ГОСТ 34233.2-2017. Межгосударственный стандарт. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

3 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

A_к - площадь поперечного сечения кольца жесткости, мм²;

A_р - площадь поперечного сечения ребра жесткости, мм²;

a - ширина кольца жесткости у сферического неотбортованного днища или крышки, мм;

a_1р, a_2р - расчетные длины переходных зон конических и цилиндрических обечаек, мм;

a₁, a₂ - исполнительные длины переходных элементов конических и цилиндрических обечаек, мм;

a_г - овальность поперечного сечения отвода (отношение разности максимального и минимального наружных диаметров сечения к их полусумме), %;

B₁, B₂, B₃, B₄, B₅, B₆, B₇ - безразмерные коэффициенты;

b - расстояние между двумя смежными кольцами жесткости или коэффициент в приложении А, мм;

b_i (i = 1, 2, 3, ..., n) - длины хорд отверстий в диаметральных сечениях плоских круглых днищ и крышек, мм;

c - сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, мм;

c₁ - прибавка для компенсации коррозии и эрозии, мм;

c₂ - прибавка для компенсации минусового допуска, мм;

c₃ - технологическая прибавка, мм;

c₃₁ - технологическая прибавка к толщине стенки, учитывающая ее утонение с внешней стороны отвода, зависящая от способа изготовления отвода, мм;

c₃₂ - технологическая прибавка к толщине стенки, учитывающая ее утонение с внутренней стороны отвода, мм (по умолчанию c₃₂ = 0);

c₃₃ - технологическая прибавка к толщине стенки, учитывающая ее утонение в средней части (+/- 15% от нейтральной линии) отвода, мм (по умолчанию c₃₃ = 0);

D - внутренний диаметр сосуда или аппарата, мм;

D_с.п - расчетный диаметр прокладки, мм;

D_E - эффективный диаметр конической обечайки при наружном давлении, мм;

D_F - эффективный диаметр конической обечайки при осевом сжатии и изгибе, мм;

D_к - расчетный диаметр гладкой конической обечайки, мм;

D_н - наружный диаметр торцов отвода (колена), мм;

D_р - расчетный диаметр днища (крышки) и конической обечайки, мм;

D₁ - наружный диаметр сосуда или аппарата, а также внутренний диаметр меньшего основания конической обечайки, мм;

D₂ - наименьший диаметр наружной утоненной части плоской крышки, мм;

D₃ - диаметр болтовой окружности, мм;

d - диаметр отверстия в днище и крышке, мм;

d_б - диаметр отверстия под болт (шпильку), мм;

d_о - наружный диаметр центральной втулки оребренных плоских днищ и крышек, мм;

d_i (i = 1, 2, 3, ..., n) - диаметр отверстий в плоских днищах и крышках, мм;

E - модуль продольной упругости при расчетной температуре, МПа;

e - расстояние между центром тяжести поперечного сечения кольца жесткости и срединной поверхностью обечайки, мм;

e₀ - расстояние от центра тяжести поперечного сечения ребра жесткости до его основания, мм;

e₁ - расстояние от точки пересечения средней линии стенки сферического сегмента с кольцом до горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения кольца, мм;

e₂ - расстояние от окружности расположения болтов до внутреннего диаметра кольца, мм;

e₃ - расстояние от окружности расположения болтов до линии действия реакции прокладки, мм;

e₄ - расстояние от срединной поверхности пластины крышки с ребрами до нейтральной поверхности оребренных плоских днищ и крышек, мм;

F - расчетное осевое растягивающее или сжимающее усилие (без учета нагрузки, возникающей от внутреннего избыточного или наружного давления), Н;

F_xi, F_yi - поперечные усилия в i-й точке оси отвода (i = 0, 1, 2, 3, ..., n), Н;

F_zi - осевое усилие в i-й точке оси отвода (i = 0, 1, 2, 3, ..., n), Н;

[F] - допускаемое растягивающее или сжимающее усилие, Н;

[F]_E - допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости в пределах упругости, Н;

[F]_п - допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности при , равном 1, Н;

[F]_E₁ - допускаемое осевое сжимающее усилие, определяемое из условия местной устойчивости в пределах упругости, Н;

[F]_E₂ - допускаемое осевое сжимающее усилие, определяемое из условия общей устойчивости в пределах упругости, Н;

H - высота выпуклой части днища по внутренней поверхности без учета цилиндрической части, мм;

