Расчет прочности сварного сосуда
ГОСТ Р 52857.11-2007
Группа Г02
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 34233.11-2017 с ГОСТ Р 52857.11-2007 см. по ссылке.
– Примечание изготовителя базы данных.
__________________________________________________________________
ОКС 71.120
75.200
ОКП 36 1500
Дата введения 2008-04-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ “О техническом регулировании”, а правила применения национальных стандартов Российской Федерации – ГОСТ Р 1.0-2004 “Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения”
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом “Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения” (ОАО НИИХИММАШ); Закрытым акционерным обществом “Петрохим Инжиниринг” (ЗАО Петрохим Инжиниринг); Открытым акционерным обществом “Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения” (ОАО ВНИИНЕФТЕМАШ); Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 260 “Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее”
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. N 503-ст
4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных и европейских стандартов: Директивы 97/23* ЕС Европейского Парламента и Совета от 29 мая 1997 г. по сближению законодательств государств-членов, касающейся оборудования, работающего под давлением; ЕН 13445-3:2002 “Сосуды, работающие под давлением. Часть 3. Расчет” (EN 13445-3:2002 “Unfired pressure vessel – Part 3: Design”)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых информационных указателях “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность обечаек, выпуклых днищ и крышек сосудов и аппаратов, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним или наружным давлением, с учетом отклонений от правильной геометрической формы (общая и локальная некруглости, угловатость, смещение кромок сварных соединений).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 52857.1-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования
ГОСТ Р 52857.2-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек
ГОСТ Р 52857.6-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках
ГОСТ Р 52630-2006 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт 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:
– параметр, характеризующий некруглость, %;
– сумма прибавок к расчетной толщине стенки обечайки, мм;
– внутренний диаметр идеальной обечайки, мм;
– расчетный диаметр гладкой конической обечайки, мм;
– наибольший наружный диаметр обечайки, мм;
– наименьший наружный диаметр обечайки, мм;
– 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);
– 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 (без дефектов), МПа;
– критическое давление длинной обечайки, МПа;
– допускаемое наружное давление из условия прочности 1, МПа;
– 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;
– коэффициент концентрации напряжений;
– величина отклонения от идеальной круговой формы или величина смещения и увода кромок, мм;
, , , – безразмерные коэффициенты;
– номинальное напряжение, МПа;
– амплитуда напряжений, МПа;
– допускаемая амплитуда напряжений, МПа;
– допускаемое напряжение для материала обечайки при расчетной температуре, МПа;
– коэффициент прочности сварных швов;
– половина центрального угла зоны некруглости, рад.
4 Общие положения
4.1 Приведенный в настоящем стандарте расчет применим, если предварительно определены толщины стенок элементов и допускаемые давления для элементов сосудов и аппаратов, удовлетворяющих техническим требованиям к качеству изготовления и контроля по нормативным документам.
4.2 Расчетные значения допускаемых напряжений и механических характеристик материала принимаются по ГОСТ Р 52857.1.
4.3 Формулы применимы для сосудов, изготовленных из материалов, пластичных в условиях эксплуатации.
4.4 Методы расчета не применимы при сочетании отдельных дефектов в расчетных элементах. В отдельных случаях методы расчета могут быть применены при наличии нескольких дефектов 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 напряжения в местах нарушения правильной формы обечаек и днищ определяются в предположении неограниченной упругости материала согласно ГОСТ Р 52857.1 (пункт 8.10).
4.7 Допускается проводить оценку прочности сосудов и аппаратов с учетом отклонений от идеальной формы с помощью специальных исследований, например экспериментальным методом или численными методами, например конечных элементов.
5 Смещение кромок сварных швов
5.1 Смещение кромок продольного сварного шва цилиндрической или конической обечайки
5.1.1 Проверка прочности при нагружении внутренним избыточным давлением
Максимальное напряжение для цилиндрической обечайки вычисляют по формуле
. (1)
Условие прочности ,
где – допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;
– коэффициент прочности сварного шва, определяемый по ГОСТ Р 52857.1.
Максимальное напряжение для конической обечайки вычисляют по формуле
. (2)
наибольший внутренний диаметр конической обечайки в месте смещения кромок сварного шва.
Условие прочности ,
где – допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;
– коэффициент прочности сварного шва, определяемый по ГОСТ Р 52857.1.
5.1.2 Проверка устойчивости при нагружении внешним давлением
Допускаемое внешнее давление вычисляют по формуле
. (3)
Допускаемое давление из условий устойчивости определяют по ГОСТ Р 52857.2.
Допускаемое давление из условий прочности вычисляют по формуле
– для цилиндрической обечайки:
; (4)
– для конической обечайки:
. (5)
Коэффициент равняется:
1 при 0,1;
(6)
при 0,1.
5.2 Смещение кромок кольцевого сварного шва 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 ,
где – допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;
– коэффициент прочности сварного шва, определяемый по ГОСТ Р 52857.1.
Максимальное напряжение для конической обечайки вычисляют по формуле
. (8)
– внутренний диаметр конической обечайки в месте, где расположен кольцевой сварной шов со смещением.
Условие прочности ,
где – допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;
– коэффициент прочности сварного шва, определяемый по ГОСТ Р 52857.1.
5.2.2 Проверка устойчивости при нагружении внешним давлением по ГОСТ Р 52857.2.
5.3 Оценка малоцикловой прочности по ГОСТ Р 52857.6
Амплитуду напряжений вычисляют по формуле
. (9)
Эффективный коэффициент концентрации по таблице 1.
Условие прочности при циклическом нагружении .
