Профессиональные справочные системы
для специалистов строительной отрасли

         
     ГОСТ 34233.3-2017

     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Сосуды и аппараты

НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и наружном давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation. Reinforcement of openings in shells and bottoms under internal and external pressure. Strength calculation of shells and bottoms under external static loads on the nozzle

     

МКС 71.120
        75.200

Дата введения 2018-08-01

     

Предисловие


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

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 523 "Техника и технологии добычи и переработки нефти и газа"; Закрытым акционерным обществом "ПЕТРОХИМ ИНЖИНИРИНГ" (ЗАО "ПХИ"), Акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ВНИИНЕФТЕМАШ"); Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-техническое предприятие ЦЕНТРХИММАШ" (ООО "НТП ЦЕНТРХИММАШ"); Акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения" (АО "НИИХИММАШ")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 июля 2017 г. N 101-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

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

Украина

UA

Минэкономразвития Украины

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2017 г. N 1991-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34233.3-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2018 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:

- ISO 16528-1:2007* "Котлы и сосуды, работающие под давлением. Часть 1. Требования к рабочим характеристикам" ("Boilers and pressure vessels - Part 1: Performance requirements", NEQ);

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.


- ISO 16528-2:2007 "Котлы и сосуды, работающие под давлением. Часть 2. Процедуры выполнения требований ISO 16528-1" ("Boilers and pressure vessels - Part 2: Procedures for fulfilling the requirements of ISO 16528-1", NEQ)

6 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 52857.3-2007 и ГОСТ Р 52857.9-2007*

________________

* Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2017 г. N 1991-ст ГОСТ Р 52857.3-2007 и ГОСТ Р 52857.9-2007 отменены с 1 августа 2018 г.

7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

8 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2019 г.


Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

     1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий в цилиндрических и конических обечайках, конических переходах, выпуклых днищах и крышках сосудов и аппаратов, работающих под действием внутреннего избыточного или наружного давления, применяемых в химической, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности.

В настоящем стандарте также приведен метод расчета на прочность обечаек и днищ при совместном действии внутреннего избыточного давления и внешних статических нагрузок на штуцер и нагружения, вызванного стесненностью температурных деформаций.

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ 34233.1 и действителен при условии, что толщины стенок обечаек, переходов и днищ отвечают условиям прочности и устойчивости в соответствии с ГОСТ 34233.2.

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 34233.1-2017 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования

ГОСТ 34233.2 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

ГОСТ 34233.6 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Обозначения


В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

-

расчетная площадь вырезанного сечения обечайки или днища, подлежащего компенсации (см. рисунок А.1 приложения А), мм;

-

площадь укрепляющего сечения внешней части штуцера (см. рисунок А.1 приложения А), мм;


-

площадь поперечного сечения накладного кольца, мм;

-

площадь укрепляющего сечения внутренней части штуцера (см. рисунок А.1 приложения А), мм;

, , , ,

-

коэффициенты разложения в степенной ряд;

b

-

минимальное расстояние между наружными поверхностями двух соседних штуцеров, измеряемое по поверхности укрепляемого элемента (см. рисунки А.8 и А.9 приложения А), мм;

c

-

сумма прибавок к расчетной толщине стенки обечайки, перехода или днища, мм;

, , ,

-

параметры;

, ,

-

сумма прибавок к расчетным толщинам стенок штуцеров, мм;

, ,

-

прибавка для компенсации коррозии стенки внутренней части штуцера, мм;


-

внутренний диаметр цилиндрической обечайки или выпуклого днища, мм;

-

внутренний диаметр конической обечайки по центру укрепляемого отверстия, мм;

, ,

-

расчетные внутренние диаметры укрепляемых элементов, мм;


-

диаметр срединной поверхности обечайки у отверстия, мм;


-

наружный диаметр накладного кольца, мм;

, ,

-

внутренние диаметры штуцеров, мм;


-

наибольший допустимый диаметр одиночного отверстия, не требующего дополнительного укрепления, при наличии избыточной толщины стенки сосуда, мм;


-

расчетный диаметр отверстия, не требующего укрепления, при отсутствии избыточной толщины стенки сосуда (см. рисунок А.1 приложения А), мм;


