---

_{, (82)}

где _.

В формуле (82) индекс р указывает на то, что величина относится к рабочему состоянию или испытаниям, а индекс м - состояние монтажа.

4.3.6. Значение коэффициента К₇ определяют по формуле

₍₈₃₎

или согласно черт. 20 в зависимости от отношения диаметров.

4.3.7. Толщину края плоской круглой крышки с дополнительным краевым моментом вне зоны уплотнения s₃ (черт. 18) определяют по формуле (82), при этом вместо D_c.п следует принять D₂.

4.3.8. Допускаемое давление для плоской круглой крышки с дополнительным краевым моментом при поверочных расчетах определяют по формуле

_{. (84)}

Черт. 20

5. РАСЧЕТ ОБЕЧАЕК КОНИЧЕСКИХ

5.1. Paсчетные схемы и расчетные параметры

5.1.1. На черт. 21-26 приведены расчетные схемы узлов конических обечаек.

5.1.2. Расчетные параметры

5.1.2.1. Расчетные длины переходных частей определяют по формулам

для конических обечаек (черт. 21а, 21б, 21в)

_{; ;}

для конической обечайки (черт. 22а, 22б)

_;

для конической обечайки (черт. 21г)

_;

для цилиндрических обечаек (черт. 21б, 21в)

_;

для тороидальных переходов (черт. 22а, 22б)

_;;

для цилиндрической обечайки или штуцера (см. черт. 21г)

_.

Соединение обечаек без тороидального перехода

а - соединение двух конических обечаек, б - соединение конической и цилиндрической обечаек, в - соединение конической и цилиндрической обечаек с укрепляющим кольцом, г - соединение конической обечайке с цилиндрической меньшего диаметра

Черт. 21

Соединение обечаек с тороидальным переходом

а - соединение двух конических обечаек, б - соединение конической и цилиндрической обечаек

Черт. 22

Основные размеры комического перехода

Черт. 23

Соединение кососимметричных обечаек

Черт. 24

Коническая обечайка: с кольцами жесткости

Черт. 25

Пологие конические днища

а - днище с тороидальным переходом, б - днище с укрепляющим кольцом, в - днище без тороидального перехода и укрепляющего кольца

Черт. 26

5.1.2.2. Расчетный диаметр гладкой конической обечайки определяют по формуле

для конической обечайки без тороидального перехода (черт. 21а, 21б, 21в)

D_к = D - 1,4а₁sina₁;

для конической обечайки с тороидальным переходом (черт. 22а, 22б)

D_к = D - 2 [r (cosa₂ - cosa₁) + 0,7a₁ sina₁];

для конических обечаек со ступенчатым изменением толщин стенки для второй и всех последующих частей за расчетный диаметр D_к данной части обечайки принимают внутренний диаметр большего основания.

5.1.2.3. Расчетный коэффициент прочности сварных швов переходов обечаек определяют по табл. 4.

Таблица 4

5.2. Область и условия применения расчетных формул

5.2.1. Расчетные формулы применимы при соотношении между толщиной стенки наружной обечайки и диаметром в пределах

_.

Выполнение такого условия для пологого конического днища (a₁ > 70°) не требуется.

5.2.2. Расчетные формулы, приведенные в пп. 5.3.2, 5.4.2 и 5.5.1, применимы при условии, что расчетные температуры не превышают значений, при которых должна учитываться ползучесть металлов, т. е. при температурах, когда допускаемое напряжение определяется только по пределу текучести или временному сопротивлению (пределу прочности). Если точных данных не имеется, то формулы применимы при условии, что расчетная температура стенки обечайки из углеродистой стали не превышает 380 °С, из низколегированной стали 480 °С и из аустенитной стали 525 °С.

5.2.3. Расчетные формулы настоящего стандарта не применимы для расчета на прочность конических переходов в местах крепления рубашки к корпусу.

В этом случае расчет проводится по ГОСТ 25867.

