Отраслевой стандарт ОСТ 26-01-949-80 Сосуды и аппараты стальные эмалированные. Нормы и методы расчета на прочность (с Изменениями N 1, 2 ред. от 26.06.1991).

OСТ 26-01-949-80

Группа Г02

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

 СОСУДЫ И АППАРАТЫ СТАЛЬНЫЕ ЭМАЛИРОВАННЫЕ

 Нормы и методы расчета на прочность

Дата введения 1982-01-01

 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН НИИэмальхиммашем

РАЗРАБОТЧИКИ Н.М.Надиктова, О.Б.Плющ, С.Л.Ямпольский, В.И.Ковшарь, В.Ф.Ильченко, С.А.Жмурков, О.П.Смищенко

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПРИКАЗОМ ВПО "Союзхиммаш" от 05.11.80 г. N 158

3. ЗАРЕГИСТРИРОВАН ВНИИКИ за N 8186569 от 17.12.1980 г.

4. СВЕДЕНИЯ о сроках и периодичности проверки документа

Срок первой проверки

Периодичность проверки 5 лет

5. ВЗАМЕН ОСТ 26-01-949-74

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Информационные данные. (Измененная редакция, Изм. N 2).

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие с 01.01.87 Заместителем Министра химического и нефтяного машиностроения СССР - 23.07.86; Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие с 01.01.92 Заместителем председателя правления концерна "Химнефтемаш" - 26.06.91.

Настоящий стандарт устанавливает методы расчета на прочность конструктивных эмалированных элементов стальных эмалированных сосудов и аппаратов (далее - аппаратов): цилиндрических обечаек, эллиптических днищ, сферических крышек, фланцев, работающих под внутренним или наружным избыточным давлением до 2,5 МПа (25 кгс/см

) и нормы расчета этих аппаратов при температуре от минус 30 до плюс 300

°

С и применяемых в химической и других отраслях промышленности.

Стандарт соответствует СТ СЭВ 596, СТ СЭВ 597.

 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Расчетную температуру, рабочее, расчетное и пробное давление следует принимать в соответствии с требованиями ГОСТ 14249.

1.2. Допускаемое напряжение для металла покрытого стеклоэмалью при рабочей температуре

°

С определяется по формуле:

.                        (1)

Величина нормативного допускаемого напряжения

МПа для стали при температуре  

=20

°

С должна соответствовать значениям, указанным в табл.1.

Таблица 1  

Значения коэффициента

следует принимать равными:

1,0 - для сталей 08сп, 10сп, 08Т, покрытых стеклоэмалями 25, 261, 1513Ц, УЭС-200, УЭС-300, УЭСК-300;

0,95 - для стали 08ГТ, покрытой стеклоэмалью 1513Ц, УЭС-200, УЭС-300;

0,8 - для стали 08ГТ, покрытой стеклоэмалью 261, УЭСК-300;

0,7 - для стали 08ГТ, покрытой стеклоэмалью 25.

Значения коэффициента

при температурах oт 20  до 300

°

С следует принимать по графикам, изображенным на черт.1-2. При температуре меньше 20

°

С коэффициент

=1,0.

График для определения коэффициента

1 - для сталей 08сп, 08T, 10сп, покрытых эмалями 25, 261, 1513Ц, УЭС-200 и УЭС-300; 2 - для сталей 08сп, 10сп, покрытых эмалью УЭСК-300; 3 - для стали 08T, покрытой эмалью УЭСК-300

Черт.1

 График для определения коэффициента

 

1 - для стали 08ГТ, покрытой эмалями 25, 1513Ц, УЭС-200 и УЭС-З00; 2 - для стали 08ГТ, покрытой эмалью 261; 3 - для стали 08ГТ, покрытой эмалью УЭСК-300.

Черт.2

Допускаемые напряжения при гидравлических испытаниях аппарата пробным давлением следует принимать:     

при испытаниях до эмалирования, равным  

;

при испытаниях после эмалирования, равным 1,4

.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1.3. Расчетные значения модуля продольной упругости сталей применяемых для изготовления эмалированных аппаратов в зависимости от температуры определяются по графику, изображенному на черт.3.

Черт.3

1.4. Значения коэффициента прочности сварных соединений стальных эмалированных аппаратов должны приниматься в соответствии с ГОСТ 14249.

1.5. При расчете аппаратов необходимо учитывать прибавку к расчетным толщинам элементов аппаратов.

