Brno Česká republika. STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o

KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.

Okružní 19a 638 00 Brno Česká republika Telefon: Fax: e-mail: www:

+420 532 045 813 +420 532 045 815 [email protected] http://www.kpsag.cz http://www.kpsag.eu

IČO: DIČ:

26259681 CZ26259681

A. Základní informace o společnosti KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o. byla založena zakladatelskou listinou ze dne 13.12.2000 a zapsána do obchodního rejstříku vedeného Krajským soudem v Brně dne 3. září 2001 v oddílu C, vložce 40682, číslo výpisu 49361/2001.

Identifikační údaje společnosti: IČO: DIČ:

26259681 CZ26259681

Kontaktní údaje: Sídlo firmy:

Brno, Okružní 19a okres Brno-město, PSČ 638 00

Telefon: Fax: e-mail: www:

+420 532045813, +420 532045816 +420 532045815 [email protected] http://www.kpsag.cz http://www.kpsag.eu

Vedení společnosti: Ředitel:

Ing. Jaromír Svoboda, CSc.

Telefon: Mobil: e-mail:

+420 532045813 +420 776073847 [email protected]


Politika jakosti: KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o. má zaveden systém řízení jakosti v souladu s normou EN ISO 9001:2000.


B. Přehled činností Královopolské SAG s.r.o. Královopolská SAG je firma vytvořená pracovníky útvaru Pevnostní výpočty Královopolské RIA a.s., dříve Výpočtového oddělení Královopolské strojírny Brno a.s., a je tedy jeho přímou nástupnickou organizací. Prakticky to znamená, že Královopolská SAG přebírá veškeré bohaté, více než čtyřicetileté zkušenosti uvedeného pracoviště. Konkrétně se jedná o praxi při provádění statických, dynamických a termomechanických výpočtů, řešení konstrukčních a v celé řadě případů i výrobních a montážních problémů chemických zařízení, jaderně energetických zařízení a potrubí dodávaných formou kusových a finálních dodávek Královopolské a.s. pro chemické závody v tuzemsku i zahraničí a pro jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice, Mochovce, Dukovany a Temelín.

Královopolská SAG nabízí: - pevnostní výpočty - potrubních systémů včetně uložení a podpůrných ocelových konstrukcí - aparátů (tlakových nádob, výměníků, reaktorů, kolon atd.) libovolných tvarů, typů a velikostí včetně kotvení - nádrží libovolných velikostí a tvarů (válcové, víceválcové, kulové, hranaté atd.) včetně kotvení - vodojemů libovolných velikostí a tvarů - ocelových konstrukcí libovolných typů a velikostí (technologické plošiny, podpůrné ocelové konstrukce aparátů a potrubí, haly, jeřábové dráhy, atd.) včetně kotvení - jeřábů libovolných typů, zvedacích zařízení a montážních pomůcek - čerpadel - armatur - přírubových spojů na základě podrobné tuhostní analýzy jednotlivých částí spoje pro libovolné typy přírubových spojů a těsnění - atd. - pevnostní výpočty se zatížením - statickým (libovolného silového či deformačního charakteru) - dynamickým (libovolného silového či deformačního charakteru včetně speciálních zatížení jako vítr, seizmicita, provozní vibrace atd.) - teplotním polem (stacionární i nestacionární včetně šoků)


- pevnostní výpočty různých typů - statické lineární i nelineární (geometrické i materiálové nelinearity) - dynamické (vlastní hodnoty a tvary i v komplexním oboru, harmonické kmitání, rozvoj dle vlastních tvarů, přímá integrace pro lineární i nelineární soustavy) - seizmické pro libovolně definované buzení včetně metody spekter odezvy (mono i multispektrální analýza) a výpočtu HCLPF faktoru - výpočty teplotních polí a termomechanické výpočty (stacionární, nestacionární, lineární, nelineární) - únava - stabilita - různé speciální problémy jako např. kontaktní problémy, interakční problémy kapalina – pružná látka, lomová mechanika, kmitání vysokých štíhlých komínů ve větru včetně navržení tlumičů atd. - pevnostní výpočty dle různých norem normy české, americké, britské, německé, ruské, Eurocode atd. - pevnostní výpočty různé úrovně od základních (normových) až po nejsložitější kontrolní (nejčastěji MKP) - dokumentaci o stavu zařízení z hlediska pevnostní problematiky, a to na úrovni dle požadavků zákazníka - zhodnocení výsledků získaných měřením (teploty, vibrace, posuvy atd.) z hlediska pevnosti a životnosti zařízení - výpočty zbytkové životnosti popř. programy řízeného stárnutí - pravděpodobnostní metody v pevnostních výpočtech - inspekce potrubních tras a technologických zařízení - nevýpočtové hodnocení potrubních tras na statická a seizmická zatížení - poradenskou činnost v oblasti pevnostních výpočtů - koordinační a organizační činnost v oblasti pevnostních výpočtů - větší subdodavatelské systémy - interdisciplinární koordinace


- oponentury v oblasti pevnostních výpočtů - vypracování metodických materiálů pro pevnostní výpočty - programátorské činnosti - modelování (3D) konstrukcí a komponent technologických zařízení včetně tvorby výkresové dokumentace - projekční dokumentace prováděcí projekty pro chemii a energetiku včetně zpracování izometrických výkresů potrubních systémů - výrobní dokumentace - aparáty pro chemický a energetický průmysl včetně jaderné energetiky (nádrže procesní, uskladňovací, tlakové i netlakové, výměníky včetně návrhu na základě zadaných parametrů, kolony, filtry atd.) - potrubí pro chemii a energetiku - ocelové konstrukce - zvedací a transportní zařízení


