автореферат диссертации по энергетике, 05.14.03, диссертация на тему:Устойчивость и безопасность ядерно и радиационно опасных объектов при внешних воздействиях

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ» (ФГУП ВНИИАМ)

УДК 621.039.58 «737»+ на правах рукописи

621.039.538+621.643+

699.84+621.643+658.512.2+

001.8+389.6

КАЛИБЕРДА Инна Васильевна

УСТОЙЧИВОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЯДЕРНО И РАДИАЦИОННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

05.14.03 - ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в Научно-техническом центре по ядерной и радиационной безопасности Госатомнадзора России (НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России).

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Буторнн Сергей Леонидович

доктор технический наук Драгунов Юрий Григорьевич

доктор технических наук,

профессор Чеченов Хусей Джабраилович

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт «Атомэнергопроект».

Защита состоится 3 декабря 2003 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета Д 217.040.01 при ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения» (ФГУП «ВНИИАМ») по адресу: 125171, Москва, ул. Космонавта Волкова, д.ба.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИИАМ».

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим посылать в специализированный совет ФГУП «ВНИИАМ».

Автореферат разослан 31 октября 2003 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат технических наук

Е. К. Безруков

2.оо5 -А

Общая характеристика работы

Введение. Важнейшей составляющей национальных интересов России является защита личности, общества и государства от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и их последствий. Ядерно-энергетические установки (ЯЭУ), к числу которых принадлежат атомные электростанции (АЭС), вырабатывают с применением атомной энергии электрическую энергию и интегрируются своими мощностями в энергетику России, которая принадлежит к числу базовых отраслей, обусловливающих темпы развития России. Современные тенденции, определяющиеся стратегией развития топливно-энергетического комплекса и атомной энергетики России в XXI веке, таковы, что атомная энергия не только будет использоваться и дальше, но и получит значительное развитие. В связи с этим ЯЭУ, а также другие ядерно и радиационно опасные объекты (ЯРОО) должны удовлетворять еще более высоким стандартам (критериям) безопасности.

Диссертационные исследования выполнялись сопряженно с разработками, выполняемыми в составе федеральных целевых программ (ФЦП) "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф" (первый этап - с 1991 по 1995 год и второй этап - с 1996 по 2000 год) и "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года". Актуальность снижения опасности от природных и техногенных катастроф была также подтверждена объявленным ООН на период с 1991 по 2000 год Международным десятилетием уменьшения опасности стихийных бедствий.

Актуальность диссертационной работы предопределяется: возросшей потребностью в решении научно-технической проблемы устойчивости и безопасности ЯРОО к внешним воздействиям в целях снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; потребностями отечественной инженерной практики в конкретных технических решениях по сейсмостойкости АЭС и устойчивости к внешним воздействиям ЯРОО; целями получения практической возможности регулирования безопасности ЯРОО при внешних воздействиях; логикой развития знаний в области обеспечения устойчивости и безопасности ЯРОО.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования выступает комплекс "ядерно и радиационно опасные объекты и окружающая среда", а предметом - устойчивость и безопасность ЯРОО к внешним воздействиям как совокупность знаний и комплекс мер, направленных на их обеспечение (методологии, нормы, методы расчета, программные средства, базы знаний, предложения по типовым универсальным решениям и конкретные технические решения).

Цель работы. Разработать, апробировать и внедрить научно-обоснованную методологию и нормативно-методическую базу обеспечения устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях на всех этапах их жизненного цикла, включая дополнительный (продленный) срок эксплуатации.

Методология и методы исследования. Многоплановость темы диссертационного исследования предопределила комплексный характер работы. Методологическими принципами исследования стали принципы системности и детерминизма, обеспечивающие выявление закономерностей проявления процессов, явлений и факторов воздействия (влияния) окружающей среды на ЯРОО, поведения и реакции ЯРОО на статические, квазистатические и динамические воздействия, определение их стойкости, способов защиты, надежных технических решений для конкретных объектов, их систем и элементов и требований нормативного регулирования.

Для реализации поставленной цели применялись методы структурно-функционального анализа, общенаучные методы систематизации, классификаций, сравнений и переноса знаний от частного к общему, эмпирические методы наблюдения и эксперимента на моделях, фрагментах, экспериментальные и расчетные исследования, а также экспертные оценки.

