СССР
АЛЬБОМ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОПОРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ И КОНИЧЕСКИЕ
ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ
ТИПЫ
И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ
АТК
24.200.04-90
АЛЬБОМ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
|
ОПОРЫ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ И КОНИЧЕСКИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Типы и основные размеры
|
АТК 24.200.04-90
|
Дата
введения 01.01.91
1. Настоящий
АТК распространяется на опоры стальные сварные цилиндрические и конические
стальных вертикальных аппаратов диаметром от 400 до 6300 мм при приведенных
нагрузках на опору не более 16,0 МН (1600·103 кгс).
Допускается применение АТК для
аппаратов, изготовленных из титановых сплавов, при условии выполнения опор
съемными.
2. АТК
устанавливает следующие типы опор:
01 - опора облегченная
цилиндрическая;
1 - опора цилиндрическая с
местными косынками;
2 - опора цилиндрическая с наружными
стойками под болты;
3 - опора
цилиндрическая с кольцевым опорным поясом;
4 - опора коническая с кольцевым
опорным поясом.
3. Основные размеры опор должны
соответствовать:
типа 01 - черт. 1 и табл. 3;
типа 1, 2, 3 - черт.1, 2, 3 и табл. 1;
типа 4 - черт. 4 и табл. 2.
Допускается уменьшать толщины
элементов опоры и применять для фундаментных болтов марки стали с механическими
характеристиками ниже указанных при подтверждении расчетом на прочность по ГОСТ
24757-81.
4. Пример условного
обозначения опоры типа 2 для аппарата диаметром 1000 мм,
максимальной приведенной нагрузкой 0,25 МН (25·103 кгс), минимальной
приведенной нагрузкой 0,20 МН (20·103 кгс), высотой опоры 1200 мм.
Опора
2-1000-0,25-0,20-1200 АТК 24.200.04-90.
Пример
условного обозначения облегченной опоры:
Опора
01-1000-0,32-0,125-1200 АТК 24.200.04-90.
5. Формулы для определения
приведенных нагрузок и примеры выбора опор помещены в обязательном приложении 1.
6. Пределы применения типов опор
в зависимости от минимальной приведенной нагрузки и диаметра аппаратов
приведены в обязательном приложении 3.
7. При подтверждении расчетом на
прочность* разрешается применять для аппаратов опоры с внутренним
диаметром опорной обечайки меньшим, чем внутренний диаметр обечайки (днища)
аппарата.
______________
*) Методика расчета на
прочность мест присоединения цилиндрических или конических опор к днищам. Отчет
о НИР, № гос. рег. 01890006650, УкрНИИхиммаш, Харьков, 1989.
8. Высота цилиндрических опор h должна быть на менее
600 мм; высота выбирается конструктивно по условиям эксплуатации аппарата.
9. Опоры должны изготовляться в
соответствии с требованиями настоящего стандарта, требованиями ОСТ 26-291-87,
по чертежам, утвержденным в установленном порядке.
10. При приварке опор из
углеродистых сталей к аппаратам из коррозионно-стойких сталей длина переходной
обечайки из коррозионно-стойких сталей определяется в соответствии с
обязательным приложением
2.
11. Материал
деталей опор необходимо выбирать, исходя из условий эксплуатации и в
соответствии с требованиями ОСТ 26-291-87.
12. Необходимое
количество отверстий, лазов (люков), их размеры, расположение и форма
выбираются из условий эксплуатации и монтажа и должны соответствовать
требованиям ОСТ 26-291-87 и ГОСТ 24757-81.
13. Для вентиляции полости опоры
в верхней части должно быть предусмотрено не менее двух отверстий диаметром 100
мм.
При приварке опор к днищам,
сваренным из отдельных частей, в обечайках опор необходимо предусмотреть
вырезы, позволяющие иметь доступ к сварным радиальным швам на днищах. В этом
случае отверстия для вентиляции не предусматриваются.
14.
Конструкция и технические требования для фундаментных болтов должны
соответствовать требованиям ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80.
15. Формулы для определения
расстояния между опорой и осью сварного соединения днища с корпусом и числовые
значения расстояний приведены в рекомендуемом приложении 4.
16. Формулы для подсчета массы
опор даны в справочном приложении 5.
17. Монтажные нагрузки должны
определяться и учитываться дополнительно монтажными организациями при
определенном способе подъема аппаратов, кроме случаев подъема аппарата методом
скольжения с отрывом от земли, для которого дополнительной проверки не
требуется.
18. В опорах аппаратов с массой
свыше 100 т должны быть предусмотрены устройства для перевода аппаратов из
горизонтального положения в вертикальное.