Исполнительная толщина стенки элемента аппарата определяется по формуле:

.                                 (2)

Величину прибавки к расчетным толщинам определяют по формуле

,                                  (3)

где

- прибавка, учитывающая коррозию металла со стороны не защищенной эмалью,

0,5 мм;

- прибавка для компенсации минусового допуска по ГОСТ 19903, в зависимости oт толщины листа, мм;

- технологическая прибавка, компенсирующая уменьшение толщины металла вo время обжига аппарата в процессе изготовления,

=0,5 мм.

Обоснование всех прибавок к расчетным толщинам должно быть приведено в технической документации.

1.6. Коэффициент запаса устойчивости (

) при расчете аппаратов на устойчивость по нижним критическим напряжениям в пределах упругости выбран в соответствии с ГОСТ 14249:

2,4 - для рабочих условий;

1,8 - для условий испытания и монтажа.

1.7. Марки сталей, применяемые для изготовлений деталей эмалированных аппаратов, должны соответствовать указанным в ОСТ 26-01-1*.     

     (Измененная редакция, Изм. N 1).     

 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

2.1. Расчет прочности цилиндрических обечаек, не контактирующих с опорами.

2.1.1. Гладкая обечайка с эллиптическим днищем и рубашкой (черт.4).

Гладкая обечайка с эллиптическим днищем и рубашкой

Черт.4

2.1.2. Расчетные формулы применимы при отношении толщины стенки к диаметру:

для обечаек и труб

200 мм.

2.1.3. Толщину стенки обечайки, сопряженной со стандартным эллиптическим днищем, не контактирующей с опорами и работающей под внутренним избыточным давлением, определяют по формуле:

;                                  (4)

.                                  (5)

2.1.4. Допускаемое внутреннее избыточное давление определяется по формуле:

.                                   (6)

2.1.5. Толщину стенки обечайки не контактирующей с опорами и работающей под наружным избыточным давлением приближенно определяют по формуле:

,                                  (7)

.                                  (8)

с последующей проверкой по п.2.1.6.

Коэффициент

определяют по номограмме, приведенной на черт.5.

Номограмма для расчета на устойчивость в пределах упругости цилиндрических обечаек, работающих под наружным давлением

Черт.5

2.1.6. Допускаемое наружное давление определяется по формуле:

,                                     (9)

где

- допускаемое давление из условия прочности определяется по формуле:

,                                     (10)

-

допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяется по формуле:

;                                     (11)

.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.1.7. Расчетную длину

гладкой обечайки для аппаратов с эллиптическими днищами принимают равной (см. черт.4):

.

        2.1.8. Примеры применения номограммы по черт.5 для расчетов:

I - определение расчетной толщины стенки;

II - определение допустимого наружного давления;

III - определение допускаемой расчетной длины;

       

- начало отсчета;

- промежуточные точки;

- конечный результат

Черт.6

Если на черт.5 коэффициент

лежит ниже соответствующей штрихпунктирной линии, величина

в предварительном расчете может быть определена по формуле:

.

Коэффициент

определяют по номограмме, приведенной на черт.5.

2.2. Расчет прочности эллиптических днищ.

2.2.1. Эллиптическое днище

Черт.7

2.2.2. Расчетные формулы применимы для эллиптических днищ:

0,002

0,1;

0,2

0,5.

2.2.3. Толщина стенки

эллиптического днища, нагруженного внутренним избыточным давлением определяется по формуле:

;                                     (12)

,                                     (13)

но не менее толщины стенки обечайки

- для эллиптических днищ с

.

2.2.4. Толщина стенки эллиптического днища, нагруженного наружным избыточным давлением (при

) определяется по формулам (14, 15) с последующей проверкой по п.2.2.5:

;                                     (14)

.                                     (15)

Для предварительного расчета

принимается равным 0,9.

2.2.5. Допускаемое наружное давление:

,                                     (16)

где

- допускаемое давление из условия прочности, определяется по формуле:

,                                     (17)

-

допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости определяется по формуле:

.                                     (18)

2.2.6. Коэффициент

определяется в соответствии с черт.8 или по формулам (19, 20) в зависимости от отношения

при

=0,25:

;                                     (19)

.                                     (20)

График для определения коэффициента

Черт.8

2.3. Расчет прочности обечаек горизонтальных стальных эмалированных аппаратов в зоне контакта с опорами.

Метод расчета рассматривает случай - аппарат на двух опорах, равноотстоящих от его концов.