C. Personální zabezpečení Naše společnost zaměstnává 20 zaměstnanců. 17 má vysokoškolské vzdělání (technické strojní nebo stavební fakulta, přírodovědecké - matematicko-fyzikální fakulta). Z toho čtyři pracovníci mají titul PhD. Všichni pracovníci mají dlouhodobé zkušenosti ve svých oborech (vždy pracovali v oblasti pevnostních výpočtů). Tři pracovníci jsou členy technických normalizačních komisí ČNI a dlouhodobě spolupracují při vývoji norem (pevnostní výpočty technologického zařízení jaderných elektráren, tlakové nádoby a ocelové konstrukce) a tři pracovníci spolupracovali na tvorbě metodických materiálů pro pevnostní výpočty technologického zařízení jaderných elektráren. Několik pracovníků pracuje na grantech z oblasti pevnostních výpočtů. Společnost disponuje pracovníky s osvědčením o odborné způsobilosti ke konstruování zařízení a provádění pevnostních výpočtů v rozsahu vyhrazených technických zařízení pro jaderné elektrárny typu VVER, které bylo vydáno Institutem technické inspekce Praha, pobočka Jaderná energetika, jeden pracovník je držitelem oprávnění k revizím, zkouškám těsnosti a tlakovým zkouškám provozovaných tlakových nádob vydaného Institutem technické inspekce Praha, pobočka Brno. Naše společnost dlouhodobě úzce spolupracuje s řadou jiných odborných pracovišť, vědeckých organizací i s renomovanými odborníky.


D. Programové vybavení společnosti AUTODESK INVENTOR Autodesk Inventor nabízí výkonnou a inovovanou adaptivní technologii stejně jako flexibilitu parametrického modelování. Adaptivní technologie nabízí lepší flexibilitu pro popsání záměru návrhu stejně jako správu a editaci malých i velkých sestav. Výhoda adaptivní technologie je jednoduchost, s jakou můžete přímo vytvářet vztahy mezi součástkami na rozdíl od řešení složitých vzorců, popisujících vztah jednotlivých součástí. Autodesk Inventor umožňuje: -

tvořit 3D modely a 2D výrobní výkresy tvořit adaptivní konstrukční prvky, součásti a podsestavy spravovat tisíce součástí a velké sestavy importovat souborové formáty STEP i IGES a podporuje také formáty DWG, DXF™, SAT (ACIS®) stejně jako možnost výstupu pro 3D Studio VIZ® a 3ds max™ - vytvářet programy na automatizaci opakujících se úkolů - spolupracovat při procesu modelování s více konstruktéry - pomocí internetu sdílet data a komunikovat se zákazníkem


AUTODESK AutoCAD Mechanical Software pro navrhování strojírenských výrobků ve 2D. Obsahuje celou řadu kreslicích nástrojů a strojírenských výpočtů. Umožňuje vytvářet výkresy, kusovníky a další technickou dokumentaci. AutoCAD Mechanical spolupracuje jak s programem Autodesk® Mechanical Desktop®, tak s Autodesk Inventorem™.

PV ELITE Všeobecný program pro výpočty vysokých svislých (např. komíny, kolony, reaktory) i horozontálních (včetně výměníků) tlakových nádob podle norem ASME Section VIII Division 1 a Division 2, a PD-5500 (British Code). Program zahrnuje moduly pro výpočty většiny uzlů nádob včetně hrdel, přírub, kotevních prstenců a WRC 107.


COSMOS/M Moderní výpočetní systém pro řešení rozsáhlých úloh v oboru technických analýz. Rychlé a robustní řešiče systému COSMOS/M umožňují počítat na běžných strojích třídy PC reálné úlohy nejenom z oblasti lineární statiky, vlastních frekvencí, stability a teplotních polí, ale i odezvu na vnější buzení, kontaktní úlohy, geometrické a materiálové nelinearity a únavu. Pre a postprocesor GEOSTAR obsahuje vlastní 2D/3D geometrický modelář s intuitivním uživatelským rozhraním, import geometrie z CAD, ruční, parametrický i vysoce kvalitní automatický generátor sítě, komplexní knihovnu prvků, zadávání okrajových podmínek pro všechny typy analýz a rychlé a snadné zpracování výsledků v grafické i textové formě. Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE. Přehled modulů: ·

