ГОСТ Р 51274-99 Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчета на прочность

Обозначение:
ГОСТ Р 51274-99 Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчета на прочность
Тип:
ГОСТ
Название:
Дата актуализации текста:
Дата актуализации описания:
71.120.20
Дата последнего изменения:
Дата завершения срока действия:
gost34658
gost_r_51274-99.docx PHPWord

ГОСТ Р 51274-99

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

АППАРАТЫ КОЛОННОГО ТИПА

Нормы и методы расчета на прочность

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва

ГОСТ Р 51274—99

Предисловие

© ИПК Издательство стандартов, 1999

Настоящий стандарт не может быть частично или полностью воспроизведен, тиражирован и
распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

Содержание

Приложение А Условные обозначения и размерность величин 10

Приложение Б Допускаемые напряжения для анкерных болтов при температуре 20 *С 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Сосуды и аппараты

АППАРАТЫ КОЛОННОГО ТИПА

Нормы и методы расчета на прочность

Vessels and apparatus. Apparatus of column type.

Norms and methods of strength calculation

Дата введения 2000—01—01

Настоящий стандарт устанавливает метод расчета на прочность аппаратов колонного типа,
работающих под действием внутреннего избыточного или наружного давления, собственного веса,
изгибающих моментов от ветровых нагрузок или сейсмических воздействий, а также изгибающих
моментов, возникающих от действия эксцентрически приложенных весовых нагрузок.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 14249—89 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность

ГОСТ Р 51273—99 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Определение
расчетных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздей-
ствий

Издание официальное

Расчетные давления в рабочих условиях р} и в условиях испытания р2 устанавливают по ГОСТ
14249.

При расчете должны быть учтены весовые нагрузки:

Gx — вес в рабочих условиях, включая вес обслуживающих площадок, изоляции, внутренних
устройств, рабочей среды;

62 — вес при гидроиспытании, включая вес жидкости, заполняющей аппарат;

G} — максимальный вес аппарата в условиях монтажа;

G4 — минимальный вес аппарата в условиях монтажа после установки в вертикальное положение.

При расчете должны быть учтены изгибающие моменты:

Мс — максимальный изгибающий момент от действия эксцентрических весовых нагрузок, в
том числе от присоединяемых трубопроводов и др.;

Л/¥ — изгибающий момент от действия ветровых нагрузок, определяемый по ГОСТ Р 51273
для трех расчетных условий аппарата, а именно:

Л/У1 для рабочих условий при нагрузке (7|,

Л/„2 для условий испытания при нагрузке (72,

A/v3 для условий монтажа при нагрузке С3;

Л/к изгибающий момент от сейсмических воздействий, определяемый по ГОСТ Р 51273 для
двух расчетных условий аппарата1, а именно:

МЛ1 для рабочих условий при нагрузке <7t,

для условий монтажа при нагрузке G3.

При расчете аппарата колонного типа снеговые нагрузки не учитывают.

При наличии в элементах конструкции аппарата, включая его опорные части, значительных
температурных перепадов следует дополнительно определять температурные напряжения.

Температурные напряжения определяют специальными методами расчета.

Размах приведенных напряжений, равный сумме всех действующих напряжений (включая
температурные), определенных упругим расчетом, должен удовлетворять условию

 

где а( — размах приведенных напряжений в рассматриваемом элементе;

Расчет локальных напряжений в элементах аппарата от действия местных нагрузок, вызывае-
мых присоединяемыми трубопроводами, площадками, кронштейнами и т. д. (сечения А—А, Б—Б,
рисунок I), производят по нормативной документации, утвержденной в установленном порядке.

Расчетную температуру устанавливают по ГОСТ 14249.

Расчетную температуру для условий испытания и монтажа принимают равной 20 °C.

Аппарат необходимо рассчитывать для трех расчетных условий:

Сочетание нагрузок для этих условий приведено в таблице 1.

