Вплив зміни умов закріплення сталевих опорних конструкцій обладнання і трубопроводів енергоблоків атомних станцій на їх сейсмічну міцність

Автор

О. П. Шугайло, Державне підприємство «Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки» (03142, Україна, м. Київ, вул. В. Стуса, 35–37), e-mail: op_shugaylo@sstc.ua, ORCID: 0000-0003-1044-0299

Анотація

Сейсмостійкість обладнання і трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій визначається, серед іншого, сейсмостійкістю їх сталевих опорних конструкцій. Для її оцінки широко застосовується лінійно-спектральний метод, який передбачає використання результатів модального аналізу конструкції, що розглядається. Під час його виконання досліджуються динамічні характеристики конструкції (зокрема, моди і значення частот власних коливань). Динамічні характеристики сталевих опорних конструкцій впливають на величину сейсмічних навантажень, які передаватимуться на них під час землетрусу. На значення динамічних характеристик, крім іншого, впливають умови закріплення сталевих опорних конструкції. У зв’язку із викладеним актуальним є вивчення впливу зміни умов закріплення сталевих опорних конструкцій обладнання і трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій на їх сейсмічну міцність. У статті представлені результати дослідження динамічних характеристик, а також напружено-деформованого стану сталевих опорних конструкцій обладнання і трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій під час зміни умов їх закріплення.

Ключові слова: сталеві конструкції, скінчено-елемента модель, сейсмічні навантаження, динамічні характеристики, форма коливань, частота власних коливань, міцність.

