(112)
(113)
(114)
где - по п. 5.4.1.
5.6. Проверка на усталостную прочность
5.6.1. Размах напряжений в сварных швах между сосудом и каналом
(115)
где eТ - см. п. 2.6.1;
bк1 - по табл. 1;
(116)
(117)
(118)
5.6.2. Размах напряжений в поперечном; сечении канала
(119)
5.6.3. Проверку на малоцикловую прочность проводят из условий:
(120)
(121)
Допускаемые размахи напряжений или допускаемое число рабочих циклов [N]5 и [N]6 определяют согласно п. 2.6.3. Индекс 5 относится к сварному шву между корпусом сосуда и каналом, а индекс 6 - к каналам.
Термины |
Обозначение |
Коэффициент осевого усилия |
А |
Площадь поперечного сечения канала, мм2 (см2) |
АК |
Размер сварного шва (черт. 6, 8, 10, 11а), мм (см) |
а |
Коэффициент сопряжения при помощи конуса |
В |
Наибольший свободный интервал между двумя жесткими элементами для цилиндрической обечайки с кольцами жесткости, мм (см) |
b |
Ширина кольца (черт. 6), мм (см) |
b0 |
Толщина ленты направляющей спирали (черт. 11), мм (см) |
b1 |
Ширина канала (черт. 11), мм (см) |
b2 |
Сумма всех прибавок к расчетным толщинам стенок, мм (см) |
с |
Внутренний диаметр сосуда (черт. 1-11), мм (см) |
D1 |
Внутренний диаметр рубашки (черт. 1-11), мм (см) |
D2 |
Средний диаметр сосуда D3 = D1 + s1, мм (см) |
D3 |
Средний диаметр рубашки D4 = D2 + s2, мм (см) |
D4 |
Наибольший внутренний диаметр компенсатора, мм (см) |
Dк |
Расчетный диаметр, мм (см): для цилиндрической обечайки DR = D1, для днища DR = D1 |
DR |
Наружный диаметр отбортовки или анкерной трубы (черт. 9 и 10), мм (см) |
do |
Диаметр окружности сопряжения рубашки с днищем сосуда (черт. 1, 7), мм (см); если рубашка присоединена не к днищу, то d1 принимают равным нулю |
d1 |
Модуль упругости материала сосуда при расчетной температуре, МПа (кгс/см2) |
E1 |
Модуль упругости материала рубашки или канала при расчетной температуре, МПа (кгс/см2) |
E2 |
Расстояние от середины стенки рубашки до наружной стороны стенки сосуда, мм (см) |
eо |
Расстояние от центра тяжести поперечного сечения канала от середины стенки сосуда, мм (см) |
e2 |
Осевое усилие от собственного веса, Н (кгс) |
F |
Коэффициенты прочности сопряжений при помощи конуса |
f1, f2, f3, f4 |
Коэффициенты прочности сопряжений анкерными трубами и отбортовками |
f5, f6. |
Собственный вес сосуда и его содержимого, Н (кгс) |
G1 |
Собственный вес рубашки и ее содержимого, Н (кгс) |
G2 |
Относительный размер кольца |
H |
Исполнительная толщина кольца (черт. 6), мм (см) |
h0 |
Расчетная толщина кольца, мм (см) |
h0R |
Ширина ленты направляющей спирали (черт. 8), мм (см) |
h1 |
Высота канала , мм (см) |
h2 |
Момент инерции поперечного сечения канала относительно оси, проходящей через его центр тяжести параллельно стенке сосуда, мм4 (см4) |
IK |
Коэффициенты для: расчета напряжений в зоне сопряжения при помощи конуса |
Ко, K1, К2 |
Коэффициенты для расчета напряжений в сопряжении анкерными трубами или отбортовкой |
К3, К4, К5, K6, К7, K8 |
Коэффициенты для расчета напряжений в каналах |
K9, K10, К11 |
Расчетная длина рубашки (черт. 1-4 а), мм (см) |
L |
Расчетные длины цилиндрических обечаек с кольцами жесткости (черт. 1, 4 а), мм (см) |
l1, l2 |
Длина примыкающего элемента, учитываемая при определении расчетной длины (черт. 1, 4 а), мм (см); определяют по ГОСТ 14249-80 |
13 |
Эффективная длина стенки обечайки, учитываемая при определении эффективного момента инерции кольца или канала, мм (см) |
le |
Исполнительная длина укрепления стенки рубашки в месте сопряжения при помощи конуса (черт. 5) или расстояние от первого кольцевого шва до отбортовки (черт. 5 в), мм (см) |
lR |
Относительный момент нагружения |
M0 |
Относительные реактивные моменты |
m1, m2, M3 |
Относительный реактивный момент в месте сопряжения анкерными трубами или отбортовками |
m |
Количество рабочих циклов |
N |
Допускаемое количество рабочих циклов рассматриваемого материала при расчетной температуре в размахе напряжений по п. 2.6.3 (i = 0; 1; 2; ... 6) |
|
Число витков направляющей спирали |
n1 |
Число витков змеевикового канала |
n2 |
Число замыканий змеевикового канала |
n3 |
Относительное давление |
P |
Расчетное давление в сосуде при эксплуатации или испытании, МПа (кгс/см2), Если абсолютное давление больше атмосферного (избыточное давление), то p1 > 0; если абсолютное давление меньше атмосферного (вакуум), то p1 < 0; |
p1 |
Расчетное давление в рубашке или в канале в состоянии эксплуатации или испытания, МПа (кгс/см2) |
p2 |
Допускаемое внутреннее избыточное давление в рубашке или в канале, МПа (кгс/см2) |
[p2] |
Геометрический параметр кольца |
Q |
Радиус кривизны в вершине днища сосуда по внутренней поверхности (черт. 3, 7), мм (см) |
R1 |