5.2.4. Расчетные формулы не применимы, если расстояние между двумя соседними узлами обечаек менее суммы соответствующих расчетных длин обечаек, или, если расстояние от узлов до опорных элементов сосуда (за исключением юбочных опор и опорных колец) менее удвоенной расчетной длины обечайки по п. 5.1.2.1.

5.2.5. Расчетные формулы применимы при условии, что исполнительные длины переходных частей обечаек не менее расчетных длин а₁ и а₂.

Если это условие не выполнено, нужно провести проверку допускаемого давления, причем вместо s₁ и s₂ подставляют:

для соединения обечаек без тороидального перехода

_{; ;}

для соединения обечаек с тороидальным переходом при определении коэффициента b по формуле (98)

_{; ;}

s_к, s - фактические толщины стенок присоединенных обечаек (черт. 21а, 21б, 21г, 22б).

5.2.6. Расчетные формулы узлов конических и цилиндрических обечаек без тороидального перехода применимы при условии выполнения углового шва с двусторонним сплошным проваром.

5.2.7. Исполнительную толщину стенки конического элемента в месте соединения двух обечаек s₁, s₂ или s_Т всегда принимают не менее толщины s_к, определяемой по пп. 5.3.1 или 5.3.2, 5.4.1 или 5.4.2 и 5.5.1 для соответствующих нагрузок.

Исполнительная толщина стенки цилиндрического элемента в месте соединения двух обечаек должна быть не менее минимальной толщины стенки, определяемой по формулам разд. 2.

5.2.8. Расчет укрепления отверстий конических обечаек проводят в соответствии с ГОСТ 24755.

5.2.9. Расчет толщины стенок переходной части обечаек проводят либо методом последовательных приближений на основании предварительного подбора и последующей проверки для выбранных значений

_и

либо сразу при помощи диаграмм.

Расчет по диаграммам проводят для конических переходов, у которых a₂ = 0. Если допускаемые напряжения материалов частей перехода отличаются друг от друга, то расчет по диаграммам проводят при использовании меньшего из них.

За допускаемое давление, осевую силу и изгибающий момент для конической обечайки принимают меньшее значение, полученное из условия прочности или устойчивости гладкой конической обечайки и из условия прочности переходной части.

5.2.10. Расчет применим также для кососимметричных обечаек, соединенных с цилиндрическими обечайками. Расчетные величины a₁, D и D₁ принимают по черт. 24.

5.3. Конические обечайки, нагруженные давлением

5.3.1. Гладкие конические обечайки, нагруженные внутренним избыточным давлением

5.3.1.1. Толщину стенки определяют по формуле

s_к³ s_к.р + с, (85)

где _{. (86)}

5.3.1.2. Допускаемое внутреннее избыточное давление определяют по формуле

_{. (87)}

5.3.2. Гладкие конические обечайки, нагруженные наружным давлением

5.3.2.1. Расчетные формулы применимы при условии a₁£ 70°.

5.3.2.2. Толщину стенки в первом приближении определяют по формулам п. 2.3.2.1 с последующей проверкой по формуле (88).

При предварительном определении толщины стенки в качестве расчетных l_E и D_E принимают величины, определяемые по формулам (91) и (92).

5.3.2.3. Допускаемое наружное давление определяют по формуле

_{, (88)}

где допускаемое давление из условия прочности:

_{, (89)}

и допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости:

_{. (90)}

Эффективные размеры конической обечайки определяют по формулам

_{, (91)}

_{. (92)}

Значение коэффициента В₁ определяют по формуле:

_{. (93)}

5.3.3. Соединение обечаек без тороидального перехода (см. черт. 21а, 21б).

5.3.3.1. Расчетные формулы применимы при условиях

a₁£ 70°; 0 £ a₂ < a₁; (s₁ - c) ³ (s₂ - c).

Если (s₁ - c) ³ (s₂ - c), то при поверочном расчете следует принимать

s₁ - c = s₂ - c.

5.3.3.2. Толщину стенки определяют по формуле

_{; (94)}

s₂³ s_2р + с. (95)

В случае соединения конической и цилиндрической обечаек (черт. 21б) cosa₂ = 1. При определении b₁ коэффициент b рассчитывают по формуле (98) или определяют по диаграмме (черт. 27).

