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. .