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) (раздел 9) (ред. от 13.07.2001)

Для мембранной конструкции используется декартовая система координат X, Y, Z (см. рис. 9.1). Компоненты напряжений обозначаются в соответствии с принятыми индексами координатных осей.

При проведении расчетов на прочность используются категории общих (мембранных и изгибных) и локальных (мембранных и изгибных) напряжений, т.е. соответственно напряжений, распределенных по всему сечению экрана, и напряжений, сосредоточенных в некоторой ограниченной зоне экрана и перераспределяющихся в случае перегрузки на внешнюю его область, окружающую данную локальную зону.

Под мембранными понимаются напряжения в расчетном сечении мембранной конструкции, равномерно распределенные (средние) по толщине стенки оребренной трубы.

Под общими мембранными напряжениями o_m понимаются напряжения, действующие по всему сечению и (или) по всей высоте мембранного экрана и равные средним напряжениям по сечению мембранной конструкции. Например, напряжения, возникающие в углу топки от хлопка, относятся к категории общих, так как действуют по всей высоте конструкции; напряжения, возникающие в разъемах экранов, относятся к категории общих, так как действуют по всей ширине экрана.

Под локальными мембранными напряжениями o_ml понимаются напряжения, действующие в локальной области: в одной или нескольких оребренных трубах или на некотором ограниченном участке по длине труб мембранной конструкции. Локальными считаются напряжения, возникающие в оребренных трубах, расположенных в зонах приложения локальных нагрузок или в зонах возникновения местных реактивных усилий, а также в зонах неравномерного действия механических нагружающих факторов, если их максимальные (минимальные) значения отличаются от средних по всему сечению долее чем на 15% (на основании практики проведения расчетов). Так, например, к категории локальных относятся напряжения, возникающие в экранах в зоне крепления подвесок, в районах приварки косынок, поясов жесткости, опорных элементов и др.

Под изгибными общими o_b и локальными o_bl напряжениями следует понимать соответственно напряжения, возникающие во всем сечении экрана в результате общего и (или) локального изгиба. Изгибные напряжения в рассматриваемом расчетном сечении оребренной трубы изменяются от максимального положительного значения до минимального отрицательного.

Расчет напряжений от усилий должен производиться с учетом коэффициентов прочности сварных соединений, которые принимаются согласно п. 9.3.3.

9.3.2.1. Основным допускаемым напряжением, которое используется для оценки прочности трубы при статическом нагружении, является номинальное допускаемое напряжение [o]т, значения которого принимаются по характеристикам прочности с соответствующим запасом прочности согласно разделу 2 Норм.

9.3.2.2. При расчете мембранных стенок, выполненных из гладких труб со вставками из стали разных марок, допускаемые напряжения следует принимать отдельно для трубы и ребра (проставки).

Номинальные допускаемые напряжения для ребра (проставки) [o]p для расчетного срока службы 10(5) ч принимаются по табл. 9.4.

Таблица 9.4

Коэффициент запаса устойчивости n_y при расчете мембранной конструкции на устойчивость по нижним критическим напряжением в пределах упругости следует принимать равным 2,4 для рабочих условий.

На первом этапе поверочного расчета при определении напряжений в расчетных сечениях 3-4 и 5-6 оребренной трубы и в поперечных сварных швах принимаются следующие значения коэффициентов прочности сварных соединений _w:

для сталей ВСт3сп, ВСт3пс, 10, 20, 12XМ, 12МХ, 15ХМ, хролой:

при определении напряжений от внутреннего давления, а также усилий Pz, Px, _w = 1;

при определении напряжений от изгибающих моментов Mzy, Mxy, _w = 0,9;

для стали 12Х1МФ:

при определении напряжений от внутреннего давления, а также от усилия Pz для расчетных температур до 510 °С _w = 1, для расчетной температуры 530 °С и выше _w = 0,7;

при определении напряжений от усилия Px для расчетной температуры до 510 °С _w = 1, для расчетной температуры 530 °С и выше _w = 0,8;

при определении напряжений от изгибающих моментов Mzy, Mxy для расчетной температуры до 510 °С _w = 0,9, для расчетной температуры 530 °С и выше _w = 0,6.

В интервале температур между 510 и 530 °С коэффициенты прочности определяются линейной интерполяцией между указанными значениями.

На втором этапе поверочного расчета коэффициенты прочности 2w сварных соединений при определении напряжений o_(o_x) в расчетных точках 3, 4 и 5 оребренной трубы и поперечных сварных швах принимаются согласно табл.9.5.

Таблица 9.5