7. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению

7.1. Общие положения

На основе положений настоящего раздела проводят расчет на сопротивление хрупкому разрушению оборудования и трубопроводов ЯЭУ (за исключением крепежных деталей) на стадии проектирования.

Расчет на сопротивление хрупкому разрушению элементов оборудования и трубопроводов выполняют для всех режимов эксплуатации, включая НУЭ, ННУЭ, АС и гидравлические (пневматические) испытания.

Основными характеристиками материала, используемыми в расчете, являются критический коэффициент интенсивности напряжений K_Ic, критическая температура хрупкости Т_k и предел текучести .

Изменение свойств материалов в процессе эксплуатации учитывают введением в расчет сдвигов критической температуры хрупкости вследствие различных воздействий в процессе эксплуатации.

Если толщина стенок рассчитываемых элементов меньше, чем требуемые толщины для определения значений коэффициента K_Ic в соответствии с положениями ГОСТ 25.506–85, допускается при расчетах на сопротивление хрупкому разрушению использовать критическое раскрытие трещины _с или другие характеристики (K_c, J_c), устанавливаемые в соответствии с ГОСТ 25.506–85.

Методики расчета с использованием основных характеристик материалов должны быть согласованы с головной организацией по разработке норм расчета на прочность.

Сопротивление хрупкому разрушению считают обеспеченным, если для выбранного расчетного дефекта в виде трещины в рассматриваемом режиме эксплуатации выполняется условие

K_I  [K_I]_i, (7.1)

где [K_I]_i — допускаемое значение коэффициента интенсивности напряжений; индекс i указывает, что допускаемые значения коэффициентов интенсивности напряжений выбирают различными в зависимости от расчетных условий; i =1 — для нормальных условий эксплуатации; i = 2 — для гидравлических (пневматических) испытаний; i = 3 — для аварийной ситуации.

При определении коэффициента [K_I]_i значения переноса нейтронов F_n и температуры T принимают равными их значениям в точке, соответствующей наибольшей глубине выбранной расчетной трещины.

Расчет на сопротивление хрупкому разрушению допускается осуществлять для элементов конструкции, не подвергающихся нейтронному облучению (или подвергающихся облучению при температурах 250…300 C до переноса не более 10²² нейтр./м² при E  0,5 МэВ), в следующих случаях:

1) элементы конструкции изготовлены из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса или цветных сплавов;

2) материалы элементов конструкций (включая сварные соединения) имеют предел текучести при температуре 20 С менее 300 МПа (30 кгс/мм²), а толщина стенки элемента конструкции составляет не более 25 мм;

3) материалы элементов конструкций (включая сварные соединения) имеют предел текучести при температуре 20 С менее 600 МПа (60 кгс/мм²), а толщина стенки элемента конструкции составляет не более 16 мм;

4) толщина стенки рассматриваемого элемента конструкции s, мм, удовлетворяет условию

s ≤ 8∙10³ ([K_I]₁/)² (7.2)

при [K_I]₁ — в МПа∙м^1/2 и — в МПа (обе характеристики принимают при наименьшей температуре эксплуатации и критической температуре хрупкости Т_k, соответствующей концу эксплуатации).

В расчетную толщину стенки элементов оборудования и трубопроводов не включается толщина антикоррозионного покрытия.