Розрахункове визначення сейсмостійкості обладнання атомних електростанцій

Анотація

Запропоновано алгоритм підтвердження сейсмостійкості обладнання розрахунковим методом і визначено межі його застосування. Розроблено математичну модель обладнання і наведено приклад визначення власних частот та напружень в конструкції в тривимірній постановці. Використано два основних типи розрахунку – статичний і динамічний. У статичному розрахунку визначався напружено-деформований стан конструкції. Проведено порівняння значень отриманих напружень з допустимими для застосовуваних матеріалів, на підставі чого було зроблено висновки щодо міцності конструкції при сейсмічному впливі. Результатом динамічного розрахунку стало визначення жорсткості конструкції. Порівняння отриманих значень напружень з допустимими для даного обладнання дозволило зробити висновок щодо його стійкості до сейсмічного впливу. Оцінку сейсмостійкості виконано на прикладі конденсатора парової турбіни К-1000-60/1500. Розрахунок на сейсмостійкість вказаного обладнання виконано при інтенсивності сейсмічного впливу 6 балів за шкалою MSK-64. В ході розв’язання поставленої задачі отримано результати розподілу напружень в корпусі та інших елементах конструкції конденсатора від дії навантажень під час нормальної експлуатації та проектного землетрусу. Розрахунок обладнання на сейсмостійкість виконано за допомогою методу скінченних елементів. Це дозволило подати  суцільне тіло у вигляді сукупності окремих скінченних елементів, що взаємодіють між собою в скінченному числі вузлових точок. До цих точок прикладаються деякі зусилля взаємодії, що характеризують вплив розподілених внутрішніх напружень, прикладених уздовж реальних границь суміжних елементів. Для проведення такого розрахунку в пакеті CAD моделювання створено тривимірну модель. Отриману геометричну модель імпортовано в  програмний  комплекс, що дозволило істотно скоротити трудомісткість. Застосування розрахункового методу дозволяє значно знизити обсяг випробувань при підтвердженні сейсмостійкості обладнання. Отримано результати просторового складного напруженого стану конструкції конденсатора парової турбіни від дії під час нормальної експлуатації та проектного землетрусу.