2.3.1. Расчетная схема горизонтального аппарата приведена на черт.9. Проверку прочности стенки обечайки проводят в двух сечениях: над серединой опоры в точках 1 и 2 и посередине обечайки.

Черт.9

2.3.2. Напряжения в обечайке определяют воздействия рабочего давления и силы тяжести аппарата в рабочем состоянии. Сила тяжести в рабочем состоянии определяется как сила тяжести аппарата с находящимся в нем продуктом.

2.3.3.  Кольцевые напряжения в сечении над опорой в точке 1 определяют по формуле:

,                                     (21)

где

- коэффициент, определяемый по графику (черт.10);

-

эффективная длина обечайки аппарата равная

,

но не более

;

- ширина седловой опоры.

График для определения коэффициентов

,

,

Черт.10

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.4. Изгибающий момент в сечении над опорой обечайки определяют по формуле:

,                                 (22)

где

и

- коэффициенты, определяемые по графикам (черт.11, 12);

       

- расстояние между концом цилиндрической части сосуда или аппарата и серединой седловой опоры.

График для определения коэффициента

Черт.11

График для определения коэффициента

Черт.12

2.3.5. Осевые напряжения в стенке обечайки в сечении над опорой (соответственно точки 1 и 2 черт.9) от совместного действия изгиба и давления определяют по формуле:

,                                     (23)

где

- коэффициент, определяемый по графику черт.13.

График для определения коэффициента

Черт.13

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.6. Касательные напряжения в сечении над опорой в

-ой точке (

=1, 2) определяют по формулам:

, при

;                                     (24)

, при

;                                     (25)

где

,

- коэффициенты, определяемые по графику черт.10;

- коэффициент, определяемый  по графику черт.14.

График для определения коэффициента

Черт.14

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.7. Кольцевые напряжения в сечении над опорой (точка 2, черт.9) определяют по формулам:        

, при

;                              (26)

, при

;                             (27)

где

- коэффициент, определяемый по графику черт.15.

График для определения коэффициента

Черт.15

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.8. Кольцевые напряжения в стенке обечайки в сечении посередине обечайки определяют пo формуле:

.                                     (28)

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.9. Изгибающий момент в сечении посередине обечайки определяется по формуле:

,                                (29)

где

- коэффициент, определяемый по графику черт.16.

График для определения коэффициента

Черт.16

2.3.10. Осевые напряжения в стенке обечайки от совместного действия изгиба и давления в сечении посередине обечайки определяют по формуле:

.                                     (30)

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.3.11. Касательные напряжения в сечении посередине обечайки

=0.

2.3.12. Главные напряжения в

-ой точке над опорой (

=1, 2) и в сечении посередине обечайки (

=3) определяют по формуле:

.                                     (31)

2.3.13. Прочность проверяют по соотношениям:

;                                     (32)

.                                     (33)

2.3.14.Проверку устойчивости стенки аппарата производят по формулам:

,                                     (34)

где

- допускаемый изгибающий момент из условия прочности определяется по формуле:

;                    (35)

- допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости определяется по формуле:

.               (36)

     Для рабочих условий (

=2,4) допускаемый изгибающий момент определяется по формуле:

.          (37)

Коэффициент

определяют по черт.17.

График для определения коэффициента

Черт.17

Устойчивость стенки аппарата в сечении над опорой определяется по формуле:     

.

Устойчивость стенки аппарата в сечении посередине обечайки определяется по формуле:

.  

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4. Расчет прочности обечаек в зоне опор вертикальных стальных эмалированных аппаратов

2.4.1. Метод предназначен для определения напряжений в обечайке в зоне опор, изготавливаемых по АТК 24.201.09*.

Напряжение в обечайке определяют в зоне опор от воздействия рабочего давления, силы тяжести сосуда или аппарата в рабочем состоянии и внешних нагрузок. На черт.18а приведена расчетная схема вертикального аппарата.

а - расчетная схема вертикального аппарата; б - сечение опоры в месте её приварки к обечайке

Черт.18

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.4.2. Нагрузку на одну опору определяют по формуле:

,                                     (38)

где

;

,

- коэффициенты, выбираемые по табл.2 в зависимости от количества опор аппарата -

.

Таблица 2

Количество опор,
2	1	1*
3	1	4/3
4	2 (1)**	1

* Момент внешних сил передается только в плоскости опор.

** Принимают

=1, если обеспечено нагружение всех опор (точный монтаж), введение упругих прокладок под опоры.

