Днище эллиптическое 1220х10 мм черная сталь Ст20 ГОСТ 6533-78

Концентрация напряжений в зоне сопряжения эллиптической части днища 1600х14 мм с цилиндрической отбортовкой является важным фактором при оценке прочности и оценивается при расчете по ГОСТ 34347-2017. Приближенно она учитывается через коэффициенты формы в расчетных формулах. Для более точной оценки локальных напряжений в этой зоне можно использовать численные методы, например, метод конечных элементов (МКЭ).

Способ изготовления днища (горячая штамповка, холодная штамповка, фланжирование и т.д.) оказывает влияние на конечную микроструктуру металла, степень его упрочнения (наклеп), уровень остаточных напряжений. Эти факторы влияют на механические характеристики готового изделия и должны учитываться при назначении режимов последующей термообработки (если она требуется) и объемов неразрушающего контроля согласно ГОСТ 34347-2017.

Расчет на статическую прочность днищ для сосудов высокого давления (работающих при P > 10 МПа), выполняемый, например, по ГОСТ 25215-82 или ГОСТ 34233.2-2017, имеет ряд особенностей. Он требует применения более точных расчетных моделей, учитывает специфику поведения материалов при высоких давлениях и может использовать несколько иные (часто пониженные) коэффициенты запаса прочности по сравнению с общими нормами.

Требования к твердости (обычно измеряется по Бринеллю, HB) металла сварного шва и зоны термического влияния (ЗТВ) для днищ из теплоустойчивой стали 12ХМ после проведения обязательной термообработки (нормализации с высоким отпуском) устанавливаются ГОСТ 34347-2017 или техническими условиями на конкретное изделие. Контроль твердости является обязательной процедурой для подтверждения качества выполненной термообработки и отсутствия нежелательных хрупких структур.

Эллиптическое днище по ГОСТ 6533-78 имеет форму с радиусом кривизны в вершине R≈0.8Dн и радиусом отбортовки r≈0.154Dн, его высота H≈0.25Dн. Торосферическое днище по DIN 28011 имеет R≈Dн, r≈0.1Dн, высота H≈0.19Dн (где Dн - наружный диаметр). При одинаковых Dн и толщине эллиптическое днище обычно обладает большей прочностью на внутреннее давление.

Предельные отклонения по овальности (разность наибольшего и наименьшего диаметров в одном сечении) для торосферического днища 1600х14 мм регламентируются ГОСТ 34347-2017 (Приложение Б). Допустимое значение зависит от номинального диаметра и обычно не должно превышать 1% от номинального диаметра.

Применение плоского отбортованного днища 1000х20 мм ст.3сп по ГОСТ 12623-78 для сосуда с расчетным давлением 0.6 МПа требует обязательного подтверждения расчетом на прочность. Расчет выполняется по формулам ГОСТ 34347-2017 (Раздел 6.3). Необходимо учитывать, что плоские днища значительно менее эффективно сопротивляются давлению, чем выпуклые.