Выбор границ расчетной схемы при экспериментально-расчетном подтверждении сейсмостойкости разветвленных трубопроводов атомных электростанций
Аннотация
Необходимость расчетно-экспериментального подтверждения сейсмостойкости оборудования атомных электростанций (АЭС) с определением его собственных динамических характеристик определяется неизбежными отступлениями от первоначального проекта в процессе монтажа. При расчетно-экспериментальном подтверждении сейсмостойкости наиболее трудоемким этапом является расчет на сейсмостойкость с верификацией расчетной схемы по результатам экспериментального определения собственных частот оборудования. Продемонстрирован способ снижения трудозатрат на проведение расчета посредством сокращения и упрощения расчетной схемы с последующей коррекцией с использованием экспериментальных значений собственных частот. Упрощение расчетной схемы достигается путем обоснованного исключения некоторых участков трубопровода и замены их действия на оставшуюся часть упругими связями, жесткость которых уточняется экспериментально с использованием экспериментальных значений частот затухающих колебаний оборудования. Рассмотрена фильтр-ловушка паров натрия совместно с прилегающими протяженными участками трубопровода, моделирование которых — весьма трудоемкая задача. Ограничивать сокращенную расчетную схему целесообразно в точках расположения скользящих опор, поскольку это позволит минимизировать количество упругих связей, моделирующих воздействие отброшенных участков. Экспериментальные частоты сопоставлены с расчетными. В рассмотренном примере выявлено несоответствие низших расчетных частот экспериментальным при явном соответствии частот с более высоким номером, которое объясняется локальным характером воздействий при проведении испытаний. В процессе упрощения схемы отброшены участки трубопровода за скользящими опорами, их действие заменено упругими связями, жесткость которых подобрана исходя из критерия совпадения низших экспериментальных собственных частот с расчетными. Для полной и упрощенной схемы проведены расчеты на сейсмостойкость. Вычислены механические напряжения в опорной раме фильтра-ловушки. Напряжения, полученные при расчете по упрощенной схеме, оказались выше напряжений, полученных с использованием полной схемы. Разность максимумов значений напряжений при сопоставлении результатов расчета по полной и упрощенной схемам составляет не более 8 %.
Литература
2. НП-064—17. Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии.
3. МТ 1.2.2.04.0069—2012. Методика подтверждения динамических характеристик систем и элементов энергоблоков АЭС, важных для безопасности.
4. Казновский П.С. и др. Экспериментально-расчетное подтверждение сейсмостойкости разветвленных трубопроводных систем АЭС // Электрические станции. 2016. № 12. С. 32—35.
5. НП-031-01. Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций.
6. Бирбраер А.Н. Расчет конструкций на сейсмостойкость. СПб.: Наука, 1998.
7. Прочность. Устойчивость. Колебания / под общ. ред. И.А. Биргера, Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968.
8. Fundamental Safety Principles. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2006. No. SF 1.
9. Seismic Design and Qualification For Nuclear Power Plants. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2003. No. NS-G-1.6.
10. Evaluation of Seismic Safety for Existing Nuclear Installations. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2009. No. NS-G-2.13.
11. Earthquake Experience and Seismic Qualification by Indirect Methods in Nuclear Installations. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2003.
---
Для цитирования: Щугорев А.В., Казновский П.С., Касьянов К.Г., Мухрыгин А.А., Рясный С.И. Выбор границ расчетной схемы при экспериментально-расчетном подтверждении сейсмостойкости разветвленных трубопроводов атомных электростанций // Вестник МЭИ. 2018. № 4. С. 28—35. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-28-35.
#
1. Kaznovskiy P.S., Kaznovskiy A.P., Saakov E.S.,Ryasnyy S.I. Podtverzhdenie Seysmostoykosti Oborudovaniya AES Posle Montazha. Elektricheskie Stantsii. 2012;2:2—6. (in Russian).
2. NP-064—17. Uchet Vneshnih Vozdeystviy Prirodnogo i Tekhnogennogo Proiskhozhdeniya na Ob′ekty Ispol'zovaniya Atomnoy Energii. (in Russian).
3. MT 1.2.2.04.0069—2012. Metodika Podtverzhdeniya Dinamicheskih Harakteristik Sistem i Elementov Energoblokov AES, Vazhnyh dlya Bezopasnosti. (in Russian).
4. Kaznovskiy P.S. i dr. Eksperimental'no-raschetnoe Podtverzhdenie Seysmostoykosti Razvetvlennyh Truboprovodnyh Sistem AES. Elektricheskie Stantsii. 2016;12:32—35. (in Russian).
5. NP-031-01. Normy Proektirovaniya Seysmostoykih Atomnyh Stantsiy. (in Russian).
6. Birbraer A.N. Raschet Konstruktsiy na Seysmostoykost'. SPb.: Nauka, 1998. (in Russian).
7. Prochnost'. Ustoychivost'. Kolebaniya / pod obshch. red. I.A. Birgera, Ya.G. Panovko. M.: Mashinostroenie, 1968. (in Russian).
8. Fundamental Safety Principles. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2006;SF 1.
9. Seismic Design and Qualification For Nuclear Power Plants. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2003;NS-G-1.6.
10. Evaluation of Seismic Safety for Existing Nuclear Installations. Vienna: International Atomic Energy Agency. 2009;NS-G-2.13.
11. Earthquake Experience and Seismic Qualification by Indirect Methods in Nuclear Installations. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2003.
---
For citation: Shchugorev А.V., Kaznovsky P.S., Kasyanov K.G., Mukhrygin А.А., Ryasny S.I. Selecting the Computation Model
Boundaries in Performing Combined Experimental and Numerical Confirmation of NPP Branched Pipework Seismic Stability.
MPEI Vestnik. 2018;4:28—35. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-28-35.
