ГОСТ Р 59115.11-2021
Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Поверочный расчет на постпроектных стадиях

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Поверочный расчет на постпроектных стадиях

Издание официальное

Москва

Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А. Доллежаля» (АО «НИКИЭТ»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 322 «Атомная техника»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2021 г. N? 1174-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5    Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за патентную чистоту настоящего стандарта. Патентообладатель может заявить о своих правах и направить в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии аргументированное предложение о внесении в настоящий стандарт поправки для указания информации о наличии в стандарте объектов патентного права и патентообладателе

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

©Оформление. ФГБУ «РСТ». 2021

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии И

6.9.2 2 Для зон в оборудовании и/или трубопроводах, где возможно образование трещины по результатам расчета на циклическую прочность (см. 6.8.2), начальное значение расчетной трещины следует принимать согласно 6.9.2.3 и 6.Э.2.4.

6.9.2.3    Расчетную предполагаемую зародившуюся трещину следует принимать полуэллиптиче-ской либо четвертьэллиптической. конечные размеры которой определяются расчетом подрастания трещины с начальными размерами з₀ = 1 мм. Cq = 3 мм (з₀. Cq — размеры начальной предполагаемой зародившейся расчетной трещины в направлении малой и большой полуосей эллипса соответственно), если размах напряжений, равный Ас ■ Е^т (где Ас — размах деформации при циклическом деформировании) в месте зарождения трещины не превышает двух пределов текучести.

6.3.2.4    Если размах напряжений в месте зарождения трещины превышает два предела текучести, то размер глубины начальной трещины следует принимать.

-    равным наибольшему размеру зоны циклического упругопластического деформирования в месте зарождения, если этот размер больше глубины начальной поверхностной трещины (размер а₀ по 6.9.2.3). Границу зоны упругопластического деформирования следует определять из условия непревы-шения размаха напряжений двух пределов текучести;

-    или равным размеру глубины начальной поверхностной трещины (размер а₀ по 6.9.2.3), если размер зоны пластического деформирования не превышает размера глубины этой трещины.

Размер Cq следует принимать согласно 6.9.2.3.

6.3.2.5    В прочих случаях расчетная трещина выбирается в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.9.3    Расчет роста расчетной трещины

6.9.3.1    Расчет роста расчетной трещины для оборудования и/или трубопроводов рекомендуется проводить по методике, изложенной в приложении В. Для трубопроводов допускается применять подходы и методики ГОСТ Р 58328.

6.9.3.2    Расчетная трещина ориентируется таким образом, чтобы ее рост за рассматриваемый период времени был наибольшим.

6.9.4    Оценка сопротивления разрушению

6.9.4.1    Оценка сопротивления разрушению корпусов реакторов должна быть проведена в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.14.

6.9.4.2    Оценка сопротивления разрушению оборудования и трубопроводов должна быть проведена в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.9.4.3    Уточненную оценку сопротивления разрушению оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.12.

6.3.4.4    Рекомендации по определению расчетных характеристик механики разрушения приведены в приложении Г.

6.10    Расчет на длительную статическую прочность

Расчет на длительную статическую прочность следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.11    Расчет на длительную циклическую прочность

6.11.1    Расчет на длительную циклическую прочность оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.11.2    Если на момент окончания назначенного срока службы оборудования и/или трубопровода суммарное накопленное повреждение, полученное по результатам расчета согласно положениям ГОСТ Р 59115.9. а_ы более 1. то следует определять такой момент времени, при котором a_N равно 1. Начиная с этого момента времени рассматривают развитие предполагаемой зародившейся расчетной трещины в соответствии с 6.9.2.

Приложение А (справочное)

Рекомендации по схематизации выявленных несплошностей

А.1 Оценка размеров несплошностей должна быть проведена по результатам измерений при эксплуатационном контроле.

А.2 Выявленные несплошности схематизируют в виде расчетных эллиптических или крутых трещин с размерами / и а. Схематизированные размеры приведены на рисунках А.1—А.9.

А.З Выявленные несплошности следует схематизировать как поверхностные плоскостные трещины, если обнаруженная область несплошности ориентирована в одной плоскости (см. рисунок А.1).

