ГОСТ 25215-82

ГОСТ 25215-82 Сосуды и аппараты высокого давления. Обечайки и днища. Нормы и методы расчета на прочность

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР СОСУДЫ И АППАРАТЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ ГОСТ 25215-82 СТ СЭВ 3027-81 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР Сосуды и аппараты высокого давления ОБЕЧАЙКИ И ДНИЩА Нормы и методы расчета на прочность High-pressure vessels and apparatus. Shells and heads. Norms and methods of strength calculation ГОСТ 25215-82 СТ СЭВ 3027-81 Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 16 апреля 1982 г. № 1551 срок введения установлен с 01.07.83 Несоблюдение стандарта преследуется по закону Настоящий стандарт распространяется на однослойные обечайки плоские и выпуклые днища сосудов и аппаратов кованых ковано-сварных стальных а также однослойных сосудов и аппаратов изготовленных из стального листового проката работающих при статических нагрузках под действием внутреннего избыточного давления свыше 10 до 100 МПа в химической нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности и устанавливает нормы и методы расчета на прочность однослойных обечаек плоских и выпуклых днищ. Требования настоящего стандарта действительны при условии что расчетная температура не превышает значений при которых в расчетах на прочность учитывается ползучесть материалов. В случае отсутствия точных данных о температуре настоящий стандарт применим при расчетной температуре не превышающей 380 °С для углеродистой стали 420 °С для низколегированной и среднелегированной сталей и 525 °С для аустенитной стали. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3027-81. Измененная редакция Изм. № 1 . 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Расчетная температура рабочее и расчетное избыточные давления далее - рабочее и расчетное давления - по ГОСТ 14249-80. Условные обозначения величин в соответствии с приложением 2. Измененная редакция Изм. № 1 . 1.2. Значение пробного избыточного давления далее - пробного давления при гидравлических испытаниях следует определять по "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением" утвержденным Госгортехнадзором СССР. Измененная редакция Изм. № 1 . 1.3. Допускаемое напряжение при расчете по предельным нагрузкам конструктивных элементов из углеродистых низколегированных и среднелегированных сталей вычисляют по формуле 1 Коэффициенты nт и nв в зависимости от условий нагружения следует определять в соответствии с таблицей. Условия нагружения Коэффициент запаса прочности Рабочие условия 1 5 2 4 Условия испытания 1 1 - Измененная редакция Изм. № 1 . 1.4. Если значение пробного давления больше значения определяемого по формуле то следует проводить проверку на прочность конструктивных элементов сосудов и аппаратов подставляя в соответствующие формулы значение пробного давления. При этом коэффициент nт выбирают в соответствии с таблицей. Измененная редакция Изм. № 1 . 1.5. В формулы для расчетов на прочность элементов сосудов и аппаратов имеющих сварные соединения необходимо вводить коэффициент учитывающий снижение прочности сварного шва по сравнению с основным металлом. Для сосудов и аппаратов изготовленных из стального листового проката с продольным сварным швом значения коэффициента - по ГОСТ 14249-89. Для сосудов и аппаратов кованых кованосварных стальных коэффициент I принимают равным I. Измененная редакция Изм. № 1 . 1.6. Значение прибавки С к расчетным толщинам конструктивных элементов сосуда или аппарата - по ГОСТ 14249-80. При расчете выпуклых днищ изготовленных штамповкой технологическая прибавка для компенсации утонения учитывается во всех случаях. Измененная редакция Изм. № 1 . 