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)

9.5.1. Определяются условно-упругие напряжения от расчетных нагрузок в расчетных сечениях стенки трубы (сечения 1-2 и 3-4 на рис.9.2) и ребра (сечение 5-6). Расчет производится для основного расчетного режима на ресурс 10(5) ч.

9.5.2. Напряжения для выбранных зон конструкций определяются в зависимости от нагружающих факторов с учетом коэффициента неравномерности и суммируются по основным направлениям:

для трубы - по окружному , осевому Z и радиальному r;

для ребра - по поперечному X и осевому Z.

9.5.3. Значения коэффициентов неравномерности в каждом конкретном случае зависят от конструктивных особенностей рассматриваемых узлов и определяются расчетными или экспериментальными методами.

Коэффициент неравномерности осевых напряжений от действия нагрузок от массы на кромках отверстий горелок в экранах мощных котлов принимается равным Kн = 3,0.

Коэффициент неравномерности осевых напряжений от действия нагрузок от массы в разъеме экрана принимается:

при двухступенчатой схеме Kн = 2,01

при трехступенчатой схеме Kн = 1,5

9.5.4. По суммарным напряжениям в расчетных сечениях оребренной трубы определяются главные напряжения o1, o2, o3.

9.5.5. Для расчетных сечений 1-2 и 3-4 с учетом радиального напряжения o_r в трубе главные напряжения определяются по формулам:

при наличии усилий сдвига

o3 = o4

при отсутствии усилий сдвига

9.5.6. Для расчетного сечения 5-6 ребра главные напряжения определяются по формулам:

при наличии усилий сдвига

o3 = 0

при отсутствии усилий сдвига

9.5.7. Эквивалентные напряжения o_e, сопоставляемые с допускаемыми по соответствующей категории напряжений, определяются по главным напряжениям. Для каждой категории напряжений следует найти наибольшее значение эквивалентного напряжения при возможных сочетаниях изгибных напряжений с учетом знаков:

o_e = o1 - o3.

9.5.8. Условия прочности для рассматриваемого этапа расчета в зависимости от нагружающих факторов и расчетных сечений 1-2, 3-4 и 5-6 оребренной трубы представлены в табл.9.6.

Таблица 9.6

Последовательность оценки статической прочности для расчетных сечений 1-2 и 3-4 оребренной трубы

Последовательность проверки	Нагружающие факторы	Нагрузки	Условия по общим напряжениям	Условия по локальным напряжениям
Оценка по мембранным напряжениям	Внутреннее давление+нагрузка от массы+наддув (разрежение)+реакция опоры		(o)_1 =< 1,1[o]	(o)_1L =< 1,5[o]
	То же+сейсмическая нагрузка или аварийное разрежение		(o)_1s =< 1,5[o]	(o)_1sL =< 2,0[o]
	Внутреннее давление+нагрузка от массы+наддув (разрежение)+реакция опоры+ветровая нагрузка		(o)2 =< 1,5[o]	(o)_21 =< 2,0[o]
Оценка по мембранным и изгибным напряжениям	Внутреннее давление+весовая нагрузка+хлопок		(o)2 =< 1,5[o]	-
	Внутреннее давление+нагрузка от массы+наддув (разрежение)+реакция опоры+сейсмическая нагрузка или аварийное разрежение		(o)_2s =< 2,0[o]	-

9.5.9. На каждой стадии оценки статической прочности в соответствии с табл. 9.6 и 9.7 проводится проверка условия по общим напряжениям, а затем при наличии локальных напряжений - проверка условия по локальным напряжениям.

Таблица 9.7

Последовательность оценки статической прочности для расчетного сечения 5-6 оребренной трубы

Последовательность проверки	Нагружающие факторы	Нагрузки	Условия по общим напряжениям	Условия по локальным напряжениям
Оценка по мембранным напряжениям	Нагрузка от массы+ наддув (разрежение)+реакция опоры	Pzq, Pxq	(o)1 =< 1,2[o]	(o)_1L =< 1,6[o]
	То же+сейсмическая нагрузка или аварийное разрежение		(o)_1s =< 1,6[o]	(o)1sL =< 2,2[o]
	Нагрузка от массы+наддув (разрежение)+реакция опоры+ветровая нагрузка		(o)2 =< 1,6[o]	(o)_2L =< 2,2[o]
Оценка по мембранным и изгибным напряжениям	Нагрузка от массы+реакция опоры+хлопок		(o)2 =< 1,6[o]	-
	Нагрузка от массы+наддув (разрежение)+реакция опоры+сейсмическая нагрузка или аварийное разрежение		(o)_2s =< 2,2[o]	-

9.5.10. Котлы, сооружаемые в сейсмических районах, должны быть дополнительно рассчитаны с учетом воздействия сейсмических нагрузок. Расчет проводится на статическое нагружение при совместном действии внутреннего давления в трубах, нагрузок от массы, избыточного давления или разрежения в топке (газоходе) и сейсмических сил.

Расчет мембранных конструкций от ветровых и сейсмических сил производится раздельно (см. табл. 9.6. и 9.7).

9.5.11. Для деталей опорно-подвесной системы котла и элементов крепления мембранной конструкции, а также каркаса, которые не нагружены непосредственно внутренним давлением и температура которых превышает 50 °С, расчет на прочность допускается выполнять только по этапу 1.

Условия прочности для этих деталей должны выполняться в соответствии с табл. 9.6 с увеличением коэффициента при номинальном допускаемом напряжении на 10% и с округлением в меньшую сторону.

При проверке деталей на смятие средние напряжения не должны превышать:

для подвижных шарниров, катков o_sm =< 1,5[o];

для неподвижных шарниров, катков o_sm =< 2,5[o].

При проверке деталей на срез от действия нагрузок в шарнирах, сварных швах, болтах и пр. средние касательные напряжения не должны превышать .

При расчете указанных деталей с учетом сейсмических нагрузок разрешается увеличение допускаемых напряжений: смятие на 50% и срез на 20%.