2.4.3. Изгибающий момент

, действующий на аппарат, определяется по ГОСТ 24756.

(Измененная редакция, Изм. N 1).     

2.4.4. Напряжения в четырех крайних точках зоны приварки опоры к обечайке (черт.18б) определяются по формулам:

;         (39)

,         (40)

где

- высота опоры;

- высота накладки;

- число накладок;

- шаг накладок;

- эквивалентная ширина накладок;

- толщина накладок;

       

  - плечо силы

относительно срединной поверхности обечайки;

,

,

-

размеры указаны на черт.18а;

и

- коэффициенты, определяемые по графикам черт.19 и 20 в зависимости от

и

.

График для определения коэффициента

Черт.19

График для определения коэффициента

Черт.20

Наиболее опасной является точка обечайки, в которой действуют максимальные по абсолютной величине растягивающие напряжения. Если во всех этих точках напряжения имеют один знак, то наиболее опасной будет та, в которой действуют максимальные и минимальные напряжения.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.4.5. Для обеспечения прочности эмалевого покрытия и металлической основы необходимо выполнение следующих условий в наиболее опасной точке;

;                                     (41)

,                                     (42)

где

и

- напряжения в наиболее опасной точке;

-

наибольшее по абсолютной величине значение

и

в наиболее опасной точке;

-

наименьшее из этих значениий.

2.4.6. Величину коэффициента

, учитывающего снижение допускаемых напряжений в местах резкого изменения жесткости металла, определяют в зависимости от расчетной температуры

по формуле:

,                                     (43)

где

*=0,8.

2.5. Расчет прочности обечайки в зоне приварки воротника.

Методика позволяет определять максимальные напряжения на внутренней поверхности обечайки, покрытой хрупким эмалевым покрытием, в зоне приварки воротника при действии давления, температуры. Метод расчета не учитывает жесткости компенсатора.

2.5.1. Расчетная схема узла крепления и основные усилия и нагрузки приведены на черт.21а, б.

а - расчетная схема крепления, основные усилия и нагрузки; б - коническое кольцо с тороидальным переходом

Черт.21

2.5.2. Расчетные формулы применимы при выполнении условий:

1,20;

>0,20;

; .

2.4.3*. Определение расчетных усилий при действии давления.

2.4.3.1. Вспомогательные параметры:

;

- радиус срединной поверхности обечайки аппарата и рубашки;

;

- характеристический параметр обечайки аппарата и рубашки, соответственно.

2.5.3.2. Геометрические характеристики поперечного сечения соединительного элемента вычисляются по формулам:

;

;

;

;

;                            (44)

;

;

;

2.5.3.3. Безразмерные расчетные параметры вычисляются по формулам:

;   

;   

;   

;   

;

;   

;   

.                             (45)

2.5.3.4. Коэффициенты системы безразмерного перемещения соединительного элемента вычисляются по формулам:

;

;

(46)     

;

=3,4;   

;

;

.

2.5.3.5. Безразмерные перемещения соединительного элемента вычисляются по формуле:

;

;

(47)

;

.

2.5.3.6. Значения функций "

" и "

" вычисляются по формулам:

;

;

;

;

(48)

;

;

;

.

2.5.3.7. Краевые расчетные усилия

и моменты

определяются:

по линии сопряжения внешней части обечайки аппарата с соединительным элементом:

;

(49)

.

по линии сопряжения внутренней части обечайки аппарата с соединительным элементом:

;

(50)

.

2.5.4. Определение расчетных усилий при воздействии температуры.

2.5.4.1. Краевые расчетные усилия

и моменты

определяются следующим образом:

по линии сопряжения внешней части обечайки аппарата с соединительным элементом:

;

.                                    (51)

по линии сопряжения внутренней части обечайки аппарата с соединительным элементом:

;

.                                    (52)

;    

;

 

- определяются по справочному приложению 2.

2.5.4.2. Значения функций

и

при

=1, 2, для которых значение

=1 соответствует воздействию заданных температур, а значение

=2 соответствует действию осевого усилия определяются по формулам (48) п.п.2.5.3.6.

2.5.4.3. Безразмерные перемещения соединительного элемента

и

вычисляются по формулам (47) п.п.2.5.3.5.

2.5.4.4. Значения коэффициентов "

" определяются по формулам (46) п.п.2.5.3.4. Значения коэффициентов "

" вычисляются по формулам:

;

; *

;                       (53)

.

2.5.4.5. Осевое усилие

, возникающее при воздействии заданных температур, определяется соотношением:

.              (54)

2.5.4.6. В качестве расчетных температур принимается:

;   

;   

.

2.5.5. Проверку прочности обечайки проводят по двум условиям:

;                             (55)

,                                  (56)

где

- максимальные осевые нормальные напряжения на внутренней поверхности обечайки, определяемые по формуле:

;       (

=1, 2)                      (57)

- максимальные кольцевые нормальные напряжения на внутренней поверхности, определяемые по формуле:

.                                   (58)

2.5.5.1. Осевое мембранное напряжение определяется:

от действия давления:

;                                    (59)

oт воздействия температуры:

;                                (60)

где

;

.

2.5.5.2. Кольцевое мембранное напряжение определяется:

от действия давления:

;                           (61)

oт воздействия температуры:

;                           (62)

2.5.5.3. Осевое изгибное напряжение определяется соответственно от действия давления и температуры по формулам:

;                                           (63)

.                                           (64)

2.5.5.4. Кольцевое изгибное напряжение определяется соответственно от действия давления и температуры по формулам:

;                                           (65)

.                                           (66)

2.5.5.5. Напряжения от действия давления определяются для расчетных режимов:

1)

=0;

;

2)

;

=0;

3)

;

;

Напряжения от воздействия температуры определяются при

=0. В качестве расчетного принимается наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок обоих видов.

2.6. Расчет толщины сферических отбортованных крышек.

2.6.1. Расчетная схема приведена на черт.22.

Черт.22

     2.6.2. Радиус сферической части крышки

принимается равным

.

2.6.3. Толщину стенки сферической отбортованной крышки определяют по формуле:

;                  (67)

,                                   (68)

где

- расчетная безразмерная величина:

,

-

внутренний диаметр крышки.

2.6.4. Полученное расчетное значение толщины стенки крышки

должно быть обеспечено в самом тонком месте крышки.

2.7. Расчет фланцев

2.7.1. Типы фланцевых соединений приведены на черт.23, 24.

Фланец приварной встык по ОСТ 26-01-1223

Черт.23

Фланец плоский приварной по ОСТ 26-01-1223

Черт.24

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.7.2. Расчетные формулы применимы при

.

2.7.3. Расчетная температура элементов фланцевого соединения устанавливается по табл.3.

Таблица 3

Тип аппарата	Элемент фланцевого соединения
	фланец		Зажим	Прокладка
	приварной встык	плоский приварной
с рубашкой			0,55
без рубашки		0,97

2.7.4. Допускаемые напряжения.

2.7.4.1. Допускаемые напряжения для болтов зажимов принимаются по РД 26-15.     

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.7.4.2. Допускаемые напряжения для кольца фланца и обечайки (втулки) принимаются по п.1.2.

2.7.5. Расчет вспомогательных величин.

2.7.5.1. Эквивалентная толщина втулки (обечайки):

- определяется по черт.25.

График для определения коэффициента

Черт.25

Для фланца плоского приварного

.

2.7.5.2. Момент инерции площади поперечного сечения кольца плоского приварного фланца вычисляется по формуле:

,                                   (69)

где

;

;

;

 

;

;

;

;

;

.

Размеры

,

,

,

,

,

, взяты по ОСТ 26-01-1223.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.7.5.3. Параметры обечайки (втулки):

для фланца приварного встык:

;         

;                                                       (70)

;

 

- определяется по черт.26 в зависимости от

:

для фланца плоского приварного:

;            

.                              (71)

График для определения коэффициента

Черт.26

2.7.5.4. Угловая податливость фланцев:

для фланца приварного встык:

,                                 (72)

 

- определяется по черт.27.

График для определения коэффициента

Черт.27

для фланца плоского приварного:

.                                  (73)

2.7.5.5. Коэффициент

определяется по черт.28. Для фланца плоского приварного

=1.

График для определения коэффициента

Черт.28

2.7.5.6. Коэффициент

определяется по черт.29 в зависимости oт

.

График для определения коэффициента

Черт.29

2.7.5.7. Эффективная ширина прокладки:

при

15 мм;

при

15 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.7.5.8. Линейная податливость прокладки определяется по формуле:

;                                           (74)

,

- определяются по табл.4.

