Сосуды и аппараты из титана нормы и методы расчета на прочность
РД 24.200.17-90
Группа Г02
ОКСТУ
3603
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В
ДЕЙСТВИЕ указанием Минтяжмаша СССР от 27.11.90 N
ВА-002-1-111-25
2. РАЗРАБОТЧИКИ:
В.В.Грязнов, канд. экон.
наук; Ю.Б.Якимович; В.И.Рачков, кaнд. тeхн. нayк; C.М.Кутепoв,
канд. техн. наук; Т.С.Плешакова; Л.С.Притыкина; И.В.Cyxapникова;
В.В.Васильев
3. ЗАРЕГИСТРИРОВАН
НИИхиммаш
за N от
4. СВЕДЕНИЯ О СРОКАХ И
ПЕРИОДИЧНОСТИ ПРОВЕРКИ ДОКУМЕНТА:
Срок первой проверки –
1994 год
Периодичность проверки –
5 лет.
5. ВЗАМЕН OCT 26-01-279-78, РД РТМ 26-01-133-81
6. ССЫЛОЧНЫЕ
НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение | Номер пункта, |
ГОСТ 14249-89 | Вводная часть, |
ГОСТ 25859-83 | 6.4.3 |
ОСТ | Вводная часть, |
ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ
Первый заместитель
начальника НТО Минтяжмаша В.А.Мажукин
Начальник сектора
А.Н.Полтарецкий
Заместитель директора
НИИхиммаша В.В.Грязнов
Начальник НИООС
Ю.Б.Якимович
Начальник отдела
прочности В.И.Рачков
Начальник сектора
С.М.Кутепов
Настоящий руководящий
документ устанавливает нормы и методы расчета на прочность
конструктивных элементов сосудов и аппаратов из титана BT1-0,
BT1-00 при расчетной температуре до 300 °С и из титановых сплавов
ОТ4-0 до 400 °C и АТЗ до 350 °С, работающих в условиях статических
и повторно-статических нагрузок при количестве циклов нагружения до
10. Руководящий документ не относится к
условиям эксплуатации, вызывающим локальные виды коррозии и
наводораживание.
Руководящий документ
применим при условии выполнения требований ОСТ 26-11-06.
Руководящий документ
рекомендуется применять при расчетах на давление до 10 МПа (100
кгс/см).
Руководящий документ
может быть распространен на расчет сосудов и аппаратов из других
марок титановых сплавов, у которых
0,8, а ударная вязкость КСИ6 кгс·м/см.
Настоящий руководящий
документ разработан с учетом ГОСТ
14249.
1.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Материалы
1.1.1. Материалы для
изготовления сосудов и аппаратов из титана и титановых сплавов
выбирают в соответствии с ОСТ 26-11-06, Правилами Госгортехнадзора
и другими документами, согласованными с ним в установленном
порядке.
1.1.2. При отсутствии
сертификатов на материалы все необходимые испытания их должны быть
проведены на предприятии-изготовителе сосудов и аппаратов.
За расчетные механические
характеристики (пределы текучести, временные сопротивления)
принимают их значения, полученные на основании результатов
испытаний при расчетной температуре представительного количества
образцов, обеспечивающих гарантированные значения прочностных
свойств.
1.2. Расчетная
температура
Определяется в
соответствии с п.1.1 ГОСТ
14249.
1.3. Рабочее, расчетное и
пробное давление
Определяются в
соответствии с п.1.2 ГОСТ
14249.
1.4. Расчетные усилия и
моменты
Определяются в
соответствии с п.1.3 ГОСТ
14249.
1.5. Допускаемое
напряжение, коэффициенты запаса прочности и устойчивости
1.5.1. Допускаемое
напряжение , при расчете по предельным нагрузкам
сосудов и аппаратов, работающих при статических однократных*
нагрузках, определяют по формуле:
. (1)
________________
*
Нагрузка при расчетах на прочность условно считается однократной,
если количество циклов нагружения от давления, стесненности
температурных деформаций или других воздействий не превышает за
весь срок службы аппарата 100. При определении числа циклов
нагружения не учитывают колебание нагрузки в пределах 15%
расчетной.
