ГОСТ 25221-82
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Москва
РАЗРАБОТАН Министерством химического и нефтяного машиностроения
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
Нормы и методы расчета на прочность
Vessels and apparatuses. Spherical non-sided heads and bottoms. Norms and methods of strength calculation ГОСТ
25221-82
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.
1.1. Расчетные формулы следует применять при s1 - c/R ( 0,1 и 0,85 D ( R ( D.
Для днищ (черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000002#SO0000002" \o "Чертеж 1" 1 - HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000004#SO0000004" \o "Чертеж 3" 3 ), нагруженных внутренним избыточным давлением, расчетные формулы следует применять при дополнительном условии s1 - c/R ( 0,002.
1.2. Расчетные формулы, приведенные в разд. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000022#PO0000022" \o "Раздел 3" 3 , 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. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000002#SO0000002" \o "Чертеж 1" 1 - HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000007#SO0000007" \o "Чертеж 6" 6 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.
2.1. Толщину стенок крышек и днищ определяют методом последовательных приближений. Предварительно толщину стенки следует определять по формуле
, (1)
а затем по формуле
, (2)
по формуле ( HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000018#PO0000018" \o "Формула 7" 7 ) не будет превышать 5 %.
В качестве расчетной толщины стенки днища или крышки принимают большее из двух значений, определяемых по формулам ( HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000010#PO0000010" \o "Формула 1" 1 ) и ( HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000011#PO0000011" \o "Формула 2" 2 ).
Исполнительная толщина стенки
s ( s1R + c. (3)
2.2. Допускаемое избыточное давление
[p] = min {[p1]; [p2]}, (4)
где [p1] - допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны
; (5)
[p2] - допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны
. (6)
2.3. Коэффициент ( определяют по формуле
. (7)
2.3.1. При заданных геометрических размерах днищ тригонометрические функции определяют по формулам:
;
.
2.3.2. Отношение допускаемых напряжений:
;
;
.
2.3.3. Величины AK, M, [M] определяют по табл. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "TO0000002#TO0000002" \o "Таблица 1" 1 .
Таблица 1
@
B
^
x
z
(
*
p
r
:
для моделей по черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000005#SO0000005" \o "Чертеж 4" 4 , HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000006#SO0000006" \o "Чертеж 5" 5
;
» » » черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000007#SO0000007" \o "Чертеж 6" 6 М < [М];
» » » черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000005#SO0000005" \o "Чертеж 4" 4 необходимо, чтобы e1 имело минимальное значение.
При наружном давлении на крышку (черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000007#SO0000007" \o "Чертеж 6" 6 ) 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. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000007#SO0000007" \o "Чертеж 6" 6 ) е3 = 0.
Черт. 4
Черт. 5
Черт. 6
3.1. Толщину стенки сферического сегмента днища или крышки предварительно определяют по формулам ( HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000010#PO0000010" \o "Формула 1" 1 ) и ( HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000011#PO0000011" \o "Формула 2" 2 ) с последующей проверкой по формуле ( HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "PO0000025#PO0000025" \o "Формула 8" 8 ).
3.2. Допускаемое наружное давление определяют по формуле
, (8)
где [p]p - допускаемое наружное давление из условия прочности в центральной зоне
; (9)
[p]E - допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости
. (10)
3.3. Коэффициент K определяют по табл. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "TO0000003#TO0000003" \o "Таблица 2" 2 в зависимости от параметра R/s1 - c.
Таблица 2
Расчетные модели Значение коэффициента K при отношении R / s1 - c
25 50 75 100 150 200 250 300 350 и выше
Днище (черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000002#SO0000002" \o "Чертеж 1" 1 - HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000006#SO0000006" \o "Чертеж 5" 5 ) 0,33 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,12 0,11 0,11
Крышка (черт. HYPERLINK "file:///D:\\Program%20Files\\StroyConsultant\\Temp\\8905.htm" \l "SO0000007#SO0000007" \o "Чертеж 6" 6 ) 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.
Справочное
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;
( - коэффициент;
[(]1, [(]2 - допускаемое напряжение для материала цилиндрических обечаек соответственно толщиной s и s2 при расчетной температуре, МПа;
[(]1 - допускаемое напряжение для материала сферического сегмента при расчетной температуре, МПа;
[(]K - допускаемое напряжение для материала кольца при расчетной температуре, МПа;
(K - отношение допускаемого напряжения кольца к допускаемому напряжению сферического сегмента при расчетной температуре;
( - отношение допускаемого напряжения обечайки толщиной 5 к допускаемому напряжению сферического сегмента при расчетной температуре;
(2 - отношение допускаемого напряжения обечайки толщиной s2 к допускаемому напряжению сферического сегмента при расчетной температуре;
( - коэффициент прочности сварного шва для сферических сегментов, соединенных сваркой из двух или нескольких частей;
(K - коэффициент прочности кольцевого сварного шва по краю днища;
( - угол между касательной к сферическому сегменту в краевой зоне и вертикальной осью, град.
Величины с, nу, р, (, (K, [(] и [(]K определяют по ГОСТ 14249-80.