АТК 24.200.04-90. Альбом типовых конструкций. Опоры цилиндрические и конические вертикальных аппаратов. Типы и основные размеры

(утв. и введен в действие Указанием Минтяжмаша СССР от 20.09.1990 № АВ-002-1-8993)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ОСТ 26-467-84"]:::rst
  n1["АТК 24.200.04-90"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/ukazanie-ukazaniya-atk-24-200-04-90" "АТК 24.200.04-90. Альбом типовых конструкций. Опоры цилиндрические и конические вертикальных аппаратов. Типы и основные размеры (утв. и введен в действие Указанием Минтяжмаша СССР "
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

АЛЬБОМ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОПОРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ И КОНИЧЕСКИЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АППАРАТОВ. ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

АТК 24.200.04-90

1 января 1991 года

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Разработан и внесен УкрНИИхиммаш.

Разработчики: Л.А. Родионов (руководитель темы).

2. Утвержден в введен в действие Указанием Министерства тяжелого машиностроения СССР от 20.09.1990 № АВ-002-1-8993.

3. Зарегистрирован НИИхиммаш за N ___ от ___ 1990 г.

4. Сведения о сроках и периодичности проверки документа

Срок первой проверки 1995 г.

Периодичность проверки 5 лет.

5. Взамен ОСТ 26-467-84.

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

1. Настоящий АТК распространяется на опоры стальные сварные цилиндрические и конические стальных вертикальных аппаратов диаметром от 400 до 6300 мм при приведенных нагрузках на опору не более 16,0 МН (1600 \cdot 10^{3}\text{кгс}) .

Допускается применение АТК для аппаратов, изготовленных из титановых сплавов, при условии выполнения опор съемными.

2. АТК устанавливает следующие типы опор:

01 — опора облегченная цилиндрическая;

1 — опора цилиндрическая с местными косынками;

2 — опора цилиндрическая с наружными стойками под болты;

3 — опора цилиндрическая с кольцевым опорным поясом;

4 — опора коническая с кольцевым опорным поясом.

3. Основные размеры опор должны соответствовать:

типа 01 - черт. 1 и табл. 3;

типа 1, 2, 3 - черт. 1, 2, 3 и табл. 1;

Допускается уменьшать толщины элементов опоры и применять для фундаментных болтов марки стали с механическими характеристиками ниже указанных при подтверждении расчетом на прочность по ГОСТ 24757-81.

4. Пример условного обозначения опоры типа 2 для аппарата диаметром 1000 мм, максимальной приведенной нагрузкой 0,25 МН (25 \cdot 10^{3}\text{кгс}) , минимальной приведенной нагрузкой 0,20 МН (20 \cdot 10^{3}\text{кгс}) , высотой опоры 1200 мм:

Пример условного обозначения облегченной опоры:

Опора 01-1000-0,32-0,125-1200 АТК 24.200.04-90.

5. Формулы для определения приведенных нагрузок и примеры выбора опор помещены в обязательном Приложении 1.

6. Пределы применения типов опор в зависимости от минимальной приведенной нагрузки и диаметра аппаратов приведены в обязательном Приложении 3.

7. При подтверждении расчетом на прочность <*> разрешается применять для аппаратов опоры с внутренним диаметром опорной обечайки, меньшим, чем внутренний диаметр обечайки (днища) аппарата.

<*> Методика расчета на прочность мест присоединения цилиндрических или конических опор к днищам, Отчет о НИР, N <...>06650, УкрНИИхиммаш, Харьков, 1989.

8. Высота цилиндрических опор h должна быть не менее 600 мм; высота выбирается конструктивно по условиям эксплуатации аппарата.

9. Опоры должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, требованиями ОСТ 26-291-87, по чертежам, утвержденным в установленном порядке.

10. При приварке опор из углеродистых сталей к аппаратам из коррозионно-стойких сталей длина переходной обечайки из коррозионно-стойких сталей определяется в соответствии с обязательным Приложением 2.

11. Материал деталей опор необходимо выбирать исходя из условий эксплуатации и в соответствии с требованиями ОСТ 26-291-87.

12. Необходимое количество отверстий, лазов (люков), их размеры, расположение и форма выбираются из условий эксплуатации и монтажа и должны соответствовать требованиям ОСТ 26-291-87 и ГОСТ 24757-81.

13. Для вентиляции полости опоры в верхней части должно быть предусмотрено не менее двух отверстий диаметром 100 мм.

При приварке опор к днищам, сваренным из отдельных частей, в обечайках опор необходимо предусмотреть вырезы, позволяющие иметь доступ к сварным радиальным швам на днищах. В этом случае отверстия для вентиляции не предусматриваются.

14. Конструкция и технические требования для фундаментных болтов должны соответствовать требованиям ГОСТ 24379.0-80 и ГОСТ 24379.1-80.