Радиус кривизны в вершине днища рубашки по внутренней поверхности (черт. 3, 7), мм (см) |
R2 |
Внутренний радиус кривизны отбортовки для конических сопряжений (черт. 5 в), мм (см) |
r0 |
Внутренний радиус кривизны отбортовки для сопряжений с отбортовкой (черт. 9), мм (см) |
r1 |
Наружный радиус канала (черт. 11), мм (см) |
r2 |
Средний радиус канала r3 = r2 - 0,5s2 мм (см) |
r3 |
Исполнительная толщина стенки анкерной трубы (черт. 10), мм (см) |
s0 |
Расчетная толщина стенки анкерной трубы, мм (см) |
sor |
Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки сосуда (черт. 1-11), мм (см) |
s1 |
Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки сосуда, мм (см) |
s1R |
Исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки рубашки и конуса или канала (черт. 1-11), мм (см) |
s2 |
Расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки рубашки и конуса или канала, мм (см) |
s2R |
Исполнительная толщина стенки днища сосуда (черт. 3, 7), мм (см) |
s3 |
Исполнительная толщина стенки днища рубашки мм (см) |
s4 |
Расчетная толщина стенки рубашки, мм (см); на цилиндрической обечайке sR = s2, на выпуклом днище sR = s4 |
sR |
Рабочая температура, °С |
T |
Разность между средней температурой стенки сосуда и температурой 20 °С, °С |
|
Разность между средней температурой стенки рубашки или канала и температурой 20 °С, °С |
|
Эффективный шаг анкерных труб или отбортовок, мм (см) |
t0 |
Расчетный шаг анкерных труб или отбортовок, мм (см) |
t1, t2 |
Шаг анкерных труб или отбортовок вдоль оси мм (см) на цилиндрической обечайке - по черт. 3, 9, 10; на длине |
tp. |
Шаг анкерных труб или отбортовок по окружности, мм (см); на цилиндрической обечайке ; на длине |
tT |
Расстояние вдоль оси от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок (черт. 3), мм (см) |
tL |
Расстояние по окружности от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок, мм (см) |
tK |
Шаг направляющей спирали или змеевикового канала (черт. 4, 8, 11) мм (см) |
ts |
Коэффициент понижения прочности при наличии отверстий в канале в зоне штуцеров |
V |
Момент сопротивления сварного шва на единицу его длины между корпусом сосуда и кольцом, мм2 (см2) |
W1 |
Момент сопротивления сварного шва на единицу его длины между кольцом и рубашкой, мм2 (см2) |
W2 |
Вспомогательные величины |
Х1, X2, X3 |
Угол конического сопряжения (черт. 5), ...° |
а |
Коэффициент температурного удлинения материала сосуда, 1/°С |
а1 |
Коэффициент температурного удлинения материала рубашки или канала, 1/°С |
а2 |
Эффективные коэффициенты концентрации |
|
Общий эффективный коэффициент концентрации |
|
Половина центрального угла канала (черт. 11), ...° |
|
Угол шага анкерных труб или отбортовок на цилиндрической обечайке по окружности (черт. 3), ...° |
|
Угол шага анкерных труб или отбортовок на днище (черт. 3), ...° |
|
Угол по окружности от края рубашки до первого ряда анкерных труб или отбортовок (черт. 3), ...° |
|
Относительное продольное удлинение в рубашке |
|
Допускаемое относительное продольное удлинение в рубашке |
|
Разность температурных относительных удлинений |
|
Коэффициент, учитывающий расстояние между корпусом сосуда и рубашкой |
|
Коэффициент нагружения |
|
Коэффициент отношения прочности корпуса сосуда и рубашки |
|
Коэффициент длины сопряжения |
|
Относительная эффективная несущая длина конуса |
|
Коэффициент радиуса отбортовки |
|
Амплитуда напряжений, МПа (кгс/см2) |
|
Размахи напряжений, МПа (кгс/см2) (i = 0; 1; 2; ... 6) |
|
Допускаемое напряжение для кольца сопряжения или анкерной трубы при расчетной температуре МПа (кгс/см2) |
|
Допускаемое напряжение для стенки сосуда при расчетной температуре, МПа (кгс/см2) |
|
Допускаемое напряжение для стенки рубашки или канала при расчетной температуре, МПа (кгс/см2) |
|
Допускаемая амплитуда напряжения рассматриваемого материала при расчетной температуре и при количестве рабочих циклов N, МПа (кгс/см2) |
|
Допускаемый размах напряжений, МПа (кгс/см2) (i = 0; 1; 2;. .., 6) |
|
Расчетный коэффициент прочности сварного шва на направляющей спирали |
|
Коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость |
|
Коэффициент прочности сварного шва |
|
Коэффициенты понижения прочности канала |
|
Расчетные коэффициенты прочности сварных швов |
|
Коэффициент прочности сварного радиального шва в кольце сопряжения |
|
Коэффициент прочности сварного продольного сосуда шва |
|
Коэффициент прочности сварного продольного рубашки шва |
|
Коэффициент прочности сварного кольцевого шва сосуда |
|
Коэффициент прочности сварного кольцевого рубашки шва |
|
Половина угла обхвата рубашки с сопряжением анкерными трубами или отбортовкой (черт. 3), ... ° |
|
Величины определяют по ГОСТ 14249-80. |
|