Методика оценки безопасности АЭС при ударах разрушающихся объектов

• Автор: Волкодав, Иван Алексеевич
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы обеспечения безопасности АЭС

и постановка задачи исследования

1.1. Анализ и классификация чрезвычайных ситуаций на АЭС.

1.2. Летящие объекты, учитываемые при обеспечении безопасности АЭС.

1.3. Оценка безопасности АЭС при уларах разрушающихся объектов

1.3.1. Паление самолета на АЭС

1.3.2. Колебания здания и динамические нагрузки

на расположенное внутри оборудование.

1.3.3. Воздействия, связанные с авиационным топливом.

1.4. Возможные ущербы при падении на АЭС разрушающихся объектов.

1.5. Основные методы теории механического удара.
1.5.1. Основные методы теории механического удара
1.5.2. Соударение абсолютно тврдых тел
1.5.3. Модель деформируемого летящего тела
и абсолютно жесткой преграды.
1.5.3.1. Метод Релея.
1.5.3.2. Нелинейная модель Герца.
1.5.3.3. Продольный удар упругих стержней
1.5.3.4. Жесткопластическая модель тела
1.5.3.4.1. Жесткопластическая модель тела с одной степенью свободы
1.5.3.4.2. Продольный удар жесткопластического стержня.
1.5.4. Учт деформируемости преграды при ударе летящего объекта
1.5.4.1. Метод Кокса.
1.5.4.2. Метод БубноваГалбркина.
1.5.5. Учт деформируемости летящего объекта и преграды.
1.6. Анализ прочности строительных конструкций при ударах летящих объектов
1.7. Нормативные критерии прочности железобетонных конструкций.
1.8. Анализ существующей методики оценки безопасности АЭС
при ударах разрушающихся объектов
1.9. Постановка задач исследования
Глава 2. Нагрузки на защитные конструкции при ударах
разрушающихся объектов.
2.1. Удар по нормали к наклонной недеформируемой преграде.
2.2. Решение уравнения движения объекта в квадратурах.
2.3. Удар объекта с постоянными по длине массой и прочностью
2.4. Удар объекта с линейно изменяющимися но длине массой и прочностью
2.5. Учт податливости преграды при ударе разрушающегося
объекта но нормали.
2.6. Удар разрушающегося объекта в податливую преграду
под углом к нормали, не превосходящим угла зрения
2.7. Удар разрушающегося объекта в податливую преграду
под углом к нормали, большим угла трения.
2.8. Выводы по главе 2
Глава 3. Проблемы схематизации железобетонных конструкций
при расчтах на удары летящих объектов
3.1. Предварительные замечания
3.2. Схематизация конструкции в виде эквивалентного линейного осциллятора
3.3. Пластическая стадия
3.3.1. Предварительные замечания
3.3.2. Неупругий расчет балок
3.3.3. Схематизация плит при неупругом расчте
3.4. Выводы по главе 3
Глава 4. Проблемы расчта конструкций для оценки безопасности АЭС
при ударах разрушающихся объектов.
4.1. Предварительные замечания
4.2. Нагрузка при ударе самолта в недеформируемую преграду.
4.3. Обратная задачаопределение характеристик
летящего объекта но нагрузке на преграду.
4.4. Влияние податливости преграды на нагрузку при ударе самолта
4.5. Анализ прочности защитных конструкций при ударе самолта
4.5.1. Постановка задачи.
4.5.2. Исходные данные для расчта защитной конструкции
4.5.3. Квазистатический расчт конструкции на удар самолта
4.5.4. Прямое интегрирование уравнений движения по времени.
4.5.5. Одновременное разрушение самолта и деформация преграды.
4.5.6. Воздействие пожара при разливе авиационного топлива.
4.5.7. Сопоставление расчтов прочности различными методами
4.6. Последовательное пробивание системы конструкций
4.7. Колебания здания и динамические нагрузки на оборудование при ударе самолта
4.7.1. Описание конечноэлементной модели здания спецкорпуса
4.7.2. Влияние выбора расчтных характеристик ударяемой конструкции
на спектры отклика
4.7.3. Влияние закона изменения нагрузки на спектры отклика
4.7.4. О задании расчтных нагрузок при ударе самолта.
4.8. Нагрузки при обрушении строительных конструкций.
4.9. Падение панели на горизонтальную преграду.
4.9.1. Исходные данные для расчта защитной конструкции
4.9.2. Панель абсолютно тврдое тело, преграда податливая
4.9.3. Расчт на нагрузку при падении разрушающейся панели
на недеформируемую преграду.
4.9.4. Одновременное разрушение падающей панели и деформация преграды.
4 Выводы по главе 4
Глава 5. Методика оценки безопасности АЭС при ударах
разрушающихся объектов.
Заключение.
Библиографический синеок.
Введение


