Библиотека / РД 10-249-98 «Нормы расчёта на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды»
Применение и учет монтажной растяжки 5.2.8.1. В высокотемпературных трубопроводах монтажная (холодная) растяжка применяется для повышения их прочности и уменьшения передаваемых усилий на оборудование в рабочем состоянии, а в низкотемпературных трубопроводах - для уменьшения нагрузки на оборудование в рабочем состоянии. 5.2.8.2. Применять монтажную растяжку необязательно. Вопрос о целесообразности ее применения, а также о ее величине и месте выполнения следует решать с учетом конкретных особенностей трубопровода. 5.2.8.3. Рекомендуется применять монтажную растяжку в высокотемпературных трубопроводах, обладающих локализаторами ползучести, т.е. элементами, в которых может происходить интенсивное накопление деформации ползучести. 5.2.8.4. Величину монтажной растяжки в низкотемпературных трубопроводах рекомендуется назначать не более 60% от воспринимаемого (компенсируемого) температурного расширения, а в высокотемпературных трубопроводах - не более 100 %, где - коэффициент, представленный графически на рис. 5.6 . 5.2.8.5. Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода допускается лишь в том случае, когда гарантируется выполнение ее в строгом соответствии с данными проекта. Для низкотемпературного трубопровода монтажная растяжка учитывается на этапах II и IV полного расчета, а для высокотемпературного трубопровода - только на этапе II (исключение см. п. 5.2.8.8 ). 5.2.8.6. При применении монтажной растяжки с негарантируемым качеством выполнения рекомендуется производить расчет трубопровода без учета монтажной растяжки (ее положительный эффект относится к неучитываемым факторам, повышающим запас надежности). При этом требуется, однако, обосновать положительное значение применяемой монтажной растяжки. 5.2.8.7. Учет монтажной растяжки в расчете высокотемпературного трубопровода по этапу II допускается только при определении передаваемой нагрузки на оборудование. В этом случае расчет должен выполняться в двух вариантах: с учетом монтажной растяжки и при введении действительной температуры нагрева t н (расчет для определения усилий воздействия на оборудование); без учета монтажной растяжки и при введении фиктивной температуры t р.ф согласно п. 5.2.3.6 (расчет для оценки прочности трубопровода). При этом требуется обосновать благоприятное воздействие монтажной растяжки на напряженное состояние трубопровода в рабочем состоянии. 5.2.8.8. Если для высокотемпературного трубопровода величина монтажной растяжки превышает величину, указанную в п. 5.2.8.4 , то необходимо (независимо от качества выполнения монтажной растяжки) выполнить дополнительный расчет трубопровода по этапу IV с учетом монтажной растяжки, но без учета саморастяжки (т.е. при тех же расчетных условиях, которые принимаются при выполнении расчета низкотемпературного трубопровода по этапу IV). 5.2.8.9. Усилия воздействия низкотемпературного трубопровода на оборудование в холодном состоянии можно определять по формуле п. 5.2.4.3 и при учете монтажной растяжки. 5.2.8.10. Учет монтажной растяжки в расчете трубопровода производится путем введения соответствующих взаимных смещений стыкуемых сечений (т.е. смещений стыкуемых сечений при выполнении растяжки). Приложение Справочное Значение коэффициента линейного расширения, коэффициента теплопроводности, модуля упругости и коэффициента температуропроводности Марки сталей Температура, °С 20 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 Коэффициент линейного расширения альфа_t х 10(-6), 1/К Ст3, 10, 20, 20К, 22К, 09Г2С, 15ГС, 16ГС, 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф 11,5 11,9 12,2 12,5 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,4 Х18Н10Т, Х18Н12Т, 12Х11В2МФ 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,5 Коэффициент теплопроводности лямбда_i, Вт/(м х К) Ст3, 20, 20К, 22К 44,0 44,0 43,0 42,0 40,0 39,0 38,0 36,0 34,0 30,0 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ 38,0 38,0 37,0 36,5 36,0 35,5 35,0 34,0 33,0 30,0 Модуль упругости Е_t х 10(5), МПа Ст3, 20, 20К, 22К 2,04 2,01 1,99 1,96 1,94 1,88 1,84 1,79 1,73 1,63 - 09Г2С, 16ГС, 12ХМ, 15ХМ, 12МХ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф 2,14 2,09 2,06 2,04 2,01 1,99 1,94 1,88 1,84 1,79 1,65 X18H10T, Х18Н12Т, 12Х11В2МФ 2,09 2,04 1,99 1,94 1,88 1,84 1,79 1,73 1,99 1,68 1,63 Коэффициент температуропроводности а_t, мм2/с Ст3, 20, 20К, 22К 13,0 13,0 13,0 12,0 11,5 11,0 10,0 9,0 8,5 8,0 - 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф 11,0 11,0 11,0 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,0 Приложение Справочное Средние коэффициенты линейного расширения ·10 6 ,1/°С. Группы сталей Интервал температур, °С 20-50 20-100 20-150 20-200 20-250 20-300 20-350 20-400 20-450 20-500 20-550 20-600 20-650 Углеродистые и низколегированные 11.5 11,9 12,2 12,5 12,8 13,1 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4 - Хромистые нержавеющие 10,0 10,3 10,6 10,8 11,0 11,2 11,4 11,5 11,7 11,8 11,9 12,0 - Аустенитные хромоникелевые 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 18,2 18,4 18,5 18,7 Приложение Справочное Модуль упругости E ·10 -6 , МПа Группы сталей Температура, °С 20 100 200 300 400 500 550 600 650 Углеродистые С < 0,25% 2,00 1,95 1,90 1,80 1,70 1,60 - - - Низколегированные С < 0,25% 2,06 2,01 1,96 1,91 1,81 1,71 1,67 1,62 - Высокохромистые 2,16 2,11 2,06 1,96 1,86 1,76 1,71 1,67 1,57 Аустенитные хромоникелевые 2,01 1,96 1,86 1,76 1,67 1,62 1,60 1,57 1,51 Приложение Справочное Средние значения коэффициента теплопроводности t , Вт/(м· K ) Группы сталей Интервал температур, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 Углеродистые С < 0,25% 53 51 49 46 43 39 36 Низколегированные С < 0,25% 44 43 42 40 37 35 32 Аустенитные хромоникелевые 16 17 19 21 23 25 37 Приложение Справочное Среднее значение коэффициента температуропроводности a t , мм 2 /с Группы сталей Температура, °С 20 100 200 300 400 500 600 Углеродистые С < 0,25% 13,0 13,0 12,0 11,0 9,0 8,0 - Низколегированные С < 0,25% 11,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 6. Расчет на прочность жаротрубных и дымогарных котлов