Эмпирическую базу исследований составляют публикации зарубежных и российских авторов, нормативно-правовые документы, отчеты о научно-исследовательских работах и конструкторских разработках, результаты экспериментальных и расчетных исследований, выполненных в рамках диссертационного исследования.

Обоснованность и достоверность результатов проведенных исследований определяется научной методологией исследований; использованием современных численных методов при решении задач на электронно-вычислительных машинах; сопоставлением полученных численных результатов с данными, имеющимися в отечественных и мировых источниках, результатами натурных, модельных и экспериментальных исследований, аналитических решений; учетом имеющегося опыта анализа реакции и поведения ЯРОО, их систем и элементов на внешние воздействия, анализом проявлений внешних воздействий и последствий их воздействий на окружающую среду и объекты.

Исследовательские задачи. Поставленные цели предопределяют постановку следующих исследовательских задач: формулирование системы взглядов и положений для включения в методологию системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях; разработка структуры нормативных документов для регулирования безопасности ЯРОО при внешних воздействиях и системы нормативных документов; разработка баз знаний о внешних событиях (методы и способы их выявления, идентификации, методики определения параметров внешних воздействий классификация процессов, явлений и факторов по

степени опасности, принципы отбора внешних воздействий в проектные основы ЯРОО и т.д.); разработка методологии исследования параметров объектов; разработка и совершенствование методов и программных средств для детерминистических анализов сейсмостойкости, а также методологических основ верификации и аттестации программных средств, методов и методик испытаний и экспериментальных исследований; получение обобщенных данных о параметрах колебаний и сейсмостойкости строительных конструкций и трубопроводов АЭС; разработка методологии экспертизы защищенности ЯРОО от внешних воздействий и рекомендаций для регулирования их безопасности; разработка практических рекомендаций и технических решений по сейсмической защите технологических систем АЭС; разработка методических основ исследования комбинированных рисков функционирования хранилищ радиоактивных отходов.

Научная новизна результатов исследований. В результате выполненных диссертационных исследований получены новые обобщенные знания (о внешних воздействиях, параметрах систем и элементов, методах их определения, защите от внешних воздействий) для решения проблемы устойчивости, безопасности и рисков от эксплуатации ЯРОО при внешних воздействиях.

Практическая значимость результатов исследований состоит в том, что решена важная научно-техническая проблема по созданию методологических и нормативных основ для предупреждения техногенных аварий и катастроф на действующих ядерно и рндиационно опасных объектах при внешних воздействиях, а также для проектирования ЯРОО новых поколений на основе системного подхода, включая в том числе следующее:

■ определены номенклатура процессов, явлений и факторов, способных оказать влияние на безопасность ЯРОО, критерии их классификации по степеням опасности, отбора для учета в проектных основах и для оценок риска от ЯРОО;

■ сформулированы нормативные требования и рекомендации по учету внешних воздействий, в том числе для проектирования технологических систем АЭС в сейсмостойком исполнении;

■ предложены инженерные методики расчета сейсмической прочности трубопроводов, сейс-мо- и взрывоустойчивости ЯРОО, а также оценок комбинированного риска для хранилищ радиоактивных отходов;

■ получено свидетельство на изобретение установки для исследования упругопластического поведения элемента трубопровода;

■ получены новые сведения о параметрах и сейсмической реакции строительных конструкций АЭС с ВВЭР-440, технологических систем АЭС с ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и РБМК, важных для безопасности, а также обоснованы технические решения сейсмозащиты трубопроводов первого контура АЭС с ВВЭР-440 и ВВЭР-1000;

■ определены методологические основы для аттестации программных средств по направлению "Параметры поведения конструкций, оборудования и трубопроводов при статических и динамических нагрузках";

■ сделаны при исследованиях и экспертизах устойчивости ЯРОО рекомендации по повышению их безопасности при внешних воздействиях.

