асчёт на прочность сосудов — это комплекс мероприятий, направленных на оценку способности конструкции сохранять работоспособность в заданных условиях нагружения. Он учитывает все нагрузки, внешние факторы и предельные состояния, которые могут привести к выходу конструкции из строя или потере работоспособности.
Компания ТЕХДОКЭКСПЕРТ оказывает услуги по расчетам на прочность для сертификации по ТР ТС 032/2013 запорной арматуры, сосудов и аппаратов.
Нормативная база
В России расчёты на прочность сосудов и аппаратов регулируются государственными стандартами. Некоторые из них:
- ГОСТ 34233.1–2017 («Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. Общие требования»). Устанавливает нормы и методы расчёта для сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, сплавов на железоникелевой основе, цветных металлов (алюминия, меди, титана и их сплавов). Учитывает однократные и многократные статические нагрузки под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным давлением, а также действие осевых и поперечных усилий, изгибающих моментов, инерционных нагрузок и пр.
- ГОСТ 14249-89 («Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность»). Применяется для цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей. Учитывает однократные и многократные статические нагрузки.
- ГОСТ 34233.2–2017 («Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. Расчёт цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек»).
Нормы и методы расчёта применимы, если свойства материалов, требования к конструкции, изготовлению и контролю сосудов и аппаратов отвечают требованиям соответствующих стандартов.
Основные положения расчёта
- Прогнозируемые состояния. Расчёт необходимо проводить для всех прогнозируемых состояний сосудов и аппаратов, работающих под давлением, возникающих во время их эксплуатации, испытания, транспортирования, монтажа.
- Учёт нагрузок и факторов. При определении расчётных параметров для каждого элемента сосуда или аппарата необходимо учитывать внутреннее/наружное давление, температуры окружающей среды и рабочие температуры, разность температур в переходных состояниях или разность коэффициентов линейного расширения, нагрузки от массы сосуда и его содержимого, инерционные нагрузки, нагрузки от ветровых и сейсмических воздействий, реактивные усилия от опор, креплений, трубопроводов и т. д., ударные нагрузки и др..
- Критерии прочности. В ГОСТ 34233.1–ГОСТ 34233.11 в качестве критерия прочности для элементов конструкции, находящихся в двух- или трёхосном напряжённо-деформированном состоянии, используется критерий прочности по теории максимальных касательных напряжений (для сосудов из титана и титановых сплавов — критерий прочности Мизеса — Хилла).
- Расчётная температура. Её определяют на основе теплотехнических расчётов или результатов испытаний, а также на основании опыта эксплуатации аналогичных сосудов. За расчётную температуру стенки сосуда или аппарата принимают наибольшую температуру стенки элемента с учётом температурных условий, ожидаемых в процессе эксплуатации.
Методы расчёта
Для подтверждения прочности, плотности, устойчивости и работоспособности конструкции могут использоваться:
- расчёт по формулам, приведённым в соответствующих ГОСТах;
- численное моделирование напряжённо-деформированного состояния и предельных состояний конструкции;
- подтверждение прочности, плотности и работоспособности конструкции с помощью экспериментальных исследований и испытаний.
Некоторые методы расчёта прочности сосудов:
- Метод предельных нагрузок. Применяется для расчёта элементов сосудов и аппаратов, в том числе теплообменных аппаратов с плавающей головкой, U-образными трубами и камер секций аппаратов воздушного охлаждения. Основное условие использования метода — достаточная пластичность материалов.
- Условный упругий расчёт напряжений. Используется для расчёта фланцевых соединений, оценки малоцикловой усталости, элементов кожухотрубчатых теплообменных аппаратов и аппаратов с рубашками.
- Смешанный метод. Применяется для расчёта элементов сосудов и аппаратов в узлах опирания. Напряжённо-деформированное состояние узлов определяется с помощью условного упругого расчёта, а оценка проводится по предельному состоянию пластической балки-полоски.
- Метод решения статически неопределимых задач с помощью условия совместности деформаций. Широко применяется в расчёте на прочность сосудов и аппаратов. С его помощью, в частности, получают некоторые уравнения нормативного расчёта фланцевых соединений и кожухотрубных теплообменных аппаратов.
Заказать расчет на прочность: https://techdocexpert.ru/raschet-na-prochnost/
Оформить сертификат ТР ТС 032/2013: https://techdocexpert.ru/sert/
