Расчет на прочность корпусных конструкций и трубопроводов производится в соответствии с ГОСТ 14249-89, введенным в действие 01.01.90 г.
Стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических и конических оболочек (обечаек), днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и нелегированных сталей, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом и наружным избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов.

Исполнительная толщина стенки t_и=t_р+с,
где t_р – расчетная толщина стенки;
с – прибавка, равная с=с₁+с₂+с₃;
с₁ – прибавка на компенсацию коррозии и эрозии на одну или обе стороны;
с₂ – прибавка на компенсацию минусового допуска;
с₃ – прибавка технологическая.

Расчетная толщина стенки принимается:

— для цилиндрической обечайки

где р – внутреннее избыточное давление;
φ_сш – коэффициент прочности сварного шва;
[σ] – допускаемое напряжение.

— для конической обечайки

— для выпуклого днища

где R – радиус кривизны в вершине днища

— для плоского днища

где k – коэффициент, зависящий от конструкции днища (для показанной на рис. k=0,53);
k₀ – коэффициент ослабления днищ, имеющих отверстия под патрубки

Расчетные толщины стенки труб и соединительных деталей t определяются согласно СНиП 34-01-99 по формуле:

где γ_f – коэффициент надежности по нагрузке от внутреннего давления транспортируемой среды, равный 1,1 – для газообразной среды; 1,15 – для жидкостной;
P_n – рабочее (нормативное) давление транспортируемой среды;
d_е – наружный диаметр труб и соединительных деталей;
η — коэффициент несущей способности труб и соединительных деталей, равный 1 – для труб, заглушек, переходов,
а + ξ ∙ в – для тройниковых соединений и отводов,
а, в, ξ — коэффициенты, зависящие от конструкции соединения;
R – расчетное сопротивление трубной стали:

γ_c – коэффициент условий работы трубопровода (зависит от категории трубопровода и его участка), равный 0,6 – I категория; 0,75 – II категория; 0,9 – III категория;

γ_m – коэффициент надежности по материалу (зависит от характеристики труб), равный 1,34 … 1,55;
γ_n – коэффициент надежности по назначению трубопровода (зависит от диаметра трубопровода и его назначения), равный 1,0…1,55;

R_un, R_yn – нормативные сопротивления материала труб и соединительных деталей, соответствуют временному сопротивлению и пределу текучести.

Примеры решения задач >
Испытание на растяжение >