СОСУДЫ И АППАРАТЫ

СОСУДЫ С РУБАШКАМИ

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

ГОСТ 25867-83
(СТ СЭВ 3650-82)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июля 1983 г. № 3106 срок введения установлен

с 01.07.84

Настоящий стандарт распространяется на стальные сосуды с U-образной или цилиндрической рубашкой, с рубашкой, сопряженной анкерными трубами или отбортовкой, а также с рубашкой с каналами для обогрева или охлаждения сосуда, нагруженные избыточным давлением в сосуде или в рубашке, собственным весом и стесненностью температурных деформаций и отвечающие требованиям ОСТ 26-291-79, и устанавливает нормы и методы расчета на прочность.

Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 14249-80.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3650-82.

1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ

1.1. Общие условия применения расчетных формул

1.1.1. Расчетные формулы применимы при условии, что в рубашке действует только избыточное внутреннее давление ().

1.1.2. Расчетные формулы для проверок малоцикловой прочности (пп. 2.6, 3.6, 4.6, 5.6) применимы при условии, что рабочие температуры не превышают значений, при которых следует учитывать ползучесть материалов, то есть когда допускаемое напряжение, приведенное в ГОСТ 14249-80, определяется только по пределу текучести или временному сопротивлению (пределу прочности). Если нет точных данных, то формулы применимы при условии, что расчетная температура не превышает следующих значений:

380 °С - для углеродистой стали;

420 °С - для низколегированной стали;

525 °С - для аустенитной стали.

1.1.3. Формула для определения допускаемого размаха напряжений [] действительна при условии, что радиусы кривизны, полученные методом холодной деформации (r₀, r₁, r₂), больше четырехкратной толщины стенки.

1.1.4. Проверка на малоцикловую прочность приведена только для мест сопряжения сосуда с рубашкой или каналом. Для всех других элементов, испытывающих циклическую нагрузку, расчет следует производить по ГОСТ 25859-83.

1.1.5. Проверка на малоцикловую прочность приведена для напряжений, вызываемых изменениями средних температур стенок. Если возникающая разница температур между соседними точками составляет больше 15 °С для углеродистой и низколегированной стали или 20 °С для аустенитной стали, то расчет на малоцикловую прочность производят по ГОСТ 25859-83.

1.2. Условия применения формул для сосудов с U-образной и цилиндрической рубашкой.

1.2.1. Расчетные формулы применимы при соотношении:

диаметров

толщины стенки и диаметров

толщин стенок

1.2.2. Расчетные формулы для сопряжений при помощи конуса применимы для углов a = 30°, a = 45° и радиуса отбортовки

.

1.2.3. Расчетные формулы для сопряжений при помощи конуса применимы при условии полностью проваренных сварных швов, а для числа циклов нагружения N > 10³ - при условии двустороннего сварного шва между конусом и рубашкой (см. черт. 5 справочного приложения).

1.2.4. Расчетные формулы для сопряжения при помощи кольца применимы при толщине кольца

 - для U-образной рубашки;

 - для цилиндрической рубашки.

1.2.5. Расчетные формулы для сопряжений при помощи кольца применимы при условии полностью проваренных сварных швов между кольцом и рубашкой (см. черт. 6, а, б, в справочного приложения).

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

.

Расчет сопряжения рубашки с днищем сосуда не проводят, если оно соответствует черт. 7 справочного приложения.

1.3. Условия применения формул для сосудов с рубашками, сопряженными анкерными трубами или отбортовками

1.3.1. Угол шага  сопряжения анкерными трубами или отбортовками должен удовлетворять условию

.

1.3.2. Расчетные формулы по пп. 4.3-4.5 применимы при соотношении шагов

.

1.3.3. Расчетная формула для сопряжения отбортовкой применима при углах отбортовки от 30 до 45° (см. черт. 9 справочного приложения) и при проваренных сварных швах.

1.3.4. Расчетные формулы для анкерных труб применимы при размере сварного шва

.

