ГОСТ Р 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

Обозначение:
ГОСТ Р 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер
Тип:
ГОСТ
Название:
Дата актуализации текста:
Дата актуализации описания:
71.120, 75.200
Дата последнего изменения:
Дата завершения срока действия:
gost34677
gost_r_52857.3-2007.docx PHPWord

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ

Укрепление отверстий в обечайках и днищах
при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет
на прочность обечаек и днищ при внешних
статических нагрузках на штуцер

Издание официальное

2009

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 Р1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Ос-
новные положения»

Сведения о стандарте

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется е ежегодно издаваемом ин-
формационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок—е ежемесячно
издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены)
или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежеме-
сячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая ин-
формация. уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользова-
нияна официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метроло-
гии 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
регулированию и метрологии

Содержание

грузках на штуцер 9

Приложение А (обязательное) Рисунки, поясняющие текст стандарта и расчетные размеры 16

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на
прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation. Reinforcement of openings in shells
and heads under internal and external pressure. Strength calculation of shells and heads under external

static loads on the nozzle

Дата введения —2008—04—01

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий в
цилиндрических и конических обечайках, конических переходах, выпуклых днищах и крышках сосудов и
аппаратов, применяемых в химической, нефтегаэоперерабатывающей и смежных отраслях промышленно*
сти. работающих под действием внутреннего или наружного давления.

В стандарте приведен метод расчета на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагруз-
ках на штуцеры.

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ 52857.1 и ГОСТ Р 52857.2.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

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

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 цилиндри-
ческих и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч-
ных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайге Федерального агент-
ства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информаци-
онному указателю «Национальные стандарты)», который опубликован по оостотыию 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 руководство-
ваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в
котором дана осыпка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

А — расчетная площадь вырезанного сечения, см. рисунок А.1 (приложение А), мм2;

А, — площадь укрепляющего сечения внешней части штуцера, мм2;

Аг — площадь поперечного сечения накладного кольца, мм2:

А3 — площадь укрепляющего сечения внутренней части штуцера, мм2;

Издание официальное
b минимальное расстояние между наружными поверхностями двух соседних штуцеров, см. рисунки А.2
и А.З (приложение А), измеряемое по поверхности укрепляемого элемента, мм;
с—сумма прибавок к расчетной толщине стенки обечайки, перехода или днища, мм;
са. с’, са*— сумма прибавок к расчетной толщине стенки штуцера, мм:
cS), с*с4"— прибавка на коррозию к расчетной толщине стенки штуцера, мм;

D — внутренний диаметр цилиндрической обечайки или выпуклого днища, мм;

D.—внутренний диаметр конической обечайки (перехода или днища) по центру укрепляемого отверстия.

см. рисунок А.46 (приложение А), мм;

Dp, Dp'. Dp"—расчетные внутренние диаметры укрепляемого элемента, мм:

Dc — средний диаметр обечайки у отверстия, мм;

D2 — наружный диаметр накладного кольца, мм:
d, d\ of"— внутренние диаметры штуцеров, мм;

de — наибольший расчетный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления, мм;

df# — расчетный диаметр, мм;

d, —большая ось овального отверстия, мм;

d2 — малая ось овального отверстия, мм:

dp — расчетный диаметр отверстия, мм;

dc — средний диаметр штуцера, мм;

е — расстояние от края штуцера до внешнего края днища, см. рисунок А.5а. б (приложение А), мм:

Ft, F, — осевая и поперечная силы, действующие на штуцер. Н;

/С,. К2, К3 — коэффициенты:

L0ширина зоны укрепления, прилегающей к штуцеру, при отсутствии накладного кольца, см. рису*
нок А.1 (приложение А), мм;

£.к—расстояние от наружной поверхности штуцера до ближайшего несущего конструктивного элемента,
см. рисунок А.4 (приложение А), мм;

L2 — расчетная ширина зоны укрепления при использовании общего накладного кольца для двух отвер-
стий, мм;

/— исполнительная ширина горообразной вставки или вварного кольца, мм;

/р — расчетная ширина зоны укрепления в окрестности штуцера или торообразной вставки, мм;

/3, /j, /3*— исполнительная длина штуцеров, см. рисунки А.6 и А.7 (приложение А), мм;