1.5.2. Для условий
испытания допускаемое напряжение определяют по формуле:
. (2)
1.5.3. Коэффициенты
запаса прочности должны соответствовать значениям, приведенным в
табл.1.
Таблица
1
Условия | Коэффициент |
Рабочие | 3,0 |
Условия гидравлическое испытание | 1,8 |
пневматическое | 2,0 |
Условия | 1,8 |
1.5.4. Допускаемые
напряжения в МПа (кгс/см) для листового проката титановых сплавов
толщиной до 60 мм и поковок для рабочих условий приведены в
табл.2.
Таблица
2
Расчетная | Допускаемое | |||
BT1-0 | ОТ4-0 | АТЗ | BT1-00 | |
20 | 125 | 157 | 196 | 98 |
100 | 110 | 135 | 173 | 83 |
200 | 91 | 109 | 146 | 65 |
250 | 81 | 98 | 140 | 56 |
300 | 74 | 83 | 135 | 47 |
350 | – | 81 | 124 | – |
400 | – | 79 | – | – |
Примечание. При расчетных
температурах ниже 20 °С допускаемые напряжения принимают такими же,
как при 20 °С, при условии допустимости применения материала при
данной температуре.
1.5.5. Для сосудов и
аппаратов, работающих при многократных нагрузках, допускаемую
амплитуду напряжений определяют в соответствии с разделом 6
настоящего руководящего документа.
1.5.6. Для элементов
сосудов и аппаратов, рассчитываемых не по предельным нагрузкам
(например, фланцевых соединений), допускаемые напряжения должны
определяться по соответствующей нормативно-технической
документации, утвержденной в установленном порядке.
1.5.7. Расчетные значения
предела текучести и временного сопротивления приведены в справочном
приложении 1.
1.5.8. Коэффициент запаса
устойчивости 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
испытаний и монтажа.
1.6. Расчетные значения
модуля продольной упругости
1.6.1. Расчетные значения
модуля продольной упругости для титановых сплавов должны
соответствовать приведенным на черт.1 и в табл.3.
Черт.1. Расчетные значения модуля продольной упругости для
титановых сплавов
1 – ОТ4-0;
2 – ВТ1-0, ВТ1-00; 3 – АТЗ
Черт.1
Таблица
3
Марка | Е·10, кгс/см (Е·10, МПа) при °C | |||||||
20 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | |
BT1-0, | 1,15 | 1,10 | 1,06 | 1,01 | 0,95 | 0,88 | – | – |
OT4-0 | 1,10 | 1,06 | 1,02 | 0,96 | 0,90 | 0,83 | 0,76 | 0,70 |
АТЗ | 1,12 | 1,12 | 1,11 | 1,10 | 1,08 | 1,05 | 1,02 | – |
1.7. Коэффициенты
прочности сварных швов
При расчете на прочность
сварных элементов сосудов и аппаратов в расчетные формулы следует
вводить коэффициент прочности сварного шва .
Числовые значения
коэффициента должны соответствовать значениям,
приведенным в обязательном приложении 2.
Для бесшовных элементов
сосудов и аппаратов 1,0.
1.8. Прибавки к расчетным
толщинам конструктивных элементов
1.8.1. При расчете
сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку к расчетным толщинам элементов сосудов и
аппаратов.
Величину прибавки к
расчетным толщинам определяют по формуле:
,
где – прибавка для компенсации коррозии и
эрозии;
– прибавка для компенсации минусового
допуска;
– технологическая прибавка.
1.8.2. Обоснование всех
прибавок к расчетным толщинам должно быть приведено в технической
документации.
При двустороннем контакте
с коррозионной (эрозионной) средой прибавка для компенсации коррозии (эрозии)
соответственно увеличивается.
