2. Výpočtová metoda
Odolnost vůči vnitřnímu tlaku a další hlediska zatížení
Pevnost
Výpočtová zatížení
Provozní zatížení
Zkušební zatížení
Výpočet pevnosti, návrh základních rozměrů a kontrolní výpočet

2.1. Použitá výpočtová metoda musí být postavena na konzervativním přístupu a omezit rizika ohrožení fyzických osob a majetku na nejnižší rozumně dosažitelnou míru v souladu s požadavky stanovenými v technických předpisech a technických podmínkách na

2.1.1. provádění výpočtů pevnosti,

2.1.2. mechanické vlastnosti použitých základních a přídavných materiálů,

2.1.3. nerozebíratelné spoje,

2.1.4. provádění kontrol tlakového zařízení a

2.1.5. sledování a hodnocení stárnutí tlakového zařízení.

2.2. Dovolené namáhání u tlakových zařízení musí být omezeno s ohledem na druhy poruch, jejichž výskyt za provozních podmínek a provozních režimů je možné předvídat. Musí být použity součinitele bezpečnosti, které umožňují zcela vyloučit jakékoli nejistoty vyplývající z výroby, skutečných provozních podmínek, namáhání, výpočtových modelů a vlastností a chování materiálu.

2.3. K zajištění pevnosti tlakového zařízení musí být použity vhodné pevnostní výpočty zahrnující příslušná výpočtová, provozní a zkušební zatížení.

2.4. Při výpočtu pevnosti tlakového zařízení musí být zohledněna zejména tato zatížení:

2.4.1. vnitřní a vnější tlak,

2.4.2. účinek vlastní tíhy zařízení a jeho náplně,

2.4.3. doplňková zatížení, včetně účinku tíhy připojených zařízení, izolace a potrubí,

2.4.4. síly vyvolané podpěrami a potrubím,

2.4.5. teplotní účinky, včetně teplotních rázů,

2.4.6. vibrační zatížení,

2.4.7. seismické účinky a podmínky prostředí při extrémních atmosférických jevech,

2.4.8. procesy způsobující degradaci materiálu, včetně vlivu radioaktivity,

2.4.9. hydraulické odpory a tlakové rázy,

2.4.10. pád letadla a

2.4.11. jiná zatížení vyplývající z analýzy rizik podle bodu 3.1 části A přílohy č. 2 k této vyhlášce.

2.5. Výpočtový tlak musí být větší než nejvyšší dovolený tlak a musí zohledňovat

2.5.1. tlakové rázy,

2.5.2. chyby řídicího systému a nejistoty měření a

2.5.3. vlivy konfigurace systému.

2.6. U částí tlakového zařízení zatížených současně vnitřním a vnějším tlakem je výpočtový tlak stanoven jako rozdíl těchto tlaků, při kterém je dosažena největší tloušťka stěny.

2.7. Výpočtová teplota nesmí být menší než očekávaná maximální střední teplota po tloušťce uvažované části, na kterou se vztahují limity pro normální a abnormální provozní podmínky. Jsou-li zařízení nebo potrubí vyhřívána přenosem tepla ze zdrojů, jako jsou indukční spirály, opláštění nebo vnitřní zdroje tepla, musí být jejich vliv zohledněn při stanovení výpočtové teploty.

2.8. Další výpočtová zatížení musí být vybrána tak, aby v kombinaci s vlivy výpočtového tlaku, na které se vztahují limity pro normální provozní podmínky, byla určena největší tloušťka stěny zařízení.

2.9. Tlakové zařízení musí být navrženo tak, aby nejvyšší hodnoty namáhání a koncentrace napětí odpovídající výpočtovým zatížením byly udrženy v bezpečných mezích.

2.10. Při výpočtu pevnosti tlakového zařízení musí být vzata v úvahu veškerá zatížení, která se mohou vyskytnout ve všech provozních stavech jaderného zařízení a v havarijních podmínkách, k jejichž zvládání je určeno. Uvažována musí být zejména zatížení způsobující napětí a deformace v materiálu, ze kterého je zařízení vyrobeno, vzniklé při výrobě, přepravě, montáži a tlakových zkouškách, a to včetně zbytkových napětí, jejichž vliv na mezní stavy pevnosti musí být posouzen jednotlivě podle jejich významnosti.

2.11. Při výpočtu pevnosti pro tlakové zařízení musí být zohledněna předpokládaná zkušební zatížení, kterým je tlakové zařízení při tlakové zkoušce během konečného posouzení vystaveno.

2.12. Zkušební tlak musí být stanoven v poměru k výpočtovému, případně k nejvyššímu dovolenému tlaku s přihlédnutím k hodnocení geometrických a materiálových vlastností a zkušebním podmínkám při výrobě a provozu v souladu s požadavky uvedenými v technických předpisech nebo technických podmínkách pro výrobu tlakového zařízení.

2.13. Výpočet pevnosti pro tlaková zařízení musí být vypracován pro následující mezní stavy:

2.13.1. náhlé porušení celistvosti houževnatým nebo křehkým lomem,

2.13.2. plastické deformace v celém průřezu části tlakového zařízení,

2.13.3. jednosměrný růst plastické složky poměrné deformace při cyklickém zatížení vedoucí k nepřípustné změně rozměrů nebo k porušení celistvosti,

2.13.4. vznik trhlin při cyklickém zatížení a

2.13.5. ztráta stability.

2.14. Ve výpočtu pevnosti pro mezní stavy uvedené v bodě 2.13 musí být použity hodnoty, které odpovídají materiálovým, pevnostním, plastickým a křehkolomovým charakteristikám a odolnosti vůči deformaci, které jsou pro dané materiály stanoveny v technických předpisech, nebo experimentálně stanoveny akreditovanou zkušební laboratoří. Pro účely tohoto výpočtu pevnosti lze použít hodnoty stanovené v technických normách.

2.15. V případě nerozebíratelných spojů musí být zvoleny pro materiálové vlastnosti vhodné součinitele nerozebíratelných spojů závislé na druhu spojovaných materiálů, na druhu použitých nedestruktivních kontrol a na funkci vybraného zařízení ve všech provozních stavech jaderného zařízení a v havarijních podmínkách, k jejichž zvládání je určeno.

2.16. Při návrhu tlakového zařízení musí být vhodným způsobem odpovídajícím určenému použití tlakového zařízení a jeho plánované životnosti zohledněny předvídatelné degradační mechanizmy, zejména vliv radioaktivity, koroze a únavy materiálu.

2.17. Při výpočtu pevnosti tlakového zařízení musí být proveden

2.17.1. výpočet pro návrh základních rozměrů zařízení (dále jen „návrh základních rozměrů“) a

2.17.2. kontrolní výpočet tlakového zařízení (dále jen „kontrolní výpočet“).

2.18. Při návrhu základních rozměrů se dovolená napětí vypočtou z pevnosti v tahu a ze smluvní meze kluzu přípustných pro výrobu tlakového zařízení. Při výpočtu dovolených napětí musí být uvažovány příslušné součinitele bezpečnosti.

2.19. Při návrhu základních rozměrů je nutno uvažovat mezní stavy

2.19.1. porušení celistvosti houževnatým lomem,

2.19.2. plastické deformace v celém průřezu části tlakového zařízení a

2.19.3. ztráty stability.

2.20. Po návrhu základních rozměrů tlakového zařízení musí být proveden kontrolní výpočet, kterým musí být prokázána

2.20.1. pevnost při statickém zatížení,

2.20.2. pevnost při cyklickém zatížení,

2.20.3. odolnost proti náhlému porušení,

2.20.4. pevnost při vibracích,

2.20.5. odolnost proti ztrátě stability a

2.20.6. odolnost proti seismickým účinkům.

2.21. V kontrolním výpočtu musí být zohledněna všechna zatížení, včetně teplotních účinků, a všechny provozní stavy uvedené v technické specifikaci. Zejména musí být zohledněna degradace vlastností materiálu během provozu, jakost povrchu, vliv gradientu napětí a vliv korozního prostředí.