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

Authors

  • V. L. Sedin State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine, Ukraine
  • E. A. Bausk Laboratory studies of nuclear and thermal power research of the Dnieper Research and Training Institute of innovative technologies in construction, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine, Ukraine
  • E. A. Kirnos Dnipropetrovsk Agrarian-Economic University, 25, Voroshilov str., Dnepropetrovsk, 49600, Ukraine, Ukraine
  • G. G. Кaplenko Dnipropetrovsk Agrarian-Economic University, 25, Voroshilov str., Dnepropetrovsk, 49600, Ukraine, Ukraine

Keywords:

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

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.

Author Biographies

V. L. Sedin, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine

Ph. D. , Prof., Department of bases and foundations

E. A. Bausk, Laboratory studies of nuclear and thermal power research of the Dnieper Research and Training Institute of innovative technologies in construction, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine

Senior Researcher

E. A. Kirnos, Dnipropetrovsk Agrarian-Economic University, 25, Voroshilov str., Dnepropetrovsk, 49600, Ukraine

Ph. D. , Assoc. Prof., Workplace Safety and Health Department

G. G. Кaplenko, Dnipropetrovsk Agrarian-Economic University, 25, Voroshilov str., Dnepropetrovsk, 49600, Ukraine

Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof., Workplace Safety and Health Department

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.

Downloads

Published

2016-10-20

Issue

No. 93 (2016)

Section

Life Safety

License

Редакція  Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.

При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а  автор отримує перше попередження.

Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).