Я—внутренняя высота эллиптической части днища, мм;
ltp, ftp- ftp- 1зр- /jfi fipрасчетные длины штуцеров, мм;

12 — исполнительная ширина накладного кольца, мм:

/ — расчетная ширина накладного кольца, мм;

Мх, Му. Мг — изгибающие и крутящие моменты, действующие на штуцер. Н-мм;
р — расчетное давление в сосуде или аппарате. МПа;

1р)—допускаемое давление в элементах сосудов и аппаратов. МПа;

Ipi,—допускаемое давление в пределах пластичности. МПа.
iPb “• допускаемое давление в пределах упругости. МПа;

R—наибольший внутренний радиус выпуклого днища, мм;

Rн — радиус кругового накладного кольца при совместимом укреплении отверстий, см. рисунок А.8 (при-
ложение А). мм;

R'—радиус несимметричного накладного кольца около отверстия диаметром <Г, см. рисунок А.8 (приложе-
ние А), мм;

R* — радиус несимметричного накладного кольца около отверстия диаметром d*. см. рисунок А.8 (прило-
жение А). мм:

Rc — средний радиус обечайки или днища у штуцера, мм:

г— радиус отбортовки или торовой части торообразной вставки, см. рисунки А.9 и А.10а (приложение А),
мм:

s — исполнительная толщина стенки обечайки, перехода или днища, мм;
sp — расчетная толщина стенки обечайки, перехода или днища, мм;

S'.s,'. s'— исполнительные толщины стенок штуцеров, мм:

s«p. Sip. slp'— расчетные толщины стенок штуцеров, мм;

s2.s2'f s/—исполнительные толщины накладных колец, мм:

s3. s3‘. s3"— исполнительные толщины внутренних частей штуцеров, мм;

Г—длина отверстия в окружном направлении, см. рисунки А. 116, а (приложение А), мм;

V. V, — коэффициенты понижения прочности;

х — расстояние от центра укрепляемого отверстия до оси эллиптического днища, мм;
а. — половина угла при вершине конической обечайки....’;

Р — угол между линией, соединяющей центры двух езаимоелияющих. и образующей обечайки, см. рису*
нок А.За (приложение А)....';

у—угол между осью наклонного штуцера и нормалью к поверхности цилиндрической или конической
обечайки, а также выпуклого днища, см. рисунки А.116 и А.5э (приложение А).

Xu Х2. Хэ. X* Хг. Х> х>. xi* Хз — отношения допускаемых напряжений;
р — поправочный коэффициент:

[д]—допускаемое напряжение для материала обечайки, перехода или днища при расчетной температуре.
МПа;

(о], — допускаемое напряжение для материала внешней части штуцера при расчетной температуре. МПа;
[о]2—допускаемое напряжение для материала накладного кольца при расчетной температуре. МПа;

[oh —допускаемое напряжение для материала внутренней части штуцера при расчетной температуре.
МПа:

[т] —допускаемые напряжения из условия среза, МПа;

Ф — коэффициент прочности сварных соединений обечаек и днищ;
ф. ф,'. ф,'— коэффициент прочности продольного сварного соединения штуцера;
у—угол между плоскостью, проходящей через продольный шов и ось штуцера, и плоскостью продольно*
го осевого сечения обечайки, см. рисунок А.12 (приложение А),...в;
у*, у'— угол между плоскостью, проходящей через ось и продольный шов штуцера, и плоскостью, прохо*
дящей через линию, соединяющую центры отверстий, см. рисунок А.12 (приложение А)....9;

<о — угол между большой осью овального отверстия и плоскостью, проходящей через ось обечайки сосу*
да. см. рисунок А.13 (приложение А).... *.

В тех случаях, когда материал непластичный или по каким-либо другим параметрам и условиям
эксплуатации не выполняются условия применения настоящего стандарта, то расчет следует проводить
по ГОСТ Р 52857.9 либо по специальным методам расчета.

Таблица 1

Наименование

параметра

Условие применения формул для расчета укрепления отверстий в

 

цилиндрических

обечайках

конических обечайках,
переходах или днищах
(крышках)

эллиптических днищах
(крышках)

сферических и горо-
сферических днищах
(крышках)

Отношение диамет-
ров1)

С

V

1

ь*

dp"2cs 10

'06

 

 

О " —

 

£0.6

£0.6

Отношение толщины
стенки обечайки или
днища к диаметру

 

s - с at
D# а cosa

пт50-,

 

11 При расчете на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер для цилиндри-
ческих и конических обечаек dID £ 0.8. для днищ и крышек dlD £ 0.6.

