Первая специализированная отечественная программа для расчета усилий, напряжений и жесткости в узле соединения штуцера с сосудом (аппаратом) с помощью метода конечных элементов (МКЭ).

Такой расчет позволяет оценить реальную необходимость усиления места соединения и значительно сэкономить на неоправданных работах по усилению прочности и жесткости узла врезки.

Использование программы позволяет повысить безопасность оборудования при сокращении трудозатрат на этапе проектирования.

Программа может быть использована для обоснованного назначения допускаемых нагрузок, действующих на штуцер.

Выполняемые функции:

• определение мембранных, изгибных и общих напряжений в местах врезки штуцеров (в том числе наклонных) в цилиндрические и конические обечайки, в выпуклые и плоские днища от действий внешних нагрузок и давления;
• определение допускаемых мембранных и общих напряжений;
• расчет укрепления отверстия от действия давления по ГОСТ 24755–89;
• выдача заключения о работоспособности узла врезки;
• определение жесткости (податливости) узла врезки;
• расчет прочности и жесткости по WRC107 (297);
• расчет прочности врезки, работающей в коррозионно-активной сероводородсодержащей среде;
• вывод протокола расчета.

При определении прочности и жесткости узла врезки МКЭ получил широкое распространение. Созданная программа, в отличие от универсальных конечно-элементных программ (ANSYS, MSC.Nastran, COSMOS и др.), не требует специальной подготовки пользователя и значительных временных затрат. Создание конечно-элементной разбивки и оценка полученных результатов напряженно-деформированного состояния (НДС) зоны врезки производится автоматически.

Расчет НДС выполняется как для радиальных, так и для косых врезок в цилиндрические и конические обечайки, а также эллиптические, сферические и плоские днища. Расчет с помощью МКЭ позволяет значительно расширить область применения и точность решения задачи.

Допускаемый уровень напряжений определяется согласно «Нормам расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок» (ПНАЭ Г-7–002–86, Госатомэнергонадзор СССР, 1989).

Точность расчетов на прочность сосудов, аппаратов и трубопроводов в месте соединения в значительной степени определяется учетом жесткости (податливости) врезки. Как правило, при расчетах на прочность трубопроводных систем соединение трубопровода и сосуда (аппарата) заменяется мертвой опорой, что приводит к получению завышенных усилий и напряжений в узле соединения.

Кроме расчета по МКЭ, в программе имеется возможность расчета жесткости и напряженного состояния узлов врезки штуцеров с использованием зависимости безразмерных относительных параметров перемещений и напряжений от геометрических характеристик элементов врезки в соответствии с WRC107–79, WRC297–87 (Бюллетени американского Совета по исследованиям в области сварки №107, №297 «Местные напряжения в сферических и цилиндрических корпусах, вызываемые внешними нагрузками») и BS5500–76 (Британский стандарт).

Обеспечена возможность оценки прочности и устойчивости элемента, в который врезается штуцер, расчета укрепления отверстия под действием только давления по нормативным документам ГОСТ 14249–89 и ГОСТ 24755–89 соответственно.

Программа рекомендуется для использования при проектировании и проведении поверочных расчетов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.

Использование программы позволяет повысить безопасность оборудования и сократить трудозатраты на этапе проектирования.

Благодаря продуманной организации диалогового ввода и наличию встроенной документации с методическим описанием освоение программы не требует специального обучения и не занимает много времени. От пользователя не требуется знания программирования и детального устройства программы.

Ввод исходных данных и параметров конструкции

Фрагмент результатов расчета

В новой версии добавлен расчет штуцера, в том числе допускаемых нагрузок и жесткостей как в глобальной (связанной с аппаратом), так и в локальной (связанной со штуцером) системе координат, которую целесообразно применять при расчетах наклонных и смещенных штуцеров и интеграции с программой СТАРТ.

Реализованы расчеты прочности и жесткости штуцеров цилиндрической обечайки для горизонтальных и вертикальных аппаратов. При расчетах вертикальных сосудов и аппаратов (в том числе колонного типа) закрепление обечайки производится в месте расположения опор. При этом верхняя часть обечайки считается свободной, что приводит к учету дополнительной податливости врезки.

Требования к оборудованию и программному обеспечению

• Процессор Pentium II 233 МГц и выше;
• Операционная система Windows 2000 / XP / Vista / Windows 7 (русская версия);
• Internet Explorer версии 5.0 или выше;
• Оперативная память:
  • минимальная — 64 Мб,
  • рекомендуемая — 256 Мб и более;
• Объем свободного пространства на жестком диске 100 Мб;
• Дисплейный адаптер типа VGA или лучше;
• Цветной дисплей, минимальное разрешение экрана 1024x768;
• Привод компакт-дисков;
• Печатающее устройство;
• Драйвер для ключа электронной защиты (входит в комплект поставки).