H₁ - высота втулки оребренных плоских днищ и крышек, мм;

h - высота кольца, а также высота ребра жесткости плоского днища (крышки), мм;

h₁ - длина цилиндрической отбортовки выпуклых днищ, мм;

h₂ - высота сечения кольца жесткости, измеряемая от срединной поверхности обечайки, мм;

h₃ - расстояние от нижней поверхности оребренной плоской крышки (днища) до нижнего торца втулки, мм;

I - эффективный момент инерции расчетного поперечного сечения кольца жесткости, мм⁴;

I_к - момент инерции поперечного сечения кольца жесткости относительно оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения кольца (относительно оси X - X), мм⁴;

K - коэффициент конструкции плоских днищ и крышек;

K₁, K₂, K₃, K₄, K₆, K₇ - безразмерные коэффициенты;

K_о - коэффициент ослабления плоских днищ (крышек) с отверстием;

K_р - поправочный коэффициент;

K_э - коэффициент приведения радиуса кривизны эллиптического днища;

K_с - коэффициент тонкостенности сферических неотбортованных днищ и крышек;

k - коэффициент жесткости обечайки, подкрепленной кольцами жесткости;

L - расчетная длина цилиндрической обечайки, укрепленной кольцами жесткости, мм;

l - расчетная длина гладкой обечайки, мм;

l_E - эффективная длина конической обечайки, мм;

l_e - эффективная длина стенки обечайки, учитываемая при определении эффективного момента инерции, мм;

l_пр - приведенная расчетная длина, мм;

l₁ - расстояние между двумя кольцами жесткости по осям, проходящим через центр тяжести поперечного сечения колец жесткости, мм;

l₂ - расстояние между крайними кольцами жесткости и следующими эффективными элементами жесткости, мм;

l₃ - длина примыкающего элемента, учитываемая при определении расчетной длины l или L, мм;

M - расчетный изгибающий момент, Н·мм;

M_xi, M_yi - изгибающие моменты в i-й точке оси отвода (i = 0, 1, 2, 3, ..., n), Н·мм;

M_zi - крутящий момент в i-й точке оси отвода (i = 0, 1, 2, 3, ..., n), Н·мм;

[M] - допускаемый изгибающий момент, Н·мм;

[M]_E - допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости в пределах упругости, Н·мм;

[M]_п - допускаемый изгибающий момент из условия прочности при , равном 1, Н·мм;

n - число радиальных ребер;

n_у - коэффициент запаса устойчивости;

p - расчетное внутреннее избыточное или наружное давление, МПа;

p_F - эквивалентное давление при нагружении осевым усилием, МПа;

p_М - эквивалентное давление при нагружении изгибающим моментом, МПа;

[p] - допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление, МПа;

[p]_E - допускаемое наружное давление из условия устойчивости в пределах упругости, МПа;

[p]_п - допускаемое наружное давление из условия прочности при , равном 1, МПа;

[p]₁ - допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление, определяемое из условия прочности или устойчивости всей обечайки (с кольцами жесткости), МПа;

[p]₁_E - допускаемое наружное давление из условия устойчивости всей обечайки (с кольцами жесткости) в пределах упругости, МПа;

[p]_1п - допускаемое наружное давление из условия прочности всей обечайки при , равном 1, МПа;

[p]₂ - допускаемое наружное давление, определяемое из условия прочности или устойчивости обечайки между двумя соседними кольцами жесткости, МПа;

[p]₁, [p]₂ - допускаемые давления для сферических неотбортованных днищ (крышек) и для плоских днищ (крышек) с радиальными ребрами, МПа;

Q - расчетное поперечное усилие, Н;

Q₀ - дополнительное усилие, действующее на центральную часть оребренной плоской крышки (днища), Н;

[Q] - допускаемое поперечное усилие, Н;

[Q]_E - допускаемое поперечное усилие из условия устойчивости в пределах упругости, Н;

[Q]_п - допускаемое поперечное усилие из условия прочности при , равном 1, Н;

q - коэффициент;

R - радиус кривизны в вершине выпуклого днища по внутренней поверхности, мм;

R_с - радиус кривизны сферического сегмента по внутренней поверхности, мм;

R_б - болтовая нагрузка, Н;

R_г - радиус отвода (радиус изгиба), мм;

