Законодательная база Российской Федерации

"НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. РД 10-249-98" (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 25.08.1998 N 50) (разделы 6 - 7) (ред. от 13.07.2001)

7.1.1. В этом разделе приняты следующие условные обозначения, представленные в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Символ	Название	Единица измерения
1	2	3
F	Расчетное давление	МПа
t	Расчетная температура стенки	°С
Da	Номинальный наружный диаметр коллектора	мм
D	Номинальный внутренний диаметр коллектора	мм
s	Номинальная толщина стенки коллектора	мм
a	Ширина поверхности подвески или опоры	мм
b	Длина поверхности подвески или опоры	мм
G	Усилие, приложенное к одной подвеске или опоре	Н
	Половина угла охвата коллектора подвеской или опорой	град
d	Номинальный наружный диаметр плавниковой трубы	мм
q	Распределенная нагрузка	МПа
2l	Длина участка, на котором действует распределенная нагрузка	мм
h	Ширина участка, на котором действует распределенная нагрузка	мм
ds	Номинальный внутренний диаметр штуцера	мм
k1	Коэффициент
k2	Коэффициент
o_z	Осевое напряжение в коллекторе	МПа
o_	Окружное напряжение в коллекторе	МПа
Nz, N_	Соответственно осевое и окружное усилия в коллекторе, отнесенные к единице длины	Н/мм
Mz, M_	Соответственно осевой и окружной изгибающие моменты в коллекторе, отнесенные к единице длины	Н
	Осевое напряжение от внутреннего давления	МПа
	Окружное напряжение от внутреннего давления	МПа
	Радиальное напряжение от внутреннего давления	МПа
o1, o2, o3	Главные нормальные напряжения	МПа
o_e	Эквивалентное напряжение	МПа
[o]	Номинальное допускаемое напряжение при расчетной температуре	МПа

7.2.1. Расчет на прочность коллекторов под действием весовых нагрузок является поверочным и выполняется после выбора основных размеров коллектора в соответствии с подразделом 3.2 Норм.

7.2.2. Используемые материалы и полуфабрикаты, а также технология изготовления и контроль коллекторов, штуцеров и деталей опор и подвесок должны соответствовать требованиям Правил Госгортехнадзора России.

7.2.3. Отношение наружного диаметра коллектора к толщине стенки должно удовлетворять условию Da / s = 9-35.

Для коллекторов с отношением Da / s < 9 расчет на прочность от действия весовой нагрузки должен проводиться в соответствии с подразделом 5.1 Норм.

7.2.4. Настоящие Нормы рассматривают коллекторы с вертикальным подвесом экранов (рис. 7.1, 7.2).

Рис. 7.1. Общий вид коллектора газоплотного экрана

Рис. 7.2. Расчетная схема коллектора

7.2.5. Схемы расположения подвесок или опор и нагружения коллектора указаны на рис. 7.1, 7.2.

7.2.6. Для подвесных конструкций коллекторов направление действия усилия G, а также распределенной нагрузки q, приложенной к коллектору, совпадает с направлениями, указанными на рис. 7.1,7.2, 7.3. Для опорных конструкций направление усилия G и распределенной нагрузки q противоположно направлениям, указанным на рис. 7.1, 7.2, 7.3.

Рис. 7.3. Распределенная нагрузка, действующая на коллектор со стороны экрана

7.3.1. Усилие G, действующее на подвеску или опору (см. рис. 7.1, 7.2, 7.3), определяется как суммарный вес коллектора, его содержимого и присоединенного оборудования, приходящийся на одну подвеску или опору.

7.3.2. Для коллекторов цельносварных газоплотных экранов реактивная нагрузка q, действующая со стороны экрана на коллектор (см. рис.7.3), определяется по номограммам в зависимости от диаметра коллектора. Реактивная нагрузка, действующая на газоплотный экран со стороны коллектора, по величине равна q и противоположна по направлению.

7.3.3. Ширина участка h, на котором действует распределенная реактивная нагрузка q, при расчете напряжений в коллекторе принимается равной h = 0,85d.

Длина участка 2l воздействия нагрузки для коллектора и газоплотного экрана определяется по кривым, приведенным на рис. 7.3.

7.3.4. По размерам подвесок или опор a и b вычисляются коэффициенты

7.3.5. Для подвесных конструкций расчет максимальных усилий Nz, N_ и моментов Mz, M_ в коллекторе, вызванных действием весовых нагрузок, ведется по кривым, приведенным на рис. 7.4-7.11.

Для опорных конструкций значения усилий Nz, N_ и моментов Mz, M_ в коллекторе, найденные по кривым рис. 7.4-7.11, берутся со знаком "минус".

Рис. 7.4. Номограммы для вычисления усилий Nz, N_ в коллекторе
при Da / s = 9 + 13 и a > b

Рис. 7.5. Номограммы для вычисления моментов Mz, M_ в коллекторе
при Da / s = 9 + 13 и a > b

Рис. 7.6. Номограммы для вычисления усилий Nz, N_ в коллекторе
при Da / s = 14 + 35 и a > b

Рис. 7.7. Номограммы для вычисления моментов Mz, M_ в коллекторе
при при Da / s = 14 + 35 и a > b

Рис. 7.8. Номограммы для вычисления усилий Nz, N_ в коллекторе
при Da / s = 9 + 13 и a < b

Рис. 7.9. Номограммы для вычисления моментов Mz, M_ в коллекторе
при Da / s = 9 + 13 и a < b

Рис. 7.10. Номограммы для вычисления усилий Nz, N_ в коллекторе
при Da / s = 14 + 35 и a < b

Рис. 7.11. Номограммы для вычисления моментов Mz, M_ в коллекторе
при Da / s = 14 + 35 и a < b

7.3.6. Для подвесок или опор, удовлетворяющих условию a > b, значения Nz, N_, Mz, M_ в коллекторе определяются по кривым, приведенным на рис. 7.4-7.7, с использованием параметров k1 и .

7.3.7. Для подвесок или опор, удовлетворяющих условию b > a, значения усилий и моментов Nz, N_67, Mz, M_67, действующих в стенках коллектора, определяются по кривым, приведенным на рис. 7.8-7.11, с использованием коэффициентов k1 и k2.

7.3.8. В случае подвеса коллектора за штуцер при определении максимальных усилий и моментов в коллекторе по п. 7.3.4-7.3.7 принимается a = b = 0,85d.

7.3.9. Наибольшие местные напряжения возникают в коллекторе (у краев подвесок или опор) в точках A или A` при a > b и в точках B или B` при b > a (см. рис. 7.1, 7.2).

7.3.10. Значения максимальных местных окружных o_ и осевых o_z напряжений в стенках коллектора определяются по формуле

Знак "минус" относится к внутренней поверхности (точки A` или B`), знак плюс - к наружной (точки A или B).

7.3.11. Напряжения от внутреннего давления вычисляются по формулам:

7.4.1. Для рассматриваемой точки коллектора (точки A или A`, B или B`) вычисляются три главных нормальных напряжения, которые представляют собой алгебраическую сумму действующих в одном направлении напряжений, вызванных весовыми нагрузками и внутренним давлением. Главные напряжения определяются по формулам:

если

если

7.4.2. Эквивалентное напряжение для рассматриваемой точки коллектора принимается равным

o_e = o1 - o3.

7.4.3. Величина эквивалентного напряжения в коллекторе от действия весовых нагрузок и внутреннего давления должна удовлетворять условию

o_e =< 1,5[o].

Величина номинального допускаемого напряжения принимается в соответствии с разделом 2 Норм.