Прибавка на коррозию металла сосуда
Обновлено: 18.05.2024
1. Настоящий стандарт распространяется на сосуды и аппараты из алюминия, меди и их сплавов, предназначенные для работы в химической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности.
Стандарт устанавливает нормы и общие требования к методам расчета на прочность конструктивных элементов сосудов и аппаратов, работающих при статических нагрузках под внутренним избыточным давлением и под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, а также устанавливает значения допускаемых напряжений, модулей продольной упругости материалов, коэффициентов прочности сварных и паяных швов.
Нормы рассчитаны на условия, устанавливаемые «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденными Госгортехнадзором СССР, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией на сосуды и аппараты из алюминия, меди и их сплавов.
Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4007-83.
2. Расчетную температуру определяют по ГОСТ 14249-80, разд. 1.
3. Рабочее, расчетное и пробное давление определяют по ГОСТ 14249-80, разд. 1.
4. За расчетные усилия и моменты принимают действующие в состоянии нагружения (например, при эксплуатации, испыта нии или монтаже) усилия и моменты, возникающие в результате действия собственного веса, присоединительных трубопроводов, снеговой и других временных нагрузок. Расчетные усилия и моменты от ветровой нагрузки и сейсмических воздействий определяют по ГОСТ 24756-81.
5. Допускаемые напряжения и коэффициенты запаса прочности
5.2. Допускаемое напряжение [ s ], МПа (кгс/см 2 ), для материалов, не приведенных в приложении 1 , определяют по формуле:
где s в - минимальное значение временного сопротивления при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 );
n в N - коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению при отсутствии данных о пределе длительной прочности.
5.3. При наличии данных о пределе длительной прочности при расчетной температуре допускаемое напряжение для цветных металлов, за исключением алюминиевых литейных сплавов, допускается определять по формуле:
где s 1,0 - минимальное значение условного предела текучести при 1 %-ном остаточном удлинении при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 );
пТ - коэффициент запаса прочности по условному пределу текучести;
пв - коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению при наличии данных о пределе длительной прочности;
s дт - среднее значение предела длительной прочности за время t часов при расчетной температуре, МПа (кгс/см 2 );
n д - коэффициент запаса прочности по пределу длительной прочности.
5.4. При отсутствии данных об условном пределе текучести при 1 %-ном остаточном удлинении используют значение условного предела текучести при 0,2 %-ном остаточном удлинении.
5.5. Коэффициенты запаса прочности для различных материалов, используемые при расчетах в зависимости от условий нагружения, должны соответствовать приведенным в таблице.
Прибавка на коррозию металла сосуда
ГОСТ Р 52857.1-2007
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Сосуды и аппараты
НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
Vessels and apparatus. Norms and methods of strength calculation. General requirements
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 34233.1-2017 с ГОСТ Р 52857.1-2007 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
__________________________________________________________________
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения" (ОАО НИИХИММАШ); Закрытым акционерным обществом "Петрохим Инжиниринг" (ЗАО Петрохим Инжиниринг); Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО ВНИИНЕФТЕМАШ); Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 260 "Оборудование химическое и нефтегазоперерабатывающее"
4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных и европейских стандартов: Директивы 97/23* ЕС Европейского Парламента и Совета от 29 мая 1997 г. по сближению законодательств государств-членов, касающейся оборудования, работающего под давлением; ЕН 13445-3:2002 "Сосуды, работающие под давлением. Часть 3. Расчет" (EN 13445-3:2002 "Unfired pressure vessel - Part 3: Design")
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на прочность сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов (алюминия, меди, титана и их сплавов), применяемых в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным давлением, под действием осевых и поперечных усилий и изгибающих моментов, инерционных нагрузок, а также устанавливает коэффициенты запаса прочности, допускаемых напряжений, модуля продольной упругости и коэффициентов прочности сварных швов. Нормы и методы расчета на прочность применимы, если свойства материалов, требования к конструкции, изготовлению и контролю отвечают требованиям ГОСТ Р 52630 и другим нормативным документам. Если отклонения от геометрической формы, неточности или качество изготовления отличаются от требований нормативных документов, то при расчете на прочность эти отступления должны быть учтены соответствующей корректировкой расчетных формул.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 51273-99 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Определение расчетных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий
ГОСТ Р 52630-2006 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия
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
ГОСТ Р 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер
ГОСТ Р 52857.4-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений
ГОСТ Р 52857.5-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок
ГОСТ Р 52857.6-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность при малоцикловых нагрузках
ГОСТ Р 52857.7-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Теплообменные аппараты
ГОСТ Р 52857.9-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Определение напряжений в местах пересечений штуцеров с обечайками и днищами при воздействии давления и внешних нагрузок на штуцер
ГОСТ Р 52857.10-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Сосуды и аппараты, работающие с сероводородными средами
ГОСТ Р 52857.11-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Метод расчета на прочность обечаек и днищ с учетом смещения кромок сварных соединений, угловатости и некруглости обечаек
ГОСТ 19281-79* Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия
* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 19281-89. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 5949-75 Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические требования
ГОСТ 25054-81 Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
от 10 июня 2003 года N 81
____________________________________________________________________
Отменено с 1 января 2021 года на основании
постановления Правительства Российской Федерации
от 6 августа 2020 года N 1192
____________________________________________________________________
* Госгортехнадзором России "Правилам проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных" присвоено обозначение ПБ 03-584-03. - Примечание изготовителя базы данных.
Начальник
Госгортехнадзора России
В.Кульечев
в Министерстве юстиции
18 июня 2003 года,
регистрационный N 4706
Электронный текст постановления
подготовлен ЗАО "Кодекс" и сверен по:
УТВЕРЖДЕНЫ
постановлением Госгортехнадзора России
от 10 июня 2003 года N 81
ПРАВИЛА
проектирования, изготовления и приемки
сосудов и аппаратов стальных сварных
Внимание! Электронный текст Правил приводится в редакции, опубликованной в официальном издании ГУП "НТЦ "Промышленная безопасность" - разъяснение см. в ярлыке "Примечания".
- Примечание изготовителя базы данных.
I. Общие положения
1.1. Настоящие Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных (далее - Правила) устанавливают требования, направленные на обеспечение промышленной безопасности, предупреждение аварий, случаев производственного травматизма при эксплуатации стальных сварных сосудов и аппаратов.
1.3. Правила предназначены для применения:
а) при проектировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации, модернизации, ремонте и консервации стальных сварных сосудов и аппаратов на опасных производственных объектах;
б) при проведении экспертизы промышленной безопасности стальных сварных сосудов и аппаратов.
1.4. Настоящие Правила распространяются на проектируемые, вновь изготавливаемые и модернизируемые стальные сварные сосуды и аппараты, работающие под давлением не более 16 МПа (160 кгс/см), вакуумом с остаточным давлением не ниже 665 Па (5 мм рт.ст.), внутренним давлением 0,07 МПа (0,7 кгс/см) и менее (под налив) и при температуре стенки не ниже -70 °С, а также на действующие стальные сварные сосуды и аппараты, эксплуатирующиеся на опасных производственных объектах.
Возможность распространения требований Правил на конкретные типы и виды сосудов и аппаратов определяется условиями эксплуатации, при необходимости обосновывается расчетами и устанавливается проектом.
1.5. В Правилах изложены технические требования к конструкции, материалам, изготовлению (доизготовлению), методам испытаний, приемке, реконструкции, ремонту, монтажу сосудов и аппаратов. Совместно с требованиями Правил следует руководствоваться нормативно-техническими документами по промышленной безопасности.
1.6. В организациях с действующими стальными сосудами и аппаратами, не отвечающими требованиям настоящих Правил, при необходимости могут разрабатываться мероприятия, направленные на обеспечение безопасной эксплуатации. Мероприятия согласовываются и утверждаются в установленном порядке.
1.7. Руководство по эксплуатации стальных сварных сосудов и аппаратов разрабатывается в соответствии с технической документацией, технологическими регламентами, настоящими Правилами и требованиями других нормативных документов по промышленной безопасности.
