Прочность корпусных конструкций и трубопроводов

Прочность корпусов и трубопроводов

Расчет на прочность производится в соответствии с ГОСТ 14249-89, введенным в действие 01.01.90 г. Стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических и конических оболочек (обечаек), днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и нелегированных сталей, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом и наружным избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов.

Исполнительная толщина стенки tи=tр+с,
где tр – расчетная толщина стенки;
с – прибавка, равная с=с123;
с1 – прибавка на компенсацию коррозии и эрозии на одну или обе стороны;
с2 – прибавка на компенсацию минусового допуска;
с3 – прибавка технологическая.

Расчетная толщина стенки принимается:

- для цилиндрической обечайки

где р – внутреннее избыточное давление;
φсш – коэффициент прочности сварного шва;
[σ] – допускаемое напряжение.

- для конической обечайки

- для выпуклого днища


где R – радиус кривизны в вершине днища

- для плоского днища

где k – коэффициент, зависящий от конструкции днища (для показанной на рис. k=0,53);
k0 – коэффициент ослабления днищ, имеющих отверстия под патрубки

Корпусные конструкции и трубопроводы
Рис. 11.8

Расчетные толщины стенки труб и соединительных деталей t определяются согласно СНиП 34-01-99 по формуле:

где γf – коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления транспортируемой среды, равный 1,1 – для газообразной среды; 1,15 – для жидкостной;
Pn – рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды;
dе – наружный диаметр труб и соединительных деталей;
η - коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей, равный 1 – для труб, заглушек, переходов,
а + ξ ∙ в – для тройниковых соединений и отводов,
а, в, ξ - коэффициенты, зависящие от конструкции соединения;
R – расчетное сопротивление трубной стали:

γc – коэффициент условий работы трубопровода (зависит от категории трубопровода и его участка), равный 0,6 – I категория; 0,75 – II категория; 0,9 – III категория;

γm – коэффициент надежности по материалу (зависит от характеристики труб), равный 1,34 … 1,55;
γn – коэффициент надежности по назначению трубопровода (зависит от диаметра трубопровода и его назначения), равный 1,0…1,55;

Run, Ryn – нормативные сопротивления материала труб и соединительных деталей, соответствуют временному сопротивлению и пределу текучести.

Примеры решения задач >
Испытание на растяжение >