ГОСТ 26159-84 - Сосуды и аппараты чугунные. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования

ГОСТ 26159-84
(СТ СЭВ 4008-83)

Группа Г02

ОКСТУ 3603

Дата введения 1985-01-01

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

Условия расчета	Коэффициент
Отожженный или эмалированный чугун	*= 1,0
Неотожженный чугун	*= 0,8
Неразрушающий контроль и контроль механических характеристик, проводимый на каждой отливке	*= 1,0
Для серийных изделий при проверке соблюдения литейной технологии и контроле механических характеристик, проводимых на всей плавке	*= 1,0
Контроль механических характеристик, проводимый на всей плавке, при отсутствии неразрушающего контроля	*= 0,85
Элементы, испытывающие преимущественно изгибающую нагрузку (плоские днища, торосферические и сферические неотбортованные днища в случаях расчета в краевых зонах, фланцы)	*= 1,4
Элементы, испытывающие преимущественно мембранные напряжения (цилиндрические обечайки, выпуклые днища при расчете в центральных зонах)	*= 1,0

________________
* Соответствует оригиналу. - Примечание.

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

Таблица 2

	Коэффициент запаса прочности
Условия нагружения	Для чугуна с пластинчатым графитом и ковкого чугуна	Для чугуна с шаровидным графитом (относительное удлинение при разрыве 12%)

Рабочие условия	7,0	4,4	3,0
Условия испытания и монтажа	3,5	2,2	1,5

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

Условия нагружения	Коэффициент запаса прочности

Рабочие условия	2,2	3,5
Условия испытания и монтажа	1,3	2,2

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

; (5)

; (6)

. (7)

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

ГОСТ 26159-84 Сосуды и аппараты чугунные. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования ; (8)

. (9)

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:

= 1,45;

= 3,0.

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

Термин	Единицы измерения	Условное обозначение
Сумма прибавок к расчетным толщинам стенок	мм (см)
Прибавка для компенсации коррозии и эрозии	мм (см)
Прибавка технологическая	мм (см)
Коэффициент, равный отношению предела прочности при изгибе к пределу прочности при растяжении
Коэффициент, равный отношению предела прочности при сжатии к пределу прочности при растяжении
Коэффициент, учитывающий знак напряжения от изгиба
Коэффициент, учитывающий влияние термической обработки
Коэффициент, учитывающий объем контроля
Коэффициент, учитывающий нагружение элементов конструкции
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для чугуна с шаровидным графитом
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении, для суммарных напряжений
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для ковкого чугуна и чугуна с пластинчатым графитом
Коэффициент запаса прочности по пределу прочности при растяжении для мембранных напряжений
Коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести при 0,2%-ном удлинении для чугуна с шаровидным графитом
Коэффициент запаса устойчивости
Исполнительная толщина стенки	мм (см)
Расчетная толщина стенки	мм (см)
Минимальное значение условного предела текучести при расчетной температуре (при 0,2%-ом остаточном удлинении)	МПа (кгс/см)
Минимальное значение предела прочности при растяжении при расчетной температуре	МПа (кгс/см)
Напряжение от изгиба	МПа (кгс/см)
Мембранное напряжение	МПа (кгс/см)
Максимальное суммарное напряжение на внутренней или наружной стороне стенки сосуда	МПа (кгс/см)
Минимальное суммарное напряжение на внутренней или наружной стороне стенки сосуда	МПа (кгс/см)
Допускаемое напряжение при расчетной температуре	МПа (кгс/см)
Допускаемое напряжение для суммарных напряжений	МПа (кгс/см)
Допускаемое напряжение для мембранных напряжений	МПа (кгс/см)