Сосуд под давлением формула
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Сосудом, работающим под давлением, называют герметически закрытую емкость, предназначенную для ведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ. Границей сосуда являются входной и выходной штуцера. К числу сосудов, работающих под давлением, относятся котлы, баллоны, цистерны, бочки. Сосуды, работающие под давлением, изготавливают сварными или литыми на предприятиях, имеющих разрешение Госнадзорохрантруда. На заводе на поверхность сосудов наносят паспортные данные. После изготовления все сосуды подлежат испытанию пробным давлением.
При эксплуатации наиболее частыми причинами аварий и взрывов сосудов являются: превышение предельно допустимого давления, нарушение температурного режима, потеря ими механической прочности.
Сосуды, работающие под давлением, из-за возможности взрыва являются оборудованием повышенной опасности, поэтому эксплуатировать их необходимо в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”. Эти правила распространяются на: сосуды, работающие под давлением воды с температурой выше 115°С или другой жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа (без учета гидростатического давления); сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа; баллоны, предназначенные для транспортирования и хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов под давлением свыше 0,07 МПа; цистерны и бочки для транспортирования и хранения сжиженных газов, давление паров которых при температуре до 50°С превышает 0,07 МПа; цистерны и сосуды для транспортирования или хранения сжатых, сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, в которых давление выше 0,07 МПа создается периодически для их опорожнения; барокамеры.
Указанные правила не распространяются на: сосуды и баллоны вместимостью не более 0,025 м3(25 л), для которых произведение давления (р) в МПа на вместимость (V) в м3 не превышает 0,02; сосуды, работающие под вакуумом; приборы парового и водяного отопления; трубчатые печи; части машин, не представляющие собой самостоятельных сосудов, и некоторые другие.
Сосуды, на которые распространяются “Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, подлежат регистрации и техническому освидетельствованию – осмотру и испытанию пробным давлением. Предусмотрена регистрация некоторых сосудов в органах Госнадзорохрантруда. Регистрации в этих органах не подлежат: сосуды холодильных установок и холодильных блоков в составе технологических установок; бочки для перевозки сжиженных газов, баллоны вместимостью до 100 л включительно, установленные стационарно, а также предназначенные для транспортировки и (или) хранения сжатых, сжиженных и растворенных газов; сосуды для хранения или транспортировки сжиженных газов, жидкостей и сыпучих тел, находящиеся под давлением периодически при их опорожнении; сосуды со сжатым и сжиженным газами, предназначенные для обеспечения топливом двигателей транспортных средств, на которых они установлены, и некоторые другие.
На предприятиях торговли и общественного питания не используются сосуды, подлежащие регистрации в органах Госнадзор-охрантруда. Однако на этих предприятиях имеются или обращаются сосуды (аппараты), на которые распространяются требования “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”. К таким сосудам относятся аппараты стационарных холодильных установок, автосатураторы, баллоны с различными газами.
Разрешение на ввод в эксплуатацию сосуда, не подлежащего регистрации в органах Госнадзорохрантруда, выдается лицом, назначенным приказом по предприятию для осуществления надзора за техническим состоянием и эксплуатацией сосудов, на основании документации предприятия-изготовителя после проверки представителем организации обслуживания и, при необходимости, технического освидетельствования. Разрешение на ввод сосуда в эксплуатацию записывается в его паспорт. На поверхности сосуда должны быть следующие данные: регистрационный номер, разрешенное рабочее давление, дата (число, месяц и год) следующих осмотра и испытания.
Cосуд или группа сосудов, входящих в установку, включаются в работу на основании письменного распоряжения администрации предприятия. Сосуды, на которые распространяются требования указанных выше правил, периодически в процессе эксплуатации и, при необходимости, досрочно подвергаются техническому освидетельствованию. Объем, методы и периодичность технических освидетельствований сосудов (за исключением баллонов) определены предприятиями-изготовителями, указаны в паспортах и инструкциях по монтажу и безопасной эксплуатации. Техническое освидетельствование сосудов, цистерн, баллонов и бочек может производиться на специальных ремонтно-испытательных пунктах, на предприятиях-изготовителях, на наполнительных станциях, а также на предприятиях владельцев.
