Анотація
З погляду міцності для оцінки безпеки різноманітних елементів енергоблоків атомних електростанцій використовуються такі основні методи: метод допустимих напружень і метод граничних станів. При тому, метод допустимих напружень використовується переважно для оцінки міцності тепломеханічного обладнання та трубопроводів, а метод граничних станів – для оцінки міцності та стійкості конструкцій і споруд атомних електростанцій.
Оцінка сейсмічної міцності та стійкості сталевих опорних конструкцій обладнання і трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій виконується на підставі специфічних вимог, регламентованих нормами, правилами та стандартами з ядерної та радіаційної безпеки, а також з урахуванням положень державних будівельних норм. Загалом пряме використання положень і підходів до оцінки міцності сталевих конструкцій, які представлені в державних будівельних нормах, не є достатньо обґрунтованим і коректним стосовно сталевих опорних конструкцій обладнання та трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій І та ІІ категорії сейсмостійкості. Це зумовлено тим, що будівельні норми і правила загалом поширюються на традиційні сталеві конструкції, які піддані стандартним навантаженням і впливам, і не висвітлюють особливості роботи сталевих конструкцій атомних електростанцій з огляду на особливі умови їх експлуатації, специфічні сполучення навантажень і впливів.
У статті узагальнено результати досліджень дійсної роботи сталевих опорних конструкцій обладнання та трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій за сейсмічних навантажень. Ґрунтуючись на результатах виконаних досліджень запропоновано рекомендації щодо розвитку основних положень методу граничних станів під час його використання в процесі оцінки сейсмічної міцності вказаних сталевих конструкцій.
Посилання
PNAE G-7-002-86. Standards for strength calculations of equipment and piping of nuclear power installations. Moscow, Energoatomizdat, 1989, 454.
DBN V.2.6-198:2014. Steel structures. Design standards. Kyiv, Ukrarkhbudinform, 2014, 199 p.
DBN V.1.1-12:2014. Construction in seismic regions of Ukraine Kyiv, Ministry of Regional Development of Ukraine, 2014, 110 p.
DBN V.1.2-2:2006. Loads and hazards. Design standards. Kyiv, Ministry of Regional Development, Building and Housing of Ukraine, 2006, 60 p.
DBN V.1.2–14:2018. General principles of ensuring reliability and structural safety of buildings and structures. Kyiv, Ministry of Regional Development, Building and Housing of Ukraine, 2018, 48 p.
Nilov, O., Permiakov, V., Shymanovskyi, O., Bilyk, S., Lavrinenko, L., Bielov, I., Volodymyrskyi, V. (2010). Metal structures. Second edition, revised and edited, Kyiv, Stal, 869 p.
Shugaylo, O-r, Ryzhov, D. (2021). General principles of seismic resistance assessment for steel support structures of NPP equipment and piping according to regulatory requirements. Nuclear and Radiation Safety, 4(92), 4-11. doi: 10.32918/nrs.2021.4(92).01.
Shugaylo, O-r, Bilyk, S. (2022). Research of the stress-strain state for steel support structures of nuclear power plant components under seismic loads. Nuclear and Radiation Safety, 3(95), 15-26. doi: 10.32918/nrs.2022.3(95).02.
Ryzhov, D., Shugaylo, О-r., Sakhno, O. and other. (2022). Assessment of seismic safety of power units of nuclear power plants: Monograph. Kyiv, SSTC NRS, 144 р.
NP 306.2.208-2016. Requirements for seismic resistance design and for seismic safety evaluation of Ukrainian NPPs. Approved by SNRIU Order No. 175 dated 17 October 2016 and registered in the Ministry of Justice on 11 July 2016 under No. 1449/29579.
NP 306.2.141-2008. General safety provisions for nuclear power plants. Approved by SNRIU Order No. 162 dated 19 November 2007, registered in the Ministry of Justice on 25 January 2008 under No. 56/14747.
NP 306.2.162-2010. Requirements for NPP safety assessment. Approved by SNRIU Order No 124, dated 22 September 2010, registered in the Ministry of Justice on 21 October 2021 No 964/18259.
EN 1990:2002+A1. Eurocode – Basis of structural design. Brussels: European committee for standardization, 2005. 116 p.
EN 1993-1-1. Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-1: General rules and rules for buildings. Brussels: European committee for standardization, 2005. 91 p.
EN 1998-1. Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings. Brussels: European committee for standardization, 2004. 229 p.
Shugaylo, O-r, Bilyk, S. (2022). Impact of changes in process conditions for operation of steel support structures of nuclear power plant equipment and piping on their seismic resistance. Nuclear and Radiation Safety, 1(93), 62-70. doi: 10.32918/nrs.2021.1(93).07.
Shugaylo, O., Bilyk, S. (2022). 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, 25(3), 6–15. doi: 10.15407/pmach2022.03.006.
Shugaylo, O. (2022). The impact of changes in the conditions of fastening of steel supporting structures of nuclear power plant equipment and piping on their seismic resistance. Journal of Mechanical Engineering, 25(4), 14–24. doi: 10.15407/pmach2022.04.000.
Methodological instructions for section “Strength and plasticity criteria” of credit module 1 of discipline “Strength of materials” for independent work of students majoring in “Industrial mechanical engineering”. Compiled by Shukaiev, S., Kyiv, Electronic edition, 2017, 32 p.
von Mises, R. (1913). Mechanik der festen Körper im plastisch-deformablen Zustand. Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen. Mathematisch-Physikalische Klasse. 1913 (1), 582–592. Retrieved from: https://cutt.ly/c3FOyKK.
Bazhenov, V., Vorona, Yu., Perelmuter, A. (2016). Construction mechanics and theory of buildings. Essays on history. Kyiv, Karavela, 428 p.
Tymoshenko, S. (1957). History of the strength of materials science: with short information from the history of the theory of elasticity and the theory of structures. Translated from English by V. Kontovt, edited by A. Mitinskyi, Moscow, 1957, 536 p.
Strength of materials: Textbook for universities. Under general edition of G. Pysarenko, Ukrainian Academy of Sciences, 4th edition, revised and amended, Kyiv, Vyshcha shkola, 692 p.
List of initial events of harsh environmental conditions. Equipment qualification. Power unit No. 4. 191-07-PE-SNRPtaPE, Varash, 2022. 67 p.
DSTU-N B.V.2.6-211:2016. Steel structures. Design. Fire resistance calculation of structures. Kyiv, Ministry of Regional Development, 2016, 161 p.
RD 24.035.04-89. Calculation standards for seismic resistance of handling equipment of nuclear power plants. Part 1.
RD 24.090.83-87. Methodical instructions. Calculation standards for spatial metal structures of NPP load-lifting cranes for operational and seismic hazards.