ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР СОСУДЫ И АППАРАТЫ ЧУГУННЫЕ НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА
ПРОЧНОСТЬ. ГОСТ 26159-84 (СТ СЭВ 4008-83) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 апреля 1984 г. № 1338 срок введения установлен с 01.01.85 1. Настоящий стандарт распространяется на чугунные сосуды и аппараты, применяемые в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, и устанавливает общие требования к нормам и методам расчета на прочность, конструктивных элементов сосудов и аппаратов, работающих при статических нагрузках. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4008-83. Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их условные обозначения приведены в справочном приложении. 2. Расчетную температуру определяют в соответствии с ГОСТ 14249-80. 3. Рабочее, расчетное и пробное давление определяют в соответствии с ГОСТ 14249-80. 4. За расчетные усилия и моменты принимают действующие в состоянии нагружения (например, при эксплуатации, испытании или монтаже) усилия и моменты, возникающие от действия собственного веса, присоединительных трубопроводов и других нагрузок. 5. Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности при расчете по предельным нагрузкам 5.1. Допускаемые напряжения [s] определяют по формулам: для чугуна с пластинчатым графитом и для ковкого чугуна [s] = kN kP kB ; (1) для чугуна с шаровидным графитом [s] = kN kP min . (2) Коэффициенты kN, kP и kB определяют по табл. 1. 5.2. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл. 2. 5.3. Коэффициент запаса устойчивости (nу) при расчетах сосудов и аппаратов на устойчивость по нижним критическим напряжениям в пределах упругости следует принимать: 2,4 - для рабочих условий; 1,8 - для условий испытания и монтажа. Таблица 1
Таблица 2
Примечание. Для чугуна с шаровидным графитом, у которого относительное удлинение при разрыве меньше 12 %, коэффициенты запаса прочности принимают как для чугуна с пластинчатым графитом. Проверку устойчивости чугунных элементов, как правило, не производят. 5.4. Толщины стенок или допускаемые нагрузки для деталей или узлов сосудов и аппаратов определяют по ГОСТ 14249-80, ГОСТ 24755-81 с допускаемыми напряжениями и коэффициентами запаса прочности в соответствии с пп. 5.1 и 5.2 и с прибавками в соответствии с пп. 7.1, 7.2. 6. Допускаемые напряжения, коэффициенты запаса, и условия прочности при расчете на основе теории упругости 6.1. Расчет применим для деталей из чугуна с пластинчатым графитом, для которых выполняются условия, соответствующие kN = kP = 1,0 (по табл. 1). 6.2. Расчет на прочность на основе теории упругости производят в следующих случаях: при подробном исследовании напряженного состояния сосуда или аппарата; когда расчетная схема учитывает все особенности конструкции, а также концентрацию напряжений от дефектов типа раковин и зазубрин. При выполнении этих условий вместо расчета по предельным нагрузкам в соответствии с пп. 5.1 - 5.4 должен выполняться расчет по пп. 6.1 - 6.7. 6.3. Допускаемое напряжение определяют по формулам: для суммарных напряжений [s]E = ; (3) для мембранных напряжений [s]m = . (4) 6.4. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл. 3. Таблица 3
6.5. Для внутренней и наружной стороны стенки сосуда должны выполняться условия прочности: smax £ [s]E; (5) |smax - smin| £ K2 [s]E; (6) max {sm1; sm2} £ [s]m. (7) 6.6. Максимальные и минимальные суммарные напряжения на внутренней и наружной стороне стенки сосуда определяют по формулам: smax = max ; (8) smin = min . (9) Индексы 1 и 2 обозначают направление напряжений в плоскости стенки. В формулах (8) и (9) необходимо учитывать знаки напряжений sm и si. При этом следует иметь в виду, что si > 0, если изгиб вызывает на рассматриваемой стороне стенки напряжение растяжения, и si < 0, если изгиб вызывает напряжение сжатия. 6.7. Значения коэффициентов K1 и K2 принимают в зависимости от марки чугуна и элемента конструкции; при отсутствии таких данных следует принимать: K1 = 1,45; K2 = 3,0. Значение коэффициента K3 принимают из условия: K3 = 7. Прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов Исполнительная толщина стенки элемента сосуда и аппарата должна определяться по формуле s ³ sR + c. (10) Величина прибавки к расчетным толщинам с, мм, должна определяться по формуле c = c1 + c3. При двустороннем контакте с коррозионной и (или) эрозионной средой прибавка с1 для компенсации коррозии и (или) эрозии должна соответственно увеличиваться. Технологическую прибавку учитывают в тех случаях, когда ее величина превышает 5 % номинальной толщины стенки. 8. Для сосудов и аппаратов, работающих при переменных статических нагрузках, вызывающих усталостное разрушение, кроме расчета по настоящему стандарту, следует выполнять проверку на усталостную прочность. ПРИЛОЖЕНИЕ
|
Термин |
Единицы измерения |
Условное обозначение |
Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок |
мм (см) |
с |
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии |
мм (см) |
с1 |
Прибавка технологическая |
мм (см) |
с3 |
Коэффициент, равный отношению предела прочности при изгибе к пределу прочности при растяжении |
K1 |
|
Коэффициент, равный отношению предела прочности при сжатии к пределу прочности при растяжении |
K2 |
|
Коэффициент, учитывающий знак напряжения от изгиба |
K3 |
|
Коэффициент, учитывающий влияние термической обработки |
kN |
|
Коэффициент, учитывающий объем контроля |
kP |
|
Коэффициент, учитывающий нагружение элементов конструкции |
kB |
|
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для чугуна с шаровидным графитом |
nB |
|
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении, для суммарных напряжений |
nBE |
|
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для ковкого чугуна и чугуна с пластинчатым графитом |
nBG |
|
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для мембранных напряжений |
nBm |
|
Коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести при 0,2 %-ном удлинении для чугуна с шаровидным графитом |
nT |
|
Коэффициент запаса устойчивости |
ny |
|
Исполнительная толщина стенки |
мм (см) |
s |
Расчетная толщина стенки |
мм (см) |
sR |
Минимальное значение условного предела текучести при расчетной температуре (при 0,2 %-ом остаточном удлинении) |
МПа (кгс/см2) |
s0,2 |
Минимальное значение предела прочности при растяжении при расчетной температуре |
МПа (кгс/см2) |
sB |
Напряжение от изгиба |
МПа (кгс/см2) |
si1, si2 |
Мембранное напряжение |
МПа (кгс/см2) |
sm1, sm2 |
Максимальное суммарное напряжение на внутренней или наружной стороне стенки сосуда |
МПа (кгс/см2) |
smax |
Минимальное суммарное напряжение на внутренней или наружной стороне стенки сосуда |
МПа (кгс/см2) |
smin |
Допускаемое напряжение при расчетной температуре |
МПа (кгс/см2) |
[s] |
Допускаемое напряжение для суммарных напряжений |
МПа (кгс/см2) |
[s]E |
Допускаемое напряжение для мембранных напряжений |
МПа (кгс/см2) |
[s]m |