5.6 Температурные нагрузки

5.6.1 При наличии в элементах конструкции аппарата колонного типа, включая его опорные части, значительных температурных перепадов, неравномерного и нестабильного распределения температур, соединения материалов с различными коэффициентами линейного расширения, наружных колец жесткости, узлов ввода горячего продукта в холодный аппарат или холодного продукта - в горячий и т.д. следует дополнительно определять местные температурные напряжения.

Если рабочая температура корпуса аппарата в месте приварки опоры превышает 360 °С, следует выполнять оценку напряжений от стесненности температурных деформаций в зоне сопряжения корпуса аппарата с опорной обечайкой.

5.6.2 Температурные напряжения определяют специальными методами расчета.

Метод расчета температурных напряжений следует выбирать в соответствии с ГОСТ 34233.1 (пункт 5.7).

Оценку результатов расчета напряженно-деформированного состояния с учетом температурных напряжений проводят в соответствии с ГОСТ 34233.1 (пункт 8.10).

5.6.3 Для уменьшения температурных напряжений в месте соединения корпуса с опорной обечайкой применяют специальные конструктивные решения, например предусматривают конструктивную не изолированную изнутри воздушную полость - горячую камеру (см. рисунок 3) для интенсификации теплообмена излучением между корпусом аппарата и верхней частью опорной обечайки. Необходимые размеры элементов специальных конструктивных решений устанавливают на основе анализа температурных напряжений.

5.7 Местные нагрузки

Расчет локальных напряжений в элементах аппарата от действия местных нагрузок, вызываемых присоединяемыми трубопроводами, площадками, кронштейнами и т.д. (см. рисунок 1, сечения А-А, Б-Б), проводят по ГОСТ 34233.3, ГОСТ 34233.4, ГОСТ 34233.5.

Если не выполняются условия применимости нормативных расчетных методик, то расчет проводят специальными методами.

При расчете мест крепления обслуживающих площадок следует учитывать максимально возможную нагрузку на них, включая нагрузку от массы обслуживающего персонала, определяемую в соответствии с требованиями строительных норм и правил*.

──────────────────────────────

* В Российской Федерации действует СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия".

5.8 Расчетная температура

Расчетную температуру для каждого элемента аппарата колонного типа устанавливают по ГОСТ 34233.1.

Расчетную температуру для условий испытания и монтажа аппарата колонного типа принимают равной 20 °С.

5.9 Сочетания нагрузок

5.9.1 Расчет аппарата колонного типа проводят для рабочих условий, условий испытаний и монтажа.

Сочетания нагрузок для этих условий приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Сочетания нагрузок

Условие	Расчетное давление р, МПа	Расчетная осевая сжимающая сила F, Н	Расчетная поперечная сила Q, Н	Расчетный изгибающий момент М,
Рабочие условия	P1	F1 = G1	Q1	М1 =   + max { ; МVR}. Для сейсмических районов М1 =   + max { ; МVR; }
Условия испытаний	Р2	F2 = G2	Q2
Условия монтажа	0	F3 = G3	Q3	. Для сейсмических районов М3 =   + max { ; }

6 Корпус аппарата колонного типа

6.1 Проверка прочности

Стенки аппарата колонного типа, работающего под действием внутреннего избыточного или наружного давления, должны быть проверены на прочность при совместном действии давления, расчетных сил и расчетных изгибающих моментов от весовых, ветровых, сейсмических и других внешних нагрузок.

Проверку прочности стенки корпуса аппарата проводят во всех расчетных сечениях, перечисленных в 4.2.

Эквивалентные напряжения от совместного действия давления, расчетных сил и расчетных изгибающих моментов от весовых, ветровых, сейсмических и других внешних нагрузок рассчитывают с использованием критерия максимальных касательных напряжений.

Проверку прочности корпуса аппарата проводят для рабочих условий и условий испытаний.

Расчетное давление р, расчетную осевую силу F и расчетный изгибающий момент М для каждого расчетного сечения принимают по таблице 1.

6.1.1 Расчет напряжений от совместного действия нагрузок

6.1.1.1 Общие мембранные меридиональные напряжения в цилиндрических обечайках колонного аппарата, включая опору, вычисляют по формулам:

- в расчетном сечении аппарата на стороне, где изгибающий момент вызывает растяжение,

- в расчетном сечении аппарата на стороне, где изгибающий момент вызывает сжатие,

6.1.1.2 Общие мембранные кольцевые напряжения вычисляют по формуле

6.1.1.3 Для того чтобы получить общие мембранные меридиональные и кольцевые напряжения и в конических обечайках колонного аппарата, включая опору, значения напряжений, рассчитанные по формулам (1), (2) и (3), следует умножить на .

6.1.1.4 Эквивалентные напряжения по теории наибольших касательных напряжений вычисляют по формулам:

- в расчетном сечении аппарата на стороне, где изгибающий момент вызывает растяжение,