На предприятиях должны быть обеспечены содержание сосудов в исправном состоянии и безопасные условия их работы. Приказом по предприятию или объединению предприятий назначаются из числа инженерно-технических работников лицо, ответственное за исправное состояние и безопасное действие сосудов, и лицо, осуществляющее надзор за их техническим состоянием и эксплуатацией. К обслуживанию сосудов, работающих под давлением, допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие специальное обучение (в профессионально-техническом училище, учебно-курсовом комбинате), аттестацию в квалификационной комиссии и инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов. Проверка знаний персонала, обслуживающего сосуды, проводится не реже одного раза в год.
Инструкции по режиму работы и безопасной эксплуатации сосудов должны быть вывешены на рабочих местах и выданы под расписку обслуживающему персоналу.
При нарушениях режимов работы и появлении неисправностей эксплуатация сосудов должна быть прекращена.
Для управления работой и обеспечения безопасной эксплуатации сосуды оборудуют приборами для измерения давления и температуры, предохранительными устройствами, запорной арматурой и, при необходимости, указателями уровня жидкости.
На сосудах для измерения давления устанавливают манометры, проверка которых с опломбированием или клеймением производится не реже одного раза в год. Не реже одного раза в 6 месяцев на предприятии проверяют показания рабочих манометров по контрольному; результаты проверки записывают в журнал. Манометр должен иметь красную черту по делению, соответствующему разрешенному рабочему давлению в сосуде.
Предохранительные клапаны бывают пружинного и рычажно-грузового действия. Предохранительные клапаны должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.085-82.”ССБТ. Сосуды, работающие под давлением. Клапаны предохранительные. Требования безопасности”. Давление настройки предохранительных клапанов должно быть равно рабочему давлению в сосуде или превышать его, но не более чем на 25% . Рабочую среду, выходящую из предохранительного клапана, следует отводить в безопасное место. Предохранительные клапаны проверяют не реже одного раза в 6 месяцев или одного раза в год в зависимости от вида сосуда, на котором они установлены. При проведении периодических проверок предохранительный клапан после испытания и тарировки должен пломбироваться.
Вместо предохранительных клапанов могут быть использованы предохранительные пластины, разрывающиеся при давлении в сосуде, превышающем рабочее не более чем на 25% .
Сосуд, работающий под давлением, меньшим давления питающего его источника, должен быть оборудован автоматическим редуцирующим устройством для понижения давления газа. Камера низкого давления редуктора должна иметь манометр и пружинный предохранительный клапан, отрегулированный на соответствующее разрешенное давление в емкости, в которую перепускается газ. Такие устройства-редукторы имеются, например, в автосатураторах.
Запорную арматуру устанавливают на трубопроводах, по которым к сосуду подводятся или от него отводятся жидкости, пары или газы. Установка запорной арматуры между сосудом и предохранительным клапаном не допускается. Нельзя устанавливать запорные приспособления на трубах, отводящих газ или пар от предохранительных устройств.
Между сосудом с чрезвычайно опасным или высокоопасным веществом, а также с пожаро- или взрывоопасной средой и насосом (компрессором) устанавливают обратный клапан, автоматически закрывающийся под действием давления из сосуда.
При необходимости контроля уровня жидкости в сосудах, имеющих границу раздела сред, применяются указатели уровня. Кроме указателей уровня, на сосудах могут быть установлены звуковые, световые и другие сигнализаторы и блокировки по уровню.
Эксплуатацию паровых и водогрейных котлов регламентируют “Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов”.
Паровые котлы с рабочим давлением до 0,07 МПа должны соответствовать требованием ГОСТ 12.2.096-83. “ССБТ. Котлы паровые с рабочим давлением до 0,07 МПа. Требования безопасности”.
