Приложение А (обязательное). Требования к расчету арматуры на прочность

Приложение А
(обязательное)

Требования к расчету арматуры на прочность

А. 1 Расчет арматуры на прочность является обязательной частью конструкторской документации. Для атомных станций или по требованию заказчика расчет или выписка из расчета на прочность является обязательным документом, который поставляют вместе с паспортом арматуры.

А.2 Расчет должен содержать количественные обоснования прочности, герметичности и работоспособности (функционирования) арматуры. В основу расчетного обоснования прочности арматуры должны быть положены оценки по следующим предельным состояниям:

- разрушение детали (вязкое, хрупкое, в условиях ползучести);

- пластическая деформация по всему сечению детали;

- возникновение макротрещины при циклическом нагружении детали;

- недопустимое изменение размеров элементов по условиям функционирования арматуры;

- потеря устойчивости детали;

- потеря герметичности по неподвижным и подвижным соединениям (протечка, не устранимая подтяжкой соединений расчетным крутящим моментом);

- потеря герметичности в затворе, (утечка, не устранимая воздействием расчетным усилием (крутящим моментом) управления);

- нарушение функционирования арматуры.

А.3 При проведении расчетов арматуры на прочность необходимо учитывать следующие нагрузки и воздействия:

- расчетное давление;

- расчетную температуру;

- параметры рабочей среды в нестационарных режимах (пределы изменения давления и температуры среды, скорость изменения и число циклов);

- параметры испытаний под давлением;

- максимальные нагрузки, действующие на арматуру при нарушении нормальных условий эксплуатации и в аварийных ситуациях;

- нагрузки, передаваемые со стороны трубопроводов на патрубки и на места крепления арматуры к строительной конструкции;

- сейсмические, ударные и вибрационные нагрузки, динамические воздействия движущихся деталей;

- другие нагрузки и воздействия, оказывающие существенное влияние на прочность, герметичность и работоспособность арматуры.

А.4 Расчет должен включать следующие разделы:

- определение усилий и моментов, необходимых для обеспечения герметичности узла затвора и для управления арматурой (силовой расчет арматуры);

- определение усилий и моментов, необходимых для обеспечения герметичности разъемных соединений арматуры в режимах эксплуатации и испытаний (силовой расчет разъемных соединений);

- определение минимальных толщин стенок элементов арматуры, работающих под давлением (корпус, крышка, крепеж);

- поверочный расчет узлов и деталей арматуры, включающий следующие оценки: статическая прочность, циклическая прочность, длительная статическая прочность, длительная циклическая прочность, сейсмопрочность, вибропрочность, сопротивление хрупкому разрушению, устойчивость (необходимость выполнения того или иного раздела поверочного расчета определяется при проведении расчета в зависимости от конструкции, параметров эксплуатации и назначения арматуры).

А.5 Расчеты на прочность выполняют в соответствии с требованиями норм расчета на прочность, действующими в соответствующей отрасли, например: ГОСТ Р 52857.1, ГОСТ Р 52857.2, ГОСТ Р 52857.3, ГОСТ Р 52857.4, ГОСТ Р 52857.5, ГОСТ Р 52857.6, [42], [43], [44], [45]. В расчетах используют общеинженерные или специальные верифицированные (и/или аттестованные) методики расчета и (или) компьютерные программы расчета.

А.6 Минимальные толщины стенок элементов арматуры, работающих под давлением, определяют с учетом расчетного давления и расчетной температуры. Минимальные толщины стенок элементов определяют без учета наплавленного или плакирующего слоя. Минимальные толщины стенок элементов определяют с учетом отрицательных допусков, предусмотренных в КД, возможных технологических допусков, а также прибавок на коррозионное и эрозионное влияние среды. Минимальную толщину стенки элемента определяют из условия, что общие мембранные напряжения в элементе не превышают номинальное значение допускаемого напряжения.

А.7 При определении номинального допускаемого напряжения учитывают следующие характеристики материала при расчетной температуре:

- условный предел текучести, соответствующий остаточному удлинению 0,2%, ;

- условный предел текучести, соответствующий остаточному удлинению 1,0%, ;

- минимальное значение временного сопротивления ;

- предел ползучести (среднее 1% значение предела ползучести за часов для арматуры, работающей в условиях ползучести) ;

- предел длительной прочности (среднее значение предела прочности за часов для арматуры, работающей в условиях ползучести), ;

- модуль Юнга (модуль упругости) Е;

- коэффициент Пуассона ;

- величина пластической деформации при разрушении .

Коэффициенты запаса прочности принимают согласно нормам расчета на прочность, действующим в соответствующей отрасли, однако они должны быть не менее следующих значений:

- по пределу текучести 1,5;

- по пределу прочности 2,4;

- по пределу длительной прочности 1,5;

- по пределу ползучести 1,0.

А.8 В поверочном расчете рассматривают все нагрузки, действующие на арматуру в режимах нормальной эксплуатации, нарушения нормальной эксплуатации и в аварийных ситуациях, в том числе указанные в А.З.

Необходимость учета в расчете той или иной нагрузки определяет разработчик (расчетчик) в зависимости от значения и условий действия нагрузки, вида расчета, конструкции и назначения арматуры.