Рисунок А.1 — Схематизация поверхностных несплошностей

А.4 Для описания и определения размеров несплошностей. обнаруженных при эксплуатационном контроле, несплошности должны быть вписаны в ограниченный прямоугольник или квадрат. Размеры несплошности должны быть определены размером прямоугольника (длина, ширина) или квадрата, в который полностью вписывается не-сплошность.

А.5 Длину прямоугольника I или сторону квадрата (см. рисунок А.1) располагают параллельно внутренней поверхности оборудования и/ипи трубопровода, удерживающего давление.

А.6 Высота прямоугольника или одна сторона квадрата расположена по нормали к внутренней поверхности оборудования и/или трубопровода, удерживающего давление, и обозначена как а для поверхностной несплошно-сти (см. рисунок А.1) и 2а — для подповерхностной несплошности (см. рисунок А.2).

Наружная поверхность Несплошность 1—

Рисунок А.2 — Схематизация подповерхностных несппошностей

А.7 Отношение сторон несплошности следует определять как а//. Соотношение сторон схематизированной трещины не должно превышать 0.5 (см. рисунок А.1, несплошность 3).

А.8 Для парных и групповых скоплений несппошностей (см. рисунок А.4). обнаруженных при эксплуатационном контроле, отдельно должно быть оценено влияние смежных несппошностей с учетом размеров выявленных несппошностей:

-    необходимо определить расстояние от каждой выявленной несплошности до поверхности (наименьшее расстояние от крайней точки неплошности до рассматриваемой поверхности, см. рисунок А.2);

-    каждая отдельная внутренняя несплошность. удовлетворяющая критерию поверхностного взаимодействия (S < 0.4d) (см. рисунок А.1. несплошность 4) классифицируется как поверхностная несплошность;

-    расстояния от одной несплошности до другой оценивают исходя из размеров каждой несплошности (см. рисунки А.4. и А.5);

-    если две или более несплошности объединены правилом расстояния (см. рисунок А.4), то рассматривать дальнейшее их взаимодействие, основанное на размерах объединенных несппошностей с другими несплошностя-ми. не требуется.

А.9 В случав, если в результате контроля по периметру сечения обнаруживают группу несппошностей, расположенных на разных расстояниях друг от друга, расчетная модель данного сечения должна содержать группу схематизированных несппошностей. При этом, если две или более несплошности объединены правилом расстояния (см. А.8). в расчетном сечении их схематизируют как одну схематизированную несплошность. Напряженно деформированное состояние расчетного сечения должно быть определено с учетом группы схематизированных несппошностей.

А.10 Толщину плакирующего слоя следует принимать согласно конструкторской документации (толщину принять с учетом отрицательного допуска).

Примечание — При определении Sвьйирают максимальное значение d.

д, dj. d₂ d^. 2df. 2d₂. 2d₃ — глубина отдельных несллошностеи

Рисунок А.4 — Схематизация парных и групповых скоплений несллошностеи

Рисунок А.6 — Схематизация линейных несплошностей

Рисунок А.7 — Схематизация объемных несплошностей

Рисунок А.8 — Схематизация плоских параллельных несплошностей

Плоскость несллошносги 3
Рисунок А.9 — Схематизация плоских ламинарных несплошностей

Приложение Б (справочное)

Рекомендации по применению теоретических коэффициентов концентрации напряжений для сварных стыковых соединений труб

Б.1 Местные приведенные напряжения с учетом концентрации Для сварных стыковых соединений труб местные приведенные напряжения упругого решения с учетом концентрации (o_L) выражают для опасных с точки зрения прочности точек на поверхности трубы формулами:

	(Б.1)
	(Б.2)
	(Б.З)

где а₂ — осевые напряжения в опасной точке без учета концентрации;

о„ — окружные напряжения в опасной точке без учета концентрации;

K_ta. К₀₍₎ — теоретические коэффициенты концентрации осевых и окружных напряжений:

г. z, 9 — соответственно радиальное, осевое и окружное напряжения цилиндрической системы координат.

Учет воздействия давления р на поверхность стыкового соединения проводят по формулам:

(о^ = К_{оЛ +} р.    (Б.4)

<°lW^=k<t»A. ⁺ P-    (Б.5)

При определении значений местных напряжений <r_z и о_(| следует учитывать влияние фактических геометрических параметров сварного стыка труб (смещения срединных поверхностей труб, усиления сварного шва и др.). При отсутствии данных о реальной геометрии стыка следует ориентироваться на наиболее опасное сочетание размерных параметров и их допускаемых отклонений, определяемых конструкторской документацией.

Значения коэффициентов К_гг и следует выбирать в соответствии с рекомендациями Б.2.

При превышении местным напряжением с учетом концентрации (o_L) границ упругого деформирования следует выполнить корректировку (упрощенный упругопластический расчет) в соответствии с требованиями 6.1.2. Тем самым будут определены условные упругие напряжения с учетом концентрации (Ор).

Приведенные ниже рекомендации по значениям теоретических коэффициентов концентрации напряжений для кольцевых стыковых соединений труб относятся к одностороннему кольцевому поперечному сварному стыковому соединению цилиндрических труб, показанному на рисунке Б.1.

А'    А"

Рисунок Б.1 — Сварное стыковое соединение труб

Значения указанных геометрических параметров сварного стыка труб следует принимать по результатам измерений. При отсутствии данных о результатах измерений геометрических параметров стыка следует ориентироваться на наиболее опасное сочетание значений размеров параметров и их допускаемых отклонений, определяемых конструкторской документацией.

Б.2 Теоретический коэффициент концентрации осевых напряжений

Б.2.1 Ниже приведены рекомендации по определению теоретического коэффициента концентрации напряжений K_cz в опасных с точки зрения точках А', А". В". В' и С. изображенных на рисунке Б.1. Значения радиуса скру-

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины, определения, обозначения и сокращения.........................................2

3.1    Термины и определения............................................................2

3.2    Обозначения и сокращения..........................................................2

4    Общие положения....................................................................2

5    Требования к исходным данным.........................................................2

6    Поверочный расчет оборудования и трубопроводов.........................................3

6.1    Общие положения проведения поверочного расчета оборудования и трубопроводов..........3

6.2    Схематизация выявленных несллошностей и отклонений геометрических параметров

оборудования и трубопроводов от проектных значений...................................4

6.3    Расчет на статическую прочность.....................................................5

6.4    Расчет на внешние динамические воздействия..........................................5

6.5    Расчет на устойчивость.............................................................5

6.6    Расчет на вибропрочность...........................................................5

6.7    Расчет на прогрессирующее изменение формы и размеров...............................6

6.8    Расчет на циклическую прочность....................................................6

6.9    Расчет на сопротивление разрушению.................................................6

6.10    Расчет на длительную статическую прочность.........................................7

6.11    Расчет на длительную циклическую прочность............................... 7

Приложение А (справочное) Рекомендации по схематизации выявленных несллошностей..........8

Приложение Б (справочное) Рекомендации по применению теоретических коэффициентов

концентрации напряжений для сварных стыковых соединений труб...............16

Приложение В (справочное) Расчет роста трещины.........................................18

Приложение Г (справочное) Определение расчетных характеристик механики разрушения........21

Библиография........................................................................33

Введение

Настоящий стандарт взаимосвязан с другими стандартами, входящими в комплекс стандартов, регламентирующих обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Поверочный расчет на постпроектных стадиях

Rules for strength assessment of equipment and pipelines of nuclear power installations. Verification calculation at postproject stages

Дата введения — 2022—01—01

1    Область применения

1.1    Настоящий стандарт устанавливает требования к проведению поверочного расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, на которые распространяется действие федеральных норм и правил в области использования атомной энергии [1].

1.2    Настоящий стандарт предназначен для применения при обосновании прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок на следующих постпроектных стадиях: изготовление. монтаж, эксплуатация и капитальный ремонт.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 58328 Трубопроводы атомных станций. Концепция «течь перед разрушением»

ГОСТ Р 59115.1 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Термины и определения

ГОСТ Р 59115.2 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Модуль упругости, температурный коэффициент линейного расширения, коэффициент Пуассона. модуль сдвига

ГОСТ Р 59115.3 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Кратковременные механические свойства конструкционных материалов

ГОСТ Р 59115.4 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Длительные механические свойства конструкционных материалов

ГОСТ Р 59115.7 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Прибавки к толщине стенки на сплошную коррозию

ГОСТ Р 59115.9 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Поверочный расчет на прочность

ГОСТ Р 59115.12 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Уточненный поверочный расчет на постпроектных стадиях

ГОСТ Р 59115.14 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению корпуса водо-водяного энергетического реактора ГОСТ Р 59115.15 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Расчет на прочность типовых узлов трубопроводов

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общею пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указа-

Издание официальное

телю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты* за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59115.1.