-

максимальная ось симметрии отверстия некруглой формы или большая ось овального отверстия (см. рисунки А.11а и А.16 приложения А), мм;

-

минимальная ось симметрии отверстия некруглой формы или малая ось овального отверстия (см. рисунки А.11а и А.16 приложения А), мм;


-

расчетный диаметр отверстия, мм;


-

диаметр срединной поверхности штуцера, мм;


-

максимальный диаметр отверстия, мм;

е

-

расстояние от наружной поверхности штуцера до внешнего края днища (см. рисунок А.13 приложения А), мм;

, ,

-

внешняя осевая и внешние поперечные силы в месте пересечения оси штуцера с образующей цилиндрической обечайки или выпуклого днища (см. рисунок Б.1 приложения Б), Н;


-

допускаемая сжимающая осевая сила, определяемая из условия прочности обечайки штуцера, Н;


-

допускаемое осевое усилие на штуцер, Н;

; ;

-

допускаемые осевые усилия из условия прочности обечайки и выпуклых днищ, Н;

H

-

высота выпуклой части эллиптического днища до внутренней поверхности, мм;

, , ,

-

вспомогательные коэффициенты;


-

эффективный коэффициент концентрации напряжений;


-

ширина зоны укрепления отверстия (см. рисунок А.1 приложения А), мм;

-

расстояние от наружной поверхности штуцера до ближайшего несущего конструктивного элемента (см. рисунок А.14 приложения А), мм;

-

расчетная ширина зоны укрепления при наличии общего накладного кольца для двух отверстий, мм;

-

исполнительная ширина торообразной вставки или вварного кольца (см. рисунок А.7 приложения А), мм;

-

расчетная ширина зоны укрепления в стенке обечайки, перехода или днища в окрестности штуцера или торообразной вставки, мм;

, , , , ,

-

исполнительные длины патрубков штуцеров (см. рисунки А.1-А.9, А.11-А.14 приложения А), мм;

,

-

расчетные длины штуцера (см. рисунок А.1 приложения А), мм;

, , ,

-

расчетные длины взаимовлияющих штуцеров, мм;

, ,

-

исполнительная ширина накладных колец (см. рисунки А.2, А.4, А.5, А.8, А.11-А.14 приложения А), мм;


-

расчетная ширина накладного кольца, мм;

-

расстояние от центральной оси выпуклого днища до наиболее удаленной точки кромки отверстия (см. рисунок Б.1б приложения Б), мм;

-

внешний изгибающий момент в месте пересечения оси штуцера с образующей выпуклого днища (см. рисунок Б.1б приложения Б), Н·мм;

-

внешний изгибающий момент в окружном направлении в месте пересечения оси штуцера с образующей цилиндрической обечайки (см. рисунок Б.1а приложения Б), Н·мм;

-

внешний изгибающий момент в продольном направлении в месте пересечения оси штуцера с образующей цилиндрической обечайки (см. рисунок Б.1а приложения Б), Н·мм;

-

крутящий момент в месте пересечения оси штуцера с образующей обечайки (см. рисунок Б.1а приложения Б), Н·мм;

-

допускаемый изгибающий момент, определяемый из условия прочности обечайки штуцера, Н·мм;

; ; ; ; ;

-

допускаемые изгибающие моменты из условия прочности обечайки, Н·мм;

; ;

-

допускаемые изгибающие моменты из условия прочности выпуклых днищ, Н·мм;

-

расчетное давление в сосуде или аппарате (внутреннее избыточное или наружное), МПа;

-

расчетное наружное давление для определения толщины стенки сосуда или аппарата с отверстием, не требующим дополнительного укрепления, МПа;


-

допускаемое давление в элементе, МПа;


-

допускаемое давление в пределах пластичности из условия прочности, МПа;


-

допускаемое давление в пределах упругости из условия устойчивости, определяемое для соответствующих обечайки и днища без отверстий по ГОСТ 34233.2, МПа;


-

наибольший внутренний радиус кривизны выпуклого днища, мм;


-

радиус кривизны срединной поверхности выпуклого днища у отверстия, мм;