15. Формулы для определения расстояния между опорой и осью сварного соединения днища с корпусом и числовые значения расстояний приведены в рекомендуемом Приложении 4.

18. В опорах аппаратов с массой свыше 100 т должны быть предусмотрены устройства для перевода аппаратов из горизонтального положения в вертикальное.

Тип 1

1 — обечайка; 2 — косынка; 3 — кольцо нижнее

Черт. 1

Примечание. Количество косынок должно быть равно количеству фундаментных болтов.

Опоры цилиндрические с наружными стойками под болты

1 — обечайка; 2 — планка; 3 — ребро; 4 — кольцо нижнее

Черт. 2

l = 160 + 4S_{1}

Примечание. Допускается изготовление стоек в штампованном исполнении, при этом толщина стойки должна быть не менее 0,75 толщины планки S_{3} .

Опоры цилиндрические с кольцевым опорным поясом

4 — кольцо нижнее

Черт. 3

Опоры конические с кольцевым опорным поясом

3 — кольцо верхнее; 4 — ребро; 5 — кольцо нижнее

Черт. 4

Таблица 1

Основные размеры цилиндрических опор типов 1, 2 и 3

Размеры в мм

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Основные размеры конических опор типа 4

Размеры в мм

Таблица 3

Основные размеры облегченных цилиндрических опор типа 1

Приложение 1 Обязательное

1. Формулы для определения приведенных нагрузок

1.1. Q_{max} — максимальная приведенная нагрузка в МН (кгс), принимается равной большему из двух значений

Q_{max} = \frac{4M_{1}}{D} + F_{1} или Q_{max} = \frac{4M_{2}}{D} + F_{2} , (1)

где M_{1} и F_{1} — расчетный изгибающий момент в МН x м (кгс x см) и расчетное осевое сжимающее усилие в МН (кгс), действующие на аппарат в месте присоединения опорного кольца в рабочих условиях;

M_{2} и F_{2} — то же, в условиях испытания.

Величины M_{1} , M_{2} , F_{1} , F_{2} определяются по ГОСТ 24757-81.

1.2. Q_{min} — минимальная приведенная нагрузка в МН (кгс), определяется по формуле:

где M_{3} и F_{4} — расчетный изгибающий момент в МН x м (кгс x см) и расчетное осевое сжимающее усилие в МН (кгс), действующие на аппарат в месте присоединения опорного кольца в условиях монтажа, определяются по ГОСТ 24757-81.

1.3. Допускается принимать толщины элементов, количество и диаметр фундаментных болтов по табл. 1, 2, 3 при величинах Q_{max} и Q_{min} , превышающих соответственно ближайшие табличные значения не более чем на 10%.

2. Примеры выбора опор

2.1. Пример выбора опоры высотой h = 2000 мм для колонного аппарата с D = 3000 мм, H = 28500 мм

2.1.1 Исходные данные

Вес аппарата:

• в рабочих условиях G_{1} , МН, — 2;
• в условиях испытания G_{2} , МН, — 3,2;
• в условиях монтажа (минимальный) G_{4} , МН, — 0,8.

Изгибающий момент в сечении YY от действия ветровых нагрузок:

• в рабочих условиях M_{V1} , МН x м, — 0,9;
• в условиях испытания M_{V2} , МН x м, — 1,0;
• в условиях монтажа (без изоляции) M_{V3} , МН x м, — 0,85;
• в условиях монтажа (с изоляцией) M_{V4} , МН x м, — 0,95.

Изгибающий момент и сечении YY от действия эксцентричных весовых нагрузок:

• в рабочих условиях M_{G1} , МН x м, — 0,2;

• в условиях монтажа (без изоляции) M_{G3} , МН x м, — 0,15.

Аппарат установлен в зоне с сейсмичностью не более 6 баллов.

2.1.2 Определение Q_{max} , Q_{min} и выбор опоры

В соответствии с таблицей пункта 3 ГОСТ 24757-81 определяем расчетные изгибающие моменты M_{1} , M_{2} , M_{3} и осевые сжимающие силы F_{1} , F_{2} , F_{4} , действующие на аппарат в сечении YY:

M_{1} = M_{G1} + M_{V1} = 0,2 + 0,9 = 1,1\text{МН } \cdot \text{м} ;

M_{G3} + M_{V3} = 0,15 + 0,85 = 1,0\text{МН } \cdot \text{м} ;

F_{2} = G_{2} = 3,2\text{МН} ;

\frac{4M_{1}}{D} + F_{1} = \frac{4 \cdot 1,10}{3} + 2 = 3,47\text{МН} ;

Так как \frac{4M_{2}}{D} + F_{2}> \frac{4M_{1}}{D} + F_{1} , то по формуле (1)

по формуле (2)

Q_{min} = \frac{4M_{3}}{D} - F_{4} = \frac{4,1}{3} - 0,8 = 0,53\text{МН} .

По Приложению 3 для Q_{min} = 0,53\text{МН} и D = 3000 мм принимаем опору типа 1.