Таблица 1— Сочетание нагрузок

Условия

Расчетное
давление р,
МПа (кге/см2)

Осенос сжимающее
усилие F,
Н (кге)

Рзсчмный изгибающий
момент Му
Н-мм (кгс-см)

Рабочее условие

Р\

F, = GX

Л/j = Л/С)+Л/у1

Для сейсмических районов
принимают большее из двух
значений:

Мх ~ МС)Ч
— Л/oi+A/ri

Условие испытания

Р<

f2 = g2

М2 = Л/сн+О.бЧз

Условие монтажа

0

F3=G}

Для анкерных
болтов F2 G4

Л/j = A/G3+A/vJ

Для сейсмических районов
принимают большее из двух
значений:
Л/j = Л/аз+Л/»з
Л/3 " MG3+Wr3

 

Проверку прочности следует проводить для рабочего условия (/*= Flt Мир — рх) и условия
монтажа (Г= Г3, Л/ = Л/3, р — 0).

Проверку устойчивости следует проводить для рабочего условия {F = Fv М = Л/ р = р() и
условия испытания (£= Г2, М — Мъ р = р2).

Проверку прочности и устойчивости для корпуса проводят в сечениях, указанных в разделе 3.
Расчетные нагрузки Аи изгибающие моменты М принимают по таблице 1.

ст = /_ + - (2)

х| 4($-С) nZ)(5-C) It D2 (s - с) *

о = Р<0 + $ L 4Л/ (3)

х2 4 (г •• с) л D (г - с) х D2 ($ - с)

о _ (*)
2(5-0 ’

Оц = “ °х2 сту + ° у • (6)

max сЕ1} S [о|к ф ; (7)

- на подветренной стороне по формуле

max {|oj; £ [о]к <p ,

где (ст]х допускаемое напряжение для материала корпуса аппарате при расчетной температуре по

ГОСТ 14249;

Ф — коэффициент прочности сварного шва по ГОСТ 14249.

В случае, когда ох] и/или сжимающие напряжения, значение <р в формулах (7) и (8)
принимают равным 1,0

6.3 Проверка устойчивости

где Fh М принимают по таблице 1, а (F) и |М| определяют по ГОСТ 14249.

Проверку устойчивости для рабочих условий следует проводить по формуле

(Ю)

где р, F, М принимают по таблице 1, а (р|, (£] (Л/J определяют по ГОСТ 14249.

Проверку устойчивости для условий испытания следует проводить в соответствии с требова-
ниями 6.3.1

Проверку прочности и устойчивости проводят в сечениях Д—Д, Е—Е, Г—Г, указанных в
разделе 3, по формулам (2)—(9). Расчетные нагрузки Е и изгибающие моменты М принимают
по таблице 1.

^^+FjsO,8 min{|<J|0; |с)к ), <н>

где |о|0— допускаемое напряжение для материала опорной обечайки при расчетной температуре
по ГОСТ 14249

Ф1И <P2lAfl

где [У7], [Л/] определяют по ГОСТ 14249;

Фр Ф2’ Фз — коэффициенты, определяемые соответственно по формулам:

А 41Г (13)

Ф1 * - с) * Ф? я I (50 - с) ’ Фз Д) ’

где A, W, Ys соответственно площадь, наименьший момент сопротивления и координата центра
тяжести наиболее ослабленного поперечного сечения.

Примечание — Отверстия диаметром менее 0,04 Д) при расчете по формулам (12) и (13) не
учитывают.

Расчетные нагрузки F и изгибающие моменты М принимают по таблице 1 для сечения Е.

 

 

 

 

где Х| — коэффициент по рисунку 4 или формуле

|о]А — допускаемое напряжение для материала опорного узла при расчетной температуре по
ГОСТ 14249.

Об)

I
s2 > max < х2

I

I

где — площадь поперечного сечения анкерного болта по внутреннему диаметру резьбы;
Х2 — коэффициент по рисунку 5 или формуле

(18)

|о]в — допускаемое напряжение для материала анкерных болтов по приложению Б.

