9.5.1. Определяются условно-упругие напряжения от расчетных нагрузок в расчетных сечениях стенки трубы (сечения 1-2 и 3-4 на рис. 9.2) и ребра (сечение 5-6). Расчет производится для основного расчетного режима на ресурс 105 ч.
9.5.2. Напряжения для выбранных зон конструкций определяются в зависимости от нагружающих факторов с учетом коэффициентов неравномерности и суммируются по основным направлениям:
Для трубы — по окружному ср, осевому Z и радиальному г;
Для ребра — по поперечному X и осевому Z.
9.5.3. Значения коэффициентов неравномерности в каждом конкретном случае зависят от конструктивных особенностей рассматриваемых узлов и определяются расчетными или экспериментальными методами.
Коэффициент неравномерности осевых напряжений от действия нагрузок от массы на кромках отверстий горелок в экранах мощных котлов принимается равным Кн = 3,0.
Коэффициент неравномерности осевых напряжений от действия нагрузок от массы в разъеме экрана принимается:
При двухступенчатой схеме Кв = 2,01; при трехступенчатой схеме Кп = 1,5.
9.5.4. По суммарным напряжениям в расчетных сечениях оребренной трубы определяются главные напряжения Op а2, а3.
9.5.5. Для расчетных сечений 1-2 и 3-4 с учетом радиального напряжения сг в трубе главные напряжения определяются по формулам:
При наличии усилий сдвига
Стх =0,5
А, =0,5
При отсутствии усилий сдвига
= <V а2 = С*. = ССЛИ % ^ GZ ^ Сг’> = СТ2 = <V = аг> ССЛИ ^ СГф ^ <V
9.5.6. Для расчетного сечения 5-6 ребра главные напряжения определяются по формулам: при наличии усилий сдвига
Аг =0,5[а* + аг +yj(ox — аг)2 +4<г J;
А2=0,5 а,+ог-%/(а:с-аг)2+4т^]; а3=0;
При отсутствии усилий сдвига
= °2= аг» аз= если ох > аг > 0; Oj — ог, а2 = 0, а3 = ох, если аг > 0 > ах.
281
9.5.7. Эквивалентные напряжения ае, сопоставляемые с допускаемыми по соответствующей категории напряжений, определяются по главным напряжениям. Для каждой категории напряжений следует найти наибольшее значение эквивалентного напряжения при возможных сочетаниях изгибных напряжений с учетом знаков:
Се =а1-сг3.
9.5.8. Условия прочности для рассматриваемого этапа расчета в зависимости от нагружающих факторов и расчетных сечений 1-2, 3-4 и 5-6 оребренной трубы представлены в табл. 9.6.
9.5.9. На каждой стадии оценки статической прочности в соответствии с табл. 9.6 и 9.7 проводится проверка условия по общим напряжениям, а затем при наличии локальных напряжений — проверка условия по локальным напряжениям.
9.5.10. Котлы, сооружаемые в сейсмических районах, должны быть дополнительно рассчитаны с учетом воздействия сейсмических нагрузок. Расчет проводится на статическое нагружение при совместном действии внутреннего давления в трубах, нагрузок от массы, избыточного давления или разрежения в топке (газоходе) и сейсмических сил.
Расчет мембранных конструкций от ветровых и сейсмических сил производится раздельно (см. табл. 9.6 и 9.7).
9.5.11. Для деталей опорно-подвесной системы котла и элементов крепления мембранной конструкции, а также каркаса, которые пе нагружены непосредственно внутренним давлением и температура которых превышает 50 "С, расчет на прочность допускается выполнять только по этапу 1.
Условия прочности для этих деталей должны выполняться в соответствии с табл. 9.6 с увеличением коэффициента при номинальном допускаемом напряжении на 10% и с округлением в меньшую сторону.
Последовательность оценки статической прочности для расчетных сечений 1-2
И 3-4 оребренной трубы
|
Последовательность проверки |
Нагружающие факторы |
Нагрузки |
Условия по общим напряжениям |
Условия no локальным напряжениям |
|
Оценка по мембранным напряжениям |
Внутреннее давление + нагрузка от массы + наддув (разрежение) + реакция опоры |
~ ‘ Zq* ха М, м , Гуд’ Гуп1 М" |
(o)t < 1,1[о] |
(g)1l<1,5[G] |
|
То же + сейсмическая нагрузка или аварийное разрежение |
Р,1Рг,1Рх ЇМ ,£М Гу* ху |
(a)lt<l,5[a] |
{o)ul<2,0 [o] |
|
|
Оценка по мембранным и изгиб — ным напряжениям |
Внутреннее давление + нагрузка от массы + наддув (разрежение) + реакция опоры + ветровая нагрузка |
Р,1РгЛРх ХМ ,1М Ч *V |
(o)2<l,5[a] |
(o)2i<2,0[o] |
|
Внутреннее давление + весовая нагрузка + хлопок |
P.YPa. IPX Їм ,1M Zy Ху |
(a)2<l,5[a] |
— |
|
|
Внутреннее давление + нагрузка от массы + наддув (разрежение) + реакция опоры + сейсмическая нагрузка или аварийное разрежение |
Р, ІРг, ЇРх ЇМ ,1 М Zy’ Ху |
(o)2,<2,0[o] |
|
Последовательность оценки статической прочности для расчетного сечения 5-6 оребренной трубы
|
При проверке деталей на смятие средние напряжения не должны превышать:
Для подвижных шарниров, катков аят <1,5 [а]; Для неподвижных шарниров, катков оет <2,5[а]. При проверке деталей на срез от действия нагрузок в Шарнирах, сварных швах, болтах и пр. средние касательные напряжения не должны превышать твг <0,7 [а].
При расчете указанных деталей с учетом сейсмических нагрузок разрешается увеличение допускаемых напряжений: смятие на 50% и срез на 20%.