Межгосударственный стандарт ГОСТ 33962-2016 "Котлы стационарные водотрубные. Общие положения. Материалы и допустимые напряжения для деталей котлов, работающих под давлением" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 125-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 33962-2016
"Котлы стационарные водотрубные. Общие положения. Материалы и допустимые напряжения для деталей котлов, работающих под давлением"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 125-ст)

 

Stationary water-tube boilers. General. Materials and stress allowances for the boiler pressure parts

 

Дата введения - 1 июля 2018 г.

Введен впервые

 

Предисловие

 

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

 

1 Разработан Техническим комитетом по стандартизации ТК 244 "Оборудование энергетическое стационарное", Открытым акционерным обществом "Таганрогский котлостроительный завод "Красный котельщик" (ОАО ТКЗ "Красный котельщик")

 

2 Внесен Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

 

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2016 г. N 91-П)

 

За принятие проголосовали:

 

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование

национального органа по стандартизации

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

 

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 125-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33962-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2018 г.

 

5 Введен впервые

1 Область применения

 

Настоящий стандарт устанавливает требования к расчету на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды, распространяется на паровые котлы и паропроводы с рабочим давлением более 0,07 МПа 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 автономные пароперегреватели и экономайзеры;

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

- на трубопроводы пара и горячей воды любого назначения;

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

2 Нормативные ссылки

 

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3619-89 Котлы паровые стационарные. Типы и основные параметры

ГОСТ 21563-2016 Котлы водогрейные. Общие технические требования

ГОСТ 22530-77 Котлы паровые стационарные утилизаторы и энерготехнологические. Типы и основные параметры

ГОСТ 23172-78 Котлы стационарные. Термины и определения

ГОСТ 33965-2016 Котлы стационарные водотрубные. Расчет по выбору основных размеров элементов. Коэффициенты прочности и укрепление отверстий

 

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Обозначения

 

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

р - расчетное давление, МПа;

- пробное давление, МПа;

t - расчетная температура стенки, °С;

- температура наружной поверхности детали, °С;

- допустимая температура наружной поверхности детали, °С;

- номинальное допустимое напряжение при расчетной температуре стенки, МПа;

- допустимое напряжение при гидравлическом испытании, МПа;

, - временное сопротивление металла разрыву при расчетной температуре и при 20°С соответственно, МПа;

, - условный предел текучести металла при остаточной деформации 0,2% при расчетной температуре и при 20°С соответственно, МПа;

- условный предел текучести металла при остаточной деформации 1% при расчетной температуре, МПа;

- предел текучести при расчетной температуре, МПа;

- условный предел длительной прочности при растяжении на ресурс , , и  ч соответственно, МПа;

- условный предел ползучести при растяжении, обусловливающий деформацию в 1% за  ч, МПа;

S - номинальная толщина стенки детали, мм;

- расчетная толщина стенки детали, мм;

- фактическая толщина стенки детали, мм;

с - суммарная прибавка к расчетной толщине стенки, мм;

, - производственная и эксплуатационная прибавки к расчетной толщине стенки соответственно, мм.

4 Общие положения

 

4.1 Расчетное давление

4.1.1 Под расчетным давлением р следует понимать избыточное давление рабочей среды, по которому производится расчет на прочность данной детали.

Расчетное давление должно приниматься конструкторской организацией с целью обеспечения расчетом на прочность, выполняемым этой организацией, надежности детали в условиях испытаний и эксплуатации.

Расчетное давление должно быть равно максимальному давлению рабочей среды, возможному для данной детали в нормальных условиях эксплуатации, или более его. Необходимость превышения расчетного давления над рабочим, а также размеры этого превышения должны определяться конструкторской организацией с учетом особенности конструкции котла и его комплектации (например, предохранительными клапанами), назначения котла и опыта эксплуатации котла данного типа.

4.1.2 Расчетное давление детали котла р следует принимать равным расчетному давлению рабочей среды на выходе из котла (перегревателя), увеличенному на потерю давления от гидравлического сопротивления на участке между расчетной деталью и выходом рабочей среды из котла. Потеря давления должна определяться при максимальном расходе среды.

Для элементов, заполненных водой, следует прибавить гидростатическое давление столба воды, расположенного над нижней частью расчетного элемента.

