21 Срок службы и расчетный ресурс паропровода – определения и зависимости

расчеты трубопровода на прочность и жесткость (самокомпенсацию) с учетом всех воздействий, являются сложными и трудоемкими задачами строительной механики, которые решаются методом многочисленных итераций, для достижения оптимального результата. Методы предварительной оценки дают лишь общее представление о возможных результатах детального расчета и не могут быть использованы для принятия окончательного решения при проектировании трубопроводов.

Именно поэтому, с появлением первых ЭВМ, уже в 60-х годах прошлого столетия, были разработаны программы для выполнения таких расчетов, которые заметно облегчили процесс проектирования. В дальнейшем, с появлением и совершенствованием персональных компьютеров, а особенно с освоением трехмерного моделирования, такое программное обеспечение стало намного более удобным и понятным для широкого круга конструкторов и проектировщиков. В настоящее время, созданием и поддержкой такого ПО в стране занимается несколько организаций. Пожалуй, наиболее распространенной является семейство программ «СТАРТ», разработанных ООО «НТП Трубопровод», для проектирования и расчета прочности и жесткости трубопроводов различного назначения. Программы семейства СТАРТ предназначены для расчета прочности и жесткости трубопроводов различного назначения, имеющих произвольную конфигурацию в пространстве, при статическом и циклическом нагружении, а также толщин стенок труб и соединительных деталей на давление.

Средствами программы рассчитываются как самокомпенсирующиеся трубопроводы, в которых компенсация температурных расширений обеспечивается гибкостью самой трубопроводной трассы, так и трубопроводы со специальными компенсирующими устройствами, выполненными в виде волнистых, линзовых или сальниковых компенсаторов.

По программе рассчитываются трубопроводы практически любой сложности:

• надземные, подземные в канале и с участками, защемленными в грунте;

• плоские, пространственные, разветвленные, с замкнутыми контурами;

• различными конструкциями концевых и промежуточных опор;

• подверженные разнообразным внешним воздействиям (температурное расширение, сосредоточенные и распределенные нагрузки, смещение опор, предварительная растяжка, распор от внутреннего давления и т.д.);

• работающие при низких и высоких температурах (учитывается эффект ползучести и релаксации напряжений согласно нормам);

• с внутренним избыточным давлением и наружным давлением (вакуум).

Расчеты выполняются с учетом нелинейностей, которые обусловлены:

• трением в опорах скольжения;

• отклонением тяг подвесок от вертикального положения;

• односторонними связями, присутствующими в реальных конструкциях опор.

При необходимости ПС осуществляет автоматический подбор пружин упругих опор и расчет их затяжки.

Базы данных

В программе имеется пять нормативных баз данных, обеспечивающих дополнительные удобства при работе:

• «материалы» - содержит физические свойства материалов труб и элементов трубопровода;

• «пружины» - содержит характеристики и податливости пружинных цепей упругих опор различной грузоподъемности по ОСТ 108.764.01-80, ОСТ 24.125.109-01, МВН 049-63, МН 3958-62, LISEGA;

• «грунты» - содержит различные физико–механические свойства грунтов;

• «компенсаторы» - содержит характеристики осевых, угловых и сдвиговых сильфонных или линзовых компенсаторов;

• «изоляция» - содержит величины весов изоляции в зависимости от изоляционной конструкции, температуры и диаметра трубы.