Úterý

23. května 2023

09,00 Registrace účastníků
10,00 I. blok přednášek
12,30 Přestávka na oběd
13,30 II. blok přednášek
16,00 Ukončení prvního dne

Středa

24. května 2023

09,00 III. blok přednášek
12,30 Přestávka na oběd
13,30 IV. blok přednášek
16,00 Ukončení kurzu

Osnova kurzu

1. Teoretický základ všeobecný

Skořepiny, membránový a momentový stav napjatosti, Laplaceova rovnice pro válcový, kuželový anuloidový a kulový útvar, Lamého vzorec, součinitel tlaku pro tvarovky, Bourdonův jev, tenkostěnné potrubí a základní vzorce, charakteristické číslo, SIF a součinitel poddajnosti, primární a sekundární napětí, shake-down efekt, uvedení uvedených témat v ČSN EN 13 480-3

2. Tvorba potrubní třídy

Základní zatížení tlakem a teplotou, složení potrubní třídy, výpočet tloušťky stěny trubky a tvarovky, tlakoteplotní tabulka, přídavky tloušťky stěny trubky, znázornění přídavků, korozně – erozní přídavek, záporná výrobní tolerance, technologický přídavek, komponenty potrubní třídy, materiály potrubí, oceli, litiny, hliník a jeho slitiny, měď a její slitiny, titan a jeho slitiny, slitiny žáruvzdorné a žáropevné, sklo, keramika, beton, normy týkající se uvedených materiálů, uvedení příkladu vytvoření potrubní třídy.

3. Kompenzace délkové roztažnosti potrubí a trasování potrubí

Příčiny nutnosti kompenzace, délková roztažnost potrubí, kompenzace přirozeným tvarem potrubí, U a omega kompenzátory, kompenzace předvolovaného sdruženého bezkanálového potrubí, kompenzátory vlnovcové, ucpávkové, textilní, kompenzátory laterální, axiální, angulární a univerzální, vývojový diagram pro určení trasy potrubí, určení vzdálenosti podpěr, postup výpočtu vzdálenosti podpěr, příklad výpočtu velikosti a ramena kompenzátoru a jeho uložení

4. Zatížení potrubí a mezní stavy potrubí

Rozdělení zatížení potrubí, vlastní hmotnost tekutiny, potrubí a izolace, klimatická zatížení (vítr, sníh), zatížení uložením potrubí v zemi, pohyby podpěr, hrdel a přípojných bodů, rozdělení zatížení podle provozních podmínek a podle kritérií dovoleného namáhání a stability, rozdělení dynamických zatížení.
Mezní stavy potrubí. Seznam a uspořádání mezních stavů, mezní stavy únosnosti a mezní stavy použitelnosti, mezní stav únosnosti pro potrubí uložené v zemi, pohyby podloží, zatížení nadložím, nepřekročení průhybu při spádování potrubí, nepřekročení posuvu způsobeném tepelnou dilatací, vzpěr potrubí, zvlnění potrubí.

5. Vyhodnocování napětí a jiných mezních stavů únosnosti

Houževnatý materiál, vyhodnocování napětí a pružnostní analýza, napětí od trvalých zatížení, od občasných ev. mimořádných zatížení, vyhodnocení rozkmitu napětí od teplotní dilatace, vyhodnocení napětí od pohybu podpěry, pevnost závislá na čase, tj. odolnost potrubí s krípem, potrubí s korozí a erozí, potrubí s únavovým lomem, potrubí s křehkým lomem, eliminace křehkého lomu podle ČSN EN 13480-2 , křehký materiál, podmínky pevnosti – hypotézy, výpočet dovoleného napětí, vyhodnocování osových a obvodových napětí, křehký lom a ochrana proti němu, koroze a eroze, uvedená témata v normách a literatuře.

6. Stabilita potrubí

Vzpěr potrubí, zvlnění potrubí, příklady. Stabilita potrubní stěny – boulení stěny, způsobené osovou silou, ohybovým momentem, pod tlakem, jejich kombinace, ztráta stability potrubní stěny nad podpěrou, uvedení uvedených témat v ČSN EN 13 480-3, v ČSN EN 13 445-3, v jiných normách (Eurokódech) a v literatuře.

7. Únosnost hrdel aparátů a potrubních spojů

Vznik zatížení hrdel, výpočet únosnosti hrdla na klenuté anebo válcové nádobě, průnik dvou válcových těles, smaltovaná a nekovová hrdla aparátů, omezení zatížení hrdla technickými normami u deskových výměníků, kotlů, čerpadel, turbín, výpočet potrubních spojů, pevnostní výpočet přírubového spoje, těsnostně –pevnostní výpočet přírubového spoje, výpočet svařovaného spoje, uvedení uvedených témat v WCR 107, WCR 297, ČSN EN 13445-3, BS5500, ČSN EN 1591.

8. Uložení a podpěry potrubí

Druhy podpěr, materiál podpěr, výběr vhodného druhu podpěry, pravidla pro umístění podpěr, některá omezení platící pro podpěry, konstrukční teploty podpěr, výpočet podpěr, uvedení uvedených témat v ČSN EN 13 480-3, výpočet pružného závěsu, příklad.
Požadavky tepelné kompenzace vodorovného a svislého potrubí, uložení potrubí u U-kompenzátorů a vlnovcových kompenzátorů, uložení potrubí u T-kusů, těžkých ventilů, rozvaděče a bypassů, řešení potrubí u hrdel zařízení s omezeným zatížením od potrubí, řešení u hrdel vodorovných, svislých horních, svislých dolních, řešení potrubí u volného výtoku a pojišťovacího zařízení. Příklad závěrečné výpočtové zprávy.

9. Mechanika tekutin v potrubí

Tlakové poměry v kapalině za klidu (hydrostatický tlak), podtlak, přetlak, proudění tekutin (druhy proudění), základní rovnice pro proudění ideální tekutiny a skutečné kapaliny, rovnice kontinuity. Hydraulický ráz, rychlost šíření čela rázu, odvození Žukovského vztahu, nárůst a pokles tlaku v potrubí. Výpočtové programy pro mechaniku tekutin a výpočet hydraulického rázu.

10. Výpočet hydraulického rázu a kvazistatická řešení hydraulického rázu v potrubí

Hydraulický ráz, průběh hydraulického rázu, výpočet velikosti a průběhu sil působících v ohybech potrubí v závislosti na době tohoto působení, určení směru působení této síly na ohyb potrubí, výpočet doby tohoto působení. Odpouštění bezpečnostní armatury. Výpočet velikosti a průběhu síly působící na konci potrubí výfuku a doby působení této síly (tj. doba otevření armatury), způsobení hydraulického rázu odpouštěním bezpečnostní armatury. Průtok vícefázové tekutiny (slug flow), Výpočet velikosti a průběhu sil působících v ohybech potrubí v závislosti na době tohoto působení při průtoku vícefázové tekutiny, výpočet doby tohoto působení. Dynamický součinitel zatížení, zatížení nahodilých zatížení (vítr a seizmicita) kvazistaticky. Uvedení témat v ČSN EN 13 480-3 a v Eurokódech.

11. Základní dynamické vztahy pro kmitání

Základní vztahy pro přímočaré kmitání, přímočaré vlastní kmitání s tlumením a vynucené kmitání. Rozdělení zatížení, Rozdělení dynamických zatížení. Společné vlastnosti dynamických zatížení. Seznam a uspořádání mezních stavů, mezní stavy únosnosti a mezní stavy použitelnosti. Uvedení témat v ČSN EN 13 480-3

12. Modální a harmonická analýza potrubí

Modální analýza soustavy hmotných bodů, výpočet vlastní frekvence a tvaru vlastní frekvence. Harmonická analýza kmitání hmotného bodu, a soustavy hmotných bodů. Výpočty budící frekvence a budící síly v konkrétních případech, u rotačních strojů, pístového čerpadla či kompresoru, kmitání vyvolané prouděním tekutiny, budící frekvence větru. Uvedení příkladu. Uvedení témat v ČSN EN 13 480-3

13. Spektrální analýza

Spektrální analýza všeobecně, teoretické základy, určení velikosti a počtu modů, při které se výpočet spektrální analýzy přeruší. Spektrální analýza hydraulických rázů. Definování rázu a odezvy na něj. Odpouštění bezpečnostní armatury, průtok vícefázové tekutiny, hydraulický ráz. Seizmická spektrální analýza. Vysvětlení základních pojmů návrhového zatěžovacího spektra, vytvoření seizmických návrhových zatěžovacích spekter, seizmické oblasti, uvedení témat v ČSN EN 13 480-3 a v Eurokódech

14. Časová posloupnost zatížení (time history)

Časová posloupnost působení zatížení vodním rázem postupně v jednotlivých ohybech potrubí. Teorie a postup výpočtu.

15. Výpočtové programy pro potrubí

Pevnostní výpočet potrubí specializovaným výpočtovým programem. Metoda konečných prvků, zjednodušení metody konečných prvků pro pevnostní výpočet potrubí, obvyklá struktura výpočetního programu, kritéria pro hodnocení programů
Seznam výpočtových programů pro potrubí, americké, evropské, ruské, programy pro jednotlivé části potrubí, Americké, evropské, ruské programy.