§ 2. Дополнительные требования к баллонам,
Источник
Номинальную толщину стенки барабана или прямой камеры рассчитывают по одной из следующих формул: при номинальном наружном диаметре
при номинальном внутреннем диаметре
где 5—толщина стенки, мм; р — расчетное давление внутри сосуда, МПа; /)н, DB — номинальные наружный и внутренний диаметры барабана, камеры, трубы, мм; ф = 0,8; для углеродистой и низколегированной марганцовистой стали в зависимости от способа сварки — при автоматической двусторонней сварке под флюсом, контактной сварке, односторонней ручной и автоматической сварке под флюсом, электрошлаковой сварке, ручной сварке в атмосфере углекислого газа и аргонодуговой сварке ф = 0,85, при всех других видах ручной электрической и газовой сварки ф = 0,7; д — нормальное допускаемое напряжение, МПа (табл. 11.4); С—прибавка к расчетной толщине стенки, мм: для барабанов и камер, свариваемых из листа или кованых с последующей механической обработкой при толщине листа не более 20 мм, С – 1; при толщине листа более 20 мм С- 0; если наибольший минусовой допуск по толщине листа превышает 3 % номинальной толщины, то в прибавке С должно быть учтено это превышение.
11.4. Нормальные допускаемые напряжения в зависимости от температуры стенки
емкости, сосуда
Расчетная темпера- тура стенки, *С | Значение ал, МПа, для сталей | |||||||
10 | 20, 20К | 25 | 15ГС | I2MX | 15ХМ | 12Х1МФ | 15Х1М1Ф | |
20 | 127,4 | 144,1 | 161,7 | 181,3 | 144,1 | 149,9 | 169,5 | 188,2 |
250 | 109,8 | 129,4 | 144,1 | 161,7 | 142,1 | 149 | 162,7 | 182,3 |
300 | 98 | 116,6 | 129,4 | 149,9 | 138,2 | 144,1 | 155,8 | 176,4 |
350 | 85,8 | 103,9 | 113,7 | 131,3 | 134,3 | 139,2 | 149 | 168,6 |
400 | 75,5 | 90,2 | 98 | 110,7 | 122,5 | 134,3 | 142,1 | 158,8 |
450 | 51,9 | 62,7 | 66,6 | ‘ 81,3 | 94,1 | 128,4 | 135,2 | 149 |
500 | 29,4 | 33,3 | 33,3 | — | зз,з | 100,9 | 123,5 | 137,2 |
550 | — | — | — | — | 49 | 72,5 | 83,3 | |
Значение а,, МПа, для сталей | |||||||
Расчетная температура стенки, *С | ш в S cn X гч | а. и е
X IN | 2 .М f-co от II оот XX | Си си“ tf)-? COCO OOvO II T NO XX | e 2 IN CQ ГЧ X | 2 .IN f-QQ ©T II oo T XX | cu a.’* ~ 2 ГЧ CN CQ CQ OO vO II T v© XX |
20 | 137,2 | 163,7 | 143,1 | — | — | — | — |
250 | 126,4 | 156,8 | 122,5 | — | — | — | — |
300 | 124,5 | 150 | 117,6 | — | — | — | — |
350 | 120,5 | 144,1 | 113,7 | — | — | — | — |
400 | 117,6 | 137,2 | 108,8 | — | — | — | — |
450 | 114,7 | 130,3 | 104,9 | — | — | — | — |
500 | 78,4 | 119,6 | 101,9 | — | — | — | — |
550 | 50 | 72,5 | 99 | 112,7 | — | — | — |
600 | — | — | — | — | 60,8 | 72,5 | 100,9 |
650 | — | — | — | — | 25,5 | 47 | 78,4 |
700 | – | – | – | – | – | 29,4 | 45,1 |
Расчетные формулы пригодны при соблюдении следующих условий:
для барабанов и камер, содержащих воду, пароводяную смесь или насыщенный пар,
для камер, содержащих перегретый пар,
Источник
ГОСТ 24755-89
(СТ СЭВ 1639-88)
Группа Г02
ОКСТУ 3603
Дата введения 1990-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения
ИСПОЛНИТЕЛИ
В.А. Фрейтаг, канд. техн. наук; В.И. Рачков, канд. техн. наук (руководители темы); О.С. Суворова, канд. техн. наук; В.Д. Бабанский; А.Р. Бащенко; Ю.Б. Яковлев, канд. техн. наук.
