5. Коэффициент поперечной деформации принимается равным 0,3. Значения температурного коэффициента линейного расширения и модуля упругости стали следует определять по справочным данным.
РАСЧЕТ ПЕРЕМЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
6. Амплитуду эквивалентных напряжений в расчетных сечениях прямых труб и отводов с коэффициентом ????1,0 следует определять по формуле
, (1)
где ??zMN и ?? вычисляются по формулам (1) и (2) прил. 1.
7. Амплитуду эквивалентного напряжения в отводе с коэффициентом ????1,0 следует определять как максимальное значение из четырех, вычисленных по формулам:
(2)
Здесь коэффициент ?? следует принимать равным 0,69 при Мх??0 и ??0,85, в остальных случаях - равным 1,0.
Коэффициенты ??m и ??m находятся соответственно по черт. 1,а,б, а знаки Мх и Му определяются указанным на черт. 2 положительным направлением.
Величину Meq следует вычислять по формуле
, (3)
где aR - определяются в соответствии с п. 3.3. При отсутствии данных о технологии изготовления отводов допускается принимать aR=1,6а.
8. Амплитуды эквивалентных напряжений в сечениях А-А и Б-Б тройника (черт. 3,б) следует вычислять по формуле
, (4)
где коэффициент ?? принимается равным 0,69 при ??zMN??0 и ??zMN/????0,82, в остальных случаях - равным 1,0.
Величину ??zMN следует вычислять по формуле
, (5)
где ?? - угол наклона оси штуцера к плоскости xz (см. черт. 3,а).
Положительные направления изгибающих моментов показаны на черт. 3,а. Значение ?? следует определять по формуле (2) прил. 1.
9. Для тройника с De/de ?? 1,1 следует дополнительно определять в сечениях А-А, Б-Б и В-В (см. черт. 3,б) амплитуду эквивалентных напряжений по формуле
. (6)
Величину ??m следует определять по черт. 1,а.
Черт. 1. К определению коэффициентов ??m (а) и ??m (б)
при и
Черт. 2. Расчетная схема отвода
Черт. 3. Расчетная схема тройникового соединения
а - схема нагружения;
б - расчетные сечения
РАСЧЕТ ДОПУСКАЕМОЙ АМПЛИТУДЫ ЭКВИВАЛЕНТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
10. Выносливость трубопровода следует считать обеспеченной, если выполняется условие
??a,eq??????а??. (7)
11. Допускаемую амплитуду напряжений следует подсчитывать по формулам:
для трубопроводов из углеродистой и легированной неаустенитной сталей
; (8)
или трубопроводов из аустенитной стали
. (9)
12. Расчетное число полных циклов нагружения трубопровода следует определять по формуле
, (10)
где Nc0 - число полных циклов нагружения с амплитудами эквивалентных напряжений ??a,eq;
nc - число ступеней амплитуд эквивалентных напряжений ??a,ei с числом циклов Nci.
Предел выносливости ??а0 следует принимать равным 84/?? для углеродистой, неаустенитной стали и 120/?? - для аустенитной стали.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН
At - температурный коэффициент;
Ap - площадь поперечного сечения трубы, мм2;
An, Ab - укрепляющие площади накладки и штуцера, мм2;
а, а0, аR - относительная овальность соответственно нормативная, добавочная, расчетная, %;
bn - ширина накладки, мм;
b - ширина уплотнительной прокладки, мм;
С, С1, С2 - прибавки к толщине стенки, мм;
Di, De - внутренний и наружный диаметры трубы, мм;
d - диаметр отверстия "в свету", мм;
d0 - допускаемый диаметр неукрепленного отверстия, мм;
deq - эквивалентный диаметр отверстия при наличии радиусного перехода, мм;
Et - модуль упругости при расчетной температуре, Мпа;
hb, hb1 - расчетная высота штуцера, мм;
h - высота выпуклой части заглушки, мм;
ki - коэффициент увеличения напряжений в отводах;
L, l - расчетная длина элемента, мм;
Мx, Мy - изгибающие моменты в сечении, Н??мм;
Meq - изгибающий момент от овальности, Н??мм;
N - осевое усилие от дополнительных нагрузок, Н;
Nc, Ncp - расчетное число полных циклов нагружения трубопровода соответственно внутреннего давления и дополнительных нагрузок, внутреннего давления от 0 до Р;
Nc0, Ncp0 - число полных циклов нагружения трубопровода соответственно внутреннего давления и дополнительных нагрузок, внутреннего давления от 0 до Р;
Nci, Ncpi - число циклов нагружения трубопровода соответственно с амплитудой эквивалентного напряжения ??aei, с размахом колебания внутреннего давления ??Рi;
nc - число уровней изменения нагрузок;
nb, ny, nz - коэффициенты запаса соответственно по временному сопротивлению, по пределу текучести, по пределу длительной прочности;
Р, ??Р??, Ру, ??Рi - внутреннее давление соответственно расчетное, допустимое, условное; размах колебаний i-го уровня, Мпа;
R - радиус кривизны осевой линии отвода, мм;
r - радиус скругления, мм;
Rb, R0,2, , - временное сопротивление и условный предел текучести соответственно при расчетной температуре, при комнатной температуре, Мпа;
Rz - предел длительной прочности при расчетной температуре, Мпа;
Т - крутящий момент в сечении, Н??мм;
t - номинальная толщина в стенке элемента, мм;
t0, t0b - расчетные толщины стенок магистрали и штуцера при ????w = 1,0, мм;
tR, tRi - расчетные толщины стенок, мм;
td - расчетная температура, ??С;
W- момент сопротивления поперечного сечения при изгибе, мм3;
?????????? - расчетные углы, град;
??m, ??m - коэффициенты интенсификации продольных и кольцевых напряжений в отводе;
?? - коэффициент надежности;
??1 - расчетный коэффициент для плоской заглушки;
??min - минимальный расчетный размер сварного шва, мм;
?? - коэффициент гибкости отвода;
?? - коэффициент приведения;
??А - сумма укрепляющих площадей, мм2;
?? - расчетное напряжение от внутреннего давления, приведенное к нормальной температуре, Мпа;
??a,eq, ??aei - амплитуда эквивалентного напряжения, приведенная к нормальной температуре, соответственно полного цикла нагружения, i-й ступени нагружения, Мпа;
??eq - эквивалентное напряжение, приведенное к нормальной температуре, Мпа;
??0=2??а0 - предел выносливости при отнулевом цикле нагружения, Мпа;
??zMN - осевое напряжение от дополнительных нагрузок, приведенное к нормальной температуре, Мпа;
??????, ????20??, ??????d - допускаемое напряжение в элементах трубопровода соответственно при расчетной температуре, при нормальной температуре, при расчетной температуре для укрепляющих деталей, Мпа;
?? - касательное напряжение в стенке, Мпа;
??, ??d, ??w - расчетные коэффициенты прочности соответственно элемента, элемента с отверстием, сварного шва;
??0 - коэффициент недогрузки элемента;
?? - параметр внутреннего давления.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
1. Общие положения
2. Трубы под внутренним давлением
3. Отводы под внутренним давлением
4. Переходы под внутренним давлением
5. Тройниковые соединения под внутренним давлением
6. Плоские круглые заглушки под внутренним давлением
7. Эллиптические заглушки под внутренним давлением
Приложение 1. Основные положения поверочного расчета трубопровода на дополнительные нагрузки.
Приложение 2. Основные положения поверочного расчета трубопровода на выносливость.
Приложение 3. Основные буквенные обозначения величин.