Тип 1
Опоры цилиндрические с местными косынками
1 - обечайка; 2 - косынка; 3 - кольцо нижнее.
Черт. 1.
Примечание. Количество косынок должно
быть равно количеству фундаментных болтов.
Тип 2
Опоры цилиндрические с наружными стойками под
болты
1 - обечайка; 2 - планка; 3 - ребро; 4 - кольцо
нижнее
Черт. 2
l = 160 + 4 s1.
Примечание. Допускается изготовление
стоек в штампованном исполнении, при этом толщина стойки должна быть не менее
0,75 толщины планки s3
Тип 3
Опоры цилиндрические с кольцевым опорным поясом
1 - обечайка; 2 - кольцо верхнее; 3 - ребро; 4 -
кольцо нижнее
Черт. 3.
Тип 4
Опоры конические с кольцевым опорным поясом
1 - обечайка; 2 - обечайка коническая; 3 - кольцо
верхнее; 4 - ребро; 5 - кольцо нижнее
Черт. 4.
Обязательное
РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННЫХ НАГРУЗОК И ВЫБОР ОПОРЫ
1.
Формулы для определения приведенных нагрузок
1.1. Qmax -
максимальная приведенная нагрузка в МН (кгс), принимается равной большей из
двух значений
(1)
где М1
и F1
- расчетный изгибающий момент в МН·м
(кгс·см) и расчетное осевое сжимающее усилие в МН (кгс), действующие на аппарат
в месте присоединения опорного кольца в рабочих условиях;
М2 и F2 - то же в
условиях испытания.
Величины М1, М2,
F1, F2
определяются по ГОСТ 24757-81.
1.2. Qmin - минимальная
приведенная нагрузка в МН (кгс) определяется по формуле:
(2)
где М3
и F4
- расчетный изгибающий момент в МН·м
(кгс·см) и расчетное осевое сжимающее усилие в МН (кгс), действующие на аппарат
в месте присоединения опорного кольца в условиях монтажа, определяются по ГОСТ
24757-81.
1.3. Допускается принимать толщины
элементов, количество и диаметр фундаментных болтов по табл. 1, 2,
3 при величинах Qmax
и Qmin , превышающих,
соответственно, ближайшие табличные значения не более, чем на 10 %.
2.
Примеры выбора опор
2.1. Пример выбора опоры высотой
h = 2000 мм для
колонного аппарата с D
= 3000 мм, Н = 28500 мм.
2.1.1. Исходные данные.
Вес аппарата
- в
рабочих условиях G1,
MH 2
- в
условиях испытания G2,
МН 3,2
- в
условиях монтажа (минимальный) G4, МН 0,8
Изгибающий момент в сечении YY от действия ветровых
нагрузок:
- в
рабочих условиях Mv1,
МН·м 0,9
- в
условиях испытания Mv2,
МН·м 1,0
- в
условиях монтажа (без изоляции) Mv3, МН·м 0,85
- в
условиях монтажа (с изоляцией) Mv4, МН·м 0,95
Изгибающий момент в сечении YY от действия
эксцентричных весовых нагрузок
- в
рабочих условиях MG1,
МН·м, 0,2
- в
условиях испытания MG2,
МН·м 0,25
- в
условиях монтажа (без изоляции) MG3, МН·м 0,15
Аппарат установлен в зоне с сейсмичностью
не более 6 баллов.
2.1.2. Определение Qmax, Qmin и выбор опоры.
В соответствии с таблицей пункта
3 ГОСТ 24757-81 определяем расчетные изгибающие моменты М1, М2,
M3 и
осевые сжимающие силы F1,
F2,.F4,
действующие на аппарат в сечении YY:
для определения M3 вычисляем значения MG3
+ Mv3
= 0,15 + 0,85 = 1,0 МН·м;
Так как 
, то
Подсчитываем значения 
Так как 
, то по формуле (1)
по формуле (2)
По приложению 3 для Qmin = 0,53 МН и D = 3000 мм принимаем
опору типа 1.
Для ближайших табличных значений
Qmax < 4,0 МН
(расхождение < 10 %), Qmin < 2,0 МН, D = 3000 мм принимаем
опору
Опора
1-3000-4,0-2,0-2000 АТК 24.200.04-90
с параметрами s1 = 12 мм, s2 = 30 мм, s3 =- 30 мм;
количество фундаментных болтов
М42 - 24 шт.
2.2. Пример выбора опоры высотой
h = 2000 мм для
колонного аппарата с D
= 3000 мм, Н = 28500 мм, установленного в зоне с сейсмичностью 7 или
более баллов.
