4. Выбор толщины стенок днищ, обечаек, коллекторов и трубок пто

4.1.Общие положения

Цель расчета. Определение номинальных толщин стенок элементов ПГ, находящихся под разностью давлений.

4.2.Выбор конструкционных материалов.

Основными критериями, определяющими выбор конструкционного материала являются:

1. Совместимость с теплоносителем.

2. Прочностные и механические характеристики при расчетных параметрах (давление и температура) теплоносителя и рабочего тела.

3. Технологичность изготовления из принятого материала соответствующего элемента ПГ (пластичность, свариваемость).

Для изготовления корпуса (обечайки, днища) и коллекторов ПГ с погруженной поверхностью теплообмена используются:

1. Углеродистые стали марок - 15К, 20К, 22К (К – котельная листовая сталь).

2. Низколегированные марганцовистые – 16ГНМ, 10ГН2МФА.

3. Хромомолибденовые – 18Х2М.

Выбираем для изготовления корпуса сталь типа 22К, а для трубок теплообмена сталь типа Х18Н10Т.

4.3.Определение номинального допустимого напряжения

За номинальное допустимое напряжение [_H] согласно "Норм расчета на прочность элементов реактора, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок" принимают меньшее из двух значений (МПа)

или .

Здесь:

_вр. – минимальное значение предела прочности (временное сопротивление при расчетной температуре), МПа;

_t - предел текучести, МПа;

К_вр – коэффициент запаса по пределу прочности (К_вр=2.6);

К_t - коэффициент запаса по пределу текучести (К_t=1.5).

Из таблицы выбираем значения _вр и _t для стали при температуре 287,5 ⁰С_, равные соответственно 330 / 250. Таким образом

, а

, а

4.4.Выбор расчетного давления и расчетной температуры

С учетом терминов и определений, содержащихся в директивных материалах Госгортехнадзора РФ:

1. Под рабочим давлением p_Р для сосуда и аппарата следует понимать максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса без учета гидростатического давления среды и без учета кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

2. Под расчетным давлением в рабочих условиях для элементов сосудов и аппаратов следует понимать давление, на которое производится расчет на прочность. Расчетное давление для элементов сосудов и аппаратов принимают, как правило, равным рабочему давлению и более высоким. Если на элемент сосуда или аппарата действует гидростатическое давление, составляющее 5% и более расчетного, то расчетное давление должно быть повышено на это значение.

3. Предохранительные клапаны или другие предохранительные устройства должны быть отрегулированы так, чтобы давление срабатывания (p_ПК) не превышало максимально допустимое давление (p_ДОП).

4. Максимально допустимое давление (p_ДОП) – это максимальное избыточное давление в защищаемом объекте, допускаемое принятыми нормами, при сбросе из него среды через предохранительное устройство в процентах расчетного давления.

Соотношение между p_ДОП и p_Р см. таблицу 9.

Таблица 9.

Соотношение между p_ДОП и p_Р

Рабочее давление (pР), МПа	Максимально допустимое давление (pДОП), МПа
	pДОП=pР+0.05×Ч(pР+0.5)
	pДОП=1.15×ЧpР×Ч
	pДОП=1.10×ЧpР

Р_ДОП = 4,696*1,15 = 5,4 МПа – максимально допустимое давление

Для корпуса ПГ (обечайки, днища) согласно "Норм расчета на прочность элементов реактора, парогенераторов, сосудов и трубопроводов атомных электростанций, опытных и исследовательских ядерных реакторов и установок" за расчетное давление (p_2p) следует принимать 90% от давления, при котором срабатывают предохранительные клапаны ПГ, МПа

Здесь: p_ПК – давление срабатывания ПК ПГ, МПа.