1
Доступно поисковых запросов: 1 из 2
Следующий пробный период начнётся: 11 октября 2022 в 15:41
Снять ограничение

ГОСТ 33964-2016

Котлы стационарные водотрубные. Поверочный расчет. Расчет на статическую прочность. Расчет на циклическую прочность. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению
Действующий стандарт
Проверено:  03.10.2022

Информация

Название Котлы стационарные водотрубные. Поверочный расчет. Расчет на статическую прочность. Расчет на циклическую прочность. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению
Дата актуализации текста 01.01.2021
Дата актуализации описания 01.01.2021
Дата издания 20.04.2017
Дата введения в действие 01.07.2018
Область и условия применения Настоящий стандарт устанавливает требования к расчету на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды распространяются на паровые котлы и паропроводы с рабочим давлением более 0,07 МПа и на водогрейные котлы и трубопроводы горячей воды температурой свыше 115 °С: - котлы с топкой, котлы-утилизаторы, энерготехнологические котлы и др.; - встроенные и автономные пароперегреватели и экономайзеры; - трубопроводы пара и горячей воды в пределах котла, включая опускные трубы, соединительные трубы и стояки; - трубопроводы пара и горячей воды любого назначения; - сосуды, подключенные к тракту котла (пароохладители, сепараторы и др.)
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2017 год
Утверждён в Росстандарт

Расположение в каталоге ГОСТ


ГОСТ 33964-2016

     

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ



КОТЛЫ СТАЦИОНАРНЫЕ ВОДОТРУБНЫЕ


Поверочный расчет. Расчет на статическую прочность. Расчет на циклическую прочность. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению


Stationary water-tube boilers. Verification calculation. Static strength calculation. Cyclical strength calculation. Brittle-structure resistance calculation

     

МКС 27.010
ОКП 31 1000

Дата введения 2018-07-01

     

Предисловие


Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное", Открытым акционерным обществом "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2016 г. N 91-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по
МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 127-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33964-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты" (по состоянию на 1 января текущего года), а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает требования к расчету на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды распространяются на паровые котлы и паропроводы с рабочим давлением более 0,07 МПа и на водогрейные котлы и трубопроводы горячей воды температурой свыше 115°С:

- котлы с топкой, котлы-утилизаторы, энерготехнологические котлы и др.;

- встроенные и автономные пароперегреватели и экономайзеры;

- трубопроводы пара и горячей воды в пределах котла, включая опускные трубы, соединительные трубы и стояки;

- трубопроводы пара и горячей воды любого назначения;

- сосуды, подключенные к тракту котла (пароохладители, сепараторы и др.).

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определения

ГОСТ 33962-2016 Котлы стационарные водотрубные. Общие положения. Материалы и допустимые напряжения для деталей котлов, работающих под давлением

ГОСТ 33965-2016 Котлы стационарные водотрубные. Расчет по выбору основных размеров элементов. Коэффициенты прочности и укрепление отверстий

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Обозначения


В настоящем стандарте применены условные обозначения, приведенные в таблице 1.


Таблица 1 - Условные обозначения

Символ

Наименование

Единица измерения


Осевое усилие от веса

Н


Осевое усилие от самокомпенсации теплового расширения

Н


Изгибающий момент

Н·мм


Крутящий момент

Н·мм


Изгибающий момент от весовых нагрузок

Н·мм


Изгибающий момент от самокомпенсации

Н·мм


Крутящий момент от весовых нагрузок

Н·мм


Крутящий момент от самокомпенсации

Н·мм

f

Площадь поперечного сечения

мм

W

Осевой момент сопротивления поперечного сечения

мм


Коэффициент прочности поперечного сварного соединения при изгибе

-


Среднее окружное напряжение от внутреннего давления

МПа


Суммарное среднее осевое напряжение

МПа


Среднее осевое напряжение от внутреннего давления

МПа


Осевое напряжение от осевой силы

МПа


Напряжение изгиба

МПа


Среднее радиальное напряжение от внутреннего давления

МПа

, ,

Главные нормальные напряжения в расчетном сечении детали

МПа

Эквивалентное напряжение от весовых нагрузок и внутреннего давления

МПа

Эквивалентное напряжение от весовых нагрузок, самокомпенсации и внутреннего давления

МПа


Напряжение кручения

МПа


Приведенное напряжение от внутреннего давления

МПа

[]

Номинальное допускаемое напряжение

МПа

Максимальное местное расчетное напряжение, определенное с учетом ползучести

МПа


Условный предел длительной прочности при растяжении

МПа


Расчетная амплитуда напряжений

МПа

[]

