Допускаемое напряжение на растяжение для чугуна

ОКСТУ 3603

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

5.2. Коэффициенты запаса прочности должны соответствовать приведенным в табл.2.

Таблица 2

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

6.5. Для внутренней и наружной стороны стенки сосуда должны выполняться условия прочности:

6.6. Максимальные и минимальные суммарные напряжения на внутренней и наружной стороне стенки сосуда определяют по формулам:

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:

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

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1984