5 Краткая характеристика программы "астра-т"
Программа "Астра" широко применяется при проектировании трубопроводных систем ТЭС и АЭС, конструктивных изменениях трубопроводных систем. "Астра" позволяет с помощью ЭВМ произвести расчет трубопроводов и их систем на прочность и самокомпенсацию, т.е. определение возникающих сил и напряжений. Каждый из трубопроводов ТЭС, АЭС работает в широком диапазоне режимов - давлений, температур, расходов. Трубопроводная система воздействует на оборудование, к которому присоединяется.
Программа "Астра" позволяет производить расчеты трубопроводов и их систем в следующих режимах:
- холодное состояние, т.е. прочность трубопроводов при монтаже, при максимальном пробном давлении при гидравлическом испытании;
- процесс нагревания трубопровода;
- горячее состояние при максимальных параметрах среды;
- процесс охлаждения.
Программа увязана с объемным информационным обеспечением – банком данных по трубопроводам, опорам, стандартам и другой информацией.
В результате расчета выдаются данные по напряжениям на отдельных участках трубопроводных систем, которые проектировщик анализирует, сравнивает с допустимыми и принимает окончательное решение о надежности исследуемой трубопроводной системы. "Астра" позволяет также произвести выбор пружин для пружинных (упругих) опор, определить нагрузки на них в холодном и рабочем состояниях, установить степени затяжек пружин при монтаже и осадку их в рабочем состоянии.
При подготовке трубопроводной системы к расчету по программе "Астра" необходимо усвоить ряд понятий:
Н.О. - неподвижная опора;
У.О. - упругая (пружинная) опора.
Сечение – местонахождение упругих, скользящих опор, точки приложения сосредоточенных сил, точки присоединения труб к задвижкам (с обеих сторон задвижки), присоединение прямых участков к отводам (с обеих сторон изогнутой трубы), так как присоединение прямых участков при повороте производится с помощью отводов, изогнутых труб. Радиус отвода равен диаметру DН.
Отрезок – часть трубопровода между соседними сечениями.
Узел – место разветвления трубопровода.
Цикл нагружения трубопровода – периодически повторяющийся режим его работы, включающий нагрев, эксплуатацию при постоянной температуре и отключение с полным охлаждением. Следовательно, количество (число) циклов равно числу включений его на длительное время.
Допуск на утонение С1 - прибавка, компенсирующая минусовое отклонение по толщине стенки трубы, а также утонение при штамповке или гибке.
Для
выполнения расчетов на ЭВМ необходимо
заполнять специальные бланки задания
установленной формы, с которых оператор
вводит данные в ЭВМ. Результаты счета
выдаются в виде таблиц с необходимыми
текстовыми пояснениями.
6 Характеристики выбранной стали из программы “steel”
Характеристики стали 15ГС при сроке службы трубопровода 200000 часов и при температуре рабочей среды равной 270°С. Температура монтажа 20°С.
Модуль упругости для рабочего состояния, Ер, кгс/см2 по STEEL: ЕР=2015000 кгс/см2.
Модуль упругости для холодного состояния, Ех, кгс/см2 по STEEL: ЕХ=2105000 кгс/см2.
Допускаемое напряжение для рабочего состояния, sp, кгс/см2 по STEEL: GR=1615 кгс/см2.
Допускаемое напряжение для холодного состояния, sх, кгс/см2 по STEEL: GX=1850 кгс/см2.
Коэффициент линейного расширения b, 1/°С, по STEEL: BETA=0,0000148 1.
Коэффициент усреднения компенсационных напряжений, а также показатель ползучести учитывают влияние ползучести металла, которое становится заметным лишь при расчетной температуре свыше 370°С. T.к. у нас температура 270°С, то по STEEL X1=1.
Коэффициент релаксации компенсационных напряжений по STEEL: DЕLM=1.
Показатель ползучести металла по STEEL: M=0.