«Пассат» — НТП Трубопровод

Расчет конструкций сосудов и аппаратов на прочность и устойчивость

Программа «ПАССАТ» предназначена для расчета прочности и устойчивости сосудов, аппаратов и их элементов с целью оценки несущей способности в рабочих условиях, а также в условиях испытаний и монтажа.

Программа рассчитана на применение при проектировании, реконструкции и диагностике сосудов и аппаратов, а также при проведении поверочных расчетов объектов нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической, газовой, нефтяной и других смежных отраслях промышленности, и рекомендована Ростехнадзором. 

Программа работает в среде Windows XP/Vista/7/8.

Преимущество ПАССАТА по сравнению с аналогичными зарубежными программами заключается в ориентации на Российскую нормативную базу, меньшую цену, интуитивно понятный русскоязычный интерфейс, встроенную базу российских материалов и стандартных элементов.

Программа состоит из следующих модулей

Базовый модуль «ПАССАТ» осуществляет расчет прочности и устойчивости горизонтальных и вертикальных сосудов и аппаратов по отечественным нормативным документам (НД). Расчет проводится как на основе как последнего сборника ГОСТ Р 52857.(1-12)-2007, так и предшествующих ему ГОСТ 14249-89, ГОСТ 25221-82, ГОСТ 26202-84, ГОСТ 24755-89, РД 26-15-88, РД РТМ 26-01-96-77, РД 10-249-98, ОСТ 26-01-64-83, РД 26-01-169-89, РД24-200-21-91 и др.

Расчет на прочность и устойчивость аппаратов колонного типа с учетом ветровых нагрузок и сейсмических воздействий выполняется с помощью модуля «ПАССАТ-Колонны». Расчет проводится на основе ГОСТ Р 51273-99, ГОСТ Р 51274-99.

Расчет на прочность и устойчивость теплообменных аппаратов кожухотрубчатого типа, а также АВО (аппаратов воздушного охлаждения) осуществляется с помощью модуля «ПАССАТ-Теплообменники» на основе ГОСТ Р 52857.7-2007, РД 26-14-88, ГОСТ 30780-2002.

Расчет на прочность и устойчивость горизонтальных и вертикальных сосудов с учетом нагрузок от сейсмических воздействий доступен с помощью модуля «ПАССАТ-Сейсмика» на основе СТО-СА-03.003-2009. (Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на сейсмические воздействия. Стандарт ассоциации экспертных организаций техногенных объектов повышенной опасности «Ростехэкспертиза»).

Расчет на прочность и устойчивость вертикальных стальных цилиндрических резервуаров по СТО–СА–03–002–2011, в том числе от ветровых, снеговых и сейсмических воздействий, выполняется с помощью модуля «ПАССАТ-Резервуары».

Дополнительной функцией является расчет врезки штуцера в обечайки и выпуклые днища, а также арматурных фланцев от воздействия давления и внешних нагрузок по традиционным американским и британским документам (модуль «ПАССАТ-Штуцер»). Расчет проводится на основе норм расчета на прочность оборудования ASME Sec.VIII, ASME Sec.II, WRC-107, WRC-297.

Расчеты производятся поэлементно, и включают в себя

• цилиндрические обечайки и конические переходы гладкие и подкрепленные кольцами жесткости);
• приварные днища и отъемные днища и крышки (сферические, эллиптические, торосферические, конические, плоские (в том числе с ребрами жесткости), сферические неотбортованные);
• седловые опоры и цилиндрические обечайки в местах их опирания в случае горизонтальных сосудов и аппаратов;
• цилиндрические обечайки и днища в местах опирания на опорные стойки и лапы в случае вертикальных сосудов и аппаратов;
• укрепление отверстий;
• отводы;
• врезки (штуцера) в обечайки, выпуклые днища и корпуса резервуаров;
• фланцевые соединения;
• элементы аппаратов колонного типа от ветровых и сейсмических воздействий, в том числе установленных на постаменте;
• опорные обечайки аппаратов колонного типа;
• трубные решетки, кожух, трубы, компенсаторы, расширители, плавающие головки теплообменных аппаратов;
• элементы сосудов и аппаратов с рубашками (цилиндрической, U-образной, частично охваченные рубашками, со змеевиковыми и регистровыми каналами).

Функциональные особенности программы

• автоматическое определение расчетных величин, таких как вес, расчетные длины, характеристики колец жесткости (как в цилиндрических обечайках, так и в седловых опорах), длины хорд окружностей и др. после задания геометрии элементов и свойств используемых материалов;
• определение расчетных толщин (как от внутреннего, так и от наружного давления) и допускаемых значений давления, сил и моментов, в процессе задания элемента;
• при изменении геометрических параметров или условий нагружения в элементе после предупреждения происходит автоматическое изменение данных в смежных элементах всей модели – таким образом поддерживается её целостность;
• выбор используемых материалов (по ГОСТ, ASME, EN) из базы данных с возможностью ее пополнения, при этом величины допускаемых напряжений, модулей упругости и т.д. подставляются и изменяются программой при изменении материала, температуры или толщины стенки автоматически;
• задание элементов аппаратов (фланцы, прокладки, шпильки, крышки, днища, патрубки,…) из базы данных по ГОСТ, ОСТ, АТК, СТО;
• формирование таблицы штуцеров.

Удобство использования

• объемное графическое отображение геометрии с возможностью редактирования цвета, как отдельных элементов, так и всей модели;
• «каркасное» и «полупрозрачное» изображение, позволяющее увидеть внутренние элементы;
• анализ исходных данных; в случае, если пользователь не ввел всех необходимых для выполнения расчета данных или ввел их некорректно, программа выдает предупреждение до тех пор, пока все данные не будут заданы;
• построение эпюр нагрузок и перемещений при расчете колонных аппаратов и седловых опор;
• настройка размерностей (СИ, МКС, «Британская» система единиц и др.);
• формирование, просмотр и печать полного отчета по расчетам элементов модели с промежуточными результатами вычислений. Отчет оформлен в соответствии с ЕСКД и полностью соответствует подобным расчетам, сделанным вручную;
• автоматическое обновление программы.

Специализированные и дополнительные расчетные функции

Базовый модуль «ПАССАТ»

• расчет обечаек горизонтальных сосудов и аппаратов с произвольным количеством опор (более 2) и их расположением; построение эпюр перемещений, поперечных усилий, изгибающих моментов, запасов прочности и устойчивости;
• расчет прочности и жесткости места соединения штуцера с сосудом (аппаратом);
• расчет арматурных и аппаратных фланцевых соединений от давления, внешних сил и моментов, а также температурных напряжений;
• расчет овальных штуцеров;
• расчёт плоских отъемных крышек;

Модуль «ПАССАТ-Колонны»

• определение периода низшей частоты колебаний аппаратов колонного типа с произвольным числом элементов;
• расчет усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий;
• возможность изменения ветрового давления в зависимости от типа местности по СНиП 2.01.07-85;
• расчет на прочность и устойчивость элементов аппаратов колонного типа;
• расчет опоры типа цилиндр + конус с возможностью задания переходной (забойной) обечайки;
• автоматическое определение положения и характеристик наиболее опасного поперечного сечения опорной обечайки;
• расчет аппарата колонного типа, установленного на постамент. Постамент может быть выполнен как в виде цилиндрической или конической обечайки, так и в виде металлоконструкции;
• определение наиболее слабого сечения опорной обечайки аппарата колонного типа ПАССАТ выполняет автоматически, используя итерационный метод;
• расчет нагрузок от аппарата колонного типа на постамент и фундамент.

Модуль «ПАССАТ-теплообменники»

• задание параметров теплообменного элемента в едином многооконном диалоге;
• определение расчетных усилий в трубной решетке, кожухе, трубах;
• расчет трубных решеток, кожуха труб, компенсатора, расширителя, плавающей головки.

Модуль «ПАССАТ-Сейсмика»

• расчет нагрузок от сейсмических воздействий на горизонтальные и вертикальные сосуды и аппараты;
• расчет элементов сосудов и аппаратов с учетом нагрузок от сейсмических воздействий.

Модуль «ПАССАТ-Резервуары»

• расчет на прочность и устойчивость стенки, бескаркасной стационарной крыши и днища резервуара, включая ветровые, снеговые и сейсмические воздействия;
• расчет анкерного крепления стенки;
• определение допускаемых нагрузок на патрубки врезок в стенку резервуара.

Модуль «ПАССАТ-Штуцер»

• расчет прочности и жесткости места соединения штуцера с сосудом (аппаратом);
• расчет арматурных и аппаратных фланцевых соединений от давления, внешних сил и моментов, а также температурных напряжений.

Исходными данными являются: тип, геометрические характеристики и материал элементов сосуда или аппарата, тип и расположение опор, вид испытаний, величины нагрузок. Выбор характеристик используемых материалов производится из базы данных, которая может корректироваться и дополняться пользователем. Результаты расчета выдаются в виде полного отчета по элементам модели со всеми промежуточными результатами вычислений, выведены в формат MS Word оформленными по ЕСКД.

Преимущество ПАССАТА по сравнению с аналогичными зарубежными программами (Compress, Vessel, PV Elite и др.) заключается в ориентации на Российскую нормативную базу, меньшую цену, интуитивно понятный русскоязычный интерфейс, встроенную базу российских материалов.

При создании модели могут быть использованы встроенные БД стандартных элементов – обечаек, днищ, опор, фланцев, прокладок и др. Базы данных материалов и элементов являются открытыми и могут пополняться пользователем.