ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СОСУДЫ И АППАРАТЫ.
ДНИЩА И КРЫШКИ СФЕРИЧЕСКИЕ НЕОТБОРТОВАННЫЕ
НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
ГОСТ 25221-82
(СТ СЭВ 3028-81)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Министерством химического и нефтяного машиностроения
ИСПОЛНИТЕЛИ
В.И. Рачков, канд. техн. наук (руководитель темы); В.Г. Морозов
ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения
Член Коллегии А.М. Васильев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 апреля 1982 г. № 1618
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
|
СОСУДЫ И АППАРАТЫ. Нормы и методы расчета на прочность Vessels and apparatuses. Spherical non-sided heads and bottoms. Norms and methods of strength calculation |
ГОСТ (СТ СЭВ 3028-81) |
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 апреля 1982 г. № 1618 срок введения установлен
с 01.07 1983 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт распространяется на сферические неотбортованные днища и крышки сосудов и аппаратов, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, отвечающих требованиям ГОСТ 24306-80, и устанавливает нормы и методы расчета на прочность и устойчивость днищ и крышек с различным конструктивным исполнением элементов приварки, используемых в условиях статических нагрузок.
Стандарт действителен при соблюдении требований ГОСТ 14249-80.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3028-81.
1. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ
1.1. Расчетные формулы следует применять при s1 — c/R £ 0,1 и 0,85 D £ R £ D.
Для днищ (черт. —), нагруженных внутренним избыточным давлением, расчетные формулы следует применять при дополнительном условии s1 — c/R ³ 0,002.
1.2. Расчетные формулы, приведенные в разд. , применяют при условии, что расчетные температуры не превышают значений, при которых учитывается ползучесть материалов, т.е. при таких температурах, когда допускаемое напряжение определяют по ГОСТ 14249-80 только по пределу текучести или временному сопротивлению (пределу прочности).
Черт. 1
Черт. 2
Черт. 3
Примечание. Черт. — не определяют конструкцию.
Если нет точных данных, то формулы применяют при условии, что расчетная температура стенки днища или крышки из углеродистой стали не превышает 380 °С, из низколегированной — 420 °С, а из аустенитной — 525 °С.
1.3. Расчетные формулы применяют при условии выполнения угловых швов с двусторонним сплошным проваром.
1.4. Расчетные формулы не учитывают нагружение колец дополнительными нагрузками, например опорными элементами.
1.5. Расчет укрепления отверстий — по ГОСТ 24755-81.
2. СФЕРИЧЕСКИЕ НЕОТБОРТОВАННЫЕ ДНИЩА И КРЫШКИ, НАГРУЖЕННЫЕ ВНУТРЕННИМ ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
2.1. Толщину стенок крышек и днищ определяют методом последовательных приближений. Предварительно толщину стенки следует определять по формуле
, (1)
а затем по формуле
, (2)
Расчет проводят до тех пор, пока разница между полученным значением 
и принятым s1, при определении коэффициента b
по формуле () не будет превышать 5 %.
В качестве расчетной толщины стенки днища или крышки принимают большее из двух значений, определяемых по формулам () и ().
Исполнительная толщина стенки
s ³ s1R + c. (3)
2.2. Допускаемое избыточное давление
[p] = min {[p1]; [p2]}, (4)
где [p1] — допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны
[p1] = 
; (5)
[p2] — допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны
[p2] = 
. (6)
2.3. Коэффициент b определяют по формуле
b = 0,5 + 
. (7)
2.3.1. При заданных геометрических размерах днищ тригонометрические функции определяют по формулам:
cos y = 
;
tg y = 
.
2.3.2. Отношение допускаемых напряжений:
cK = 
;
c = 
;
c2 = 
.
2.3.3. Величины AK, M, [M] определяют по табл. .
Таблица 1
|
M |
[M] |
AK |
|
|
Черт. — |
— |
— |
— |
|
Черт. |
|
|
bh |
|
Черт. |
0 |
— |
(b + s2) h |
|
Черт. |
|
|
(b — d) h |
Предварительно размеры кольца b и h подбирают из условий:
для моделей по черт. ,
AK 
;
» » » черт. М < [М];
» » » черт. необходимо, чтобы e1 имело минимальное значение.