Гидростатическое давление и потери гидравлического сопротивления принимаются в расчет, если их сумма равна или более 3% расчетного давления.

4.1.3 Расчетное давление рабочей среды на выходе из котла должно приниматься равным номинальному давлению при номинальной температуре и паропроизводительности (или номинальном расходе воды для водогрейного котла), увеличенному на положительное отклонение, вызванное регулированием величины номинального давления, если это отклонение превышает 3%.

4.1.4 Расчетное давление в трубах поверхностей нагрева или в трубопроводах принимается равным давлению рабочей среды на входе в рассчитываемый пакет или трубопровод (в соответствующем коллекторе, барабане котла или полости теплообменника).

4.1.5 Расчетное давление в чугунных экономайзерах следует определять в соответствии с 4.1.2; при этом оно должно быть не менее расчетного давления в котле, увеличенного на 25%.

4.1.6 Кратковременное повышение давления при полном открытии предохранительных клапанов в расчете допускается не учитывать, если при максимальной производительности котла оно не превышает 10% рабочего давления. Если это условие не соблюдается, то расчетное давление должно приниматься равным 90% давления при полном открытии предохранительных клапанов.

4.1.7 Расчетное давление в трубопроводах воды после насосов должно приниматься равным 90% максимального давления, создаваемого насосами при закрытых задвижках.

4.1.8 Во всех случаях величина расчетного давления должна приниматься не менее 0,2 МПа.

4.2 Расчетная температура

4.2.1 Под расчетной температурой стенки t следует понимать температуру металла, по которой выбирается величина допустимого напряжения для рассчитываемой детали котла или трубопровода.

4.2.2 Расчетную температуру стенки деталей, не обогреваемых горячими газами или надежно изолированных от обогрева извне, следует принимать равной температуре содержащейся в ней рабочей среды без учета допусков по отклонению температуры рабочей среды от номинальной, установленных ГОСТ 3619, ГОСТ 21563, ГОСТ 22530.

Детали считаются надежно изолированными, если обеспечены условия, при которых повышение средней температуры стенки от тепловосприятия извне не будет превышать 5°С.

Для экранов это условие соблюдается, если просвет между экранными трубами или между плавниками труб не превышает 3 мм.

4.2.3 За расчетную температуру стенки обогреваемых деталей следует принимать среднеарифметическое значение температур наружной и внутренней поверхности стенки наиболее нагретой части детали, определенных теплотехническим расчетом или измерением.

4.2.4 Расчетную температуру стенки необогреваемых деталей котлов и трубопроводов следует принимать равной температуре среды на входе в расчетный элемент (при отсутствии внутри детали греющих теплообменников или при размещении в ней охлаждающего теплообменника) или равной температуре среды на выходе из детали (при размещении вне греющих теплообменников).

4.2.5 Если избыточное давление горячих газов превышает 0,1 МПа, то расчетная температура стенки обогреваемых деталей должна приниматься по тепловому расчету или по данным измерений температуры.

4.2.6 Расчетную температуру стенки деталей котлов и трубопроводов в пределах котла следует принимать не менее 250°С.

Расчетную температуру стенки необогреваемых деталей котлов и трубопроводов допускается принимать ниже 250°С по согласованию со специализированными научно-исследовательскими организациями.

4.3 Толщина стенки и прибавки

4.3.1 Расчетная толщина стенки , вычисленная по формулам согласно ГОСТ 33965 должна определяться по заданным значениям расчетного давления и номинального допустимого напряжения с учетом ослабления отверстиями и/или сварными соединениями.

4.3.2 Номинальная толщина стенки s должна приниматься по расчетной толщине стенки с учетом прибавок, указанных в 4.3.5 и 4.3.6, с округлением до ближайшего большего размера, имеющегося в сортаменте толщин соответствующих полуфабрикатов. Допускается округление в меньшую сторону не более 3% от принятой окончательно номинальной толщины стенки.

4.3.3 Допустимая толщина стенки [s] должна определяться по расчетной толщине стенки с учетом эксплуатационной прибавки , определяемой согласно 4.3.5 и 4.3.7.