3.2    Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения по ГОСТ Р 59115.9. а также следующие обозначение и сокращение:

Sf— фактическое значение толщины стенки, мм;

КИН — коэффициент интенсивности напряжений.

4    Общие положения

4.1    В основу принятых в настоящем стандарте методов расчета на прочность положены принципы оценки прочности по ГОСТ Р 59115.9. Допускается применение других методов расчета на прочность при условии их надлежащего расчетно-экспериментального обоснования.

4.2    Поверочный расчет на постпроектных стадиях необходимо проводить;

-    на момент обоснования прочности;

-    на конец назначенного срока службы (в том числе с учетом продления срока службы).

4.3    Поверочный расчет включает в себя;

а)    расчет на статическую прочность;

б)    расчет на устойчивость;

в)    расчет на вибропрочность:

г)    расчет на прогрессирующее изменение формы и размеров:

д)    расчет на циклическую прочность;

е)    расчет на сопротивление разрушению;

ж)    расчет на длительную статическую прочность.

и)    расчет на длительную циклическую прочность;

к)    расчет на внешние динамические воздействия.

4.4    Поверочный расчет на прочность на постпроектных стадиях допускается не проводить, если удовлетворяются все перечисленные ниже условия:

а)    обосновано, что использование фактических значений характеристик материалов не ухудшит оценок прочности по сравнению с расчетами на стадии проектирования (конструирования);

б)    консерватизм расчетной последовательности нагружения, включающей в себя фактическую последовательность от начала эксплуатации до момента обоснования прочности и прогнозируемую последовательность на конец назначенного срока службы, не выше, чем у последовательности, используемой в расчетах на стадии проектирования (конструирования):

в)    фактические (измеренные) размеры рассматриваемого оборудования или трубопроводов соответствуют проектным, утонения толщин стенок за счет сплошной (равномерной) коррозии, прогнозируемые на конец срока службы, не превышает значений прибавок с₂, использованных при проведении расчета на прочность на стадии проектирования.

5    Требования к исходным данным

5.1 Исходными данными к поверочному расчету являются:

-    значения характеристик физических и механических свойств конструкционных материалов с учетом данных об их изменении;

-    фактические (измеренные) размеры рассматриваемого оборудования и трубопроводов;

-    результаты коррозионного, эрозионного и другого влияния на оборудование и трубопроводы;

-    история нагружения (температура, количество циклов, силовое нагружение, флюенс и др.) оборудования и трубопроводов;

-    данные эксплуатационного контроля (результаты измерений, выполненные при эксплуатационном контроле) оборудования и трубопроводов, в том числе выявленные на постпроектных стадиях не-сплошности и отклонения от проектных размеров;

-    данные о произошедших изменениях в оборудовании и трубопроводах:

-    предыдущие программы продления срока службы (при их наличии):

-    данные об изменении регламента эксплуатации оборудования и трубопроводов.

5.2    Значения характеристик физических и механических свойств при расчетах напряженно-деформированного состояния и оценках прочности принимают по ГОСТ Р 59115.2. ГОСТ Р 59115.3. ГОСТ Р 59115.4 с учетом результатов контроля механических свойств на стадии эксплуатации на рассматриваемый момент времени в соответствии с 4.2.

5.3    Учет влияния среды на утонение стенки s оборудования и трубопроводов за счет сплошной коррозии следует проводить на основе экспериментальных данных, допускается использование данных ГОСТ Р 59115.7 с учетом назначенного срока службы.

5.4    В поверочном расчете влияние рабочей среды на физические, механические свойства конструкционных материалов и прочность оборудования и трубопроводов должно быть учтено на основе экспериментальных данных, полученных в том числе методами неразрушающего контроля, и методик ГОСТ Р 59115.9. Допускается применение других методов при условии их надлежащего расчетно-экспериментального обоснования для используемых материалов, условий эксплуатации и ресурса по числу циклов и длительности нагружения.

5.5    В поверочном расчете следует учитывать данные контроля (результаты измерений при контроле) металла, в том числе данные по образцам-свидетелям (при их наличии), сведения о повреждениях. несллошностях и другие отклонения от проектных геометрических значений, фактические размеры оборудования и трубопроводов.