Внедрение результатов исследований

1. При разработке ряда документов регламентирующего уровня, включая следующие: "Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок". ПНАЭ Г-002-87 (раздел "Расчет на сейсмостойкость..." и приложение 9); "Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций". ПНАЭ Г-05-006-87 и НП-031-01; "Размещение атомных станций. Основные критерии и требования по обеспечению безопасности". НП-032-01 (взамен ПНАЭ Г-03-33-93); "Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты". ПНАЭ Г-05-035-94; "Требования к содержанию отчета по обоснованию безопасности атомной станции с реакторами типа ВВЭР". НП-006-98 (главы 2 и 3 с изменением № 1); "Требования к содержанию отчета по обоснованию безопасности атомной станции с реакторами на быстрых нейтронах". НП-018-2000 (главы 2 и 3); "Требования к вероятностному анализу безопасности атомных станций" (проект); "Требования к отчету по обоснованию безопасности пунктов хранения радиоактивных отходов в части учета внешних воздействий". ПНАЭ Г-14-038-96; "Основные требования к продлению срока эксплуатации блока атомной станции". НП-017-2000; "Требования к обоснованию возможности продления назначенного срока эксплуатации объектов использования атомной энергии". НП-024-2000;

2. При разработке руководств по безопасности, включая следующие: "Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия". РБ Г-05-039-96; "Определение исходных сейсмических колебаний грунта для проектных основ". РБ-006-98; "Оценка безопасности приповерхностных хранилищ радиоактивных отходов". РБ-011-2000; "Оценка сейсмической опасности участков размещения ядерно и радиационно опасных объектов на основании геодинамических данных". РБ-019-01; "Оценка частоты тяжелого повреждения активной зоны реактора (для внешних исходных событий природного и техногенного характера)". РБ-021-01; "Рекомендации по оценке характеристик смерча для объектов использования атомной энергии". РБ-022-01;

3. При разработке методических документов, включая следующие: "Оценка повреждаемости зданий и сооружений атомных станций при сейсмических воздействиях"; "Оценка риска радиоактивных утечек в пунктах хранения радиоактивных отходов";

радиоактивных утечек в пунктах хранения радиоактивных отходов"; "Руководство по использованию методов оценки кренов и осадок сооружений атомных станций".

4. При проведении экспертиз безопасности в части условий размещения и оценки устойчивости к внешним воздействиям, включая следующее: Ленинградская АЭС, блоки 1 и 2 (1993 г.); Курская АЭС (1995 г.); Белоярская АЭС, блок БН-800 (1997 г.); Южно-Уральская АЭС, блок БН-800 (1997 Г.); Смоленская АЭС (1998 и 2000 г.); Нововоронежская АЭС, 2-я очередь ВВЭР-1000 (1998 г.); Ляньюньганькая АЭС (1998 г., КНР); Калининская АЭС, блок 1 и 2 (1996 г.), бл. 3 (1999г.); АЭС "Бушер" (1999 г., Иран); Московский НПО "Радон" (1996 г.); Ленинградский НПО "Радон" (1996 г.); Волгоградский НПО "Радон" (1997 г.); Машиностроительный завод (г. Электросталь, 1993г.); ПО "Маяк" (1995 г.); Сибирский химический комбинат (1997 г.); Исследовательский реактор Казахской академии наук (г. Алма-Ата, 1991 г.).

5. При аттестации программных средств по направлению "Параметры поведения конструкций, оборудования и трубопроводов при статических и динамических нагрузках".

6. При разработке технических и рабочих проектов реконструкции блоков 1 и 2 АЭС "Козлодуй" (Болгария) по обеспечению сейсмостойкости; рабочих проектов блоков 1 и 2 Ровен-ской АЭС; при производстве строительно-монтажных работ в аппаратных отделениях блоков 1 и 2 Калининской АЭС; при обосновании проектных и конструктивных решений по сейсмостойкости технологических систем Южно-Уральской, Запорожской, Крымской, Балаковской, Били-бинской АЭС, АЭС "Козлодуй" (блоки ВВЭР-1000) (Болгария), Харьковской ТЭЦ, исследовательских реакторов и других ЯРОО (внедрение методики статического анализа сейсмостойкости).

Личный вклад автора. Автором разработаны положения системного подхода к анализу и обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях, выполнены расчетные и экспериментальные исследования, обработан полученный им эмпирический материал, получены обобщенные знания о внешних воздействиях и поведении сложных технических систем, разработаны в соавторстве методики. Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоит в обосновании тематики и в постановке задач, руководстве и участии на всех этапах ее выполнения, в анализе, интерпретации полученных результатов, формулировании выводов, заключений и предложений по внедрению.

