Температура корпуса равна 510°С, материал — сталь І2МХЛ (ОСТ 108.961.02—79), показатель ползучести ш = 4, предел ползучести а, .. =80 МПа. Рассмотрено обобщенное плоское деформированное состояние корпуса с учетом ползучест и материала. Расчет напряжений выполнен по программе для расчета криволинейных стержней па ЭЦВМ ЕС-1052. Для определения напряжений в сечениях 1—4 стенки корпуса используется коэффициент неравномерности напряжений Кп, подсчитываемый по формуле и. 3.1.2 стандарта для наружной в внутренней поверхностей стенки.
Значения меридианных щ п осевых о2 напряжений для моментов времени эксплуатации 1 = 0 и t=IО5 ч па поверхностях корпуса (с учетом коэффициента Л'„) приведены па черт. 9.
Максимальные меридианные напряжения па внутренней поверхности корпуса в перемычке между отверстиями под седла (сечение 1 на черт. 9) достигают 57 МПа. Предел длительной прочности составляет 117 МПа, что дает коэффициент запаса
Следовательно, необходимый запас по длительной прочности обеспечен.ПРИЛОЖЕНИЕ З
Справочное
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ КОНЦЕНТРАЦИИ
НАПРЯЖЕНИЙ
Максимальные меридианные напряжения в галтели стенки корпуса с учетом температурных напряжений вычисляются по соотношению
где /О’, /<“— теоретические коэффициенты концентрации напряжений при растяжении (сжатии) и изгибе; для—>1 (черт. 1) они составляют: р
/гі>— J. 2.5(І+Л/Р)-’ Г1'2 •
/г" і .Г0-5 д_ 6'°(| 4 W-’ Т1'2 •
Стенка корпуса с галтелью
Черт. 1
, S с
о1’ = — напряжения от растяжения стенки усилием о;
и Г Г
g" = напряжения от изгиба стенки моментом G;
■Зц, — номинальные суммарные напряжения в стенке толщиной Л.
Окружные напряжения в галтели находятся по формуле
= Р(%,)ях ~3и>).
где сг20—номинальные окружные напряжения; (і — коэффициент Пуассона,Коэффициент копцеп і рации окружных напряжении от действия давления р па внутренней поверхности корпуса в зоне сопря-
Сопряженне цилиндрическою корпуса с патрубком
z- Л1 h /
жспня с одиночным патрубком при -у ~ -yj- (черт. 2) определяется зависимостью
К. =2,4 1 -f- Ч — 0.5—т ).
Л к »,І "и /
а номинальные окружные напряжения составляют
- >'
•>h *ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
Для определения расчетных характеристик прочности стали следует использовать минимальные значения, приведенные в технических условиях на изготовление корпусов и руководящих указаниях ла материалы.
В таблице приведены минимальные значения предела текучести а0,2 її средние гарантированные значения пределов длительной прочности Одц для ресурса 105—2-105 ч и ползучести о|/нр при повышенных температурах основных марок стали. Даны также зависимости модуля упругости Е и показателя степенного закона ползучести т от температуры.
Характеристики прочности и ползучести стали
Мирка стали; ОСТ, ТУ из изделие |
0, °С |
£•10-’, МПа |
МПа |
О|||Ь. МПа |
3 .>■ иг'" МПа |
°1/1Ог" МПа |
т |
|
20 |
214 |
320 |
— |
— |
— |
— |
|
400 |
187 |
240 |
— |
— |
— |
— |
|
450 |
182 |
230 |
— |
-- |
— |
— |
І5ХІМІФ |
475 |
179 |
220 |
220 |
202 |
200 |
4,0 |
OCT 108.030.113-77 |
50J |
177 |
.210 |
180 |
162 |
160 |
4,0 |
|
520 |
175 |
210 |
145 |
129 |
130 |
4,0 |
|
540 |
173 |
210 |
118 |
103 |
100 |
4,0 |
|
570 |
172 |
190 |
86 |
76 |
70 |
3,5 |
|
20 |
217 |
300 |
-- |
— |
— |
— |
|
400 |
187 |
240 |
— |
— |
... |
— |
|
450 |
183 |
230 |
— |
— |
— |
— |
І5ХІМІФЛ |
475 |
181 |
220 |
220 |
202 |
200 |
4,0 |
OCT f08.96l.02—79 |
500 |
179 |
210 |
180 |
162 |
160 |
4,0 |
|
520 |
177 |
210 |
145 |
129 |
130 |
4,0 |
|
510 |
175 |
210 |
106 |
90 |
100 |
3,5 |
|
570 |
171 |
190 |
78 |
66 |
70 |
3,2 |
|
20 |
201 |
280 |
-- |
— |
|
|
20ХМФЛ |
400 |
181 |
240 |
|
— |
— |
-- |
ОСТ 108.961.02—7!) |
450 |
178 |
210 |
|
- - |
— |
— |
|
480 |
176 |
210 |
24(1 |
230 |
105 |
3,0 |
II ІЮІІОЛЖеіІІіе
Марка стали; ОСТ, ГУ на изделие |
(1, ГС |
/:-Ю 3, Ml la |
МПа |
МПа |
32 НГ" МПа |
’і/КГ ’ МПа |
Ill |
|
