ГОСТ Р 59115.11-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБОСНОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Поверочный расчет на постпроектных стадиях

Rules for strength assessment of equipment and pipelines of nuclear power installations. Verification calculation at post-project stages

ОКС 27.120.20

Дата введения 2022-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники имени Н.А.Доллежаля" (АО "НИКИЭТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 322 "Атомная техника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2021 г. N 1174-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии не несет ответственности за патентную чистоту настоящего стандарта. Патентообладатель может заявить о своих правах и направить в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии аргументированное предложение о внесении в настоящий стандарт поправки для указания информации о наличии в стандарте объектов патентного права и патентообладателе

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Настоящий стандарт взаимосвязан с другими стандартами, входящими в комплекс стандартов, регламентирующих обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

     1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к проведению поверочного расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, на которые распространяется действие федеральных норм и правил в области использования атомной энергии [1].

1.2 Настоящий стандарт предназначен для применения при обосновании прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок на следующих постпроектных стадиях: изготовление, монтаж, эксплуатация и капитальный ремонт.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 58328 Трубопроводы атомных станций. Концепция "течь перед разрушением"

ГОСТ Р 59115.1 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Термины и определения

ГОСТ Р 59115.2 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Модуль упругости, температурный коэффициент линейного расширения, коэффициент Пуассона, модуль сдвига

ГОСТ Р 59115.3 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Кратковременные механические свойства конструкционных материалов

ГОСТ Р 59115.4 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Длительные механические свойства конструкционных материалов

ГОСТ Р 59115.7 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Прибавки к толщине стенки на сплошную коррозию

ГОСТ Р 59115.9 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Поверочный расчет на прочность

ГОСТ Р 59115.12 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Уточненный поверочный расчет на постпроектных стадиях

ГОСТ Р 59115.14 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению корпуса водо-водяного энергетического реактора

ГОСТ Р 59115.15 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Расчет на прочность типовых узлов трубопроводов

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины, определения, обозначения и сокращения

     3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59115.1.

     3.2 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения по ГОСТ Р 59115.9, а также следующие обозначение и сокращение:

- фактическое значение толщины стенки, мм;

КИН - коэффициент интенсивности напряжений.

     4 Общие положения

4.1 В основу принятых в настоящем стандарте методов расчета на прочность положены принципы оценки прочности по ГОСТ Р 59115.9. Допускается применение других методов расчета на прочность при условии их надлежащего расчетно-экспериментального обоснования.

4.2 Поверочный расчет на постпроектных стадиях необходимо проводить:

- на момент обоснования прочности;

- на конец назначенного срока службы (в том числе с учетом продления срока службы).

4.3 Поверочный расчет включает в себя:

а) расчет на статическую прочность;

б) расчет на устойчивость;

в) расчет на вибропрочность;

г) расчет на прогрессирующее изменение формы и размеров;

д) расчет на циклическую прочность;

е) расчет на сопротивление разрушению;

ж) расчет на длительную статическую прочность;

и) расчет на длительную циклическую прочность;

к) расчет на внешние динамические воздействия.

4.4 Поверочный расчет на прочность на постпроектных стадиях допускается не проводить, если удовлетворяются все перечисленные ниже условия:

а) обосновано, что использование фактических значений характеристик материалов не ухудшит оценок прочности по сравнению с расчетами на стадии проектирования (конструирования);

б) консерватизм расчетной последовательности нагружения, включающей в себя фактическую последовательность от начала эксплуатации до момента обоснования прочности и прогнозируемую последовательность на конец назначенного срока службы, не выше, чем у последовательности, используемой в расчетах на стадии проектирования (конструирования);

в) фактические (измеренные) размеры рассматриваемого оборудования или трубопроводов соответствуют проектным, утонения толщин стенок за счет сплошной (равномерной) коррозии, прогнозируемые на конец срока службы, не превышает значений прибавок , использованных при проведении расчета на прочность на стадии проектирования.

