ГОСТ 25215-82 Сосуды и аппараты высокого давления Обечайки и днища Нормы и методы расчета на прочность

СОСУДЫ И АППАРАТЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

ГОСТ 25215-82

(СТ СЭВ 3027-81)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 апреля 1982 г. № 1551 срок введения установлен

с 01.07.83

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на однослойные обечайки, плоские и выпуклые днища сосудов и аппаратов кованых, ковано-сварных стальных, а также однослойных сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката, работающих при статических нагрузках под действием внутреннего избыточного давления свыше 10 до 100 МПа в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, и устанавливает нормы и методы расчета на прочность однослойных обечаек, плоских и выпуклых днищ.

Требования настоящего стандарта действительны при условии, что расчетная температура не превышает значений, при которых в расчетах на прочность учитывается ползучесть материалов. В случае отсутствия точных данных о температуре, настоящий стандарт применим при расчетной температуре, не превышающей 380 °С для углеродистой стали, 420 °С для низколегированной и среднелегированной сталей и 525 °С для аустенитной стали.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3027-81.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчетная температура, рабочее и расчетное избыточные давления (далее — рабочее и расчетное давления) — по ГОСТ 14249-80.

Условные обозначения величин в соответствии с .

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.2. Значение пробного избыточного давления (далее — пробного давления) при гидравлических испытаниях следует определять по "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", утвержденным Госгортехнадзором СССР.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.3. Допускаемое напряжение при расчете по предельным нагрузкам конструктивных элементов из углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей вычисляют по формуле

                  (1)

Коэффициенты n_т и n_в в зависимости от условий нагружения следует определять в соответствии с таблицей.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.4. Если значение пробного давления больше значения, определяемого по формуле , то следует проводить проверку на прочность конструктивных элементов сосудов и аппаратов, подставляя в соответствующие формулы значение пробного давления. При этом коэффициент n_т выбирают в соответствии с .

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.5. В формулы для расчетов на прочность элементов сосудов и аппаратов, имеющих сварные соединения, необходимо вводить коэффициент , учитывающий снижение прочности сварного шва по сравнению с основным металлом. Для сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката с продольным сварным швом, значения коэффициента  — по ГОСТ 14249-89. Для сосудов и аппаратов кованых, кованосварных стальных коэффициент I принимают равным I.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.6. Значение прибавки С к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата — по ГОСТ 14249-80. При расчете выпуклых днищ, изготовленных штамповкой, технологическая прибавка для компенсации утонения учитывается во всех случаях.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.7. Расчет на усталостную прочность цилиндрических однослойных обечаек и днищ, а также других конструктивных элементов сосудов и аппаратов не производится, если число циклов нагружения не превышает 1000 и обеспечиваются следующие условия:

скорость подъема температуры стенки сосуда или аппарата при выводе на режим или во время рабочего процесса не превышает 30 °с/ч;

температура стенки внутри сосуда или аппарат, не имеющего наружной теплоизоляции, не более 200 °С;

температура стенки сосуда или аппарата, при использовании аустенитных сталей в качестве защитного слоя для корпуса, выполненного из углеродистой и низколегированной сталей, не превышает 200 °С независимо от наличия наружной теплоизоляции.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1.8. Если расчетное число циклов нагружений превышает 1000 или не выполняется какое-либо из требований п. 1.8 настоящего стандарта, то кроме расчета по данному стандарту следует выполнять проверку на усталостную прочность. При выполнении условий п. 1.8 настоящего стандарта и колебании нагрузки от действия давления, не превышающем 15 % расчетной, проверку на усталостную прочность не проводят.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОДНОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕК

2.1. Расчет применим для цилиндрических обечаек при условии

2.2. Толщину цилиндрической однослойной обечайки следует рассчитывать по формулам:

                       (2)

                                   (3)

2.3. Расчетный коэффициент толстостенности следует рассчитывать по формуле

.                          (4)

Значения  выбирают по справочному .

2.4. Допускаемое давление следует рассчитывать по формуле

,                              (5)

где

.                        (6)

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЛОСКИХ ДНИЩ

3.1. На — приведены расчетные модели плоских днищ. Чертежи не определяют конструкцию плоских днищ и приведены для указания расчетных размеров.

Плоское днище с коническим переходом

Черт. 1

 

Плоское днище с радиусным переходом

Черт. 2

 

Плоское днище с проточкой

Черт. 3

3.2. Расчет применим для плоских днищ при условии

3.3. Толщину днищ с коническим и радиусным переходами следует рассчитывать по формулам:

                  (7)

                                 (8)

3.4. Расчетный диаметр определяют по формулам

для днищ с коническим переходом ()

                              (9)

для днищ с радиусным переходом и днищ с проточкой ( и )

                                  (9а)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.5. Допускаемое давление для днищ с коническим и радиусным переходами

           (10)

3.6. Коэффициент ослабления днища неукрепленными отверстиями для плоских днищ всех типов следует определять по формуле

                  (11)

в случае одиночного центрального отверстия по формуле

              (12)

3.7. В случае несквозного отверстия в и подставляют значение расчетного диаметра , определяемого с учетом глубины отверстия.

                (13)

3.8. Расчет плоского днища с проточкой применим при соблюдении следующих условий:

                                     (14)

                                   (15)

           (16)

3.9. Толщина плоского днища с проточкой должна быть рассчитана по формулам:

                                               (17)

                                 (18)

3.10. Допускаемое давление для плоского днища с проточкой следует рассчитывать по формуле

                            (19)

где

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВЫПУКЛЫХ ДНИЩ

4.1. На , приведены расчетные модели выпуклых днищ. Чертежи не определяют конструкцию выпуклых днищ и приведены для указания расчетных размеров.

Сферическое днище

Черт. 4

 

Эллиптическое днище

Черт. 5

 

4.2. Расчет применим для сферических и эллиптических днищ при соблюдении следующих условий:

1)                          

2) расстояние от края отверстия до внутренней цилиндрической поверхности ;

3) угол между нормалью к внутренней поверхности на краю днища и осью сосуда или аппарата °.

4.3. Толщина выпуклого днища

                                (20)

                                            (21)

Если длина цилиндрической отбортованной части

то толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, рассчитанной по .

4.4. Допускаемое давление

                              (22)

4.5. Расчетный радиус кривизны днища

                                                  (23)

где R=D — для эллиптических днищ с H=0,25D;

R=0,5D — для полусферических днищ с H=0, 5D.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Определение коэффициента

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛАХ