Диссертация (1095085), страница 6
Текст из файла (страница 6)
«ГОСТ Р 52857.9-2007 "Сосуды и аппараты. Нормы и методырасчета на прочность. Определение напряжений в местах пересеченияштуцеров с обечайками и днищами при воздействии давления ивнешних нагрузок на штуцер"»Вместо «РД 26-16-88» [86] был разработан «ГОСТ Р 52857.9-2007»[41], суть которого заключается в расчете напряжений в местах пересеченияштуцеров с днищами и обечайками. Расчет по «ГОСТ Р 52857.9-2007» [41]используют как дополнение к расчету по «ГОСТ Р 52857.3-2007» [35], когдапо каким-либо условиям метод расчета по предельным нагрузкам не можетбыть применим. К примеру, когда сосуд работает при переменном режименагружения и есть вероятность его разрушения из-за накопления усталостиили пластических деформаций металла, или если он находится подвоздействиемагрессивнойпластическиесвойствасреды,материала.тогдаВв«ГОСТаппаратеРуменьшаются52857.9-2007»[41]32применяется методика расчета напряжений в местах пересечения штуцеров сднищами и обечайками, которая содержится в «EN 13445-3 "Unfired pressurevessel"» [108].
Разрешается использовать иные методы расчета, к примеру,численныеметодыисследованийнапряжений,базирующиесянаэкспериментальных методах определения напряжений или на методеконечных элементов. Это связано со сложностью расчета напряжений вместах пересечения штуцеров с корпусом сосуда по «ГОСТ Р 52857.9-2007».1.2.1.10. «ГОСТ Р 52857.10-2007 "Сосуды и аппараты. Нормы и методырасчетанапрочность.Сосудыиаппараты,работающиессероводородными средами"»«ГОСТ Р 52857.10-2007» [42] регламентирует нормы и методырасчета на прочность сосудов и аппаратов из низколегированных иуглеродистых сталей, работающих при температуре не более 200 ˚С вкоррозионно-активных сероводородсодержащих влажных средах. Вместо«РД 26-02-62-98» [81] был разработан «ГОСТ Р 52857.10-2007» [42].Применяемый в «РД 26-02-62-98» [81] и в настоящем стандарте единыйспособ подхода к расчету заключается в ограничении растягивающихнапряжений на поверхностях, контактирующих с коррозионно-активнымисероводородсодержащими средами.
Аналогично в «РД 26-02-63-87» [82] взависимости от кислотности pH и парциального давления сероводородасосуды,работающиеподвоздействиемкоррозионно-активныхводородосодержащих сред, классифицируются на пять групп. При этом взависимости от присвоенной группы сосуда назначаются допускаемыенапряжения и коэффициенты запаса. По сравнению с «РД 26-02-62-98» [81]последующий расчет претерпел основательные изменения.
На внутреннейповерхности оценка общих местных, изгибных мембранных и изгибныхрастягивающих напряжений была значительно смягчена и унифицирована,основываясь на анализ опыта эксплуатации сосудов, работающих вкоррозионно-активных сероводородсодержащих влажных средах. Такие33напряжения в «ГОСТ Р 52857.10-2007» [42] оцениваются, учитываявзаимосвязь с оценкой условных упругих напряжений по п.8.10«ГОСТ Р 52857.1-2007» [33].1.2.1.11. «ГОСТ Р 52857.11-2007 "Сосуды и аппараты.
Нормы и методырасчета на прочность. Метод расчета обечаек и днищ с учетом смещениякромок сварных соединений, угловатости и некруглости обечаек"»В «ГОСТ Р 52857.11-2007» [43] включены существенные дополненияи изменения, касающиеся методов оценки отклонений, которые ранее былипредложены в «РД 26-6-87» [88]. Таким образом, в «ГОСТ Р 52857.11-2007»[43] внесены оценки отклонений вмятин в конических обечайках и ввыпуклых днищах.
Помимо этого, в данном стандарте видоизмененыформулы для оценки прочности сварных швов со смещением кромок,устойчивости и прочности сосудов с локальной и общей некруглостью. Вотличии от «РД 26-6-87» [88] «ГОСТ Р 52857.11-2007» [43] распространяетсвое действие на расчет сосудов и аппаратов из алюминия, титана, меди и ихсплавов.1.2.1.12.
«ГОСТ Р 52857.12-2007 "Сосуды и аппараты. Требования кформе представления расчетов на прочность, выполняемых на ЭВМ"»Вместо «ГОСТ 27691-88» [25] был выпущен «ГОСТ Р 52857.12-2007»[44]. В «ГОСТ Р 52857.12-2007» [44] основным требованием является полноесоответствиерасчетныхпрограммобластииусловийприменениястандартов. Необходимо, чтобы заложенные в программы расчетныезависимости в точности соответствовали «ГОСТ Р 52857.1-2007» «ГОСТ Р 52857.11-2007» [33-43]. В рассматриваемом стандарте описанытребования,которыепредъявляютсякраспечаткерасчета.Особонеобходимо, чтобы в ней были указаны промежуточные и основныерезультаты расчета в достаточном объеме для того, чтобы сделатьзаключение о прочности, долговечности, герметичности, устойчивости,34необходимых толщинах элементов конструкции и других параметрах. В своюочередь, их оценка должна быть упомянута в используемом стандарте.Помимо этого, в случае необходимости, следует провести полнуюверификацию выполненного расчета [5].Для расчета на прочность вертикальных резервуаров для хранениянефтепродуктов и нефти существует нормативная база [32, 67, 68], в то времякогда для вертикальных резервуаров для хранения серной кислоты и другихагрессивных сред она отсутствует.
