Гладкая цилиндрическая обечайка, нагруженная внутренним давлением

Методика определения остаточного ресурса при малоцикловых нагрузках

Этап 1. Циклы нагружения давлением

Должно выполняться условие:

N_p ≤ [N_p] (13.2)

 

где N_p – действительное число циклов нагружения давлением – наработка за время эксплуатации определяется из журнала наблюдений за оборудованием за весь период от ввода оборудования в эксплуатацию до настоящего времени;

[N_p] - допускаемое число циклов нагружения давлением [N_p] определяется по ГОСТ в зависимости от комплексов {ξ, η, [σ]} и {ΔР/[Р]} (см. приложение П.4-6).

Этап 1.1 Определение допускаемого числа циклов нагружения давлением [N_p]

Рассмотрим, как определяются величины, входящие в эти комплексы.

Комплекс {ξ, η, [σ]}

Коэффициент ξ зависит от типа сварного шва или соединения элементов и определяется по ГОСТ 25859- (см. приложение П.4).

Коэффициент η зависит от типа расчетного элемента, играющего самостоятельную роль или входящего в какой-либо узел (например: оболочка, днище, обечайка с кольцом жесткости и др.), определяется по ГОСТ 25859-83 (см. приложение П.5).

Допускаемое напряжение [σ] материала элемента сосуда при расчетной температуре, МПа, принимается по ГОСТ 14249-89 (см. приложение П.1).

 

Комплекс {ΔР/[Р]}

Размах колебания рабочего давления ΔР, МПа, определяется как разница между давлением в сосуде в состоянии эксплуатации Р (или испытания Р при учете циклов при испытаниях давлением) и атмосферным Р_атм. При этом:

- если абсолютное давление больше атмосферного Р_атм=0,1 МПа, то:

ΔР = Р, . (13.3 а)

- если абсолютное давление меньше атмосферного Р_атм, то:

ΔР = Р_атм - Р_ост = Р_нар. (13.3 б)

Допускаемое внутреннее избыточное или допускаемое наружное давление [Р], МПа, определяется в зависимости от вида элемента (обечайка, днище, крышка и др.) и давления (внутреннее или наружное) по ГОСТ 14249-89 следующим образом.

 

Для гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внутренним давлением, допускаемое внутреннее избыточное давление рассчитывается по формуле:

(13.4)

где D - внутренний диаметр сосуда; мм;

φ_p - коэффициент прочности продольного шва цилиндрической обечайки выбирается по ГОСТ 14249-89 (см. приложение П.3);

S - исполнительная толщина стенки, определяемая из технической документации или в результате измерения; мм;

С - величина прибавки к расчетной толщине (на коррозию, эрозию, технологическая и др.), мм:

С = С₁ + С₂+С₃. (13.5)