Апробация работы. Отдельные части работы докладывались на международных конференциях и семинарах, на конференциях и совещаниях в России, в том числе на следующих: Первой межотраслевой конференции "Конструкционная прочность в атомной технике" (НИКИЭТ, Москва, 1982 г.); Всесоюзном семинаре "Гидродинамика упругих систем" (Москва, Институт машиноведения АН СССР, ИМАШ, 1984 г.); конференции "Динамика оснований

б У

фундаментов и подземных сооружений" (Нарва, 1985 г.); Технической комиссии МАГАТЭ "Сейсмические колебания земной поверхности и оценка сейсмостойкости АЭС" (Москва, 1986 г.); семинаре по динамике РНЦ "Курчатовский институт" (Киев, 1990 г.); 2-й научно-практической конференции Госпроматомнадзора СССР (Москва, 1991 г.); Советско-английском семинаре "Применение теории риска в оценке сейсмостойкости АЭС" (Балаковская АЭС, 1991 г.); Региональном совещании МДУ ОСБ ООН (МЧС, Киргизия, Бишкек, 1992 г.); Всемирной конференции МДУ ОСБ ООН (Япония, 1993 г.); Заседании рабочей группы МАГАТЭ "Регулирующие оценки обеспечения безопасности при эксплуатации АЭС" (Россия, Ленинградская АЭС, 1996 г.); Рабочей встрече "Требования безопасности для реакторов нового поколения" (ОКБ-ГРвК-БЕС Шв) (Москва, Рискаудит, 1996 г.); Ш научно-практической конференции Госатомнадзора России (Москва, 1997 г.); Научно-практическом семинаре "Старение оборудования и конструкций АЭС России" (Санкт-Петербург, Сосновый Бор, 1998 г.); Международном научно-техническом семинаре "Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий" (Севастополь, 1998 г.); Заседании рабочей группы ОЕСО-МЕА "Применение метода конечных элементов для проектирования и поддержки эксплуатации атомных станций" (Брукхэвенская национальная лаборатория, США, 1998 г.); Научно-практической конференции "Развитие атомной энергетики и возможности продления сроков службы атомных энергоблоков"; Третьем мировом горном конгрессе (Москва, 1999 г.); Международном научно-техническом семинаре "Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий" (Киев, 1999 г.); встрече регулирующих органов (Санкт-Петербург, 1999 г.); Третьей международной конференции "Безопасность трубопроводов" (Москва, Пушкино, 1999 г.); Заседании рабочей группы ОЕСО-1\ГЕА "Сейсмический анализ" (Брукхэвенская национальная лаборатория, США, 2000 г.); Заседаниях Организационного Комитета внебюджетной программы МАГАТЭ "Смягчение последствий межкристаллитной коррозии под напряжением и повреждения аустенитных трубопроводов АЭС с РБМК" (Австрия, Вена, май, декабрь 2000 г.; май, декабрь 2001 г.); Симпозиуме "Человек и катастрофа: Безопасность человека и общества в чрезвычайных ситуациях на рубеже тысячелетий" (Москва, МЧС, 2000 г.); Первой конференции "Методы и программное обеспечение расчетов на прочность" (Россия, Туапсе, 2000 г.); Заседании специалистов научно-исследовательской программы МАГАТЭ "Безопасность АЭС типа РБМК при внешних воздействиях" (Санкт-Петербург, 2000 г.; Кабардино-Балкария, Нальчик, 2001 г.); Заседании технического комитета МАГАТЭ "Безопасность конструкций АЭС при внешних воздействиях" (Австрия, Вена, 2000 г.); Научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций "Управление рисками чрезвычайных ситуаций" (Москва, МЧС России, 2001 г.); Семинаре-совещании "Опыт разработки и

сертификации систем качества на предприятиях и в организациях отрасли. Контроль качества продукции" (Москва, 2001 г.); Семинаре МАГАТЭ по национальному проекту "Продление срока эксплуатации/возобновление лицензий АЭС России" (Москва, 2001 г.); 16-й конференции гго структурной механике в реакторной технологии (США, Вашингтон, 2001 г.); Семинаре Минатома "Анализ и сравнение рисков от атомной и других отраслей энергии (Москва, 2001 г.); Конференции инженеров-механиков ГСОЫА-Ю (Вашингтон, 2002 г.); Международной научно-практической конференции "Малая энергетика - 2002" (Москва, 2002 г.); Симпозиуме МАГАТЭ "Сейсмическая переоценка действующих объектов ядерных технологий" (Австрия, Вена, 2003 г.).

