ГОСТ Р 52857.8-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты с рубашками

Обозначение:
ГОСТ Р 52857.8-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты с рубашками
Тип:
ГОСТ
Название:
Дата актуализации текста:
Дата актуализации описания:
71.120, 75.200
Дата последнего изменения:
Дата завершения срока действия:
gost34681
gost_r_52857.8-2007.docx PHPWord

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ

Сосуды и аппараты с рубашками

Издание официальное

Спидарпм+09м

2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации а 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 е ежегодно издаваемом инфор-
мационном 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 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

в Сосуды с цилиндрическими рубашками 12

отбортовками 15

Приложение А (справочное) Рисунки, поясняющие текст стандарта и расчетные размеры 22

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Сосуды и аппараты с рубашками

Vessels and apparatus.

Norms and methods of strength calculation.
Jacketed vessels and apparatus

Дата введения — 01—04—08

Настоящий стандарт распространяется на сосуды с U-образной или цилиндрической рубашкой, с
рубашкой, сопряженной анкерными трубами или отбортовкой, а также с рубашкой в виде змеевиковых или
регистровых каналов для обогрева или охлаждения сосуда, нагруженные избыточным давлением всосу*
де или (и) в рубашке, собственной массой и стесненностью температурных деформаций.

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ Р 52857.1.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52857.1 —2007 Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность. Общие
требования

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

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

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылоч-
ных стандартов е информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального аген-
тства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информаци-
онному указателю «Национальные стандарты», который олубшжовам по состоянию на 1 яюаря 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 ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссыпку.

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

А—коэффициент осевого усилия:

А, — площадь поперечного сечения канала, мм2;
а — размер сварного шва. мм;

В — коэффициент сопряжения с помощью конуса;

Ь—наибольший свободный интервал между двумя жесткими элементами для цилиндрической обечайки с
кольцами жесткости, мм;

Ь0 — ширина кольца, мм;

Ь, — толщина ленты направляющей спирали, мм;

Издание официальное

fcj — ширина канала, мм;

с — сумма всех прибавок к расчетным толщинам стенок, мм:

О, — внутренний диаметр сосуда, мм;

D3 внутренний диаметр рубашки, мм:

Оэ — средний диаметр сосуда (Dj = О, + s,). мм;

Oj — средний диаметр рубашки (D4 - Ог + s2). мм:

DK—наибольший внутренний диаметр компенсатора, мм:

Dp расчетный диаметр, мм: для цилиндрической обечайки D0-Dx, для днища Dp = D,;
d0 — наружный диаметр отбортовки или анкерной трубы, мм;

d,» диаметр окружности сопряжения рубашки с днищем сосуда, мм; если рубашка присоединена не к
днищу, то d, принимают равным нулю:

£, — модуль упругости материала сосуда при расчетной температуре. МПа:

Ег — модуль упругости материала рубашки или какала при расчетной температуре. МПа;
во — расстояние от середины стенки рубашки до наружной стороны стенки сосуда, мм;
ег—расстояние от центра тяжести поперечного сечения канала до середины стенки сосуда, мм;

F—осевое усилие от собственной массы. Н:

f,. f2, /3, ft — коэффициенты прочности сопряжений при помощи конуса:

U, U—коэффициенты прочности сопряжений анкерными трубами и отбортовками;

G2 — собственная масса рубашки и ее содержимого. Н;

Н—относительный размер кольца;

ho — исполнительная толщина кольца, мм:
hop—расчетная толщина кольца, мм;

/?, — ширина ленты направляющей спирали, мм;
hi — высота канала [h2 - г3 (1 - cos у)], мм;

/, — момент инерции поперечного сечения канала относительно оси. проходящей через центр его тяжести
параллельно стенке сосуда. мм‘;

К». К,. К2 — коэффициенты для расчета напряжений в зоне сопряжения с помощью конуса;

К3. К4. К*, Ко. Кт. К8 — коэффициенты для расчета напряжений в сопряжении анкерными трубами или
отбортовкой;