GEOSTAR – Pre a postprocesor

·

STATICS – Lineární statika

·

DYNAMICS – Vlastní frekvence a stabilita

·

THERMAL – Teplotní pole

·

ASTAR – Odezva na vnější buzení

·

NSTAR – Nelineární statika a dynamika

·

FSTAR – Únava a životnost

·

OPSTAR – Optimalizace


SYSTUS Obecně orientovaný, multifyzikální soubor programů pro výpočtovou analýzu konstrukcí a staveb založený na metodě konečných prvků. Systus je produktem společnosti ESI Software – Francie zaměřené na tvorbu programů pro výpočtové simulace a virtuální prototyping. SYSTUS je obecně známý programový systém s celou řadou instalací po celém světě. Je zhruba na úrovni programů ANSYS a COSMOS. Proto bude na rozdíl od ostatních programů uveden velmi stručně. Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE. Preprocessing: Modelování geometrie, 8 algoritmů pro tvorbu plošných sítí, 7 algoritmů pro tvorbu objemových sítí, obecné spline plochy, algoritmy pro automatické lokální zjemňování sítě. Rozsáhlé možnosti oprav sítě. Nástroje pro kontrolu kvality sítě. Import geometrie ve standardech IGES, STEP, VDA – spolupráce s programy typu CAD. Zobrazení zadaných zatížení, okrajových podmínek a materiálových vlastností formou izoploch, vektorů a symbolů. Procedury pro spojení nosníkových, skořepinových a objemových prvků. Postprocessing: Kombinace jednotlivých zatížení a zatěžovacích stavů. Zobrazení výsledků výpočtů formou izolinií, izoploch, symbolů a vektorů. Grafy – 2D, 3D. Tisk libovolných hodnot. Vyhodnocení výsledků podle norem ASME a RCCM. Grafika – rendering, transparentní (průhledné) zobrazení, animace, řezy, prostředky pro tvorbu a umístění textu, multiwindow, obrázky postscript, TIFF, HPGL. Statika: Lineární i nelineární – velké posuvy, velká natočení, velká přetvoření. Stabilitní analýza – lineární i nelineární. Kontakní problémy – vzájemné posuvy kontaktních ploch, tření. Lomová mechanika. Dynamika: Vlastní hodnoty a vlastní tvary i v komplexním oboru, přímá integrace, rozklad dle vlastních tvarů kmitu, mono i multi-spektrální analýza včetně ZPA efektu a libovolné kombinace modálních odezev, stochastická dynamika, citlivostní analýza, modální syntéza, interakce kapalina – konstrukce (Eulerovská formulace), nelineární dynamika. Teplo a termomechanika: Lineární, nelineární, stacionární a nestacionární konvekce, kondukce a radiace, fázové přeměny (změnou entalpie), tepelná výměna potrubí – médium, vzájemný vliv tepelného a termomechanického výpočtu, tepelné a termomechanické výpočty skořepinových konstrukcí. Modely chování materiálu: Elasticita a hyperelasticita – lineární i nelineární, elastoplasticita, cyklické zpevnění, viskoplasticita, creep, viskoelasticita, zákony chování materiálu definované uživatelem. Všechny materiálové vlastnosti mohou být závislé na teplotě.


Řešiče: Přímé i interaktivní řešiče, řešiče pro symetrické i nesymetrické matice. Nelinearity – Newton Raphson a modifikovaný Newton Raphson, BFGS, RIKS, automatická volba přírůstku zatížení a časového kroku, změna sítě během řešení – přenos hodnot. Substructuring – statika i dynamika. S.I.L. – Systus Interface Language: Nástroj – programovací jazyk, umožňující přímý přístup do databází SYSTUSu, práci s výpočtovým modelem, zatížením, okrajovými podmínkami, materiálovými vlastnostmi, výsledky výpočtů a jejich zobrazením, parametrizaci, vytváření různých funkčních závislostí apod.

CAESAR II CAESAR II představuje světový standard pro kompletní analýzu napětí potrubních větví. Zahrnuje celou řadu nejnovějších mezinárodních potrubních norem. Poskytuje statickou a dynamickou analýzu potrubí a potrubních systémů a posuzuje rovněž FRP (fiber reinforced plastic - plast vyztužený vlákny), potrubí uložené v zemi, zatížení větrem, vlnami a zemětřesením, potrubní dílce, vložené kompenzátory, armatury, příruby, hrdla aparátů a poddajnost hrdel. Program umožňuje modelování ocelových konstrukcí, odezvu systému na dynamické zatížení řeší metodou spekter odezvy či analýzou odezvy systému v závislosti na čase, provádí automatický návrh pružinových závěsů. CAESAR II obsahuje databázi potrubních dílců a rozsáhlou databázi materiálů s dovolenými hodnotami napětí.


ADLPIPE Program ADLPIPE, který je založen na metodě konečných prvků, nabízí ucelený soubor nástrojů pro návrhový a kontrolní výpočet potrubních systémů. Řešení úloh je možno provádět v souladu s předpisy ANSI, ASME a British Standard code. Možnosti při vytváření výpočtového modelu: - interaktivní způsob modelování potrubních systémů - možnost volby jednotek, anglické/ metrické /SI - databanka potrubních komponent a uložení - ANSI a JIS databáze potrubních dílců a materiálů - katalog potrubních uložení výrobců Grinnell, Bergen-Paterson, Basic Engineers, Pipe Technology, Sarathi, Lisega - souhrnná knihovna „Stress Intensification Factor – SIF“ podle ANSI, ASME a British Standard code (nebo možnost definovat SIF zadavatelem) - zabudované součinitele poddajnosti případně jejich výpočty pro jednotlivé potrubní dílce navrhované podle ANSI, ASME a British Standard code - běžně používané typy okrajových podmínek (homogenní a lineární) - obousměrná podpěra zadané tuhosti (možno zadávat ve všech třech osách) s uvážením vlivu tření - řešení kontaktní úlohy pomocí obousměrné podpěry zadané tuhosti s vůlí (možno zadávat ve všech třech osách) s uvážením vlivu tření - tření v podpěrách - bilineární podpěry Prováděné analýzy potrubních systémů: - Statická analýza - zatížení vlastní tíhou - zatížení teplotním polem - libovolné deformační zatížení - statické síly jejichž účinek odpovídá dynamickému účinku zemětřesení („g“ loading) - zatížení větrem (konstantní a proměnlivé) - zatížení vnějšími silami a momenty - Dynamická analýza - vlastní hodnoty/vlastní tvary kmitu - mono a multi-spektrální seismická analýza včetně ZPA efektu a všech metod skládání modálních odezev dle NRC ReGuide 1.92 - libovolné silové nebo deformační časově závislé zatížení – trigonometrické, polynomické vyjádření časové funkce, popř. libovolná časová funkce vyjádřená tabulkou - možnost restartu Ostatní možnosti - Analýza jednorozměrného nestacionárního teplotního pole


Používané potrubní standardy: - ASME Section III NB-3600 (Class 1) – 1972, 1974, 1977, 1980, 1983, 1986, 1989, 1992, 1995, 1998 - ASME Section III NC-3600 (Class 2) – 1972, 1974, 1977, 1980, 1983, 1986, 1989, 1992, 1995, 1998 - ASME Section III ND-3600 (Class 3) – 1983, 1995, 1998 - ANSI B31.1 – 1967, 1973, 1977, 1980, 1983, 1986, 1989, 1992, 1995, 1998 - ANSI B31.3 – 1980, 1990, 1993 - ANSI B31.4 – 1979, 1989, 1992 - ANSI B31.5 – 1992 - ANSI B31.8 – 1995 - BS3351 (1971) + Amendment 3448 (1981) - BS806 – 1993

NEXIS, ESA PT Program je založen na MKP. Je to graficky orientovaný software pro projektování stavebních a strojních konstrukcí. Program umožňuje: - statické výpočty na libovolné zatížení podle teorie prvního i druhého řádu - statické výpočty v nelineární oblasti - stabilitní výpočty (kritické zatížení, vybočení) - dynamické výpočty - výpočet vlastních hodnot a vlastních tvarů kmitu (metoda iterace podprostoru) - výpočet odezvy konstrukce na harmonické zatížení - výpočet odezvy konstrukce na statický i dynamický účinek větru dle ČSN 730035 - výpočet kmitání štíhlých válcových staveb kolmo na směr proudění větru dle ČSN 730035 - výpočet odezvy konstrukce na seizmické účinky. Pro stanovení seizmického zatížení lze použít ČSN 730036, ANSI nebo zadat libovolné spektrum odezvy. - výpočet odezvy konstrukce na obecné dynamické zatížení přímou integrací popř. rozvojem dle vlastních tvarů Knihovna konečných prvků je vybavena řadou prutových a plošných prvků (s vlivem smyku) umožňujících řešit libovolné prutové a skořepinové konstrukce včetně jejich kombinací jako např. příhradové konstrukce, rámy, rošty, desky, stěny, skořepinové konstrukce atd. Dále je program vybaven unikátním modulem pro řešení podloží konstrukcí v interakci s konstrukcemi. Program využívá produktivní a značně automatizovaný generátor sítě konečných prvků včetně modelů celé řady často používaných typů konstrukcí a konstrukčních uzlů. K dispozici je rozsáhlá materiálové databanka a databanka průřezů nejrůznějších tvarů a typu (válcované, svařované, betonové atd.). Průřez, který není obsažen v databance průřezů je možno zadat buď průřezovými charakteristikami nebo obrysem. Program umožňuje stanovit pro libovolný obecný průřez libovolné průřezové charakteristiky. Postprocesor umožňuje kombinovat odezvy v jednotlivých zatěžovacích stavech a provést posudky ocelových prutových konstrukcí (včetně stability) dle různých norem. Podporovány jsou normy ČSN 731401, STN, Eurocode 3, DIN 18800, ÖNORM 4300, NEN 6770 - 6771, AISC - ASD, AISC - LRFD, CM 66. Dále je možné provést posouzení šroubovaných a svařovaných rámových přípojů podle EC 3. KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.

STATES Programový systém STATES je určený k posuzování mezních stavů pevnosti (dle norem NTD A.S.I. SEKCE III., ASME Code Section III.). Obsahuje mimo jiné tyto základní podprogramy: STATESM – MONOTON

- výpočet a posouzení pevnosti tlakových nádob a těles při monotónním zatížení

STATESF – FATIGUE

- posouzení tlakových nádob a ocelových konstrukcí na únavu v etapě iniciace defektu

STATESS - STATESU - FATIGUE - posouzení pevnosti šroubů a svorníků při monotónním zatížení a na únavu STATESG

- výpočet růstu defektů v nádobách a tělesech, určení kritické velikosti defektu

MMDB

- materiálová databanka

Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.

JAPAR Program na bázi MKP je určen pro pevnostní výpočty potrubních systémů, rámových konstrukcí a jejich kombinace v lineární oblasti s hodnocením podle RTM 108.020.01-75 (upřesnění starších norem INTERATOMENERGO - ruská norma pro jaderné elektrárny) popř. podle NTD A.S.I. SEKCE III - česká norma pro jaderné elektrárny. Program umožňuje stanovit odezvu na všechny typy statického zatížení a libovolné okrajové podmínky. V oblasti dynamiky program provádí modální analýzu (výpočet vlastních hodnot a tvarů kmitu). Odezvu na seizmické buzení řeší program metodou spekter odezvy včetně takzvaných modálních doplňků (ZPA efekt - statická náhrada vyšších tvarů kmitu). Program má dva grafické postprocesory: JAPAGRA - dává přehled výsledků a hodnocení. Třídění větví podle míry nebezpečnosti v různých kritériích a třídění módů podle velikosti libovolné z výstupních veličin seizmického řešení. JAR - dovoluje vytvořit výkresy potrubní soustavy podle projekčních zvyklostí. Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.

STAPAR Program na bázi MKP je určen pro pevnostní výpočty potrubních systémů, rámových konstrukcí a jejich kombinace s důrazem na řešení prutových konstrukcí. Hodnocení prutových konstrukcí je prováděno podle ČSN 731401 a hodnocení potrubí je prováděno podle ASME B31.1. Program jinak umožňuje řešit stejné problémy jako JAPAR. Navíc program umožňuje řešit lineární stabilitní problém (stabilitní vlastní čísla a tvary) včetně originálních prvků jako např. zohlednění klopného efektu (stabilita s ohledem na ohybové momenty) v globálním modelu nebo řešení lineárního stabilitního problému nejen ve statice, ale i pro jednotlivé vlastní tvary a v metodě spekter odezvy skládat kromě jiných veličin též míru rizika stabilitního selhání soustavy.


Dále program umožňuje provést geometricky nelineární řešení. Pro snadnější zadání jistého druhu imperfekcí je do programu zahrnuta možnost naklopení geometrie celé soustavy o výpočtářem definovaný úhel s tím, že všechny zadané zatěžovací účinky včetně tíhy svůj směr nemění (počáteční imperfekce simulující jistý typ chybné montáže). Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.

MOVYKO Programový systém MOVYKO je soubor programů založených na MKP řešící rovinné a rotačně symetrické úlohy, symetricky a nesymetricky zatížené. Typy řešených úloh: - lineární statická analýza - teplotní a termomechanická analýza - termomechanická analýza přírubových spojů (podprogramy SRSP01 a SRSP02) Posouzení napjatosti v definovaných řezech lze následně provést programovým systémem STATES. Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE.

ROSA Program umožňující statickou a dynamickou analýzu konstrukcí založenou na MKP. Program má rozsáhlou knihovnu konečných prvků - např. prostorové příhradové prvky, prostorové nosníkové prvky, membránové prvky s rovinnou napjatostí trojúhelníkové nebo čtyřúhelníkové, dvourozměrné konečné prvky trojúhelníkové nebo čtyřúhelníkové (rovinné přetvoření, rovinná napjatost, rotační symetrie), trojrozměrné tělesové prvky tvořené 8 uzly, prostorové deskové a skořepinové prvky trojúhelníkové a čtyřúhelníkové, okrajové prvky, trojrozměrné tlusté skořepinové prvky, prostorové přímé nebo zakřivené trubkové prvky. Všechny analýzy jsou prováděny v lineární oblasti. Statickou analýzu lze provést pro libovolné silové popř. deformační zatížení včetně zatížení stacionárním teplotním polem. Dynamická analýza umožňuje řešení následujících problémů: - řešení vlastních hodnot a vlastních tvarů kmitu (pro menší úlohy řešeno pomocí metody založené na vlastnostech Sturmovy posloupnosti, u větších úloh je použita metoda iterace podprostoru) - ustálené harmonické kmitání konstrukce - odezva na libovolné dynamické zatížení rozvojem dle vlastních tvarů kmitu - odezva na libovolné dynamické zatížení přímou integrací - odezva pomocí spektrální analýzy

RONAP Program slouží k vyhodnocení výsledků získaných při řešení statické analýzy a seizmické spektrální analýzy získaných programem ROSA (složky napětí, složky sil a momentů). Dále program slouží k získání a vyhodnocení vzájemných kombinací výsledků získaných programem ROSA. Pro vyhodnocení napětí je použita teorie maximálních smykových napětí. Kombinace jednotlivých zatěžovacích stavů lze provádět pomocí lineární algebraické kombinace (tedy včetně znamének), kombinace absolutních hodnot, popř. kombinace metodou SRSS. Vzniklé kombinace zatěžovacích stavů představují nové zatěžovací stavy, které lze opět vzájemně KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.

kombinovat. Pro závěrečnou kombinaci zatěžovacího stavu se znaménky a zatěžovacího stavu v absolutních hodnotách se automaticky provedou všechny možné kombinace složek napětí obou stavů a určí se výsledné redukované napětí. Při výpočtu libovolné kombinace zatěžovacích stavů je možno každý zatěžovací stav násobit zvoleným součinitelem.

SEINV Program pro výpočet horizontálních a vertikálních seizmických účinků na vertikální válcové nádrži s kapalinou. Řešení odezvy na horizontální seizmické buzení se provádí odděleně pro „impulsní“ a „konvektivní“ vlivy kapaliny na kmitání nádrže, tj. za předpokladu slabé vazby mezi vlastními tvary kmitů nádrže a vlastními tvary kmitů volné hladiny kapaliny. Impulsní odezva se řeší s uvážením vlivů deformací nádrže. Řešení odezvy vychází ze znalostí vlastních tvarů kmitu nádrže s kapalinou (lze je určit poměrně přesně s vyloučením řešení interakčního problému). Impulsní hydrodynamický tlak se určuje z rychlostního potenciálu kapaliny v nádrži získaného řešením Laplaceovy diferenciální rovnice (Eulerova formulace) pro okrajové podmínky odpovídající vlastnímu tvaru kmitu nádrže. Odezvy nádrže se řeší s použitím rozvoje dle vlastních tvarů kmitu. Řešení odezvy nádrže na konvektivní složky hydrodynamického tlaku, tj. na kmitání volné hladiny, spočívá v určení potenciálu rychlosti kapaliny v nádrži, jejíž deformace lze zanedbat. Potenciál se určí řešením Laplaceovy diferenciální rovnice (Eulerova formulace) pro dané okrajové podmínky, odpovídající danému vynucenému pohybu dokonale tuhé nádrže a respektující pohyb volné hladiny kapaliny. Z potenciálu rychlosti se určí kmitání hladiny kapaliny a hydrodynamický tlak na stěnu nádrže. Výsledná odezva nádrže na horizontální účinky se určí superpozicí „impulsní“ a „konvektivní“ odezvy. Vertikální kmitání kapaliny v nádrži je řešeno s uvážením pružnosti stěny nádrže a stlačitelnosti kapaliny. Seizmické buzení nádrží je uvažováno v základně (zadání pomocí spekter odezvy). Programem lze získat následující nejdůležitější výsledky: - horizontální frekvence nádrže s kapalinou (impulsní a konvektivní) - vertikální frekvenci kapaliny v nádrži - pravděpodobné maximální hydrodynamické tlaky na stěnu a dno nádrže - pravděpodobné maximální vnitřní síly po výšce nádrže (na celý příčný řez nádrže) - maximální výšku vlny kapaliny v nádrži - celkové zatížení podloží pod nádrží - zatížení podložního prstence pod stěnou nádrže Výsledky programu byly úspěšně testovány jak porovnáním s výsledky získanými pomocí jiných programů (SYSTUS, ANSYS), tak pomocí testů na modelech s buzením v základně. Program lze využít jak pro válcové, tak víceválcové nádrže. Program je standardizován SÚJB pro pevnostní výpočty zařízení JE. KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.