2.2.1. Дополнительные исходные
данные.
Расчетный изгибающий момент от
сейсмических воздействий на аппарат
- в
рабочих условиях MR1,
МН·м 1,7
- в
условиях монтажа (без изоляции) MR3, МН·м 0,7
2.2.2.
Определение Qmax,
Qmin
и выбор опоры.
В соответствии с таблицей пункта
3 ГОСТ 24757-81 определяем расчетные изгибающие моменты М1 и М3.
Так как 
, то в качестве М1 принимаем
М1
= 1,9 МН·м
Аналогично этому
в качестве M3 принимаем
Вычисляем новое значение
величины 
Так как оно больше, чем 
, то в качестве Qmax
и Qmin принимаем
В соответствии с приложением 3
и таблицей 1
для D = 3000 мм
и ближайших табличных значений 
выбираем опору
Опора
1-3000-6,3-3,2-2000 АТК 24.200.0-90
с параметрами s1 - 16 мм, s2 = 30 мм, s3 = 30 мм,
количество фундаментных болтов М48 - 16 шт.
Обязательное
РАСЧЕТ ДЛИНЫ ПЕРЕХОДНОЙ ОБЕЧАЙКИ ИЗ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ СТАЛИ
1. Опорная обечайка полагается
теплоизолированной.
2. Толщина переходной обечайки
принимается равной толщине опорной обечайки s1.
3. Расчет производится для
условий эксплуатации.
4. Расчетная допускаемая
температура в месте стыка переходной и опорной обечаек определяется по формуле
где [s]2t - допускаемое
напряжение для материала опорной обечайки при температуре в стыке, МПа;
E1t - модуль Юнга для материала переходной обечайки
при температуре в стыке, МПа;
a1t, a2t - температурные коэффициенты линейного
расширения материалов переходной и опорной обечаек при температуре в стыке,
1/°С;
[F] и [M] - допускаемые осевое
сжимающее усилие (МН) и изгибающий момент (МН·м) на опорную обечайку;
определяются по ГОСТ 14249-89
для рабочих условий (при температуре в стыке).
Температуру в месте стыка
обечаек для определения механических характеристик материалов принять равной на
расстоянии 
от днища по графику
на чертеже.
Перепад температуры в переходной
обечайке
Черт. 1.
5. Для разности температур в
днище tд
и допускаемой в месте стыка tc
по графику на чертеже определить
расчетную длину переходной обечайки hп.р..
6. Принять длину переходной
обечайки hп
кратной 100 мм из условия
,
но не менее 200 мм.
Обязательное
ПРЕДЕЛЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТИПОВ ОПОР В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ МИНИМАЛЬНОЙ ПРИВЕДЕННОЙ НАГРУЗКИ
Примечание: Опоры типа 01 и 4 принимаются по табл. 3 и
2.
Рекомендуемое
Формулы определения расстояния между опорой
и осью сварного соединения днища с корпусом
Н - расстояние между
опорой и осью сварного соединения эллиптического днища с корпусом, выбирается
по таблице, где 
;
- высота борта,
выбирается по ГОСТ 6533-78;
- расстояние от
опоры до цилиндрической части днища, определяется по формуле:
hв - выбирается по ГОСТ
6533-78;
;
- расстояние
между опорой и осью сварного соединения полушарового днища с корпусом,
определяется по формуле 
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Справочное
Формулы для определения масс элементов опорного узла (в кг)
1. Масса цилиндрической обечайки
опоры типа 1, 2, 3
2. Масса нижнего опорного кольца
3. Масса косынки опоры типа 1
4. Масса плиты опорной стойки
опоры типа 2
5. Масса верхнего опорного
кольца опоры типа 3
6. Масса косынки стойки опоры
типов 2 и 3
типа 4
7. Масса конической обечайки
опоры типа 4
8. Масса верхнего опорного
кольца опоры типа 4
В формулах nd
- количество фундаментных болтов,
g - (для стали) = 7850 кг/м3,
все геометрические размеры в м.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И
ВНЕСЕН УкрНИИхиммаш.
РАЗРАБОТЧИКИ Л. А. Родионов
(руководитель темы).
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Указанием Министерства тяжелого машиностроения СССР от 20.09.1990 №
АВ-002-1-8993.
3. ЗАРЕГИСТРИРОВАН НИИхиммаш за №
_________ от _________ 1990г.
4. Сведения о сроках и периодичности проверки
документа:
Срок первой проверки 1995 г.
Периодичность проверки 5 лет.
5. Взамен ОСТ 26-467-84.
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