книги / Системы автоматизированного проектирования

фические документы, текстовые документы и т.п.). Общий вид диалогового окна аналогичен соответствующему диалоговому окну по трубопроводам.

3.6. Формирование отчетов

Отчеты в АСОД «Трубопровод» формируются на уровне «установка» (для всех аппаратов установки) и «аппарат» (для выделенного аппарата). В отчеты автоматически вставляются параметры, введенные пользователем в диалоговые окна: «Паспорт- но-техническая информация по аппарату», «Эксплуатационный журнал», «Параметры элементов аппарата».

Для выполнения настоящей (задания) работы достаточно сформировать следующие отчеты:

–«Паспорт». Форма паспорта зависит от типа аппарата. Для всех типов аппарата, кроме котла, резервуара и печи, форма паспорта принята в соответствии с ПБ 03-576-03 (паспорт аппарата). Если тип аппарата «печь», форма паспорта принята в соответствии с ИТН93 (как для паспорта-журнала печи).

–Спецификация аппарата.

Для определения группыаппаратадано приложениек работе2.

71

Работа 3

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «АСТРА-НОВА»

1. Цель работы и краткие теоретические сведения

Ознакомиться с основными принципами поверочного расчета трубопровода на прочность; освоить процесс составления расчетной схемы; научиться учитывать и анализировать нагрузки, действующие на трубопровод.

Поверочный расчет (ПР) на прочность является неотъемлемым этапом проектирования и реконструкции технологических трубопроводов. Целью ПР является оценка статической и циклической прочности, а также определение усилий, действующих на оборудование со стороны трубопровода при эксплуатации.

При поверочном расчете на прочность трубопровод, как правило, рассматривается в виде упругой стержневой системы, внутренние силовые факторы (силы и моменты) в которой определяются методами строительной механики с учетом гибкости отводов и сварных врезок. При этом для отводов учитывается повышенная гибкость в результате их овализации при изгибе, а для врезок и тройников учитывается пониженная жесткость штуцеров (ответвлений) при изгибе и кручении.

Расчетная схема (РС) трубопровода должна достаточно полно аппроксимировать его реальную геометрию, нагрузки и напряжен- но-деформированное состояние. Для этого трубопровод разбивается на прямолинейные или очерченные по дуге окружности участки (стержни), границы между которыми являются расчетными сечениями. Вчисло расчетных сеченийследует включать:

–местаприсоединениякаппаратам, опорам, коллекторамит.д.;

–точки излома или ветвления осевой линии трубопровода;

–точки изменения поперечного сечения или внешней нагрузки.

73

После выполнения ПР производится сопоставление определенных усилий, деформаций и напряжений с их допустимыми значениями. В случае необходимости выполняется корректировка положения опор и подвесок или их параметров, а также толщины стенки и конфигурации трубопровода.

2. Составление расчетной схемы и выполнение поверочного расчета трубопровода на прочность с помощью программного средства «АСТРА-НОВА»

Выполнение ПР трубопроводов на прочность вручную или с помощью математических пакетов требует больших трудозатрат и высокой квалификации исполнителя. Поэтому в настоящее время данные расчеты выполняются с помощью специализированных программных средств (АН, СТАРТ, AutoPipe, CAESAR и др.). Краткое описание интерфейса пользователя программного средства АН приведено ниже.

Без электронного ключа защиты АН работает в демо-режиме, где функции ПР работают с ограничением на размерность решаемых задач (число отрезков или сечений трубопровода должно быть не более 99). Основное диалоговое окно АСТРА-НОВА представлено на рис. 2, элементами которого являются меню и панели кнопок, диалоги свойств элементов, рабочая область и панель отладочной информации.

Ниже даны основы работы с программным средством «АСТ- РА-НОВА».

3. Методика работы с программным средством «АСТРА-НОВА»

Методика работы включает следующие пункты:

1) Вход в «Астра-Нова». Для входа в АН на рабочем столе или в меню Пуск следует найти и запустить файл «АСТРАНОВА». После запуска файла выведется основное диалоговое окно (рис. 3.2), в котором с помощью пунктов меню «Данные» – «Общие данные» следует открыть диалоговое окно «Общие данные расчетной схемы».

75

Рис. 3.2. Основное диалоговое окно ПС «АСТРА-НОВА»

2) В появившемся диалоговом окне (рис. 3.3) в зависимости от заданных параметров трубопровода необходимо выбрать соответствующие нормы расчета значения. Для технологических трубопроводов [1] следует выбрать «АСТРА-НЕФТЕХИМ» и установить коэффициент перегрузки по температурным деформациям «1.2», а также указать «Высокотемпературный», если трубопровод состоит из углеродистой и легированной неаустенитной стали при рабочей температуре свыше 360 °С или из легированной аустенитной стали при рабочей температуре свыше 450 °C. Остальные параметры оставить без изменения.

3) На панели под меню нажать кнопку «Добавить участок», выбрать диаметр и толщину стенки элементов участка (рис. 3.4 и 3.5), которые в дальнейшем будут использоваться по умолчанию.

76

Рис. 3.3. Общие данные расчетной схемы

Рис. 3.4. Добавление нового участка

77

Рис. 3.5. Базы данных по трубам

4)Выбрать материал участка из нормативной базы данных (рис. 3.6). Установить рабочие давление и температуру, давление испытаний, температуру монтажа и другие общие параметры участка, необходимые для расчета (рис. 3.7).

5)Для добавления опор и подвесок необходимо выбрать кликом мыши требуемый участок, выбрать на панели свойств элементов закладку «сечение» и указать требуемый тип опоры (рис. 3.8). Следует учитывать, что опорные конструкции должны воспринимать весовые нагрузки и не должны существенно препятствовать температурным удлинениям. Тип опорных конструкций и конфигурация трубопровода выбираются таким образом, чтобы нагрузки распределялись равномерно и по возможности были наименьшими, а также обеспечивалась компенсация температурных удлинений. Конструкции наиболее часто используемых опор

иподвесок приведены в прил. к работе 3.

78

Рис. 3.6. База данных по материалам

Рис. 3.7. Участок № 1

79

Рис. 3.8. Трубопровод с опорами

6)Для добавления врезки следует добавить два участка на магистрали (4–1 и 1–2) и третий на ответвлении (1–3). Затем необходимо выбрать кликом мыши один из участков (рис. 3.9) магистрали

идобавитьврезку спомощью панеликнопок(рис. 3.10 и3.11).

7)Построить требуемую трассировку участка посредством добавления в него труб, отводов, переходов и других элементов. При этом отводы следует добавлять после того, как трассировка участка будет составлена из труб. Направление участка следует задавать в виде проекций на координатные оси в диалогах свойств элементов (рис. 3.12). Указать вес труб, транспортируемой среды и тепловой изоляции (параметры тепловой изоляции приведены в прил. 2 к работе 3).

80