Таблица 4

Конструкция прокладки	Материал прокладки	Коэф- фици- ент	Мини- мальное удельное давление прокладки , МПа	Допускае- мое давление , МПа	Модуль упругости ·10 МПа	Коэф- фици- ент обжа- тия
Плоская неметалли- ческая	Резина по ГОСТ 7338 с твердостью по прибору TШP oт 7,6 до 1,2 МПа	0,5	2,0	18	0,3 ·10	0,09
	Резина по ГОСТ 7338 с твердостью во прибору TШP свыше 1,2 МПа	1	4,0	20	0,4 ·10	0,09
	Картон асбестовый по РД 50-690 при толщине 3 мм	2,5	20	130	0,02	0,9
	Паронит по ГОСТ 481 при толщине 1 мм	2,5	20	130	0,02	0,9
	Фторопласт-4 по ТУ N 6-0,5-810 при толщине 1 3 мм	2,5	10	40	0,02	1,0
Комбиниро- ванная прокладка по ОСТ 26-01-1257	Фторопласт-4 (чехол), паронит (сердцевина), асбестовая бумага (наполнитель)	3 5	15	24	0,05	0,9
	Фторопласт-4, тонколистовая сталь (сердцевина), асбестовая бумага	3 5	15	24	0,05	1,0

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.7.5.9. Необходимое число зажимов

выбирается большее и округляется до ближайшего целого четного:

;                                     (75)

,                                    (76)

и

- определяется по табл.4;

       

- определяется по табл.5;

- определяется по табл.6.

Таблица 5  

Диаметр резьбы болта зажима, , мм	Нагрузочная способность зажима , H , при температуре ° С, не более			Податливость зажима ·10 , мм/Н, при температуре ° С,   не более
	от минус 20 до плюс 100	200	300	от минус 20 до плюс 100	200	300
12	9500	8550	7400	0,56	0,58	0,59
16	18000	16200	14000	0,31	0,32	0,33
20	28000	25200	21800	0,27	0,28	0,29
24	40000	36...00*	31200	0,24	0,25	0,25
27	53000	47600	41300	0,21	0,22	0,22
30	65000	58500	50800	0,20	0,21	0,21
36	102000	92000	79500	0,18	0,19	0,19

Примечание. Значения нагрузочной способности и податливости зажима приняты по ОСТ 26-01-64.     

Таблица 6

Коэффициент

, мм	Расчетное давление , МПа
	0,3	0,6	1,0	1,6
250-500	1,5	1,5	1,5	1,5
600-1000	1,4	1,4	1,4	1,3
1200-1400	1,4	1,4	1,4	1,3
1600-2000	1,2	1,2	1,3	1,2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.7.5.10. Податливость зажима определяется по формуле:

,                                          (77)

где

- определяется по табл.5.

2.7.5.11. Коэффициент жесткости фланцевого соединения определяется по формуле:

,                            (78)

.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2.7.6. Определение нагрузок, действующих на фланец

2.7.6.1. Равнодействующая внутреннего давления:

.                                     (79)

2.7.6.2. Реакция прокладки в рабочих условиях:

.                                     (80)

2.7.6.3. Усилие, возникающее от температурных деформаций:

,     (81)

где

;

       

     - высота траверсы зажима определяется по OСТ 26-01-64;

- высота фланца размеры

и

, взяты по OСТ 26-01-1223;

и

- определяются по справочному приложению 1.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.7.6.4. Нагрузка от зажимов в условиях монтажа до подачи внутреннего давления принимается большей:

;                                   (82)

;                                  (83)

, при

0,6 МПа                                 (84)

<0 в случае сжимающей силы.

2.7.6.5. Нагрузка от зажимов в рабочих условиях:

.                                 (85)

Величину

следует учитывать при

>0.

2.7.7. Приведенный изгибающий момент принимается большим:

;                                    (86)

.                      (87)

2.7.8. Условие прочности болтов:

;                                  (88)

,                                 (89)

 

- принимается по табл.7.

Таблица 7

Диаметр резьбы болта зажима, мм	М12	М16	М20	М24	М27	М30
Площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру резьбы, , мм	80	149	235	338	445	540

2.7.9. Условие прочности прокладки:

;                           (90)

 

- принимается по табл.4.

2.7.10. Крутящий момент на ключе при затяжке болтов зажимов определяется по формуле:

,                                  (91)

где

- коэффициент трения, равный 0,12-0,21;

- наружный диаметр болта зажима.