 

 

 

(1)

Эти ограничения не распространяются на тангенциальные штуцеры (см. рисунок А. 11 в), на наклон*
ные штуцеры, ось которых лежит в плоскости поперечного сечения обечайки (см. рисунок А.11г). Для
смещенных (нецентральных) штуцеров на эллиптических днищах угол у (см. рисунок А.5) не должен пре*
вышатьбО*.

Малые отверстия, диаметр которых удовлетворяет условию

<Jp й max[(s •* с); 0,2jDp(s - с)].

допускается размещать в краевой зоне выпуклых днищ без специальных расчетных или эксперименталь-
ных обоснований.

При размещении отверстий в краевой зоне цилиндрических и конических обечаек необходим учет
ограничений, указанных в 5.1.5.4.

В краевой зоне эллиптических и полусферических днищ допускается размещение отверстий без
ограничений.

Диаметры укрепляемых элементов вычисляют по формулам:

- для цилиндрической обечайки

(3)

• для конической обечайки, перехода или днища

(4)

• для эллиптических днищ

(5)

• для эллиптических днищ при Н - 0,25 D

(6)

• для сферических днищ, а также торосферических днищ вне зоны отбортовки

где R—для торосферических днищ определяют по ГОСТ Р 52857.2.

d„ = d * 2с.. (8)

Расчетный диаметр отверстия для штуцера, ось которого лежит в плоскости поперечного сечения
цилиндрической или конической обечайки [см. рисунок А. 11 в. г (приложение А)], вычисляют по формуле

d0 - max {d: 0.5f} + 2c.. (9)

Расчетный диаметр отверстия для смещенного штуцера на эллиптическом днище [см. рисунок А.5а
(приложение А)] вычисляют по формуле

\ / \2

Hsl

dp - (d * 2с.) (1 tg2y cos2 w).

Для цилиндрических и конических обечаек, когда ось штуцера [см. рисунок А.116 (приложение А)]
лежит в плоскости продольного сечения обечайки (ш - 0). и для всех отверстий в сферических и торосфе-
рических днищах расчетный диаметр вычисляют по формуле

d + 2с.
cos2 у

Расчетный диаметр овального отверстия для перпендикулярно расположенного штуцера к поверхно-
сти обечайки вычисляют по формуле

Для выпуклых ДНИЩ (i) = 0.

Расчетный диаметр отверстия для штуцера с круглым поперечным сечением, ось которого совпадает
с нормалью к поверхности обечайки в центре отверстия, при наличии отбортовки или торообразной вставки
вычисляют по формуле

6Р г 6 1.5 (r-s0) 2cs. (14)

Если ось сварного шва обечайки (днища) удалена от наружной поверхности штуцера на расстояние
более чем три толщины укрепляемого элемента 3s [см. рисунок А.4 (приложение А)), то коэффициент
прочности этого сварного соединения при расчете укрепления отверстий следует принимать tp -1. В ис-
ключительных случаях, когда сварной шов пересекает отверстие или удален от наружной поверхности
штуцера на расстояние менее 3s, принимают q>£ 1 е зависимости от вида и качества сварного шва.

Если плоскость, проходящая через продольный шов вальцованного штуцера и ось этого штуцера,
образует угол у не менее 60* с плоскостью продольного осевого сечения цилиндрической или конической
обечайки (см. рисунок А.12 (приложение А)), то принимают <р, = 1. В остальных случаях <р, £ 1 в зависимо-
сти от вида и качества сварного шва.

Р°р

4<р[о] - р1

где коэффициент <р определяют по 5.1.2.

_ p(rf + 2с*)
Р'

где коэффициент <р, определяют по 5.1.2.

Для овального штуцера в этой формуле d-d,.

Расчетные длины внешней и внутренней частей круглого штуцера, участвующие в укреплении отвер-
стий и учитываемые при расчете [см. рисунок А.6 (приложение А)), вычисляют по формулам:

/ = min}/,; 125+ 2с,) (s, - с4)}.

'эр = min{/3;0.5^(d + 2cs)(s3 - с, - с*,)}. (18)

Для овального штуцера [см. рисунок А. 13 (приложение А)] в этих формулах d - d2.

В случае проходящего штуцера [см. рисунок А.7 (приложение A)] s3 = s,.

- J0p(s-c). (19)

/р = min L0). (20)

В случае отбортовки (см. рисунок А.9 (приложение А)), а также при отсутствии торообразной вставки
или вварного кольца

{21)

' =min{(2;^Dp (s2 + s-c)}. (22)

* U. /го s min {fo М-

• для накладного кольца

• для внутренней части штуцера

X3.minjl,0;j.

dat~0,4fa(s-c). (24)

5.2 Одиночные отверстия в сосудах и аппаратах

Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния,
что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями соответствующих штуцеров {см. ри-
сунок А.2 (приложение А)] удовлетворяет условию

b*jD;(s-c) + t]D;(s-c). (25)

Расчетный диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления при наличии
избыточной толщины стенки сосуда, вычисляют по формуле

- 2(^ “ <26>

Если расчетный диаметр одиночного отверстия удовлетворяет условию

tfp Sdo- (27)

то дальнейших расчетов укрепления отверстий не требуется.

В случае невыполнения условия (27) расчет укрепления проводят по 5.2.2 и 5.2.3.

A*, (s, - - с,) х\ iaAfc + Ар («з - с* - с„) *э /р (s - sp - с) S 0.5 (of* - </„) s„. (28)

A,+A3*A = 0.5(dp-deil)sp. (29)

Здесь площади А, и А3 определяются без учета прибавок с. с& и расчетных толщин стенок штуцера
S|P и сосуда se.

Длины штуцера, учитываемые при определении площадей А, и А3. вычисляют: /,р по формуле (17).
/jp по формуле (18).

д,* _!_{0.5(de - d^s, - /„ (s - sp -c)-/1p(s, -slp -cs)xi -^(«s - c„)x3}. (30)

A*

где A2 - k0s2площадь накладного кольца.

Если s2 > 2s. то накладные кольца рекомендуется устанавливать снаружи и изнутри сосуда или
аппарата, причем толщина наружного кольца принимается 0.5s2. внутреннего— 0.5s2 + с.

где К,- 1 — для цилиндрических и конических обечаек;
К, =2 — для выпуклых днищ.

Для овального штуцера в этой формуле d-d,.

Если не выполнено условие (25). то расчет таких вэаимовлияющих отверстий [см. рисунки А.2 и А.З
(приложение А)] выполняется следующим образом; вначале рассчитывают укрепления для каждого из
этих отверстий отдельно в соответствии с 5.2, затем проверяется достаточность укрепления перемычки
между отверстиями, для чего вычисляют допускаемое давление для перемычки по формуле

гп]. 2Кх{*-с)ф)

0,5(D£ + ^) + (s - c)V v'

При совместном укреплении двух вэаимовлияющих отверстий общим накладным кольцом [см. рису*
нок А.8 (приложение А)) коэффициент понижения прочности вычисляют по формуле

где ij » min{b;/;e + /}.

Для овального штуцера в формулах (34) и (35) tf = d/ и <Р = df.

Если ось сварного шва обечайки (днища) удалена от наружных поверхностей обоих штуцеров более
чем на три толщины стенки укрепляемого элемента (3s) и не пересекает перемычку, то коэффициент проч-
ности этого сварного шва в формулах (33). (34) и (35) следует принимать <р = 1.8 остальных случаях <р£ 1
в зависимости от вида и качества этого сварного шва.

Коэффициенты прочности продольных сварных швов штуцеров <р,’= 1 и<р,*= 1. если соответствую-
щие сварные швы составляют на окружности штуцеров с линией, соединяющей центры отверстий (см.
рисунок А.12 (приложение А)], центральные углы у'и у'не менее 60 °С.

В остальных случаях <р,' £1 и ч>,“ £ 1 е зависимости от вида и качества соответствующего сварного
шва. Коэффициент К3 для цилиндрических и конических обечаек вычисляют по формуле

к, = (36)

Угол (1 определяется в соответствии с рисунком А.З. приложение А.

Для выпуклых днищ К3 - 1.

При укреплении двух близко расположенных отверстий другими способами нужно, чтобы половина
площади, необходимой для укрепления в продольном сечении (см. рисунок А.2. приложение А), размеща-
лась между этими отверстиями.