Расчет толщины стенки конического элемента перехода проводят с помощью отношения толщин стенок

_{. (96)}

5.3.3.3. Коэффициент формы определяют по формуле

b₁³ max{0,5; b}. (97)

где b определяют по формуле

Диаграмма для определения коэффициента b при расчете толщин стенок переходов обечаек

Черт. 27

_{. (98)}

Для соединения конической и цилиндрической обечаек (a₂ = 0) коэффициент b может быть определен по диаграмме (черт. 27 или 28).

5.3.3.4. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление [р] из условия прочности переходной части определяют по формуле

_{, (99)}

где коэффициент b₁ определяют по п. 5.3.3.3.

5.3.4. Соединение конической обечайки с укрепляющим кольцом (черт. 21в, 25)

5.3.4.1. Расчетные формулы применимы при условиях:

a₁£ 70°

при соединении с цилиндрической обечайкой (черт. 21в)

(s₁ - c) ³ (s₂ - c).

Если (s₁ - c) < (s₂ - c), то при поверочном расчете следует принимать s₁ - c = s₂ - c;

при соединении по черт. 25 только при отсутствии изгибающего момента на кольце.

Диаграмма для определения коэффициента b при выполнении поверочного расчета

Черт. 28

5.3.4.2. Площадь поперечного сечения укрепляющего кольца определяют по формуле

при соединении по черт. 21е

_{, (100)}

где _{. (101)}

Коэффициент b определяют либо по формуле (96), либо по диаграмме (черт. 28).

При А_к£ 0 укрепление кольцом жесткости не требуется.

При соединении по черт. 25

_{. (102)}

В случаях действия нагрузки от наружного давления или осевой сжимающей силы, или изгибающего момента сварной шов стыкового соединения кольца должен быть проварен непрерывным швом. При определении площади поперечного сечения А_к следует учитывать также сечение стенок обечаек, расположенное между наружными швами кольца и обечаек.

5.3.4.3. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление из условия прочности переходной части определяют по формуле

при соединении по черт. 21б

_{, (103)}

при соединении по черт. 25

_{. (104)}

5.3.4.4. Общий коэффициент формы для переходной части определяют по формуле

b₂ = max{0,5; b_о}, (105)

где _{. (106)}

Коэффициенты В₂ и B₃ определяют по формулам

_{; В3 = 0,25.}

5.3.4.5. Проверка прочности сварного шва укрепляющего кольца

_{, (107)}

где _{- сумма всех эффективных ширин несущих сварных швов между укрепляющим кольцом и обечайкой (черт. 21в).}

У прерывистого сварного шва действительная его ширина уменьшается в отношении длин сварного шва и всего периметра обечайки. Расстояние между концами прерывистых сварных швов должно быть не более восьми толщин стенки обечайки и сумма всех длин сварных швов не менее половины длины контура кольца.

5.3.5. Соединение обечаек с тороидальным переходом (черт. 22а, 22б)

5.3.5.1. Расчетные формулы применимы при условиях

a₁£ 70°; 0 £ a₂ < a₁; _.

5.3.5.2. Толщину стенки определяют по формуле

S_T³ s_T.р + с, (108)

где _{. (109)}

Диаграмма для определения коэффициента b_Tпри расчете толщин стенок-переходов обечаек

Черт. 29

В случае соединения конической и цилиндрической обечаек (черт. 22б) cosa₂ = l. Коэффициент b₃ определяют по формуле (111) и коэффициенты b и b_Т определяют по формулам (98) и (112) или по диаграммам (черт. 27 и 29).

5.3.5.3. Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление из условия прочности переходной части

_{. (110)}

Коэффициент b₃ определяют по формуле (111) и коэффициенты b и b_Т определяют по формулам (98) и (112) или по диаграммам (черт. 28, 30).

Диаграмма для определения коэффициента b_Тпри выполнении поверочного расчета

Черт. 30

5.3.5.4. Коэффициенты формы определяют по формулам коэффициент b₃