R_п - реакция прокладки, Н;

r - внутренний радиус отбортовки конической обечайки (днища), а также радиус выточки плоских днищ, мм;

r₁ - наружный радиус отбортовки торосферического днища, мм;

r_г.ср - средний радиус поперечного сечения отвода, мм;

s - исполнительная толщина стенки цилиндрической обечайки, мм;

s_г - исполнительная толщина стенки отвода, мм;

s_г1 - толщина стенки с внешней стороны отвода, мм;

s_г2 - толщина стенки с внутренней стороны отвода, мм;

s_г3 - толщина стенки средней части (+/- 15% от нейтральной линии) отвода, мм (по умолчанию s_г3 = s_г);

s_к - исполнительная толщина стенки конической обечайки, мм;

s_р - расчетная толщина стенки цилиндрической обечайки, мм;

s_к.р - расчетная толщина стенки конической обечайки, мм;

s_1р - расчетная толщина стенки днищ и крышек, а также переходной зоны конической обечайки, мм;

s_2р - расчетная толщина стенки переходной зоны цилиндрической обечайки, мм;

s_т - исполнительная толщина стенки тороидального перехода конической обечайки, мм;

s_т.р - расчетная толщина стенки тороидального перехода конической обечайки, мм;

s_1э; s_2э - эффективные толщины стенок переходных частей обечаек, мм;

s₁ - исполнительная толщина стенки днищ и крышек, переходной зоны конической обечайки, а также исполнительная толщина плоской крышки в месте паза для перегородки, мм;

s₂ - исполнительная толщина плоской крышки в зоне уплотнения, а также исполнительная толщина стенки переходной зоны цилиндрической обечайки, мм;

s₃ - толщина крышки вне уплотнения, мм;

s₄ - ширина паза под перегородку, мм;

s₅ - исполнительная толщина выступающей части обечайки, мм;

s' - исполнительная толщина стенки пологого конического днища, мм;

s'_р - расчетная толщина стенки пологого конического днища, мм;

s'_1р; s"_1р - расчетная толщина стенки сферического неотбортованного днища, мм;

T - расчетная температура, °C;

t - ширина поперечного сечения кольца жесткости в месте его приварки к обечайке, мм;

t_в - толщина втулки оребренной плоской крышки (днища), мм;

t_j - несущая ширина кольцевого сварного шва, мм;

x - параметр в 6.3.2.3;

Y₁, Y₂, Y₃ - коэффициенты формы отвода;

- половина угла раствора при вершине конической обечайки, град;

, , , , , , , , , , , , - коэффициенты формы конических обечаек;

- коэффициент интенсификации изгибных продольных напряжений в отводе;

- угол изгиба отвода (угол между плоскостями торцов отвода), град;

(i = 1, 2, 3, ..., n) - угол между торцом и расчетным сечением отвода, град;

- коэффициент интенсификации изгибных поперечных напряжений в отводе;

- гибкость элемента;

- безразмерный геометрический параметр при расчете отводов;

- безразмерный параметр в 5.4.1;

- приведенное напряжение, определяемое по суммарным мембранным и общим изгибным напряжениям, МПа;

- допускаемое напряжение при расчетной температуре, МПа;

, - допускаемые напряжения для плоской крышки, МПа;

- допускаемое напряжение для кольца жесткости при расчетной температуре, МПа;

, , - допускаемые напряжения для частей сосуда (цилиндрических, конических, сферических) при расчетной температуре, МПа;

- допускаемое напряжение для ребра жесткости, МПа;

- допускаемое напряжение для втулки, МПа;

- допускаемое условно-упругое напряжение при расчетной температуре для оценки напряжений, определяемых по суммам составляющих общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений [см. ГОСТ 34233.1 (пункт 8.10)], МПа;

- допускаемое значение суммарных мембранных (общих или местных), изгибных (общих и местных) и общих температурных напряжений, МПа;

- коэффициенты прочности сварных швов;

- коэффициент прочности сварных швов кольца жесткости;

- коэффициент прочности продольного сварного шва;

- коэффициент прочности кольцевого сварного шва;

- коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость из условия местной устойчивости при осевом сжатии;

- коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость из условия общей устойчивости при осевом сжатии;

- коэффициент снижения допускаемых напряжений при расчете на устойчивость из условия местной устойчивости при изгибе;

- вспомогательный параметр;

, , , - отношение допускаемых напряжений ; ; ; - соответственно;

- коэффициент;

- угол между касательной к сферическому сегменту в краевой зоне и вертикальной осью, град;

- безразмерный параметр внутреннего давления при расчете отводов;

- коэффициент.