5.6    В поверочном расчете следует учитывать данные об изменениях в оборудовании и трубопроводах. произошедших на момент постпроектной стадии, применительно к которому выполняется обоснование прочности.

5.7    Поверочный расчет оборудования и трубопроводов должен учитывать как фактическую последовательность нагружения до момента определения текущего состояния, так и возможную последовательность режимов эксплуатации оборудования и трубопроводов на период от момента определения текущего состояния до окончания назначенного срока службы. Для рассматриваемого оборудования и трубопроводов устанавливается расчетная последовательность нагружения (включая нагрузки при ремонте. остаточные сварочные и реактивные напряжения, дополнительные нагрузки, фактические перемещения. измененные граничные условия и т. д.), представляющая собой фактическую или принятую последовательность режимов эксплуатации, которая включает:

-    фактическую последовательность от начала эксплуатации до момента обоснования прочности.

-    прогнозируемую последовательность на конец назначенного срока службы.

5.8    При отсутствии данных о фактической истории нагружения допускается использовать либо проектную историю, либо принятую на основе аналогичных фактических данных (полученных при использовании аналогичного оборудования в аналогичных условиях, основанных на опыте его эксплуатации). В качестве расчетной истории нагружения следует принимать наиболее консервативную.

5.9    В качестве прогнозируемой последовательности нагружения следует использовать физически возможную прогнозируемую последовательность режимов эксплуатации оборудования и трубопроводов на период от момента определения текущего состояния до конца назначенного срока службы.

5.10    В качестве дополнительных исходных данных может быть использована информация из базы данных системы эксплуатационного мониторинга, а также из фактической модели эксплуатации оборудования и трубопроводов.

6 Поверочный расчет оборудования и трубопроводов

6.1    Общие положения проведения поверочного расчета оборудования и трубопроводов

6.1.1    Номинальные допускаемые напряжения следует определять согласно ГОСТ Р 59115.9.

6.1.2    Порядок определения напряжений и деформаций в оборудовании и трубопроводах проводят в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.1.3    Классификацию напряжений следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.1.4    При поверочном расчете толщину стенки s оборудования и/или трубопроводов следует принимать равной:

-    номинальному значению, если установлено, что утонение толщины стенки за счет сплошной (равномерной) коррозии не превышает значения прибавки с₂, использованного при проведении расчета на прочность на стадии проектирования;

-    фактическому (измеренному) значению s₍ в период наработанного срока службы t, если установленное средствами эксплуатационного контроля измеренное значение утонения толщины стенки за счет сплошной (равномерной) коррозии c_2f за срок службы t превышает значение с₂. установленное проведенным на стадии проектирования расчетом на прочность:

г Со,

• S = S_f--р- в период прогнозируемого срока службы г (отсчитываемого от наработанного сро

ка службы /), если с₂, превышает с₂;

-    измеренному аттестованными системами неразрушающего контроля значению толщины стенки (с учетом погрешности измерения толщин системой неразрушающего контроля) и с учетом требований, установленных в [2] (пункты 137—146) для зон с локальным износом.

Примечание — Если в расчете на прочность на стадии проектирования значение прибавки С2 отсутствует. то для его определения используются данные ГОСТ Р 59115.7.

6.1.5    Поверочный расчет на прочность проводят с учетом всех факторов нагружения, влияющих на результаты данного расчета, для всех режимов нагружения. В один расчетный режим допускается включать группу режимов, если значения параметров нагрузок и температуры (в градусах Цельсия) этих режимов не отличаются более чем на 5 % от принятых расчетных значений. При этом в качестве расчетного режима следует принимать режим с максимальными значениями параметров.

6.1.6    Для определения групп категорий напряжений в трубопроводах допускается использовать ГОСТ Р 59115.15 или иные методики расчета с учетом требований раздела 5.

