Safety of nuclear power plants regarding realiability of power units foundations beyond the design lifetime

V. L. Sedin, E. A. Bausk, E. A. Kirnos, G. G. Кaplenko

Abstract


Formulation of the problem. Nuclear power plants (NPP) are objects of increased nuclear, radiation, fire, technical and environmental risks and responsibility. Troublefree operation of power control systems and emergency protection of a nuclear power unit are possible in conditions of very strict design requirements to the construction of reactor compartment, exclusion of skew, distortion and other changes of geometrical dimensions. Operational reliability of technological equipment of nuclear power plants buildings, even with negative hypothetical scenarios is an urgent problem for the Ukrainian economy. Modern conditions of growing energy problems increased interest of investment and operational projects participants in Ukraine in justification of specific scientific and economic tasks implementation aimed at the extension of operating life of the reactor compartments of nuclear power plants buildings. One of the most important technical, technological and organizational factors affecting reliability of power equipment construction of nuclear power plants depends on the assessment of foundations settlements and tilts of power units. Design, construction and operation of reactor compartments have a number of basic features in comparison with other objects of industrial construction. Operation of the reactor building structures is determined with a system of strict requirements for static, dynamic, seismic performances, as well as deformation movements (set-tlements and tilts) with the need to ensure operational reliability of the reactor compartment in a long turnaround time. Any building has its design service life, but operating experience of great number of power plants shows that appropriate engineering measures can increase it significantly. Therefore, an important point is to assess the actual state of the object in terms of its foundation deformation and appointment of appropriate maintenance or other activities. Purpose. Development of complex approach of numerical modeling and experimental research of the nature of foundations settlements and tilts that allows stabilizing and regulating tilts foundations of reactor compartments to ensure operational reliability and safety of nuclear power units. Conclusion. According to the above, a crucial task is carrying complex theoretical and experimental researches of the absolute values of foundations settlements and tilts of power units, assessment of the nature of the settlements and deformation in time for further safe operation of facilities and technolog-ical equipment of nuclear power plants beyond the design lifetime.

Keywords


foundations tilts adjustment of NPP reactor compartments; stabilization of foundations tilts; flange reactor inclination; numerical modeling; finite elements method

References


Zalizskiy A. G. Deformatsii osnovaniy reaktornogo otdeleniya AES i ih regulirovanie v protsesse stroitelstva i ekspluatatsii : dis. … kand. tehn. nauk : spets. 05.23.02 / A.leksandr Grigorevich Zalizskiy. – Sankt-Peterburg, 2007. – 155 s.

Egorov K. E. Osobennosti deformatsii osnovaniy reaktornyih otdeleniy AES / K. E. Egorov, N. S. So-kolov // Osnovaniya, fundamentyi i mehanika gruntov. – 1985. – # 4. – S. 14-17.

Enerhetyka: istoriya, suchasnist' i maybutnye. V 5 t. – Kyyiv : [b. v.], 2006-2013.– Kn. 5 : Elektroenerhetyka ta okho-rona navkolyshn'oho seredovyshcha. Funktsionuvannya enerhetyky v suchasnomu sviti / T. O. Buryachok, Z. Yu. Buts'o, H. B. Varlamov, S. V. Dubovs'koy, V. A. Zhovtyans'kyy ; nauk. red. V. N. Klymenko, Yu. O. Landau, I. Ya. Sihal. – 2013. – 390 s

Kirnos K. A. Stabilizatsiya ta rehulyuvannya kreniv fundamentiv reaktornykh viddilen' atomnykh elektro-stantsiy : avtoref. dys. na zdobuttya nauk. stupenya kand. tekhn. nauk : spets. 05.23.02 «Osnovy ta fundamenty» / E. A. Kirnos. – Dnipropetrovs'k, 2014. – 24 s.

Kostenko S. P. Udoskonalyuvannya normatyvnoyi bazy z dovhostrokovoyi ekspluatatsiyi ta upravlinnya sta-rinnyam enerhoblokiv AES / S. P. Kostenko // Yaderna ta radiatsiyna bezpeka. – 2015. – # 1(65). – S. 23-25.

Kushner S. G. Raschet deformatsiy osnovaniy zdaniy i sooruzheniy / S. G. Kushner. – Zaporozhe : IPO «Zaporozhe», 2008. – 490 s.

Monitoring stroitelnyih konstruktsiy atomnyih stantsiy : RD EO 1.1.2.99.0624-2011 / OAO "Kontsern Rosenergoatom". – Vved. 20.12.2011 ; vzamen RD EO 0624-2005. – Rezhim dostupa: http://www.prom-electric.ru/data/uploads/RD/RD_EO_1.1.2.99.0624-2011.doc.

Osnovaniya reaktornyih otdeleniy atomnyih stantsiy : PiNAE-5.10-87 / M-vo atom. energetiki SSSR. – Moskva : Stroizdat, 1986. – 52 s. – (Ppavila i nopmyi v atomnoy enepgetike).

Ob"yekty budivnytstva ta promyslova produktsiya budivel'noho pryznachennya. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennya proektuvannya : DBN V.2.1-10-2009. – Vyd. ofits. – Chynni vid 2009-07-01. – Kyyiv : Minrehionbud Ukrayiny, 2009. – 107 s. – (Derzhavni budivel'ni normy Ukrayiny).

Syedin V. L. Chysel'ne modelyuvannya deformatsiy osnovy fundamentiv enerhoblokiv AES / V. L. Syedin, Ye. A. Bausk, K. A. Kirnos Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie : sb. nauch. tr. / Pridnepr. gos. akad. str-va i arhitekturyi ; pod obsch. red. V. I. Bolshakova. – Dnepropetrovsk, 1998 - . – Vyip. 69 . – 2013. – S. 459-462. – (Innovatsionnyie tehnologii zhiznennogo tsikla ob'ektov zhilischno-grazhdanskogo, promyishlennogo i transportnogo naznacheniya).

Sedin V.L. Numerical strain modeling of foundations bed in the NPP units / V.L. Sedin, E.A. Bausk, K.A. Kirnos // Chemia i chemiczne techologie / Przemysl, Nauka i studia. – 2013. – №35 (103) 2013. – P. 44-48.

Khalimonchuk V. A. Funktsionuvannya prohramnoho zabezpechennya SVRK VVER – 1000 verkhn'oho rivnya v umovakh realizatsiyi v Ukrayini rozshyrenoyi prohramy z dyversyfikatsiyi yadernoho palyva / Khalimonchuk V. A. // Yaderna ta radiatsiyna bezpeka. – 2015. – # 1 (65). – S. 7-12.

Fundamentyi promyishlennyih, grazhdanskih i transportnih sooruzheniy na sloistyih gruntovyih osno-vaniyah / [Shvets V. B., Shapoval V. G., Petrenko V. D., Andreev V. S., Selihova T. A., Tyutkin T. A.]. – Dnepro-petrovsk : Novaya ideologiya, 2008.- 274 s.


GOST Style Citations


1. Зализский А. Г. Деформации оснований реакторного отделения АЭС и их регулирование в процессе строительства и эксплуатации : дис. … канд. техн. наук : спец. 05.23.02 / А.лександр Григорьевич Зализский. – Санкт-Петербург, 2007. – 155 с.

2. Егоров К. Е. Особенности деформации оснований реакторных отделений АЭС / К. Е. Егоров, Н. С. Соколов // Ос-нования, фундаменты и механика грунтов. – 1985. – № 4. – С. 14-17.

3. Енергетика: історія, сучасність і майбутнє. В 5 т. – Київ : [б. в.], 2006-2013.– Кн. 5 : Електроенергетика та охорона навколишнього середовища. Функціонування енергетики в сучасному світі / Т. О. Бурячок, З. Ю. Буцьо, Г. Б. Варламов, С. В. Дубовськой, В. А. Жовтянський ; наук. ред. В. Н. Клименко, Ю. О. Ландау, І. Я. Сігал. – 2013. – 390 с

4. Кірнос К. А. Стабілізація та регулювання кренів фундаментів реакторних відділень атомних електростанцій : авто-реф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.23.02 «Основи та фундаменти» / Е. А. Кірнос. – Дніпропет-ровськ, 2014. – 24 с.

5. Костенко С. П. Удосконалювання нормативної бази з довгострокової експлуатації та управління старінням енерго-блоків АЕС / С. П. Костенко // Ядерна та радіаційна безпека. – 2015. – № 1(65). – С. 23-25.

6. Кушнер С. Г. Расчет деформаций оснований зданий и сооружений / С. Г. Кушнер. – Запорожье : ИПО «Запорожье», 2008. – 490 с.

7. Мониторинг строительных конструкций атомных станций : РД ЭО 1.1.2.99.0624-2011 / ОАО "Концерн Росэнерго-атом". – Введ. 20.12.2011 ; взамен РД ЭО 0624-2005. – Режим доступа: http://www.prom-electric.ru/data/uploads/RD/RD_EO_1.1.2.99.0624-2011.doc.

8. Основания реакторных отделений атомных станций : ПиНАЭ-5.10-87 / М-во атом. энергетики СССР. – Москва : Строиздат, 1986. – 52 с. – (Пpавила и ноpмы в атомной энеpгетике).

9. Об'єкти будівництва та промислова продукція будівельного призначення. Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування : ДБН В.2.1-10-2009. – Вид. офіц. – Чинні від 2009-07-01. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 107 с. – (Державні будівельні норми України).

10. Сєдін В. Л. Чисельне моделювання деформацій основи фундаментів енергоблоків АЕС / В. Л. Сєдін, Є. А. Бауск, К. А. Кірнос // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры ; под общ. ред. В. И. Большакова. – Днепропетровск, 1998 - . – Вып. 69 . – 2013. – С. 459-462. – (Инновационные техноло-гии жизненного цикла объектов жилищно-гражданского, промышленного и транспортного назначения).

11. Sedin V.L. Numerical strain modeling of foundations bed in the NPP units / V.L. Sedin, E.A. Bausk, K.A. Kirnos // Che-mia i chemiczne techologie / Przemysl, Nauka i studia. – 2013. – №35 (103) 2013. – P. 44-48.

12. Халімончук В. А. Функціонування програмного забезпечення СВРК ВВЕР – 1000 верхнього рівня в умовах реалі-зації в Україні розширеної програми з диверсифікації ядерного палива / Халімончук В. А. // Ядерна та радіаційна безпека. – 2015. – № 1 (65). – С. 7-12.

13. Фундаменты промышленных, гражданских и транспортних сооружений на слоистых грунтовых основаниях / [Швец В. Б., Шаповал В. Г., Петренко В. Д., Андреев В. С., Селихова Т. А., Тютькин Т. А.]. – Днепропетровск : Новая идео-логия, 2008.- 274 с.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.