6 Общая некруглость цилиндрических обечаек (овальность)
Под общей некруглостью (овальностью) понимается общее отклонение от круговой формы по всему периметру поперечного сечения цилиндрической обечайки.
Некруглость вычисляют по формуле
. (11)*
______________
* Нумерация соответствует оригиналу. Примечание изготовителя базы данных.
6.1 Проверка прочности при нагружении внутренним избыточным давлением
Максимальное напряжение вычисляют по формуле
. (12)
Предварительно проверяется условие прочности без учета овальности по ГОСТ Р 52857.2. Затем проверяется условие прочности с учетом овальности обечайки по формуле
.
Условие прочности при малоцикловой нагрузке:
.
Амплитуду напряжений при малоцикловой нагрузке вычисляют по формуле
. (13)
6.2 Расчет обечаек, нагруженных наружным давлением
6.2.1 Допускаемое наружное давление вычисляют по формуле
. (14)
Допускаемое давление из условия устойчивости овальной обечайки в пределах упругости вычисляют по формуле
; (15)
; (16)
– при ;
(17)
– при 0.
Допускаемое давление из условия прочности вычисляют по формуле
, (18)
где 1 при 0,5%,
при 0,5%2%. (19)
Коэффициент рассчитывают по соотношениям:
, (20)
где . | (21) |
6.2.2 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 понимаются отклонения оболочки от правильной формы распределенной на части окружности, обусловленные 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 (угловатость):
, (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 сферического днища:
,
,
7.1.2 Проверка прочности
Предварительно проверяют условие прочности без учета отклонений от идеальной геометрической формы обечаек по ГОСТ Р 52857.2. 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:
100% – в случае вмятины; | (29) |
0 – в случае наружного увода кромок (наружной вмятины) [см. рисунок А.4б].
Давление вычисляют по формуле
, (30)
где вычисляют по формулам:
– при толщине листов 20 мм
при | ||
при ; | ||
– при толщине листов от 20 до 50 мм
при | ||
при . | ||
Если увод кромок (вмятины) направлен наружу, то при вычислении принимают равным единице.
7.3 При циклической нагрузке условия прочности проверяют по формуле
.
Эффективный коэффициент концентрации определяют по таблице 1.
Таблица 1
Характеристика сварного шва | Схема сварного шва | Эффективный коэффициент концентрации напряжений | |
Углеродистая сталь | Низколегированная и аустенитная сталь | ||
Стыковой сварной шов с плавным переходом и полным проваром | 1,0 | 1,0 | |
Стыковой сварной шов с подкладным листом по всей длине шва | 1,2 | 1,4 | |
Стыковой сварной шов (односторонний) с неполным проваром | 1,5 | 1,8 | |
Стыковой шов со смещением кромок | 1,3 | 1,5 | |
Приложение А (справочное). Рисунки, поясняющие текст стандарта
Приложение А
(справочное)
Рисунок А.1 – Смещение кромок
а – продольный сварной шов
б – кольцевые сварные швы
Рисунок А.1 – Смещение кромок
Рисунок А.2 – Увод кромок кольцевого шва
а – наружный увод кромок
б – внутренний увод кромок
Рисунок А.2 – Увод кромок кольцевого шва
Рисунок А.3 – Общая некруглость
Рисунок А.3 – Общая некруглость
Рисунок А.4 – Локальная некруглость
а – вмятина | б – наружный увод кромок |
Рисунок А.4 – Локальная некруглость
УДК 66.023:006.354 | ОКС | 71.120 | Г02 | ОКП 36 1500 |
75.200 | ||||
Ключевые слова: сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на прочность, смещение кромок сварных швов, некруглость | ||||
Электронный текст документа
подготовлен АО “Кодекс” и сверен по:
официальное издание
Сосуды и аппараты. Нормы и методы
расчета на прочность. ГОСТ Р 52857.1-2007 –
– ГОСТ Р 52857.12-2007: Сб. ГОСТов. –
М.: Стандартинформ, 2008
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 расчетным толщинам следует определять по формуле
c = c1 + c2 + c3. (7)
При поверочном расчете прибавку вычитают из значений исполнительной толщины стенки.
Если известна фактическая толщина стенки, то при поверочном расчете можно не учитывать c2 и c3.
1.7.2. Обоснование всех прибавок к расчетным толщинам должно быть приведено в технической документации.
При двухстороннем контакте с коррозионной и (или) эрозионной средой прибавку c1 для компенсации коррозии и (или) эрозии должны соответственно увеличивать.
Технологическая прибавка c3 предусматривает компенсацию утонения стенки элемента сосуда или аппарата при технологических операциях – вытяжке, штамповке, гибке труб и т. д. В зависимости от принятой технологии эту прибавку следует учитывать при разработке рабочих чертежей.
Прибавки c2 и c3 учитывают в тех случаях, когда их суммарное значение превышает 5% номинальной толщины листа.
Технологическая прибавка c3 не включает в себя округление расчетной толщины до стандартной толщины листа.
При расчете эллиптических днищ, изготовляемых штамповкой, технологическую прибавку c3 для компенсации утонения в зоне отбортовки не учитывают, если ее значение не превышает 15% расчетной толщины листа.
1.8. Проверка на усталостную прочность
1.8.1. Для сосудов и аппаратов, работающих при многократных нагрузках с количеством циклов нагружения от давления, стесненности температурных деформаций или других воздействий более 103 за весь срок эксплуатации, кроме расчета по настоящему стандарту, следует выполнять проверку на усталостную прочность.
1.8.2. Сосуды и аппараты, работающие при многократных нагрузках, проверяют на циклическую прочность по ГОСТ 25859.
<< к содержанию ГОСТ 14249-89 / вперед >>
Источник