Сравнение методов сейсмического анализа в рамках расчетно-аналитического подхода

DOI: 10.37153/2618-9283-2023-4-8-23

Авторы:  
Рубрики:    Теоретические и экспериментальные исследования, научно-технические разработки   
Ключевые слова: сейсмическое воздействие, динамическое поведение, акселерограмма СА-482, моделирование, напряжения, вероятность отказа, ядерная безопасность
Аннотация:

Введение. В атомной энергетике обеспечение ядерной и радиационной безопасности имеет первостепенное значение, потому все аспекты, которые могут повлиять на безопасность, рассматриваются в детерминистической и вероятностной постановке.

В составе обоснования безопасности регламентируется учет землетрясения различных уровней интенсивности. При этом детерминистический анализ землетрясения и используемые модели и методы расчета являются достаточно устоявшимися. В вероятностной постановке к настоящему времени разработано и используется большое количество различных подходов в составе вероятностного анализа безопасности уровня 1. Результаты оценки условной вероятности отказа элементов систем, зданий и сооружений в зависимости от интенсивности сейсмического воздействия на свободной поверхности грунта площадки зависят от используемого в расчетах подхода.

Цели. Выполнить сравнительный анализ различных методов построения кривой вероятности отказа при сейсмическом воздействии.

Материалы и методы. Выполнен сравнительный анализ использования различных подходов к построению кривой отказа при сейсмическом воздействии для относительно простого случая.

Результаты. Результаты расчетов показали, что метод масштабирования приводит к наиболее консервативным результатам. Применение методов линеаризации и метода моментов дают более реалистичные оценки, что может положительно отразиться на результатах ВАБ уровня 1.

Выводы. Сравнительный анализ ряда подходов представляет определенный практический интерес и является актуальным, поскольку различные методы могут приводить к вкладу в вероятность тяжелой аварии более 50%, что создает существенный дисбаланс в безопасности АЭС. Используемая литература:

1.             Горюнов О.В. Интерполяционный метод оценки вероятности отказа при сложном нагружении / О.В. Горюнов, Н.Н. Куриков, К.А. Егоров // Труды НГТУ                     им. Р.Е. Алексеева. 2023. № 1. С. 42–52.

2.             РБ 123-17 Основные рекомендации к разработке вероятностного анализа безопасности уровня 1 для блока атомной станции при исходных событиях, обусловленных сейсмическими воздействиями. Москва: ФБУ «НТЦ ЯРБ». 2017. 77 с.

3.             IAEA-TECDOC-1487 Advanced nuclear plant design options to cope with external events, IAEA, 2006.

4.                  Reed J.W., Kennedy R.P., Methodology for developing seismic fragilities, EPRI TR-103959, Research Project RP2722-23, prepared for Electric Power Research Institute, Palo Alto, California (June 1994).

5.                  Ellingwood B. Validation of seismic probabilistic risk assessments of nuclear power plants, NUREG/GR-0008, The Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland (January 1994).

6.                  Горюнов О.В., Егоров К.А., Куриков Н.Н. Оценка вероятности отказа защитной оболочки ВВЭР-1000 // Тяжелое машиностроение. 2020. № 7–8. С. 7–15.

7.                  Siti Nur Aqilah Saruddin, Fadzli Mohamed Nazri Fragility curves for low- and mid-rise buildings in Malaysia, Procedia Engineering, 125 (2015), pp. 873 – 878.

8.                  ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент. Москва: ИПК Издательство стандартов. 1979.

9.                  Ветошкин В.А. Синтезированная модель сейсмического воздействия. Ленинград: Труды ЦКТИ. 1984. Вып. 212. С. 41 – 52.

10.              Тимошенко С.П. и др. Колебания в инженерном деле. Москва: Машиностроение. 1985.     472 с.

11.              Бирбраер А.Н., Роледер А.Ю. Экстремальные воздействия на сооружения. С-Пб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2009. 594 с.

12.              Биргер И.А., Мавлютов Р.Р. Сопротивление материалов. Москва: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1986. 560 с.

13.              Wilson E.L., Kinreyhian A.D., Bayc E.P. A Replacement for the SRSS Method in Seismic Analysis. Earthquake Engineering and Structural Dynamic, 1981, vol. 9, no 2, pp.187–192.

14.              ПНАЭ Г 7-002-86 Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Москва: Энергоатомиздат. 1989. 525 с.

15.              НП-031-01 Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций. Москва: ФБУ «НТЦ ЯРБ». 2017. 77 с.