Сосуды с сероводородом гост

Сосуды
и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ
РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ

Сосуды
и аппараты, работающие
с сероводородными средами

Предисловие

Цели
и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным
законом от 27 декабря 2002 г. № 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. № 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»)

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

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ Р
52857.10-2007

НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата
введения – 2008-04-01

Настоящий
стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность сосудов и аппаратов
из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях воздействия
статических и повторно-статических нагрузок под избыточным давлением при
температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных сероводородосодержащих
влажных средах.

Общий
принцип подхода к расчету, использованный в настоящем стандарте, состоит в
ограничении растягивающих напряжений (мембранных, изгибных – общих и местных),
контактирующих с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами, в
дополнение к обычному расчету по предельному состоянию, выполняемому в
соответствии с нормативными документами.

Настоящий
стандарт применяется совместно с ГОСТ
Р 52857.1.

В
настоящем стандарте использованы 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 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлении.
Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

ГОСТ
Р 52857.4-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений

ГОСТ
Р 52857.5-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок

ГОСТ
Р 52857.7-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Теплообменные аппараты

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.

В
настоящем стандарте применены следующие обозначения:

– парциальное
давление сероводорода, МПа;

рН
– кислотность среды;

[s] – допускаемое напряжение в
рабочих условиях, МПа;

пт – коэффициент
запаса прочности по пределу текучести;

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

Re/t – минимальный
предел текучести при расчетной температуре, МПа;

Rр0,2/t – минимальный
условный предел текучести при остаточном удлинении 0,2 % при расчетной температуре,
МПа;

Rт/t – минимальное
временное сопротивление (предел прочности) при расчетной температуре, МПа;

с – прибавка для
компенсации коррозии, мм.

Сосуды
и аппараты, работающие в контакте с коррозионно-активными водородосодержащими
средами, в зависимости от парциального давления сероводорода  и кислотности рН
подразделяют на пять групп в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

5.1
Допускаемые напряжения в рабочих условиях [s] при расчете по предельным нагрузкам элементов
сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей, работающих при
статических и повторно-статических нагрузках и температурах не выше 200 °С в
коррозионно-активных сероводородосодержащих средах, вычисляют по формулам:

где пт
и пв определяются в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

Коэффициенты
запасов прочности для условий испытаний и монтажа определяют по ГОСТ
Р 52857.1.

Предел
текучести, временное сопротивление сталей марок 20ЮЧ, 20КА и 09ГСНБЦ,
используемых для изготовления сосудов и аппаратов I, II и IV групп,
принимают такими же как для сталей марок Ст.20 и 09Г2С, соответственно, по
таблицам Б.1 и Б.2 ГОСТ
Р 52857.1.

5.2
При проверке условий статической прочности элементов сосудов и аппаратов из
углеродистых и низколегированных сталей, работающих при статических и
повторно-статических нагрузках и температурах не выше 200 °С в
коррозионно-активных сероводородосодержащих средах, и рассчитываемых не по
предельным нагрузкам, а по допускаемым напряжениям, отдельно оценивают
напряжения на поверхностях, контактирующих и не контактирующих с
сероводородосодержащей средой.

Для
оценки растягивающих общих мембранных напряжений на поверхности, контактирующей
с сероводородосодержащей средой, используют допускаемые напряжения [s], определенные в соответствии с 5.1. При
расчете значений [s]м и
[s]р,
применяемых в соответствии с ГОСТ
Р 52857.1 и другими стандартами при оценке растягивающих местных
мембранных, общих и местных изгибных напряжений и их комбинаций на поверхности,
контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют величины допускаемых
напряжений [s], определенные
в соответствии с 5.1.

Оценку
сжимающих напряжений на поверхности, контактирующей с сероводородосодержащей
средой, а также напряжений на остальных поверхностях проводят так же, как для
обычных сосудов и аппаратов, работающих в тех же условиях, но не подверженных
воздействию коррозионно-активных сероводородосодержащих сред.

6.1
При расчете корпусов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением в
контакте с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами, необходимо
учитывать прибавку для компенсации коррозии не менее с =3 мм.
Остальные прибавки принимают в соответствии с разделом 12 ГОСТ
Р 52857.1.

Ключевые
слова:
сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на прочность, сероводород

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Сосуды
и аппараты

НОРМЫ
И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Сосуды
и аппараты, работающие с сероводородными средами

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской
Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 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. № 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»)

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

Содержание

НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды
и аппараты

НОРМЫ
И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Сосуды и аппараты,
работающие с сероводородными средами

Vessels and apparatus. Norms and methods of strength
calculation.
Vessels and apparatus involving hydrogen sulphide media

Дата
введения – 2008-04-01

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на
прочность сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей,
работающих в условиях воздействия статических и повторно-статических нагрузок
под избыточным давлением при температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих влажных средах.

Общий принцип подхода к расчету, использованный в настоящем
стандарте, состоит в ограничении растягивающих напряжений (мембранных, изгибных
– общих и местных), контактирующих с коррозионно-активными
сероводородосодержащими средами, в дополнение к обычному расчету по предельному
состоянию, выполняемому в соответствии с нормативными документами.

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ
Р 52857.1.

В настоящем стандарте использованы 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 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлении.
Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

ГОСТ
Р 52857.4-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений

ГОСТ
Р 52857.5-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок

ГОСТ
Р 52857.7-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Теплообменные аппараты

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.

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

 -парциальное давление сероводорода, МПа;

рН – кислотность среды;

[σ] – допускаемое напряжение в рабочих условиях, МПа;

пт – коэффициент
запаса прочности по пределу текучести;

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

Re/t –
минимальный предел текучести при расчетной температуре, МПа;

Rp0,2/t– минимальный условный предел текучести при остаточном
удлинении 0,2 % при расчетной температуре, МПа;

Rm/t –
минимальное временное сопротивление (предел прочности) при расчетной
температуре, МПа;

с – прибавка для компенсации коррозии, мм.

Сосуды и аппараты, работающие в контакте с
коррозионно-активными водородосодержащими средами, в зависимости от
парциального давления сероводорода  и кислотности рН
подразделяют на пять групп в соответствии с таблицей 1.

Таблица
1

5.1
Допускаемые напряжения в рабочих условиях [σ] при расчете по предельным
нагрузкам элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных
сталей, работающих при статических и повторно-статических нагрузках и
температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных сероводородосодержащих
средах, вычисляют по формулам:

где nт
и nв
определяются в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

Коэффициенты
запасов прочности для условий испытаний и монтажа определяют по ГОСТ
Р 52857.1.

Предел текучести, временное сопротивление сталей марок 20ЮЧ,
20КА и 09ГСНБЦ, используемых для изготовления сосудов и аппаратов I, II и IV групп,
принимают такими же как для сталей марок Ст.20 и 09Г2С, соответственно, по
таблицам Б.1 и Б.2 ГОСТ
Р 52857.1.

5.2 При проверке условий статической прочности элементов
сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей, работающих при
статических и повторно-статических нагрузках и температурах не выше 200 °С в
коррозионно-активных сероводородосодержащих средах, и рассчитываемых не по
предельным нагрузкам, а по допускаемым напряжениям, отдельно оценивают
напряжения на поверхностях, контактирующих и не контактирующих с
сероводородосодержащей средой.

Для оценки растягивающих общих мембранных напряжений на
поверхности, контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют
допускаемые напряжения [σ],определенные в соответствии с 5.1. При
расчете значений [σ]м и [σ]р, применяемых в
соответствии с ГОСТ
Р 52857.1 и другими стандартами при оценке растягивающих местных
мембранных, общих и местных изгибных напряжений и их комбинаций на поверхности,
контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют величины допускаемых
напряжений [σ], определенные в соответствии с 5.1.

Оценку сжимающих напряжений на поверхности, контактирующей с
сероводородосодержащей средой, а также напряжений на остальных поверхностях
проводят так же, как для обычных сосудов и аппаратов, работающих в тех же
условиях, но не подверженных воздействию коррозионно-активных
сероводородосодержащих сред.

6.1 При
расчете корпусов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением в
контакте с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами, необходимо
учитывать прибавку для компенсации коррозии не менее с = 3 мм. Остальные
прибавки принимают в соответствии с разделом 12 ГОСТ
Р 52857.1.

Ключевые
слова: сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на
прочность, сероводород