Для ближайших табличных значений Q_{max}<4,0\text{МН} (расхождение < 10%), Q_{min}<2,0\text{МН} , D = 3000 мм принимаем опору

Опора 1-3000-4,0-2,0-2000 АТК 24.200.04-90

с параметрами S_{1} = 12\text{мм} , S_{2} = 30\text{мм} , S_{3} = 30\text{мм} , количество фундаментных болтов М42 — 24 шт.

2.2. Пример выбора опоры высотой h = 2000 мм для колонного аппарата с D = 3000 мм, H = 28500 мм, установленного в зоне с сейсмичностью 7 или более баллов

2.2.1 Дополнительные исходные данные

Расчетный изгибающий момент от сейсмических воздействий на аппарат:

• в условиях монтажа (без изоляции) M_{R3} , МН x м, — 0,7.

2.2.2 Определение Q_{max} , Q_{min} и выбор опоры

В соответствии с таблицей пункта 3 ГОСТ 24757-81 определяем расчетные изгибающие моменты M_{1} и M_{3} :

M_{G1} + M_{V1} = 1,1\text{МН } \cdot \text{м} ;

Так как M_{G1} + M_{R1} = 1,9>M_{G1} + M_{V1} = 1,1 , то в качестве M_{1} принимаем

M_{G3} + 0,8M_{V4} = 0,91\text{МН } \cdot \text{м} ;

в качестве M_{3} принимаем

Вычисляем новое значение величины \frac{4M_{1}}{D} + F_{1} :

Так как оно больше, чем \frac{4M_{2}}{D} + F_{2} = 4,33\text{МН} , то в качестве Q_{max} и Q_{min} принимаем

Q_{min} = \frac{4M_{3}}{D} - F_{4} = 0,53\text{МН} .

В соответствии с Приложением 3 и таблицей 1 для D = 3000 мм и ближайших табличных значений Q_{max} \leq 6,3\text{МН} , Q_{min} \leq 3,2 выбираем опору

Опора 1-3000-6,3-3,2-2000 АТК 24.200.04-90

с параметрами S_{1} = 16\text{мм} , S_{2} = 30\text{мм} , S_{3} = 30\text{мм} , количество фундаментных болтов М48 — 16 шт.

1. Опорная обечайка полагается теплоизолированной.

2. Толщина переходной обечайки принимается равной толщине опорной обечайки S_{1} .

3. Расчет производится для условий эксплуатации.

4. Расчетная допускаемая температура в месте стыка переходной и опорной обечаек определяется по формуле

где [\sigma]_{2t} — допускаемое напряжение для материала опорной обечайки при температуре в стыке, МПа;

E_{1t} — модуль Юнга для материала переходной обечайки при температуре в стыке, МПа;

\alpha_{1t} , \alpha_{2t} — температурные коэффициенты линейного расширения материалов переходной и опорной обечаек при температуре в стыке, 1/°C;

[F] и [M] — допускаемые осевое сжимающее усилие (МН) и изгибающий момент (МН x м) на опорную обечайку; определяются по ГОСТ 14249-89 для рабочих условий (при температуре в стыке).

Температуру в месте стыка обечаек для определения механических характеристик материалов принять равной на расстоянии \sqrt{DS_{1}} от днища по графику на чертеже.

\Delta t = t_{\text{д}} - t_{\text{с}}

6. Принять длину переходной обечайки h_{\text{п}} кратной 100 мм из условия

{}_{\text{п}}^{h = max}{_{\text{п}.\text{р}}^{h;} \sqrt{DS_{1}} } ,

но не менее 200 мм.

Примечание. Опоры типа 01 и 4 принимаются по табл. 3 и 2.

H — расстояние между опорой и осью сварного соединения эллиптического днища с корпусом, выбирается по таблице, где H >= h' + h»;

h» — высота борта, выбирается по ГОСТ 6533-78;

h' — расстояние от опоры до цилиндрической части днища, определяется по формуле:

h_{\text{в}} — выбирается по ГОСТ 6533-78;

D_{\text{р}} = D + 2S ;

H' — расстояние между опорой и осью сварного соединения полушарового днища с корпусом, определяется по формуле H\prime = \sqrt{R_{\text{р}}^{2} - R^{2}} .

Справочное

1. Масса цилиндрической обечайки опоры типа 1, 2, 3

2. Масса нижнего опорного кольца

3. Масса косынки опоры типа 1

4. Масса плиты опорной стойки опоры типа 2

5. Масса верхнего опорного кольца опоры типа 3

6. Масса косынки стойки опоры типов 2 и 3

типа 4

7. Масса конической обечайки опоры типа 4

8. Масса верхнего опорного кольца опоры типа 4

В формулах n_{\text{б}} — количество фундаментных болтов;

\gamma (для стали) = 7850 кг/м3,

все геометрические размеры в м.