4.3.4 Фактическая толщина стенки , полученная непосредственными измерениям толщины готовой детали при операционном и/или эксплуатационном контроле, должна быть не менее допустимой толщины стенки. Точность измерительного прибора, используемого при определении , следует учитывать, если его погрешность превышает 1%.

4.3.5 По назначению прибавки к расчетной толщине стенки следует подразделять:

- на прибавку (производственная прибавка), компенсирующую возможное понижение прочности детали в условиях изготовления детали за счет минусового отклонения толщины стенки полуфабриката, технологических утончений и др.;

- на прибавку (эксплуатационная прибавка), компенсирующую возможное понижение прочности детали в условиях эксплуатации за счет всех видов воздействия: коррозии, механического износа (эрозии) и др.

Утонение в результате абразивного износа труб учтено в приводимых значениях прибавки только при выборе скорости газов, ограничивающих чрезмерный износ согласно "Тепловому расчету котельных агрегатов. Нормативный метод". При большем износе прибавка на утонение из-за абразивного износа также должна приниматься согласно "Тепловому расчету".

Сумма прибавок должна быть не менее минимальных значений, указанных согласно ГОСТ 33965 и относящихся к расчету конкретных деталей.

4.3.6 Производственная прибавка с, состоит из прибавки, компенсирующей минусовое отклонение , и технологической прибавки : .

Значение прибавки следует определять по предельному минусовому отклонению толщины стенки, установленному стандартами или техническими условиями на полуфабрикаты; значение прибавки должно определяться технологией изготовления детали и принимается по техническим условиям на изделие.

Для прямых труб и обечаек, подвергающихся на предприятии-изготовителе механической обработке, = 0; для деталей, деформирование которых при изготовлении не приводит к ослаблению стенки заготовки, = 0.

4.3.7 Эксплуатационная прибавка состоит из прибавок, компенсирующих понижение прочности по пароводяной стороне и со стороны газов .

Значение прибавки для всех обогреваемых и необогреваемых деталей из аустенитных сталей, а также для труб наружным диаметром 32 мм и менее из углеродистой и теплоустойчивой сталей равно нулю. Для остальных деталей (труб наружным диаметром более 32 мм, коллекторов, барабанов, фасонных деталей и трубопроводов и других, изготавливаемых из углеродистой и теплоустойчивой сталей) значение прибавки на расчетный ресурс  ч должно определяться по таблице 1.

При расчетном ресурсе более  ч прибавку следует увеличить с учетом скорости коррозии: при ресурсе до  ч допускается принимать (впредь до уточнения) значение этой прибавки такой, как при ресурсе  ч.

При расчетном ресурсе менее  ч прибавку допускается принимать уменьшенной пропорционально ресурсу.

Значение прибавки для необогреваемых деталей равно нулю.

 

Таблица 1 - Значения прибавки

 

Рабочая среда

Трубы диаметром свыше 32 до 76 мм включительно, мм

Остальные детали, мм

Вода, пароводяная смесь, насыщенный пар

0,5

1,0

Перегретый пар

0,3

0,5

Среда сверхкритических параметров

-

0,3

 

Примечание - Для гибов опускных, водоперепускных и необогреваемых труб для пароводяной смеси и насыщенного пара наружным диаметром более 76 мм при рабочем давлении котла от 8 до 20 МПа следует принимать прибавку от 1 до 3 мм в зависимости от опыта эксплуатации котла данного типа; для труб наружным диаметром не менее 133 мм использование прибавки менее 3 мм должно быть согласовано со специализированными научно-исследовательскими организациями.

 

Значение прибавки для обогреваемых деталей должно приниматься в зависимости от температуры наружной поверхности детали, вида топлива и металла детали. Для определения прибавки температура наружной поверхности детали должна сравниваться с допустимой температурой, значения которой приведены в таблице 2. Расчетная температура наружной поверхности обогреваемых деталей, определяемая по тепловому расчету с учетом тепловой и гидравлической неравномерности, но без учета временного увеличения неравномерности обогрева, не должна превышать значений допустимой температуры [t].