Ко. К, о. Кп — коэффициенты для расчета напряжений в каналах;

L — расчетная длина рубашки, мм;

13 — расчетные длины цилиндрических обечаек с кольцами жесткости, мм;

{}—длина примыкающего элемента, учитываемая при определении расчетной длины, мм; определяют по
ГОСТ Р 52857.2;

{л—эффективная длина стенки обечайки, учитываемая при определении эффективного момента инерции
кольца или канала, мм;

fR — исполнительная длина укрепления стенки рубашки в месте сопряжения с помощью конуса или рас*
стояние от первого кольцевого шва до отбортовки, мм:

Мо—относительный момент нагружения;

Мх. Мг. М3 — относительные реактивные моменты;

m—относительный реактивный момент в месте сопряжения анкерными трубами или отбортовками;

N—число рабочих циклов;

[N], — долускаемоечислорабочих циклов рассматриваемого материала при расчетной температуре и
размахе напряжений До, по 2.6.3 (/ = 0:1:2;... 6);
л, — число витков направляющей спирали;
п2—число витков змеевикового канала;
л3 — число замыканий змеевикового канала;

Р— относительное давление. МПа.

р, — расчетное давление в сосуде при эксплуатации или испытании. МПа. Если абсолютное давление
больше атмосферного (избыточное давление), то р,>0; если абсолютное давление меньше атмос-
ферного (вакуум), то р, < 0;

рj — расчетное давление в рубашке или в канале в состоянии эксплуатации или испытания. МПа;

2)—допускаемое внутреннее избыточное давление в рубашке или в канале. МПа:

О—геометрический параметр кольца:

R, — радиус кривизны в вершине днища сосуда по внутренней поверхности, мм;

R3 — радиус кривизны в вершине днища рубашки по внутренней поверхности, мм;

г0 — внутренний радиус кривизны отбортовки для конических сопряжений, мм:

г, — внутренний радиус кривизны отбортовки для сопряжений сотбортовкой. мм;

г2 наружный радиус канала, мм:

гэ — средний радиус канала (r3 - г2- O.SSj). мм;

s0 — исполнительная толщина стенки анкерной трубы, мм;

s0p — расчетная толщина стенки анкерной трубы, мм:

s, — исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки сосуда, мм:

slp — расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки сосуда, мм;

s2 — исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки рубашки и конуса или канала, мм;
s2p — расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки рубашки и конуса или канала, мм;
s3 — исполнительная толщина стенки днища сосуда, мм:
s4 — исполнительная толщина стенки днища рубашки, мм;

spрасчетная толщина стенки рубашки, мм; на цилиндрической обечайке sp = s2. на выпуклом дни*

ще Sp = s4;

Г — рабочая температура. "С;

Л Г, — разность между средней температурой стенки сосуда и температурой 20 "С;
дТ2 — разность между средней температурой стенки рубашки или канала и температурой 20 "С;

^—эффективный шаг анкерных труб или отбортовок, мм;

Г,. — расчетный шаг анкерных труб или отбортовок, мм;

fp — шаг анкерных труб или отбортовок вдоль оси на цилиндрической обечайке /ps(R1 + R2)ski^> мм;
шаг анкерных труб или отбортовок по окружности, мм:

«с

на цилиндрической обечайке f, = 0.5(D,+D2)sin-^-.
на днище £, = (/?,+ R2) sin ^;

/, — расстояние вдоль оси от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок, мм:

^—расстояние по окружности от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок

[Г, = 0.5 (О, D2) sin ], мм;

f, — шаг направляющей спирали или змеевикового канала, мм:

V— коэффициент понижения прочности при наличии отверстий в канале в зоне штуцеров;

IV, — момент сопротивления сварного шва на единицу его длины между корпусом сосуда и кольцом, мм-*;
W2 — момент сопротивления сварного шва на единицу его длины между кольцом и рубашкой, мм2;

X,. Х2, Х3 — вспомогательные величины:
а — угол конического сопряжения....

