- •1 Обеспечение прочности и оптимальности основных элементов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением
- •2 Методы расчета и техника конструирования сосудов и аппаратов при потере устойчивости формы
- •Раздел 1 Обеспечение прочности и оптимальности основных элементов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним давлением
- •Понятие о напряженно- деформированном состоянии*
- •1.1 Внешние силы (нагрузки) и напряжения
- •1.2 Упругость и деформации
- •1.3 Основы теории напряженного состояния
- •1.5 Обобщенный закон Гука при объемном напряженном состоянии.
- •Элементарные сведения из геометрии поверхностей вращения*
- •3 Понятие о тонкостенных и толстостенных аппаратах
- •4 Экономичные конструкции тонкостенных сосудов и аппаратов, их форма, типы и назначение
- •5 Основные требования при конструировании
- •6 Нормативные документы, применяемые при конструировании и прочностном расчете сосудов и аппаратов
- •7 Расчетные параметры*. Выбор допускаемого напряжения
- •7.1 Выбор допускаемого напряжения и определение коэффициентов запаса прочности*
- •7.2 Определение группы аппарата
- •8 Обеспечение прочности и экономичности корпусов тонкостенных аппаратов, находящихся под воздействием внутреннего давления
- •8.1 Два подхода к определению механической надежности элементов аппаратов*
- •8.2 Напряжения, возникающие в стенках тонких оболочек при воздействии внутреннего давления
- •8.3 Безмоментная теория расчета тонкостенных оболочек
- •8.4 Практическое применение безмоментной теории к расчету элементов тонкостенных сосудов и аппаратов. Расчет толщины стенки и допускаемого давления
5 Основные требования при конструировании
Основными требованиями при конструировании являются:
– эффективность и надежность оборудования;
– рациональный выбор конструкционных материалов;
– прочность, жесткость и устойчивость конструкции;
– применение стандартных узлов и деталей;
– технологичность конструкции;
– удобство ремонта, монтажа и демонтажа;
– удобство транспортировки;
– соблюдение норм техники безопасности;
– достаточный срок службы;
–дизайн.
При этом под эффективностью оборудования понимается его производительность и экономичность в изготовлении и эксплуатации, повышение полезной отдачи оборудования.
Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени.
Однако для всех без исключения конструкций первостепенную роль играет экономический фактор. Именно экономические соображения позволяют найти разумный предел использования каждого показателя.
Для выполнения большинства из указанных требований разработаны различные нормативно-технические документы: ГОСТы, Правила и т.д. Приведем некоторые из них, которые применяются при конструировании и расчете тонкостенных конструкций.
6 Нормативные документы, применяемые при конструировании и прочностном расчете сосудов и аппаратов
Разработано большое количество нормативных документов для конструирования и расчета сосудов и аппаратов, работающих под давлением.
При изучении данной дисциплины мы в основном базируемся на следующих документах (приложение В):
- ПБ 03-576-03 – Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, устанавливают требования к проектированию, устройству, изготовлению, реконструкции, наладке, монтажу, ремонту, техническому диагностированию и эксплуатации сосудов, цистерн, бочек, баллонов, барокамер, работающих под избыточным давлением.
- ПБ 03-384-00 – Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных.
В настоящих Правилах изложены требования к проектированию, изготовлению, контролю, приемке и поставке сосудов, работающих на опасных производственных объектах под давлением, при вакууме или без давления (под налив).
Настоящие Правила могут использоваться в качестве технических условий и являются техническим регламентом.
Настоящие Правила являются частью серии нормативных документов по сосудам:
- ГОСТ Р 54803-2011 Сосуды стальные сварные высокого давления. Общие технические требования,
- ГОСТ Р 52857. 1 - 2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования
|
- ГОСТ Р 52857. 2 - 2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек.
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, выпуклых днищ и плоских крышек сосудов и аппаратов, применяемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным давлением, под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, инерционных нагрузок..
Также в состав ГОСТ Р 52857 входит еще 10 ГОСТов, в которых приводятся методы расчета и конструирования различных элементов конструкций.
Кроме этого каждый из данных ГОСТов и Правил содержит ссылки на множество других нормативных документов.