 

Таблица 2 - Допустимая температура наружной поверхности с учетом продуктов сгорания [f], °С

 

Марка стали

Высокосернистые и сернистые мазуты

Эстонские сланцы

Остальные

энергетические

топлива, кроме новых

10

450

400

450

20

500

450

500

12ХМ, 12МХ, 15ХМ, 10CrMo910 (хролой)

550

530

550

12Х1МФ, 12Х2МФСР

585

540

585

12Х2МФБ

585

545

600

12Х11В2МФ

620

560

630

12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т

610

610

640

 

Примечание - Допустимая температура наружной поверхности экранных труб из стали 12Х1МФ, расположенных в зоне максимальных тепловых нагрузок более 407 (, при сжигании сернистых мазутов не должна превышать 545°С с учетом запаса на межпромывочный период.

 

Для необогреваемых участков труб из стали марок 12Х1МФ, 12Х2МФСР и 12Х2МФБ, соединяющих трубы поверхности нагрева из аустенитной стали с коллекторами из легированной стали, допускается температура стенки до 600°С.

Значение прибавки для ресурса  ч должно приниматься минимальным из условий:

при температуре наружной поверхности °С

 

;

 

при температуре согласно условию

 

.

 

Для обогреваемых углеродистых труб общего назначения (например, из стали марки Ст3) прибавка должна приниматься не менее 0,4 мм независимо от температуры стенки, марки стали и категории качества.

Для стали марки 12Х18Н12Т при сжигании высокосернистых и сернистых мазутов и для сталей марок 12Х1МФ, 12Х2МФСР и 12Х2МФБ при сжигании эстонских сланцев допускается температура наружной поверхности деталей выше допустимой, но не более значений температуры, установленных для остальных энергетических топлив, при условии увеличения значения прибавки на 0,5 мм в первом случае и на 0,3 мм во втором на каждые 10°С повышения температуры.

Для ресурса эксплуатации менее  ч значение прибавки к фактической толщине стенки допускается принимать пропорционально отношению данного ресурса к ресурсу в  ч.

При выборе расчетной температуры наружной поверхности труб экранов котлов сверхкритических параметров следует учитывать повышение этой температуры в течение межпромывочного периода.

Для труб, находящихся в теплом ящике энергетического котла, значения прибавки должны приниматься равными 0,5 значения, определяемого для обогреваемых труб при той же расчетной температуре наружной поверхности.

Расчетная температура стенок труб в теплом ящике должна приниматься равной температуре рабочей среды с учетом неравномерностей ее распределения.

4.3.8 При вычислении и измерении толщины стенки в документацию следует записывать значение с округлением до 0,1 мм.

5 Допустимое напряжение

 

5.1 Под номинальным допускаемым напряжением [] следует понимать величину напряжения, используемую для определения расчетной толщины стенки детали или допустимого давления по принятым исходным данным и марке металла.

Приведенные в настоящем стандарте допустимые напряжения и указания по их выбору применимы для использования металлов и полуфабрикатов, которые определены в соответствии с требованиями, установленными в странах - членах ЕАСС*.

Уровень расчетных характеристик используемых металлов и полуфабрикатов должен быть подтвержден статистической обработкой данных испытаний, периодическим контролем качества продукции не реже одного раза в пять лет и положительным заключением специализированной научно-исследовательской организации в соответствии с требованиями, установленными в странах - членах ЕАСС*.

5.2 Номинальные допустимые напряжения для катаной или кованой стали марок, широко используемых в котлах и трубопроводах, следует принимать по таблицам 3 - 7.

Для промежуточных значений ресурса эксплуатации, указанных в таблицах, значение допустимого напряжения разрешается определять линейной интерполяцией ближайших значений между ресурсами с округлением до 0,5 МПа в меньшую сторону, если разница между этими значениями не превышает 20% их среднего значения. В остальных случаях должно применяться "логарифмическое" интерполирование. Экстраполяция значений допустимых напряжений для ресурса менее не допускается без согласования со специализированными научно-исследовательскими организациями.

 

Таблица 3 - Номинальные допустимые напряжения || для углеродистой и марганцовистой сталей, не зависящие от расчетного ресурса, МПа

 

t, °С

Марка стали

Ст2кп

Ст3кп

Ст2сп, Ст2пс

Ст3сп, Ст3пс

Ст4пс, Ст4сп

Ст3Гпс

22К

14ГНМА

16ГНМ, 16ГНМА

От 20 до 50

124

133

130

140

145

150

170

180

190

150

106

115

112

125

129

134

155

179

181

200

95

111

100

117

121

125

147

175

176

250

80

102

86

107

111

115

140

171

172

275

-

-

78

102

106

109

135

170

169

300

-

-

70

96

98

103

130

169

167

320

-

-

-

-

-

-

126

164

165

340

-

-

-

-

-

-

122

161

163

350

-

-

-

-

-

-

120

159

161

360

-

-

-

-

-

-

-

157

159

370

-

-

-

-

-

-

-

155

157

380

-

-

-

-

-

-

-

152

154

 

Таблица 4 - Номинальные допустимые напряжения || для углеродистой и марганцовистой сталей, МПа

 

t, °С

 

Марка стали

08, 10, 12К

15, 15К, 16К

20, 20К, 18К

16ГС, 09Г2С

10Г2С1, 17ГС, 17Г1С, 17Г1СУ

15ГС

Расчетный ресурс, ч

От 20 до 100

-

130

-

-

-

140

-

-

147

-

-

-

170

-

-

177

-

-

185

-

200

-

120

-

-

-

130

-

-

140

-

-

-

150

-

-

165

-

-

169

-

250

-

108

-

-

-

120

-

-

132

-

-

-

145

-

-.

156

-

-

165

-

275

-

102

-

-

-

113

-

-

126

-

-

-

140

-

-

150

-

-

161

-

300

-

96

-

-

-

106

-

-

119

-

-

-

133

-

-

144

-

-

153

-

320

-

92

-

-

-

101

-

-

114

-

-

-

127

-

-

139

-

-

145

-

340

-

87

-

-

-

96

-

-

109

-

-

-

122

-

-

133

-

-

137

-

350

-

85

-

-

-

93

-

-

106

-

-

-

120

-

-

131

-

-

133

-

360

-

82

-

82

-

90

-

-

103

-

103

-

117

-

-

127

-

-

129

-

380

-

76

76

71

-

85

85

-

97

97

88

-

112

112

-

121

121

-

121

121

400

73

73

66

60

80

80

72

92

92

78

71

107

107

95

113

113

96

113

113

96

410

70

68

61

55

77

72

65

89

86

70

63

104

97

83

107

102

85

107

102

85

420

68

62

57

50

74

66

58

86

79

63

56

102

87

73

102

90

75

102

90

75

430

66

57

51

45

71

60

52

83

72

57

50

98

76

63

97

78

65

97

78

65

440

63

51

45

40

68

53

45

80

66

50

44

95

68

55

92

70

55

92

70

55

450

61

46

38

35

65

47

38

77

59

46

39

89

62

46

88

63

46

88

63

46

460

58

40

33

29

62

40

33

74

52

38

34

83

54

38

82

54

38

82

54

38

470

52

34

28

24

54

34

28

64

46

32

28

71

46

32

71

46

32

71

46

32

480

45

28

22

18

46

28

22

56

39

27

24

60

-

-

60

-

-

60

-

-

490

39

24

-

-

40

24

-

49

33

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

500

33

20

-

-

34

20

-

41

26

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

510

26

-

-

-

-

-

-

35

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

Примечания

1 Выше черты приведены значения напряжений, определяемые по пределу текучести в зависимости от температуры.

2 Значения допустимых напряжений в колонках для ресурса и  ч, отмеченные выше черты знаком "-", принимаются равными соответствующим значениям в колонке для ресурса  ч.

3 Значения допустимых напряжений, указанные ниже черты, соответствуют работе элементов в условиях ползучести и определены по пределу длительной прочности для соответствующего ресурса.

 

Таблица 5 - Номинальные допустимые напряжения || для теплоустойчивой стали, МПа

 

t, °С

Марка стали

12ХМ, 12МХ

15ХМ

12Х1МФ

12Х2МФСР

15Х1МФ

Расчетный ресурс, ч

От 20 до 150

-

147

-

-

-

153

-

-

-

173

-

-

-

167

-

-

192

-

-

250

-

145

-

-

-

152

-

-

-

166

-

-

-

160

-

-

186

-

-

300

-

141

-

-

-

147

-

-

-

159

-

-

-

153

-

-

180

-

-

350

-

137

-

-

-

140

-

-

-

152

-

-

-

147

-

-

172

-

-

400

-

132

-

-

-

133

-

-

-

145

-

-

-

140

-

-

162

-

-

420

-

129

-

-

-

131

-

-

-

142

-

-

-

137

-

-

158

-

-

440

-

126

-

-

-

128

-

-

-

139

-

-

-

134

-

-

154

-

-

450

-

125

-

-

-

127

-

-

-

138

-

138

-

133

-

-

152

-

-

460

-

123

123

123

-

125

125

125

-

136

136

130

-

131

131

-

150

150

150

480

120

120

102

90

122

122

113

103

133

133

120

107

128

128

119

146

145

130

123

500

116

95

77

64

119

105

85

76

130

113

96

88

121

106

97

140

120

108

100

510

114

78

60

53

117

85

72

62

120

101

86

79

115

94

87

137

107

96

90

520

107

66

49

43

110

70

58

50

112

90

77

72

105

85

79

125

96

86

80

530

93

54

40

35

97

56

44

39

100

81

69

65

95

78

70

111

86

77

72

540

77

43

-

-

80

45

35

31

88

73

62

58

87

70

63

100

78

69

65

550

60

-

-

-

62

35

26

23

80

66

56

52

80

63

56

90

71

63

58

560

-

-

-

-

52

27

-

-

72

59

50

46

72

57

50

81

64

57

52

570

-

-

-

-

42

21

-

-

65

53

44

41

65

52

45

73

57

51

47

580

-

-

-

-

-

-

-

-

59

47

39

36

59

46

41

66

52

46

43

590

-

-

-

-

-

-

-

-

53

41

35

32

53

41

36

60

47

42

39

600

-

-

-

-

-

-

-

-

47

37

31

29

47

37

33

54

43

38

35

610

-

-

-

-

-

-

-

-

41

33

-

-

41

33

28

48

40

-

-

620

-

-

-

-

-

-

-

-

35

-

-

-

35

-

-

43

-

-

-

 

Примечания

1 Выше черты приведены значения напряжений, определяемые по пределу текучести в зависимости от температуры.

2 Значения допустимых напряжений в колонках для ресурса , и , отмеченные выше черты знаком "-", принимаются равными соответствующим значениям в колонке для ресурса  ч.

3 Значения допустимых напряжений, указанные ниже черты, соответствуют работе элементов в условиях ползучести и определены по пределу длительной прочности для соответствующего ресурса.

 

Таблица 6 - Номинальные допустимые напряжения || для высокохромистой и аустенитной сталей, МПа

 

t, °С

Марка стали

12X11В2МФ

12Х18Н12Т, 12Х18Н10Т

09Х14Н19В2БР, 09Х16Н14В2БР, 10Х16Н16В2МБР

Расчетный ресурс, ч

От 20 до 150

-

195

-

-

147

-

-

-

147

-

250

-

183

-

-

125

-

-

-

131

-

300

-

175

-

-

120

-

-

-

128

-

350

-

167

-

-

116

-

-

-

125

-

400

-

158

-

-

111

-

-

-

123

-

450

-

152

-

-

107

-

-

-

120

-

500

145

145

145

-

104

-

-

-

117

-

520

143

134

128

-

103

-

-

-

116

-

530

141

124

119

-

103

-

102

-

116

-

540

140

115

108

-

102

102

100

-

115

-

550

130

107

100

-

102

100

93

-

115

-

560

121

97

90

101

101

91

87

-

114

-

570

113

87

80

101

97

87

81

-

114

-

580

104

78

72

100

90

81

74

-

113

113

590

95

69

64

98

81

73

68

-

113

109

600

87

60

55

94

74

66

62

112

112

102

610

78

51

47

88

68

59

55

111

104

94

620

70

47

39

82

62

53

50

111

97

87

630

62

37

31

78

57

49

46

110

89

79

640

54

27

23

72

52

45

42

110

81

72

650

45

20

-

65

48

41

38

109

74

64

660

38

-

-

60

45

37

-

103

66

56

670

30

-

-

55

41

34

-

96

59

49

680

-

-

-

50

38

32

-

88

52

41

690

-

-

-

45

34

28

-

79

44

34

700

-

-

-

40

30

25

-

71

37

27

 

Примечания

1 Выше черты приведены значения напряжений, определяемые по пределу текучести в зависимости от температуры.

2 Значения допустимых напряжений в колонках для ресурса , и  ч, отмеченные выше черты знаком "-", принимаются равными соответствующим значениям в колонке для ресурса  ч.

3 Значения допустимых напряжений, указанные ниже черты, соответствуют работе элементов в условиях ползучести и определены по пределу длительной прочности для соответствующего ресурса.

 

Таблица 7 - Номинальные допустимые напряжения || для стали 10Х9МФБ, МПа (рекомендуемая)

 

t, °С

Расчетный ресурс, ч

От 20 до 150

-

167

-

250

-

160

-

300

-

157

-

350

-

154

-

400

-

151

-

450

-

148

-

470

-

147

147

480

146

146

143

490

145

138

132

500

145

127

122

520

127

108

102

540

109

90

83

550

100

83

78

560

92

76

71

570

85

69

65

580

78

63

57

590

71

58

53

600

65*

52*

48*

610

62*

50*

-

620

60*

48*

-

630

57*

45*

-

640

55*

43*

-

650

52*

41*

-

 

Примечания

1 Выше черты приведены значения допустимых напряжений, определяемые по пределу текучести в зависимости от температуры.

2 Значения допустимых напряжений в колонках для ресурса и  ч, отмеченные выше черты знаком "-", принимаются равными соответствующим значениям в колонке для ресурса  ч.

3 Значения допустимых напряжений, указанные ниже черты, соответствуют работе элементов в условиях ползучести и определены по пределу длительной прочности для соответствующего ресурса.

4 Значения допустимых напряжений со знаком "*" получены экстраполяцией с малых по времени баз испытаний и должны быть откорректированы с учетом требований подраздела 5.1.

 

Допустимые напряжения для сталей иностранных марок, допущенных к применению в соответствии с требованиями, установленными в странах - членах ЕАСС*, должны устанавливаться специализированными научно-исследовательскими организациями. Для стали 2.1/4 Сr1Мо (10CrMo910 для труб по ДИН 17175 и для листа по ДИН 17155) могут быть использованы значения допустимых напряжений, приведенные в таблице 8.

 

Таблица 8 - Номинальные допустимые напряжения для стали 2.1/4 Сr1Мо (10CrMo910) на расчетный ресурс ч.

 

t, °С

[], МПа

t, °С

[], МПа

20 - 100

180

480

123

200

163

500

96

250

160

520

73

300

153

540

53

350

146

560

38

400

140

580

28

450

133

 

 

5.3 Для сталей марок, не приведенных в таблицах 3 - 6, и для других металлов допущенных к применению в соответствии с требованиями, установленными в странах - членах ЕАСС*, номинальное допустимое напряжение следует принимать равным наименьшему из приведенных в таблице 9 значений, полученных в результате деления соответствующей расчетной характеристики прочности металла при растяжении на соответствующий запас прочности по данной характеристике.

При выполнении контрольных расчетов деталей, изготовленных из стали 12ХМФ допускается использовать значения допустимых напряжений, приведенных в таблицах 3 - 6 для стали 12Х1МФ.

5.4 В качестве расчетных характеристик прочности металла следует принимать:

- временное сопротивление при растяжении ;

- предел текучести или условный предел текучести , ;

 

- условный предел длительной прочности ;

- условный предел ползучести ;

 

Значения характеристик следует принимать равными минимальным значениям, установленным в соответствующих стандартах или технических условиях для металла данной марки.

Значения характеристик и принимать равными средним значениям, установленным в соответствующих стандартах или технических условиях для металла данной марки.

 

Таблица 9 - Формулы для определения номинального допустимого напряжения [], не зависящего от расчетного ресурса, или для расчетного ресурса ч

 

Материал

Формула

Углеродистая и теплоустойчивая сталь(1)

Аустенитная хромоникелевая сталь

 

Чугун с шаровидным графитом при > 12% после отжига

Чугун с пластинчатым графитом, ковкий чугун и чугун с шаровидным графитом при < 12%:

 

после отжига

 

 

 

без отжига

 

 

 

(3)

 

(3)

Медь и медные сплавы

(4),, ,

(1) Для углеродистой и теплоустойчивой стали повышенной прочности ( > 490 МПа и минимальное относительное удлинение < 20%) запас прочности по пределу текучести следует увеличить на 0,025 на каждый процент уменьшения относительного удлинения ниже 20%.