До последнего времени в качестве эталонного транспортного самолта рассматривался дальнемагистральный самолт i рис. Рис. Рис. После террористического акта в НьюЙорке в году в качестве угрозы АЭС стали рассматривать возможность удара одного из крупнейших современных пассажирских самолтов i . Его общий вид и нагрузка на строительные конструкции при ударе показаны на рис. Отметим, что эта нагрузка более чем вдвое превышает нагрузку при ударе самолта 4, прежде считавшуюся наиболее опасной. Кроме самолтов, в качестве летящих тел в мировой практике и рекомендациях МАГАТЭ рассматривают также различные наборы тел, поднятых в воздух вихрем торнадо. При ударах крупных тел возможно повреждение строительных конструкций зданий. Мелкие летящие тела могут залетать внутрь через вентиляционные и технологические отверстия и повреждать оборудование. Примерами учитываемых крупных объектов, которые рассматривают как разрушающиеся, являются тяжлый деревянный брус бревно, столб и др. Нагрузки на строительные конструкции при их ударах представлены на рис. Время , с
Рис. Время, с
Рис. Исследования по оценке безопасности являются достаточно трудоемкими. Это обусловлено как необходимостью подготовки большого объема исходной информации, так и недостаточным развитием методик оценки безопасности таких сложных технических систем, как АЭС, особенно в условиях интенсивных и сравнительно малоизученных экстремальных воздействиях . Различные аспекты этой сложной проблемы общие подходы, оценка вероятности возникновения аварийных ситуаций различного происхождения, выбор параметров нагрузок и воздействий, разработка методов расчета сооружений и оборудования, обоснование нормативных требований, анализ опыта проектирования, строительства и эксплуатации АЭС в разных странах, оценки общего риска и т. В настоящее время методология оценки и обеспечения надежности и безопасности АЭС недостаточно разработанный раздел в теории надежности и риска. АЭС разрывом трубопровода, падением оборудования, ошибками персонала и т. Как отмечено ранее, согласно требованиям норм и международной практике, удар самолта как наиболее опасный случай удара разрушающихся объектов должен быть обязательно учтн при проектировании любой АЭС. Это актуально и при проверке безопасности многих действующих АЭС, они также должны соответствовать современным требованиям по безопасности. Все отечественные АЭС, запроектированные до начала х годов не были рассчитаны на удар самолта. Здания реакторных отделений АЭС с реакторами ВВЭР0 Кольская, Ровенская, 5й блок Нововоронежской АЭС выполнены с одной защитной оболочкой. АЭС с реакторами РБМК Курская, Ленинградская, Смоленская также проектировались без учта падения самолта. Требование учта удара в АЭС падающего самолта впервые появилось в отечественных нормах в г. АЭС оценивается на основе анализа расположения потенциальных источников опасности и или частоты возможных опасных событий. Он начинается с установления вероятности падения самолета на АЭС за счет общего воздушного движения в регионе . УОВ, то в проект включается падение малого самолета по нормам , и дальнейший анализ не требуется. В противном случае необходимо определить все потенциально опасные источники, откуда может упасть самолет. Согласно нормам , при проектировании должны учитываться природные процессы гидрометеорологические, геологические и инженерногеологические с максимальными значениями, определенными на интервале времени 0 лет, и техногенные факторы с УОВ 6 1год. В некоторых странах для вновь проектируемых АЭС принимается более консервативное значение 7 1год i ii v то же, что УОВ . Далее анализируется необходимость учета падения из каждого источника. Если из него не может упасть более опасный самолет, чем по нормам , то в проект включается самолет в соответствии с этими нормами, и дальнейший анализ данного источника не требуется. Если падение такого самолета возможно, то для данного источника устанавливается величина дистанции отбора ВДО расстояние до источника опасности, за пределами которого его можно не учитывать.