ГОСТ 26303-84
(СТ СЭВ 4350-83)

Группа Г02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Сосуды и аппараты высокого давления

ШПИЛЬКИ

Методы расчета на прочность

High-pressure vessels and apparatus. Threaded
studs. Methods of strength calculation

ОКП 36 1510    

Дата введения 1985-07-01

     
     
     РАЗРАБОТАН Министерством химического и нефтяного машиностроения
     
     ИСПОЛНИТЕЛИ
     
     В.И.Лившиц, канд. техн. наук (руководитель темы); В.К.Погодин, канд. техн. наук; А.К.Древин, канд. техн. наук; А.В.Тасевич
     
     ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения
     
     Член Коллегии А.М.Васильев
     
     УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1984 г. N 3616
     
     
     Настоящий стандарт распространяется на шпильки стальных кованых, ковано-сварных 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 методы расчета на прочность шпилек в неподвижных уплотнительных узлах с плоской металлической прокладкой и металлическими кольцами двухконусного и треугольного сечений.
     
     Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 25215-82.
     
     Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4350-83.
     
     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

     
     1.1. Значения расчетного и пробного давлений определяют по ГОСТ 14249-80 и ГОСТ 11879-81.
     
     1.2. Границы применения уплотнений, в зависимости от диаметра, давления и температуры, приведены в справочном приложении 1.
     
     1.3. Условные обозначения величин - по справочному приложению 3.
     
     

2. РАСЧЕТ УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ШПИЛЬКИ

     
     2.1. На черт.1-4 приведены расчетные модели уплотнений и шпильки. Черт.1-4 приведены для указания необходимых расчетных размеров.
     
     2.2. Расчетное усилие, действующее на шпильки,
     

.                                                              (1)

     2.3. Осевая нагрузка от действия давления среды на крышку
     

.                                                               (2)

     
     2.4. Уплотнение с двухконусным кольцом
     
     2.4.1. Осевая реакция уплотнительного кольца
     

,                                         (3)

     
где
     

{; 40 МПа}.

     
     2.4.2. Расчетный диаметр уплотнительной поверхности
     

.                                               (4)

     
     2.4.3. Высота кольца по средней линии уплотнительной поверхности
     

.                                                       (5)

     
     Геометрические размеры уплотнительного кольца , , ,  приведены на черт.1 и в справочном приложении 2.
     
     

Расчетная модель уплотнения с двухконусным кольцом

Черт.1

     
     2.5. Уплотнение с кольцом треугольного сечения
     
     2.5.1. Осевая реакция уплотнительного кольца
     

.                                          (6)

     
     Геометрические размеры уплотнительного кольца , ,  приведены на черт.2 и в справочном приложении 2.
     
     

Расчетная модель уплотнения с кольцом треугольного сечения

Черт.2

     2.6. Уплотнение с плоской прокладкой
     
     2.6.1. Осевая реакция прокладки
     

,                                                (7)

     
где
     

.

     
     2.6.2. Ширина прокладки должна удовлетворять условию
     

,                                          (8)

     
где внутренний диаметр уплотнения  принимают по конструктивным соображениям; расчетные размеры , ,  приведены на черт.3.
     
     

Расчетная модель уплотнения с плоской прокладкой

Черт.3

     
     2.6.3. За допускаемое контактное напряжение на уплотнительных поверхностях принимают меньшее значение предела текучести материалов уплотнительных поверхностей корпуса или крышки

+180 МПа.                                          (9)

     
     Для пробного давления вместо  подставляют .
     
     2.6.4. Герметизирующее напряжение смятия прокладки для расчетного давления принимают:
     
     =70 МПа - для алюминия;
     
     =100 МПа - для меди;
     
     =180 МПа - для стали с 230 МПа.
     
     При пробном давлении  принимают равным половине герметизирующего напряжения смятия прокладки для расчетного давления.
     

3. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ШПИЛЕК

     
     3.1. Расчет диаметра стержня шпильки (черт.4).
     
     

Расчетная модель крепежной шпильки

Черт.4

     
     3.1.1. Расчетный диаметр стержня шпильки
     

.                                 (10)

     
     Диаметр резьбы шпильки  принимают конструктивно, исходя из диаметра .
     
     Исполнительный диаметр стержня  принимают из условия
     

.

     
     3.1.2. Коэффициент  принимают равным 1, за исключением случаев затяжки шпилек уплотнения с плоской прокладкой приложением крутящего момента, когда =1,1.
     
     3.1.3. Коэффициент  принимают равным 1,5. Если в процессе затяжки в шпильках измеряются фактические удлинения или усилия,  принимают равным 1,3.
     
     При обеспечении равномерной затяжки всех шпилек в пределах 10% и контроля удлинений или усилий во всех шпильках,  принимают равным 1,1.
     
     3.1.4. Допускаемое напряжение для материала шпильки
     

,                                                 (11)

     
где =1,5.
     
     3.2. Расчет длины свинчивания резьбы
     
     3.2.1. Расчет применим для резьбовых соединений при соблюдении следующих условий
     

 для 6 мм;

     
 для =6 мм.

     
     3.2.2. Расчетную длину свинчивания резьбы определяют исходя из соотношения механических характеристик резьбовой пары шпилька - гнездо корпуса:
     

при      ;                                (12)

     
при      .                  (13)

     
     3.2.3. Исполнительная длина свинчивания резьбовой пары должна быть не менее расчетной .
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

Таблица 1

Ориентировочные данные об условиях применения уплотнений в зависимости
от диаметра, давления и температуры

       Примечания: 1. Ограничительные линии проведены:
     
               для уплотнения с двухконусным уплотнительным кольцом;     
     
              для уплотнения с уплотнительным кольцом треугольного сечения;
         
              для уплотнения с плоской прокладкой.
     
     2. Уплотнения применимы во всем диапазоне температур от минус 40 °С и до верхнего предела.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ

Таблица 1

Размеры уплотнений с двухконусным уплотнительным кольцом, выполненным
из материала с пределом текучести 300 МПа

Размеры в мм

     
Таблица 2

Размеры уплотнений с кольцом треугольного сечения, выполненным из материалов
с пределом текучести 200 МПа

Размеры в мм

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1985