а, — коэффициент температурного удлинения материала сосуда. 1/"С;

otj — коэффициент температурного удлинения материала рубашки или канала. 1/"С;

Р*?—эффективные коэффициенты концентрации;

%—общий эффективный коэффициент концентрации:
у— половина центрального угла канала....в;

бт — угол шага анкерных труб или отбортовок на цилиндрической обечайке по окружности .... *;

S0 — угол шага анкерных труб или отбортовок на днище....":

5К — угол по окружности от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок,...";

До, — размахи напряжений {/= 0; 1; 2:... 6), МПа;

£р — относительное продольное удлинение в рубашке;

[вр] — допускаемое относительное продольное удлинение в рубашке;

£,— разность температурных относительных удлинений:

£— коэффициент, учитывающий расстояние между корпусом сосуда и рубашкой;

П—коэффициент нагружения;
л—коэффициент длины сопряжения;
ц—относительная эффективная несущая длина конуса;

р—коэффициент радиуса отбортовки:

Од—амплитуда напряжений. МПа:

[оЬ—допускаемое напряжение для кольца сопряжения или анкерной трубы при расчетной температу-
ре. МПа:

[о], — допускаемое напряжение для стенки сосуда при расчетной температуре. МПа:

[о], — допускаемое напряжение для стенки рубашки или канала при расчетной температуре. МПа:

[од]—допускаемая амплитуда напряжения рассматриваемого материала при расчетной температуре и при
числе рабочих циклов К МПа;

[о), — допускаемый размах напряжений (; = 0:1; 2;.... 6). МПа;

Фо—расчетный коэффициент прочности сварного шва на направляющей спирали;

Ф, — коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость;

<рг—коэффициент прочности сварного шва:

<Рз. <р4 — коэффициенты понижения прочности канала;

<Pdi< Фрг- фр*. Фр5< Ф** — расчетные коэффициенты прочности сварных швов:

Фп0 — коэффициент прочности сварного радиального шва в кольце сопряжения;

Фш — коэффициент прочности сварного продольного шва сосуда:

Фп2 — коэффициент прочности сварного продольного шва рубашки;

Фи — коэффициент прочности сварного кольцевого шва сосуда;

Ф,2— коэффициент прочности сварного кольцевого шва рубашки;

X — коэффициент отношения прочности корпуса сосуда и рубашки;

Ф— половина угла обхвата рубашки с сопряжением анкерными трубами или отбортовкой.... °.

380 *С—для углеродистой стали:

420 вС—для низколегированной стали:

525 ®С —для аустенитной стали.

- диаметров

 

• толщины стенки и диаметров


• толщин стенок

52.51.2.

«1

ер -O.Ssg
1 сова

% a 1,5s2 — для U-образной рубашки.

0.5^0,5, >Л0 2Sj для цилиндрической рубашки.

4.2.6. Диаметр окружности сопряжения рубашки с днищем сосуда должен удовлетворять условию

<7,50.402.

Расчет сопряжения рубашки с днищем сосуда не проводят, если оно соответствует рисунку А.З.
приложение А.

4.3 Условия применения формул для сосудов с рубашками, сопряженными анкерными тру*
бами или отбортовками

5Т s30 min jl; 4^|j^ J"

0.85^<1.25.

‘т

aS0.7min{sQ; s2}.

^2-6 0,5.

р, >0.

рубашкой pj + |р,|.

При р, > 0 расчетное давление в зоне рубашки равно Рг или р2-р,. если обеспечивается одновре-
менное действие давления р, и р2.

Расчетную длину L следует определять по ГОСТ Р 52857.2.

