Дослідження напружено-деформованого стану сталевих опорних конструкцій елементів енергоблоків атомних станцій за сейсмічних навантажень

Ключові слова

власні частоти, напружено-деформований стан, сейсмічні навантаження, сталеві опорні конструкції

Як цитувати

Shugaylo, O., & Bilyk, S. (2022). Дослідження напружено-деформованого стану сталевих опорних конструкцій елементів енергоблоків атомних станцій за сейсмічних навантажень. Ядерна та радіаційна безпека, (3(95), 15-26. https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).02

Анотація

Сейсмостійкість обладнання та трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій визначається, зокрема, сейсмостійкістю їх сталевих опорних конструкцій. Значна кількість цих конструкцій знаходиться в будівлі реакторного відділення енергоблока атомної електростанції та належить до І і ІІ категорій сейсмостійкості. Отже, такі опорні конструкції обладнання та трубопроводів енергоблоків атомних електростанцій загалом повинні виконувати свої функції під час сейсмічних впливів, які відповідають максимальному розрахунковому та проєктному землетрусам відповідно.

Проєктування сталевих опорних конструкцій серійного обладнання (трубопровідна арматура, електро- та пневмоприводи трубопровідної арматури і насосів, розширювальні баки тощо) часто відбувається «за місцем» у стиснених умовах фактичного розташування, тому проєктувати сталеві опорні конструкції низки обладнання доводиться так, щоб воно могло бути під’єднаним, зокрема до існуючих трубопроводів з їх фактичним трасуванням. З огляду на зазначене актуальним постає питання дослідження роботи таких опорних конструкцій під час сейсмічних навантажень.

У статті наведено результати дослідження спектра власних частот коливань опорної конструкції обладнання, а також визначено напружено-деформований стан конструкції, що розглядається, під час сейсмічних навантажень. До того, враховуються параметри під час нормальної експлуатації та максимальної проєктної аварії на енергоблоці атомної електростанції. Розглядається розрахункове сполучення навантажень, яке одночасно охоплює два епізодичні впливи (максимальна проєктна аварія та землетрус).

https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).02

Посилання

Shugaylo, O-r, Ryzhov, D., Sakhno, O., Pavliv, Ye., Khamrovska, L. (2020). Regarding requirements to load combinations in case of evaluation of SSC seismic resistance by indirect methods. Nuclear and Radiation Safety, 1(85), 56-61. doi: 10.32918/nrs.2020.1(85).06.

Shugaylo, O-r, Ryzhov, D. (2021). General principles of seismic resistance assessment of 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.

NP 306.2.208-2016 Requirements for seismic resistance design and for evaluation of seismic safety 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.

ZNPP drawings, Enerhodar, 133, Promyshlennaya St. Power unit 1. Reactor compartment. Containment. Technical re-equipment. Mounting of support-suspension system. Piping on the bypass of valves TQ22S07(11) with valves TQ22S08.09 (12.13). 003-62-307-TM, Kharkiv, 2020.

ZNPP drawings, Enerhodar, 133, Promyshlennaya St. Power unit 1. Reactor compartment. Containment. Technical re-equipment. Mounting of support-suspension system. Emergency feed-water piping Pp>22 kgf/cm2. 003-62-310-ТМ, Kharkiv, 2020.

Daurov, M., Bilyk, A. (2022). Investigation of changes in steel frames stress state in fire and influence on its vitality. Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific and Technical Collected Articles, 108, 325-336. doi: 10.32347/2410-2547.2022.108.325-336.

Bilyk, S., Bashynska, O., Bashynskyi, O. (2022). Determination of changes in thermal stress state of steel beams in LIRA-SAPR software. Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific and Technical Collected Articles, 108, 189-202. doi: 10.32347/2410-2547.2022.108.189-202.

Bilyk, S., Bilyk, А., Nilova, T., Shpynda, V., Tsyupyn, E. (2018). Buckling of the steel frames with the I-shaped cross-section columns of variable web height. Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and Technical Collected Articles, 100, 140-154.

