ГОСТ Р 52857.11-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Метод расчета на прочность обечаек и днищ с учетом смещения кромок сварных соединений, угловатости и некруглости обечаек

Обозначение:
ГОСТ Р 52857.11-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Метод расчета на прочность обечаек и днищ с учетом смещения кромок сварных соединений, угловатости и некруглости обечаек
Тип:
ГОСТ
Название:
Дата актуализации текста:
Дата актуализации описания:
71.120, 75.200
Дата последнего изменения:
Дата завершения срока действия:
gost34670
gost_r_52857.11-2007.docx PHPWord

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТ Р
52857.11—
2007

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ

Метод расчета на прочность обечаек и днищ
с учетом смещения кромок сварных соединений,
угловатости и некруглости обечаек

Издание официальное

ГОСТ Р 52857.11—2007

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. Ос-
новные положения»

Сведения о стандарте

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом инфор-
мационном 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 ежемесяч-
но издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая инфор-
мация. уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования—
на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в
сети Интернет

© Стандартинформ. 2009

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распро-
странен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регу-
лированию и метрологии

Содержание

Приложение А (справочное) Рисунки, поясняющие текст стандарта 9

ГОСТ Р 52857.11—2007

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Метод расчета на прочность обечаек и днищ с учетом смещения кромок сварных соединений,
угловатости и некруглости обечаек

Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation.
Method of strength calculation of shells and heads according to weld misalignment,
angular misalignment and shell nonroundness

Дата введения — 2008—04—01

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность обечаек, выпуклых днищ
и крышек сосудов и аппаратов, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок
под внутренним или наружным давлением, с учетом отклонений от правильной геометрической формы
(общая и локальная некруглости, угловатость, смещение кромок сварных соединений).

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52857.1 — 2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требова-
ния

ГОСТ Р 52857.2 — 2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилинд-
рических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

ГОСТ Р 52857.6 — 2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на проч-
ность при малоцикловых нагрузках

ГОСТ Р 52630 — 2006 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч-
ных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агент-
ства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информацион-
ному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего гада, и по
соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем гаду. Если
ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться
заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в кото-
ром дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

а — параметр, характеризующий некруглость. %;

с—сумма прибавок к расчетной толщине стенки обечайки, мм;

Dвнутренний диаметр идеальной обечайки, мм;

Ок — расчетный диаметр гладкой конической обечайки, мм;

£>тах — наибольший наружный диаметр обечайки, мм;

Издание официальное

Dmiri наименьший наружный диаметр обечайки, мм;
Е—модуль продольной упругости при расчетной температуре, МПа;
f геометрический параметр обечайки;

Ki, К2, Кубезразмерные коэффициенты;

Кэ—эффективный коэффициент концентрации напряжений для сварных швов;

/— расчетная длина гладкой обечайки, мм (см);

[AQ—допускаемое число циклов нагружения;

п — параметр зоны некруглости;

лу—коэффициент запаса устойчивости;

р — расчетное внутреннее избыточное или наружное давление, МПа;

[р]—допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление, МПа;

[р)£ — допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости для обечайки с
отклонениями формы, МПа;

[р]Е—допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости для оболочки
круговой формы (без дефектов), МПа;

Ркр — критическое давление длинной обечайки, МПа;

[р]р — допускаемое наружное давление из условия прочности ф = 1, МПа;

R^tминимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температу-
ре. МПа;

Яе/ДЯро з/,)—предел текучести материала при расчетной температуре, МПа;

гв — радиус вмятины в плане, мм;

s—исполнительная толщина стенки обечайки, мм;

$к—исполнительная толщина стенки конической обечайки, мм;

daкоэффициент концентрации напряжений;

5—величина отклонения от идеальной круговой формы или величина смещения и увода кромок, мм;
Xq, кфу, —безразмерные коэффициенты;

ан—номинальное напряжение, МПа;
аа—амплитуда напряжений, МПа;
а] ~~ допускаемая амплитуда напряжений, МПа;

[о]—допускаемое напряжение для материала обечайки при расчетной температуре, МПа;
Ф—коэффициент прочности сварных швов;

Ф—половина центрального угла зоны некруглости, рад.

 

 

Условие прочности < 1,5<р [и],
где [о] — допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;

<р—коэффициент прочности сварного шва, определяемый по ГОСТ Р 52857.1.
Максимальное напряжение для конической обечайки вычисляют по формуле

 

 

5.2 Смещение кромок кольцевого сварного шва в цилиндрической или конической обечайке

(7)

Условие прочности < 1,5ф [о],
где [о] — допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;

Ф— коэффициент прочности сварного шва. определяемый по ГОСТ Р 52857.1.
Максимальное напряжение для конической обечайки вычисляют по формуле

 

 

Dp — внутренний диаметр конической обечайки в месте, где расположен кольцевой сварной шов со
смещением.

Условие прочности S1,5<р [о],

где [о] — допускаемое напряжение по ГОСТ Р 52857.1;

Ф—коэффициент прочности сварного шва, определяемый по ГОСТ Р 52857.1.

5.3 Оценка малоцикловой прочности по ГОСТ Р 52857.6

Амплитуду напряжений вычисляют по формуле

а3э^. (9)

Эффективный коэффициент концентрации по таблице 1.

Условие прочности при циклическом нагружении оа s а].

Под общей некруглостью (овальностью) понимается общее отклонение от круговой формы по всему
периметру поперечного сечения цилиндрической обечайки.

Некруглость вычисляют по формуле

(11)
Цпах *Цт» п

рр

CTmax-2(s_C)

Предварительно проверяется условие прочности без учета овальности по ГОСТ Р 52857.2. Затем
проверяется условие прочности с учетом овальности обечайки по формуле

Отах^Зф [О].

Условие прочности при малоцикловой нагрузке:

са S [о)а.

Амплитуду напряжений при малоцикловой нагрузке вычисляют по формуле


(14)

Допускаемое давление (р]| из условия устойчивости овальной обечайки в пределах упругости
вычисляют по формуле

- при а £ 0,5 % = 1р1е -

- при 0,5 % < а < 2 % Не =

1+1,58/И2£л,

Pt У

2ftpO,2/f ($~с).

Рт= О+($-с) •

-при 0.

<. 1

f- 1 - 0.

> 1

- при

гы r2(o](s-c).
D+($-c) °х

6.2.2 Амплитуду напряжений в условиях циклического нагружения наружным давлением
вычисляют по формуле

- Р° h + 3eDKy
°a"4(s-c)[1 + 200(s-c)

Условие прочности при циклической нагрузке:

о3 < [о8].

(см. рисунок А.4)

Под локальной некруглостью понимаются отклонения оболочки от правильной формы распределен-
ной на части окружности, обусловленные уводом кромок сварного шва или вмятиной.

Максимальное напряжение вычисляют по формулам:

• при вытянутой вдоль оси обечайки вмятине или при уводе сварного шва (угловатость):

2 (а-с)

где — параметр, характеризующий зону отклонения (см. рисунок А.4);

- при круговой в плане вмятине:

(24)

Номинальное напряжение вычисляют по формулам:
-для цилиндрической обечайки:

 

 

где Rp — радиус кривизны выпуклого днища в зоне вмятины.
Коэффициент концентрации вычисляют по формуле

а,=1+в(|Г.

где для цилиндрической обечайки:

г2 г
6=-0,234^- + -12—1-1,05.

Ds Jos


- для сферического днища:

S=-0,216^-+ 0,84-j—+1,36,
rps fys

т=0,315-Д-+0.232,
$‘ = 8(1-он/Я^).

Предварительно проверяют условие прочности без учета отклонений от идеальной геометрической
формы обечаек по ГОСТ Р 52857.2. Затем проверяют условие прочности с учетом местных напряжений по
формуле

(28)

Допускаемое давление вычисляют по формулам (14) — (17). Параметр а. входящий в формулу (15),
вычисляют по формулам:

it *4

а=^100% —в случае вмятины;

а = 0 — в случае наружного увода кромок (наружной вмятины) [см. рисунок А.46].

Давление [р]р вычисляют по формуле

[pl =2I°KS~C) х,

1jp о+($-с)

где вычисляют по формулам:

* при толщине листов s < 20 мм

 

 

- при толщине листов от 20 до 50 мм

 

 

Если увод кромок (вмятины) направлен наружу, то при вычислении [р)р Ку принимают равным еди-
нице.

иа = 0,5Кэитах<(оа].

Эффективный коэффициент концентрации определяют по таблице!

Таблица 1

Характеристика сварного
шва

Схема сварного шеа

Эффективный коэффициент концентрации
напряжений

 

 

Углеродистая сталь

Низколегированная
и аустенитная сталь

Стыковой сварной шов с
плавным переходом и полным
проваром

 

1.0

1.0

Стыковой сварной шов с
подкладным листом по всей
длине шва

 

 

1.2

1.4

Стыковой сварной шов (од-
носторонний) с неполным
проваром

 

1.5

1.8

Стыковой шов со смеще-
нием кромок

 

 

1.3

1.5

 

 

 

Приложение А
(справочное)

Рисунки, поясняющие текст стандарта

а — продольный сварной шов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

б — кольцевые сварные швы

Рисунок А.1 — Смещение кромок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а — наружный увод кромок

 

 

 

 

 

 

 

 

б — внутренний увод кромок

Рисунок А.2 — Увод кромок кольцевого шва

 

 

Рисунок А.4 — Локальная некруглость

 

 

 

УДК 66.023:006.354

ОКС 71.120

75.200

Г02

ОКП 36 1500

 

 

Ключевые слова: сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на прочность, смещение кромок сварных
швов, некруглость

Редактор Р. Г. Говердовская
Технический редактор В. Н. Прусакова
Корректор Н. И. Гаврищук
Компьютерная верстка А. П. Финогеновой

Подписано в печать 20.05.2009. Формат 60х841/в. Бумага офсетная. Гарнитура Ариал
Печать офсетная. Усл. леч. л. 1.86. Уч.-иэд. л. 1,10. Тираж 73 экз. Зак. 980.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва. Гранатный пер.. 4
www.gostinfo.ru info@gostinfo.ru

Набрано и отпечатано в Калужской типографии стандартов. 248021 Калуга, ул. Московская. 256.

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