Проектное землетрясение - землетрясение со средней повторяемостью один раз за срок службы станции.
Нормальные условия эксплуатации - стационарный режим работы оборудования при номинальной производительности.
12. Контроль вибропрочности трубопроводов и трубных элементов оборудования и котлов
12.1. Общие положения
В разделе рассмотрены основные требования к контролю вибропрочности для трубопроводов и оборудования, подвергающихся вибрационному нагружению при установившейся и неустановившейся вибрации. Приведены критерии для оценки допустимого уровня вибрации и рекомендации по снижению вибрации (при необходимости).
Расчет на вибропрочность и контроль вибропрочности проводятся применительно к элементам конструкций энергооборудования и трубопроводов, подвергающихся вибрационному нагружению.
Установившаяся вибрация. Повторяющаяся вибрация, которая имеет место за относительно длительный период времени в течение нормальной эксплуатации.
Неустановившаяся вибрация. Вибрация, которая имеет место в относительно короткий период времени.
Примеры источников неустановившейся вибрации: запуск и выключение насосов, быстрое открытие и закрытие клапанов, срабатывание предохранительных клапанов.
12.2. Классификация оборудования при контроле вибропрочности
При контроле на вибропрочность оборудование и трубопроводы разделяются на группы.
Группа 1. Трубопроводы I и II категории в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов горячей воды и пара (далее Правила); основные элементы котла и трубопроводы в пределах котла, влияющие на выработку пара.
Группа 2. Трубопроводы с двухфазной средой.
Группа 3. Трубопроводы III и IV категории в соответствии с Правилами; второстепенные элементы котла.
12.3. Основные методы контроля вибропрочности
12.3.1. Расчетный контроль вибропрочности на стадии проектирования оборудования
Проводится для оборудования, относящегося к 1 группе, и заключается в определении собственных частот для проверки отстройки их от частот детерминированного возбуждения.
В качестве детерминированных частот возбуждения рекомендуется принимать основные частоты вращающихся механизмов, частоту электромагнитных сил и частоту гидродинамических сил, связанную с образованием вихрей. Условия отстройки собственных частот для первых трех форм колебаний в каждой плоскости записываются в виде
или 
, где f_i - низшая собственная частота колебаний (i = 1, 2, 3);
f - частота возбуждения.
12.3.2. Методы контроля вибропрочности в процессе пусконаладочных работ и эксплуатации
12.3.2.1. Визуальный метод
Применим для оборудования и трубопроводов, относящихся к группе 2 и 3.
Цель данного метода - определение максимальных амплитуд и мест возможных соударений. Место или места наибольших отклонений могут быть установлены визуально. Амплитуда виброперемещений может быть установлена с помощью простых измерительных устройств.
Если выявлен приемлемый уровень вибрации, никаких дальнейших измерений или оценок не требуется. Наблюдатель должен нести ответственность за собственную оценку того, является ли данный уровень вибрации приемлемым.
Основанием для подобного решения может быть только оценка всех следующих факторов с точки зрения их влияния на напряжения в трубопроводе:
амплитуда вибрации и ее месторасположение;
близость к "чувствительному оборудованию";
режим работы присоединенных ветвей трубопровода;
характеристики опор ближайших компонентов.
Любые особенности работы системы должны быть учтены при оценке.
Если невозможно дать приемлемую оценку отклонениям по результатам наблюдений, необходимо прибегнуть к измерениям (в соответствии с п. 12.3.2.2).
Для исключения возможных соударений произвольных элементов, расположенных с зазором 
, должно быть выполнено условие
, должно быть выполнено условие
, где 
, 
- амплитуды виброперемещений соответствующих элементов.
, - амплитуды виброперемещений соответствующих элементов.12.3.2.2. Инструментальные методы
Применимы для всех групп оборудования. Контроль проводится на основании замеров параметров вибрации в процессе работы оборудования.
С помощью соответствующей аппаратуры замеряются значения перемещений или виброскоростей в характерных точках.
12.3.2.2.1. Метод перемещений
Предельные вибрационные отклонения трубопроводной системы зависят от большого числа предположений относительно геометрических характеристик системы и свойств материала со многими комбинациями переменных. Необходимо разбивать трубопроводные системы на более мелкие подсистемы, которые могут быть физически определены и смоделированы. Консервативная оценка приемлемости измеренных вибрационных отклонений может быть проведена путем их сравнения с допускаемыми предельными отклонениями, вычисленными для подсистем.
Измерения производятся по длине трубопровода для определения точек с максимальными отклонениями и для установления узловых точек с минимальным отклонением. Узловые точки определяют длины пролетов (границы подсистем). Узловые точки (точки с нулевыми отклонениями) обычно совпадают с точками закрепления, но на длинных участках трубопровода могут располагаться между опорами.
Предельные отклонения для характерных участков трубопроводов (подсистем) могут быть определены по формуле
, где 
- допускаемая амплитуда напряжений, определенная по расчетным кривым малоцикловой усталости и равная минимальному значению при максимальном числе циклов;
- допускаемая амплитуда напряжений, определенная по расчетным кривым малоцикловой усталости и равная минимальному значению при максимальном числе циклов; i - коэффициент интенсификации или коэффициент местных напряжений;
E - модуль упругости материала с учетом температуры;
L - длина характерного участка;
- наружный диаметр трубы; K - коэффициент конфигурации (таблица).