SEINH Obdobný program jako program SEINV, ale řeší horizontální a vertikální seizmické účinky na vertikální hranaté (obdélníkový půdorys) nádrži s kapalinou.

PVESS Software pro dimenzování tlakových nádob. Je určen pro provádění výpočtů tlakových a beztlakových nádob a jejich částí podle následujících předpisů: - ČSN 690010 Tlakové nádoby stabilní - AD-Merkblätter řady B a S

GEONEL Program na bázi MKP. Je to především testovací a vývojový program, jehož úspěšné části lze následně využívat nebo zařadit do jiných programů. Program slouží pro pevnostní výpočty prutových konstrukcí. Zabývá se hlavně nelinearitami ve statice. V dynamice lze též použít pro modální analýzu mechanické soustavy v komplexním oboru (komplexní vlastní čísla a vlastní tvary kmitu) a pro řešení problému harmonického buzení soustav při neproporcionálním tlumení (obsahuje řešič soustavy lineárních algebraických rovnic v komplexní aritmetice). Program je neustále rozvíjen a lze jej velmi operativně modifikovat.

VN Program na bázi MKP. Pomocí nosníkových konečných prvků umožňuje řešit globální odezvu vysokých nádob (reaktory, kolony, atd.) s libovolným systémem uložení. Je řešena statická úloha, modální analýza, odezva na seizmické buzení metodou spektra odezvy (též dle ČSN 690010 4.22) a problematika statické a dynamické složky odezvy od větru v souladu s ČSN 690010 4.22 (lze modifikovat dle jiných norem). Podmínky vzniku příčného kmitání jsou hodnoceny podle ČSN 690010 4.23, buzení a tlumení je kvantifikováno podle ČSN 730035 P2.17 až P2.19. Pevnostní kontroly nebezpečných míst jsou provedeny podle ČSN 690010 4.23. Vše lze modifikovat dle jiných norem.

ROTOKAR Program pro řešení krouživého kmitání rotorů. Program používá řešení soustavy lineárních algebraických rovnic a problému vlastních hodnot a tvarů v komplexním oboru pro lineárně řazené prvky. Kromě běžnějších úloh (kritické otáčky a tvary) program dovoluje odhalit i případnou ztrátu stability.

D3D Program slouží k hodnocení kumulace únavového poškození. Obecný zatěžovací proces je rozdělen na elementární zátěžové cykly metodou stékání deště aplikovanou originálním způsobem i na trojosou napjatost. Kromě uvedených programů vlastníme celou řadu programů pro speciální účely, jako například: - různé typy pre a postprocesorů pro již uvedené programy (velmi často programy na diskretizaci parametrických, často používaných modelů) - programy pro často se opakující úlohy – posouzení šroubových spojů, svarů, hrdel, sedlových podpor aparátů, prvky kotvení aparátů, přírubové spoje, typizované ocelové konstrukce atd. - naprogramování často používaných částí různých norem atd.


Tvůrci těchto programů jsou většinou naši současní pracovníci. Naši pracovníci jsou také tvůrci některých dříve uvedených programů (JAPAR, STAPAR, GEONEL, ROTOKAR, ROSA, RONAP, SEINV, SEINH, D3D). S ohledem na uvedené skutečnosti je zřejmé, že můžeme relativně pružně reagovat na potřeby zákazníka, a to i v případech, kdy se ukáže nutnost tvorby nového software popř. modifikace stávajícího software. Dále využíváme standardní běžné softwarové vybavení jako např. Microsoft Office 2000, MathCad 12, CorelDRAW 9, Exceed v.7.1, Exceed 3D v.7.1 atd. S ohledem na to, že MathCad je software pro řešení úloh aplikované matematiky pracující metodou reálného matematického zápisu, umožňuje snadné zadávání matematických úloh a vytváření výpočetních protokolů. Velmi často jej proto používáme k analytickým výpočtům a efektivnímu zpracování výpočetních postupů podle libovolných norem používaných pro řešení daného problému.


E. Referenční listina Královopolské SAG s.r.o. Archiv Královopolské SAG obsahuje cca 2700 svazků výpočtových zpráv, což představuje zhruba stejný počet úspěšně vyřešených problémů v oboru pevnosti a životnosti zařízení pro chemický průmysl, jadernou energetiku a další příbuzná odvětví.