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.89 N1263
3. Срок проверки – 1995 г.; периодичность проверки – 5 лет.
4. ВЗАМЕН ГОСТ 25755-81
5. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1639-88.
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ:
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, приложения |
ГОСТ 14249-89 | 1.1; 2.1.1; 2.3.1; 5 |
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий в обечайках, переходах и выпуклых днищах сосудов и аппаратов, применяемых в химической нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих под действием внутреннего или наружного давления.
Нормы и методы расчета применимы для определения размеров укрепляющих элементов, а также допускаемых давлений цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и конических днищ с круглыми и овальными отверстиями при соблюдении “Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением”, утвержденных Госгортехнадзором СССР, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.
Основные термины и их пояснения приведены в приложении.
1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Стандарт действителен при условии выбора толщин стенок обечаек, переходов и днищ в соответствии с ГОСТ 14249.
Приведенные ниже методы расчета применимы для определения размеров укрепляющих элементов, а также допускаемых давлений цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и конических днищ с круглыми и овальными отверстиями.
Расчетные схемы приведены в приложении.
1.2. Пределы применения расчетных формул и номограмм ограничиваются условиями, приведенными в табл. 1.
Таблица 1
Условия применения формул для расчета укрепления отверстий | ||||
Наименова- | в цилиндрических обечайках | в конических обечайках, переходах или днищах | в эллиптических днищах | в сферических и торосферических днищах |
Отношение диаметров | ||||
Отношение толщины стенки обечайки или днища к диаметру | ||||
1.3. При значениях отношений, превышающих пределы, установленные в табл. 1, рекомендуется использовать специальные методы расчета на прочность укреплений отверстий, не охватываемые настоящим стандартом.
1.4. При установке наклонных штуцеров с круговым поперечным сечением настоящий метод применим, если угол (черт. 9б) не превышает 45°, а отношение осей овального отверстия и (черт 9а) удовлетворяет условию
Эти ограничения не распространяются на тангенциальные штуцера (черт. 9в), на наклонные штуцера, ось которых лежит в плоскости поперечного сечения обечайки (черт. 9г). Для смещенных (нецентральных) штуцеров на эллиптических днищах угол (черт. 11) не должен превышать 60°.
1.5. Расстояние от края штуцера до края внешней поверхности сферического неотбортованного и торосферического днища, измеряемое по проекции образующей на плоскости основания днища, должно быть не менее
Малые отверстия, диаметр которых удовлетворяет условию
допускается размещать в краевой зоне выпуклых днищ без специальных расчетных или экспериментальных обоснований.
При размещении отверстий в краевой зоне цилиндрических и конических обечаек необходим учет ограничений, указанных в п. 2.5.4.
В краевой зоне эллиптических и полусферических днищ допускается размещение отверстий без ограничений.
2. ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА
2.1. Расчетные диаметры
2.1.1. Расчетные диаметры укрепляемых элементов определяют по формулам:
1) для цилиндрической обечайки
2) для конической обечайки, перехода или днища
3) для эллиптических днищ
; (5)
4) в случае эллиптических днищ при
5) для сферических днищ, а также торосферических днищ вне зоны отбортовки
где – для торосферических днищ определяют по ГОСТ 14249.
2.1.2. Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки, перехода или днища при наличии штуцера с круглым поперечным сечением, ось которого совпадает с нормалью к поверхности в центре отверстия (черт. 4, 6а, 6б, 11б) или кругового отверстия без штуцера определяют по формуле
Расчетный диаметр отверстия и штуцера, ось которого лежит в плоскости поперечного сечения цилиндрической или конической обечайки (черт. 9в и 9г), определяют по формуле
Расчетный диаметр отверстия для смещенного штуцера на эллиптическом днище (черт. 11а) определяют по формуле
При наличии наклонного штуцера с круглым поперечным сечением, когда большая ось овального отверстия составляет угол с образующей обечайки (черт. 9а), расчетный диаметр отверстия определяют по формуле
Для цилиндрических и конических обечаек в случае, когда ось штуцера (черт. 9б) лежит в плоскости продольного сечения обечайки (=0) и для всех отверстий в сферических и торосферических днищах расчетный диаметр определяют по формуле
Расчетный диаметр овального отверстия для перпендикулярно расположенного штуцера к поверхности обечайки определяют по формуле
Для выпуклых днищ =0.
