ГОСТ 26159-84
(СТ СЭВ 4008-83)
Группа Г02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СОСУДЫ И АППАРАТЫ ЧУГУННЫЕ
Нормы и методы расчета на прочность.
Общие требования
Cast iron vessels and apparatus. Norms and
methods of strength calculation. General requirements
ОКСТУ 3603
Дата введения 1985-01-01
РАЗРАБОТАН Министерством химического и нефтяного машиностроения
ИСПОЛНИТЕЛИ
В.И.Рачков, канд. техн. наук (руководитель темы); С.М.Кутепов, канд. техн. наук; Т.С.Плешакова
ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения
Член Коллегии А.М.Васильев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18 апреля 1984 г. N 1338
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 [] определяют по формулам: для чугуна с пластинчатым графитом и для ковкого чугуна
; (1)
для чугуна с шаровидным графитом
. (2)
Коэффициенты и определяют по табл.1.
Таблица 1
Условия расчета | Коэффициент |
Отожженный или эмалированный чугун | *= 1,0 |
Неотожженный чугун | *= 0,8 |
Неразрушающий контроль и контроль механических характеристик, проводимый на каждой отливке | *= 1,0 |
Для серийных изделий при проверке соблюдения литейной технологии и контроле механических характеристик, проводимых на всей плавке | *= 1,0 |
Контроль механических характеристик, проводимый на всей плавке, при отсутствии неразрушающего контроля | *= 0,85 |
Элементы, испытывающие преимущественно изгибающую нагрузку (плоские днища, торосферические и сферические неотбортованные днища в случаях расчета в краевых зонах, фланцы) | *= 1,4 |
Элементы, испытывающие преимущественно мембранные напряжения (цилиндрические обечайки, выпуклые днища при расчете в центральных зонах) | *= 1,0 |
________________
* Соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".
5.2. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл.2.
Таблица 2
Коэффициент запаса прочности | |||
Условия нагружения | Для чугуна с пластинчатым графитом и ковкого чугуна | Для чугуна с шаровидным графитом (относительное удлинение при разрыве 12%) | |
Рабочие условия | 7,0 | 4,4 | 3,0 |
Условия испытания и монтажа | 3,5 | 2,2 | 1,5 |
Примечание. Для чугуна с шаровидным графитом, у которого относительное удлинение при разрыве меньше 12%, коэффициенты запаса прочности принимают как для чугуна с пластинчатым графитом.
5.3. Коэффициент запаса устойчивости () 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.
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 (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
; (3)
для мембранных напряжений
. (4)
6.4. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл.3.
Таблица 3
Условия нагружения | Коэффициент запаса прочности | |
Рабочие условия | 2,2 | 3,5 |
Условия испытания и монтажа | 1,3 | 2,2 |
6.5. Для внутренней и наружной стороны стенки сосуда должны выполняться условия прочности:
; (5)
; (6)
. (7)
6.6. Максимальные и минимальные суммарные напряжения на внутренней и наружной стороне стенки сосуда определяют по формулам:
; (8)
. (9)
Индексы 1 и 2 обозначают направление напряжений в плоскости стенки.
В формулах (8) и (9) необходимо учитывать знаки напряжений и . При этом следует иметь в виду, что > 0, если изгиб вызывает на рассматриваемой стороне стенки напряжение растяжения, и < 0, если изгиб вызывает напряжение сжатия.
6.7. Значения коэффициентов и принимают в зависимости от марки чугуна и элемента конструкции; при отсутствии таких данных следует принимать:
= 1,45;
= 3,0.
Значение коэффициента принимают из условия:
7. Прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов
7.1. При расчете сосудов и аппаратов необходимо учитывать прибавку к расчетным толщинам элементов сосудов и аппаратов.
Исполнительная толщина стенки элемента сосуда и аппарата должна определяться по формуле
. (10)
Величина прибавки к расчетным толщинам , мм, должна определяться по формуле
.
7.2. Обоснование всех прибавок к расчетным толщинам должно быть приведено в технической документации на сосуды и аппараты, утвержденной в установленном порядке.
При двустороннем контакте с коррозионной и (или) эрозионной средой прибавка 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
Справочное
ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Термин | Единицы измерения | Условное обозначение |
Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок | мм (см) | |
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии | мм (см) | |
Прибавка технологическая | мм (см) | |
Коэффициент, равный отношению предела прочности при изгибе к пределу прочности при растяжении | ||
Коэффициент, равный отношению предела прочности при сжатии к пределу прочности при растяжении | ||
Коэффициент, учитывающий знак напряжения от изгиба | ||
Коэффициент, учитывающий влияние термической обработки | ||
Коэффициент, учитывающий объем контроля | ||
Коэффициент, учитывающий нагружение элементов конструкции | ||
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для чугуна с шаровидным графитом | ||
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении, для суммарных напряжений | ||
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для ковкого чугуна и чугуна с пластинчатым графитом | ||
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для мембранных напряжений | ||
Коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести при 0,2%-ном удлинении для чугуна с шаровидным графитом | ||
Коэффициент запаса устойчивости | ||
Исполнительная толщина стенки | мм (см) | |
Расчетная толщина стенки | мм (см) | |
Минимальное значение условного предела текучести при расчетной температуре (при 0,2%-ом остаточном удлинении) | МПа (кгс/см) | |
Минимальное значение предела прочности при растяжении при расчетной температуре | МПа (кгс/см) | |
Напряжение от изгиба | МПа (кгс/см) | |
Мембранное напряжение | МПа (кгс/см) | |
Максимальное суммарное напряжение на внутренней или наружной стороне стенки сосуда | МПа (кгс/см) | |
Минимальное суммарное напряжение на внутренней или наружной стороне стенки сосуда | МПа (кгс/см) | |
Допускаемое напряжение при расчетной температуре | МПа (кгс/см) |
|
Допускаемое напряжение для суммарных напряжений | МПа (кгс/см) | |
Допускаемое напряжение для мембранных напряжений | МПа (кгс/см) |
Текст документа сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1984