Program kurzu VÝPOČTY POTRUBÍ 2022

Úterý

10. května 2022

09,00 Registrace účastníků
10,00 I. blok přednášek
12,00 Přestávka na oběd
13,30 II. blok přednášek
17,00 Ukončení prvního dne

Středa

11. května 2022

09,00 III. blok přednášek
12,00 Přestávka na oběd
13,30 IV. blok přednášek
17,00 Ukončení kurzu

Osnova kurzu

1. Všeobecný teoretický základ

Skořepiny, membránový a momentový stav napjatosti, Laplaceova rovnice pro válcový, kuželový anuloidový a kulový útvar, Lamého vzorec, součinitel tlaku pro tvarovky, Bourdonův jev, tenkostěnné potrubí a základní vzorce, charakteristické číslo, SIF a součinitel poddajnosti, primární a sekundární napětí, shake-down efekt, uvedení uvedených témat v ČSN EN 13 480-3

2. Tvorba potrubní třídy

Základní zatížení tlakem a teplotou, složení potrubní třídy, výpočet tloušťky stěny trubky a tvarovky, tlakoteplotní tabulka, přídavky tloušťky stěny trubky, znázornění přídavků, korozně –erozní přídavek, záporná výrobní tolerance, technologický přídavek, komponenty potrubní třídy, materiály potrubí, oceli, litiny, hliník a jeho slitiny, měď a její slitiny, titan a jeho slitiny, slitiny žáruvzdorné a žáropevné, sklo, keramika, beton, normy týkající se uvedených materiálů, uvedení příkladu vytvoření potrubní třídy, potrubní třída pro nízné a velmi nízké teploty, potrubní třída pro plynný vodík.

3. Kompenzace délkové roztažnosti potrubí a trasování potrubí

Příčiny nutnosti kompenzace, délková roztažnost potrubí, kompenzace přirozeným tvarem potrubí, U a omega kompenzátory, kompenzace předvolovaného sdruženého bezkanálového potrubí, kompenzátory vlnovcové, ucpávkové, textilní, kompenzátory laterální, axiální, angulární a univerzální, vývojový diagram pro určení trasy potrubí, určení vzdálenosti podpěr, postup výpočtu vzdálenosti podpěr, příklad výpočtu velikosti a ramena kompenzátoru a jeho uložení

4. Zatížení potrubí

Rozdělení zatížení potrubí, vlastní hmotnost tekutiny, potrubí a izolace, klimatická zatížení (vítr, sníh), zatížení uložením potrubí v zemi, pohyby podpěr, hrdel a přípojných bodů, rozdělení zatížení podle provozních podmínek a podle kritérií dovoleného namáhání a stability, rozdělení dynamických zatížení.

5. Mezní stavy potrubí

Seznam a uspořádání mezních stavů, mezní stavy únosnosti a mezní stavy použitelnosti, mezní stav únosnosti pro potrubí uložené v zemi, pohyby podloží, zatížení nadložím, nepřekročení průhybu při spádování potrubí, nepřekročení posuvu způsobeném tepelnou dilatací, vzpěr potrubí, zvlnění potrubí.

6. Vyhodnocování napětí a jiných mezních stavů únosnosti

Houževnatý materiál, vyhodnocování napětí a pružnostní analýza, napětí od trvalých zatížení, od občasných ev. mimořádných zatížení, vyhodnocení rozkmitu napětí od teplotní dilatace, vyhodnocení napětí od pohybu podpěry, pevnost závislá na čase, tj. odolnost potrubí s krípem, potrubí s korozí a erozí, potrubí s únavovým lomem, potrubí s křehkým lomem, eliminace křehkého lomu podle ČSN EN 13480-2 , křehký materiál, podmínky pevnosti – hypotézy, výpočet dovoleného napětí, vyhodnocování osových a obvodových napětí, křehký lom a ochrana proti němu, koroze a eroze, uvedená témata v normách a literatuře.

7. Stabilita potrubí

Vzpěr potrubí, zvlnění potrubí, příklady. Stabilita potrubní stěny – boulení stěny, způsobené osovou silou, ohybovým momentem, pod tlakem,  jejich kombinace, ztráta stability potrubní stěny nad podpěrou, uvedení uvedených témat v ČSN EN 13 480-3, v ČSN EN 13 445-3, v jiných normách (Eurokódech) a v literatuře.