Допускаемая амплитуда напряжений, определенная по расчетным кривым малоцикловой усталости

МПа

[]

Допускаемая амплитуда напряжений

МПа

Главные условно-упругие напряжения в расчетной точке детали (i=1, 2, 3)

МПа


Эквивалентные напряжения (i, j=1, 2, 3)

МПа


Размах эквивалентных напряжений

МПа

[], []

Допускаемые напряжения, соответствующие температуре, при которой достигаются максимальные и минимальные эквивалентные напряжения

МПа


Модуль упругости, соответствующий максимальной температуре цикла

МПа

N

Число циклов нагружения

-


Число циклов нагружения данного типа

-

[]

Допускаемое число циклов нагружения по расчетным кривым малоцикловой усталости

-

[]

Допускаемое число циклов

-

Параметр, характеризующий допускаемое повреждение при совместном действии усталости и ползучести

-

m

Показатель степени в уравнении длительной прочности

-

I

Число различных номинальных режимов

-

Длительность работы при данных параметрах, включая время пуска и останова

ч


Расчетный ресурс эксплуатации

ч

r

Средний радиус поперечного сечения

мм

R

Радиус оси криволинейной трубы

мм

A

Начальная эллиптичность (овальность) поперечного сечения трубы (отношение разности максимального и минимального наружных диаметров сечения к их полусумме)

%

F

Площадь поперечного сечения трубы

мм


Безразмерный геометрический параметр

-


Угол между крайними сечениями криволинейной трубы

град.


Температура нагрева участка трубопровода

°С

,

Фиктивные температуры нагрева, принимаемые в расчетах для рабочего и холодного состояния

°С

, ,

Изгибающие и крутящий моменты в сечении трубопровода

Н·мм

Осевая сила в сечении трубопровода, возникающая под действием весовой нагрузки и самокомпенсации температурных расширений

Н

Безразмерный параметр внутреннего давления

-


Модуль упругости материала при рабочей температуре

МПа


То же, в холодном состоянии

МПа

Коэффициент податливости криволинейной трубы, учитывающий влияние внутреннего давления (отношение податливости на изгиб криволинейной и прямолинейной труб одинакового сечения и одинакового материала)

-

Коэффициент податливости криволинейной трубы, учитывающий влияние внутреннего давления и сопряжения с прямолинейными трубами

-


Коэффициент интенсификации изгибных поперечных напряжений в криволинейной трубе

-

Коэффициент интенсификации изгибных продольных напряжений в криволинейной трубе

-

,

Продольные напряжения от изгибающего момента и осевой силы

МПа


Допуск на утонение стенки трубы

мм

     

     4 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 23172.

     5 Поверочный расчет на прочность

     5.1 Расчет барабанов, коллекторов и труб поверхностей нагрева на дополнительные нагрузки и малоцикловую усталость

5.1.1 Дополнительные нагрузки

5.1.1.1 Поверочный расчет на прочность от дополнительных нагрузок проводят для барабанов, коллекторов и труб поверхности нагрева после выбора основных размеров.

Дополнительные нагрузки - изгибающие моменты, осевые усилия и крутящие моменты от веса и самокомпенсации - определяют отдельными расчетами.

5.1.1.2 Поверочный расчет на прочность барабанов и коллекторов от весовых нагрузок проводят с учетом следующих положений:

- при определении изгибающего момента барабан и коллектор рассматриваются как балка, свободно лежащая на опорах. При незначительных местных нагрузках изгибающий момент вычисляется в предположении равномерного распределения нагрузки подлине барабана и коллектора;

- поверку напряжений изгиба в барабанах и коллекторах следует производить в случаях, когда наружный диаметр барабана или коллектора не превышает 800 мм и расстояние между опорами превышает 6 м или когда на барабан или коллектор передаются значительные дополнительные усилия: вес присоединенных к коллектору деталей, реакции трубопроводов и реакции струи при открытии предохранительных клапанов.

5.1.2 Расчетные напряжения

5.1.2.1 Среднее окружное напряжение от внутреннего давления определяют по формуле

.


Коэффициент прочности при наличии отверстий или сварных швов должен приниматься с наименьшим значением для каждого расчетного сечения согласно ГОСТ 33965.

5.1.2.2 Суммарное среднее осевое напряжение от внутреннего давления, осевой силы и изгибающего момента определяют по формуле

,


где среднее осевое напряжение от внутреннего давления

,

среднее осевое напряжение от осевой силы

.


Коэффициент прочности при наличии отверстий и поперечного сварного соединения принимается равным меньшему значению коэффициента прочности в поперечном направлении или коэффициента прочности поперечного сварного соединения.

