Расчетное определение сейсмостойкости оборудования атомных электростанций

Авторы

  • С. А. Пальков Акционерное общество «Турбоатом» (61037, Украина, г. Харьков, пр. Московский, 199), Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2215-0689
  • И. А. Пальков Акционерное общество «Турбоатом» (61037, Украина, г. Харьков, пр. Московский, 199), Ukraine https://orcid.org/0000-0002-4639-6595

Аннотация

Предложен алгоритм подтверждения сейсмостойкости оборудования расчетным методом и определены границы его применения. Разработана математическая модель оборудования и приведен пример определения собственных частот и напряжений в конструкции в трехмерной постановке. Использованы два основных типа расчета – статический и динамический. В статическом расчете определялось напряженно-деформированное состояние конструкции. Проведено сравнение значений полученных напряжений с допустимыми для применяемых материалов, на основании чего были сделаны выводы о прочности конструкции при сейсмическом воздействии. Результатом динамического расчета стало определение жесткости конструкции. Сравнение полученных значений напряжений с допустимыми для данного оборудования позволило сделать вывод о его устойчивости к сейсмическому воздействию. Оценка сейсмостойкости выполнена на примере конденсатора паровой турбины К-1000-60/1500. Расчет на сейсмостойкость указанного оборудования выполнен при интенсивности сейсмического воздействия 6 баллов по шкале MSK-64. В ходе решения поставленной задачи получены результаты распределения напряжений в корпусе и других элементах конструкции конденсатора от действия нагрузок при нормальной эксплуатации и проектном землетрясении. Расчет оборудования на сейсмостойкость выполнен с помощью метода конечных элементов. Это позволило представить сплошное тело в виде совокупности отдельных конечных элементов, взаимодействующих между собой в конечном числе узловых точек. К этим точкам прикладываются некоторые усилия взаимодействия, характеризующие влияние распределенных внутренних напряжений, действующих вдоль реальных границ смежных элементов. Для проведения такого расчета в пакете CAD моделирования создана трехмерная модель. Полученная геометрическая модель импортирована в программный комплекс, что позволило существенно сократить трудоемкость. Применение расчетного метода позволяет значительно снизить объем испытаний при подтверждении сейсмостойкости оборудования. Получены результаты пространственного сложного напряженного состояния конструкции конденсатора паровой турбины от действия нагрузок во время нормальной эксплуатации и проектного землетрясения.

Опубликован

2021-07-01

Выпуск

Раздел

Динамика и прочность машин