6.2 Схематизация выявленных несплошностей и отклонений геометрических параметров

оборудования и трубопроводов от проектных значений

6.2.1    При проведении поверочного расчета оборудования и трубопроводов должны быть учтены следующие виды выявленных несплошностей и отклонений геометрических размеров от проектных значений:

а)    отклонения геометрических размеров сварных соединений (свариваемых компонентов) свыше установленных проектной (конструкторской) и/или технологической документацией допусков (далее — несовершенства формы):

б)    объемные и плоскостные несплошности в основном металле, сварных соединениях и наплавке. размеры которых не соответствуют требованиям [2]:

в)    уменьшения толщины стенки (локальные и протяженные) вследствие:

1)    местной или сплошной коррозии;

2)    эрозии;

3)    механической обработки (например, при удалении поверхностных трещин и рисок);

г)    изменение геометрических размеров оборудования и трубопроводов, связанных с ремонтами, модернизациями и т. д.

6.2.2    Должна быть учтена фактическая (измеренная) геометрия сварного шва. зафиксированная по результатам выполненных ремонтов или замены оборудования и/или трубопроводов.

6.2.3    Должны быть учтены следующие выявленные объемные и плоскостные несплошности в основном, наплавленном металле и сварных швах по перечислению б) 6.2.1:

-    протяженные плоскостные несплошности;

-    непровары корня шва. несплавления по разделке, подрезы;

-    поры, включения.

6.2.4    Выявленные аттестованными системами неразрушающего контроля на основании протоколов. заключений и других документов несплошности (с учетом погрешности оценки их размеров системой неразрушающего контроля) должны быть схематизированы как одиночные расчетные трещины или скопление расчетных трещин в рассматриваемой зоне оборудования и/или трубопровода, для которого выполняется расчет на прочность.

6.2.5    Схематизация несллошностей по перечислению б) 6.2.1 основана на следующих принципах:

-    для всех объемных и плоскостных несплошностей (в виде пор, включений, непроваров, подрезов и т. д. в основном металле, сварных швах и наплавке) в качестве расчетного дефекта следует принимать трещину;

-    в качестве расчетных трещин различают подповерхностные и поверхностные (в том числе угловые);

-    схематизируются геометрические параметры оборудования и трубопроводов, размеры, ориентация и местоположение расчетной трещины, а также параметры напряженного состояния.

6.2.6    Несплошность, расположенную внутри толщи металла оборудования и трубопроводов, схематизируют как подповерхностную расчетную трещину. Подповерхностную расчетную трещину представляют в виде эллиптической трещины высотой 2а и протяженностью 2с (2а, 2с — оси эллипса).

6.2.7    Несплошность. выходящую на поверхность оборудования и/или трубопровода, схематизируют как поверхностную расчетную трещину. Поверхностную расчетную трещину представляют в виде полуэллиптической трещины глубиной а и протяженностью 2с (а, с — полуоси эллипса).

6.2.8    Несплошность. расположенную в оборудовании и/или трубопроводе в зоне, имеющей угловую форму (например, в углах патрубка, фланца и пр.), схематизируют как угловую расчетную трещину. Угловую расчетную трещину представляют в виде четвертьэллиптической трещины глубиной а и протяженностью с (а, с — полуоси эллипса).

6.2.9    Рекомендации по схематизации несплошностей приведены в приложении А.

6.2.10    Рекомендации по определению значения теоретического коэффициента концентрации напряжений для случая, если дефекты сварных стыковых соединений труб [по перечислению а) 6.2.1 и 6.2.2] не обнаружены, приведены в приложении Б.

6.2.11    Схематизация выявленных отклонений геометрических параметров оборудования и трубопроводов от проектных значений, указанных в перечислении в) 6.2.1. выполняют соответствующим уменьшением толщины стенки.

6.3    Расчет на статическую прочность

Расчет на статическую прочность оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.4    Расчет на внешние динамические воздействия

Расчет на внешние динамические воздействия следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

Для оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, спроектированных до введения в действие настоящего стандарта, в случаях, если первая собственная частота колебаний конструкции выше 20 Гц. расчет на сейсмопрочность допускается выполнять статическим методом с умножением максимальных ускорений, определяемых по акселерограммам или спектрам ответа, на коэффициент динамичности. Для частоты в диапазоне от 20 до 33 Гц коэффициент динамичности принимают равным 1,3, для частоты выше 33 Гц — равным 1.

6.5    Расчет на устойчивость

Расчет на устойчивость оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.6    Расчет на вибропрочность

6.6.1    Расчет на вибропрочность оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.6.2    В случаях, когда расчетным путем не удается подтвердить необходимую отстройку от детерминированных частот возмущения, вибропрочность оборудования и трубопроводов должна быть подтверждена на основании экспериментальных данных характеристик вибрационного нагружения.