II. Требования к конструкции
2.1. Общие требования
2.1.1. При проектировании сосудов и аппаратов (далее - сосуды) следует обеспечивать технологичность, надежность в течение установленного в технической документации срока службы, безопасность при изготовлении, монтаже, ремонте, диагностировании и эксплуатации, возможность осмотра (в том числе внутренней поверхности), очистки, промывки, продувки и ремонта, контроля технического состояния сосуда при диагностировании, а также контроля давления и отбора среды перед вскрытием сосуда.
Если конструкция сосуда не позволяет при техническом освидетельствовании проведение осмотра (наружного или внутреннего), гидравлического испытания, то следует в технической документации на сосуд указать методику, периодичность и объем контроля сосуда, выполнение которых обеспечит своевременное выявление и устранение дефектов.
2.1.2. Расчетный и назначенный сроки службы сосуда устанавливаются разработчиком сосуда и указываются в технической документации.
2.1.3. При проектировании сосудов следует учитывать требования к перевозке грузов транспортными средствами.
Сосуды, которые не могут транспортироваться в собранном виде, могут проектироваться из частей, соответствующих по габариту требованиям к перевозке транспортными средствами. Деление сосуда на транспортируемые части следует указывать в технической документации.
2.1.4. Расчет на прочность сосудов и их элементов следует проводить в соответствии с нормативно-технической документацией.
При отсутствии стандартизованного метода расчет на прочность выполняет разработчик сосуда и при необходимости согласовывает со специализированной (экспертной) организацией.
2.1.5. Для сосудов, транспортируемых в собранном виде, а также для транспортируемых частей следует предусматривать строповые устройства (захватные приспособления) для проведения погрузочно-разгрузочных работ, подъема и установки сосудов в проектное положение. В обоснованных случаях допускается использовать технологические штуцера и горловины, уступы, бурты и другие конструктивные элементы сосудов.
Конструкция, места расположения строповых устройств и конструктивных элементов для строповки, их количество, схема строповки сосудов и их транспортируемых частей указываются в технической документации.
2.1.6. Для опрокидываемых сосудов следует предусматривать приспособления, предотвращающие самоопрокидывание.
2.1.7. В зависимости от расчетного давления, температуры стенки и рабочей среды сосуды подразделяются на группы. Группа сосуда определяется по табл.1.
Группу сосуда с полостями, имеющими различные расчетные параметры и среды, допускается определять для каждой полости отдельно. Сосуды, работающие под вакуумом или без давления (под наливом), независимо от расчетного давления следует отнести к группе 5а или 5б.
2.2. Прибавки для компенсации коррозии (эрозии)
2.2.1. Прибавка к расчетной толщине для компенсации коррозии (эрозии) назначается с учетом условий эксплуатации, расчетного срока службы, скорости коррозии (эрозии).
2.2.2. Прибавку С для компенсации коррозии к толщине внутренних элементов следует принимать:
2С - для несъемных нагруженных элементов, а также для внутренних крышек и трубных решеток теплообменников;
0,5С, но не менее 2 мм - для съемных нагруженных элементов;
С - для несъемных ненагруженных элементов.
Для внутренних съемных ненагруженных элементов прибавка для компенсации коррозии может не учитываться.
2.2.3. При наличии на трубной решетке или плоской крышке канавок прибавка для компенсации коррозии принимается с учетом глубины этих канавок.
Проверка толщины стенки
Номинальная толщина стенки стальных труб согласно нормам определяется как:
S ≥ S R + С,
S R - расчетная толщина стенки. Минимальная толщина стенки, необходимая для восприятия внутреннего давления, определяется согласно нормам
С - суммарная прибавка к расчетной толщине стенки
Суммарная прибавка, технологическое утонение, прибавка на коррозию
Суммарная прибавка C вычисляется по формуле:
С1 - производственная прибавка (технологическое утонение), принимаемая равной сумме минусового отклонения толщины стенки C11 и технологической прибавки C12 . Для норм ASME задается в процентах
С11 - прибавка для компенсации минусового допуска. Определяется по предельному минусовому отклонению толщины стенки, установленному стандартами или техническими условиями на полуфабрикаты. Прибавка не включает в себя округление расчетной толщины до стандартной толщины листа.
