При расчете конструкции аппарата методом в программном пакете методом конечных элементов, процесс проектирования не регламентируется нормами, которые используются в качестве исходных данных и как справочная информация. Но результаты расчета МКЭ могут сравниваться с результатами расчета по нормам и по нормам на атомное оборудование. И в результате этого ситуация до введения норм, когда проектировщики полагались только на собственный опыт и знания не возникает. Для возникновения такой ситуации необходимо признание результатов расчета МКЭ более достоверными, чем результаты по нормативной методике, и тогда произойдет постепенный отход от норм.
2 Виды расчетов по нормам
Перечень расчетов определяется различается для аппаратов колонного типа, вертикальных аппаратов, горизонтальных аппаратов, теплообменных аппаратов.
Колонный аппарат отличается от вертикального аппарата конструктивным исполнением опорной части – наличием опоры-юбки. Опора-юбка устанавливается на высокую нагрузку а также при отношении высоты к диаметру аппарата свыше 5.
Горизонтальным аппаратом как правило является аппарат емкостного типа на опорах ложементах, охватывающих обечайку под углом около 120°.
Для аппаратов колонного типа Зусмановская С.И. в работе [14] приводит следующий перечень нагрузок и расчетов напряжений:
– расчет напряжений растяжения от внутреннего избыточного давления
– расчет напряжений от веса среды в аппарате и от веса самого аппарата
– расчет напряжений от эксцентрично приложенных нагрузок
– расчет напряжений сжатия от внешнего давления
– расчет напряжений от ветровых нагрузок
– расчет напряжений от сейсмических сил
По результатам расчета напряжений от каждого вида нагрузок находятся суммарные напряжения в стенке сосуда.
Также колонные аппараты должны рассчитываться для условий монтажа.
Для вертикальных аппаратов в отличии от аппаратов колонного типа не выполняются расчеты от ветровых нагрузок и сейсмических сил.
Для горизонтальных аппаратов в дополнение к напряжениям, перечисленным для аппаратов колонного типа (за исключением от ветровых и сейсмических нагрузок) Зусмановская С.И. приводит следующий перечень расчетов [14]:
– продольные напряжения изгиба
– поперечные напряжения среза
– напряжения сжатия в обечайке над опорой
– напряжения в днище от срезывающих усилий
– напряжения в кольцах жесткости (при их наличии).
Более подробно приведем данные Зусмановской С.И. [14] по расчетам от ветровых и сейсмических нагрузок.
По расчете ветровых нагрузок аппарат рассматривается как защемленная консольная балка с равномерно