Публикации. Полученные результаты изложены в монографии "Параметры внешних воздействий природного и техногенпого происхождения. Безопасность объектов использования атомной энергии" (М.: Логос, 2002). Получено одно авторское свидетельство на изобретение. Основные результаты диссертационного исследования также опубликованы в международных и центральных отечественных журналах и сборниках (более 50 печатных публикаций). Список основных работ приводится в конце автореферата.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы, семи приложений. Общий объем диссертации с приложениями составляет 396 страниц машинописного текста. Основное содержание работы изложено на 370 страницах. В работе 68 рисунков и 53 таблицы. Перечень использованной литературы включает 190 источников.

Основное содержание диссертации

В первой главе "Исследование и обоснование актуальности задач для решения проблемы устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях" приводятся результаты обзора и анализа отечественных и зарубежных источников, опыта расчетных и экспериментальных исследований, обосновывающих актуальность диссертационного исследования. Глава состоит из шести параграфов.

В параграфе 1.1 "Краткие сведения о ядерно н радиационно опасных объектах и возможных воздействиях на них окружающей среды" описываются различные по назначению, устройству, потенциальной опасности для окружающей среды типы ядерно- и радиационно опасных объектов (ЯРОО), включая атомные электрические станции с реакторами различного типа, и их возможная уязвимость от внешних воздействий .

В параграфе 1.2 "Результаты оценки полноты и достаточности нормативно-методической базы в области обеспечения устойчивости ЯРОО к внешним воздействиям" описываются нормативные основы, действующие при проектировании ЯРОО, в том числе в от-

ношении учета внешних воздействий. Было определено, что требуется создание документов, содержащих общие концептуальные положения по учету внешних воздействий различного происхождения для всех ЯРОО, требования к учету нагрузок и воздействий, моделированию объектов и воздействий и т.п.; а также руководств по безопасности (РБ), методических документов и методик (МД).

В параграфе 1.3 "Расчетные методы, методики и программные средства для решения задач по обеспечению устойчивости к внешним воздействиям систем и элементов ЯРОО" описывается состояние вопроса об обеспеченности расчетными методами и программными средствами (ПС) деятельности по обоснованию устойчивости ЯРОО при внешних воздействиях, а также по сейсмостойкому проеюгарованию трубопроводов, оборудования и конструкций. Определена необходимость в комплексе методов и методик (повышенной точности и простых инженерных). Сформулированы также задачи разработки методологии вероятностных анализов повреждаемости зданий и сооружений, конструкций и элементов ЯРОО при внешних воздействиях, положений, подходов, баз информационного обеспечения для верификации программных средств (ПС).

В параграфе 1.4 "Состояние информационных баз знаний и данных для обоснования устойчивости к внешним воздействиям ЯРОО" рассматривается комплекс взаимосвязанных вопросов, которые необходимо решать при обоснованиях устойчивости ЯРОО, важными из которых являются исходные данные о конфигурациях, проектных решениях систем и элементов и о демпфировании (затухании колебаний). Определена структура информационного банка в виде блок-схемы из девяти блоков. Обзор данных из источников свидетельствует, что в практике проектирования используются значения "усредненного" демпфирования в материале или конструкционного демпфирования, полученного на экспериментальных моделях. Необходимы исследования демпфирования компонентов при пусках в эксплуатацию объектов.

В параграфе 1.5 "Повреждаемость и старение систем и элементов ЯРОО в процессе эксплуатации" приводятся результаты обобщения данных о повреждаемости конструкций, систем и элементов при эксплуатации. Рассматриваются причины старения. Обобщена информация относительно нагрузок и вызванных различными нагрузками амплитуд напряжений и частот их реализации, о работе элементов систем с трещинами. Обзор сведений о результатах исследований трубопроводных систем расчетными и расчетно-экспериментальными методами на моделях и испытаниями в натурных условиях автором изложены в брошюре И.В. Калиберды «Обеспечение и прогноз сейсмостойкости трубопроводов АЭС. Обзорная информация» М.: Ин-формэнерго, 1990. 56 с.

В параграфе 1.6 "Основные направления и задачи диссертационного исследования"

суммируются выводы об актуальности и определяются направления диссертационных исследований для решения проблемы обеспечения устойчивости и безопасности ЯРОО на основе методологии системного подхода. Приводится блок-схема взаимосвязанных задач.

Глава 2 "Методология системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях" содержит систему взглядов и положений в отношении обеспечения устойчивости и безопасности ядерно и радиационно опасных объектов. Глава состоит из шести параграфов и выводов по главе.