С12 - технологическая прибавка для компенсации утонения стенки элемента трубопровода при технологических операциях - вытяжке, штамповке, гибке и т.д. Определяется технологией изготовления детали и принимается по техническим условиям на изделие.
С2 - эксплуатационная прибавка для компенсации коррозии и износа(эрозии), принимаемая по нормам проектирования или отраслевым нормам документам с учетом расчетного срока эксплуатации. При двухстороннем контакте с коррозионной (эрозионной) средой прибавку С2 следует увеличивать
При этом, следует иметь в виду, что номинальная толщина стенки S не должна быть меньше установленных нормами значений, а также производится округление S до ближайшей большей толщины стенки по стандартам и техническим условиям.
Проверка толщины стенки на соответствие расчетному давлению
Перед выполнением расчета (на этапе логической проверка исходных данных), СТАРТ-ПРОФ производит проверку толщины стенки на расчетное давление по формуле:
S - C ≥ S R
Значения н оминальной толщины стенки S и суммарной прибавки C вводятся пользователем в свойствах участков и элементов. S R - минимальная расчетная толщина стенки, вычисленная в соответствии с выбранным в общих данных нормативным документом от расчетного давления.
Для норм ASME B31.1, DL/T 5366-2014 проверка толщины стенки на давление осуществляется только для прямых труб и для гнутых отводов. Для всех остальных элементов такая проверка не производится.
Проверка толщины стенки на соответствие давлению испытаний
При величине испытательного давления на заводе-изготовителе менее требуемой должна быть гарантирована возможность доведения гидравлического испытания при строительстве до давления, вызывающего эквивалентное напряжение, равное
согласно СНиП 2.05.06-85 - 95 % нормативного предела текучести σ = 0.95
согласно РД 10-249-98 (табл. 2,8) - σ = /1.1 ~ 0.9
согласно ПБ 03-585-03 [1] - 90% предела текучести материала при температуре испытания для . σ = 0.9
S T - минимальная толщина стенки, вычисленная в соответствии с выбранным в общих данных нормативным документом от давления испытаний. Температура испытаний Тисп задается в общих данных, давление испытаний P исп задается в свойствах участков, пределы текучести материала в базе данных по материалам.
Следует иметь в виду, что согласно ГОСТ 8731 и ГОСТ 8733 бесшовные трубы из углеродистой и низколегированной стали должны выдерживать гидравлическое давление при допускаемом напряжении, равном 40% временного сопротивления разрыву (предела прочности) для данной марки стали σ = 0.4, что не всегда соответствует требованиям норм.
Трубы по ГОСТ 8731 и ГОСТ 8733 будут соответствовать требованиям норм только в случае выполнения условия
Приведем конкретный пример - сталь 20. Согласно [2] значение временного сопротивления (предела прочности) при 20°C = 460 МПа, предела текучести = 250 МПа, тогда условие выглядит следующим образом
т.е условие не выполняется. Это означает, что требования норм в части допустимого давления испытаний не соблюдаются и нужно предъявить заводу - изготовителю дополнительные, более жесткие требования в части проведения испытаний на давление 225МПа (в ГОСТах на этот счет есть специальная оговорка).
Проверка толщины стенки в режимах ПДКОН
Если давление действует кратковременно (режим ПДКОН), то программа проверяет толщину стенки по формуле:
[ s] - допускаемое напряжений при расчетной температуре в режиме ПДКОН,
[s]20 - допускаемое напряжение при комнатной температуре.
Трубы из стеклопластика
Толщина армированной стенки вычисляется по формуле
- номинальная толщина стенки
- толщина внутреннего (не армированного) защитного слоя
- толщина наружного (не армированного) защитного слоя
Литература
1. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов, ПБ 03-585-03, Госгортехнадзор России, НТЦ «Промышленная безопасность», М., 2003
2. ГОСТ 34233.1-2017, Сосуды и аппараты, Нормы и методы расчета на прочность
Читайте также: