Hodnocení seizmické odolnosti prováděná pro české jaderné elektrárny Marek Tengler

Hodnocení seizmické odolnosti prováděná pro české jaderné elektrárny Marek Tengler

Jarní seminář ČNS, CYG, WIN a OBK, Hrotovice 19. dubna, 2012

1. Seizmické podmínky postulované pro JE v CZ NÁVRHOVÉ ÚROVNĚ ZEMĚTŘESENÍ MVZ maximální výpočtové zemětřesení, označované někdy jako MDE - Maximum Design Earthquake, nebo SL-2 Earthquake dle IAEA Safety Standards Series No. NS-G-3.3 a NS-G-1.6, jemuž v americké terminologii odpovídá SSE – Safe Shutdown Earthquake. PZ projektové zemětřesení, označované někdy jako DE - Design Earthquake, nebo SL-1 Earthquake dle IAEA Safety Standards Series No. NS-G-3.3 a NS-G-1.6, jemuž v americké terminologii odpovídá OBE - Operating Basis Earthquake. Četnost výskytu MVZ je uvažována jednou za 104 let, zatímco u PZ je to jednou za 102 let.

Hodnocení seizmické odolnosti prováděná pro české jaderné elektrárny

2

1.1 Situace ETE Pro lokalitu ETE, jak je doloženo všemi průzkumy provedenými v 70. až 90. létech v předprojektové a projektové dokumentaci, byly stanoveny a potvrzeny tyto úrovně MVZ a PZ: MVZ = 6°MSK-64 a PZ = 5°MSK-64 Avšak pro seizmické výpočty a pro hodnocení seizmické odolnosti stavebních konstrukcí a technologického zařízení ETE podle doporučení IAEA (NS-G-3.3 a NS-G-1.6), která byla provozovatelem přijata, se jako závazné hodnoty uvažují : MVZ = 7° MSK-64 s PGA (špičkové zrychlení v úrovni terénu) rovným 0,1 g, resp. 0,07 g pro horizontální, resp. vertikální směr PZ = 6° MSK-64 s polovičními hodnotami zrychlení.


3

1.2 Situace EDU Při výběru lokalit, navrhování i samotné realizaci JE s reaktory VVER 440 bylo k problematice seizmické odolnosti přistoupeno v souladu s tehdy platnými zákony v bývalé ČSSR a SSSR. Původní seizmický koncept projektu EDU vycházel z ČSN 730036 „Seismické zatížení staveb“. Pro lokalitu EDU byla původně stanovena hodnota intenzity maximálního výpočtového zemětřesení MVZ = 6° MSK-64, která byla pro ověřovací výpočty vzhledem skalnímu podloží korigována v souladu se sovětskou normou VSN 15-78 na MVZ = 5° MSK-64 a úroveň projektového zemětřesení na PZ = 4° MSK-64. Pro takovou hodnotu intenzity zemětřesení MVZ byly v 80. letech provedeny ověřovací výpočty seizmické odolnosti staveb a komponent, které uvažovanému zatížení vyhověly. Seizmické riziko lokality bylo na základě pozdějších prací v 90. letech přehodnoceno na hodnotu: MVZ = 6,5° MSK-64 a PZ = 6° MSK-64. Hodnocení seizmické odolnosti prováděná pro české jaderné elektrárny

4

1.2 Situace EDU (pokračování) Dodatečném přehodnocení projektu EDU, jakožto již provozované elektrárny, bylo využito postupu tzv. hraniční seizmické odolnosti. Přičemž se vychází z určitého referenčního zemětřesení, jež se nazývá SME (Seismic Margin Earthquake), resp. RLE (Reference Level Earthquake) , které nelze z metodického hlediska zaměňovat s obvyklými návrhovými úrovněmi zemětřesení SL-2 (SSE, MVZ) a SL-1 (OBE, PZ) a které nemusí být shodné s výsledným SME, jímž se vyjadřuje výsledná hraniční seizmická odolnost zpravidla v PGA. RLE se volí v blízkosti očekávané nebo žádané hranice seizmické odolnosti a SMA (metoda určení hraniční seizmické odolnosti) pak poskytuje jen určitý odhad, jak daleko je reálná seizmická odolnost (vyjádřená jako SME v PGA) ve vztahu k tomuto RLE.


5

1.2 Situace EDU (pokračování) Určení SME (RLE) V souladu s dokumenty IAEA je pro EDU určeno RLE takto: PGA(RLE) = 0,100 g ve vodorovném směru, PGA(RLE) = 0,067 g ve svislém směru.

Hodnoty SME (RLE) jsou tedy ekvivalentní k seizmickému zatížení MVZ = 7° MSK-64


6

CO????


7

2.

Makroseizmická stupnice intenzity zemětřesení


8

2.1 Mapa seizmického ohrožení ČR


9

2.2 Aktuální mapa seizmického ohrožení ČR


10

2.3 Převod stupňů intenzity zemětřesení na PGA


11

2.4 Špičkové zrychlení v úrovni terénu (PGA)

Záznam zemětřesení Northridge 1994 z Castaic Old Ridge Route Station


12

3 Princip seizmické hodnocení

POŽADAVEK (demand)

X

- Spektra odezvy, - Časové průběhy (zrychlení, rychlost přemístění) - Spektrální výkonová hustota odezvy (PSD) - Kumulativní absolutní rychlost (CAV), aj.

Převod seizmologické nomenklatury do inženýrsky čitelného zadání do formy fyzikálních jednotkách

ODOLNOST (capacity)

- kapacitní spektra, - nepřekročení limit pro pevnost nebo funkčnost, - HCLPF (High Confidence Low Probility of Failure), aj.

Vyjádření dynamického chování – odezvy a převod do fyzikálních jednotek pevnosti


13

3.1 Požadavek (demand)


14

3.2 Odolnost (capacity)


15


16

AHA !!!


17

4.

Seizmická odolnost jaderně-energetického zařízení


18

4.1 Přenos seizmického buzení do stavby

Jednoduchá náhrada podzákladí ekvivalentními pružinami a tlumiči

Principy působení dynamické interakce stavby s podzákladím při zemětřesení


19

4.2 Přenos seizmického buzení do zařízení

Vliv kotvení na seizmickou odolnost kotveného zařízení


20

A co dál….?


21

5 Metody hodnocení seizmické odolnosti konstrukcí a zařízení JE

Přímé způsoby hodnocení

Nepřímé způsoby hodnocení

A. Seizmické výpočty B. Seizmické zkoušky C. Kombinované způsoby (výpočet a zkouška)

A. Hraniční spektrum B. Spektra GERS C. Další databáze seizmické odolnosti


22

5.1 Příklad metod analýzy (zásobní nádrže DEMI vody)


23

5.1 Příklad metod analýzy (pokračování)


24


První První konvektivní konvektivní vlastní vlastní tvar ve smě směru z, frekvence 0,10 Hz

Významný impulsivní vlastní tvar ve směru x, frekvence 5,70 Hz


25


Napě Napětí v podpoř podpoře př při provozní provozním a seizmickém zatí zatížení ení rovné rovném 1,6 ná násobku RLE, max. 250 MPa

Napě Napětí v tě tělese ná nádoby př při provozním zatí zatížení ení, max. 149 MPa


26

5.1 Příklad metod analýzy (pokračování) Ve zprávě bylo navrženo dokotvení zásobních nádrží DEMI vody a provedeno výpočtové zhodnocení seizmické odolnosti zodolněné nádoby. Navržené úpravy jsou následující : - Táhla ve směru osy y v místě podpor A,B,F,G. Táhla budou mít rozteč min. 2,4 m a budou mít tahovou tuhost min. 154 kN/mm. Táhla musí být konstruována tak, aby přenášela jen svislá zatížení. Táhla nesmí vnášet přídavná zatížení do sedlové podpory nádoby při ohřevu nádoby. Posuv nádoby od teplotní roztažnosti v místě napojení táhla na nádobu ve směru podélné osy nádoby je max. 20 mm. - Smykové zarážky ve směru osy x v místě podpor B,C,E,F. Smykové zarážky se umístí jako dorazy ve směru x z obou stran podpor. Zarážky se nainstalují ve vzdálenosti 2mm od sedlových podpor. Jejich tuhost bude min. 500 kN/mm. - Smyková zarážka ve směru osy z v místě podpory D. Smyková zarážka se umístí jako doraz z obou stran podpory ve směru z. Její tuhost bude 500 kN/mm. - Nové kotvení je navrženo tak, aby nebránilo teplotní roztažnosti nádoby Hodnocení seizmické odolnosti prováděná pro české jaderné elektrárny

27

5.2 Příklad metody zkoušek (ventilátor VDN-15)


28

5.3 Příklad kombinované metody (skříň SKŘ)


29

5.3 Příklad kombinované metody (pokračování) 1.

Seizmické interakce (příklad)


30

6.

Seizmické interakce


31

7.

Metoda nepřímého hodnocení


32

7.1 Porovnání kapacitního a požadovaného spektra


33

7.2 Hodnocení in-situ

Modifikovaný žebřík v GA701, který i po odstranění původní technologické plošiny zajišťuje přístup na jeřábovou dráhu

Modifikovaná trasa impulsního potrubí měřícího obvodu 1TL03P001


34

CO MŮŽEME OČEKÁVAT…?!


35

OTÁZKY?


36

Hodnocení seizmické odolnosti prováděná pro české jaderné elektrárny Marek Tengler

Recommend Documents