Для ряда отверстий [см. рисунок А.14 (приложение А)) коэффициент понижения прочности вычисля-
ют по формуле

Расчет по 5.3. не применим, если имеются взаимовлияющие отверстия и одно из них выполнено в
соответствии с рисунком А. 10. приложение А.

(38)

где ОД — допускаемое наружное давление в пределах пластичности, определяемое по формуле
(31) как допускаемое внутреннее избыточное давление для сосуда или аппарата сотверстием при <р= 1.0;

ОД—допускаемое наружное давление в пределах упругости, определяемое по ГОСТ Р 52857.2—
для соответствующих обечайки и днища без отверстий.

При наличии взаимного влияния отверстий ОД определяется аналогично [р] по 5.3 для каждого
отверстия в отдельности и для перемычки, а затем из полученных значений принимается меньшее.

Для обечаек или днищ с кольцами жесткости расчет проводят отдельно для каждого участка с отвер-
стиями между соседними кольцами.

Расчетные формулы применимы при выполнении следующих условий:

Ал

где s,—эквивалентная толщина обечайки и накладного кольца;

в) расстояние от края штуцера до любого другого конструктивного элемента, где возможна концен-
трация напряжений, должно быть не менее ^R{ s>:

г) исполнительная толщина штуцера s, должна быть на длине не менее jdc s,.

а) если накладного кольца нет. то s, = s;

б) если установлено накладное кольцо, то при /2 a ^Rc (s + s2)

+ 12 < VRds * s2>- Tosa*s + min (S2_J -:5г)Х2-

+ *2'

Допустимые значения давления, осевой нагрузки и изгибающих моментов определяются независи-
мо друг от друга. Для оценки прочности узла врезки штуцера при совместном действии нагрузок исполь-
зуется выпуклая кривая предельного состояния.

I^]MoHs-cHmax[C,;1.81]. (39)

С, определяют ло графику, приведенному на рисунке А. 16 (приложение А), или вычисляют по фор-
муле

С, » а0 + а, Хс + а2 X2 + а3 X* + а4 X*. (40)

Параметр Х^ определяют при s, = (s - с).

Коэффициенты а0 - а« приведены в таблице 2.

где допускаемое осевое усилие [F„] из условия прочности в месте пересечения штуцера с обечайкой

I^i1 = [о] (S *2 S2 - с)2 max [С,; 1. 81]. (42)

Хс вычисляют при st, определяемой по 6.1.2.

Допускаемое осевое усилие (F,2] из условия прочности у внешней кромки накладного кольца при
s, У s, £ 0.5 вычисляют по формуле

s С°] (s-c)2 max {С,; 1. 81]. (43)

Хс определяют при de-D2 и si-s-c.

С, определяют ло графику, приведенному на рисунке А.16 (приложение А), или вычисляют по фор-
муле

С, = а., + а, Хе + а2 X2 + а3 X2 + а4 X*.

а0 - а4 приведены в таблице 2.

я] = (0]{s - cf^ тах|С2;4.9]. (45)

С2 определяют ло графику, приведенному на рисунке А.17 (приложение А), или вычисляют по фор-
муле

С2та0* а, Хс + а2 Х2е + а3 X2 + a4 X*. (46)

лс определяют при s3 - s - с.

Коэффициенты а9 - а4 приведены в таблице 3.

Допускаемый изгибающий момент [Мд1] из условия прочности в месте пересечения штуцера с обе-
чайкой вычисляют по формуле

хЛ\ - [о](а *2% - cf% тах(Сг:4.9]. (48)

вычисляют при s3. определяемой по 6.1.2.

Допускаемый изгибающий момент [М,г] из условия прочности у внешней кромки накладного кольца
(при s, /а, а 0.5) вычисляют по формуле

г2] = [о](а - cf £ тах^ЯЭ]. (49)

вычисляют при s3 = s - с и dc = D2.

С2 определяют по графику, приведенному на рисунке А.17 (приложение А), или вычисляют по фор-
муле

С2 в а0 + а, ке + а2 Х2е + а3 к\ + а4 Я.4. (50)

э0 - а4 приведены в таблице 3.

1М,] = [o](s - cf^f тах(С3;4,9]. (51)

С3 определяют по графику, приведенному на рисунке А.18 (приложение А), в зависимости от \ или
вычисляют по формуле:

С3 » а0 + а, ке * а2 кгс + а3 к\ + а4 к\.

