Расчет обечайки на устойчивость
Допускаемое наружное давление из условий прочности в рабочих условиях:
; (23)
При гидроиспытании:
Допускаемое давление из условия устойчивости в пределах упругости:
; (24)
где В1 – расчетный коэффициент.
; (25)
.
При гидроиспытании:
Допускаемое наружное давление с учетом прочности и устойчивости:
; (26)
.
При гидроиспытании:
Должны выполняться условия:
- для рабочих условий:
; (27)
- для условий гидроиспытания:
; (28)
где и
- давление в рабочих условиях и условиях гидроиспытания;
и
- допускаемое наружное давление в рабочих условиях и в условиях гидроиспытания;
и
- осевое сжимающее усилие в рабочих условиях и в условиях гидроиспытания.
и
- допускаемое осевое сжимающее усилие в рабочих условиях и в условиях гидроиспытания.
Осевое сжимающее усилие:
- для рабочих условий
; (29)
- для условий гидроиспытания
.
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности:
- для рабочих условий
; (30)
;
- для условий гидроиспытания
; (31)
.
Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия устойчивости в пределах упругости при ;
- для рабочих условий
; (32)
;
- для условий гидроиспытания
(33)
.
Допускаемое осевое сжимающее усилие с учетом обоих условий:
- для рабочих условий:
; (34)
;
- для условий гидроиспытания:
.
Проверяется условие (33):
;
Проверяем условие (34):
.
Условия устойчивости обечайки корпуса от действия наружного давления и осевой сжимающей силы в рабочих условиях и условиях гидроиспытания выполняются.
Расчет обечайки рубашки, нагруженной внутренним давлением
Расчетная толщина обечайки рубашки определяется по формуле:
; (35)
где - давление в рубашке;
- диаметр рубашки;
- допускаемые напряжения для стали ВСт3сп5 при
;
- коэффициент прочности сварного шва для стыковых сварных швов рубашки с двухсторонним сплошным проваром, выполняемых автоматической сваркой [2, стр.13, табл.1.7];
.
Для условий гидроиспытаний:
; (36)
.
В качестве расчетной толщины из двух значений выбираем большее, т.е. .
.
Принимаем большее стандартное значение .
Допускаемое внутреннее избыточное давление:
Для рабочих условий:
; (37)
;
для условий гидроиспытаний:
; (38)
.
Проверяем условие прочности.
Для рабочих условий:
; (39)
.
Для условий гидроиспытаний:
; (40)
.
Оба условия прочности выполняются.
Расчет днища корпуса, нагруженного избыточным внутренним давлением
Толщина стенки эллиптического днища рассчитывается по формуле:
В рабочих условиях:
; (41)
где - внутренне давление;
- диаметр днища;
- допускаемые напряжения для стали 12Х18Н10Т при
;
- коэффициент прочности сварного шва при автоматической дуговой электросварке, принимаем согласно [2, стр.13, табл.1.7];
;
в условиях гидроиспытаний:
.
Из двух значений выбираем большее, т.е. .