-

радиус кругового накладного кольца при совместном укреплении отверстий (см. рисунок А.9 приложения А), мм;

-

радиус несимметричного накладного кольца около отверстия диаметром (см. рисунок А.9 приложения А), мм;

-

радиус несимметричного накладного кольца около отверстия диаметром (см. рисунок А.9 приложения А), мм;

-

радиус отбортовки по внутренней поверхности укрепляемого элемента или торовой части торообразной вставки (см. рисунки А.6 и А.7а приложения А), мм;

-

исполнительная толщина стенки обечайки, перехода или днища в зоне расположения штуцера, а также толщина торообразной вставки или вварного кольца, мм;

-

исполнительная толщина стенки обечайки, перехода или днища за пределами торообразной вставки или вварного кольца (см. рисунок А.7 приложения А), мм;

-

расчетная толщина стенки обечайки, перехода или днища, а также расчетная толщина торообразной вставки или вварного кольца, мм;


-

эквивалентная толщина стенки, мм;

-

расчетная толщина стенки обечайки, перехода или днища для определения диаметра отверстия, не требующего дополнительного укрепления, мм;

, ,

-

исполнительные толщины стенок штуцеров, мм;

, ,

-

расчетные толщины стенок штуцеров, мм;

, ,

-

исполнительные толщины накладных колец, мм;

, ,

-

исполнительные толщины внутренних частей штуцеров, мм;

-

длина отверстия в окружном направлении (см. рисунок А.12 приложения А), мм;

V

-

расчетный коэффициент снижения прочности стенки цилиндрической и конической обечаек или выпуклых днищ, ослабленных отверстиями, при действии внутреннего избыточного или наружного давления;

x

-

расстояние от центра укрепляемого отверстия до оси эллиптического днища, мм;

, ,

-

коэффициенты концентрации напряжений около штуцера;


-

половина угла при вершине конической обечайки, град;

-

угол между линией, соединяющей центры двух взаимовлияющих отверстий, и образующей обечайки (см. рисунок А.10а приложения А), град;

,

-

углы между линиями, соединяющими центры двух взаимовлияющих отверстий, и образующей обечайки (см. рисунок А.17 приложения*), град;

___________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.    

-

угол между осью наклонного штуцера и нормалью к поверхности обечайки или днища в точке пересечения оси штуцера с внешней поверхностью обечайки или днища (см. рисунки А.11б, А.13а приложения А), град;

,

-

углы между осями наклонных штуцеров и нормалями к поверхности обечаек или днищ в случае взаимовлияющих отверстий (см. рисунок А.8в приложения А), град;


-

геометрический параметр для цилиндрической обечайки;


-

геометрический параметр для выпуклого днища;


-

амплитуда напряжений, МПа;

, , , , ,

-

расчетные напряжения, МПа;

, , , ,

-

размахи напряжений, МПа;

-

допускаемое напряжение для материала обечайки, конического перехода или выпуклого днища при расчетной температуре, МПа;

-

допускаемое напряжение для материала внешней части штуцера при расчетной температуре, МПа;

-

допускаемое напряжение для материала накладного кольца при расчетной температуре, МПа;

-

допускаемое напряжение для материала внутренней части штуцера при расчетной температуре, МПа;

-

допускаемое напряжение для материала торообразной вставки или вварного кольца при расчетной температуре, МПа;

, ,

-

отношения нагрузок;


-

коэффициент прочности сварного соединения;

, ,

-

коэффициенты прочности продольных сварных швов штуцеров;

, , , , , , , , ,

-

отношения допускаемых напряжений;

-

угол между плоскостью, проходящей через ось продольного шва штуцера и ось этого штуцера, и плоскостью продольного осевого сечения цилиндрической или конической обечайки, проходящей через центр отверстия (см. рисунок А.15 приложения А), град;

,

-

углы между плоскостями, проходящими через оси и продольные швы штуцеров, и плоскостью, проходящей через оси штуцеров (см. рисунок А.15 приложения А), град;

-

угол между большей осью овального отверстия и проекцией образующей обечайки на плоскость продольного осевого сечения сосуда (см. рисунки А.11а и А.16 приложения А), град.