     5 Требования к исходным данным

5.1 Исходными данными к поверочному расчету являются:

- значения характеристик физических и механических свойств конструкционных материалов с учетом данных об их изменении;

- фактические (измеренные) размеры рассматриваемого оборудования и трубопроводов;

- результаты коррозионного, эрозионного и другого влияния на оборудование и трубопроводы;

- история нагружения (температура, количество циклов, силовое нагружение, флюенс и др.) оборудования и трубопроводов;

- данные эксплуатационного контроля (результаты измерений, выполненные при эксплуатационном контроле) оборудования и трубопроводов, в том числе выявленные на постпроектных стадиях несплошности и отклонения от проектных размеров;

- данные о произошедших изменениях в оборудовании и трубопроводах;

- предыдущие программы продления срока службы (при их наличии);

- данные об изменении регламента эксплуатации оборудования и трубопроводов.

5.2 Значения характеристик физических и механических свойств при расчетах напряженно-деформированного состояния и оценках прочности принимают по ГОСТ Р 59115.2, ГОСТ Р 59115.3, ГОСТ Р 59115.4 с учетом результатов контроля механических свойств на стадии эксплуатации на рассматриваемый момент времени в соответствии с 4.2.

5.3 Учет влияния среды на утонение стенки оборудования и трубопроводов за счет сплошной коррозии следует проводить на основе экспериментальных данных, допускается использование данных ГОСТ Р 59115.7 с учетом назначенного срока службы.

5.4 В поверочном расчете влияние рабочей среды на физические, механические свойства конструкционных материалов и прочность оборудования и трубопроводов должно быть учтено на основе экспериментальных данных, полученных в том числе методами неразрушающего контроля, и методик ГОСТ Р 59115.9. Допускается применение других методов при условии их надлежащего расчетно-экспериментального обоснования для используемых материалов, условий эксплуатации и ресурса по числу циклов и длительности нагружения.

5.5 В поверочном расчете следует учитывать данные контроля (результаты измерений при контроле) металла, в том числе данные по образцам-свидетелям (при их наличии), сведения о повреждениях, несплошностях и другие отклонения от проектных геометрических значений, фактические размеры оборудования и трубопроводов.

5.6 В поверочном расчете следует учитывать данные об изменениях в оборудовании и трубопроводах, произошедших на момент постпроектной стадии, применительно к которому выполняется обоснование прочности.

5.7 Поверочный расчет оборудования и трубопроводов должен учитывать как фактическую последовательность нагружения до момента определения текущего состояния, так и возможную последовательность режимов эксплуатации оборудования и трубопроводов на период от момента определения текущего состояния до окончания назначенного срока службы. Для рассматриваемого оборудования и трубопроводов устанавливается расчетная последовательность нагружения (включая нагрузки при ремонте, остаточные сварочные и реактивные напряжения, дополнительные нагрузки, фактические перемещения, измененные граничные условия и т.д.), представляющая собой фактическую или принятую последовательность режимов эксплуатации, которая включает:

- фактическую последовательность от начала эксплуатации до момента обоснования прочности;

- прогнозируемую последовательность на конец назначенного срока службы.

5.8 При отсутствии данных о фактической истории нагружения допускается использовать либо проектную историю, либо принятую на основе аналогичных фактических данных (полученных при использовании аналогичного оборудования в аналогичных условиях, основанных на опыте его эксплуатации). В качестве расчетной истории нагружения следует принимать наиболее консервативную.

5.9 В качестве прогнозируемой последовательности нагружения следует использовать физически возможную прогнозируемую последовательность режимов эксплуатации оборудования и трубопроводов на период от момента определения текущего состояния до конца назначенного срока службы.

5.10 В качестве дополнительных исходных данных может быть использована информация из базы данных системы эксплуатационного мониторинга, а также из фактической модели эксплуатации оборудования и трубопроводов.