Teoretický základ, dynamické výpočty, seismicita, přírubové spoje, potrubí pro jaderné elektrárny, havárie potrubí
Lektorský team
Ing. Václav Pekař, CSc.
Vedoucí lektor
doc. Ing. Peter Bernasovský, Ph.D.
Ing. Jan Tomáš
Ing. Jolana Rýdlová
Program kurzu
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,
Tvorba potrubní třídy
Základní zatížení tlakem a teplotou, složení potrubní třídy, výpočet tloušťky stěny trubky a tvarovky, tlakoteplotní tabulka, přídavky tloušťky stěny trubky, korozně – erozní přídavek, záporná výrobní tolerance, technologický přídavek, komponenty potrubní třídy, materiály pro potrubí, příklad vytvoření potrubní třídy.
Kompenzace délkové roztažnosti potrubí
Příčiny nutnosti kompenzace, délková roztažnost potrubí, kompenzace přirozeným tvarem potrubí, U a omega kompenzátory, 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
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.
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, únavova, potrubí s křehkým lomem, eliminace křehkého lomu podle ČSN EN 13480-2.
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.
Výpočet rázů způsobených prouděním tekutiny, a jejich kvazistatická řešení
Hydrostatický tlak, proudění tekutin (druhy proudění), základní rovnice pro proudění ideální tekutiny. Hydraulický ráz, rychlost šíření čela rázu, Žukovského vztah, nárůst a pokles tlaku v potrubí. Odpouštění bezpečnostní armatury, Průtok kalů a vícefázové tekutiny (slug flow), Dynamický součinitel zatížení. Uvedení témat v ČSN EN 13 480-3 a v Eurokódech.
Dynamická analýza potrubí
Základní vztahy pro přímočaré kmitání. Modální analýza soustavy hmotných bodů, výpočet vlastní frekvence a tvaru vlastní frekvence. Harmonická analýza kmitání 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. 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. Uvedení témat v ČSN EN 13 480-3
Výpočet seismicity potrubí
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. Návrhové seismické zatěžovací spektrum, jejich vytvoření, aplikace a vyhodnocení, výpočet seismicity u jaderných elektráren, včetně kontroly ventilů na zrychlení při seismicitě.
Legislativa a normy pro výpočty potrubí v JE
Ing. Jolana Rýdlová
APTI, z.s.
IAEA safety standards, rozdělení potrubí do bezpečnostních tříd BT1,BT2, BT3, Atomový zákon, Vyhlášky SÚJB, Vyhl. 329 (požadavky na projekt), Vyhl. 358 Příloha č.1 Technické požadavky na vybraná zařízení, Průkaz bezpečnosti, Rozdíly mezi jednotlivými BT. Normy pro výpočty NTD ASI, ASME NB, NC, ND, RCC-M atd.
Přírubové spoje
Ing. Jan Tomáš
TECHSEAL, s.r.o.
Přírubový spoj v teorii a praxi, druhy přírubových spojů, druhy výpočtu přírubových spojů, evropské a americké normy pro výpočet přírubových spojů, části přírubového spoje a jejich specifikace, Stav Techniky a BAT (Best Available Technique)
Trhliny potrubí-příklady z praxe
doc. Ing. Peter Bernasovský, Ph.D.
APTI, z.s.
Trhliny zvarových spojov, charakteristické znaky a možnosti identifikácie. Havárie vysokotlakového a tranzitného plynovodu. Havárie z výrobných defektov- zdvojeniny hrúbky steny, skrehnutie tekutým kovom LME (Cu), zakalenie konca rúr a otlačenie vonkajšieho prevýšenia zvaru rúry. Havárie spôsobené chybami montážneho zvárania a prevádzkou. Spôsoby opráv veľkorozmerových plynovodných rúr. Modelové tlakové skúšky. Skúšky pridavného ohybového momentu na predikciu životnosti tranzitného plynovodu. Vodovodné rúrky s chybami VF zvarov a napadnutých MIC. Porušenia vysokolekovaných oceľových potrubí v petrochemickom priemysle. Austenitické potrubia poškodené vznikom deformačne indukovaného martenzitu a sulfidickým koróznym praskaním pod napätím. Prípad nesprávne vedenej odstávky radiačnej pece vedúcej k vzniku polythionových kyselín a k intekryštal. korózii.Tepelná únava vodíkového potrubia. Erózno-kavitačné poškodenie potrubia alkylačnej jednotky. Havárie odstredivo liatych rúr OLR spôsobených nauhličením, grafitizáciou alebo rozprášením kovu (Metal Dusting). „Traktor“ na báze Eddy current predikcia životnosti OLR.