ГОСТ 34484-2018 Турбины паровые стационарные. Нормы расчета на прочность корпусов цилиндров и клапанов

     7 Расчет сопротивляемости малоцикловому нагружению

7.1 Общие положения

7.1.1 Расчет на малоцикловую усталость является поверочным. Он выполняется с учетом всех нагрузок и температурных полей при всех расчетных режимах на срок службы, заданный техническими требованиями на турбину.

7.1.2 Основные режимы эксплуатации турбин ТЭС и АЭС определяются ГОСТ 24278 и ГОСТ 24277.

7.1.3 Полный установленный срок службы турбинных установок для привода электрических генераторов ТЭС составляет не менее 40 лет. Ресурс корпусных деталей, работающих при температуре свыше 450°С, устанавливается в ТУ на турбины конкретных типоразмеров.

Конденсационные турбины должны быть рассчитаны на общее число пусков за весь срок эксплуатации не менее 1000 из неостывшего состояния (остановы на 24-55 ч) и 2000 - из горячего состояния (останов на 5-8 ч). Продолжительность пусков из различных тепловых состояний указывается в ТУ на турбину.

Теплофикационные турбины должны быть рассчитаны на общее число пусков за весь срок эксплуатации не менее 1800 из различных тепловых состояний, в том числе не менее 100 пусков из холодного состояния.

Назначенный срок службы паротурбинных установок для атомных электростанций составляет не менее 30 лет. Турбины должны быть рассчитаны на общее число пусков 1500 за полный срок эксплуатации из любых тепловых состояний.

7.1.4 Для оценки допускаемого числа циклов нагружения рассматривается режим "пуск из теплового состояния - номинальный режим эксплуатации - останов - остывание" в течение некоторого времени до начала следующего пуска.

7.1.5 Температурные поля корпусов для каждого состояния следует определять по специальным методикам.

7.1.6 Суммарные напряжения от термических нагрузок и от действия давления определяются с учетом графика изменения давления пара и температурных полей в течение цикла.

На основании полученных результатов расчета определяются наиболее напряженные участки металла корпуса, в которых ожидается наибольшая усталостная повреждаемость.

7.2 Расчет сопротивляемости малоцикловому нагружению при упругом состоянии материала

7.2.1 В качестве критерия усталостной прочности используется амплитуда интенсивности напряжений:

,                                                 (7.1)

где ;

.                (7.2)

Здесь обозначено:

- модуль нормальной упругости при температуре, соответствующей ,

- модуль нормальной упругости при температуре, соответствующей ,

- модуль упругости при максимальной температуре в цикле,

, , - напряжения, соответствующие ,

, , - напряжения, соответствующие .

7.2.2 Максимальное и минимальное напряжения с учетом концентрации определяются в наиболее напряженной точке корпуса.

7.2.3 Определение амплитуды интенсивности деформаций без учета ползучести материала

7.2.3.1 При температурах ниже 420°С для отливок из легированных сталей и 350°С для отливок из углеродистых сталей, при которых можно не учитывать ползучесть, максимальные и минимальные напряжения определяются в соответствии с формулами: