Присоединяйтесь!
Зарегистрированных пользователей портала: 505 366. Присоединяйтесь к нам, зарегистрироваться очень просто →
Законодательство
Законодательство

"НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ. РД 10-249-98" (утв. Постановлением Госгортехнадзора РФ от 25.08.1998 N 50) (разделы 6 - 7) (ред. от 13.07.2001)

Дата документа25.08.1998
Статус документаДействует
МеткиНормы · Постановление

    

РУКОВОДЯЩИЕ ДОКУМЕНТЫ ГОСГОРТЕХНАДЗОРА РОССИИ

 

НОРМЫ
РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ СТАЦИОНАРНЫХ КОТЛОВ И ТРУБОПРОВОДОВ ПАРА И ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

 

РД 10-249-98

 

(в ред. Изменения N 1, утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 13.07.2001 N 31)

 

Дата введения 2001-09-01

 
 
    РЕФЕРЕНТ: Разделы 1 - 3, 4, 5, 8, 9, 10 - 12 Норм расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды, включены в систему отдельными документами
 
 
    УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госгортехнадзора России от 25.08.1998 N 50
    Редакционная коллегия: В.С.Котельников, Н.А.Хапонен, А.А.Шельпяков (Госгортехнадзор России)
    Ю.К.Петреня, Е.Э.Гильде, А.В.Судаков, А.А.Чижик, И.А.Данюшевский, П.В.Белов, А.М.Рейнов (АООТ НПО ЦКТИ им. И.И.Ползунова)
 

6. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЖАРОТРУБНЫХ И ДЫМОГАРНЫХ КОТЛОВ

 

6.1. Общие положения

 
    6.1.1. Настоящая методика распространяется на горизонтальные и вертикальные конструкции котлов с двумя фиксированными трубными решетками, в которых имеются жаровые трубы, жаровые и газовые трубы одновременно или газовые трубы, по которым проходят продукты сгорания топлива или отходящие газы химического, металлургического и других производств.
    Нормы устанавливают методы расчета трубных решеток, жаровых труб, огневых поворотных камер, дымогарных труб, днищ, деталей укрепления при проектировании новых котлов; они могут быть использованы для проведения поверочных расчетов элементов котлов, находящихся в эксплуатации, а также для оценки их долговечности при переменных режимах работы.
    В нормах учитывается действие двух основных нагружающих факторов: внутреннего давления среды в межтрубном пространстве и различных температурных расширений деталей котла. Для трубных решеток толщиной до 30 мм температурные напряжения могут не учитываться.
    6.1.2. Основой расчета является оценка прочности по следующим предельным состояниям:
    разрушение (вязкое и хрупкое);
    появление микротрещин при циклическом нагружении.
    6.1.3. Все формулы для расчета основаны на гипотезе о линейно-упругом деформировании металла. Вследствие этого напряжения, превышающие по величине предел упругости и текучести материала, являются условно-упругими.
    6.1.4. Расстояния между укрепляющими элементами трубной решетки (рис.6.1) устанавливаются с учетом двух основных нагружающих факторов:
    действия внутреннего давления на неукрепленные участки плоской стенки трубной решетки;
    усилия изгиба от разности температурных удлинений соседних труб или других элементов.
 
    
 

Рис. 6.1: 1 - угловая связь; 2 - анкерная тяга; 3 - жаровая труба; 4 - дымогарные трубы; 5 - обечайка корпуса

 
    6.1.5. Расчетные формулы, связывающие максимальные напряжения в зоне просветов a, b, e, h, c, g (см. рис.6.1) с толщиной трубной решетки, с размерами указанных просветов и с температурными смещениями, получены на основании следующей упрощенной расчетной схемы: кольцевая пластина жестко защемлена по наружному и внутреннему контурам и испытывает относительное смещение кромок от температурных расширений соответствующих продольных связей на величину w.
 

6.2. Условные обозначения

 
    6.2.1. Основные обозначения параметров, используемых при расчете на прочность (расчетное давление, допускаемое напряжение, номинальная толщина стенки, прибавки к расчетной толщине), указаны в подразделе 1.1.
    6.2.2. Просветы - это наименьшие расстояния между укрепляющими элементами трубной решетки (см. рис. 6.1); их обозначения представлены в табл. 6.1.
 

Таблица 6.1

 

Символ НазваниеЕдиница измерения
aПросвет между жаровой трубой и обечайкой корпуса мм
bПросвет между жаровой трубой и наружной поверхностью наиболее близко расположенной к ней дымогарной трубымм
cПросвет между обечайкой корпуса и наружной поверхностью наиболее близко расположенной к ней дымогарной трубымм
dПросвет между жаровой трубой и краем угловой связимм
gПросвет между дымогарными трубами и краем угловой связимм
hМинимальное расстояние между наружной окружностью анкерной тяги в плане и ближайшей подкрепляющей детальюмм

 
    6.2.3. Обозначение параметров расчетной кольцевой пластины представлены в табл. 6.2.
 

Таблица 6.2

 

СимволНазваниеЕдиница измерения
r_0Внутренний радиус расчетной кольцевой пластинымм
r_1Наружный радиус расчетной кольцевой пластинымм
sТолщина расчетной кольцевой пластины, равная номинальной толщине стенки трубной решеткимм
AБезразмерный коэффициент заделки расчетной кольцевой пластины, применяемый при расчете на температурные расширения связеймм

 
    6.2.4. Обозначения расчетной нагрузки и деформации, а также физические константы металла рассматриваемых элементов представлены в табл. 6.3.
 

Таблица 6.3

 

СимволНазваниеЕдиница измерения
pРасчетное давление, равное давлению среды в межтрубном пространствеМПа
wСмещение внутренней кромки расчетной пластины относительно ее наружной кромки при температурных расширениях продольных связей, соответствующих этим кромкаммм
EtМодуль продольной упругости при расчетной температуреМПа
тМодуль поперечной упругости 
[o]Номинальное допускаемое напряжение при расчетной температуреМПа

 

6.3. Расчетная температура

 

6.3.1. Область применения

 
    6.3.1.1. Температура металла трубной решетки и связей определяется на основании уравнений теплопередачи и данных теплового расчета котла, который производится в соответствии с нормами теплового расчета.
    6.3.1.2. Формулы и графики для определения средних и максимальных температур металла трубной решетки получены для труб Da x s = 32 х 3 и 50 х 3 мм с разбивкой отверстий по треугольнику. Для других диаметров вводится поправочный коэффициент на диаметр труб.
    6.3.1.3. Расчетная и максимальная температуры металла трубной решетки определяются для безнакипного режима работы котла.
    При наличии накипи вычисленные согласно п. 6.3.4 значения температур должны быть увеличены на 40%.
    6.3.1.4. Расчетная и максимальная температуры металла труб поверхностей нагрева определяются с учетом накипи согласно п. 6.3.3.
 

6.3.2. Условные обозначения

 
    При определении температурного состояния плоских днищ используются следующие параметры, представленные в табл. 6.4.
 

Таблица 6.4

 

СимволНазваниеЕдиница измерения
1 2 3
DaНаружный диаметр трубымм
BiКритерий Био-