Кроме расчета на прочность проводят расчет на устойчивость штуцера по формуле

где [М] и [F] - допускаемый изгибающий момент и допускаемая сжимающая осевая сила соответственно, определяемые по ГОСТ 34233.2 для обечайки штуцера.

Если осевая сила F_z создает растягивающее напряжение (направлена наружу от поверхности стенки сосуда или аппарата), то в формуле (63) F_z следует принимать равной нулю.

6.1.6 Определение максимальных расчетных напряжений

6.1.6.1 С целью проверки прочности узла врезки штуцера при действии повторно-статических нагрузок дополнительно к 6.1.1-6.1.5 определяют расчетные напряжения в месте пересечения цилиндрической обечайки со штуцером. Рассматривают штуцер с круглым поперечным сечением, нормально расположенный к поверхности, под действием внутреннего избыточного давления, внешних нагрузок на штуцер и нагружений, вызванных стесненностью температурных деформаций.

6.1.6.2 Максимальное расчетное напряжение от внутреннего давления р вычисляют по формуле

6.1.6.3 Максимальное расчетное напряжение от осевой силы F_z вычисляют по формуле

где параметр С₁ определяют по графику, приведенному на рисунке Б.2 приложения Б, или вычисляют по формуле (44).

6.1.6.4 Максимальное расчетное напряжение от изгибающего момента М_х вычисляют по формуле

где параметр С₂ определяют по графику, приведенному на рисунке Б.3 приложения Б, или вычисляют по формуле (49).

6.1.6.5 Максимальное расчетное напряжение от изгибающего момента М_y вычисляют по формуле

где параметр С₃ определяют по графику, приведенному на рисунке Б.4 приложения Б, или вычисляют по формуле (54).

6.1.6.6 При наличии нагружения, вызванного стесненностью температурных деформаций в месте пересечения цилиндрической обечайки со штуцером, следует определять температурные напряжения специальными методами расчета.

6.1.7 Условия прочности при совместном действии нагрузок

Для пластичного в условиях эксплуатации материала условия прочности выполняются, если

Если осевая сила F_z является растягивающей (направлена наружу от поверхности стенки сосуда или аппарата), то в формуле (68) следует принимать со знаком плюс.

Если осевая сила F_z является сжимающей (направлена в противоположном направлении), то в формуле (68) следует принимать со знаком минус.

Если материал не обладает достаточной пластичностью, то допускаемое напряжение определяют на основании специальных исследований.

6.1.8 Условия прочности при малоцикловой нагрузке

Условия прочности при циклическом нагружении давлением, внешними и температурными нагрузками проверяют по ГОСТ 34233.6.

Для нагрузки каждого вида вычисляют размахи напряжений , , , , .

По размахам напряжений определяют амплитуду напряжений и проверяют условие прочности по допускаемым амплитудам напряжений, определяемым по ГОСТ 34233.6 для заданного числа циклов нагружений.

6.2 Выпуклые днища под локальным воздействием, вызванным внешними статическими нагрузками на штуцер

6.2.1 Условия применения расчетных формул

6.2.1.1 Расчетная схема приведена на рисунке. Б.1б приложения Б.

6.2.1.2 Метод расчета применим для сосудов и аппаратов, работающих под внутренним избыточным давлением.

6.2.1.3 Метод расчета применим при расположении штуцеров внутри центральной части выпуклого днища, ограниченной 0,4 наружного диаметра днища (см. рисунок Б.1б приложения Б), где l₅ - расстояние от центральной оси выпуклого днища до наиболее удаленной точки кромки отверстия).

6.2.1.4 Радиус кривизны срединной поверхности днища R_c принимается равным радиусу в вершине выпуклого днища.

6.2.1.5 Формулы применимы при выполнении следующих условий:

а) условия тонкостенности выпуклого днища: , где ;

допускается применять методику при , если отклонение формы поверхности днища от идеальной сферической формы не превышает половины толщины его стенки;

б) ограничение значения геометрического параметра ,

где s_э - эквивалентная толщина днища с накладным кольцом;

в) расстояние до любого другого штуцера, нагруженного внешней локальной нагрузкой в любом направлении, должно быть не менее ;

г) штуцер расположен перпендикулярно поверхности выпуклого днища (в пределах позиционного отклонения оси штуцера от перпендикуляра к поверхности днища в радиусном измерении не более 10 мм);

д) исполнительная толщина штуцера s₁ должна сохраняться на длине не менее .