Bilyk, S., Tonkacheiev, V. (2018). Determining sloped-load limits inside von Mises truss with elastic support. Materiali in Tehnologije, Ljubljana, Slovenija, 52, 105-109. doi: 10.17222/mit.2016.083.

ANSYS mechanical. Theory reference. Release 2022 R1. January 2022.

Nilov, O., Permiakov, V., Shymanovskyy, O., Bilyk, S., Lavrinenko, L., Belov, I., Volodymirskyy, V. (2010). Metal structures. Second edition, revised and edited, 869 p.

DBN V.2.6-198:2014 Steel structures. Design standards. Kyiv, Ukrarkhbudinform, 2014, 199 p.

DSTU-N B.V.2.6-211:2016 Steel structures. Design. Fire resistance calculation of structures.

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.

Pysarenko, G., Yakovlev, A., Matveev, V. (1988). Material strength guide. Reference editor G. Pysarenko, 2nd edition with amendments, Kyiv, Naukova Dumka, 736 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.

Technical report. Ensuring the seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Analysis of the dynamic soil-structure interaction of Zaporizhzhya NPP units 1, 2. 75.120-00.01.01-10-14-PR, Enerhodar 2014.

Technical report. Ensuring seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Calculation of seismic parameters (floor-by-floor accelerograms and response spectra) and assessment of the seismic resistance of buildings and structures containing equipment important to safety at ZNPP- 3, 4. Analysis of dynamic soil-structure interaction. 75.107-00.01.01-06-15-PR, Enerhodar 2016.

Technical report. Ensuring seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Calculation of seismic parameters (floor-by-floor accelerograms and response spectra) and assessment of the seismic resistance of buildings and structures containing equipment important to safety at ZNPP-5, 6. Analysis of dynamic soil-structure interaction. 75.111-00.01.01-09-17-PR, Enerhodar 2017.

Report on the work results on the topic: “Obtaining computational justifications for floor-by-floor response spectra and maximum accelerations from seismic impacts for elevations of the installed equipment of the first stage, which is subject to qualification”. 01.00-22.1965-01. First stage facilities of the SU NPP. Calculation justification of floor-by-floor response spectra during qualification of equipment for seismic impact of 0.12g, Yuzhnoukrainsk, 2011.

Report on the work results on the topic: “Obtaining computational justifications for floor-by-floor response spectra and maximum accelerations from seismic impacts for elevations of the installed equipment of the second stage, which is subject to qualification”. 02.00-22.1965-01. Second stage facilities of the SU NPP. Calculation justification of floor-by-floor response spectra during qualification of equipment for seismic impact of 0.12g, Yuzhnoukrainsk, 2011.

Shcherba, S., Shchedrin, V., Zaglada, O. (2004). Philosophy: education manual for students of higher educational institutions. Chief editorial supervisor S. Shcherba, MAUP, 216 p.

Technical report. Ensuring seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Development of a complex of floor-by-floor response spectra and maximum accelerations of buildings and structures of ZNPP-1, 2 from the generalized seismic impact of probabilistic and deterministic methods. Book 2.1. Calculation results of floor-by-floor response spectra of RO-1, RO-2 structures. 75.120-10.03.02-05-14-PR, Enerhodar 2015.

Technical report. Ensuring seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Development of a complex of floor-by-floor accelerograms and response spectra for buildings and structures of units 1, 2. Volume 2. Calculation results of floor-by-floor response spectra for building РО-3. 75.107-00.03.02-10-15-PR, Enerhodar 2016.

Technical report. Ensuring seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Development of a complex of floor-by-floor accelerograms and response spectra for buildings and structures of units 3 and 4. Book 3. Calculation results of floor-by-floor response spectra of building RO-4. 75.107-00.03.03-10-15-PR, Enerhodar 2016.

Technical report. Ensuring seismic resistance of components, systems and structures important to safety. Development of a complex of floor-by-floor accelerograms and response spectra for buildings and structures of units 5 and 6. Book 2. Calculation results of floor-by-floor response spectra of buildings RO-5, RO-6. 75.111-00.03.02-12-17-PR, Enerhodar 2018.

ANSYS mechanical. Element reference. Release 2022 R1. January 2022.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.