При наружном давлении на крышку (черт. ) в формуле при определении М давление р следует принимать со знаком минус.
Если прокладка лежит на всей привалочной поверхности, в формуле при определении М для крышки (черт. ) е3 = 0.
Черт. 4
Черт. 5
Черт. 6
3. СФЕРИЧЕСКИЕ НЕОТБОРТОВАННЫЕ ДНИЩА И КРЫШКИ, НАГРУЖЕННЫЕ НАРУЖНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
3.1. Толщину стенки сферического сегмента днища или крышки предварительно определяют по формулам () и () с последующей проверкой по формуле ().
3.2. Допускаемое наружное давление определяют по формуле
[p] = 
, (8)
где [p]p — допускаемое наружное давление из условия прочности в центральной зоне
[p]p = 
; (9)
[p]E — допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости
[p]E = 
. (10)
3.3. Коэффициент K определяют по табл. в зависимости от параметра R/s1 — c.
Таблица 2
|
Значение коэффициента K при отношении R / s1 — c |
|||||||||
|
25 |
50 |
75 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 и выше |
|
|
Днище (черт. —) |
0,33 |
0,19 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0,11 |
|
Крышка (черт. ) |
0,46 |
0,30 |
0,25 |
0,22 |
0,19 |
0,17 |
0,16 |
0,13 |
0,12 |
3.4. Условные обозначения, применяемые в расчетных формулах, даны в справочном приложении.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
b — ширина кольца, мм;
c — сумма прибавок к расчетной толщине стенки, мм;
d — диаметр отверстия под болт (шпильку), мм;
e1 — расстояние от точки пересечения средней линии стенки сферического сегмента с кольцом до горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести кольца, мм;
e2 — расстояние от окружности расположения болтов до внутреннего диаметра кольца, мм;
e3 — расстояние от окружности расположения болтов до линии действия реакции прокладки, мм;
h — высота кольца, мм;
K — коэффициент;
ny — коэффициент запаса устойчивости;
p — расчетное внутреннее избыточное или наружное давление, МПа;
[p] — допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление, МПа;
s — исполнительная толщина стенки обечайки, мм;
s1 — исполнительная толщина стенки сферического сегмента, мм;
s2 — исполнительная толщина стенки выступающей части обечайки, мм;
s1R — расчетная толщина сферического сегмента, мм;
AK — площадь поперечного сечения кольца, мм2;
D — внутренний диаметр обечайки, мм;
E — модуль продольной упругости материала сферического сегмента при расчетной температуре, МПа;
М — расчетный момент, действующий на кольце, Н×мм;
[M] — допускаемый момент для кольца, Н×мм;
R — радиус кривизны сферического сегмента по внутренней поверхности, мм;
Fp — реакция прокладки, H;
b — коэффициент;
[s]1, [s]2 — допускаемое напряжение для материала цилиндрических обечаек соответственно толщиной s и s2 при расчетной температуре, МПа;
[s]1 — допускаемое напряжение для материала сферического сегмента при расчетной температуре, МПа;
[s]K — допускаемое напряжение для материала кольца при расчетной температуре, МПа;
cK — отношение допускаемого напряжения кольца к допускаемому напряжению сферического сегмента при расчетной температуре;
c — отношение допускаемого напряжения обечайки толщиной 5 к допускаемому напряжению сферического сегмента при расчетной температуре;
c2 — отношение допускаемого напряжения обечайки толщиной s2 к допускаемому напряжению сферического сегмента при расчетной температуре;
j — коэффициент прочности сварного шва для сферических сегментов, соединенных сваркой из двух или нескольких частей;
jK — коэффициент прочности кольцевого сварного шва по краю днища;
f — угол между касательной к сферическому сегменту в краевой зоне и вертикальной осью, град.
Величины с, nу, р, j, jK, [s] и [s]K определяют по ГОСТ 14249-80.
СОДЕРЖАНИЕ
|
|