условия:

а) шаг спирали tf должен быть не более 0.30,. Если о, й 1. то цилиндрическую обечайку следует
рассчитывать как гладкую обечайку;

б) за расчетную длину \2 принимают расстояние вдоль оси сосуда от конечной точки расчетной
длины (см. рисунок А.5. приложение А) до точки замыкания первого витка направляющей спирали, охваты-
вающего всю окружность сосуда. Для направляющих спиралей, выполненных с концевыми кольцами,
действительно определение /2 по ГОСТ Р 52857.2;

в) расчетные длины Ь. /, и 1„ при расчете по ГОСТ Р 52857.2 вычисляют по формулам:

Р=тах{**-Ь,;/г-0.5£>,}, (1)

(2)

К =пйп{18: б, +1.1^0, (s,-с)}; (3)

г) поперечное сечение направляющей спирали (см. рисунок А.6. приложение А) должно удовлетво-
рять условию ^<8, чтобы исключить потерю устойчивости из плоскости;

д) для обеспечения прочности обоих угловых швов на направляющей спирали должно быть выпол-
нено условие

Р&01

Коэффициент сварного шва <р0 определяют как отношение длины сварного шва к общей длине
спирали. При этом расстояние между двумя концами прерванного шва не должно превышать восьмикрат-
ной толщины стенки обечайки а,, а сумма длин сварных швов не должна быть меньше половины окружно-
сти направляющей спирали на одном витке. Оба конца спирали должны начинаться швом.

а) коэффициент осевого усилия:

Р?

б) коэффициент, учитывающий расстояние между корпусом сосуда и рубашкой:

в) коэффициент радиуса конической отбортовки:

гп +0.5$э

Х*2е+0,25р для а*30°

Х«е^2 +0.45р для а=45:

д) коэффициент отношения прочности корпуса сосуда и рубашки:

[оМв,-

-c)N/0,(a,-c) Г j ftO, L

сЖЙ-с)[у 2[oW*;-c)^V 2Mb

1Р?,_ СИ*-с) А‘

г) коэффициент длины сопряжения:

5.3.3 Коэффициент сопряжения с помощью конуса вычисляют по формуле

 

 

mia{X,; Х2; X,

(14)

 

X, ««(<*+1Л

(15)

 

Хг * ^1 + <р рг I

(16)

 

*э ^з+[4(1СОЗи+м)^.

(17)

fv f2, f3 и f4 определяют е зависимости от вспомогательных параметров.
Коэффициент ft:

-для

 

 

 

 

-для xd^

f, = X. min (1; x).

 

Коэффициент f2:
• для а = 30®

f2- 1.22(1 0.51p 2ez).

 

• для « = 45®

f2 = 0.71 + 0.52p £2.

 

где

2(£0/£) при £S£0;
z=\ 2

1+(e0/e) при £<e0;

 

 

 

е0 = 0.38^14 0.54р+0.15р2 при 0=30*;
£0 = 0,60^1+0.83р+0.37р2 при а=45 .

Коэффициент f3
• для а = 30е

w4¥)4

24e+pz max Jo

 

Коэффициент ft.
• для а = 30*

ДЛЯ « = 45*

^5[1+е>/3{1*-9.5к)]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 1

1;min[l;0.8+^]+fmin

1- з

 

"1+«(1+е{1+5.5в))

fA = max

 

Толщина стенки конуса должна быть не менее толщины стенки сопряженной цилиндрической рубаш-
ки. Если необходимо увеличить толщину стенки конуса, то следует одновременно увеличить и толщину
стенки сопряженной цилиндрической обечайки рубашки на длине

. г~, г для конусов, приведенных на рисунках А.1 а. 6. приложение А

0.7 Ju2 [s2 - с)

я л _ ГГ7 \ ДЛЯ конусов, приведенных на рисунках А.1 в. а. приложение А.

0.5 JD2 (s2 - с)

Толщину стенки конуса рассчитывают методом итерации по формулам:

S?D. ;

21о]2Фп

(18)

«2 * S* С.

(19)

Коэффициент А вычисляют по формуле (5), а В — по формуле (14). причем в качестве исходного
значения для Sj берут исполнительную толщину стенки цилиндрической рубашки.