Экспериментальные методы оценки вибропрочности оборудования и трубопроводов приведены в ГОСТ Р 59115.9.

6.6.3    Допускается не проводить расчеты на вибролрочность трубопроводов с рабочей средой, если выполнен любой из двух критериев:

-    величины среднеквадратичных измеренных значений виброскоростей б_со не превышают

^йсо¹1^йс»]-^гд^е №cJ = ⁷-^{5 мм}'^с;

-    величины максимальных измеренных значений виброскоростей t}_max^ не превышают

«т» ^{S    г}А^е [^maxl = 15 ММ/С.

6.6.4 Проверку условия отстройки собственных частот колебаний элемента (компонента) от детерминированных частот возмущения проводят на стадиях проектирования, монтажа и предпусковых наладочных работ.

6.7    Расчет на прогрессирующее изменение формы и размеров

Расчет на прогрессирующее изменение формы и размеров оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.8    Расчет на циклическую прочность

6.8.1    Расчет на циклическую прочность оборудования и трубопроводов следует проводить в соответствии с положениями ГОСТ Р 59115.9.

6.8.2    Если на момент окончания назначенного срока службы оборудования и/или трубопроводов суммарное накопленное повреждение, полученное по результатам расчета согласно положениям ГОСТ Р 59115.9, a_N более 1, то определяют такой момент времени, при котором a_N равно 1. Начиная с этого момента времени рассматривают развитие предполагаемой зародившейся расчетной трещины в соответствии с 6.9.2.

6.9    Расчет на сопротивление разрушению

6.9.1    Общие положения расчета на сопротивление разрушению

6.9.1.1    Расчет на сопротивление разрушению оборудования и трубопроводов проводят в следующем порядке.

а)    сбор и анализ исходной информации, необходимой для расчета:

1)    информация, приведенная в разделе 5;

2)    выбор расчетных зон в оборудовании и трубопроводах:

б)    выбор расчетных трещин (тип. расположение, размеры) выполняют в соответствии с 6.9.2;

в)    проведение расчета возможного роста расчетных трещин на конец прогнозируемого срока службы оборудования и трубопроводов в соответствии с 6.9.3;

г)    оценку сопротивления разрушению подрощенной в соответствии с перечислением в) 6.9.1.1 расчетной трещины проводят в соответствии с положениями 6.9.4.

6.9.1.2    При расчете на сопротивление разрушению рассматривают следующие зоны оборудования и трубопроводов:

-    зоны с выявленными в результате контроля несплошностями;

-    зоны, наиболее опасные с точки зрения хрулкого/вяэкого разрушения (в частности, сварные швы и зоны, где можно ожидать наибольших значений коэффициентов интенсивности напряжений К,, или наименьших допускаемых значений вязкости разрушения [К_!с), [KjJ, или наименьшего отношения [К,сУК|, [K_JcVK_r Расчет К_у [K_Jc] проводится в соответствии с ГОСТ Р 59115.9, допускается использование численных методов расчета К, и Ку

-    зоны, где возможное развитие трещин показано расчетом на циклическую прочность.

6.9.1.3    При расчете на сопротивление разрушению должны быть учтены остаточные напряжения в основном и наплавленном металле.

6.9.1.4    Для оборудования и трубопроводов, подвергающихся облучению, дополнительно должно быть определено распределение флюенса нейтронов с £ г 0.5 МэВ по толщине стенки.

6.9.1.5    Положения настоящего раздела не распространяются на расчет крепежных деталей.

6.9.2 Выбор расчетной трещины

6.9.2.1 Выявленные по результатам контроля в процессе эксплуатации в соответствии с (2) (пункты 156—157) несплошности. превышающие установленные нормы и устранение которых по техническим возможностям не представляется возможным, должны быть схематизированы как расчетные трещины в рассматриваемой зоне оборудования и/или трубопроводов, для которых выполняется расчет на сопротивление разрушению. Схематизацию несплошностей следует проводить с учетом 6.2 и приложения А. ¹

1

Данный критерий требует консервативного измерения скоростей в различных точках рассматриваемой трубопроводной системы для определения точек с максимальной виброскоростью. Когда местоположение этих точек установлено, в них проводят окончательные измерения максимальных скоростей.