Вопрос:

Согласно «Руководству по обоснованию прочности трубопроводов АЭС», п.п. 4.3.2.1.5, 4.3.2.3.5, 4.5.2.1.5, для равнопроходного или почти равнопроходного тройникового узла дополнительно к расчету по формулам п.п. 4.3.2.1.4, 4.3.2.3.4, 4.5.2.1.4 вычисляются приведенные напряжения для 3-х сечений. В результате расчета нескольких схем трубопроводов с равнопроходными тройниками у нас сложилось впечатление, что дополнительные формулы в программе АСТРА-АЭС не используется, т.к. по дополнительным формулам максимальное приведенное напряжение группы (σ)2 в этих схемах превышает допустимый уровень в ~ 1,5 раза. Верно ли наше предположение?

Ответ:

В «Руководстве по обоснованию прочности трубопроводов АЭС (3 редакция).» М., АЭП, НИЦ СтаДиО, 1991 г. действительно предусмотрен расчет равнопроходных тройников по формулам, заимствованным из «Расчета трубопроводных систем атомных электростанций на прочность.» РТМ 108.020.01-75. М., 1975 г. Но в действующей версии АСТРА-АЭС мы строго придерживаемся требований «Норм расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.» ПНАЭ Г-7-002-86. М., Энергоатомиздат, 1989 г. в части расчета тройников, соответственно, указанные Вами формулы действительно не используются.

Следует особо отметить, что в случае превышения расчетными напряжениями допускаемых величин автоматически выполняется уточненный расчет напряжений и оценка прочности тройников в соотвествии с п.2.9 Приложения 5 ПНАЭ Г-7-002-86

Вопрос:

При проектировании высокотемпературного трубопровода возникла следующая проблема: При изменении лишь значений предела длительной прочности (RMTT), соответствующего 200000 часам (RMTT=112МПа) и 300000 часам (RMTT=91МПа) эксплуатации, меняются не только значения допускаемых напряжений, но и размахи расчетных напряжений в гибах (σ)Rk (все другие результаты — перемещения и силовые факторы — остаются без изменения). По результатам расчетов получается, что запас прочности во многих гибах при 200000 часах меньше, чем при 300000 часах. Такого, на наш взгляд, быть не должно.

Ответ:

В программном комплексе АСТРА-АЭС реализован следующий порядок расчета напряжений в гибах, соответствующий требованиям ПНАЭ Г-7-002-86 (Приложение 5):

• сначала напряжения в гибах рассчитываются в соответствии с п.2.4.2.3 (для высокотемпературных трубопроводов). Если расчетные напряжения не превышают допустимых, то расчет завершается, и напряжения выводятся в файл результатов;
• если расчетные напряжения в гибах превышают допустимые, то дополнительно производится расчет по уточненной методике в соответствии с п.2.8. В файл результата выводятся напряжения, рассчитанные по уточненной методике.

При изменении значений RMTT в меньшую сторону в связи с увеличением срока эксплуатации уменьшаются и значения допускаемых напряжений. В Вашем примере при расчете трубопровода с RMTT=112МПа напряжения в гибах, рассчитанные в соответствии с п.2.4.2.3, не превышают допускаемых (кроме гиба 10-11, где приведенные напряжения равны 124 МПа), а при RMTT=91МПа превышения есть во всех гибах. Вследствие этого был произведен перерасчет напряжений в гибах по уточненной методике (п. 2.8), при котором напряжения получились ниже, чем при расчете по «обычной» методике (п.2.4.2.3), что и видно в файле результатов (гибы 8, 13).

В соответствии с нормами расчета ПНАЭ Г-7-002-86 (п. 2.2.6. приложения 5) допускается определять напряжения в криволинейной трубе по методике разд. 2.8 (по уточненной методике). Таким образом, напряжения в гибах, рассчитанные по уточненной методике при меньшем значении RMTT, верны и для больших значений RMTT, и ими можно воспользоваться.