В параграфе 2.1 "Критерии и принципы системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО" изложены научно-методологичсские основы управления надежностью, устойчивостью, безопасностью и рисками при внешних воздействиях, предполагающие целостную спланированную научно-обоснованную деятельность, рассматриваемую как совокупность составляющих ее и взаимодействующих между собой компонентов на уровне систем и элементов; на уровне объекта как сложного технического комплекса, состоящего из систем и элементов. Системный подход является стержнем методологии обеспечения безопасности ЯРОО, на которые распространяются основополагающие принципы безопасности. В методологии системного подхода выделены две части: а) технические аспекты безопасности ЯРОО при внутренних исходных событиях; б) технические аспекты безопасности ЯРОО при внешних воздействиях. Существует приоритет обеспечения внутренней самозащищенности объекта на уровнях его собственных технологических и конструктивных решений, а также взаимодействий: "элементы - система", "система - система", "системы - объект". Затем оцениваются возможность негативного воздействия на объект со стороны окружающей среды и неопределенности в прогнозах достаточности защит на основе детерминистических и вероятностных методов. Совместная обьектово-функциональная модель "ЯРОО - окружающая среда" наиболее полно отражает содержание и составляющие системного подхода к решению проблемы устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях: внешние воздействия, их параметры; параметры систем объекта и объекта в целом; расчетные и экспериментальные методы анализа устойчивости; реакция систем (и объекта в целом) на внешние воздействия; защита систем от внешних воздействий; управление рисками. Основная деятельность по обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях направляется на то, чтобы недоучет внешних воздействий на всех её этапах не составлял значительной доли "остаточного риска" от функционирования ЯРОО при внешних воздействиях. Изложены принципиальные положения, описаны критерии и пути минимизации остаточного риска от последствий внешних воздействий на

ЯРОО. Специфика ЯРОО будет учитываться в объемах анализов устойчивости и обоснований безопасности.

Описываются два подхода к обеспечению безопасности ЯРОО на этапе проектирования систем, важных для безопасности: проектирование систем таким образом, чтобы они могли противостоять проектным воздействиям природного и техногенного происхождения (детерминистический подход); проектирование объектов таким образом, чтобы только часть требующихся систем безопасности могла одновременно подвергаться воздействию, при этом оставшаяся часть систем должна быть в состоянии выполнить основные проектные требования в условиях выполнения принципа единичного отказа (вероятностно-детерминистический подход). Для вновь проектируемых объектов первый подход наиболее целесообразен, так как он более полно обеспечивает реализацию принципа глубокоэшелонированной защиты и минимизирует остаточный риск от недоучета внешних воздействий. Второй подход доиус-шмо применять для существующих ЯРОО при периодических оценках их безопасности с учетом внешних воздействий и определении мероприятий по модернизациям и реконструкции, в том числе при продлении сроков эксплуатации ЯРОО. Описываются условия, определяющие необходимость в проектных решениях и в принятии мер по защите узлов и элементов объекта. Степень приемлемости критериев риска определяется требованиями со стороны окружающей среды в зависимости от приемлемости в том или ином регионе экологического, социального, политического и экономического ущербов.

Для анализа стойкости к внешним воздействиям компонентов ЯРОО предложена типовая логическая диаграмма, определены принципы сочетания нагрузок и приведены нормативные критерии по устойчивости ЯРОО и рискам, приемлемым в настоящее время.

В параграфе 2.2 "Методология выявления процессов, явлений и факторов и отбора их для учета в проектпых основах ЯРОО" изложена названная выше методология, разработанная на основе анализа источников, включая нормативные документы МАГАТЭ. Проблема внешних воздействий разрабатывается посредством обобщения, систематизации знаний о процессах, явлениях и факторах, реализующихся в окружающей среде, разработки методологий выявления и идентификации источников опасности, исследования опасности, моделирования воздействий и оценки их параметров в координатах интенсивности и частоты воздействий. Определены типы характеров воздействий на объекты. Методология опирается на знания: о признаках процессов, явлений и факторов для их идентификации в районе и на площадке размещения ЯРОО; об условиях возникновения процессов, явлений и факторов, их ассоциациях, методах и процедурах их выявления; о возможных источниках информации для прогнозов; о значениях предельно возможных интенсивностей параметров, которые приводят к катастрофам; о границах параметров для определения их степеней опасности. За основу методологии отбора для уче-