Повний текст: завантажити PDF

Література

1. Рижов Д., Шугайло О-р, Сахно О., Павлів Є., Буряк Р., Шугайло О-й, Поночовний О., Мустафін М., Зелений О., Підгаєцький Т. Оцінка сейсмічної безпеки енергоблоків атомних станцій / під ред. Д. Рижова. Київ: ДНТЦ ЯРБ, 2022. 144 c.
2. Шугайло О-р П., Рижов Д. І., Сахно О. В., Павлів Є. А., Хамровська Л. В. Щодо вимог до сполучень навантажень під час оцінки сейсмостійкості конструкцій, систем та елементів непрямими методами. Ядерна та радіаційна безпека. 2020. № 1 (85). С. 56–61. https://doi.org/10.32918/nrs.2020.1(85).06.
3. Шугайло О-р П., Рижов Д. І. Загальні принципи оцінки сейсмічної міцності сталевих опорних конструкцій обладнання і трубопроводів атомних станцій відповідно до нормативних вимог. Ядерна та радіаційна безпека. 2021. № 4 (92). С. 4–11. https://doi.org/10.32918/nrs.2021.4(92).01.
4. Shugaylo O-r P., Bilyk S.I. Research of the stress-strain state for steel support structures of nuclear power plant components under seismic loads. Nuclear and Radiation Safety. 2022. No. 3 (95). P. 15–26. https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).02.
5. Бирбраер А. Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. Санкт-Петербург: Наука, 1998. 255 с.
6. Немчинов Ю. И. Сейсмостойкость зданий и сооружений. Киев: ФОП Гудименко С.В., 2008. 480 с.
7. Немчинов Ю. И., Марьенков Н. Г., Хавкин А. К., Бабик К. Н. Проектирование зданий с заданным уровнем обеспечения сейсмостойкости / под ред. Ю. И. Немчинова. Киев: ООО «Украинский центр полиграфии и рекламы», 2012. 384 с.
8. Гордеев В. Н., Лантух-Лященко А. И., Махинько А. В., Пашинский В. А., Перельмутер А. В., Пичугин С. Ф. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения / под общей ред. А. В. Перельмутера. Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. 482 с.
9. Калиберда И. В. Оценка параметров внешних воздействий природного и техногенного происхождения. Москва: Логос, 2002. 544 с.
10. Методика расчетного анализа сейсмостойкости элементов действующих АЭС в рамках метода граничной сейсмостойкости. МТ-Т.0.03.326-13. Киев: ГП «НАЭК  «Энергоатом», 2013. 51 с.
11. ANSYS Mechanical. Theory reference. ANSYS, Inc. Release 2022 R1, 2022. 938 p.
12. Нілов О. О., Пермяков В.О., Шимановський О. В., Білик С. І., Лавріненко Л. І., Бєлов І. Д., Володимирський В. О. Металеві конструкції. Видання друге, перероблене та доповнене. Київ: «Сталь», 2010. 869 с.
13. ДБН В 2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування. Державні будівельні норми України. Київ: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, 2014. 199 с.
14. Шугайло О-р П., Білик С.І. Вплив зміни технологічних умов експлуатації сталевих опорних конструкцій обладнання та трубопроводів енергоблоків атомних станцій на їх сейсмічну міцність. Ядерна та радіаційна безпека. 2022. № 1 (93). С. 62–70. https://doi.org/10.32918/nrs.2021.1(93).07.
15. Бауск Е. А., Бауск А. Е. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Анализ динамического взаимодействия грунт-конструкция энергоблоков №1, 2 ОП «Запорожская АЭС». 75.120-00.01.01-10-14-ПР. Днепропетровск: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2014. 332 с.
16. Бауск Е. А., Переясловец С. А. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Расчет сейсмических параметров (поэтажных акселерограмм и спектров ответа) и оценка сейсмостойкости зданий и сооружений, содержащих оборудование СВБ энергоблоков №№ 3, 4 Запорожской АЭС. Анализ динамического взаимодействия грунт-конструкция. 75.107-00.01.01-06-15-ПР. Днепропетровск: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2016. 216 с.
17. Бауск Е. А., Переясловец С. А. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Расчет сейсмических параметров (поэтажных акселерограмм и спектров ответа) и оценка сейсмостойкости зданий и сооружений, содержащих оборудование СВБ энергоблоков №№ 5, 6 Запорожской АЭС. Анализ динамического взаимодействия грунт-конструкция. 75.111-00.01.01-09-17-ПР. Днепропетровск: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2017. 207 с.
18. Седин В. Л., Бауск Е. А., Бауск А. Е. Отчет о результатах работы по теме: «Получение расчетных обоснований поэтажных спектров ответа и максимальных ускорений от сейсмических воздействий для отметок установленного оборудования первой очереди, которое подлежит квалификации». 01.00-22.1965-01. Объекты первой очереди ЮУ АЭС. Расчетное обоснование поэтажных спектров ответа при квалификации оборудования на сейсмическое воздействие 0,12g. 01.00-22.1965-01. Днепропетровск: ОАО «Фундаментсроймакс», 2011. 85 с.
19. Седин В. Л., Бауск Е. А., Бауск А. Е. Отчет о результатах работы по теме: «Получение расчетных обоснований поэтажных спектров ответа и максимальных ускорений от сейсмических воздействий для отметок установленного оборудования второй очереди, которое подлежит квалификации». 02.00-22.1965-01. Объекты второй очереди ЮУ АЭС. Расчетное обоснование поэтажных спектров ответа при квалификации оборудования на сейсмическое воздействие 0,12g. 02.00-22.1965-01. Днепропетровск: ОАО «Фундаментсроймакс», 2012. 105 с.
20. Бауск Е. А., Бауск А. Е. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Построение комплекса поэтажных спектров ответа и максимальных ускорений зданий и сооружений энергоблоков №№ 1, 2 ОП «Запорожская АЭС» от обобщенного сейсмического воздействия вероятностного и детерминистического методов. Книга 2.1. Результаты расчета поэтажных спектров реакции сооружений РО-1, РО-2. 75.120-10.03.02-05-14-ПР. Днепропетровск: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2014. 210 с.
21. Бауск Е. А., Переясловец С. А. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Построение комплекса поэтажных акселерограмм и спектров ответа для зданий и сооружений энергоблоков № 3 и № 4. Книга 2. Результаты расчета поэтажных спектров ответа здания РО-3. 75.107-00.03.02-10-15-ПР. Днепропетровск: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2016. 404 с.
22. Бауск Е. А., Переясловец С. А. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Построение комплекса поэтажных акселерограмм и спектров ответа для зданий и сооружений энергоблоков № 3 и № 4. Книга 3. Результаты расчета поэтажных спектров ответа здания РО-4. 75.107-00.03.03-10-15-ПР. Днепропетровск: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2016. 403 с.
23. Бауск Е. А., Переясловец С. А. Технический отчет. Обеспечение сейсмостойкости элементов, систем и сооружений, важных для безопасности. Построение комплекса поэтажных акселерограмм и спектров ответа для зданий и сооружений энергоблоков № 5 и № 6. Книга 2. Результаты расчета поэтажных спектров ответа зданий РО-5, РО-6. 75.111-00.03.02-12-17-ПР. Днипро: Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2018. 405 с.
24. Shugaylo O-r P., Bilyk S. I. The specifics of the compilation of the calculated load combinations in the assessment of seismic resistance of steel supporting structures of nuclear power plant equipment and piping. Journal of Mechanical Engineering – Problemy mashynobuduvannia. 2022. Vol. 25. No. 3. P. 6–15. https://doi.org/10.15407/pmach2022.03.006.
25. ANSYS Mechanical. Element reference. ANSYS, Inc. Release 2022 R1, 2022. 1474 p.

Надійшла до редакції 23.10.2022