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

Приложение Б
(обязательное)

Требования
к расчету арматуры на прочность

Б.1 Расчет арматуры на прочность является обязательной частью конструкторской документации. По требованию заказчика расчет или выписку из расчета на прочность поставляют вместе с паспортом арматуры.

Б.2 Расчет должен содержать оценки 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;

- потеря герметичности в затворе;

- нарушение функционирования арматуры.

Б.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;

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

Необходимость учета в расчете той или иной нагрузки определяется в зависимости от значения и условий действия нагрузки, вида расчета, конструкции и назначения арматуры.

Б.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), определение диаметров крепежа;

- 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 определяют при проведении расчета в зависимости от конструкции, параметров эксплуатации и назначения арматуры.

Б.5 Расчеты на прочность выполняют в соответствии с требованиями норм расчета на прочность, действующими в соответствующей отрасли, например: [57], [58], [59], [60], [61], [62], [63], [64], [65], [66].

В расчетах используются методы, приведенные в нормах расчета на прочность, и (или) аттестованные компьютерные программы расчета.

Б.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.

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 однопроцентное значение предела ползучести за t часов для арматуры, работающей в условиях ползучести, при расчетной температуре Т), ;

- предел длительной прочности (среднее значение предела прочности за t часов для арматуры, работающей в условиях ползучести при расчетной температуре Т), .

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.

Поправочный коэффициент к допускаемым напряжениям должен быть равен единице, за исключением стальных отливок, для которых коэффициент имеет следующие значения:

- 0,8 - для отливок, подвергающихся индивидуальному контролю неразрушающими методами;

- 0,7 - для остальных отпивок.