Расчетный диаметр отверстия для штуцера с круглым поперечным сечением, ось которого совпадает с нормалью к поверхности обечайки в центре отверстия, при наличии отбортовки или торообразной вставки, определяют по формуле
2.2. Коэффициент прочности сварных соединений
Если ось сварного шва обечайки (днища) удалена от наружной поверхности штуцера на расстояние более чем три толщины укрепляемого элемента (3 , черт. 6б), то коэффициент прочности этого сварного соединения при расчете укрепления отверстий следует принимать =1. В исключительных случаях, когда сварной шов пересекает отверстие или удален от наружной поверхности штуцера на расстояние менее 3 , принимают в зависимости от вида и качества сварного шва.
Если плоскость, проходящая через продольный шов вальцованного штуцера и ось этого штуцера, образует угол не менее 60° с плоскостью продольного осевого сечения цилиндрической или конической обечайки (черт. 12), то принимают . В остальных случаях в зависимости от вида и качества сварного шва
.
2.3. Расчетные толщины стенок
2.3.1. Расчетные толщины стенок укрепляемых элементов определяют в соответствии с ГОСТ 14249. Для эллиптических днищ, работающих под внутренним давлением, расчетную толщину стенки определяют по формуле
где коэффициент определяют по п. 2.2.
2.3.2. Расчетную толщину стенки штуцера, нагруженного как внутренним, так и наружным давлением, определяют по формуле
где коэффициент определяют по п. 2.2.
Для овального штуцера в этой формуле .
2.4. Расчетные длины штуцеров
Расчетные длины внешней и внутренней частей круглого штуцера, участвующие в укреплении отверстий и учитываемые при расчете (черт. 4), определяют по формулам:
.
Для овального штуцера (черт. 10) в этих формулах .
В случае проходящего штуцера (черт. 5) .
2.5. Расчетная ширина
2.5.1. Ширину зоны укрепления в обечайках, переходах и днищах определяют по формуле
2.5.2. Расчетную ширину зоны укрепления в стенке обечайки, перехода или днища в окрестности штуцера при наличии торообразной вставки или вварного кольца (черт. 8) определяют по формуле
В случае отбортовки (черт. 7), а также при отсутствии торообразной вставки или вварного кольца
2.5.3. Расчетную ширину накладного кольца определяют по формуле
2.5.4. Для отверстий, удаленных от других конструктивных элементов на расстояние (черт. 6), расчетную ширину , определяют следующим образом:
для зоны соединения обечайки с кольцом жесткости, плоским днищем, трубной решеткой (черт. 6а) – по формулам (20) или (21) и (22);
для зоны соединения конической обечайки с другой обечайкой и обечайки с коническим или выпуклым днищем (черт. 6б), а также с фланцем или седловой опорой сосуда по формулам:
2.6. Отношения допускаемых напряжений:
1) для внешней части штуцера
2) для накладного кольца
3) для внутренней части штуцера
2.7. Расчетный диаметр определяют по формуле
3. ОДИНОЧНЫЕ ОТВЕРСТИЯ В СОСУДАХ И АППАРАТАХ
Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния, что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров (черт. 13) удовлетворяет условию
3.1. Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего укрепления
Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления, при наличии избыточной толщины стенки сосуда вычисляется по формуле
Если расчетный диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию
то дальнейших расчетов укрепления отверстий не требуется.
В случае невыполнения условия (27) расчет укрепления проводят по пп. 3.2 и 3.3 или 3.4.
3.2. Условие укрепления одиночных отверстий
3.2.1. В случае укрепления отверстия утолщением стенки сосуда или штуцера либо накладным кольцом, либо торообразной вставкой или отбортовкой должно выполняться условие
Рекомендуемым вариантом укрепления является укрепление без использования накладного кольца. В этом случае расчет укрепления проводят с помощью условия укрепления (28), в котором принимается . При этом длина внешней части штуцера отсчитывается от наружной поверхности аппарата.
При отсутствии штуцера и укреплении отверстия накладным кольцом или утолщением стенки сосуда при расчете в условии укрепления . При этом исполнении ширину накладного кольца отсчитывают от края отверстия:
3.2.2. При укреплении отверстия штуцером произвольной формы (черт. 14) условие укрепления выражается в общем виде
Здесь площади и определяются без учета прибавок и расчетных толщин стенок штуцера и сосуда .
Расчетные длины штуцера, учитываемые при определении площадей и , определяются следующим образом: – по формуле (17), – по формуле (1
8).
3.2.3. Расчет укрепления отверстия с помощью накладного кольца при необходимости определения площади этого кольца проводится по формуле
где – площадь накладного кольца.
Если , то накладные кольца рекомендуется устанавливать снаружи и изнутри сосуда или аппарата , причем толщина наружного кольца принимается , внутреннего – .
Таблица 2
Вариант укрепления | Расчи- | Исходные геометрические данные | Расчетные параметры | Пара- | Урав- | Схема расчета – исходные и промежуточные данные; – результат |
Укрепление отверстия штуцером и стенкой сосуда | Толщина стенки сосуда | (31) | ||||
Укрепление отверстия штуцером и стенкой сосуда | Толщина стенки штуцера | (32) | ||||
Укрепление отверстия без штуцера | Толщина стенки сосуда | (30) |
Для сферических обечаек и выпуклых днищ =2; =1,68.
Для цилиндрических и конических обечаек =1; =1.
Все исходные данные определяются по соответствующим пунктам настоящего стандарта.
3.3. Графический расчет
Расчет укрепления отверстия без использования накладного кольца и внутренней части штуцера можно производить с использованием номограмм по черт. 1-3 и табл. 2:
1) при известной толщине стенки штуцера по формуле
2) при известной толщине стенки обечайки, перехода или днища по формуле
где и определяются по номограммам черт. 1-3 и табл. 2.
При расчете по номограммам должны быть выполнены условия
3.4. Допускаемое внутреннее избыточное давление
Допускаемое внутреннее избыточное давление определяют по формуле
где
Для овального штуцера в этой формуле .
Черт.1
Черт.2
Черт.3
Черт. 3
4. УЧЕТ ВЗАИМНОГО При совместном укреплении двух взаимовлияющих отверстий общим наклад
Если не выполнено условие (25), то расчет таких взаимовлияющих отверстий (черт. 13 и 15) выполняется следующим образом: вначале рассчитываются укрепления для каждого из этих отверстий отдельно в соответствии с разд. 4, затем проверяется достаточность укрепления перемычки между отверстиями, для чего должно быть определено допускаемое давление для перемычки по формуле
где
. (37)
При совместном укреплении двух взаимовлияющих отверстий общим накладным кольцом (черт. 13) коэффициент понижения прочности определяют по формуле
. (38)
где
Для овального штуцера в формулах (37) и (38) и .
Если ось сварного шва обечайки (днища) удалена от наружных поверхностей обоих штуцеров более чем на три толщины стенки укрепляемого элемента () и не пересекает перемычку, то коэффициент прочности этого сварного шва в формулах (36), (37) и (38) следует принимать . В остальных случаях в зависимости от вида и качества этого сварного шва.
Коэффициенты прочности продольных сварных швов штуцеров и , если соответствующие сварные швы составляют на окружности штуцеров с линией, соединяющей центры отверстий (черт. 12) центральные углы и не менее 60°С. В остальных случаях и в зависимости от вида и качества соответствующего сварного шва.
Коэффициент для цилиндрических и конических обечаек определяется по формуле
Угол определяется в соответствии с черт. 15.
Для выпуклых днищ =1.
При укреплении двух близко расположенных отверстий другими способами нужно, чтобы половина площади, необходимой для укрепления в продольном сечении (черт. 13), размещалась между этими отверстиями.
