ПНАЭ Г-10-012-89 Атомные станции. Стальные защитные оболочки. Нормы расчета на прочность

Статус документа

ПНАЭ Г-10-012-89

АТОМНЫЕ СТАНЦИИ.
СТАЛЬНЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ОБОЛОЧКИ.
НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ

Дата введения 1990-09-01

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госатомэнергонадзора СССР от 25.10.89 N 15

Hopмы содержат условные обозначения и основные определения, примеры разделения напряжений на категории и расчетные группы категорий напряжений, перечень основных нагрузок и воздействий, допускаемые напряжения, расчеты по выбору основных размеров, на статическую прочность, устойчивость, циклическую прочность, сопротивление разрушению, динамические воздействия и правила определения параметров пневматических испытаний.

Обязательны для всех министерств, ведомств, организаций и предприятий, проектирующих, конструирующих, изготавливающих и эксплуатирующих атомные электростанции, теплоцентрали, опытные и исследовательские ядерные реакторы и установки, подконтрольные Госпроматомнадзору СССР

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ


	- номинальный наружный диаметр цилиндрической или сферической части оболочки, мм;
	- номинальный внутренний диаметр цилиндрической или сферической части оболочки, мм;
	- средний диаметр цилиндрической или сферической части оболочки, мм;
	- диаметр отверстия, мм;
	- расчетная толщина стенки, мм;
	- номинальная толщина стенки, указанная в чертеже детали, узла или изделия, мм;
	- фактическая толщина стенки, мм;
	- минимальная расчетная толщина стенки при 1 и 0, мм;
	- прибавка к толщине стенки, мм;
	- прибавка, учитывающая утонение стенки за счет минусового допуска, мм;
	- прибавка, учитывающая утонение стенки за счет всех видов коррозии за срок службы изделия, мм;
	- прибавка, компенсирующая возможное утонение полуфабриката при изготовлении, мм;
	- расчетный коэффициент снижения прочности;
	- коэффициент снижения прочности оболочек с неукрепленным отверстием;
	- коэффициент снижения прочности оболочек с укрепленным отверстием;
	- коэффициент снижения прочности сварного шва;
	- высота выпуклой части днища, мм;
	- номинальный допускаемый коэффициент снижения прочности;
	- номинальное допускаемое напряжение, МПа;
	- допускаемое наружное давление, МПа;
	- расчетное давление, МПа;
	- расчетная (средняя по толщине стенки) температура, °С;
	- минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа;
	- минимальное значение временного сопротивления при расчетной температуре, МПа;
	- коэффициент запаса прочности по пределу текучести;
	- коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению;
	- модуль упругости при расчетной температуре, МПа;
	- раскрытие трещины;
	- критическое раскрытие трещины;
	- критическая температура хрупкости, °С;
	- критическая температура хрупкости материала в исходном состоянии, °С;
	- сдвиг критической температуры хрупкости вследствие температурного старения, °С;
	- сдвиг критической температуры хрупкости вследствие циклической повреждаемости, °С;
	- температура пневматических испытаний, °С;
	- давление пневматических испытаний, МПа;
	- относительное удлинение, %;
	- относительное сужение, %;
	- амплитуда напряжений без учета концентрации, МПа;
	- амплитуда напряжений с учетом концентрации, МПа;
	- коэффициент концентрации напряжений;
	- допускаемое число циклов нагружения;
	- число циклов в процессе эксплуатации;
AC	- атомная станция;
СЗО	- стальная защитная оболочка;
ПНАЭ Г-7-002-86	- Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок;
ПНАЭ Г-7-008-89	- Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

1.1. Категории напряжений

В элементах оболочек:

- общие мембранные напряжения, вызываемые действием механических нагрузок, нормальные к рассматриваемому сечению, равные среднему значению напряжений в данном сечении;

- местные мембранные напряжения - частный случай мембранных напряжений, действующих в пределах зоны, где напряжения превосходят ; при этом размеры этой зоны не превышают , и эта зона расположена на расстоянии не менее по отношению к другой зоне, где напряжения превышают ;

- общие изгибные напряжения, вызываемые действием механических нагрузок, меняющиеся от положительного значения до отрицательного по всему сечению оболочки, несамоуравновешенные по сечению;

- местные изгибные напряжения, вызываемые действием механических нагрузок, самоуравновешенные по сечению оболочки (возникают от действия внутренних и внешних краевых сил и моментов);

- общие температурные напряжения, возникающие от неравномерного распределения температур по объему рассчитываемого элемента или из-за различия коэффициентов линейного расширения материалов, приводящие в предельном случае к недопустимым остаточным изменениям формы и размеров конструкции;

- местные температурные напряжения, возникающие из-за неравномерного распределения температур по объему рассчитываемого элемента или из-за различия коэффициентов линейного расширения материалов, которые не вызывают недопустимых остаточных изменений формы и размеров конструкции;

- напряжения компенсации, возникающие от стеснения температурных расширений и перемещений мест закрепления трубопроводов;

- напряжения компенсации растяжения или сжатия;

- напряжения компенсации изгиба;

- напряжения компенсации кручения.