1.3.5. Расчет на усталость по п. 4.6 применим при соотношении толщин стенок

.

1.4. Условия применения формул для сосудов с каналами

1.4.1. Расчетные формулы по п. 5 применимы при ширине канала

;

высоте канала

и половине центрального угла канала

.

1.4.2. Расчетные формулы для каналов применимы при V-образных сварных швах с полным проваром, а для каналов полукруглого сечения также и при угловых швах.

1.4.3. Расчет на усталость по п. 5.6 применим при соотношении толщин стенок

.

2. СОСУДЫ С U-ОБРАЗНОЙ РУБАШКОЙ

2.1. Цилиндрические обечайки

2.1.1. Расчет цилиндрических обечаек на внутреннее избыточное давление проводят по ГОСТ 14249-80. Расчетное давление для рубашки равно р₂ и расчетное давление для сосуда р₁, если p₁ > 0.

2.1.2. Расчет цилиндрической обечайки сосуда на наружное давление проводят по ГОСТ 14249-80. При p₁ < 0 за расчетное давление для сосуда принимают , а для рубашки p₂ + .

При p₁ > 0 расчетное давление в зоне рубашки равно р₂ или р₂ - р₁, если выполняются условия ГОСТ 14249-80. Расчетную длину L следует определять по ГОСТ 14249-80.

2.1.3. Цилиндрическую стенку сосуда с кольцами жесткости рассчитывают по ГОСТ 14249-80.

Направляющие спирали можно рассматривать как кольца жесткости, если выполнены следующие условия:

а) шаг спирали t_s должен быть не более 0,3 D₁. Если , то цилиндрическую обечайку следует рассчитывать как гладкую обечайку;

б) за расчетную длину l₂ при расчете по ГОСТ 14249-80 принимают расстояние вдоль оси сосуда от конечной точки расчетной длины (см. черт. 1 справочного приложения) до точки замыкания первого витка направляющей спирали, охватывающего всю окружность сосуда. Для направляющих спиралей, выполненных с концевыми кольцами, действительно определение l₂ по ГОСТ 14249-80;

в) расчетные длины b, l₁ и l₂ при расчете по ГОСТ 14249-80 определяют по формулам:

                                        (1)

                                                    (2)

                                  (3)

г) поперечное сечение направляющей спирали должно, удовлетворять условию , чтобы исключить потерю устойчивости из плоскости;

д) для обеспечения прочности обоих угловых швов на направляющей спирали должно быть выполнено условие

.                                                                  (4)

Расчетный коэффициент сварного шва  определяют как отношение длины сварного шва к общей длине спирали. При этом расстояние между двумя концами прерванного шва не должно превышать восьмикратной толщины стенки обечайки s₁, а сумма длин сварных швов не должна быть меньше половины наружной поверхности направляющей спирали на одном витке. Оба конца спирали должны начинаться швом.

2.2. Днища

2.2.1. Расчет выпуклых днищ на внутреннее избыточное и наружное давление проводят по ГОСТ 14249-80. Расчетные давления принимают согласно пп. 2.1.1 и 2.1.2. Для днища сосуда, нагруженного избыточным давлением р₂, допускается проводить расчет по другим методам, которые учитывают отсутствие давления на участке в пределах d₁.

2.2.2. При расчете днища рубашки отверстие диаметром d₁ не учитывают.