1.7. Расчет на усталостную прочность цилиндрических однослойных обечаек и днищ а также других конструктивных элементов сосудов и аппаратов не производится если число циклов нагружения не превышает 1000 и обеспечиваются следующие условия: скорость подъема температуры стенки сосуда или аппарата при выводе на режим или во время рабочего процесса не превышает 30 °с/ч; температура стенки внутри сосуда или аппарат не имеющего наружной теплоизоляции не более 200 °С; температура стенки сосуда или аппарата при использовании аустенитных сталей в качестве защитного слоя для корпуса выполненного из углеродистой и низколегированной сталей не превышает 200 °С независимо от наличия наружной теплоизоляции. Измененная редакция Изм. № 1 . 1.8. Если расчетное число циклов нагружений превышает 1000 или не выполняется какое-либо из требований п. 1.8 настоящего стандарта то кроме расчета по данному стандарту следует выполнять проверку на усталостную прочность. При выполнении условий п. 1.8 настоящего стандарта и колебании нагрузки от действия давления не превышающем 15 % расчетной проверку на усталостную прочность не проводят. Измененная редакция Изм. № 1 . 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 определяют по формулам для днищ с коническим переходом черт. 1 9 для днищ с радиусным переходом и днищ с проточкой черт. 2 и 3 9а Измененная редакция Изм. № 1 . 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 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. Сферическое днище Черт. 4 Эллиптическое днище Черт. 5 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 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 R=D - для эллиптических днищ с H=0 25D; R=0 5D - для полусферических днищ с H=0 5D. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное Определение коэффициента 0 05 1 051 0 27 1 310 0 49 1 632 0 06 1 062 0 28 1 323 0 50 1 649 0 07 1 072 0 29 1 336 0 51 1 665 0 08 1 083 0 30 1 350 0 52 1 682 0 09 1 094 0 31 1 363 0 53 1 699 0 10 1 105 0 32 1 377 0 54 1 716 0 11 1 116 0 33 1 391 0 55 1 733 0 12 1 128 0 34 1 405 0 56 1 750 0 13 1 139 0 35 1 419 0 57 1 768 0 14 1 150 0 36 1 433 0 58 1 786 0 15 1 162 0 37 1 448 0 59 1 804 0 16 1 174 0 38 1 462 0 60 1 822 0 17 1 185 0 39 1 477 0 61 1 840 0 18 1 197 0 40 1 492 0 62 1 859 0 19 1 209 0 41 1 507 0 63 1 878 0 20 1 221 0 42 1 522 0 64 1 896 0 21 1 234 0 43 1 537 0 65 1 916 0 22 1 246 0 44 1 553 0 66 1 935 0 23 1 259 0 45 1 568 0 67 1 954 0 24 1 271 0 46 1 584 0 68 1 974 0 25 1 284 0 47 1 600 0 69 1 994 0 26 1 297 0 48 1 616 0 70 2 014 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛАХ С - сумма прибавок к расчетной толщине обечайки или днища мм см ; D - внутренний диаметр сосуда или аппарата мм см ; D0 - внутренний диаметр проточки мм см ; DR - расчетный диаметр плоского днища мм см ; d1 - диаметр центрального отверстия мм см ; d2 - диаметр сквозного отверстия мм см ; d3 - диаметр несквозного отверстия или наружный диаметр резьбы несквозного отверстия мм см d3R - расчетный диаметр несквозного отверстия мм см ; - сумма диаметров отверстий для наиболее ослабленного диаметрального сечения мм см ; Н - внутренняя высота сферической или эллиптической части днища мм см ; h - длина цилиндрической отбортовки выпуклого днища мм см ; К - коэффициент прочности днища; К0 - коэффициент ослабления днища отверстиями; li - глубина i-го отверстия мм см ; nв - коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению пределу прочности ; nт - коэффициент запаса прочности по пределу текучести; p - расчетное давление в сосуде или аппарате МПа кгс/см2 ; - допускаемое давление МПа кгс/см2 ; R - расчетный радиус кривизны днища по внутренней поверхности мм см ; r -радиус закругления мм см ; S - испонительная толщина цилиндрической обечайки мм см ; Sr - расчетная толщина цилиндрической обечайки мм см ; S1 - исполнительная толщина днища мм см ; S1R - расчетная толщина днища мм см ; S2 - минимальная толщина днища в зоне проточки мм см ; t - 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/см2 ; - минимальное значение предела текучести при расчетной температуре МПа кгс/см2 ; - минимальное значение условного предела текучести при расчетной температуре напряжение при котором остаточное удлинение достигает 0 2 % МПа кгс/см2 ; - допускаемое напряжение при расчетной температуре МПа кгс/см2 ; - допускаемое напряжение при температуре 20 °С МПа кгс/см2 ; - коэффициент прочности сварных соединений.