1. Если условие прочности не выполняется, уменьшение на-



пряжений возможно:

путем установки подкрепляющих ребер в неперфорированной части трубной доски (черт. 4);

путем уменьшения расстояния от края опоры до оси первого ряда труб Iа, 1Ь;

путем увеличения толщины трубной доски зл.

  1. В случае установки подкреп­ляющих ребер вдоль опорного края 26 максимальные изгибные напряжения в трубной доске определяются по фор­муле

а”* = ага(’,
д ид’

ь 1

где а = 12WZ

1 _1

^(2а —тЛр)

— коэффициент уменьшения изгибных напряжений.

  1. Напряжения в трубной доске при установке анкерных стоек (см. черт. 2) определяются по фор-


от


мулам:

действия весовых нагрузок

_ 3lbOi

2^ ’


а — подкрепление трубной до­ски ребрами; б — расчетное сечение ребра


З

от


стоиками


действия разности температур между трубами и анкерными


я* titLs^E1.

° if =

Д, д/2

ст

где А 0,8 — коэффициент заделки, учитывает реальные условия закрепления трубной доски.

  1. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ ТРУБ
    И АНКЕРНЫХ СТОЕК

    1. Сжимающие усилия в наиболее нагруженных трубах опре­деляются по формулам:

  1. ( Ry

2Л / Ry

^4 •

  1. Изгибающий момент в трубах:

Л4« = [(0,5 + КIа) R" + RR‘R!;;

И05+Klb]+ KlbR^ •

  1. Максимальные напряжения в трубах:

/И"’6ра- ь

-a h 1 Iі

  1. Проверка условий прочности и устойчивости труб и анкер­ных стоек производится согласно пп. 3.1, 3.4.

  2. Повышение несущей способности труб в случае, если ка­кое-либо условие прочности не выполняется, возможно при выпол­нении требований, изложенных в п. 5.9, а также за счет установки вдоль опорных краев труб со стенкой большей толщины (см. черт. 1).

  3. В случае подкрепления опорных краев ребрами жестко­сти расчет повторяется, начиная с расчета, представленного в п. 6.2. При К=У^-

Rs3,, I h„

D * = 11 — in —— I -I- tn —-—,

12(1 — M W2e/T 2a ’

где D* — эквивалентная цилиндрическая жесткость края трубной доски с ребрами.

  1. В случае установки труб со стенкой большей толщины рас­чет повторяется, начиная с расчета, представленного в п. 6.3 при F'™ и W?1, определяемых для труб со стенкой большей ТОЛЩИНЫ.

  2. Изгибающий момент в трубах и анкерных стойках от дей­ствия разности температур между ними определяется как

ДЛ 3gzktLElJ* .

т.ст 12 п*

где А = 0,8 — коэффициент заделки;

/* — при расчете труб 7Т; при расчете анкерных стоек 7СТ;

п* — при расчете труб nA; при расчете анкерных стоек /г*т-

  1. Напряжения в трубах от действия разности температур ме­жду трубами и анкерными стойками вычисляются по формуле

Эти напряжения суммируются с напряжениями, представлен­ными в п. 6.3.

  1. Максимальные напряжения в анкерных стойках опреде­ляются по формуле

Л4ст ■ РСТ
ст ~ IFc-r Act ‘

    1. Проверка условий прочности и устойчивости анкерных стоек производится согласно пи. 3.1, 3.2, 3.4.

  1. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ

    1. Изгибающий момент в ребрах жесткости, подкрепляющих края 2Ь, определяется по черт. 5 и формуле

где /3 определяется по черт. 5

Черт. 5

  1. Изгибные напряжения:

при установке ребер жесткости только на нижней трубной доске

_ Мр

°р “ 1Гр ’

при установке ребер жесткости на верхней и нижней трубных досках

АД
ар~~

при установке балок ограниченной жесткости _ Мр

    1. Проверка условия прочности производится согласно п. 3.1.