В общем случае расчет обечаек сосудов иаппаратов может производиться по «ГОСТ Р 52857.2-2007» [34]. Расчетколонных аппаратов регламентирует «ГОСТ Р 51274-99» [31], однако не всеаппараты можно рассчитать стандартизованными методами расчета [58].1.3.Особенностиустойчивостьконструированиянекоторыхвидовирасчетанатехнологическогопрочностьиоборудованиясернокислотного производства1.3.1. Конструкции днищ сосудов и аппаратовВ сосудах и аппаратах используются различные типы днищ: плоские,плоскиеоребренные,конические.Днищарезервуаровсогласно«ГОСТ 17032-2010» [18] должны быть: отбортованные и неотбортованныеконические и плоские.
В основном используются следующие размеры и типыднищ:коническиеотбортованныепо«ГОСТ12619-78»[12]и«ГОСТ 12621-78» [14], конические неотбортованные по «ГОСТ 12620-78»[13], плоские отбортованные по «ГОСТ 12622-78» [15] и плоскиенеотбортованные по «ГОСТ 12623-78» [16], помимо этого разрешаются идругие размеры и типы по согласованию с заказчиком.Для горизонтальных резервуаров в химической промышленностииспользуются и другие типы днищ, что не противоречит «ГОСТ 8.346-2000»[29].35В «ГОСТ 12623-78» [16] приводятся размеры и конструкции плоскихднищ, работающих под давлением и под налив, а также размеры иконструкции плоских днищ, предназначенных для использования лишь подналив, изображенные на рисунке 1.3.1.1.Рисунок 1.3.1.1 – Конструкция и размеры плоского днища под давлениеми под налив по «ГОСТ 12623-78»В п. 4 стандарта указывается, что толщины стенок плоских днищ,работающих под давлением и под налив, необходимо рассчитывать по«ГОСТ 14249-89» [17].
Указанный стандарт не отменен, но на его основеразработан новый стандарт – «ГОСТ Р 52857.2-2007» [34], которыйпозволяет рассчитывать не только гладкие плоские днища, но и днищаукрепленные радиальными ребрами жесткости, часто используемые вгоризонтальных резервуарах. На рисунке 1.3.1.2 представлена расчетнаясхема плоского днища с радиальными ребрами жесткости.Рисунок 1.3.1.2 – Днище плоское круглое с радиальными ребрамижесткости36В соответствии с «ГОСТ Р 52630-2012» [32] и «ПБ 03-584-03» [67]заготовки выпуклых днищ разрешено изготавливать сварными из частей срасположениями сварных швов, показанными на рисунке 1.3.1.3.Рисунок 1.3.1.3 – Расположение сварных швов заготовок выпуклыхднищНеобходимо, чтобы расстояния l и l1 составляли не больше 0,2D(D – внутренний диаметр днища) от оси заготовки торосферических иэллиптических днищ до центра сварного шва.
Количество частей днища нерегламентируется при изготовлении заготовок с расположением сварныхшвов, указанных на рисунке 1.3.1.3. Разрешается изготавливать выпуклыеднища из шарового сегмента и штампованных лепестков, количество частейкоторых также не регламентируется. В сосудах групп 5а и 5б разрешаетсяприменять сферические неотбортованные днища, но в таком случаеисключением являются сосуды, работающие под вакуумом.Необходимо изготавливать сферические неотбортованные днища(рисунок 1.3.1.4) с радиусом сферы R составляющим не меньше 0,8D и небольше D, а затем приваривать их сварным швом со сплошным проваром.Рисунок 1.3.1.4 – Сферическое неотбортованное днище37Основные размеры эллиптических и конических днищ определяютсясогласно требованиям государственных стандартов, как это указано в«ГОСТ Р 52630-2012» [32] и «ПБ 03-584-03» [67].На рисунке 1.3.1.5 приведены основные размеры эллиптических днищсогласно «ГОСТ 6533-78» [28].Рисунок 1.3.1.5 – Днища эллиптические по «ГОСТ 6533-78»Основные размеры конических (рисунок 1.3.1.6) неотбортованныхднищ приведены в «ГОСТ 12620-78» [13].Рисунок 1.3.1.6 – Днища конические по «ГОСТ 12620-78»При проектировании горизонтальных резервуаров для неорганическихжидких кислот и щелочей следует также руководствоваться «ПБ 09-596-03»[69].Ряд заводов-изготовителей выпускает в настоящее время резервуары сплоскими не оребренными днищами с толщиной стенки 4 - 8 мм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
