5) Допускаемое напряжение при статических однократных нагрузках ():

- для рабочего состояния

[σ] =η σ*,

где σ* — нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре;

Нормативное допускаемое напряжение при расчетной температуре ; (таблица 1.2) Страница 1

η — поправочный коэффициент, учитывающий вид заготовки:

Значения поправочного коэффициента η в зависимости от вида заготовки:

Листовой прокат ………..1,0

Отливки, подвергающиеся индивидуальному контролю неразрушающими методами…..0,8

Отливки, не подвергающиеся индивидуальному контролю….…..0,8

- при испытаниях:

гидравлических - [σ]_и = ;

пневматических - [σ]_и = ;

где σ_τ20 - минимальное значение предела текучести при температуре +20 °С (см. в приложении табл. I—VI).Страницы 25 - 28

Для марок сталей, не указанных в табл. 1.2 и 1.3, нормативное допускаемое напряжение определяют по формуле

;

где: — минимальное значение предела текучести при расчетной температуре;

— минимальное значение временного сопротивления (предела прочности) при расчетной температуре;

— среднее значение предела длительной прочности за 10⁵ ч при расчетной температуре;

— средний 1 %-ный предел ползучести за 10⁵ ч при расчетной температуре;

— коэффициенты запаса прочности по пределам соответственно текучести, прочности, длительной прочности и ползучести, = 1,5; =2,4; = 1,5; — = 1.

6) Расчетные значения модуля продольной упругости Е в зависимости от температуры для углеродистых и легированных сталей, алюминиевых, медных и титановых сплавов приведены в приложении, табл. VII— X.

7) Коэффициент прочности сварных, и паяных соединений φ характеризует прочность соединения в сравнении с прочностью основного металла.

Значения φ в зависимости от конструкции и способа соединения (при длине контролируемых швов, составляющей 100 %) для стальных, алюминиевых, медных и титановых аппаратов приведены соответственно в табл. 1.7 — 1.10.

Прибавка к расчетным толщинам конструктивных элементов определяется по формуле

С = С₁ + С₂ + С₃,

где: С₁ - прибавка для компенсации коррозии и эрозии:

С₂ - прибавка для компенсации минусового допуска;

С₃ - технологическая прибавка.

С₁ = Пτ_в + С_э;

С_э - прибавка для компенсации эрозии,

П - проницаемость среды в материал (скорость коррозии),

τ_в - срок службы аппарата.

При двустороннем контакте с коррозионной (эрозионной) средой прибавка С₁ соответственно увеличивается. Для изготовления химического оборудования применяют материалы, у которых скорость коррозии П ≤ 0,1 мм/год.

Прибавку С_э рекомендуется учитывать лишь в следующих случаях:

- при движении среды в аппарате со значительными скоростями (для жидких сред—более 20 м/с, для газообразных — более 100 м/с);

- при наличии в движущейся среде абразивных твердых частиц;

- при ударном действии среды на деталь.

Величина прибавки С₃ предусматривает компенсацию утонения стенки элемента сосуда или аппарата при технологических операциях (вытяжке, штамповке, гибке и т. д.) и зависит от принятой технологии изготовления.

Прибавки С₂ и С₃ учитывают в тех случаях, когда их суммарное значение превышает 5 % номинальной толщины листа. Технологическая прибавка С₃ не включает в себя округление расчетной толщины стенки до номинальной толщины по стандарту.

Элементы аппаратов, нагруженные внутренним давлением

Рассмотрим основные зависимости для расчета цилиндрических и конических обечаек, сферических и эллиптических оболочек, плоских крышек и днищ, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением.