Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и наружном давлениях. Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер ГОСТ 342

ГОСТ 34233.3-2017 — это межгосударственный стандарт, который устанавливает нормы и методы расчета на прочность укрепления отверстий в обечайках и днищах сосудов и аппаратов при внутреннем и наружном давлениях, а также при внешних статических нагрузках на штуцер. Стандарт был введен в действие в Российской Федерации с 1 августа 2018 года.

Ключевые аспекты стандарта:

• Область применения: Стандарт распространяется на сосуды и аппараты, работающие под давлением, и предназначен для обеспечения их прочности и устойчивости.
• Нормативные ссылки: ГОСТ 34233.3-2017 ссылается на другие стандарты серии ГОСТ 34233, включая ГОСТ 34233.1-2017 (общие требования) и ГОСТ 34233.2 (расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек).
• Расчет укрепления отверстий: Стандарт содержит методы расчета укрепления отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и наружном давлениях, а также при внешних статических нагрузках на штуцер.
• Условия применения: Расчетные формулы стандарта применяются при условии, что толщины стенок обечаек, переходов и днищ отвечают условиям прочности и устойчивости в соответствии с ГОСТ 34233.2.

Введение в действие и изменения

ГОСТ 34233.3-2017 был введен в действие в Российской Федерации с 1 августа 2018 года. В случае пересмотра, изменения или отмены стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты".

Основные формулы расчета укрепления отверстий

В ГОСТ 34233.3-2017 приведены следующие основные формулы расчета укрепления отверстий:

1. Формулы для расчета укрепления одиночных отверстий в обечайках и днищах при действии внутреннего избыточного давления.
2. Формулы для расчета укрепления одиночных отверстий в обечайках и днищах при действии наружного давления.
3. Формулы для расчета укрепления одиночных отверстий в обечайках и днищах при совместном действии внутреннего избыточного давления и внешних статических нагрузок на штуцер.
4. Формулы для расчета укрепления одиночных отверстий в обечайках и днищах при нагружении, вызванном стесненностью температурных деформаций.

Расчетные формулы применимы при определенных отношениях диаметров отверстий и расчетных толщин стенок укрепляемых элементов к внутреннему диаметру цилиндрических обечаек, конических переходов и выпуклых днищ, представленных в таблице 1 стандарта.

Условия прочности при расчете укрепления отверстий

При расчете укрепления отверстий в обечайках и днищах сосудов и аппаратов по ГОСТ 34233.3-2017 должны выполняться следующие основные условия прочности:

1. Условие прочности укрепляющих элементов отверстия: $\sigma_i \leq [\sigma]_i$, где $\sigma_i$ - интенсивность напряжений в укрепляющих элементах, МПа; $[\sigma]_i$ - допускаемая интенсивность напряжений, МПа.
2. Условие прочности основного металла обечайки или днища в ослабленном отверстием сечении: $\sigma_n \leq [\sigma]_n$, где $\sigma_n$ - напряжения в ослабленном отверстием сечении, МПа; $[\sigma]_n$ - допускаемые напряжения для основного металла, МПа.
3. Условие прочности основного металла обечайки или днища в неослабленном сечении: $\sigma_o \leq [\sigma]_o$, где $\sigma_o$ - напряжения в неослабленном сечении, МПа; $[\sigma]_o$ - допускаемые напряжения для основного металла, МПа.

Кроме того, должны соблюдаться ограничения по геометрическим параметрам отверстий и укрепляющих элементов, установленные в таблице 1 ГОСТ 34233.3-2017.

Геометрические параметры отверстий, учитываемые при расчете прочности

При расчете прочности укрепления отверстий в обечайках и днищах сосудов и аппаратов по ГОСТ 34233.3-2017 учитываются следующие геометрические параметры отверстий:

• Диаметр отверстия (d): диаметр отверстия, который влияет на расчетные напряжения и прочность укрепления.
• Толщина стенки обечайки или днища (s): толщина стенки обечайки или днища, которая влияет на расчетные напряжения и прочность укрепления.
• Радиус кривизны обечайки или днища (R): радиус кривизны обечайки или днища, который влияет на расчетные напряжения и прочность укрепления.
• Длина обечайки или днища (L): длина обечайки или днища, которая влияет на расчетные напряжения и прочность укрепления.
• Ширина и высота отверстия (b и h): ширина и высота отверстия, которые влияют на расчетные напряжения и прочность укрепления.

Эти параметры используются в расчетных формулах для определения прочности укрепления отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и наружном давлениях, а также при внешних статических нагрузках на штуцер.