СССР
Государственный стандарт от 01 июля 1983 года № ГОСТ 25221-82

Сосуды и аппараты. Днища и крышки сферические неотбортованные. Нормы и методы расчета на прочность

Утвержден
Государственным комитетом СССР по стандартам
22 апреля 1982 года
Разработан
Министерством химического и нефтяного машиностроения СССР
01 июля 1983 года
    РАЗРАБОТАН Министерством химического и нефтяного машиностроения
    ИСПОЛНИТЕЛИ
    В.И.Рачков, канд. техн. наук (руководитель темы); В.Г. Морозов
    ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения
    Член Коллегии А.М. Васильев
    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 апреля 1982 г. № 1618
    Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 апреля 1982 г. № 1618 срок введения установлен с 01.07 1983 г.
    Несоблюдение стандарта преследуется по закону
    Настоящий стандарт распространяется на сферические неотбортованные днища и крышки сосудов и аппаратов, применяемых в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, отвечающих требованиям ГОСТ 24306-80, и устанавливает нормы и методы расчета на прочность и устойчивость днищ и крышек с различным конструктивным исполнением элементов приварки, используемых в условиях статических нагрузок.
    Стандарт действителен при соблюдении требований ГОСТ 14249-80.
    Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 3028-81.
    1.УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ФОРМУЛ
    1.1.Расчетные формулы следует применять при s1 - c/R £ 0,1 и 0,85 D £ R £ D.
    Для днищ (черт. 1-3), нагруженных внутренним избыточным давлением, расчетные формулы следует применять при дополнительном условии s1 - c/R ³ 0,002.
    1.2.Расчетные формулы, приведенные в разд. 3, применяют при условии, что расчетные температуры не превышают значений, при которых учитывается ползучесть материалов, т.е. при таких температурах, когда допускаемое напряжение определяют по ГОСТ 14249-80 только по пределу текучести или временному сопротивлению (пределу прочности).

    Черт. 1

    Черт. 2

    Черт. 3

    Примечание. Черт. 1-6 не определяют конструкцию.


    Если нет точных данных, то формулы применяют при условии, что расчетная температура стенки днища или крышки из углеродистой стали не превышает 380 °С, из низколегированной - 420 °С, а из аустенитной - 525 °С.
    1.3.Расчетные формулы применяют при условии выполнения угловых швов с двусторонним сплошным проваром.
    1.4.Расчетные формулы не учитывают нагружение колец дополнительными нагрузками, например опорными элементами.
    1.5.Расчет укрепления отверстий - по ГОСТ 24755-81.
    2.СФЕРИЧЕСКИЕ НЕОТБОРТОВАННЫЕ ДНИЩА И КРЫШКИ, НАГРУЖЕННЫЕ ВНУТРЕННИМ ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
    2.1.Толщину стенок крышек и днищ определяют методом последовательных приближений. Предварительно толщину стенки следует определять по формуле
    , (1)
    а затем по формуле
    , (2)
    Расчет проводят до тех пор, пока разница между полученным значением и принятым s1, при определении коэффициента b по формуле (7) не будет превышать 5 %.
    В качестве расчетной толщины стенки днища или крышки принимают большее из двух значений, определяемых по формулам (1) и (2).
    Исполнительная толщина стенки
    s ³ s1R + c. (3)
    2.2.Допускаемое избыточное давление
    [p] = min {[p1]; [p2]}, (4)
    где [p1] - допускаемое избыточное давление из условия прочности краевой зоны
    [p1] = ; (5)
    [p2] - допускаемое избыточное давление из условия прочности центральной зоны
    [p2] = . (6)
    2.3.Коэффициент b определяют по формуле
    b = 0,5 + . (7)
    2.3.1.При заданных геометрических размерах днищ тригонометрические функции определяют по формулам:
    cos y = ;
    tg y = .
    2.3.2.Отношение допускаемых напряжений:
    cK = ;
    c = ;
    c2 = .
    2.3.3.Величины AK, M, [M] определяют по табл. 1.
    Таблица 1
    Расчетные модели M [M] AK
    Черт. 1-3 - - -
    Черт. 4 bh
    Черт. 5 0 - (b + s2) h
    Черт. 6 (b - d) h

    Предварительно размеры кольца b и h подбирают из условий:
    для моделей по черт. 4, 5
    AK;
    » » » черт. 6 М < [М];
    » » » черт. 4 необходимо, чтобы e1 имело минимальное значение.
    При наружном давлении на крышку (черт. 6) в формуле при определении М давление р следует принимать со знаком минус.
    Если прокладка лежит на всей привалочной поверхности, в формуле при определении М для крышки (черт. 6) е3 = 0.

    Черт. 4

    Черт. 5

    Черт. 6
    3.СФЕРИЧЕСКИЕ НЕОТБОРТОВАННЫЕ ДНИЩА И КРЫШКИ, НАГРУЖЕННЫЕ НАРУЖНЫМ ДАВЛЕНИЕМ
    3.1.Толщину стенки сферического сегмента днища или крышки предварительно определяют по формулам (1) и (2) с последующей проверкой по формуле (8).
    3.2.Допускаемое наружное давление определяют по формуле
    [p] = , (8)
    где [p]p - допускаемое наружное давление из условия прочности в центральной зоне
    [p]p = ; (9)
    [p]E - допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости
    [p]E = . (10)
    3.3.Коэффициент K определяют по табл. 2 в зависимости от параметра R/s1 - c.
    Таблица 2
    Расчетные модели Значение коэффициента K при отношении R / s1 - c
    25 50 75 100 150 200 250 300 350 и выше
    Днище (черт. 1-5) 0,33 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,12 0,11 0,11
    Крышка (черт. 6) 0,46 0,30 0,25 0,22 0,19 0,17 0,16 0,13 0,12

    3.4.Условные обозначения, применяемые в расчетных формулах, даны в справочном приложении.