/к ВЫЧИСЛЯЮТ при Sj = S - с.

э0 - а4 приведены в таблице 4.

Если отношение a, f as находится между 0.2 и 0.5. то коэффициент С3 определяют с помощью
линейной интерполяции.

(53)

Допускаемый изгибающий момент (М,,) из условия прочности в месте пересечения штуцера с обе-
чайкой вычисляют по формуле

[Ад] - [о](а + *2*2 сf £ тах(С3;4.9]. (54)

С3 определяют по графику, приведенному на рисунке А.18 (приложение А), в зависимости от или
вычисляют по формуле

С3 а а0 + а, кс + а2 к\ + а3 к\ + а4 Х4С.

ке определяют при а, = а + x2s2 - с.
во -а» приведены в таблице 4.

Допускаемый изгибающий момент [MrtJ из условия прочности у внешней кромки накладного коль*
ца вычисляют по формуле

у7\ = [o](s - cf^ тах[Сз;4.9]. (56)

С3 определяют по графику, приведенному на рисунке А. 18 (приложение А), в зависимости от/,, или
вычисляют по формуле

С3 = а0 + а, Ае + аг + а3 к\ + а4 . (57)

л. определяется при dc = D2v\ st = s - с.
э04 приведены в таблице 4.

Если отношение толщин s, f s, находятся между 0.2 и 0.5 . то коэффициент Сэ на рисунке А.18
(приложение А) определяют при помощи линейной интерполяции.

6.1.4 Совместное действие нагрузок

Предварительно проверяют выполнение условий прочности для каждой нагрузки в отдельности:

Кроме того, определяют выполнение условий прочности при совместном действии нагрузок

(61)

С4 принимают равным 1.1. если нагрузка определялась с учетом стесненности температурных де-
формаций. В остальных случаях С4 - 1.

Ф4 определяют сучетом направления осевой нагрузки. Если осевая нагрузка направлена наружу от
стенки, то Ф, следует принимать со знаком плюс. Если Ф4 направлена в противоположном направлении,
то в формуле (61) Ф* следует принимать со знаком минус.

6.1.5 Проверка прочности штуцера

Максимальные продольные растягивающие напряжения в штуцере должны удовлетворять усло-
вию:

р(«+5,), <'Кг+М? , ь sW,

41-с*) n(d + s,)2(s1-cs) *(<** «i)(*i - с*) Ь

F2 следует принять равным нулю, если она создает сжимающее напряжение.

Кроме расчета на прочность, проводят расчет на устойчивость штуцера по формуле

(63)

где [М] и (Я] —допускаемые изгибающий момент и сжимающая продольная сила соответственно;
[р] — допускаемое внешнее давление из условия устойчивости.

[М]. (F) и [р] определяют по ГОСТ Р 52857.2 для обечайки штуцера.

Если Fг растягивающая продольная сила, а р — внутреннее избыточное давление, то в формуле
(63) F, и р надо принять равной нулю.

а) 0.001 £s/Rc£0,1.

Нижний предел тонкостеккости -£-<0.001 следует выполнять, если толщина стенки днища не

пс

превышает половины толщины стенки обечайки.

би,*7^Г510-

где s>—эквивалентная толщина днища и накладного кольца;

в) расстояние от края штуцера до любого другого конструктивного элемента, где возможна концен-
трация напряжений, не меньше, чем ^Rt s,;

г) исполнительная толщина штуцера s, должна быть на длине не менее ^dst.

б) если установлено накладное кольцо, то при / a + s2) s>-s*s3x3. если

Допускаемые значения давления, осевой нагрузки и изгибающих моментов определяют независи-
мо друг от друга. Для оценки прочности узла врезки штуцера при совместном действии нагрузок использу-
ется линейное суммирование повреждений.

- Дт.) fg1.-P1.4l

k v ‘ 7

11 Расчет может быть применен для эллиптического днища, если расстояние от наружной кромки штуцера,
измеренное по хорде, не более 0,4 наружного диаметра днища. Средний радиус днища Rc принимается равным
радиусу е вершине эллиптического днища.

|FJ« ]<s - е)2 (182+ 2.4 ^1 + К4 X, + 0,91К4Х2), (64)

где X, и Кл вычисляют при s, = s - с.

