РД 10-249-98. Госгортехнадзор россии
 Скачать 1.39 Mb.
|
|
5.2.7. Критерии прочности 5.2.7.1. Эффективные напряжения, вычисляемые на этапе I полного расчета трубопровода (пп. 5.2.6.2.1, 5.2.6.2.2, 5.2.6.2.3), должны удовлетворять условию  Напряжение [] определяется по данным раздела 2 Норм в зависимости от рабочей температуры tp соответствующего участка трубопровода. 5.2.7.2. Эквивалентные напряжения, вычисляемые на этапах II и IV полного расчета (подразделы 5.2.6.3, 5.2.6.5), должны удовлетворять условию  Величина [] принимается по данным раздела 2 в зависимости от соответствующей температуры участка трубопровода (tp - для расчета по этапу II и tх - для расчета по этапу IV). 5.2.7.3. Эквивалентные максимальные условные напряжения, вычисляемые на этапе III полного расчета (см. подраздел 5.2.6.4), должны удовлетворять условию  Значение допускаемой амплитуды напряжения [а] принимается по рисунку 5.15 в зависимости от числа циклов нагружения (пусков) трубопровода за весь период эксплуатации.  Рисунок 5.15. Амплитуды допускаемых напряжений 1 - прямолинейные и криволинейные трубы и секторные колена (при расчете  по формуле (8)) и тройниковые узлы (при расчете по формуле (9)) из углеродистой или легированной (не аустенитной) стали при рабочей температуре до 370С; 1а - те же элементы из аустенитной стали при рабочей температуре до 450°С; 2 - криволинейные трубы и секторные колена (при расчете по формулам (8а)) из углеродистой или легированной (не аустенитной) стали при рабочей температуре до 370°С; 2а - те же элементы из аустенитной стали при рабочей температуре до 450°С.Для трубопроводов с рабочей температурой 150 - 250°С число циклов нагружения следует принимать с запасом (с превышением над ожидаемым действительным значением) не менее 50%, а при более высокой температуре - с запасом не менее 100%. Если расчетное число циклов нагружения трубопровода менее 3000, то принимается значение [а] при 3000 циклах. Под циклом нагружения трубопровода понимается периодически повторяющийся режим его работы, включающий нагрев, эксплуатацию при постоянной температуре и отключение с полным охлаждением. Следовательно, количество циклов нагружения трубопровода равно числу включений его в работу из холодного состояния или числу отключений его на длительное время. 5.2.8. Применение и учет монтажной растяжки 5.2.8.1. В высокотемпературных трубопроводах монтажная (холодная) растяжка применяется для повышения их прочности и уменьшения передаваемых усилий на оборудование в рабочем состоянии, а в низкотемпературных трубопроводах - для уменьшения нагрузки на оборудование в рабочем состоянии. 5.2.8.2. Применять монтажную растяжку необязательно. Вопрос о целесообразности ее применения, а также о ее величине и месте выполнения следует решать с учетом конкретных особенностей трубопровода. 5.2.8.3. Рекомендуется применять монтажную растяжку в высокотемпературных трубопроводах, обладающих локализаторами ползучести, т.е. элементами, в которых может происходить интенсивное накопление деформации ползучести. 5.2.8.4. Величину монтажной растяжки в низкотемпературных трубопроводах рекомендуется назначать не более 60% от воспринимаемого (компенсируемого) температурного расширения, а в высокотемпературных трубопроводах - не более 100%, где - коэффициент, представленный графически на рис. 5.6. 5.2.8.5. Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода допускается лишь в том случае, когда гарантируется выполнение ее в строгом соответствии с данными проекта. Для низкотемпературного трубопровода монтажная растяжка учитывается на этапах II и IV полного расчета, а для высокотемпературного трубопровода - только на этапе II (исключение см. п. 5.2.8.8). 5.2.8.6. При применении монтажной растяжки с негарантируемым качеством выполнения рекомендуется производить расчет трубопровода без учета монтажной растяжки (ее положительный эффект относится к неучитываемым факторам, повышающим запас надежности). При этом требуется, однако, обосновать положительное значение применяемой монтажной растяжки. 5.2.8.7. Учет монтажной растяжки в расчете высокотемпературного трубопровода по этапу II допускается только при определении передаваемой нагрузки на оборудование. В этом случае расчет должен выполняться в двух вариантах: с учетом монтажной растяжки и при введении действительной температуры нагрева tн (расчет для определения усилий воздействия на оборудование); без учета монтажной растяжки и при введении фиктивной температуры tр.