СОСУДЫ И АППАРАТЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

ГОСТ 25215-82

(СТ СЭВ 3027-81)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 апреля 1982 г. № 1551 срок введения установлен

с 01.07.83

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на однослойные обечайки, плоские и выпуклые днища сосудов и аппаратов кованых, ковано-сварных стальных, а также однослойных сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката, работающих при статических нагрузках под действием внутреннего избыточного давления свыше 10 до 100 МПа в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, и устанавливает нормы и методы расчета на прочность однослойных обечаек, плоских и выпуклых днищ.

Требования настоящего стандарта действительны при условии, что расчетная температура не превышает значений, при которых в расчетах на прочность учитывается ползучесть материалов. В случае отсутствия точных данных о температуре, настоящий стандарт применим при расчетной температуре, не превышающей 380 °С для углеродистой стали, 420 °С для низколегированной и среднелегированной сталей и 525 °С для аустенитной стали.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3027-81.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчетная температура, рабочее и расчетное избыточные давления (далее - рабочее и расчетное давления) - по ГОСТ 14249-89.

Условные обозначения величин в соответствии с приложением 2.

1.2. Значение пробного избыточного давления (далее - пробного давления) при гидравлических испытаниях следует определять по «Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденным Госгортехнадзором СССР.

1.3. Допускаемое напряжение при расчете по предельным нагрузкам конструктивных элементов из углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей вычисляют по формуле

(1)

Коэффициенты n_т, n_в в зависимости от условий нагружения следует определять в соответствии с таблицей.

1.4. Если значение пробного давления больше значения, определяемого по формуле 1,35 Р [σ]₂₀/[σ], то следует проводить проверку на прочность конструктивных элементов сосудов и аппаратов, подставляя в соответствующие формулы значение пробного давления. При этом коэффициент n_т выбирают в соответствии с таблицей.

1.5. В формулы для расчетов на прочность элементов сосудов и аппаратов, имеющих сварные соединения, необходимо вводить коэффициент φ, учитывающий снижение прочности сварного шва по сравнению с основным металлом. Для сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката с продольным сварным швом, значения коэффициента φ - по ГОСТ 14249-89. Для сосудов и аппаратов кованых, кованосварных стальных коэффициент I принимают равным 1.

1.6. Значение прибавки С к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата - по ГОСТ 14249-89. При расчете выпуклых днищ, изготовленных штамповкой, технологическая прибавка для компенсации утонения учитывается во всех случаях.

1.7. Расчет на усталостную прочность цилиндрических однослойных обечаек и днищ, а также других конструктивных элементов сосудов и аппаратов не производится, если число циклов нагружения не превышает 1000 и обеспечиваются следующие условия:

скорость подъема температуры стенки сосуда или аппарата при выводе на режим или во время рабочего процесса не превышает 30° с/ч;

температура стенки внутри сосуда или аппарата, не имеющего наружной теплоизоляции, не более 200° С;

температура стенки сосуда или аппарата, при использовании аустенитных сталей в качестве защитного слоя для корпуса, выполненного из углеродистой и низколегированной сталей, не превышает 200° С независимо от наличия наружной теплоизоляции.

1.8. Если расчетное число циклов нагружений превышает 1000 или не выполняется какое-либо из требований п. 1.8 настоящего стандарта, то кроме расчета по данному стандарту следует выполнять проверку на усталостную прочность. При выполнении условий п. 1.8 настоящего стандарта и колебании нагрузки от действия давления, не превышающем 15 % расчетной, проверку на усталостную прочность не проводят.

Раздел 1 (Новая редакция, Изм. № 1).

2. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕК

2.1. Расчет применим для цилиндрических обечаек при условии

2.2. Толщину цилиндрической однослойной обечайки следует рассчитывать по формулам:

SR = 0,5D (βR - 1),	(2)
S ³ SR + C.	(3)

2.3. Расчетный коэффициент толстостенности следует рассчитывать по формуле

(4)

Значения β_R выбирают по справочному приложению 1.

2.4. Допускаемое давление следует рассчитывать по формуле

|p| = |σ| φ1nβ,

(5)

где

(6)

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЛОСКИХ ДНИЩ

3.1. На черт. 1 - 3 приведены расчетные модели плоских днищ. Чертежи не определяют конструкцию плоских днищ и приведены для указания расчетных размеров.

Плоское днище с коническим переходом

Черт. 1

Плоское днище с радиусным переходом

Черт. 2

Плоское днище с проточкой

Черт. 3

3.2. Расчет применим для плоских днищ при условии

3.3. Толщину днищ с коническим и радиусным переходами следует рассчитывать по формулам:

	(7)
S1 ³ S1R + C.	(8)

3.4. Расчетный диаметр определяют по формулам

для днищ с коническим переходом (черт. 1)

DR = D - 1,3 S,

(9)

для днищ с радиусным переходом и днищ с проточкой (черт. 2 и 3)

DR = D - r

(9а)

(Новая редакция, Изм. № 1).

3.5. Допускаемое давление для днищ с коническим и радиусным переходами

(10)

3.6. Коэффициент ослабления днища неукрепленными отверстиями для плоских днищ всех типов следует определять по формуле

(11)

в случае одиночного центрального отверстия по формуле

(12)

3.7. В случае несквозного отверстия в формулы (11) и (12) подставляют значение расчетного диаметра d_3R, определяемого с учетом глубины отверстия.

(13)

3.8. Расчет плоского днища с проточкой применим при соблюдении следующих условий:

r ³ 0,25 S1,	(14)
S2 £ S1 - r,	(16)
	(16)

3.9. Толщина плоского днища с проточкой должна быть рассчитана по формулам:

	(17)
S1 ³ S1R + C.	(18)

3.10. Допускаемое давление для плоского днища с проточкой следует рассчитывать по формуле

(19)

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВЫПУКЛЫХ ДНИЩ

4.1. На черт. 4, 5 приведены расчетные модели выпуклых днищ. Чертежи не определяют конструкцию выпуклых днищ и приведены для указания расчетных размеров.

4.2. Расчет применим для сферических и эллиптических днищ при соблюдении следующих условий:

1)

2) расстояние от края отверстия до внутренней цилиндрической поверхности t ³ 0,1 D;

3) угол между нормалью к внутренней поверхности на краю днища и осью сосуда или аппарата Q ³ 75°.

4.3. Толщина выпуклого днища

	20
S1 ³ S1R + C.	21

Сферическое днище

Черт. 4

Эллиптическое днище

Черт. 5

Если длина цилиндрической отбортованной части

,

то толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, рассчитанной по формуле (2).

4.4. Допускаемое давление

(22)

4.5. Расчетный радиус кривизны днища

(23)

где R = D - для эллиптических днищ с H = 0,25 D;

R = 0,5D - для полусферических днищ с H = 0,5 D.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

Определение коэффициента β_R

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛАХ