Приложение А (обязательное). Методика расчета конструкции клапана

Приложение А
(обязательное)

Методика
расчета конструкции клапана

А.1 Общая информация

А.1.1 Общие положения

В этом приложении определяется допускаемое расчетное значение напряжения , которое будет использоваться для расчета прочности при максимально допускаемом давлении PS.

А.1.2 Значения прочности для расчета конструкции

Для расчета конструкции из стандартов на материалы могут быть взяты численные значения прочности (значение условного предела текучести R _p0,2 при остаточном удлинении 0,2 %, предела прочности при растяжении R _m). В приложении Д приведены стандарты для ряда материалов. Если значения прочности не взяты из стандартов, то они должны быть проверены с помощью сертификатов на материалы в соответствии с 6.11.

А.1.3 Документация

В проектной документации должны быть отражены численные значения прочности, используемые для расчета, например, предел прочности при растяжении или условный предел текучести, а также учтенные дополнительные напряжения или другие воздействия (например, от коррозии).

А.2 Допускаемое напряжение, используемое для расчета

А.2.1 Допускаемое напряжение для основных деталей, нагруженных давлением

Допускаемое расчетное значение напряжения , используемое для расчета, вычисляют по формуле

,

(А.1)

где - допускаемое расчетное значение напряжения;

- допускаемое напряжение;

SC - коэффициент для компенсации влияния коррозии;

Z - коэффициент для компенсации качества соединения (например, сварного соединения) (согласно таблице А.2 только для материала с номерами от 1 до 8 в таблице А.1, в противном случае Z = 1,0);

C _Q - коэффициент для компенсации качества отливки (согласно таблице А.3 только для материала с номером 9 в таблице А.1, в противном случае C _Q = 1,0).

Таблица А.1 - Допускаемое напряжение (коэффициента запаса прочности S _con)

N	Материал а)			S con
		Предел текучести б), в)	Предел прочности б), г)
1 д)	Стальные группы 1.1 и 1.2	MIN {R p0,2/1,5; R m/2,4}		2,4	1,43
		R p0,2/1,5	R m/2,4
2	Стальная группа 8.1 при А5 30 %	R p1,0/1,5	R m/(0,5 + R m/R p1,0)	0,5 + R m/R p1,0	1,43
3	при А5 35 %	MAX {MIN[R m/3; R p1,0/1,2]; R p1,0/1,5}		3,0	1,43
4 д)	Литая сталь группы 1.1 и 1.2	MIN {R p0,2/1,9; R m/3}		3,0	1,43
		R p0,2/1,9	R m/3,0
5	Алюминиевая группа 21	R eH/1,5	R m/(0,5 + R m/R eH)	0,5 + R m/R eH	1,43
6 д)	Алюминиевые группы с 22 по 26	MIN {R p0,2/1,5; R m/2,4}		2,4	1,43
		R p0,2/1,5	R m/2,4
7 д)	Медные группы с 31 по 38	MIN {R p0,2/1,5; R m/3,5}		3,5	1,57
		R p0,2/1,5	R m/3,5
8	Титановая труба группы 51	-	R m/3,0	3,0	1,35
9	Чугун с шаровидным графитом, группа 72,2	R p0,2/2,4	R m/3,8	3,8	1,80
10	Автоматная сталь	R p0,2/2,5	R m/4,0	4,0	1,80
а) Классификация по группам материалов выполняется в соответствии с ГОСТ ISO/TR 15608. Материалы из этих групп содержатся в приложении Д. б) Значения напряжений должны использоваться при температуре 20 °С или 25 °С, а также допустимо использовать в диапазоне температур от минус 10 °С до + 50 °С. При других температурах использовать нельзя при этих запасах прочности. в) Для стали (ферритной и аустенитной, а также литой стали) R p0,2 можно оценить, уменьшив R p1,0 на 25 МПа. г) Значения и термины в знаменателе используются для определения S con. д) Для должна использоваться верхняя строка, если известны как R p0,2, так и R m. Если они оба неизвестны, должна использоваться нижняя строка.

Таблица А.2 - Коэффициент для компенсации качества соединения

Объем испытания или проверка	Коэффициент Z
Нет сварки, или разрушающий и неразрушающий тест подтверждают отсутствие существенных дефектов в соединениях	1,0
Выборочный разрушающий или неразрушающий тест (1/0,85)	1,18
Визуальный тест (1/0,70)	1,43

Таблица А.3 - Поправочный коэффициент качества отливки (чугун с шаровидным графитом)

Объем испытания или проверка	Коэффициент C Q
Без литья, или 100 % неразрушающий тест	1,0
Визуальный тест и выборочный неразрушающий тест	1,1
Визуальный тест	1,25

А.2.2 Расчет винтов, крепежа, гаек и болтов

Размеры винтов, крепежа, гаек и болтов должны соответствовать расчетным напряжениям, не превышающим допускаемых напряжений, указанных в таблице А.4 (коэффициент использования 100 %).

Изменения длины в результате разницы температур между самой низкой и самой высокой температурой предполагаемого температурного диапазона должны учитываться при проектировании винтов, крепежных элементов, гаек и уплотнений.

Таблица А.4 - Допускаемые напряжения для расчета или испытаний при испытательном давлении для винтов и крепежных деталей

Материал	Допускаемое напряжение при давлении PS	Допускаемое напряжение при давлении PF
Неаустенитная сталь	MIN {R mt/4,0; R p0,2t/3,0}	MIN {R mt/2,67; R p0,2t/2,0}
Аустенитная сталь	R mt/4,0	R mt/2,67
Примечания 1 Индекс t означает, что должны использоваться более низкие значения прочности материала при минимальной и максимальной рабочей температуре. 2 Допускаемое напряжение не должно превышаться в диапазоне рабочих температур.