Нормы расчета на прочность стационарных котлов и трубопроводов пара и горячей воды (стр. 19 )

Справочное

Средние коэффициенты линейного расширения ·10, 1/°С

#G0Группы сталей	Интервал температур, °С
	20- 50
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 Е·10, МПа

#G0Группы 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 , Вт/(м·К)

#G0Группы сталей	Интервал температур, °С
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 а, мм/с

#G0Группы 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

#S

6. Расчет на прочность жаротрубных и дымогарных котлов

6.1. Общие положения

6.1.1. Настоящая методика распространяется на горизонтальные и вертикальные конструкции котлов с двумя фиксированными трубными решетками, в которых имеются жаровые трубы, жаровые и газовые трубы одновременно или газовые трубы, по которым проходят продукты сгорания топлива или отходящие газы химического, металлургического и других производств.

Нормы устанавливают методы расчета трубных решеток, жаровых труб, огневых поворотных камер, дымогарных труб, днищ, деталей укрепления при проектировании новых котлов; они могут быть использованы для проведения поверочных расчетов элементов котлов, находящихся в эксплуатации, а также для оценки их долговечности при переменных режимах работы.

В нормах учитывается действие двух основных нагружающих факторов: внутреннего давления среды в межтрубном пространстве и различных температурных расширений деталей котла. Для трубных решеток толщиной до 30 мм температурные напряжения могут не учитываться.

6.1.2. Основой расчета является оценка прочности по следующим предельным состояниям:

разрушение (вязкое и хрупкое);

появление микротрещин при циклическом нагружении.

6.1.3. Все формулы для расчета основаны на гипотезе о линейно-упругом деформировании металла. Вследствие этого напряжения, превышающие по величине предел упругости и текучести материала, являются условно-упругими.

6.1.4. Расстояния между укрепляющими элементами трубной решетки (рис. 6.1) устанавливаются с учетом двух основных нагружающих факторов:

действия внутреннего давления на неукрепленные участки плоской стенки трубной решетки;

усилия изгиба от разности температурных удлинений соседних труб или других элементов.

Рис. 6.1: 1 — угловая связь; 2 — анкерная тяга; 3 — жаровая труба; 4 — дымогарные трубы; 5 — обечайка корпуса

6.1.5. Расчетные формулы, связывающие максимальные напряжения в зоне просветов а, b, е, h, с, g (см. рис. 6.1) с толщиной трубной решетки, с размерами указанных просветов и с температурными смещениями, получены на основании следующей упрощенной расчетной схемы: кольцевая пластина жестко защемлена по наружному и внутреннему контурам и испытывает относительное смещение кромок от температурных расширений соответствующих продольных связей на величину w.

6.2. Условные обозначения

6.2.1. Основные обозначения параметров, используемых при расчете на прочность (расчетное давление, допускаемое напряжение, номинальная толщина стенки, прибавки к расчетной толщине), указаны в подразделе 1.1.

6.2.2. Просветы - это наименьшие расстояния между укрепляющими элементами трубной решетки (см. рис. 6.1 ); их обозначения представлены в табл. 6.1.

Таблица 6.1

#G0Символ	Название	Единица измерения
а	Просвет между жаровой трубой и обечайкой корпуса	мм
b	Просвет между жаровой трубой и наружной поверхностью наиболее близко расположенной к ней дымогарной трубы	мм
c	Просвет между обечайкой корпуса и наружной поверхностью наиболее близко расположенной к ней дымогарной трубы	мм
d	Просвет между жаровой трубой и краем угловой связи	мм
g	Просвет между дымогарными трубами и краем угловой связи	мм
h	Минимальное расстояние между наружной окружностью анкерной тяги в плане и ближайшей подкрепляющей деталью	мм

6.2.3. Обозначение параметров расчетной кольцевой пластины представлены в табл. 6.2.