  1. ВЫБОР ТОЛЩИНЫ ТРУБНЫХ ДОСОК И ПОДКРЕПЛЯЮЩИХ РЕБЕР

    1. Толщины верхней и нижней трубных досок назначаются разработчиком ТВП с учетом обеспечения необходимой жесткости при транспортировке и выполнения требований ОСТ 24.030.45—74. Они должны быть не менее приведенных в табл. 2.

Таблица 2

Толщина трубной доски 5Д, ММ

Масса секции 103, кг

10

До 10

11—14 *

Св. 10 до 20

15*—18*

Св. 20

I * Допускается уменьшение толщины стенки трубной

I доски, если в расчете на прочность принятые значения

І будут обоснованы, а также будут осуществлены до-

. волнительные мероприятия по усилению трубной доски

путем установки щитов обшивки, анкерных стоек и других элементов.

І. Расчет щитов обшивки производится согласно спра-

Iі вечному приложению 4.



+ 8.2. Толщина промежуточных трубных досок назначается кон-

I структивно, но не менее 5 мм.

I 8.3. Толщина подкрепляющих ребер должна быть равной тол-

I щине соответствующих трубных досок. Высота ребер hp должна

} быть от 100 до 250 мм. Ребра следует разместить так, чтобы уча-

I сток доски, подкрепляемой ребрами, включал не менее 3—4 рядов труб (см. черт. 4).

; Для случая опирания вдоль опорного края количество ре-

[ бер т должно быть 1—2 шт.

  1. ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ НА УСТАЛОСТЬ

    1. Условные обозначения при расчете на малоцикловую уста­лость принимаются согласно рекомендуемому приложению 1 ОСТ 108.031.02—75.

    2. Расчет на усталость производится с учетом всех режимов эксплуатации ТВП, характеризующихся минимальными /min и мак­симальными i!max температурами металла анкерных стоек и труб в начале и в конце цикла изменения температуры.

Примером циклического нагружения ТВП являются циклы типа пуск — останов, при которых нагрузка изменяется от нуля, а температура металла от /х.в°С до номинальной величины и об­ратно.

  1. Местные температурные напряжения не учитываются; ин­тенсивность напряжений определяется только по изгибной состав­ляющей напряжения AS—<тизг. Однако понятие интенсивности напряжений сохраняется для более удобного применения ОСТ 108.031.02—75 при использовании для оценки долговечности трубной доски.

  2. Размах интенсивностей напряжений вычисляется по фор­муле

4Z2
СТ

На основании найденной величины размаха интенсивностей на­пряжений AS производится оценка долговечности в соответствии с рекомендуемым приложением 1 ОСТ 108.031.02—75

.



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

М

перфорированной части трубной доски

АКСИМАЛЬНЫЙ ПРОГИБ ПЕРФОРИРОВАННОЙ ЧАСТИ
ТРУБНОЙ ДОСКИ

Максимальный прогиб вычисляется по формуле

(ца ( Ь
32ЬС~ J *а-- b

где коэффициент определяется по графику, изображенному на чертеже.



ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Зависимость модуля упругости и коэффициента линейного расширения
от температуры для углеродистых сталей

Е^Ю'^МПа rx,1-10et1 / °С

20-100 20-200 20-300 20~000 20-500 Интервал і, °С




/ — модуль упругости; 2 — коэффициент линейного расширения

Значения Гт> ст; /т, ст; Ц7Т ст

Труба, анкерная

Fi ст • 10~2, мм2

Л ст • Ю~4, мм4

Тст-10-3, мм3

стойка dHXsT, ст, мм




30X1,5

1,34

1,36

0,91

30X1,6

1,43

1,44

0,96

30X3,0

2,54

2,34

1,56

40X1,5

1,81

3,36

1,68

40X1,6

1,93

3,56

1,78

40x2,0

2,39

. 4,31

2,16

40X3,0

3,49

6,00

3,00

40X5,0

5,50

8,57

4,29

51X1,5

2,33

, 7,14

2,80

60X5,0

8,64

32,80

11,00

60X6,0

10,20

37,50

12,50

70X5,0

10,21

54,20

15,50

70X6,0

12,06

62,20

17,80

76X5,0

11,15

70,50

18,60

76X6,0

13,20

81,30

21,40

89X5,0

13,20

116,60

26,20

89X6,0

15,60

135,20

30,30

102X6,0

18,10

208,90

40,90

108X10,0

30,80

372,70

69,20

114X10,0

37,70

445,00

78,10

133X10,0

38,60

734,30

110,90



ПРИЛОЖЕНИЕ З

Справочное

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

Пример 1. Произвести расчет на прочность ТВП с двумя промежуточными досками. Нижняя трубная доска опирается по- двум сторонам.

Расчетные размеры нижней трубной доски секции в плане 2Ь — = 2470 мм, 2а=1560 мм.

Усилие, приложенное к трубной доске от массы секции с эоло­выми отложениями 61=2,48-105 Н.

Усилие, приложенное к трубной доске от массы опирающихся на секцию конструкций с эоловыми отложениями G2 = 3,l • 105 Н.

Общее число труб в секции Мт = 2052 шт.

Число труб на краю стороны пь = 31 шт.

Число труб на краю стороны п“ = 29 шт.

Расстояние между верхней и нижней трубными досками Л = = 6600 мм.

Расстояние от опоры до оси крайнего ряда труб 1Ъ = 35 мм.

Толщина нижней трубной доски sn= 15 мм.

Наружный диаметр и толщина стенки труб rfHXsT = 40Xl,6 мм.

Площадь, момент инерции и момент сопротивления поперечного сечения трубы соответственно 7?т=1,93'101 мм2, Ут = 3,56-104 мм4,, Жг= 1,78-103 мм3 (см. справочное приложение 2).

Материал трубной доски — ВСтЗсп.

Материал труб — ВСт2,_

Расчетная температура металла труб и трубной доски /т, д = = 350°С. ■

Модуль упругости Е( = 1,86-105 МПа (см. рекомендуемое при­ложение 2).

Коэффициент Пуассона v = 0,3.

Порядок расчета представлен в табл. 1.

Таблица 1

И

Искомая величина

Расчет

сточник
(номер
пункта
стандарта)
  1. Распределенная ре- 5.1 активная жесткость труб, Н/мм

  2. Приведенная цилин- 5.2 др и ческа я жесткость

трубной доски, Н • мм

abL -

2,7-1,86-105-3,56-101-2052 ,пз

—’ ! = 5,7-10'’

1235-780-6600

= 1,86-105-153 = 5 7.107

12(1 — -Д) 12(1—О,З2

)

Продолжение табл. 1

Искомая величина

Источник (номер пункта стандарта)

Расчет




Л. Параметр, 1/мм

5.3


4. Распределенная ре­акция опоры в опасных точках, Н/мм

5.6

nb G2 3,1-10 ’ fi9 „ ^2- 46 2-2170 -б28

/2 = 1 при 7 = 0

5. Максимальные из- гибные напряжения, МПа

5.7

b 6Z& , .

1 -

д



= 6'35;0 (50,0 + 62,8) = 105,3 1 0“

6. Проверка условия прочности

3.1

а* < 1,3 [а<], 105,3 > (1,3-80,0 = 104,0), где [а*] = 80,0 при /д = 350°С;

условие прочности не выполняется



Для уменьшения напряжений в трубной доске установим на ниж-
ней трубной доске вдоль неопирающихся ее сторон подкрепляю-
щие ребра жесткости (sp=12 мм, hp = 250 мм).

7. Эффективный мо­мент инерции подкреп­ляющих ребер, мм4

5.4

j _ _L

Д- 2

+

Г-^р + ^р Мр h 1


12 1 9

_ 1 Г 12-2503+ 123-250

2 L 12

^5? (12 + 250)2^ = 5,9-107


8. Параметр

5.5


E‘JV 1,86-10+5,9-10-


7 —

Cat 5,7-10+7803


9. Коэффициент

Черт. 3

f 0 61 пои 780 -0 39

/..-0,61 при а + ь ! 235 + 780

10. Распределенная ре­акция опоры в опасных точках, Н/мм

5.6


R‘ - 4Л Л(О + » ’ ')" " "I™ °-6' - *>■*

- мХ °'61 = 3815