В болтах и шпильках:

- напряжения растяжения в болтах или шпильках, вызванные механическими нагрузками;

- напряжения изгиба в болтах или шпильках, вызванные механическими нагрузками;

- касательные напряжения в болтах или шпильках.

1.2. Расчетные группы категорий напряжений

В элементах оболочек:

- группа приведенных напряжений, определяемых по составляющим общих мембранных напряжений;

- группа приведенных напряжений, определяемая по суммам составляющих общих или местных мембранных и общих изгибных напряжений;

- размах приведенных напряжений, определяемых по суммам составляющих общих или местных мембранных, общих и местных изгибных и общих температурных напряжений;

- амплитуда приведенных напряжений, определяемых по суммам составляющих общих или местных мембранных, общих и местных изгибных, общих и местных температурных напряжений с учетом концентрации напряжений.

В болтах и шпильках:

- средние напряжения по сечению болта или шпильки, вызванные механическими нагрузками;

- средние напряжения растяжения по сечению болта или шпильки, вызванные механическими нагрузками и температурными воздействиями;

- приведенные напряжения, определяемые по суммам составляющих средних напряжений растяжения по сечению болта или шпильки и изгибных напряжений, вызванных механическими нагрузками и температурными воздействиями, а также напряжений кручения.

1.3. Примеры разделения напряжений на категории (табл.1.1)

Таблица 1.1

Разделение напряжений на категории и расчетные группы категорий напряжений


Рассчитываемая зона	Вид нагружений	Категория определяемых напряжений	Расчетная группа категорий напряжений
Цилиндрическая часть оболочки (гладкая часть)	Внутреннее давление	Общие мембранные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка и/или динамические воздействия	Общие (местные) мембранные + общие изгибные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка, температурный перепад по образующей и/или динамические воздействия	Общие (местные) мембранные + общие изгибные + общие температурные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка, температурный перепад по образующей и толщине стенки и/или динамические воздействия	Общие (местные) мембранные + общие изгибные + общие температурные + местные температурные
Зоны соединения цилиндрической части оболочки с куполом (сферическая оболочка)	Внутреннее давление, весовая нагрузка и/или динамические воздействия	Общие мембранные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка, поля температур в цилиндрической части оболочки и куполе и/или динамические воздействия	Общие или местные мембранные
		Общие или местные мембранные + местные изгибные + общие температурные
		Общие или местные мембранные + местные изгибные + общие и местные температурные + местные напряжения в зонах концентрации
Болты и шпильки фланцевых соединений и крышек	Внутреннее давление, затяг шпилек и/или динамические воздействия	Средние напряжения растяжения по сечению болта или шпильки
	Внутреннее давление, затяг шпилек, температурные и/или динамические воздействия	Средние напряжения растяжения по сечению болта или шпильки, вызванные механическими нагрузками и температурными воздействиями
		Средние напряжения растяжения по сечению болта или шпильки и общие изгибные напряжения, вызванные механическими нагрузками и температурными воздействиями, а также напряжения кручения
		Средние напряжения растяжения по сечению болта или шпильки и общие изгибные напряжения, вызванные механическими нагрузками и температурными воздействиями, напряжения кручения, местные напряжения с учетом концентрации в резьбе
Зона заделки цилиндрической или сферической оболочки	Внутреннее давление, весовая нагрузка и/или динамические воздействия	Местные мембранные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка, поля температур в оболочке и заделке и/или динамические воздействия	Местные мембранные + местные изгибные + общие температурные
		Местные мембранные + местные изгибные + общие температурные + местные температурные + местные напряжения в зонах концентрации
Эллиптическое днище или крышка	Внутреннее давление и/или динамические воздействия	Общие мембранные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка и/или динамические воздействия	Общие мембранные + общие изгибные
	Внутреннее давление, весовая нагрузка, поле температур и/или динамические воздействия	Общие мембранные + общие изгибные + общие температурные
		Общие мембранные + общие изгибные + общие температурные + местные температурные + местные напряжения в зонах концентрации
Компенсатор (сильфон, тор), зоны проходки	Внутреннее давление	Общие мембранные
	Внутреннее давление, перемещения трубопровода и места приварки к оболочке и/или динамические воздействия	Общие или местные мембранные + общие температурные + местные изгибные + местные напряжения в зонах концентрации
Зона приварки технологических проходок и врезки шлюза оболочки	Внутреннее давление и/или динамические воздействия	Местные мембранные
	Внутреннее давление, поля температур в оболочке и привариваемом элементе, усилия со стороны трубопровода и/или динамические воздействия	Местные мембранные + местные изгибные + общие температурные + напряжения от компенсации трубопровода
		Местные мембранные + местные изгибные + общие температурные + местные температурные + напряжения от компенсации трубопровода + местные напряжения в зонах концентрации