ф согласно п. 5.2.3.6 (расчет для оценки прочности трубопровода). При этом требуется обосновать благоприятное воздействие монтажной растяжки на напряженное состояние трубопровода в рабочем состоянии. 5.2.8.8. Если для высокотемпературного трубопровода величина монтажной растяжки превышает величину, указанную в п. 5.2.8.4, то необходимо (независимо от качества выполнения монтажной растяжки) выполнить дополнительный расчет трубопровода по этапу IV с учетом монтажной растяжки, но без учета саморастяжки (т.е. при тех же расчетных условиях, которые принимаются при выполнении расчета низкотемпературного трубопровода по этапу IV). 5.2.8.9. Усилия воздействия низкотемпературного трубопровода на оборудование в холодном состоянии можно определять по формуле п. 5.2.4.3 и при учете монтажной растяжки. 5.2.8.10. Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода производится путем введения соответствующих взаимных смещений стыкуемых сечений (т.е. смещений стыкуемых сечений при выполнении растяжки). ПРИЛОЖЕНИЕ Справочное Значения коэффициента линейного расширения, коэффициента теплопроводности, модуля упругости и коэффициента температуропроводности
6. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЖАРОТРУБНЫХ И ДЫМОГАРНЫХ КОТЛОВ 6.1. Общие положения 6.1.1. Настоящая методика распространяется на горизонтальные и вертикальные конструкции котлов с двумя фиксированными трубными решетками, в которых имеются жаровые трубы, жаровые и газовые трубы одновременно или газовые трубы, по которым проходят продукты сгорания топлива или отходящие газы химического, металлургического и других производств. Нормы устанавливают методы расчета трубных решеток, жаровых труб, огневых поворотных камер, дымогарных труб, днищ, деталей укрепления при проектировании новых котлов; они могут быть использованы для проведения поверочных расчетов элементов котлов, находящихся в эксплуатации, а также для оценки их долговечности при переменных режимах работы. В нормах учитывается действие двух основных нагружающих факторов: внутреннего давления среды в межтрубном пространстве и различных температурных расширений деталей котла. Для трубных решеток толщиной до 30 мм температурные напряжения могут не учитываться. 6.1.2. Основой расчета является оценка прочности по следующим предельным состояниям: разрушение (вязкое и хрупкое); появление микротрещин при циклическом нагружении. 6.1.3. Все формулы для расчета основаны на гипотезе о линейно-упругом деформировании металла. Вследствие этого напряжения, превышающие по величине предел упругости и текучести материала, являются условно-упругими. 6.1.4. Расстояния между укрепляющими элементами трубной решетки (рисунок 6.1) устанавливаются с учетом двух основных нагружающих факторов: действия внутреннего давления на неукрепленные участки плоской стенки трубной решетки; усилия изгиба от разности температурных удлинений соседних труб или других элементов.  Рисунок 6.1 1 - угловая связь; 2 - анкерная тяга; 3 - жаровая труба; 4 - дымогарные трубы; 5 - обечайка корпуса 6.1.5. Расчетные формулы, связывающие максимальные напряжения в зоне просветов а, b, e, h, c, g (см. рисунок 6.1) с толщиной трубной решетки, с размерами указанных просветов и с температурными смещениями, получены на основании следующей упрощенной расчетной схемы: кольцевая пластина жестко защемлена по наружному и внутреннему контурам и испытывает относительное смещение кромок от температурных расширений соответствующих продольных связей на величину w. 6.2. Условные обозначения 6.2.1. Основные обозначения параметров, используемых при расчете на прочность (расчетное давление, допускаемое напряжение, номинальная толщина стенки, прибавки к расчетной толщине), указаны в подразделе 1.1 Норм. 6.2.2. Просветы - это наименьшие расстояния между укрепляющими элементами трубной решетки (см. рисунок 6.1); их обозначения представлены в таблице 6.1. Таблица 6.1.
6.2.3. Обозначения параметров расчетной кольцевой пластины представлены в таблице 6.2. Таблица 6.2
6.2.4. Обозначения расчетной нагрузки и деформации, а также физические константы металла рассматриваемых элементов представлены в таблице 6.3. Таблица 6.3
6.3. Расчетная температура | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||