5.4 Сопряжение рубашки с корпусом сосуда с помощью кольца (см. рисунок А.2. приложение А).
5.4.1 Вспомогательные параметры определяют по формулам:
а) расчетные коэффициенты прочности сварного шва

• сря, = 1.0 для колец, приведенных на рисунке А.2а. 6. а. приложение А

/ \2

(20)

• <ря, = ^ ^ I фг| для колец, приведенных на рисунке А.2в. приложение А

 

.; (21)

н-

у/СЦь-с)

(22)

р-_£2_

(oloPnO'

(23)

Л- •

W 2609» '

(24)

9

 

 

 

в) относительный момент нагружения

^относительный реактивный момент в стенке сосуда

ш*-42 if. _рд f

4eloWb[ 2[2(сгМ«1 C)J 2^ад,{в, c)J J*

если p, > p2 > 0, то в формулу (26) подставляютp,. равное 0:

д) относительный реактивный момент в стенке рубашки

w Нг(^-с)фр2 0г($г-с).

е) относительный реактивный момент в месте сопряжения кольца со стенкой сосуда

A#j=mm{Q;(1+2Н)Ц}. (28)

[p2]=(H2+iW2+W3)^j^. (29)

'*WD.(s,-<>a -м'} (зо)

ftoSft0p + C. (31)

При наличии в формуле (30) отрицательного значения под знаком радикала соответствующий член
при определении максимума не учитывают. Если в обоих членах значения под знаком радикала отрица-
тельны. то толщину кольца определяют по 4.2.4.

Размер сварного шва между сосудом и кольцом при сопряжениях (см. рисунок А.2а,б. а. приложе-
ние А) вычисляют по формуле

,„(32)

а~ 2 min{M);(ol,)

5.5 Нагрузка от собственной массы

Собственные массы G, и G2 вызывают в конусе или в кольце осевое усилие

{

4 б.если опоры на сосуде.

- G. если опоры на рубашке.

Проверку несущей способности от совместного действия осевого усилия и избыточного давления в
рубашке следует проводить по формуле

ft, 4 F

[ft] *[Р2]0|Д

где [p2] — допускаемое избыточное давление по формуле (13) для сопряжения с помощью конуса и по
формуле (29) для сопряжения с помощью кольца.

5.6 Проверка на малоцикловую прочность
Размах напряжений приближенно вычисляют по формуле

где de =max{d,: 0.7 ^R,s3; 0,7 ^R2s4 ];

[p2] — допускаемое избыточное давление no формуле (13) для сопряжения с помощью конуса, по
формуле (29) — для сопряжения с помощью кольца.

ет = (а,ДГ, - а2ДГ2). (35)

За расчетное принимают наибольшее абсолютное значение е,, которое получается за время рабочего
цикла.

Таблица 1 — Эффективные коэффициенты концентрации

Тип сосуда

Номер рисунка

 

Р.г

Т,

Сосуды с U-образной рубашкой ло

Рисунок А. 1а. приложение А

_

_

4.0

рисумсу А.5. приложение А

Рисунок А. 16. приложение А

 

 

Рисунок А.1в. приложение А

 

 

Рисунок А.1з. приложение А

 

 

Рисунок А2а. приложение А

 

 

3.5

 

Рисунок А .26, приложение А

3.5

 

Рисунок А.2в. приложение А

3.0

 

Рисунок А2г. приложение А

5.5

Сосуды с цилиндрической рубаш-

Рисунок А. 1а. приложение А

 

 

2.5

кой по рисужу А.6. приложение А

Рисунок А. 16. приложение А

2.0

1.6

2.5

 

Рисунок А.1в. приложение А

 

 

2.0

 

Рисунок А.1а. приложение А

 

 

2.0

 

Рисунок А2а. приложение А

2.0

1.6

2.5

 

Рисунок А .26. приложение А

1.6

1.6

2.5

 

Рисунок А.2е. приложение А

2.0

1.2

2.0

 

