолжение изменения к ГОСТ 25215-82) «1. Общие положения

1.1. Расчетная температура, рабочее и расчетное избыточные давления (далее – рабочее и расчетное давления) – по ГОСТ 14249-89.

Условные обозначения величин в соответствии с приложением 2.

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.

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

[о]-min

или о02 пт

(I)

Коэффициенты лт, пв в зависимости от условий нагружения следует определять в соответствии с таблицей.

1.4. Если значение пробного давления больше значения, определяемого по формуле 1,35 Р [а]гс (о], то следует проводить проверку на прочность конструк-

(Продолжение см. с. 67)

тивных элементов сосудов и аппаратов, подставляя в соответствующие формулы значение пробного давления. При этом коэффициент пт выбирают в соответствии с таблицей.

1.5. В формулы для расчетов на прочность элементов сосудов и аппаратов, имеющих сварные соединения, необходимо вводить коэффициент ф, 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 ф – по ГОСТ 14249-89. Для сосудов и аппаратов кованых, кованосварных стальных коэффициент I принимают равным I.

1 6. Значение прибавки С к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата – по ГОСТ 14249-89. При расчете выпуклых днищ, изготовленных штамповкой, технологическая прибавка для компенсации утонения учитывается во всех случаях.

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;

(Продолжение см. с. 68)

температура стенки внутри сосуда или аппарата, 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.

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».

Пункт 3.4 изложить в новой редакции: «3.4. Расчетный диаметр определяют но формулам

для днищ с коническим переходом (черт. I)

Dr =D-1.3S, (9)

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

Dr -D-г (9а)

(ИУС № 7 1990 г.)

Источник