При наличии усиливающей пластины толщиной s3, приваренной к верхнему опорному кольцу,
расчет следует проводить ио формуле

 

 

8.5 Толщину ребра s4 определяют по формуле

(21)

2,0 — для опорного узла исполнений 1 и 3 (рисунок 3);

1,0 — для опорного узла исполнения 2 (рисунок 3).

6,

Ребра конструкции с соотношением - > 20 необходимо проверять на устойчивость.

•*4

8.6 Проверку прочности опорной обечайки в зоне верхнего опорного кольца следует прово
дить по формуле

6zs4,[a]Be

где х$ — коэффициент по рисунку 7 или формулам:

„ _ /0» при AfclO4

| -0,002 In (10 “4JV), при jV> 104;

_ J Z>4для опорного узла исполнения 2 (рисунок 3);
3 I (65+/»6) — для опорного узла исполнения 3 (рисунок 3).

(24)

где Хб “ коэффициент по рисунку 8 или формуле

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Условные обозначения и размерность величин

А — площадь наиболее ослабленного поперечного сечения опорной обечайки, мм2 (см2)
Ао площадь поперечного сечения анкерного болта по внутреннему диаметру резьбы, мм2 (см2)
а — катет сварного шва в месте приварки опорной обечайки, мм (см)

by — выступающая ширина нижнего опорного кольиа (рисунок 3), мм (см)

by длина верхнего опорного элемента (рисунок 3), м.м (см)
ЬА ширина верхнего опорного элемента (рисунок 3), мм (см)
Ь$ — минимальное расстояние между двумя смежными ребрами (рисунок 3), мм (см)

by ~ ширина усиливающей пластины, привариваемой к верхнему опорному кольиу, мм (см)
с — сумма всех прибавок к расчетной толщине, мм (см)
D внутренний диаметр аппарата (рисунки I и 2), мм (см)
Д) — внутренний диаметр цилиндрической опорной обечайки (рисунок 2а) или внутренний диаметр
конической опорной обечайки в соответствующем расчетном сечении (рисунок 26), мм (см)
1\, — диаметр окружности анкерных болтов (рисунок 2), мм (см)
d диаметр окружности, вписанной в шестигранник гайки анкерного болта, мм (см)
<4 — внутренний диаметр резьбы анкерного болта, мм (см)
е — расстояние от оси анкерного болта до опорной обечайки (рисунок 3). мм (см)
F— осевое сжимающее усилие, Н (кге)
Fj — осевое сжимающее усилие в рабочих условиях, Н (кге)
Г2 — осевое сжимающее усилие в условиях испытания, Н (кге)
Fy осевое сжимающее усилие в условиях монтажа, Н (кге)

(7) — вес аппарата (включая вес обслуживающих площадок, изоляции, внутренних устройств, рабочей
среды) в рабочих условиях, Н (кге)

Gy — вес аппарата (включая вес жидкости, заполняющей аппарат) в условиях испытания, Н (кге)
Gy — максимальный вес аппарата в условиях монтажа, Н (кге)

(?4 — минимальный вес аппарата в условиях монтажа после установки его в вертикальное положение, Н
(кге)

Н — общая высота аппарата от поверхности земли (рисунок 1), мм (см)

А — высота опорного узла (рисунок 3), мм (см)
М — расчетный изгибающий момент. Нмм (кге-см)
Mq — максимальный изгибающий момент от действия эксцентрических весовых нагрузок, в том числе
от присоединяемых трубопроводов и др. (Mqi — в рабочих условиях, MG2 в условиях испытания, MGy в
условиях монтажа), Н мм (кгс-см)

Afv — изгибающий момент от действия ветровых нагрузок (A/Vi в рабочих условиях, A/v2 — в условиях
испытания, — в условиях монтажа), Н мм (кгс-см)