Рисунок А2г, приложение А

2.0

2.0

3.5

Сосуды с рубашкой, сопряженной
анкерными трубами или отбортовкой

Рисунок А.4, приложение А

2.0

 

Рисунок А. 10. приложение А

2.0

по рисунку А.8. приложение А

 

 

 

 

Сосуды с каналами по рисунку А.9.
приложение А

Рисунок А.11. приложение А

2.0

 

 

 

 

 

До0£[оЬ или N й [W]o- (36)

Допускаемый размах напряжений [а]9 вычисляют по формуле

[с]0 = 2[оа). (37)

Допускаемую амплитуду напряжения определяют по ГОСТ Р 52857.6. Допускаемое число рабочих
циклов [Ы^, определяют для соответствующей амплитуды напряжений по ГОСТ Р 52857.6.

(38)

Цилиндрические обечайки рассчитывают в соответствии с 5.1.1 — 5.1.3.

Конические сопряжения удовлетворяют требованиям прочности, если они выполнены с толщиной
стенки, равной толщине стенки цилиндрической обечайки рубашки, и если они соответствуют требова-
киям 4.2.2 и условиям формулы

е0£1.8^Ог (s2-c). (39)

'Ш-

(40)

+с}.

(41)

 

 

Размер сварного шва между сосудом и кольцом при сопряжениях, приведенных на рисунках А.2а. 6. г,
приложение А. вычисляют по формуле

• для колец при сопряжении, приведенном на рисунке А2в. приложение А.

а-й0. (43)

Если по результатам расчета на малоциклоеую прочность необходимо встроить в рубашку компенса-
тор (см. 6.6.3), то допускаемое избыточное давление [р2] в рубашке вычисляют для сопряжений с
помощью конуса по формуле (13) и для сопряжений с помощью кольца по формуле (29). При этом коэффи-
циент осевого усилия А вычисляют по формуле

л-(%?)2-£' <*>

Компенсатор рассчитывают при нагружении давлением р2 и силой реакции

Проверку несущей способности при нагружении конических или кольцевых сопряжений собственной
массой сосуда или рубашки проводят по формуле

>]*•

где [р2] — допускаемое избыточное давление по формуле (13) для сопряжения с помощью конуса и по
формуле (29) для сопряжения с помощью кольца.

При наличии компенсатора на рубашке формула (45) применима при условии, если опорные элемен-
ты сосуда не расположены на рубашке.

Относительное продольное удлинение в рубашке вычисляют по формуле

(46)

гдес, определяют согласно 5.6.1;

£ вычисляют по формуле (6).

Ав| = СрЗДЛУк'

где Р.1. — см. таблицу 1;

К Ч ^ ^ \ъ)

' 2s< Ъ *ju(Zr,CtQ<l)4

где

V?4 +0.41 для ав30‘

е, = (ж

в +6.0 для ав45

Относительное продольное удлинение рубашки должно удовлетворять условию

 

Размах напряжений в сварном шве между рубашкой и конусом, приведенный на рисунке А.1а, б.
приложение А. вычисляют по формулам:

(54)

Проверку на малоцикловую прочность проводят по формуле (55). а для конусов—по рисункам А1а. б.
приложение А, — дополнительно по формуле (56)

До, £(о], или N £ (Л/),. (55)

До2 £ [ok или N £ [W)2. (56)

Допускаемые размахи напряжений [О], и [0)г или допускаемое число рабочих циклов [А/], и [А/];
определяют согласно 2.6.3. Индекс 1 относится к сварному шву между корпусом сосуда и сопряжением с
помощью конуса, а индекс 2 к сварному шву между рубашкой и сопряжением с помощью конуса.

Относительное продольное удлинение в рубашке вычисляют по формуле

гдеет —см. 5.6.3.

Относительное продольное удлинение рубашки должно удовлетворять условию

Ер£[Ер]=1.5^<Рр4. (58)

Расчетный коэффициент прочности сварного шва вычисляют по формуле

4>d4 2 - для £т>0;

Ф£,4*Ф1-Для е, <0

где <р, — коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость по ГОСТ Р 52857.2.
определенный для рубашки:

Я>2 — по таблице 2.

Таблица 2 — Погонный момент инерции и коэффициент прочности сварного шва

Сопряжение с поыощью кольца по рисунку А.2.
приложение А

 

 

Ъ

См. рисунок А2а. приложение А

А,‘2 а

й.

в

*г2

См. рисунок А2б. приложение А

.Я-

fi

Ъг

 

Ло»-а

6

 

См. рисунок А.2в, приложение А

г

б

&

6

*Х2

См. рисунок А.2г. приложение А

(Ло-а)2

eV-TSi-

12

0.5

 


Размах напряжений в сварном шве между сосудом и кольцом вычисляют по формуле

(61)

Проверку на малоцикловую прочность проводят по формулам (55) и (56). при этом допускаемые раз*
махи напряжений (о), и (й^ или допускаемое число рабочих циклов [А/], и [W)2 определяют
согласно 5.6.3. Индекс 1 относится к сварному шву между корпусом сосуда и кольцом, а индекс 2 к
сварному шву между рубашкой и кольцом.

В этом случае он должен воспринимать температурное удлинение, равное Lc, при рабочем числе
циклов. Дальнейший расчет следует выполнять по 6.4.

Если р, < 0, следует дополнительно выполнять условие по формуле (62) и требование 7.3.1. чтобы
исключить появление вмятин на цилиндрической обечайке сосуда

(62)

7.2 Днища

четным давлением р,. если р, > 0. и на наружное давление с расчетным давлением . если р, < 0.

(63)

• для стенки рубашки:

Коэффициенты прочности f5 и fe определяют в зависимости от отношения d0ft0 и от относительного
реактивного момента т, вычисленного по формулам (66).

,п*

13+?4(1.1.3т)^
2 *0

lnd

tf0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(68)

f0amin{f,;f2}. (69)

Для заданного отношения d0t и т определяют коэффициенты прочности fb и /6. Если задаться
диаметром d0. то t, и ^ можно получить методом итерации. При определении^ и Г, по формулам (69) и (65)
необходимо учитывать требование 4.3.2.

Толщину стенок вычисляют по формулам:

5"'‘0|ил^Ял)

(70)

S,*s,p + c.

(71)

 

(72)

Sj2Sjp+c. (73)
Для сосудов с рубашками на анкерных трубах значение % определяют методом последовательных

приближений с учетом зависимости з? от т.

 

 

Размеры сопряжений с помощью конуса определяют по 6.2 и размеры сопряжений с помощью коль-
ца — по 6.3.

Расстояния от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок должны удовлетворять
условиям:

*t^min(l;0.5+^),

ts^min[l:0.5+^kj,

где f6 вычисляют по формуле (66).

р 0,7x(d0-s2)minj(o)|;(ol2|'

где s2 = a a s*, с.

 

to вычисляют по формуле (65).

$ я РМч

* «(tfo -гв^пипДо^Н,: Нг)'

где д вычисляют по формуле (78).

s0 а аСо с. (80)

Размер сварного шва должен удовлетворять условию:

а* 1.41 с. (81)

Определяемые по формулам (80) и (81) размеры угловых швов и анкерных труб должны отвечать
требоеанию4.3.4.

а) соп ряжение отбортовкой

 

(82)

б) сопряжение анкерными трубами

 

•л V» п ( <*пР? ^
Ао* ~ Rtfo0,7а ™ ( К3 + К4 аК4 J*

(83)

• для рубашки на цилиндрической обечайке:

 

 

(84)

 

(85)

 

 

 

 

• для рубашки на выпуклом днище:

• для сопряжений анкерными трубами:

к6=г 9

До4 =

К, = К, для рубашки на цилиндрической обечайке,
для рубашки на выпуклом днище.

Дп3 й [б], или N й [Л/]3. (90)

Д<з4 й [61* или N £ (W]4. (91)

Допускаемые раэмахи напряжений [а]3 или (el* или допускаемое число рабочих циклов [Л/}3 и [Л/)*
определяют согласно 5.6.3. Индекс 3 относится к сварному шву между корпусом сосуда и сопряжением
отбортовкой или к сварному шву между рубашкой и анкерной трубой, индекс 4 относится к рубашке.

а) шаг змеевикового канала tt должен быть не более 0.30,. Если л2£ о3 + 1, то цилиндрическую
обечайку рассчитывают, как гладкую обечайку;

б) расчетную длину f2 при расчете по ГОСТ Р 52857.2 определяют, как осевое расстояние от начала
или конца расчетной длины (см. рисунок А.9а. приложение А) до места окончания первого витка змеевико-
вого канала, охватывающего всю окружность рубашки;

в) расчетные значения £>. /, и при расчете по ГОСТ Р 52857.2 вычисляют по формулам:

/,= £ 7,

' Лг-Лз-Г

/2 2(s2 -c)+P2 +1.1 ^Di (s, -c); tt г +1.1 Jo,(s,-c); 2(s2~c)+1,1 (94)

r) используемые в ГОСТ P 52857.2 величины в. /к и А, вычисляют по формулам:

е=ег=^+0,65Л2;

/к=/зЛ| (s2-c)0.3^-;

8.3 Полоса обечайки под каналами

Если р, < 0. то должно дополнительно выполняться условие:

(99)

Если р2 > р, > 0. то должно дополнительно выполняться условие:

ШU«M*i-о/

Ш~ $ [1“1 Чем*.-*) J

Коэффициент понижения прочности V в зоне сопряжения штуцера с каналом рассчитывают по
ГОСТ Р 52857.3. Если канал и штуцер выполнены из трубы одинаковых размеров и материала, то коэффи-
циент V вычисляют по формуле

Фд = *Че- (114)

+Кщ)+£гЫК9]кц- (115)

где к*='б1[11-1со8Н]'

К10 - 1 для V-обраэного сварного шва по рисунку А.11а, в. приложение А. I
К,0=3+3.5^ для утового сварного шва по рисунку А.116, приложение А. [

К,, = 1 для V-образного сварного шва по рисунку А. 11а. е. приложение А. i

Kn«^j для углового сварного шва по рисунку А.116. приложение A. ]

Р|^'+£г1е*1

1*3% J*L
r*«i

До5 й (й)5 или N й (AOs. (120)

До65ОД или МйОД. (121)

Допускаемые размахи напряжений ОД и ОД или допускаемое число рабочих циклов [ОД и ОД
определяют согласно 5.6.3. Индекс 5 относится к сварному шву между корпусом сосуда и каналом, а
индекс 6 — к каналам.

Приложение А
(справочное)

Рисунки, поясняющие текст стандарта и расчетные размеры

а=ЭО*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.1 — Сопряжение рубашки с корпусом сосуда с помощью конуса

а б в г

Рисунок А.2 — Сопряжение рубашки с корпусом сосуда с помощью кольца

Рисунок А.З — Сопряжение рубашки с днищем

а — с сопряжением с помощью конуса: 6 — с сопряжением с помощью кольца
Рисунок А.5 — Сосуды с U-образной рубашкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок А.8 - Сосуды с рубашками, сопряженными с корпусе*, сосуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УДК 66.023:006.354 ОКС 71.120 Г02

75.200

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

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

Подписано печать 20.0S.2009. Формат 80хв41/в. Бумага офсетная. Гарнитура А риал
Печать офсетная. Усп. печ. л. 3.72. Уч.-иэд. п. 2.70. Тираж 73 экэ. Зак. 977.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ». 12399S Москва. Гранатный пер.. 4
www.90stinlb.ru inlo@90stmto.nj

Набрано и отпечатано а Калужской типографии стандартов, 248021 Калуга, ул. Московская. 2S8.

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