Осевое напряжение от изгибающего момента

.


Для барабанов или коллекторов следует выявить наиболее ослабленное сечение, обусловленное наибольшим изгибающим моментом , наименьшим моментом сопротивления W или наименьшими коэффициентами прочности и .

5.1.2.3 Среднее радиальное напряжение от внутреннего давления определяют по формуле

.

5.1.2.4 Напряжение кручения определяют по формуле

.

5.1.2.5 Напряжения определяют по номинальной толщине стенки, выбранной при расчете на внутреннее давление.

5.1.2.6 При определении напряжений от весовых нагрузок в формулы подставляют усилия и моменты , , а при определении напряжений от действия весовых нагрузок и самокомпенсации в формулы подставляются суммарные усилия и моменты , .

5.1.2.7 Для расчетного сечения цилиндрических барабанов, коллекторов и труб вычисляют три главных нормальных напряжения , , , которые представляют собой алгебраическую сумму действующих в одном направлении напряжений от приложенных к расчетному сечению нагрузок.

Главные напряжения вычисляют по следующим формулам:

при наличии крутящего момента


;

;

,

  

при отсутствии крутящего момента

; , , если ;

; ; , если .

Для обеспечения условия индексы при обозначениях главных напряжений окончательно устанавливают после определения численных значений напряжений и .

5.1.2.8 Эквивалентные напряжения и для расчетного сечения цилиндрического барабана, коллектора и трубы принимаются равными:

,


где и определены по весовым нагрузкам , и ;

,


где и определены по суммарным нагрузкам , и .

5.1.3 Допускаемое эквивалентное напряжение

5.1.3.1 Значение эквивалентного напряжения в цилиндрических барабанах, коллекторах и трубах от действия внутреннего давления и весовых нагрузок должно удовлетворять условию

.

5.1.3.2 Значение эквивалентного напряжения в трубах от действия внутреннего давления, весовых нагрузок и самокомпенсации тепловых расширений должно удовлетворять условию

.


Для труб, расчетные температуры которых обуславливают использование для определения допускаемых напряжений кратковременных характеристик пределов прочности и текучести, допускается несоблюдение указанного условия, если поверочный расчет на усталость по 5.2 показывает, что заданное число циклов рассчитываемой детали меньше допустимого.

5.1.4 Расчет на малоцикловую усталость

5.1.4.1 Расчет на малоцикловую усталость является поверочным и выполняют после выбора основных размеров детали.

5.1.4.2 Поверочный расчет проводят с учетом всех нагрузок (основных и дополнительных) для всех расчетных режимов работы.

5.1.4.3 Расчетные кривые малоцикловой усталости приведены для материалов, допущенных к применению согласно ГОСТ 33962 (таблицы 2, 3, 4).

5.1.4.4 Методика применима для расчета деталей, работающих при малоцикловой усталости во всем диапазоне изменения расчетных температур. Уровень температур, обуславливающих необходимость учета ползучести, устанавливают согласно ГОСТ 33962.

5.1.4.5 Поверочный расчет на малоцикловую усталость допускается не производить, если повреждаемость от действия всех видов нагрузок удовлетворяет одновременно двум условиям:

,

.



При расчете значения в этом случае амплитуды напряжений принимают равными:

- для циклов пуск-останов;

- для циклов колебания давления с размахом не менее 30% р (исключая пуск-останов);

- для температурных циклов всех видов, где - перепад температуры по толщине стенки, периметру и длине детали, включая колебания температуры среды во времени.

Суммарное эквивалентное напряжение определяют для номинального режима эксплуатации.

5.1.4.6 Расчет напряжений в элементах котлов и трубопроводов проводят согласно ГОСТ 33965.

Допускается использование других расчетных методик, а также экспериментальных значений напряжений, определенных в условиях, соответствующих условиям эксплуатации.

5.1.5 Переменные нагрузки

5.1.5.1 За цикл нагружения принимается повторяющееся изменение нагрузки (как силовой, так и температурной) от первоначального значения до максимального (минимального) и возврат к первоначальной нагрузке. Цикл нагружения характеризуется амплитудой напряжения, числом циклов нагружения и уровнем максимальной температуры цикла.

5.1.5.2 При расчете на усталость учитывают следующие нагружающие факторы:

Закупки не найдены
Свободные
Р
Заблокированные
Р
Роль в компании Пользователь

Для продолжения необходимо войти в систему

После входа Вам также будет доступно:
  • Автоматическая проверка недействующих стандартов в закупке
  • Создание шаблона поиска
  • Добавление закупок в Избранное