Расчёт на прочность сосудов и аппаратов предполагает возможность использования данных расчёта для организации правильного использования объектов сложного оборудования, работающих под давлением. Расчёты составляются для оборудования различных типов, независимо от модели, мощности и других рабочих параметров.
Необходимость производить предварительные расчёты до начала запуска и использования предусмотрена законодательно и регламентируется отраслевыми нормативными документами и ГОСТами, установленными на законодательном уровне. В расчётах необходимо учитывать все возможные критерии влияния, которые могут оказать значительное воздействие на целостность конструкции, её исправность, способность долгое время без постороннего вмешательства выполнять заявленные функции согласно назначению производителя.
Содержание расчёта на прочность сосудов и аппаратов
Аппараты и сосуды, работающие под давлением, на сегодняшний день успешно используются в различных отраслях, включая нефтегазовую отрасль, добывающую и сферу переработки, фармацевтические, медицинские предприятия, производство различных видов и направлений. На каждом из них используются сосуды и аппараты, работающие под давлением. К каждому из таких объектов в обязательном порядке прилагается паспорт сосуда, индивидуальный для каждого объекта, содержащие подробные данные о назначении, функционале, порядке использования сосуда.
Одним из обязательных приложений к паспорту сосуда является расчёт на прочность. В паспорте указаны общие данные об объекте, параметры, свойства, идентификационные номера, сведения об изготовителе, наименование предприятия владельца, год выпуска, место установки, дата запуска в эксплуатацию, результаты освидетельствования.
В расчёте на прочность дублируются сведения о наименовании и заводском номере сосуда, а также содержится другая информация:
- Исходные данные для начала расчётов в виде таблицы или другой удобной формы;
- Сводные данные фактических параметров и допустимых для наглядности сравнения в процессе производства расчётов;
- Описание процесса производства расчётов с указанием длительности, среды, температуры воздействия, давления и других параметров, с приложением формул, расчётов, необходимых пояснений. Каждый расчёт, которых может быть несколько в зависимости от индивидуальных особенностей оборудования, дополняется итогом и заключением, где указан полученный результат и его толкование в практической области дальнейшего использования сосуда;
- Список литературы с приложением используемых нормативных документов, отраслевых действующих ГОСТов с указанием номера и наименования.
Расчёты на прочность сосудов и аппаратов в обязательном порядке после составления проверяются профильными экспертами, данные регистрируются в единой базе для обеспечения контроля за безопасной эксплуатацией сложного оборудования.
Для чего составляются расчёты на прочность сосудов под давлением
Правила составления расчётов относятся ко всем видам профильного оборудования. Результаты учитываются не только в процессе эксплуатации, но и в следующих действиях:
- при транспортировке сразу после приобретения для того, чтобы доставить сосуд к месту использования, обеспечив нужные условия для сохранности и целостности оборудования;
- при подготовке к дальнейшему использованию в процессе монтажа, наладки и проверки оборудования для организации правильных параметров эксплуатации, здесь требуется максимальная точность и ориентировка на проведённые расчёты;
- при запуске и отладке, на этом этапе проверяется соответствие допустимым параметрам, контроль внешних факторов, установка дополнительных предохранительных устройств для безопасности персонала предприятия и процесса работы сосуда в целом.
Расчёты являются официальным документом, постоянно используются для работы со сложными сосудами и аппаратами, работающими под давлением, составляются в индивидуальном порядке в условиях специализированных лабораторий и оборудованных помещений.
К расчётам на прочность относятся следующие параметры:
- предел прочности в длительном использовании;
- прочность в аспекте отдельных производственных циклов;
- вязкость;
- упругость;
- сопротивление;
- предел текучести;
- подверженность деформациям;
- другие критерии в зависимости от особенностей конкретного сосуда.
Расчёты не подлежат исправлениям, данные фиксируются документально и утверждаются для последующего использования вместе с сосудами.
В перечень факторов, которые могут повлиять на конструкцию, целостность и работоспособность сосудов, входят:
- давление, как внутреннее, так и наружное;
- температура (окружающей среды, рабочая температура на производстве, разность температур в разных производственных циклах);
- воздействие противодействующих сил (передающихся от сопутствующих производственных элементов, трубопроводов, опор);
- инерция при движении и колебаниях сосуда;
- внешние воздействия при перевозке, транспортировке до места установки;
- нагрузки при монтаже и наладке;
- нагрузки от непосредственного веса объекта в пустом и в заполненном виде;
- чрезвычайные нагрузки (при сейсмоопасности, других критических условиях);
- нагрузки при производственных воздействиях, вибрации и сильных шумах;
- разрушение материалов и металлов вследствие различных причин, от естественных по причине длительного использования, до иных причин, возникновения коррозии и других.
Устойчивость сосуда к тем или иным воздействиям напрямую зависит от прочности и устойчивости, других рабочих свойств материалов, из которых изготовлен объект, поэтому предварительно в паспорте сосуда указан полный перечень физических и химических свойства материалов, из которых произведён сосуд, в разрезе отдельных элементов.