Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей водыРД 10-249-98(утв. постановлением Федерального горного и промышленного надзора Россииот 25 августа 1998 г. N 50) стр. 18

.

Условие проверяется отдельно для каждого из указанных на чертежах участков , и , и , и .

Длина укрепляющих зон определяется согласно пп. 4.4.1.4, 4.4.1.5, 4.4.2.3.

4.4.3.3. Для сварных развилок толщина стенки по сварному соединению должна превышать толщину стенки основного металла по данному участку (сечению) развилки не менее чем на 20%.

1247 × 1355 пикс.   &nbsp Открыть в новом окне

5. Методика поверочного расчета на прочность

5.1. Расчет барабанов, коллекторов и труб поверхностей нагрева на дополнительные нагрузки и малоцикловую усталость

5.1.1. Условные обозначения

5.1.1.1. В формулах раздела приняты условные обозначения, представленные в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Символ	Название	Единица измерения
1	2	3
Q_q	Осевое усилие от веса	Н
Q_c	Осевое усилие от самокомпенсации теплового расширения	Н
M_b	Изгибающий момент	Н х мм
M_k	Крутящий момент	Н х мм
M_bq	Изгибающий момент от весовых нагрузок	Н х мм
М_bc	Изгибающий момент от самокомпенсации	Н х мм
M_kq	Крутящий момент от весовых нагрузок	Н х мм
M_kc	Крутящий момент от самокомпенсации	Н х мм
f	Площадь поперечного сечения	мм2
W	Момент сопротивления поперечного сечения, коллектора или трубы (трубопровода)	мм3
фи_bw	Коэффициент прочности поперечного сварного соединения при изгибе	-
сигма_фи	Среднее окружное напряжение от внутреннего давления	МПа
сигма_z	Суммарное среднее осевое напряжение	МПа
сигма_pz	Среднее осевое напряжение от внутреннего давления	МПа
сигма_zz	Осевое напряжение от осевой силы	МПа
сигма_b	Напряжение изгиба	МПа
сигма_pr	Среднее радиальное напряжение от внутреннего давления	МПа
сигма_1, сигма_2, сигма_3	Главные нормальные напряжения в расчетном сечении детали	МПа
сигма_eq	Эквивалентное напряжение от весовых нагрузок и внутреннего давления	МПа
сигма_eqc	Эквивалентное напряжение от весовых нагрузок, самокомпенсации и внутреннего давления	МПа
тау	Напряжение кручения	МПа

5.1.2. Дополнительные нагрузки

5.1.2.1. Поверочный расчет на прочность от дополнительных нагрузок производится для барабанов, коллекторов и труб поверхности нагрева после выбора основных размеров.

Дополнительные нагрузки - изгибающие моменты, осевые усилия и крутящие моменты от веса и самокомпенсации - определяются отдельными расчетами.

5.1.2.2. Поверочный расчет на прочность барабанов и коллекторов от весовых нагрузок производится с учетом следующих положений:

при определении изгибающего момента коллектор рассматривается как балка, свободно лежащая на опорах. При незначительных местных нагрузках изгибающий момент вычисляется в предположении равномерного распределения нагрузки по длине барабана и коллектора;

поверку напряжений изгиба в барабанах и коллекторах следует производить в случаях, когда наружный диаметр барабана или коллектора не превышает 800 мм и расстояние между опорами превышает 6 м или когда на барабан или коллектор передаются значительные дополнительные усилия: вес присоединенных к коллектору деталей, реакции трубопроводов и реакции струи при открытии предохранительных клапанов.

5.1.3. Расчетные напряжения

5.1.3.1. Среднее окружное напряжение от внутреннего давления следует определять по формуле

.

Коэффициент прочности при наличии отверстий или сварных швов должен приниматься с наименьшим значением для каждого расчетного сечения согласно разделу 4.

5.1.3.2. Суммарное среднее осевое напряжение от внутреннего давления, осевой силы и изгибающего момента определяется по формуле

,

где среднее осевое напряжение от внутреннего давления

;

среднее осевое напряжение от осевой силы

.

Коэффициент прочности при наличии отверстий и поперечного сварного соединения принимается равным меньшему значению коэффициента прочности в поперечном направлении или коэффициента прочности поперечного сварного соединения.

Осевое напряжение от изгибающего момента

.

Для барабанов или коллекторов следует выявить наиболее ослабленное сечение, обусловленное наибольшим изгибающим моментом , наименьшим моментом сопротивления W или наименьшими коэффициентами прочности и .

5.1.3.3. Среднее радиальное напряжение от внутреннего давления определяется по формуле

.

5.1.3.4. Напряжение кручения определяется по формуле

.

5.1.3.5. Напряжения определяются по номинальной толщине стенки, выбранной при расчете на внутреннее давление.

5.1.3.6. При определении напряжений от весовых нагрузок в формулы подставляются усилия и моменты , , а при определении напряжений от действия весовых нагрузок и самокомпенсации в формулы подставляются суммарные усилия и моменты , .

5.1.3.7. Для расчетного сечения цилиндрических барабанов, коллекторов и труб вычисляются три главных нормальных напряжения , , , которые представляют собой алгебраическую сумму действующих в одном направлении напряжений от приложенных к расчетному сечению нагрузок.

Главные напряжения вычисляются по следующим формулам:

при наличии крутящего момента

248 × 39 пикс.   &nbsp Открыть в новом окне

;

248 × 39 пикс.   &nbsp Открыть в новом окне

;

;

при отсутствии крутящего момента

; ; , если ;

; ; , если .

Для обеспечения условия индексы при обозначениях главных напряжений окончательно устанавливаются после определения численных значений напряжений и .

5.1.3.8. Эквивалентные напряжения и для расчетного сечения цилиндрического барабана, коллектора и трубы принимаются равными:

,

где и определены по весовым нагрузкам , и ;