Розвиток методів оцінки безпеки енергоблоків атомних станцій за техногенних впливів
DOI:
https://doi.org/10.32918/nrs.2025.4(108).07Ключові слова:
граничний стан, міцність, будівлі та споруди, динамічні навантаження, статичні навантаження, температурні навантаження, розширені проєктні умови, метод скінчених елементів, скінчено-елементі моделіАнотація
Розгляд та аналіз зовнішніх загроз як природного, так і техногенного походження є важливою складовою оцінки безпеки енергоблоків атомних електричних станцій, оскільки такі загрози потенційно здатні спричинити негативні наслідки з боку атомних електричних станцій для здоров’я людей та стану навколишнього природнього середовища. Під час такого аналізу необхідно враховувати повний спектр згаданих потенційних зовнішніх загроз. Нещодавно в Україні введені в дію Вимоги до оцінки безпеки атомних електричних станцій щодо зовнішніх впливів природного характеру, що враховують найкращі сучасні світові практики. Водночас національні регулюючі вимоги до оцінки безпеки атомних електричних станцій щодо техногенних впливів наразі є фрагментарними та узагальненими. Цей фактор зумовлює наявність відповідних прогалин під час комплексного аналізу безпеки атомних електричних станцій. Тому виникає нагальна потреба розроблення загальних рекомендацій щодо розвитку та покращення національних підходів до оцінки безпеки енергоблоків атомних електричних станцій за техногенних впливів, які, зі свого боку, можуть слугувати підґрунтям для розроблення та впровадження в Україні вже системного підходу до оцінки впливу техногенних загроз на безпеку атомної електричної станції.
У статті проаналізовано сучасні світові практики оцінки безпеки атомних електричних станцій за техногенних впливів, зазначено недосконалості наявної національної нормативно-правової бази за цим аспектом, здійснено огляд положень державних будівельних норм щодо підходів до оцінки міцності будівель та споруд певного функціонального призначення, що розташовуються в особливих умовах експлуатації. На підставі виконаних досліджень авторами статті запропоновані узагальнені рекомендації щодо вдосконалення національних підходів до оцінки безпеки атомних електричних станцій за техногенних впливів, включно з категоризацією елементів атомних електричних станцій за ступенем відповідальності за ядерну та радіаційну безпеку, підходами до визначення проєктних техногенних впливів та техногенних впливів розширених проєктних умов тощо. У підсумку сформовано перспективні напрями подальших наукових досліджень щодо розроблення сучасних методик оцінки безпеки атомних електричних станцій за техногенних впливів.
Завантаження
Посилання
1. Kokhan, V., Ryzhov, D., & Shugaylo, О-r. (2023). Features of approaches to small modular reactor siting based on international experience. Nuclear and Radiation Safety, 3(99), 56–62. https://doi.org/10.32918/nrs.2023.3(99).05.
2. Shugaylo, O-r, & Bilyk, S. (2023). Development of safety assessment methods for steel support structures of nuclear power plant equipment and piping under seismic loads. Nuclear and Radiation Safety, 1(97), 20–29. https://doi.org/10.32918/nrs.2023.1(97).03.
3. Ryzhov, D., Yehan, S., & Shugaylo, О-r (2023). On state-of-the-art requirements for NPP safety assessment regarding external natural hazards. Nuclear and Radiation Safety, 2(98), 4–15. https://doi.org/10.32918/nrs.2023.2(98).01.
4. Requirements for safety assessment of nuclear power plants regarding external natural impacts (NP 306.2.232 2021). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate of Ukraine No. 263 of 30 April 2021, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 20 May 2021 under No. 670/36292: as of 20 November 2025. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0670-21#Text.
5. IAEA. (2017). Safety aspects of nuclear power plants in human-induced external events: General considerations. Safety Report Series No. 86, Vienna, 88 p.
6. IAEA. (2018). Safety aspects of nuclear power plants in human-induced external events: Assessment of structures. IAEA Safety Report Series No. 87. Vienna, 204 p.
7. IAEA. (2017). Safety aspects of nuclear power plants in human-induced external events: Margin assessment. IAEA Safety Report Series No. 88. Vienna, 102 p.
8. SSTC NRS. (2025). Scientific and technical report. Development of regulatory requirements for nuclear and radiation safety regarding human-induced external impacts (Work Order No. 2 of the Main Framework Agreement (BOA) No. 448873 of 23 august 2024 between SSTC NRS and Brookhaven Science Associates).
9. WENRA (2021). Safety reference levels for existing reactors 2020. Report, 58 p.
10. WENRA. (2014). Guidance document. Issue F: Design extension of existing reactors. Guidance document, 27 p.
11. WENRA. (2020). Issue TU: External hazards. Head document. Guidance document, 29 p.
12. U.S. Nuclear Regulatory Commission. (2021). Evaluating the habitability of a nuclear power plant control room during a postulated hazardous chemical release. Regulatory guide 1.78, revision 2.