Zařízení pro chemický průmysl a příbuzná odvětví

Jako příklad lze uvést: - tělesa vysokotlakých reaktorů, výpočty, řešení konstrukce a utahování jejich přírubových spojů (čpavek, močovina aj.) - tuzemské chemické závody, Polsko, Rusko; - opravy reaktorů – stanovení kritické velikosti trhliny, výpočet nástřikových pater apod. - Litvínov. - velkoobjemové uskladňovací nádrže na ropu a ropné produkty, výpočty, řešení montážních problémů, řešení sedání nádrží na málo únosném podloží - Irák - Basra, Bělorusko – Novopolock, Slovnaft aj. - nádrže speciálních konstrukcí, výpočty, řešení montážních problémů (víceválcové nádrže, komorové zásobníky, kulové nádrže se speciálním uložením) - Mochovce, Košice, Daleké Dušníky aj. - kolonové aparáty (vysoké štíhlé aparáty), výpočty, řešení problémů s kmitáním – Slovensko - Slovnaft, tuzemské chemické závody (např. Litvínov), Egypt, Rusko (Tuapse), Linde, Aral aj. - výměníky tepla, výpočty - Rusko (speciální výměníky), Srbsko - Novi Sad (ASME), Bělorusko – rafinérie Novopolock, Slovensko - Slovnaft aj. - trubkové systémy reakčních a pyrolýzních pecí (parní reforming - čpavek, vodík, metanol, etylén), výpočty, montážní postupy, šéfmontáž a uvádění do provozu - Ukrajina Severodoněck, Gorlovka; Rusko - Nevinnomyssk, Toľjatti, Berezniki, Kemerovo, Lisičansk, Kstovo, Groznyj aj., Uzbekistan - Fergana, Čirčik; Litva - Ionava; Bulharsko Dimitrovgrad; KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.

- komíny pyrolýzních pecí a kotlů, řešení problémů kmitání, výpočty, návrhy tlumičů, jejich montáž a ladění - Rusko - Kstovo, Salavat, Rakousko - Linz, Maďarsko - Kispest aj. - vodojemy, úplné pevnostní výpočty včetně dynamických zatížení (vítr, seizmicita), návrh základů - Michalovce, Most - nádrže v seizmických oblastech - Čína (Shen-Tou), Irák - potrubí, úplné pevnostní výpočty včetně uložení a podpůrných konstrukcí – ČOV Plzeň (potrubí kalového a plynového hospodářství), ČOV Poprad - Matejovce (potrubí přívodního kolektoru), ÚČOV Bratislava, Duslo Šaľa (sklolaminát), Synthezia Pardubice (laminát), SRN Hylube Zeitz aj.

Zařízení pro jadernou energetiku Pro české a slovenské jaderné elektrárny (Temelín, Dukovany, Mochovce a Jaslovské Bohunice) byly v rámci zpracování průkazné dokumentace zařízení dodávaného finálním dodavatelem Královopolská strojírna Brno, a.s. provedeny desítky podrobných analýz napjatosti včetně posuzování životnosti, zahrnujících i teplotní a seizmická zatížení. Výpočty se týkaly tlakových nádob, složitých tepelných výměníků včetně podpůrných ocelových konstrukcí, nádrží speciálních konstrukcí, potrubních systémů, technologických plošin atd. U všech těchto akcí náš útvar a později naše společnost byla odborným garantem celé finální dodávky v oblasti pevnostních výpočtů. Odborný garant byl v těchto případech nositelem všech organizačních, koordinačních a konzultačních činností v oblasti pevnostních výpočtů a nápravných opatření z nich vyplývajících, a to pro všechny zúčastněné subdodavatele.

Dále následuje stručný výčet objektů, kde pracovníci naší společnosti prováděli detailní výpočtové pevnostní analýzy.


Jaderná elektrárna Temelín 1. blok – 21 typů aparátů včetně kotvení a podpůrných ocelových konstrukcí 6 typů nádrží včetně kotvení průkazná dokumentace řady armatur a ventilů návrh kotvení celé řady objektů (čerpadla, dmychadla, aj.) 2. blok – 22 typů aparátů včetně kotvení a podpůrných ocelových konstrukcí 6 typů nádrží včetně kotvení 10 technologických plošin průkazná dokumentace řady armatur a ventilů průkazná dokumentace kotvení 8 typů čerpadel BPP –

5 typů aparátů včetně kotvení a podpůrných ocelových konstrukcí 16 typů nádrží 9 technologických plošin

Lze uvést například výpočet tepelného výměníku havarijního dochlazování (u tohoto výměníku též účast na programu řízeného stárnutí a detailní analýzy životnosti na základě skutečných – odměřených zatěžovacích režimů), dochlazovače doplňovací vody, odplyňovače borové regulace, chladiče vody hydropaty doplňovacích čerpadel, nádrže čistého borového kondenzátu, aj. 1. a 2. blok – potrubní systémy (pevnostní výpočty na statická a dynamická zatížení včetně uložení potrubní a podpůrných ocelových konstrukcí) důležité z hlediska jaderné bezpečnosti, např.: Systémy havarijního chlazení : a) systémy mimo ochrannou obálku - potrubí vysokého tlaku - potrubí ohřevu bazénu bóru - potrubí havarijního dochlazování - potrubí páry a kondenzátu b) systémy v ochranné obálce - sprchové potrubí - přívod bóru do bazénu vyhořelého paliva Pomocné systémy I. okruhu - doplňování a regulace I.O. kyselinou boritou - systém hydrozkoušky a proplachování čidel Čistění radioaktivních médií - hospodářství nádrží a reagentů - kontinuální čištění vody I. okruhu - doplňování čistého kondenzátu - čištění drenážních vod primárního okruhu - sběr odpadních vod Zpracování radioaktivních odpadů - strojní technologie bitumenační linky KRÁLOVOPOLSKÁ STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o.

U některých systémů byl zahrnut vliv provozních vibrací na životnost.