50 I |
171 |
210 |
161 |
1 17 |
98 |
2,9 |
20ХМФЛ |
520 |
172 |
210 |
1 18 |
100 |
88 |
2,8 |
ОСТ 108 961 02 -79 |
510 |
171 |
200 |
100 |
85 |
6) |
2,8 |
|
55)" |
170 |
190 |
79 |
67 |
5> |
2,8 |
|
2.) |
201 |
250 |
|
|
|
|
|
4)0 |
181 |
200 |
|
|
|
|
|
450 |
178 |
185 |
|
|
|
|
20 ХМ Л |
47.) |
177 |
185 |
210 |
195 |
162 |
5,2 |
ОСТ 108.961.02 -79 |
5)0 |
174 |
185 |
1 15 |
123 |
80 |
2,3 |
|
510 |
173 |
185 |
120 |
102 |
66 |
‘2,3 |
|
520 |
172 |
185 |
НО |
94 |
62 |
2,3 |
|
55')+ |
170 |
180 |
48 |
39 |
2.) |
2,2 |
|
20 |
216 |
200 |
|
|
|
- |
|
4.И) |
193 |
169 |
- |
|
- |
|
12МХЛ |
450 |
188 185 |
15.) |
|
- |
- |
— |
480 500 |
150 150 |
18) |
153 116 |
150 |
6,0 |
||
ОСТ 108.961.02 -79 |
183 |
||||||
138 |
105 |
6,0 |
|||||
|
510 |
182 |
159 |
117 |
90 |
80 |
4,0 |
|
5 КГ |
179 |
149 |
(И |
48 |
5) |
4,0 |
|
20 |
211 |
240 |
|
— |
|
— |
25Л |
350 |
195 191 |
160 |
|
|
— |
|
400 425 |
150 |
153 |
135 |
70 |
5,0 |
||
ОСТ 108.961.02 — 79 |
189 |
||||||
140 |
13) |
118 |
62 |
4,0 |
|||
|
150 |
186 |
130 |
95 |
85 |
59 |
3,0 |
|
20 |
211 |
430 |
|
|
|
— |
16ХЗМФЛ |
200 |
201 |
400 |
|
|
|
- |
ОСТ 108 961.02—79 |
300 |
I9G |
350 |
__ |
|
... |
- |
|
350 |
190 |
350 |
-- |
- |
-- |
— |
|
20 |
210 |
500 |
|
|
|
|
06Х12ПЗДЛ ТУ 108.923—80 |
300 |
195 185 |
460 43 ) |
— |
|
— |
|
400 |
|
|
|
|
Температура. іірсі»ыінаіоіца»і максимальное донсскасмое ОСІ I<IM<MSI<M 74 іігачсіпіс
По данным, приведенным в таблице, на черт. 1—5 построены расчетные изохронные кривые ползучести марок стали для 101 ч эксплуатации с использованием зависимости
Расчетные изохронные кривые ползучести стали 15ХІМ1Ф и 15Х1МІФЛ для 10г> ч эксплуатации
Расчетные изохронные кривые ползучести для 2• 10г’ ч могут быть получены по формуле
Напряжение, МПа
ОСТ »08.020.132—85 Стр, і
Расчетные изохронные кривые ползучести
стали 25Л для 105 ч эксплуатации
Стр, 2<8 ОСТ 11)8.020.132—85
При определении изохронных кривых ползучести для промежуточных значении температур (0|<(><()2) рекомендуется использовать лппспную интерполяцию предела ползучести:
сті/іо(°) = + (^~оі)хтгї7.
а показатель степенного закона ползучесш подсчитывать по соотношению
,,,. , / X (0 -0,)(273 -I И .)
/д( )- ///] «/,) _ ()|)(27з і Н) .
ГДе о, = о1/1(Я (0,); а, = а|/|(Д0,); •= lit (0,); ill., = ПІ (О,).
ПЕРЕЧЕНЬ ДОКУМЕНТОВ,
НА КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В ТЕКСТЕ ОСТ 108.020.132—85
Обозначение документа |
Наименование документа |
1Іомср пункта стандарта |
ГОСТ 356—80 |
Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные и рабочие. Ряды |
1.6 |
ОСТ 108.020.127—82 |
Изделия энергетического маипіио- ст роения. Нормы и правила гидравлических иены ганий |
1.6 |
ОСТ 108.021.110-84 |
Турбины паровые стационарные. Расчет фланцевых соединений горизонтальных разъемов корпусов |
1.5 |
ОСТ 108 030.113-77 |
Поковки из углеродистой, легированной н высоколегированной сталей для котлов, сосудов и станционных трубопроводов. Общие технические условия |
1.7; приложение 2, и. 2.1; приложение 4, и. '1 |
ОСТ 108.961.02—79 |
Отлпвкп из углеродистых и легированных сталей для детален паровых стационарных турбин с гарантированными характеристиками прочности при высоких температурах. Технические условия |
1.7; приложение 2, и. 1.3, 3.1; приложение 4, и. 1 |
РТМ 108.020.16—83 |
Расчет температурных полей роторов и корпусов паровых турбин |
Г.З |
РТМ 108.021.103—85 |
Детали паровых стационарных турбин. Расчет на малоцикловую усталость |
1.2; 2.2.4; 4.3; приложение 2, и. 2.2 |
РТМ 108.021.104—77 |
Турбины паровые стационарные. Расчет деформаций и напряжений в элементах турбин при пусках |
1.2; 1.3; 1.5; 2.2.2 |
ТУ 108.923-80 |
Отливки пз стали марки 06Х12НЗДЛ для деталей паровых турбин АЭС Нормы расчета па прочность элементов реакторов, парогенераторов, сосудов п трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок |
Приложение 4, и. 1 1.5 |