ОСТ 108.031.09-85 Котлы стационарные и трубопроводы пара и горячей воды. Нормы расчета на прочность. Методы определения толщины стенки

КОТЛЫ СТАЦИОНАРНЫЕ И ТРУБОПРОВОДЫ 
ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ.

НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ

ОСТ 108.031.09-85

Настоящий стандарт распространяется на паровые котлы и паропроводы с рабочим давлением более 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) и на водогрейные котлы и трубопроводы горячей воды с температурой свыше 115 °С:

на котлы с топкой, котлы-утилизаторы, энерготехнологические котлы и др.;

на встроенные и отдельно стоящие пароперегреватели и экономайзеры;

на трубопроводы пара и горячей воды в пределах котла, включая опускные трубы и стояки;

на внекотловые трубопроводы пара и горячей воды;

на сосуды, подключенные к тракту котла (пароохладители, сепараторы и др.).

Допускается применение стандарта при расчете сосудов и корпусов арматуры тепловых электростанций.

Стандарт не распространяется на котлы, трубопроводы, встроенные и отдельно стоящие пароперегреватели и экономайзеры, устанавливаемые на морских и речных судах и на других плавучих средствах или объектах подводного применения, а также на подвижном составе железнодорожного, автомобильного и гусеничного транспорта, и на котлы с электрическим обогревом.

Стандарт устанавливает единые методы расчета на прочность деталей, работающих под внутренним давлением, для обоснования толщины стенки. Примеры расчета приведены в справочном приложении 1.

Стандарт должен применяться совместно с ОСТ 108.031.08-85 и ОСТ 108.031.10-85.

Для котлов и трубопроводов, находящихся в эксплуатации, в процессе монтажа или изготовления или оконченных проектированием до введения настоящего стандарта, переоформление расчетов на прочность в соответствии с новыми нормами не требуется.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обозначения
2. Цилиндрические барабаны и коллекторы
3. Трубы поверхностей нагрева и трубопроводов под внутренним давлением
4. Конические переходы под внутренним давлением
5. Выпуклые днища
6. Плоские днища и крышки
Приложения
Приложение 1 Примеры расчета
Приложение 2 Методика поверочного расчета на дополнительные нагрузки
Приложение 3 Методика поверочного расчета на усталость
Приложение 4 Перечень дополнительных материалов, которые могут быть
использованы для расчета на прочность котлов и трубопроводов
Приложение 5 Термины и пояснения

1. ОБОЗНАЧЕНИЯ

1.1. В стандарте приняты следующие условные обозначения:

D - внутренний диаметр расчетной детали, мм;

D_а - наружный диаметр расчетной детали, мм;

D_m - средний диаметр расчетной детали, мм;

φ - расчетный коэффициент прочности;

φ_d - коэффициент прочности при ослаблении отверстиями;

φ_с - коэффициент прочности при ослаблении отверстиями с учетом укрепления;

φ_w - коэффициент прочности при ослаблении сварными соединениями;

s₀ - минимальная расчетная толщина стенки без прибавок при φ = 1, мм;

∆ - предельное минусовое отклонение по толщине стенки трубы, %;

d - диаметр отверстия в расчетной детали, мм;

[р] - допустимое рабочее давление, МПа (кгс/см²);

t_m - температура рабочей среды (для насыщенного пара принимается при расчетном давлении), °С;

∆t - превышение температуры рабочей среды, поступающей в коллектор из отдельных змеевиков, над средней ее температурой; это превышение связано с режимными и гидродинамическими условиями работы котла, °С;

R - средний радиус кривизны криволинейного коллектора, колена или змеевика, мм;

σ - приведенное напряжение от внутреннего давления, МПа (кгс/мм²);

s_Ri (i = 1, 2, 3) - расчетная толщина стенки колена на внешней, внутренней и нейтральной стороне соответственно, мм;

D_amax, D_amin - максимальный и минимальный наружный диаметры сечения колена соответственно, мм;

 - овальность поперечного сечения колена, %;

K_i (i = 1, 2, 3) - торовый коэффициент колена;

Y_i (i = 1, 2, 3) - коэффициент формы колена;

h - высота выпуклой части эллиптического или полусферического (полушарового) днища при номинальном внутреннем диаметре, мм;

h_a - высота выпуклой части полусферического днища при номинальном наружном диаметре, мм;

l - длина цилиндрического борта выпуклого днища или расстояние от оси сварного шва до плоского днища, мм;

s₁ - номинальная толщина плоского днища или крышки (заглушки) в плоской части, мм;

s_1R - расчетная толщина плоского днища или крышки в плоской части, мм;

s₂ - толщина плоского днища в месте кольцевой выточки у перехода к цилиндрической части, мм;

s₃ - толщина крышки по участку действия усилия от болтов (шпилек), мм;

D_k - расчетный диаметр крышки, мм;

D_b - диаметр окружности центров болтов крышки, мм;

D_u - средний диаметр прокладки уплотнения крышки, мм;

r - внутренний радиус закругления, мм;

n - длина в свету большого диаметра овальной плоской крышки или большой стороны в свету прямоугольной крышки, мм;

m - длина в свету меньшего диаметра овальной плоской крышки или меньшей стороны в свету прямоугольного днища или крышки, мм;

φ - коэффициент, учитывающий отношение сторон овальной или прямоугольной крышки;

К_m - коэффициент, характеризующий тип крышки;

k - коэффициент, характеризующий тип днища;

К_o - коэффициент, учитывающий ослабление днища отверстиями;

∑d_i - сумма диаметров отверстий или их хорд в диаметральном сечении круглого плоского днища, мм.

2. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ БАРАБАНЫ И КОЛЛЕКТОРЫ

2.1. Расчет толщины стенки.

2.1.1. Номинальная толщина стенки обечаек барабана или цилиндрической части прямого коллектора должна быть не менее определенной по формуле