Сосуды и аппараты чугунные

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

СОСУДЫ И АППАРАТЫ ЧУГУННЫЕ

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ГОСТ
26159-84

(СТ СЭВ 4008-83)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением
Государственного комитета СССР по стандартам от 18 апреля 1984 г. № 1338 срок
введения установлен

с 01.01.85

1. Настоящий
стандарт распространяется на чугунные сосуды и аппараты, применяемые в
химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, и
устанавливает общие требования к нормам и методам расчета на прочность,
конструктивных элементов сосудов и аппаратов, работающих при статических
нагрузках.

Стандарт
полностью соответствует СТ СЭВ 4008-83. Термины, применяемые в настоящем
стандарте, и их условные обозначения приведены в справочном приложении.

2. Расчетную
температуру определяют в соответствии с ГОСТ 14249-80.

3. Рабочее,
расчетное и пробное давление определяют в соответствии с ГОСТ 14249-80.

4. За расчетные
усилия и моменты принимают действующие в состоянии нагружения (например, при
эксплуатации, испытании или монтаже) усилия и моменты, возникающие от действия
собственного веса, присоединительных трубопроводов и других нагрузок.

5. Допускаемые напряжения и
коэффициенты запаса прочности при расчете по предельным нагрузкам

5.1.
Допускаемые напряжения [s] определяют по формулам:

для чугуна с
пластинчатым графитом и для ковкого чугуна

[s] = kN
kP kB ;                                                            (1)

для чугуна с
шаровидным графитом

[s] = kN
kP min .                                                     (2)

Коэффициенты kN, kP и kB определяют по табл. 1.

5.2.
Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл. 2.

5.3.
Коэффициент запаса устойчивости (nу) при расчетах 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.

Таблица 1

Таблица 2

Примечание. Для чугуна с шаровидным графитом, у которого
относительное удлинение при разрыве меньше 12 %, коэффициенты запаса прочности
принимают как для чугуна с пластинчатым графитом.

Проверку
устойчивости чугунных элементов, как правило, не производят.

5.4.
Толщины стенок или допускаемые нагрузки для деталей или узлов сосудов и
аппаратов определяют по ГОСТ 14249-80, ГОСТ 24755-81 с допускаемыми
напряжениями и коэффициентами запаса прочности в соответствии с пп. 5.1 и 5.2 и с прибавками в
соответствии с пп. 7.1, 7.2.

6. Допускаемые напряжения,
коэффициенты запаса, и условия прочности при расчете на основе теории упругости

6.1.
Расчет применим для деталей из чугуна с пластинчатым графитом, для которых
выполняются условия, соответствующие kN = kP = 1,0 (по табл. 1).

6.2. Расчет на
прочность на основе теории упругости производят в следующих случаях:

при подробном
исследовании напряженного состояния сосуда или аппарата;

когда расчетная
схема учитывает все особенности конструкции, а также концентрацию напряжений от
дефектов типа раковин и зазубрин.

При выполнении
этих условий вместо расчета по предельным нагрузкам в соответствии с пп. 5.1 – 5.4
должен выполняться расчет по пп. 6.1 – 6.7.

6.3.
Допускаемое напряжение определяют по формулам:

для суммарных
напряжений

[s]E
= ;                                                                (3)

для мембранных
напряжений

[s]m
= .                                                               (4)

6.4.
Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл. 3.

Таблица 3

6.5.
Для внутренней и наружной стороны стенки сосуда должны выполняться условия
прочности:

smax £ [s]E;                                                                      (5)

|smax – smin| £ K2
[s]E;                                                           (6)

max {sm1; sm2} £ [s]m.                                                           (7)

6.6.
Максимальные и минимальные суммарные напряжения на внутренней и наружной
стороне стенки сосуда определяют по формулам:

smax = max ;                                 (8)

smin = min .                                   (9)

Индексы 1 и 2
обозначают направление напряжений в плоскости стенки.

В формулах (8) и (9)
необходимо учитывать знаки напряжений sm
и si. При этом следует иметь в виду,
что si
> 0, если изгиб вызывает на рассматриваемой стороне стенки напряжение
растяжения, и si
< 0, если изгиб вызывает напряжение сжатия.

6.7.
Значения коэффициентов K1 и K2 принимают в зависимости от марки чугуна и элемента конструкции; при
отсутствии таких данных следует принимать:

K1 = 1,45;

K2 = 3,0.

Значение
коэффициента K3 принимают из условия:

K3 =

7. Прибавки к расчетным
толщинам конструктивных элементов

7.1.
При расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку с к
расчетным толщинам элементов сосудов и аппаратов.

Исполнительная
толщина стенки элемента сосуда и аппарата должна определяться по формуле

s ³ sR + c.                                                             (10)

Величина
прибавки к расчетным толщинам с, мм, должна определяться по формуле

c = c1 + c3.

7.2.
Обоснование всех прибавок к расчетным толщинам должно быть приведено в
технической документации на сосуды и аппараты, утвержденной в установленном
порядке.

При
двустороннем контакте с коррозионной и (или) эрозионной средой прибавка с1
для компенсации коррозии и (или) эрозии должна соответственно увеличиваться.

Технологическую
прибавку учитывают в тех случаях, когда ее величина превышает 5 % номинальной
толщины стенки.

8. Для сосудов
и аппаратов, работающих при переменных статических нагрузках, вызывающих
усталостное разрушение, кроме расчета по настоящему стандарту, следует
выполнять проверку на усталостную прочность.