Для ряда отверстий (черт. 17) коэффициент понижения прочности определяется по формуле
Расчет по разд. 5 не применим, если имеются взаимовлияющие отверстия и одно из них выполнено в соответствии с черт. 8.
5. УКРЕПЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В СОСУДАХ И АППАРАТАХ, НАГРУЖЕННЫХ НАРУЖНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Допускаемое наружное давление определяют по формуле
где – допускаемое наружное давление в пределах пластичности, определяемое по формуле (34) как допускаемое внутреннее избыточное давление для сосуда или аппарата с отверстием;
– допускаемое наружное давление в пределах упругости, определяемое по ГОСТ 14249 для соответствующих обечайки и днища без отверстий.
При наличии взаимного влияния отверстий определяется аналогично по разд. 4 для каждого отверстия в отдельности и для перемычки, а затем из полученных значений принимается меньше.
Для обечаек или днищ с кольцами жесткости расчет проводится отдельно для каждого участка с отверстиями между соседними кольцами.
6. МИНИМАЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ СВАРНЫХ ШВОВ
Минимальные размеры сечения сварных швов , соединяющих приварные штуцера или накладные кольца с корпусом сосуда или аппарата, должны удовлетворять следующим условиям:
для штуцеров в соответствии с черт. 18а, б
для накладных колец в соответствии с черт. 18 в
где – минимальные размеры сечения сварных швов (черт. 18).
ПРИЛОЖЕНИЕ. ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Термин | Условное обозначение |
Расчетная площадь вырезанного сечения (черт. 14), мм | |
Площадь укрепляющего сечения внешней части штуцера, мм | |
Площадь поперечного сечения накладного кольца, мм | |
Площадь укрепляющего сечения внутренней части штуцера, мм | |
Минимальное расстояние между наружными поверхностями двух соседних штуцеров (черт. 13 и 15), измеряемое по поверхности укрепляемого элемента, мм | |
Сумма прибавок к расчетной толщине стенки обечайки перехода или днища, мм | |
Сумма прибавок к расчетной толщине стенки, мм | |
Прибавка на коррозию к расчетной толщине стенки штуцера, мм | |
Внутренний диаметр цилиндрической обечайки или выпуклого днища, мм | |
Внутренний диаметр конической обечайки (перехода или днища) по центру укрепляемого отверстия (черт. 6б), мм | |
Расчетные внутренние диаметры укрепляемого элемента, мм | |
Внутренние диаметры штуцеров, мм | |
Наибольший расчетный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления, мм | |
Расчетный диаметр, мм | |
Большая и малая оси овального отверстия, мм | |
Расчетный диаметр отверстия, мм | |
Расстояние от края штуцера до внешнего края днища (черт. 11а, 11б), мм | |
Внутренняя высота эллиптической части днища, мм | |
Коэффициенты | |
Ширина зоны укрепления, прилегающей к штуцеру, при отсутствии накладного кольца (черт. 14), мм | |
Расстояние от наружной поверхности штуцера до ближайшего несущего конструктивного элемента (черт. 6), мм | |
Расчетная ширина зоны укрепления при использовании общего накладного кольца для двух отверстий, мм | |
Исполнительная ширина торообразной вставки или вварного кольца, мм | |
Расчетная ширина зоны укрепления в окрестности штуцера или торообразной вставки, мм | |
Исполнительные длины штуцеров, мм | |
Расчетные длины штуцеров, мм | |
Исполнительная ширина накладного кольца, мм | |
Расчетная ширина накладного кольца, мм | |
Расчетное давление в сосуде или аппарате, МПа | |
Допускаемое давление в элементах сосудов и аппаратов, МПа | |
Допускаемое давление в пределах пластичности, МПа | |
Допускаемое давление в пределах упругости, МПа | |
Наибольший внутренний радиус выпуклого днища, мм | |
Радиус кругового накладного кольца при совместном укреплении отверстий (черт. 16), мм | |
Радиус несимметричного накладного кольца около отверстия диаметром (черт. 16), мм | |
Радиус несимметричного накла? |