2.7.11. Условие герметичности:

.                            (92)

2.7.12. Расчет фланца приварного встык (см.черт.23)

2.7.12.1. Напряжения изгиба во втулке фланца определяется:

в сечении

:

;                            (93)

       

          при

;

     

при

.

в сечении

:

.                               (94)

2.7.12.2. Суммарное меридиональное напряжение на внутреннем волокне определяют по формулам:

в сечении

:

;                              (95)

в сечении

:

.                                (96)

2.7.12.3. Кольцевые напряжения на внутреннем волокне определяют по формулам:

в кольце фланца

;                                   (97)*

в обечайке:

в сечении

:

;                               (98)

в сечении

:

.                           (99)

2.7.13. Расчет фланца плоского приварного (см. черт.24)

2.7.13.1. Напряжение изгиба во втулке фланца определяется по формуле:

,                               (100)

.                                                    

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.7.13.2. Суммарное меридиональное напряжение на внутреннем волокне определяется по формуле:

.                                  (101)

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2.7.13.3. Кольцевые напряжения в кольце фланца на внутреннем волокне определяются по формуле:

.                  (102)

2.7.14. Условие прочности:

1) для фланца приварного встык:

в сечении

:

;                        (103)

;                        (104)

в сечении

:

;                        (105)

,                        (106)

 

- определяется по справочному приложению 2.

2) для фланца плоского приварного:

;                        (107)

,                        (108)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Средние значения коэффициентов линейного расширения для марок сталей

Марка стали	Обозначение нормативно-технического документа	Коэффициент линейного расширения ·10 1/град   при расчетной температуре
		Oт 20 до 100	от 20 до 200	от 20 до 300
08сп	ТУ 14-1-4674	11,60	12,60	13,10
08Т	ТУ 14-1-3172	11,33	12,09	12,71
08ГТ	ТУ 14-1-3899	11,70	12,40	13,03
10сп	ГОСТ 1050	11,60	12,60	12,80
10Г2С1	ГОСТ 5520	13,00	14,00	15,30
10ХСНД	ГОСТ 19281	10,36	11,39	12,06
20	ГОСТ 1050	11,60	12,20	12,78
30	ГОСТ 1050	11,10	11,90	12,70
35	ГОСТ 1050	11,10	11,90	-

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

Значения пределов текучести для сталей марок

Марка стали	Обозначение нормативно-технического документа	Предел текучести , МПа, при расчетной температуре, , ° С
		20	100	200	300
08сп	ТУ 14-1-4674	200	188	161	123
08Т	ТУ 14-1-3172	220	207	177	135
08ГТ	ТУ 14-1-3899	285	240	268	240
10сп	ГОСТ 1050	210	200	178	145
10Г2С1	ГОСТ 5520	280	240	222	201
10ХСНД	ГОСТ 19281	400	-	-	-
20	ГОСТ 1050	220	213	204	179
30	ГОСТ 1050	330	-	310	210
35	ГОСТ 1050	330	-	310	210