Jaderná elektrárna Mochovce Zajištění kompletního seizmického přehodnocení včetně provedení a dokladování detailních inspekcí. Seizmická databáze pro 1. a 2. blok obsahovala kolem 7500 položek (aparátů, nádrží, čerpadel, dmychadel, ocelových konstrukcí, potrubních větví, armatur, ventilů, aj.) Dále následuje stručný výčet objektů, u kterých pracovníci naší společnosti prováděli detailní výpočtové pevnostní analýzy. 1. blok – 3 typy aparátů (detailní analýza) včetně podpůrných ocelových konstrukcí 11 typů nádrží (interakční problémy při seizmickém buzení) včetně kotvení nosné konstrukce vakuobarbotážní věže 2. blok – 3 typy aparátů (detailní analýza) včetně podpůrných ocelových konstrukcí 12 typů nádrží (interakční problémy při seizmickém buzení) včetně kotvení 12 technologických plošin. Namátkou lze vybrat výměník SAOZ, regenerační výměník s dochlazovačem, chladič paroplynné směsi, nádrž aktivního koncentrátu, nádrže havarijní zásoby roztoku kyseliny borité, hydroakumulátory aj. 1. a 2. blok – potrubní systémy – výpočty obdobných celků jako na JETE


Jaderná elektrárna Dukovany Sedimentační nádrže – zhodnocení stavu nádrží ve vazbě na jejich využití a předpokládanou životnost (základní a kontrolní pevnostní výpočty). Výpočty potrubí chlazení bazénu vyhořelého paliva 1. – 4. blok (systémy technické vody důležité) Potrubí vypouštění barbotéru do chladiče Potrubí recirkulace plynné směsi Potrubí napouštění a vypouštění barbotéru Potrubí čištění vody primárního okruhu Potrubí recirkulace kontaktního aparátu Potrubí odluhu parogenerátorů Doplňování vody HVB – rozvod vody od čerpadel Potrubí odvodu odpadních vod Potrubí výměníků SAOZ - nízký tlak - vysoký tlak Potrubí regeneračního výměníku Potrubí doplňování a plynové regulace Potrubí hydroakumulátoru Kolektor odvodu chladiva Nádrže havarijní zásoby roztoku H3BO3 – posouzení možnosti ohřevu média. Prodlužování intervalů ověřování technického stavu aparátů.

Jaderná elektrárna Jaslovské Bohunice Potrubí výměníků SAOZ - nízký tlak - vysoký tlak Potrubí přívodu páry k odplyňovačům Potrubí regeneračního výměníku Potrubí čištění vody primárního okruhu Potrubí vypouštění barbotéru Potrubí technické vody

Jaderná elektrárna Bruce Power A, B – Ontario, Kanada Modelování a výpočty potrubních systémů v rámci „Flow Accelerated Corrosion program“.

BNFL – Sellafield, Velká Británie Modelování a výpočty potrubních systémů v rámci „Pipe Support Maintenance Survey project “.


* Dále pracovníci naší společnosti prováděli technický dozor nad dokumentací všech tlakových nádob stabilních, které byly vyráběny v Královopolské strojírně Brno. Jednalo se o dozor nad dodržováním příslušných předpisů a norem (včetně výpočtových) ve smyslu kontraktů. Byla vydávána osvědčení o schválení konstrukce každé tlakové nádoby, která byla nedílnou součástí jejich pasportů. Tlakové nádoby byly různého provedení i určení (např. tlakové nádoby pro JE, kolony, výměníky, míchadla, uskladňovací nádrže, filtry, barely na chlor i speciální nádoby). Celkový počet přesahuje tisíc kusů tlakových nádob, které byly dodávány jako součásti investičních celků i jako kusové výrobky. Jako příklad uvádíme Slovnaft Bratislava, CHZ Litvínov, Duslo Šaľa, JE Dukovany, JE Temelín, JE Jaslovské Bohunice, parní reformingy v Rusku, rafinerie v Iráku, Sýrii a další.


F. Referenční listina zákazníků Česká republika ABB Lummus Global s.r.o. ABT s.r.o. Kladno AKVAEL s.r.o. ALPROCON s.r.o. ALSTOM Power, s.r.o. BCS Engineering, a.s. Česká rafinérská, a.s. ČEZ, a.s. - JE Dukovany ČEZ, a.s. - JE Temelín DIAMO, státní podnik DOTEC ENERGO INTERNATIONAL s.r.o. EASTMAN SOKOLOV, a.s. EXMONT–Energo a.s. Ferox, a.s. HAIFA, s.r.o. Chemoprojekt, a.s. CHEMWELD, s.r.o. Chepos Engineering, spol. s r.o. I&C Energo a.s. INVEST projekt NNC, s.r.o. KOCH-GLITSCH s.r.o. Královopolská RIA, akciová společnost

Královopolská strojírna Brno, a.s. LAVIMONT DESIGN, spol. s r.o. LAVIMONT, spol. s r.o. LIBERECKÉ KOTLÁRNY – Hölter, s.r.o. LURGI PRAHA, s.r.o. MICo, spol. s r.o. MND STAVOTRANS a.s. NTS, s.r.o. Panbex Holding, s.r.o. PROKOP ENGINEERING Brno, spol. s r.o. PTS Engineering s.r.o. Sigma Energo s.r.o. ŠKODA PRAHA a.s. ÚAM Brno s.r.o. ÚJV Řež, a.s. Vetropack Moravia Glass, a.s. VUCHZ, a.s VUJE Česká republika s.r.o. VUT FAST Brno YTONG CZ s.r.o. Mělník YTONG, a.s. Hrušovany ZVU Engineering a.s.

Slovenská republika APOLLOPROJEKT, s.r.o. ENSECO a.s. IBOK, a.s. JE Mochovce JE Jaslovské Bohunice MONZAR spol. s r.o. NAFTA STROJ, a.s. SK RIA a.s. SLOVNAFT, a.s. SLOVNAFT MONTÁŽE A OPRAVY a.s. TECHNOS, a.s.

Velká Británie BNFL - Sellafield NNC

Nizozemí APEX Group

Kanada Bruce Power


Brno Česká republika. STRESS ANALYSIS GROUP s.r.o

Recommend Documents