8. Únosnost hrdel aparátů a potrubních spojů

Vznik zatížení hrdel, výpočet únosnosti hrdla na klenuté anebo válcové nádobě, průnik dvou válcových těles, smaltovaná a nekovová hrdla aparátů, omezení zatížení hrdla technickými normami u deskových výměníků, kotlů, čerpadel, turbín, výpočet potrubních spojů, pevnostní výpočet přírubového spoje, těsnostně –pevnostní výpočet přírubového spoje, výpočet svařovaného spoje, uvedení uvedených témat v WCR 107, WCR 297, ČSN EN 13445-3, BS5500, ČSN EN 1591.

9. Uložení a podpěry potrubí

Druhy podpěr, materiál podpěr, výběr vhodného druhu podpěry, pravidla pro umístění podpěr, některá omezení platící pro podpěry, konstrukční teploty podpěr, výpočet podpěr, uvedení uvedených témat v ČSN EN 13 480-3, výpočet pružného závěsu, příklad.

Požadavky tepelné kompenzace vodorovného a svislého potrubí, uložení potrubí u U-kompenzátorů a vlnovcových kompenzátorů, uložení potrubí u T-kusů, těžkých ventilů, rozvaděče a bypassů, řešení potrubí u hrdel zařízení s omezeným zatížením od potrubí, řešení u hrdel vodorovných, svislých horních, svislých dolních, řešení potrubí u volného výtoku a pojišťovacího zařízení. Příklad závěrečné výpočtové zprávy.

10. Potrubí v zemi

Základy mechaniky zemin, zatížení potrubí zásypem, široký a úzký výkop, vodou saturovaná a nesaturovaná zemina, zatížení potrubí pohyby podloží, poddolované podloží, podloží s nedokončeným sedáním, nepředpokládané přetvoření zeminy, maximální možné deformace potrubí v zemi, technické normy řešící uložení potrubí v zemi. Potrubí vodovodů a kanalizační potrubí. Výpočet předizolovaných potrubí podle ČSN EN 13941-1.

11. Potrubí z plastů

Molekulární a nemolekulární struktura plastů, termodynamické a mechanické vlastnosti plastů,  viskoelasticita, primární sekundární napětí, kríp a relaxace, modul viskoelasticity, viskoplasticita, reologické modelování, rozdělení plastů, vlastnosti potrubí z plastů, rozměrové řady plastových trubek, materiály plastových trubek, klasická kompenzace a uložení, uložení plastových potrubí do korýtek a kompenzace při tomto uložení, uložení a tepelná kompenzace při „pevné montáži“ plastových potrubí.

12. Laminátová potrubí

Návrhová analýza kompozitů, metoda maximálního napětí a maximálních deformací, klasická laminátová teorie, složení kompozitů, druhy kompozitů, zkratky a názvosloví, vlastnosti kompozitů, porušení kompozitů, návrh prvků potrubí a tvorba potrubní třídy, návrh a výpočet tloušťky stěny, výroba laminátových komponent, vrstvení laminátů, technické normy pro laminátová potrubí, příklad tvorby potrubní třídy. Výpočet potrubního systému – všeobecné zásady, maximální napětí, maximální deformace, cyklické zatížení, výpočet podle ČSN ISO14692-3.

13. Výpočty maximálních velikostí vad za provozu

Maximální úbytek korozí a erozí, plošná koroze, důlková koroze, výpočet rozvoje trhliny lomovou mechanikou, diagram hodnocení poruch, získání hodnot lomové houževnatosti, kritická velikost trhliny, výpočet vývoje trhliny teorií pro únavu materiálu, maximální velikost poklesu podpěry.

14. Zařazení potrubí do kategorií dle PED

Všeobecné poznámky, určení skupiny tekutiny, určení stavu tekutiny, definice nestabilního plynu, zařazení potrubní větve do kategorie, vlivy zařazení do kategorie. Příklady zatřídění potrubní větve do kategorií

15. Výpočtové programy pro potrubí

Pevnostní výpočet potrubí specializovaným výpočtovým programem. Metoda konečných prvků, zjednodušení metody konečných prvků pro pevnostní výpočet potrubí, obvyklá struktura výpočetního programu, kritéria pro hodnocení programů

Seznam výpočtových programů pro potrubí, americké, evropské, ruské, programy pro jednotlivé části potrubí,
Americké, evropské, ruské programy.