IF,] * min (IF,,]; [F,2]}.

где допускаемое осевое усилие {F„] из условия прочности в месте пересечения штуцера с оболочкой
определяют по графику, приведенному на рисунке А. 19 (приложение А), или вычисляют по формуле

X* и К» вычисляют при s, = s + fes2 - с, определяемой по 6.2.2.

Допускаемое осевое усилие из условия прочности у внешней кромки накладного кольца вычисляют
по формуле

(F,2J = lo)(s - с)г(1.82 + 2.4^1+ К4 X, + 0.91К4Х2). (67)

где X, вычисляют при s3 - s - с и = D2, а параметр Кл =1.

[Ц>1 - [o](s - cf ^ (4.9 + 2.0^1 + КлЧ + 0.91К4 X2). (68)

где X, и Кл вычисляют при s, = s - с.

(Ч! г (1М61}; [М„]}.

где I4i1. допускаемый изгибающий момент из условия прочности в месте пересечения штуцера с дни*
щем. определяют по графику, приведенному на рисунке А.20 (приложение А), или вычисляют по формуле

(40 • M(s + 7.2*2 С <4-9 + ZOjUKlkt + 0.91К4 >*). (70)

Xj и К вычисляют при sa. определяемой по 6.2.2.

Допускаемый изгибающий момент [Mti] из условия прочности у внешней кромки накладного кольца
определяют по графику, приведенному на рисунке А.20 (приложение А), или вычисляют по формуле

[M«l - - cf £ (4.9 + 20^1 + КА X» + 0.91К„ /.?). (71)

X, вычисляют при Sj = s - с и <3С - D2, а параметр КА - 1.0.

6.2.4 Совместное действие нагрузок

Предварительно проверяют условие прочности для каждой нагрузки в отдельности:

Кроме того, определяют выполнение условий прочности при совместном действии нагрузок

max (|Фр Ф,|; {Ф7|; |Фр - 0.2Ф,|> Ь| й 1,0. (75)

Максимальные продольные растягивающие напряжения в штуцере должны удовлетворять условию

+ * + F* < r0i,

4{s,-ce) + с4) *(d + SiHsi-c,) 1

Если F2 создает сжимающее напряжение, то Рг следует принять равной нулю.

Устойчивость штуцера прир = 0 должна быть проверена по формуле

Й1+Й41- <77>

Если Fг растягивающая продольная сипа, ар — внутреннее избыточное давление, то в формуле
(77) Ft и р надо принять равными нулю.

[]М] и [Я] —допускаемые изгибающий момент и сжимающая продольная сила соответственно,
определяемые из условий устойчивости по ГОСТ Р 52857.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.2 — Укрепление взаимоелияющих отверстий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.З — Общий случай расположения взаимоелияющих отверстий

Рисунок А.4 — Укрепление отверстий при наличии близко расположенных конструктивных элементов (непрехо-
дящие штуцера)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.6 — Основная расчетная схема соединения штуцера со стенкой сосуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.7 — Укрепление отверстий при наличии проходящего штуцера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.9 — Укрепление отверстий отбортовкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А. 10 — Укрепление отверстия торообразной вставкой или вварным кольцом

е

Рисунок А.11— Наклонные штуцера на обечайке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а — цилиндрическая обечайка при внешних статических
нагрузках на штуцер

Рисунок А. 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.20 — Г рафик для определения [MJ
(верхняя кривая при К » 1; нижняя кривая — минимальное значение при К < 1.0)

 

УДК 66.023:006.354 ОКС 71.120 Г02 ОКП 361500

75.200

Ключевые слова: сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на прочность, укрепления отверстий,
допускаемые нагрузки, штуцера

Редактор Р. Г. Говврдовсхая
Технический редактор В. Н. Прусакова
Корректор Н. И. Гавршцук
Компьютерная верстка 3. И. Мартыновой

Подписано о печать 20.05.2009. Формат 60x84%. Бумага офсетная. Гарнитура Ариел.
Печать офсетная. Уел. печ. о. 5.72. Уч.чтад. л. 2.60. Тираж 73 экз. Эак. 972.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ». 123995 Москва. Гранатный пер.. 4.

WWW.gOStnto. TU info@90Stinfo. ru

Набрано и отпечатано в Калужской типографии стандартов, 246021 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