ФЕДЕРАЛЬНОЕ
АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
|
ГОСТ
Р
52857.10-
2007
|
Сосуды и аппараты
НОРМЫ
И МЕТОДЫ РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ
Сосуды и аппараты,
работающие
с сероводородными средами
|
Москва
Стандартинформ
2009
|
Предисловие
Цели и принципы
стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27
декабря 2002 г. № 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»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. № 503-ст
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»)
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
СОДЕРЖАНИЕ
1 Область применения. 2
2 Нормативные ссылки. 2
3 Обозначения. 2
4 Общие положения. 3
5 Допускаемые напряжения, коэффициенты запаса прочности. 3
6 Прибавки к расчетным толщинам
элементов, работающих под внутренним давлением в контакте с коррозионно-активными
сероводородосодержащими средами. 4
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Сосуды и аппараты
НОРМЫ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
Сосуды и аппараты, работающие с сероводородными средами
Vessels and apparatus.
Norms and methods of strength calculation.
Vessels and apparatus involving hydrogen sulphide media
|
Дата введения -
2008-04-01
1
Область применения
Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на
прочность сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей,
работающих в условиях воздействия статических и повторно-статических нагрузок
под избыточным давлением при температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих влажных средах.
Общий принцип подхода к расчету, использованный в настоящем
стандарте, состоит в ограничении растягивающих напряжений (мембранных, изгибных
- общих и местных), контактирующих с коррозионно-активными
сероводородосодержащими средами, в дополнение к обычному расчету по предельному
состоянию, выполняемому в соответствии с нормативными документами.
Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ
Р 52857.1.
2
Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие
стандарты:
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
ГОСТ
Р 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлении.
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 52857.7-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Теплообменные аппараты
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.
3
Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
-
парциальное давление сероводорода, МПа;
рН - кислотность среды;
[s] - допускаемое напряжение в рабочих условиях, МПа;
пт - коэффициент запаса прочности по пределу
текучести;
пв - коэффициент запаса прочности по
временному сопротивлению (пределу прочности);
Re/t - минимальный предел текучести при расчетной температуре, МПа;
Rр0,2/t - минимальный условный предел текучести при остаточном удлинении 0,2 %
при расчетной температуре, МПа;
Rт/t - минимальное временное сопротивление (предел
прочности) при расчетной температуре, МПа;
с - прибавка для
компенсации коррозии, мм.
4
Общие положения
Сосуды и аппараты, работающие в контакте с
коррозионно-активными водородосодержащими средами, в зависимости от
парциального давления сероводорода и кислотности рН
подразделяют на пять групп в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Номер
группы
|
, МПа
|
pH
|
I
|
³
1,0
|
Любое
|
II
|
0,1 £ < 1,0
|
£ 5,0
|
III
|
> 5,0
|
IV
|
0,01 £ < 0,1
|
£ 5,0
|
V
|
0,0003 £ < 0,01
|
Любое
|
5
Допускаемые напряжения, коэффициенты запаса прочности
5.1 Допускаемые
напряжения в рабочих условиях [s] при расчете
по предельным нагрузкам элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и
низколегированных сталей, работающих при статических и повторно-статических
нагрузках и температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих средах, вычисляют по формулам:
где
пт и пв определяются в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
Группа
блока или аппарата
|
Коэффициенты запаса прочности
|
nт
|
nв
|
I
|
2
|
3
|
II
|
1,8
|
3
|
III, IV
|
1,6
|
2,6
|
V
|
По ГОСТ Р 52857.1
|
Коэффициенты запасов
прочности для условий испытаний и монтажа определяют по ГОСТ
Р 52857.1.
Предел текучести, временное сопротивление сталей марок 20ЮЧ,
20КА и 09ГСНБЦ, используемых для изготовления сосудов и аппаратов I, II и IV групп, принимают такими же как для
сталей марок Ст.20 и 09Г2С, соответственно, по таблицам Б.1 и Б.2 ГОСТ
Р 52857.1.
5.2 При проверке условий
статической прочности элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и
низколегированных сталей, работающих при статических и повторно-статических
нагрузках и температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих средах, и рассчитываемых не по предельным нагрузкам, а
по допускаемым напряжениям, отдельно оценивают напряжения на поверхностях,
контактирующих и не контактирующих с сероводородосодержащей средой.
Для оценки растягивающих общих мембранных напряжений на поверхности,
контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют допускаемые
напряжения [s], определенные в соответствии с 5.1. При
расчете значений [s]м и [s]р,
применяемых в соответствии с ГОСТ
Р 52857.1 и другими стандартами при оценке растягивающих местных
мембранных, общих и местных изгибных напряжений и их комбинаций на поверхности,
контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют величины допускаемых
напряжений [s], определенные в соответствии с 5.1.
Оценку сжимающих напряжений на поверхности, контактирующей с
сероводородосодержащей средой, а также напряжений на остальных поверхностях
проводят так же, как для обычных сосудов и аппаратов, работающих в тех же
условиях, но не подверженных воздействию коррозионно-активных
сероводородосодержащих сред.
6
Прибавки к расчетным толщинам элементов, работающих под внутренним давлением в
контакте с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами
6.1 При расчете корпусов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним
давлением в контакте с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами,
необходимо учитывать прибавку для компенсации коррозии не менее с = 3 мм. Остальные прибавки
принимают в соответствии с разделом 12 ГОСТ
Р 52857.1.
Ключевые слова:
сосуды и аппараты, нормы и методы расчета на прочность, сероводород