Технологическая прибавка
учитывает утонение стенки элемента сосуда
или аппарата при технологических операциях (вытяжке, штамповке,
гибке и т.д.) и учитывается предприятием-изготовителем при
разработке рабочих чертежей (в зависимости от принятой
технологии).
Прибавки и учитывают в тех случаях, когда их суммарная
величина превышает 5% номинальной толщины листа.
Технологическая прибавка
не включает в себя округление расчетной
толщины до стандартной толщины листа.
При расчете эллиптических
днищ, изготавливаемых штамповкой, технологическую прибавку
для компенсации утонения в зоне отбортовки
не учитывают, если ее значение не превышает 15% исполнительной
толщины листа.
1.9. Проверка на
усталостную прочность
1.9.1. Для сосудов и
аппаратов, работающих при многократных нагрузках с количеством
циклов нагружения от давления, стесненности температурных
деформаций или других воздействий более 100 за весь срок
эксплуатации, кроме статического расчета требуется выполнять
проверку на усталостную прочность в соответствии с разделом 6
настоящего руководящего документа.
2.
РАСЧЕТ ОБЕЧАЕК ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ
2.1. Расчетные схемы
2.1.1. Расчетные схемы
цилиндрических обечаек приведены на черт.1-4 ГОСТ 14249.
2.2. Условия применения
расчетных формул
2.2.1. Расчетные формулы
применимы при отношении толщины стенки к диаметру
0,25.
2.2.2. Для обечаек,
подкрепленных кольцами жесткости, дополнительно к п.2.2.1, приняты
ограничения:
отношение высоты сечения
кольца жесткости к диаметру
0,2
расчетные формулы
применимы при условии равномерно расположенных колец жесткости.
В
случаях, когда кольца жесткости установлены неравномерно,
необходимо подставлять значения или для того участка, на котором между двумя
соседними кольцами жесткости расстояние максимальное.
Если , то в качестве расчетной длины принимается .
2.2.3. Расчетные формулы
для обечаек, работающих под действием осевого сжимающего усилия,
приведенные в п.2.3.4 ГОСТ
14249, применим при условии, когда или 1,0. Для обечаек, у которых или 1,0, допускается пользоваться формулой (22)
ГОСТ 14249.
2.3. Гладкие
цилиндрические обечайки
2.3.1. Обечайки,
нагруженные внутренним избыточным давлением
2.3.1.1. Толщину стенки
следует рассчитывать по формуле
, (3)
где
. (4)
Источник
СССР
Отраслебоб стандарт
фланцы сосудоЬ и annopamob из титана Типы, конструкция и размеры.
Метод расчета на прочности и герметичность
0CT26-0i- I29S- 8/
ср° /Се ‘э
РУС б/?£
издание официальное
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ Всесоюзного промышленного объединения ” w 198 г.
ИСПОЛНИТЕЛИ Зам. директора по научной работе
к.т.н. Л.П.Пердев
Руководитель темы Л*П.Гапонова
Т.П. Голубова К.В.Смольский
СОГЛАСОВАН
Министерство по производству минеральных удобрений СССР
Заместитель начальника управлении главного механика и главного
энергетика Э.Г.Бвшадашвшш
Р&змеры в км Иродоллшшо табл. 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ОСТ 26-01 Стр.9 |
L.
Размеры в км Продолшшо табл. 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Примечания: I. to с си фланцев в втулки приведены в справочном прилояешш I.
ОСТ 26-01–52<?S’ 8 ( Стр.ХО
2. При применении прокладок из фторопласта-4 размер равен & й размер а равен af.
ОСТ 26-01- ЦСП- 81 Сто.11
Пример условного обозначения фланца типа I исполнения 3 диаметром 1200 мм на условное давление 0,6 МПа (6 кгс/см^) при высоте втулки 150 мм
Фланец I-3-I200-6-I5Q ОСТ 26-01-
При заказе фланца без втулки высота втулки в обозначении не указывается.
Размеры в им
Таблица 4
D | ж | 4 | h | а | Л | а, | 5 | 6, | 4 | £ | d |
400 | 520 | 480 | 444 | 452 | 443 | 20 | 25 | 4 | |||
535 | 495 | 458 | 466 | 457 | 25 | 90 | 6 | ||||
13,5 | 35 | 8 | |||||||||
500 | 620 | 580 | 544 | 552 | 543 | 20 | 25 | 3 | 4 | ||
640 | 600 | 564 | 572 | 563 | 12 | 25 | 30 | 6 | |||
30 | 35 | 10 | 23 | ||||||||
720 | 680 | 644 | 652 | 643 | 20 | 30 | 4 | ||||
600 | 25 | 5 | |||||||||
740 | 700 | 664 | 672 | 663 | 30 | 35 | 6 | ||||
14 | 35 | 40 | 10 | ||||||||
820 | 780 | 744 | 752 | 743 | 20 | 30 | 4 | ||||
700 | 25 | 5 | |||||||||
840 | 800 | 764 | 772 | 763 | 30 | 35 | 8 | ||||
& | 40 | 40 | 10 |
| Оо 9 * |
а
Размеры,в км Продолжение табл.4 | |||||||||||||||||
I | Л | Л | Л | а | л | л | Ctt | в | Ц | 4 | & | d | «WITH, шпильки_ | давление условное | Применя емость | ||
диа- _ме.тр | число, ил | ||||||||||||||||
МПа | чгс/Ы2 | ||||||||||||||||
800 | 920 | 880 | 842 | 14 | 852 | 841 | 12 | 20 | 30 | 3 | 4 | 23 | М20 | 28 | 0,3 | 3 | |
30 | 35 | 6 8 | 32 | 0,6 | 6 | ||||||||||||
945 | 905 | 866 | 876 | 865 | 35 | 40 | 40 | 1,0 | 10 | ||||||||
872 | 40 | 50 | 12 | 1.6 | 16 | ||||||||||||
900 | 1030 | 990 | 952 | 962 | 951 | 20 | 30 | 4 | 32 | 0,3 | 3 | ||||||
30 | 35 | 6 | 36 | 0.6 | 6 | ||||||||||||
1045 | 1005 | 966 | 976 | 965 | 35 __ | 40 ~50 | 10 | 40 | 1.0 | 10 | |||||||
972 | 12 | 1.6 | 16 | о 3 | |||||||||||||
ICOO | ИЗО | 1090 | 1052 | 15,5 | 1062 | 1050 | 14 | 20 | 35 | 6 | 36 | 0,3 | 3 | ГО CTJ J_ | |||
40 | 40 | 8 | 0,6 | 6 | ” ……….. о г | ||||||||||||
1145 | 1105 | 1066 | 1072 | 1064 | 50 | 10 | 44 | 1.0 | 10 | Kj О on | |||||||
50 | 65 | 14 | 1.6 | 16 | Оо | ||||||||||||
1100 N1 | 1230 | 1190 | 1150 | 1162 | 1148 | 25 | 35 | 6 | 40 | 0,3 | 3 | ||||||
40 | 40 | 8 | 0,6 | 6 | О 3 | ||||||||||||
1250 | 1210 | 1168 | 1176 | 1166 | 45 | 50 | 10 | 52 | 1.0 | 10 | м СП | ||||||
50 | 65 | 14 | 1.6 | 16 |
Размори в мм Продолжение тобл.4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ОСТ 26-01- <2QS’ 81 Сгр. Х6 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Примечания: I. Масса фланцев и втулки приведена в справочном прилокешш I. 2. При применении прокладок из фторопласта – 4 размер 2?3 равен Ss д размер а равен at |
ОСТ 26-01- т^81 Стр.17
ОСТ 26-01
Стр.18
Пример условного обозначения фланца типа 2 исполнения I диаметром 1200 мм на условное давление 1,0 ЫПа (10 кгс/см2) при высоте втулки 150 мм»
Фланец 2-I-I200-I0-I50 ОСТ 26-01-
При заказе фланца без втулки высота втулки в обозначении не указывается.
20
УТВЕРДДЕНО
Министерством химического ^Гй^н^яного машиностроения
шеститель Министра
удк
)П.Д. Григорьев
4 Группа Г47
ОТРАСЛЕВОЙ стащарт
ОСТ 26-01-//££^/ Взамен ОСТ 26-01-1298-75 РД РТМ 26-01-Ш-73
Фланцы сосудов и аппаратов из титана.Типы, конструкция и размеры. Метод расчета на прочность и герметичность ОКИ 36 1003
1983 г. 1988 г.
Приказом по Всесоюзному цромшлешому объединению от Х98 г. В срок действия
с 01.01 до 01.01
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на типы, конструкцию, размеры и метод ■расчета фланцев диаметрами от 400 до 4000 мм для сосудов и аппаратов из титана BTI-0 и титановых сплавов 0T4-Q, АТЗ^ предназначенных для работы в химической и других отраслях промышленности в условиях статических, повторно-статических нагрузок под внутренним избыточным давлением до 4,0 МПа (40 кгс/см^) и под вакуумом с остаточным давлением но низе 5 км рт.ст. (0,0005 МПа ост, при температуре от минус 50°С до плюс 400°С.
Издание официальноо
Допускается применять метод расчета на давление до 6,3 МПа (63 кгс/см*2).
Перепечатка воспрещена
з
ОСТ 26-01-1298-<3/
Стр.2
I. Тшш
1.1.Стандарт устанавливает тшш фланцев в зависимости от диаметров сосудов и аппаратов, условного давления и температуры в соответствии с табл. I.
Таблица I
Исполнения
Условное
давление Ша .
(мгс/смг)
Предельная температура, °С
0,3;0,6; 400+1000 1,0
(3,0;6,0
Ю)
0,3;0,6
(3,0;6,0J
0,3
(3,0)
2
Фланцы со свободными кольцами
1*1,
3 Фланцы приварны!: встык |
400+2ССХ
0,3;0,6;
1,0;1,6
(3,0;6,0j
I0,0;I6,
С)
40М200
I,0;I,6 2,5;4,0
(Ю.О; IQ 25,0;40,
8Я>
w,6;
Z,u;i,o |(I0.0;I6|
09 1,0(10)
Исполнения
ОСТ 26-01-1298~8i Стр.З
Продолжение табл.1.
Диаметр аппарата мм | Условное давление (кгс/см2) | Предельная тем-nggaiypa |
2200+3000 400+1600 | 0,3(3,0) 1,6 (6,0;10,0 Х6.0) | от минус 50 до плюс 300 |
1800+2000 | 0,6 (6,0) |
1.2, Предела применения в зависимости от расчетной температуры учитывают снижение, механических свойств материалов элементов фланцевого соединения и должны соответствовать табл.2.
Таблица 2 Давления рабочие избыточные предельные, Lffla (кгс/сы?) при температуре среды °С | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1.3. Первая ступень рабочего избыточного давления при температуре до Ю0°С распространяется и на минусовые температуры, указанные в табл.1.
1.4. Расчетное давление определяется по ОСТ 26-01-279-78. _
S
ОСТ 26-01-1298-Стр.4
2. Конструкция к размера.
2Л. Конструкция к размеры должен соответствовать черт.1, 2 к табл.З для типа I, черт.З, 4 н табл.4 для типа 2, черт.5 х табл.5 для типа 3, черт.6 х табл.6 для типа 4.
ОСТ 26-01- <2Я2- 41 Стр.б
Tin I исполнение 4 |
Черт. 2 |
Размеры в км
Таблица 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| to <7> » 0 I—I 1 KJ •о DO Оо |
8
Размеры в мм Продолжение табл. 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|