13. U.S. Nuclear Regulatory Commission. (2021). Evaluations of explosions postulated to occur at nearby facilities and on transportation routes near nuclear power plants. Regulatory guide 1.91, revision 3.
14. U.S. Nuclear Regulatory Commission. (1983). Vulnerability of nuclear power plant structures to large external fires. NUREG/CR-3330, AND83-1178.
15. U.S. Nuclear Regulatory Commission. (1987). Evaluation of external hazards to nuclear power plants in the United States. NUREG/CR-5042, UCID-21223.
16. U.S. Nuclear Regulatory Commission. (2007). Standard review plan. 2.2.3 Evaluation of potential accidents. NUREG-08002007.
17. ERIN Engineering & Research, Inc. (2011). Methodology for performing aircraft impact assessments for new plant designs. NEI 07-13. Revision 8P.
18. U.S. Department of Defense. (2008). Structures to resist the effects of accidental explosions. Unified Facilities Criteria UFC 3-340-02.
19. General safety provisions for nuclear power plants. (NP 306.2.245-2024). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Committee of Ukraine No. 162 of 19 November 2007 (as amended by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate of 4 March 2024 No. 195), registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 25 January 2008 under No. 56/14747. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0056-08#Text.
20. Requirements for safety assessment of nuclear power plants (NP 306.162-2010). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Committee of Ukraine No. 124 of 22 September 2010, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 21 October 2010 under No. 964/18259. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0964-10#Text.
21. Safety requirements for site selection for nuclear power plants (NP 306.2.144-2008). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Committee No. 68 of 7 April 2008, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 28 May 2008 under No. 467/15158. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0467-08#Text.
22. Rules for arrangement and safe operation of containment systems (NP 306.2.218-2018). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate No. 140 of 3 April 2018, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 27 April 2018 under No. 534/31986. Retrieved on November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0534-18#Text.
23. Requirements for internal and external emergency centers of NPPs (NP 306.2.02/3.077-2003). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Committee No. 2 of 16 January 2004 (as amended by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate No. 195 of 4 March 2024), registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 25 January 2008 under No. 56/14747. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0136-04#Text.
24. Nuclear and radiation safety requirements for instrumentation and control systems important to NPP safety (NP 306.2.202-2015). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate No. 140 of 22 July 2015, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 6 August 2015 under No. 954/27399. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0954-15#Text.
25. Requirements for emergency core cooling systems and heat removal to the ultimate heat sink (NP 306.2.204-2016). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate No. 233 of 24 December 2015, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 16 January 2016 under No. 77/28207. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0077-16#Text.
26. Requirements for power supply systems important to NPP safety (NP 306.2.205-2016). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate No. 234 of 24 December 2015, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 16 January 2016 under No. 78/28208. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0078-16#Text.
27. Requirements for periodic safety review of NPP units (NP 306.2.214-2017). Approved by Order of the State Nuclear Regulatory Inspectorate No. 313 of 30 August 2017, registered with the Ministry of Justice of Ukraine on 20 September under No. 1158/31026. Retrieved on 20 November 2025 from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1158-17#Text.
28. Ministry of Regional Development of Ukraine. (2018). General principles of ensuring reliability and structural safety of buildings and structures. DBN V.1.2–14:2018.
29. Ministry of Regional Development of Ukraine. (2006). Loads and hazards. Design standards. DBN V.1.2-2:2006.
30. Ministry of Regional Development of Ukraine. (2014). Steel structures. Design standards. DBN V.2.6-198:2014.
31. Ministry of Regional Development of Ukraine. (2011). Concrete and reinforced-concrete structures. General provisions. DBN V.2.6-98:2009.
32. Ministry of Regional Development of Ukraine. (2018). Foundations of buildings and structures. General provisions. DBN V.2.1-10:2018.
33. USSR Ministry of Atomic Energy. (1986). Construction design standards for NPPs with various reactor types. PiN AE-5.6.
34. USSR Committee for State Supervision of Safety in Industry and Nuclear Energy. (1991). Design standards for reinforced-concrete structures of NPP containment systems. PNAE G-10-007-89.
35. USSR Committee for State Supervision of Safety in Industry and Nuclear Energy. (1989). Foundations of reactor buildings of nuclear power plants. PiNAE-5.10-87.
36. USSR Committee for State Supervision of Safety in Industry and Nuclear Energy. (1990). Nuclear power plants. Steel containment shells. Strength calculation standards. PNAE G-10-012-89.
37. USSR Committee for State Supervision of Safety in Industry and Nuclear Energy. (1991). Rules for the arrangement and operation of containment systems of nuclear power plants. PNAE G-10-021-90.
38. Requirements for safety assessment of nuclear power plants regarding human-induced external hazards. Draft regulatory document.
