ГОСТ Р 52857.10-2007

Сосуды и аппараты

НОРМЫ
И МЕТОДЫ РАСЧЕТА
НА ПРОЧНОСТЬ

Сосуды и аппараты,
работающие
с сероводородными средами

Предисловие

Цели и принципы
стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27
декабря 2002 г. № 184-ФЗ
«О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов
Российской Федерации – ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения
о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский и
конструкторский институт химического машиностроения» (ОАО НИИХИММАШ); Закрытым
акционерным обществом «Петрохим Инжиниринг» (ЗАО Петрохим Инжиниринг); Открытым
акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский и
проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения» (ОАО ВНИИНЕФТЕМАШ);
Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору
(Ростехнадзор)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 260 «Оборудование
химическое и нефтегазоперерабатывающее»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2007 г. № 503-ст

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих
международных и европейских стандартов: Директивы 97/23 ЕС Европейского
Парламента и Совета от 29 мая 1997 г. по сближению законодательств государств-членов,
касающейся оборудования, работающего под давлением; ЕН 13445-3:2002 «Сосуды,
работающие под давлением. Часть 3. Расчет» (EN 13445-3:2002 «Unfired pressure vessel – Part 3: Design»)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему
стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе
«Национальные стандарты», а текст изменений и поправок – в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее
уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе
«Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты
размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства
по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения –
2008-04-01

1
Область применения

Настоящий стандарт устанавливает нормы и методы расчета на
прочность сосудов и аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей,
работающих в условиях воздействия статических и повторно-статических нагрузок
под избыточным давлением при температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих влажных средах.

Общий принцип подхода к расчету, использованный в настоящем
стандарте, состоит в ограничении растягивающих напряжений (мембранных, изгибных
– общих и местных), контактирующих с коррозионно-активными
сероводородосодержащими средами, в дополнение к обычному расчету по предельному
состоянию, выполняемому в соответствии с нормативными документами.

Настоящий стандарт применяется совместно с ГОСТ
Р 52857.1.

2
Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие
стандарты:

ГОСТ
Р 52857.1-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Общие требования

ГОСТ
Р 52857.2-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек

ГОСТ
Р 52857.3-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Укрепление отверстий в обечайках и днищах при внутреннем и внешнем давлении.
Расчет на прочность обечаек и днищ при внешних статических нагрузках на штуцер

ГОСТ
Р 52857.4-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений

ГОСТ
Р 52857.5-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Расчет обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок

ГОСТ
Р 52857.7-2007 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность.
Теплообменные аппараты

Примечание – При пользовании настоящим стандартом
целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе
общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по
техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно
издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который
опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим
ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году.
Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим
стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если
ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на
него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3
Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

 –
парциальное давление сероводорода, МПа;

рН – кислотность среды;

[s] – допускаемое напряжение в рабочих условиях, МПа;

п_т – коэффициент запаса прочности по пределу
текучести;

п_в – коэффициент запаса прочности по
временному сопротивлению (пределу прочности);

R_e/t – минимальный предел текучести при расчетной температуре, МПа;

R_р0,2/t – минимальный условный предел текучести при остаточном удлинении 0,2 %
при расчетной температуре, МПа;

R_т/t – минимальное временное сопротивление (предел
прочности) при расчетной температуре, МПа;

с – прибавка для
компенсации коррозии, мм.

4
Общие положения

Сосуды и аппараты, работающие в контакте с
коррозионно-активными водородосодержащими средами, в зависимости от
парциального давления сероводорода  и кислотности рН
подразделяют на пять групп в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

5
Допускаемые напряжения, коэффициенты запаса прочности

5.1 Допускаемые
напряжения в рабочих условиях [s] при расчете
по предельным нагрузкам элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и
низколегированных сталей, работающих при статических и повторно-статических
нагрузках и температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих средах, вычисляют по формулам:

где
п_т и п_в определяются в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

Коэффициенты запасов
прочности для условий испытаний и монтажа определяют по ГОСТ
Р 52857.1.

Предел текучести, временное сопротивление сталей марок 20ЮЧ,
20КА и 09ГСНБЦ, используемых для изготовления сосудов и аппаратов I, II и IV групп, принимают такими же как для
сталей марок Ст.20 и 09Г2С, соответственно, по таблицам Б.1 и Б.2 ГОСТ
Р 52857.1.

5.2 При проверке условий
статической прочности элементов сосудов и аппаратов из углеродистых и
низколегированных сталей, работающих при статических и повторно-статических
нагрузках и температурах не выше 200 °С в коррозионно-активных
сероводородосодержащих средах, и рассчитываемых не по предельным нагрузкам, а
по допускаемым напряжениям, отдельно оценивают напряжения на поверхностях,
контактирующих и не контактирующих с сероводородосодержащей средой.

Для оценки растягивающих общих мембранных напряжений на поверхности,
контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют допускаемые
напряжения [s], определенные в соответствии с 5.1. При
расчете значений [s]_м и [s]_р,
применяемых в соответствии с ГОСТ
Р 52857.1 и другими стандартами при оценке растягивающих местных
мембранных, общих и местных изгибных напряжений и их комбинаций на поверхности,
контактирующей с сероводородосодержащей средой, используют величины допускаемых
напряжений [s], определенные в соответствии с 5.1.

Оценку сжимающих напряжений на поверхности, контактирующей с
сероводородосодержащей средой, а также напряжений на остальных поверхностях
проводят так же, как для обычных сосудов и аппаратов, работающих в тех же
условиях, но не подверженных воздействию коррозионно-активных
сероводородосодержащих сред.

6
Прибавки к расчетным толщинам элементов, работающих под внутренним давлением в
контакте с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами

6.1 При расчете корпусов сосудов и аппаратов, работающих под внутренним
давлением в контакте с коррозионно-активными сероводородосодержащими средами,
необходимо учитывать прибавку для компенсации коррозии не менее с = 3 мм. Остальные прибавки
принимают в соответствии с разделом 12 ГОСТ
Р 52857.1.