(2) Характеристики прочности должны определяться без учета термического и механического упрочнения. Условие неприменимо для деталей, в которых недопустима пластическая деформация (фланцы, шпильки). Допускается использовать минимальное значение условного предела текучести при остаточной деформации 0,2% с запасом 1,15.

(3) При расчете на изгиб допустимые напряжения принимаются уменьшенными на 50%.

(4) Условие используется, если в стандартах или технических условиях на металл отсутствуют гарантируемые значения .

 

Отклонения характеристик в меньшую сторону допускаются не более чем на 20% среднего значения.

Допускается использование , вместо , если в стандартах или технических условиях на металл нормированы значения и отсутствуют нормированные значения .

Уровень расчетных характеристик используемых металлов и полуфабрикатов должен быть подтвержден статистической обработкой данных испытаний, периодическим контролем качества продукции и положительным заключением специализированной научно-исследовательской организации в соответствии с требованиями, установленными в странах - членах ЕАСС*.

5.5 Для стальных отливок номинальное допустимое напряжение следует принимать равным следующим величинам:

85% от значений допустимого напряжения, определенного согласно таблицам 3 - 6 для одноименной марки катаной или кованой стали, если отливки подвергаются сплошному неразрушающему контролю;

75% от указанных в таблицах 3 - 6 значений, если отливки не подвергаются сплошному неразрушающему контролю.

5.6 Для стальных деталей, работающих в условиях ползучести при разных за расчетный ресурс расчетных температурах, за допустимое разрешается принимать напряжение , вычисленное по формуле

 

,

 

где , ,..., - длительность периодов эксплуатации деталей с температурой стенки соответственно , , ..., ч;

, ,..., - номинальные допустимые напряжения для расчетного ресурса при температурах , , , МПа;

- общий расчетный ресурс, ч;

m - показатель степени в уравнении длительной прочности стали.

Для углеродистых, низколегированных хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых, а также для аустенитных сталей допускается принимать m, равным 8. Периоды эксплуатации при разной температуре стенки рекомендуется принимать по интервалам температуры в 5°С или 10°С.

Определение эквивалентных напряжений по приведенной упрощенной методике рекомендуется принимать для интервала температур не более 30°С. При необходимости определения эквивалентных допустимых напряжений для интервала температур более 30°С следует использовать среднее значение показателя степени согласно данным экспериментальных исследований с базой испытаний не менее 0,1 от ресурса, но не менее  ч.

5.7 Расчетные характеристики прочности и номинальные допустимые напряжения следует принимать для расчетных температур стенки, определенных согласно 4.4.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо 4.4 следует читать 4.2

5.8 При определении допустимой величины пробного давления допустимое напряжение должно приниматься согласно таблице 10.

 

Таблица 10 - Формулы для определения допустимого напряжения при вычислении пробного давления

 

Материал

Формула

Углеродистая, теплоустойчивая и аустенитная сталь (катаная и кованая)

Стальные отливки

Отливки из чугуна с шаровидным графитом при 12%

Отливки из чугуна с пластинчатым графитом, из ковкого чугуна и чугуна с шаровидным графитом при < 12%

Медь и медные сплавы

, *

* Условие используется, если в стандартах или технической документации на металл характеристики нормированы.

5.9. При расчете стальных деталей, работающих под наружным давлением, допустимое напряжение должно быть уменьшено в 1,2 раза по сравнению со случаем, когда используются формулы расчета по внутреннему давлению (например, для дымогарных труб).

_____________________________

* В Российской Федерации в соответствии с требованиями Правил Госгортехнадзора.

 

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Получить доступ к системе ГАРАНТ

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.


Межгосударственный стандарт ГОСТ 33962-2016 "Котлы стационарные водотрубные. Общие положения. Материалы и допустимые напряжения для деталей котлов, работающих под давлением" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 марта 2017 г. N 125-ст)


Текст ГОСТа приводится по официальному изданию Стандартинформ, Москва, 2017 г.


Дата введения - 1 июля 2018 г