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

Термины и обозначения

Термины	Обозначения
Внутренний диаметр обечайки аппарата, мм (см)
Внутренний диаметр обечайки рубашки аппарата, мм (см)
Наружный диаметр обечайки аппарата, мм (см)
Средний диаметр обечайки аппарата, мм (см)
Средний диаметр прокладки, мм (см)
Наружный диаметр фланца, мм (см)
Диаметр окружности приложения нагрузки от зажимов, мм (см)
Исполнительная толщина стенки обечайки аппарата, мм (см)
Расчетная толщина стенки обечайки аппарата, мм (см)
Исполнительная толщина стенки эллиптического днища аппарата, мм (см)
Расчетная толщина стенки эллиптического днища аппарата, мм (см)
Толщина сценки обечайки рубашки аппарата, мм (см)
Толщина стенки конической отбортовки воротника рубашки, мм (см)
Толщина стенки сферической отбортованной крышки, мм (см)
Плечо силы относительно срединной поверхности обечайки, мм (см)
Толщина конической втулки в месте соединения с обечайкой, мм (см)
Толщина конической втулки в месте соединения с тарелкой фланца, мм (см)
Расчетная длина обечайки аппарата, мм (см)
Расстояние цилиндрической части обечайки аппарата, мм (см)
Расстояние цилиндрической части днища аппарата, мм (см)
Расстояние цилиндрической части обечайки рубашки сосуда или аппарата, мм (см)
Расстояние от зоны приварки воротника до фланца, мм (см)
Расстояния в осевом направлении от нейтральной плоскости соединительного элемента до сварных швов сопряжения с обечайками, мм (см)
Толщина прокладки, мм (см)
Ширина прокладки, мм (см)
Высота соединительного элемента в направлении оси аппарата, мм (см)
Площадь поперечного сечения соединительного элемента, мм (см )
Момент инерции поперечного сечения соединительного элемента относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения перпендикулярно оси аппарата, мм (см )
Внутренний радиус тороидального перехода, мм (см)
Радиус окружности центров тяжести поперечных сечений соединительного элемента, мм (см)
Радиус внутреннего контура тороидальной части отбортовки, мм (см)
Половина угла при вершине конической отбортовки, рад (град)
Высота выпуклой части днища без учета цилиндрической части, мм (см)
Толщина губки зажима, мм (см)
Ширина опорной поверхности губок зажима, мм (см)
Расчетное давление в корпусе аппарата, МПа (кгс/см )
Расчетное давление в рубашке аппарата, МПа (кгс/см )
Расчетная температура среды (температура в аппарате), °С
Расчетная температура в рубашке аппарата, °С
Начальная температура рассчитываемых элементов, °С
Сила тяжести аппарата в рабочем состоянии, МН (кгс)
Нагрузочная способность зажима при температуре 20°С, МН (кгс)
Нагрузочная способность зажима при расчетной температуре, МН (кгс)
Податливость зажима при температуре зажима, мм/МН (см/кгс)
Расчетный изгибающий момент на краю обечайки, ( )
Внешний изгибающий момент, ( )
Внешняя осевая сила, ( )
Paсчетное поперечное усилие на краю обечайки, ( )
Коэффициент поперечной деформации материала (для стали =0,3)
Модуль продольной упругости материала обечайки, рубашки, фланца при температуре 20 ° С, соответственно, МПа (кгс/см )	, ,
Модуль продольной упругости материала обечайки, рубашки, фланца при расчетной температуре, соответственно, МПа (кгс/см )	, ,
Коэффициент температурного удлинения материала обечайки и рубашки при расчетной температуре, соответственно, 1/°С
Коэффициент температурного удлинения материала фланца при расчетной температуре, 1/°С
Коэффициент температурного удлинения материала болтов зажимов при расчетной температуре, 1/°С
Угловая податливость фланца,
Линейная податливость прокладки,
Линейная податливость зажимов,
Допускаемое напряжение в металле, покрытом стеклоэмалью, МПа (кгс/см )
Предел текучести материала при температуре 20 ° С, МПа (кгс/см )
Предел текучести материала при расчетной температуре, МПа (кгс/см )
Допускаемое напряжение для материала болтов зажимов, МПа (кгс/см )
Осевое (меридиональное) нормальное напряжение, МПа (кгс/см )
Кольцевое (окружное) нормальное напряжение, МПа (кгс/см )
Коэффициент, учитывающий снижение прочности композиции "Эмаль-металл" с ростом температуры
Коэффициент, учитывающий снижение допускаемых напряжений в композиции "Эмаль-металл" по сравнению с допускаемыми напряжениями в неэмалированном металле
Коэффициент, учитывающий снижение допускаемых напряжений в местах резкого изменения жесткости металла
Коэффициент прочности сварного шва

Организация-разработчик - НИИэмальхиммаш

Директор института А.С.Островчук

Зав. нayчнo-иccлeдoвaтельcким отделом стандартизации В.Ф.Ильченко

Зав. научно-исследовательским и конструкторско-технологическим отделом эмалированного оборудования О.Б.Плющ

Зав. лабораторией С.Л.Ямпольский

Руководитель темы, зав. сектором Н.М.Надиктова

Младший научный сотрудник, ответственный исполнитель В.И.Ковшар

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Старший научный сотрудник О.П.Смищенко

Младший научный сотрудник  С.Н.Жмурко

СОГЛАСОВАНО

Начальник Технического управления А.М.Васильев

Начальник ВПО "Союзхиммаш" В.А.Чернов

Начальник управления по котлонадзору и подъёмным сооружениям Госгортехнадзора СССР К.К.Есипов

Базовая организация по стандартизации - НИИхиммаш

Директор института Н.М.Самсонов

Начальник базового научно-исследовательского отдела стандартизации  В.В.Дюкин

Начальник отдела прочности В.И.Рачков               

ПЕРЕЧЕНЬ документов, на которые дана ссылка в настоящем стандарте.  (Исключен, Изм. N 2).