\М\ — допускаемый изгибающий момент, Н-мм (кгс-см)
MR — изгибающий момент от сейсмических воздействий (A/R1 — в рабочих условиях. .V/rj — в условиях
монтажа). Нмм (кгс-см)

п — число анкерных болтов

р — расчетное давление (внутреннее избыточное давление, наружное давление со знаком «минус» или
пробное давление испытания), МПа (кгс/см2)

рх расчетное давление в рабочих условиях, МПа (кгс/см2)

Ру — пробное давление в условиях испытания, МПа (кгс/см2)

[р] — допускаемое наружное давление, МПа (кгс/см2)

Я™ — минимальное значение временного сопротивления для материала рассматриваемого элемента при
расчетной температуре. МПа (кгс/см2)

г — исполнительная толщина стенки аппарата (рисунки 1 и 2), мм (см)
Jq — исполнительная толщина стенки опорной обечайки (рисунок 2), мм (см)

г3 — толщина усиливающей пластины, привариваемой к верхнему опорному кольцу, мм (см)
^4 — исполнительная толщина ребра (рисунок 3), мм (см)

ot — размах приведенных напряжений в рассматриваемом элементе аппарата, МПа (кгс/см2)

ou — местное напряжение изгиба в опорной обечайке, МПа (кгс/см2)

[о)А — допускаемое напряжение для материала опорного узла при расчетной температуре, М Па (кгс/см2)
[<7)в ~ допускаемое напряжение для анкерных болтов, МПа (кгс/см2)

[о]к — допускаемое напряжение для материала корпуса аппарата при расчетной температуре, МПа
(кгс/см2)

(oJo — допускаемое напряжение для материала опорной обечайки при расчетной температуре, МПа
(кгс/см2)

Мб — допускаемое напряжение бетона на сжатие, МПа (кгс/см2)

Ф — коэффициент прочности сварного шва

xq — координата расчетного сечения (рисунок I), мм (см)

W — наименьший момент сопротивления наиболее ослабленного сечения опорной обечайки, мм3 (см3)
Y$ — координата центра тяжести наиболее ослабленного сечения опорной обечайки, мм (см)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)

Допускаемые напряжения для анкерных болтов при температуре 20 *С

г~

Марка стали

ВСтЗ

16ГС, 09Г2С, 10Г2С1

Допускаемое напряжение [oIr,

140(1400)

 

170 (1700)

i

МПа (кгс/см2)

 

 

 

 

УДК 66.065.54:006.354 ОКС 71.120.20 Г02 ОКП 36 1100

Ключевые слова: колонные аппараты, наружное давление, расчетная температура, изгибающий
момент, стенка аппарата, опорная обечайка, устойчивость

Редактор В.П. Огурцов
Технический редактор В. И. Прусакова
Корректор В.И. Кануркина
Компьютерная верстка В И. Грищенко

Изд. лип. № 021007 от 10.08.95. Сдано в набор 25.05.99. Подписано в печать 12.07.99. Усл. печ. л. 1,86.
Уч.-изд. л. 1,35. Тираж 347 экз. СЗЗО1. Зак. 566.

ИПК Издательство стандартов, 107076. Москва. Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ

Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. "Московский печатник", Москва, Лялин пер., 6.

Плр N? 080102

Изменение № J ГОСТ Р 51274—99 Сосуды и аппараты. Аппараты колон-
ного типа. Нормы и методы расчета на прочность

Утверждено и введено в действие приказом Федерального агентства по тех-
ническому регулированию в метрологии от 17.02.2006 № 10-ст

Дата введения 2006—03—01

Пункт 8.4. Формулу (19) изложить в новой редакции:

'г + Хз 'з - > С9> .

Пункт 9.1 изложить в новой редакции:

-9.1 Расчет анкерных болтов необходимо проводить для рабочих усло-
вий к условий монтажа.