2.3. Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи конуса (черт. 5 справочного приложения)

2.3.1. Вспомогательные параметры определяют по формулам:

а) коэффициент осевого усилия

                                                              (5)

б) коэффициент, учитывающий расстояние между корпусом сосуда и рубашкой

                                                                (6)

в) коэффициент радиуса конической отбортовки

    (7)

г) коэффициент длины сопряжения

                                                  (8)

д) коэффициент отношения прочности корпуса сосуда и рубашки;

             (9)

Если в сосуде вакуум (p₁ < 0), то в формулу (9) подставляют р₁ = 0;

е) расчетные коэффициенты прочности сварного шва:

                                                                (10)

     (11)

ж) относительная эффективная несущая длина конуса

.                                                     (12)

2.3.2. Допускаемое избыточное давление в рубашке

.                                                        (13)

2.3.3 Коэффициент сопряжения при помощи конуса

                                                   (14)

где

                                        (15)

                                                  (16)

                                       (17)

Коэффициенты прочности f₁, f₂, f₃ и f₄ определяют по черт. 1-4 настоящего стандарта в зависимости от вспомогательных параметров.

2.3.4. Определение размеров сопряжения при помощи конуса.

Толщина стенки конуса должна быть равна или больше толщины стенки сопряженной цилиндрической рубашки. Если необходимо увеличить толщину стенки конуса, то следует одновременно увеличить и толщину стенки сопряженной цилиндрической обечайки рубашки на длине

Толщину стенки конуса рассчитывают методом итерации по формулам (18) и (19);

                                                       (18)

S₂ ³ S_2R + c.                                                                  (19)

Коэффициент осевого усилия А рассчитывают по формуле (5), а коэффициент В - по формуле (14), причем в качестве исходного значения для s₂ берут исполнительную толщину стенки цилиндрической рубашки.

Коэффициент прочности f₁

Черт. 1

Коэффициент прочности f_t

Черт. 2

Коэффициент прочности f₃

Черт. 3

Коэффициент прочности f₄

Черт. 4

2.4. Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи кольца (см. черт. 1б справочного приложения).

2.4.1. Вспомогательные параметры определяют по формулам:

а) расчетные коэффициенты прочности сварного шва

    (20)

  (21)

б) параметры кольца

                                                    (22)

                                                             (23)

                                                             (24)

в) относительный момент нагружения

                                                  (25)

где А - коэффициент осевого усилия по формуле (5);

г) относительный реактивный момент в стенке сосуда

                          (26)

если p₁ > p₂ > 0, то в формулу (26) подставляют p₁ = 0;

д) относительный реактивный момент в стенке рубашки

                                                 (27)

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

M₃ = min{QH²; (1 + 2Н)М₁}.                                                       (28)

2.4.2. Допускаемое избыточное давление в рубашке

                                                     (29)

2.4.3. Определение высоты кольца

           (30)

                                                       (31)

При наличии в формуле (30) отрицательного значения под знаком радикала соответствующий член при определении максимума не учитывают. Если в обоих членах значении под знаком радикала отрицательны, то толщину кольца определяют по п. 1.2.4.

2.4.4. Расчет сварных швов.

Размер сварного шва между сосудом и кольцом при сопряжениях (см. черт. 6 а, б, г справочного приложения) определяют по формуле

                           (32)

2.5. Нагрузка от собственного веса.

Собственные веса G₁ и G₂ вызывают в конусе или в кольце осевое усилие

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

                                                          (33)

где [р₂] - допускаемое избыточное давление по формуле (13) для сопряжения при помощи конуса и по формуле (29) для сопряжения при помощи кольца;

А - коэффициент осевого усилия по формуле (5).

2.6. Проверка на малоцикловую прочность. Размах напряжений приближенно рассчитывают по формуле

                  (34)

где

[р]₂ - допускаемое избыточное давление по формуле (13) для сопряжения при помощи конуса, по формуле (29) для сопряжения при помощи кольца.

2.6.1. Разность температурных относительных удлинений определяют по формуле

                                                      (35)

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

2.6.2. Общий аффективный коэффициент концентрации у_к определяют по табл. 1.

2.6.3. Проверку на малоцикловую прочность проводят из условий

.                                              (36)

Допускаемый размах напряжений  определяют по формуле

                                                            (37)

Допускаемую амплитуду напряжения определяют по ГОСТ 25859-83. Допускаемое число рабочих циклов  определяют для соответствующей амплитуды напряжений по ГОСТ 25859-83

                                                             (38)

Эффективные коэффициенты концентрации

Таблица 1

3. СОСУДЫ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ РУБАШКАМИ

3.1. Цилиндрические обечайки.

Цилиндрические обечайки рассчитывают в соответствии с пп. 2.1.1-2.1.3.

3.2. Сопряжение при помощи конуса (см. черт. 5 справочного приложения).

Конические сопряжения удовлетворяют требованиям прочности, если они выполнены с толщиной стенки, равной толщине стенки цилиндрической обечайки рубашки, и если они соответствуют требованиям п. 1.2.2 и формулы (39)

                                                  (39)

3.3. Сопряжение при помощи кольца (см. черт. 6 справочного приложения).

3.3.1. Определение высоты кольца

                                                 (40)

                                             (41)

3.3.2. Сварные швы

Размер сварного шва между сосудом и кольцом при сопряжениях по черт. 6 а, б, г справочного приложения определяют по формуле

                            (42)

для колец при сопряжении по черт. 6 в справочного приложения

а = h₀.

3.4. Компенсаторы.

Если по результатам расчета на малоцикловую прочность необходимо встроить в рубашку компенсатор (см. п. 3.6.3), то допускаемое избыточное давление [р₂] в рубашке рассчитывают для сопряжений при помощи конуса по формуле (13) и для сопряжений при помощи кольца по формуле (29). При этом коэффициент осевого усилия A рассчитывают по формуле

                                     (44)

Компенсатор рассчитывают при нагружении давлением р₂ и силой реакции

3.5. Нагрузка от собственного веса сосуда или рубашки. Проверку несущей способности при нагружении конических или кольцевых сопряжений собственным весом сосуда или рубашки проводят по формуле

                                                          (45)

где F - осевое усилие по п. 2.5;

[р₂] - допускаемое избыточное давление по формуле (13) для сопряжения при помощи конуса и по формуле (29) для сопряжения при помощи кольца;

А - коэффициент осевого усилия по формуле (5).

При наличии компенсатора на рубашке формула (45) применима при условии, что опорные элементы не расположены на рубашке.

3.6. Проверка на малоцикловую прочность

3.6.1. Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи конуса по черт. 5 справочного приложения

Относительное продольное удлинение в рубашке

                                                      (46)

где  - определяют согласно п. 2.6.1;

                                         (47)

 - по формуле (6).

Относительное продольное удлинение рубашки должно удовлетворять условию

                                               (48)

Расчетный коэффициент прочности сварного шва

                                                  (49)

где  - коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость по черт. 8 ГОСТ 14249-80, определенный для рубашки.

Размах напряжений в сварном шве между сосудом и конусом

                                             (50)

Размах напряжений в сварном шве между рубашкой и конусом по черт. 5 а, б справочного приложения

                                    (51)

где b_к1, b_к2, g_к - см. табл. 1;

                            (52)

где

                                            (53)

                                    (54)

Проверку на малоцикловую прочность проводят по формуле (55), а для конусов по черт. 5 а, б справочного приложения - дополнительно по формуле (56)

                                          (55)

                                           (56)

Допускаемые размахи напряжений  или допускаемое число рабочих циклов [N]₁ и [N]₂ определяют согласно п. 2.6.3. Индекс 1 относится к сварному шву между корпусом сосуда и сопряжением при помощи конуса, а индекс 2 к сварному шву между рубашкой и сопряжением при помощи конуса.

3.6.2. Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи кольца по черт. 6 справочного приложения. Относительное продольное удлинение в рубашке

                           (57)

где  - см. п. 2.6.1.

Относительное продольное удлинение рубашки должно удовлетворять условию

                                               (58)

Расчетный коэффициент прочности сварного шва

                                       (59)

где  - коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость по черт. 8 ГОСТ 14249-80, определенный для рубашки;

 - по табл. 2.

Таблица 2

Погонный момент инерции и коэффициент прочности сварного шва

Размах напряжений в сварном шве между сосудом и кольцом

                               (60)

Размах напряжений в сварном шве между рубашкой и кольцом

                 (61)

где W₁, W₂ - по табл. 2;

 - по табл. 1.

Проверку на малоцикловую прочность проводят по формулам (55) и (56), при этом допускаемые размахи напряжений  или допускаемое число рабочих циклов [N]₁ и [N]₂ определяют согласно п. 2.6.3. Индекс 1 относится к сварному шву между корпусом сосуда и кольцом, а индекс 2 к сварному шву между рубашкой и кольцом.

3.6.3. Если не удовлетворяются требования малоцикловой прочности по пп. 3.6.1 или 3.6.2, необходимо произвести конструктивные изменения, например, предусмотреть компенсатор.

В этом случае он должен воспринимать температурное удлинение, равное  при рабочем числе циклов. Дальнейший расчет следует выполнять по п. 3.4.

3.6.4. Допускается определять уточненное значение размаха напряжений, а также допускаемую амплитуду или допускаемое число циклов в соответствии с ГОСТ 25859-83.

4. СОСУДЫ, ЧАСТИЧНО ОХВАЧЕННЫЕ РУБАШКАМИ, СОПРЯЖЕННЫМИ С КОРПУСОМ АНКЕРНЫМИ ТРУБАМИ И ОТБОРТОВКАМИ

4.1. Цилиндрическая обечайка

4.1.1. Цилиндрическую обечайку сосуда рассчитывают по ГОСТ 14249-80 на внутреннее избыточное давление с расчетным давлением р₁, если p₁ > 0.

4.1.2. Если p₁ < 0, то цилиндрическую обечайку сосуда рассчитывают по ГОСТ 14249-80 на наружное давление с расчетным давлением .

4.1.3. Части цилиндрической обечайки сосуда, охваченные рубашкой, и цилиндрические части рубашки при нагружении давлением р₂ рассчитывают по п. 4.3 как плоские участки.

Если p₁ < 0, следует дополнительно выполнять условие по формуле (62) и требование п. 1.3.1, чтобы исключить появление вмятин на цилиндрической обечайке сосуда:

                                                (62)

4.2. Днища

4.2.1. Выпуклые днища рассчитывают по ГОСТ 14249-80 на внутреннее избыточное давление с расчетным давлением p₁, если p₁ > 0, и на наружное давление с расчетным давлением p₁, если p₁ < 0.

4.2.2. Части днища сосуда, охваченные рубашкой, и части рубашки в зоне днища при нагружении давлением р₂ рассчитывают по п. 4.3 как плоские участки. При этом в формулы вместо толщины стенки цилиндрической обечайки s₁ подставляют толщину днища сосуда s₃ и вместо толщины стенки цилиндрической обечайки s₂ толщину днища рубашки s₄.

4.3. Плоские участки

4.3.1. Допускаемое избыточное давление в рубашке:

для стенки сосуда

                     (63)

для стенки рубашки

                                               (64)

Коэффициенты прочности f₅ и f₆ определяют по черт. 5 настоящего стандарта в зависимости от отношения d₀/t₀ и от относительного реактивного момента т по формуле (66)

                                                                      (65)

     (66)

Коэффициенты прочности f₅ и f₆

Черт. 5

4.3.2. Определение размеров плоских участков

Определение шага:

                              (67)

                                                      (68)

                                                          (69)

Для заданного отношения d₀/to и т по черт. 5 определяют коэффициенты прочности f₅ и f₆. Если задаться диаметром do, то t₁ и t₂ можно получить методом итерации. При определении t_p и t_т по формулам (69) и (65) необходимо учитывать требование п. 1.3.2.

Определение толщин стенок

                                           (70)

                                                             (71)

                                                     (72)

                                                        (73)

Шаг t₀ определяют по формуле (65), коэффициенты прочности f₅ и f₆ по черт. 5. Для сосудов с рубашками на анкерных трубах значение s₂ определяют методом последовательных приближений с учетом зависимости s₂ от m по формуле (66).

4.3.3. Краевые зоны рубашек, сопряженных с корпусом анкерными трубами или отбортовками.

Размеры сопряжений при помощи конуса определяют по п. 3.2 и размеры сопряжений при помощи кольца - по п. 3.3.

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

                                                      (74)

                                                   (75)

где t₀ - по черт. 5 при m по формуле (66).

4.4. Определение толщины отбортовок (см. черт. 9 справочного приложения)

                                         (76)

где

;                                                            (77)

                                                         (78)

t₀ - по формуле (65).

4.5. Определение толщины анкерных труб (см. черт. 10 справочного приложения)

                                   (79)

где h - по формуле (78)

;                                                          (80)

                                                            (81)

Определяемые по формулам (80) и (81) размеры угловых швов и анкерных труб должны отвечать требованию п. 1.3.4.

4.6. Проверка на малоцикловую прочность

4.6.1. Размах напряжений в сварных швах:

а) сопряжение отбортовкой

                                        (82)

б) сопряжение анкерными трубами

                                   (83)

где  - см. п. 2.6.1;

К₅ - по черт. 6;

t₀ - определяют по формуле (65);

 - по табл. 1;

Коэффициент K₅

при

Черт. 6

для рубашки на цилиндрической обечайке:

                                                            (84)

                                                           (85)

для рубашки на выпуклом днище:

                                                            (86)

                                                             (87)

4.6.2. Размах напряжений в плоских участках

                                              (88)

где К₆ - по черт. 7; t_o - определяют по формуле (65)

Коэффициент K₆

Черт. 7

                 (89)

Коэффициент K₁

Черт. 8

4.6.3. Проверку на малоцикловую прочность проводят по формулам:

                                               (90)

                                                 (91)

Допускаемые размахи напряжений  или допускаемое число рабочих циклов [N]₃ и [N]₄ определяют согласно п. 2.6.3. 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.

4.7. Допускается применение методики, указанной в разд. 2 для приближенного расчета сосудов, полностью охваченных рубашками.

5. СОСУДЫ С КАНАЛАМИ

5.1. Цилиндрическая обечайка

5.1.1. Цилиндрическую обечайку сосуда рассчитывают по ГОСТ 14249-80 на внутреннее избыточное давление с расчетным давлением p₁, если p₁ > 0.

5.1.2. Если p₁ < 0, то цилиндрическую обечайку сосуда рассчитывают по ГОСТ 14249-80 на наружное давление с расчетным давлением /p₁/.

5.1.3. В сосудах со змеевиковым каналом (черт. 4а справочного приложения) его можно рассматривать как кольцо жесткости и цилиндрическую обечайку рассчитывать как укрепленную кольцами жесткости по ГОСТ 14249-80 при условии, что учитываются следующие особенности:

а) шаг змеевикового канала t_s должен быть не более 0,3 D₁. Если , то цилиндрическую обечайку рассчитывают как гладкую обечайку;

б) расчетную длину l₂ при расчете по ГОСТ 14249-80 определяют как осевое расстояние от начала или конца расчетной длины (см. черт. 4 а справочного приложения) до места окончания первого витка змеевикового канала, охватывающего всю окружность рубашки;

в) расчетные значения b, l₁ и l_е при расчете по ГОСТ 14249-80 определяют по формулам:

                                                  (92)

                                                              (93)

;     (94)

г) используемые в ГОСТ 14249-80 величины е, I_к и А_к определяют по формулам:

                                                (95)

                                              (96)

                             (97)

5.1.4. Цилиндрическую обечайку сосуда при нагружении давлением р₂ в каналах рассчитывают как полосу обечайки шириной b₂ по п. 5.3.

5.2. Днища

5.2.1. Выпуклые днища рассчитывают по ГОСТ 14249-80 на внутреннее избыточное давление с расчетным давлением p₁, если p₁ > 0, и на наружное давление с расчетным давлением p₁, если p₁ < 0.

5.2.2. Выпуклые днища при нагружении давлением р₂ в каналах рассчитывают как полосу обечайки шириной b₂ по п. 5.3.2.

5.3. Полоса обечайки под каналами

5.3.1. Каналы по окружности цилиндрической обечайки

                          (98)

Если p₁ > 0, то должно дополнительно выполняться условие

                          (99)

Если p₂ > p₁ > 0, то должно дополнительно выполняться условие

                                            (100)

5.3.2. Каналы вдоль оси цилиндрической обечайки и каналы на днище

                            (101)

5.4. Каналы

5.4.1. Вспомогательные параметры

Коэффициент понижения прочности V в зоне сопряжения штуцера с каналом рассчитывают по ГОСТ 24755-81. Если канал и штуцер выполнены из трубы одинаковых размеров и материала, то коэффициент V рассчитывают по формуле

                                  (102)

Расчетное значение коэффициента прочности сварного шва: для V-образного шва (см. черт. 11 а, в справочного приложения)

                                                       (103)

для углового шва (см. черт. 11 б справочного приложения)

;                                                  (104)

                                                               (105)

Коэффициенты понижения прочности  каналов рассчитывают по формулам:

                                                         (106)

                                                          (107)

5.4.2. Допускаемое избыточное давление в канале

                                                      (108)

5.4.3. Определение толщины стенки канала

                                                          (109)

                                                                 (110)

при этом размер сварного шва для угловых швов

5.5. Распределительные каналы в сосудах с регистровыми каналами (см. черт. 4 б справочного приложения). Расчет производят в соответствии с п. 5.4, причем следует использовать величины V,  по формулам:

                                                          (112)

                                                          (113)

                                                          (114)

где  - по п. 5.4.1.

5.6. Проверка на усталостную прочность

5.6.1. Размах напряжений в сварных швах между сосудом и каналом

                           (115)

где e_Т - см. п. 2.6.1;

b_к1 - по табл. 1;

                                           (116)

     (117)

   (118)

5.6.2. Размах напряжений в поперечном; сечении канала

                                              (119)

5.6.3. Проверку на малоцикловую прочность проводят из условий:

                                                   (120)

                                                    (121)

Допускаемые размахи напряжений  или допускаемое число рабочих циклов [N]₅ и [N]₆ определяют согласно п. 2.6.3. Индекс 5 относится к сварному шву между корпусом сосуда и каналом, а индекс 6 - к каналам.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

ТЕРМИНЫ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Примечание. Черт. 1-11 настоящего приложения не определяют конструкцию и приведены только для указания расчетных размеров.

Сосуды с U-образной рубашкой

а - с сопряжением при помощи конуса; б - с сопряжением при помощи кольца

Черт. 1

Сосуды с цилиндрической рубашкой

а - с сопряжением при помощи конуса; б-с сопряжением при помощи кольца

Черт. 2

Сосуды с рубашками, сопряженными с корпусом сосуда анкерными трубами или отбортовкой

а - с отбортовкой; б - с анкерными трубами

Черт. 3

Сосуды со змеевиковыми каналами

Черт. 4а

Сосуды с регистровыми каналами

Черт. 4б

Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи конуса

Черт. 5

Сопряжение рубашки с корпусом сосуда при помощи кольца

Черт. 6

Сопряжение рубашки с днищем

Черт. 7

Направляющая спираль

Черт. 8

Сопряжение рубашки с корпусом сосуда отбортовкой

Черт. 9

Сопряжение рубашки с корпусом сосуда анкерными трубами

Черт. 10

а - полукруглое сечение с V-образным швом; б - полукруглое сечение с угловым швом; в - сегментное сечение

Черт. 11

СОДЕРЖАНИЕ