ГОСТ 25215-82
(СТ СЭВ 3027-81)

Группа Т02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР


Сосуды и аппараты высокого давления

ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА

Нормы и методы расчета на прочность

High pressure vessels and apparatuses.
Shells and heads. Norms and methods of strength calculation

     ОКП 36 1510

Дата введения 1983-07-01

Предисловие

     РАЗРАБОТАН Министерством химического и нефтяного машиностроения

     ИСПОЛНИТЕЛИ

     В.И.Лившиц, канд. техн. наук (руководитель темы); В.Г.Татаринов, канд. техн. наук; П.Г.Пимштейн, канд. техн. наук; Р.М.Романова

     ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения

     Член коллегии А.М.Васильев

     УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 апреля 1982 г. N 1551

     Настоящий стандарт распространяется на однослойные обечайки, плоские и выпуклые днища стальных кованых, кованосварных сосудов, соответствующих требованиям ГОСТ 11879-81, а также однослойных сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката, применяемых в химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, работающих в условиях статических нагрузок под действием внутреннего давления свыше 10 МПа (100 кгс/см) до 100 МПа (1000 кгс/см), и устанавливает нормы и методы расчета на прочность.
     
     Требования настоящего стандарта действительны при условии, что максимальная расчетная температура не превышает значений, при которых предел длительной прочности  или средний 1 %-ный предел ползучести , умноженный на 1,5, равен пределу текучести.
     
     Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3027-81.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  

     1.1. Расчетная температура - по ГОСТ 14249-80.
     
     1.2. Рабочее и расчетное давления - по ГОСТ 14249-80.
     
     Значение пробного давления - по ГОСТ 11879-81.
     
     1.3. Расчет прочности деталей на пробное давление необходимо проводить, подставляя в расчетные формулы значение пробного давления вместо расчетного давления . При этом коэффициент запаса прочности по пределу текучести для пробного давления следует принимать по п.1.5.
     
     Если пробное давление меньше расчетного, умноженного на значение , то проверку прочности деталей на пробное давление не производят.
     
     Условные обозначения величин - по справочному приложению 2.
     
     1.4. Допускаемое напряжение при расчете сосуда или аппарата по предельным нагрузкам для углеродистых, низколегированных и среднелегированных сталей определяют по формуле
     

.                                                        (1)

     
     При отсутствии значения временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре допускается принимать значение временного сопротивления (предела прочности) при температуре 20 °С для сталей  ( и  - соответственно предел текучести и временное сопротивление при температуре 20 °С).
     
     1.5. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в таблице
     

     1.6. При расчете на прочность элементов сосудов и аппаратов, имеющих сварные соединения, в расчетные формулы необходимо вводить коэффициент , учитывающий снижение прочности сварного шва по сравнению с основным металлом.
     
     Для сосудов, соответствующих требованиям ГОСТ 11879-81, коэффициент  принимают равным 1.
     Для сосудов и аппаратов, изготовленных из стального листового проката с продольным сварным швом, значения коэффициента  должны соответствовать ГОСТ 14249-80.
     
     1.7. Значение прибавки  к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата - по ГОСТ 14249-80.
     
     1.8. Необходимость проверки цилиндрических однослойных обечаек и днищ на усталостную прочность - по ГОСТ 14249-80.

     

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 приложению 1.
     
     2.4. Допускаемое давление следует рассчитывать по формуле
     

,                                                                                     (5)

     
     где
     

.                                                                           (6)

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПЛОСКИХ ДНИЩ

     
     3.1. На черт.1-3 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 следует рассчитывать по формуле
     

.                                                                                         (9)

     
     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 формулы (11) и (12) 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  - для ;

 - для .
          

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ВЫПУКЛЫХ ДНИЩ

          
     4.1. На черт.4, 5 приведены расчетные модели выпуклых днищ. Чертежи не определяют конструкцию выпуклых днищ и приведены для указания расчетных размеров.
     
     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)

Сферическое днище

     
Черт.4

Эллиптическое днище

Черт.5

     
     
     Если длина цилиндрической отбортованной части
     

 ,

     
то толщина днища должна быть не меньше толщины обечайки, рассчитанной по формуле (2).

     4.4. Допускаемое давление
     

.                                                                        (22)

     
      4.5. Расчетный радиус кривизны днища
     

,                                                                                                (23)

     
где  - для эллиптических днищ с ;
     
      - для полусферических днищ с .
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

     
Определение коэффициента  

      
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

           
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛАХ

          
 - сумма прибавок к расчетной толщине обечайки или днища, мм (см);
     
 - внутренний диаметр сосуда или аппарата, мм (см);
     
 - внутренний диаметр проточки, мм (см);
     
 - расчетный диаметр плоского днища, мм (см);
     
 - диаметр центрального отверстия, мм (см);
     
 - диаметр, сквозного отверстия, мм (см);
     
 - диаметр несквозного отверстия или наружный диаметр резьбы несквозного отверстия, мм (см);
     
 - расчетный диаметр несквозного отверстия, мм (см);
     
 - сумма диаметров отверстий для наиболее ослабленного диаметрального сечения, мм (см);
     
 - внутренняя высота сферической или эллиптической части днища, мм (см);
     
 - длина цилиндрической отбортовки выпуклого днища, мм (см);
     
 - коэффициент прочности днища;
     
 - коэффициент ослабления днища отверстиями;
     
 - глубина -го отверстия, мм (см);
     
 - коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению (пределу прочности);
     
 - коэффициент запаса прочности по пределу текучести;
     
 - расчетное давление в сосуде или аппарате, МПа (кгс/см);
     
 - допускаемое давление, МПа (кгс/см);
     
 - расчетный радиус кривизны днища по внутренней поверхности, мм (см);
     
 - радиус закругления, мм (см);
     
 - исполнительная толщина цилиндрической обечайки, мм (см);
     
 - расчетная толщина цилиндрической обечайки, мм (см);
     
 - исполнительная толщина днища, мм (см);
     
 - расчетная толщина днища, мм (см);
     
 - минимальная толщина днища в зоне проточки, мм (см);
     
 - расстояние от края отверстия до внутренней стенки сосуда или аппарата, мм (см);
     
 - коэффициент толстостенности;
     
 - расчетный коэффициент толстостенности;
     
 - угол между нормалью к внутренней поверхности на краю днища и осью сосуда или аппарата, градус;
     
 - минимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре, МПа (кгс/см);
     
 - минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа (кгс/см);
     
 - минимальное значение условного предела текучести при расчетной температуре (напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2%), МПа (кгс/см);
     
 - допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа (кгс/см);
     
 - допускаемое напряжение при температуре 20 °С, МПа (кгс/см);
     
 - коэффициент прочности сварных соединений.



Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1982