В случае, когда Л/ <, 0,44 /Р5, диаметр и количество болтов принимают
конструктивно.

Величины Л/ и /‘принимают по таблице 1 для соответствующих усло-
вий».

Пункт 9.2. Формулы |24>. |25) изложить в новой редакции:

, f.W - 0.44 AZh

^ = ХЧ "1^ ’ ,24,=

 

 

Х6

2.25 + 03^пр. О.5

(25}

 

 

 

 

 

Рисунок Я. Ось абсцисс. Заменить обозначение: Л}2>0/ Л/Зна М.

(ИУС№5 2006 г.}


определяют для аппарата, устанавливаемого в районе с сейсмичностью 7 или более баллов.

Впервые эта аббревиатура появилась во времена СССР, и расшифровывается она как Государственный Стандарт. Со временем количество госстандартов увеличилось, и за их несоблюдение нарушителям грозила уголовная ответственность. Сегодня наблюдается тенденция к сокращению национальных стандартов.

ГОСТ - это государственный стандарт, свод сформулированных требований, предъявляемых государством к качеству и безопасности продукции, работ и услуг межотраслевого значения. Стандарты, подтверждающие, что они прошли проверку и отвечают всем требованиям безопасности, устанавливаются с учетом современных достижений науки, технологий и опыта.

Зачем нужен ГОСТ

ГОСТы призваны регламентировать, какие качества должны быть у продукции, вырабатываемой и продаваемой на территории конкретной страны. В наше время есть госстандарты, касающиеся любой отрасли промышленности и других сфер нашей жизни. Их задача – установить правила по изготовлению:

  • инструментов
  • продуктов питания
  • одежды и обуви
  • транспорта и всего того, без чего жизнь человека невозможна

В госстандартах указываются продукты, которые можно использовать, возможные методы производства, оборудование, на котором будет производиться изделие, технологии, по которым все это должно производиться, и т.д. Госстандарты, принятые в Российской Федерации, в своем названии, кроме аббревиатуры ГОСТ, имеют букву «Р». Это правила сертификации, на основании которых осуществляются самые разные процедуры, включая экспертизу, процессы и разные способы.

Обязательно ли соблюдать нормативы документа

Их соблюдение было обязательным до 1 сентября 2011 г. В то время считалось, что это поможет держать под контролем качество производимых товаров, а значит защищать здоровье и жизнь населения, животных, растений и пр. Однако с этого дня соблюдение ГОСТов не обязательно, оно носит добровольный характер.

Каждый может сам выбирать и покупать товары, по ГОСТу ли они выработаны или без них. И производитель может решить – изготавливать товар по ГОСТу или по ТУ. Но при этом придется учесть, что многие ГОСТы создавались в эпоху натуральной, а не модифицированной продукции. Но речь не о производственных и других сферах, напрямую касающихся жизни и здоровья людей, использовании стандартов для оборонной продукции или защиты данных, которые составляют государственную тайну или другой информации ограниченного доступа В РФ ГОСТы принимает Госстандарт России. В сфере строительства и промышленности, строительных материалов - Госстрой. Но современный мир пытается перейти на технические регламенты.

Отличие ГОСТ от других стандартов

  • ОСТ. Этот стандарт, который устанавливает требования к качеству продукта в конкретной сфере, разрабатывается там, где нет ГОСТов, или их требования нужно уточнять
  • ТУ. В ходе перехода экономики к рыночным отношениям в обиход вошли технические условия - ТУ. Их цель заключается в регламентировании производство продукции, не попадавшей под действие ГОСТа. Требования ТУ, создаваемых предпринимателями-производителями, не должны противоречить обязательным требованиям ГОСТов
  • Технический регламент. Он устанавливает обязательные условия хранения продукции, ее перевозки и продаж. Главное отличие ГОСТа от ТР заключается в том, что госстандарт характеризуется количественными параметрами выпускаемых изделий, а ТР – условиями применения готовой продукции

Похожие госты