та внешних воздействий приняты два предложенных МАГАТЭ критерия: ВДО - величина дистанции отбора; УОВ - уровень отбора по вероятности. В рамках методологии вводится подход, применяющий количественные оценки максимальных значений параметров интенсивности процессов, явлений и факторов, и использующий классификации по интенсивности и по последствиям ущерба окружающей среде в виде степеней опасности для обеспечения выбора наиболее приемлемых для размещения ЯРОО площадок, учета опасности ассоциаций процессов, явлений и факторов. В методологии предлагается алгоритм экспертной системы, опирающейся па базу знаний о совместных реализациях событий на площадке. Описан алгоритм определения частот событий. Методология выявления процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения основана на том, что любое из событий возможно на площадке.

Если срок эксплуатации ЯРОО равен Т3, то число прогнозируемых событий различной

интенсивности на площадке может быть определено: = 2^KjN° , где К} - частота

о

событий заданного уровня интенсивности; N® - математическое ожидание числа событий у-й интенсивности за год эксплуатации, равное OjN0; а} - параметр распределения Пуассона (среднее число событий j - й интенсивности в течение времени At); cij = Xj Ai; A,j - среднее число событий j -й интенсивности за год; Nq - предполагаемое число событий заданной интенсивности. Вероятность хотя бы одного события j -й интенсивности в течение времени 7д вычисляется по формуле Pj = 1 - - 1 - exp(-\jT3 ).

В параграфе 2.3 "Моделирование параметров объекта н его реакции на внешние воздействия" описана методология математического моделирования реакции объекта (системы или элемента) на внешние и внутренние воздействия, базирующаяся на уже разработанных различными исследователями теориях прочности, надежности и риска.

Анализ надежности системы (или элемента) состоит из анализов надежности трех классов параметров: входных параметров, параметров системы и выходных параметров. Все перечисленные выше классы параметров характеризуются неопределенностью и случайностью. Когда входные параметры w(t) случайны и/или параметры системы k(t) случайны, то и выходные параметры U(t) случайны. В общем виде это можно записать как H(t) - (J[w(t),k(t)]. При проектировании входные параметры w(t) и параметры системы k{t) рассматриваются как исходные данные (проектные основы) для анализа надежности.

Согласно теориям устойчивости колебательных систем, конструкции или пребывают в условиях покоя, или совершают колебания с малыми или большими амплитудами под воздейст-

вием внутренних и внешних сил. Любую механическую систему можно описать замкнутой системой уравнений динамики. Эта система содержит ЗК + Б неизвестных функций, где ЗЫ - число координат материальных точек, а Б - число составляющих реакций. Эта система подчиняется законам классической механики, описанным теоремами об изменении количества движения системы, об изменении главного момента количества движения системы, об изменении кинетической энергии системы и др. Движение этой системы определяется дифференциальными уравнениями, число которых равно ЗИ + Б. Число степеней свободы системы п - ЗМ - Б. Описывается метод исследования устойчивости на основе исследования обобщенной задачи о собственных значениях сложных механических систем ЯРОО, моделируемых системами с конечным числом степеней свободы, при варьировании условий нагружения систем и собственных параметров системы. В практических расчетах при известном коэффициенте динамичности р значения динамических напряжений и перемещений могут бьггь определены через значения статических напряжений и перемещений. Оптимальное проектирование устойчивых и надежных к внешним воздействиям ЯРОО должно быть направлено на обеспечение выбора таких расчетных параметров у каждой системы ЯРОО кг (I), при которых при любых заданных входных параметрах И>(7) (расчетные величины) реакции систем //,(0 находятся в допускаемом поле, описанном набором пороговых значений предельных состояний. Рассматриваются зависимости на основе различных моделей для определения вероятности отказа системы по несущей способности в различных условиях нагружения, а также для оценок наступления времени разрушения систем, в том числе при уменьшении несущей способности объекта из-за старения объекта. Для оценки реакций системы применяется пороговое значение наиболее важного выходного параметра

В параграфе 2.4 "Рациональное проектирование и оптимизация защиты ЯРОО от внешних воздействий" исследуется вопрос о "запасах безопасности". Чтобы при эксплуатации конструкции не наступило ни одно из предельных состояний (по напряжениям, деформациям, перемещениям, ускорениям, усилиям, работоспособности), должно выполняться условие

Б{х^<Я(х1), где г = 1 ..I; у = /-1..Л-1; 5 и Я - соответственно расчетный параметр

и предельный параметр, являющиеся случайными величинами.

Е(х,)

Коэффициент запаса равен Г^ = ——-.

Для управления устойчивостью, безопасностью и рисками следует установить в проектных основах приемлемые проектные критерии. Ими могут быть критерии: а) предупреждение появления в конструкции недопустимых напряжений: Р(от ¡иЯ/,0,)=Р02; б) предупреждение

появления в узлах конструкции недопустимых перемещений: у > [j>]; в) предупреждение вероятности разрушения: Р(р„ > R0 2) = Рп. Понимая некоторую условность понятия "коэффициент запаса" в целях практического обеспечения безопасности ЯРОО при внешних воздействиях Л, необходимо регулировать с учетом неопределенностей по двум составляющим: т^ = т)0 + ц0, где т)0— коэффициент запаса на обеспечение надежной и безопасной работы системы в "штатных" режимах эксплуатации; r)D - коэффициент запаса на обеспечение устойчивости системы при внешних воздействиях. Учитывая, что при эксплуатации системы т]0 -» 0 за счет старения (усталости и др. факторов), безопасность системы (его несущая способность, работоспособность) обеспечивается за счет r\D. На этапе проектирования следует устанавливать Л» и r|D и руководствоваться ими при выборе конструкционных материалов, размеров сечений и компоновок конструкций с учетом проектного срока службы и возможного дополнительного срока службы системы. Предлагается применять дискретную модель накопления повреждений в виде матрицы или графа возможных переходов. Логическая схема анализа состояния системы приведена на рис. 1 в конце автореферата.

Для решения практических задач устойчивости целесообразно использовать детерминированные континуальные модели накопления повреждения в элементах системы по работам В.В. Москвитина и И.А. Биргера, функции повреждения определять условиями работоспособности элемента системы, а повреждения - но закону линейного суммирования (модель Пальмгрс-на). Определяются функции исхода и функции безопасности, отображающие множество возможных состояний объекта в множестве показателей безопасности - поле композиций исхода R и функции безопасности S при внешних воздействиях в виде: W - RS. Оценки риска определяются для возможных предельных состояний систем, например, через вероятность разрушения системы. Индекс риска H(t) находится как H(t) = S F(t), где S - состояние системы; F(t) -поле напряжений; t - время. При разрушении система переходит последовательно от состояний Sl, S2, к Sn (Sn - состояние системы, отражающее ее разрушение, см. рис.1 в конце автореферата).

Приемлемая вероятность надежности конструкции Рк=\- Рот> гДе рот ~ вероятность её отказа, определяющаяся с учетом опыта эксплуатации аналогов, возможными условиями эксплуатации и факторами старения.

Рот (!t ) 5 ~Р^Т , - предельное значение (установленное в проекте); t - срок службы в годах; i - порядковый номер года от начала эксплуатации. Среди приемлемых проектных решений наиболее надежным будет то, для которого Рот минимально.

В параграфе 2.5 "Управление устойчивостью, безопасностью и рисками при внешних воздействиях " рассматриваются вопросы анализа и предупреждения неприемлемых рисков. Эффект управления риском достигается регулированием частоты процедур управления (контроля, ремонта-восстановления) ресурсами механических систем и элементов объекта. Ресурс любой механической системы можно представить в виде совокупности ресурсов, каждый из которых исчерпывается с течением времени. Оценивается возможность управлять сроком безопасной эксплуатации с помощью метода оценки и поэтапной (периодической) переоценки срока службы объекта: Тэ «Тэ, где - проектный срок эксплуатации объекта; Тэ - возможный срок службы объекта.

Начальную стоимость объекта и ущерб оценивают, опираясь на установленный расчетный (проектный) срок эксплуатации объекта Тэ , который является частью срока службы (ресурса) Тэ, определяемого на основе анализа надежности при рассмотрении большого числа вариантов реализации входных параметров и параметров системы. Снижая неопределенность входящих в анализ случайных величин, можно корректировать срок безопасной эксплуатации, выполняя вышезаписанное условие.

То есть, Тэ + АТЭ меньше Тэ, где Д Тэ - дополнительный срок эксплуатации. Описана методология минимизации рисков от внешних воздействий за счет исключения защитными мерами их влияния. Число и тип барьеров защиты выбираются на основе детерминистических и вероятностных подходов. Рассматриваются возможные сценарии развития аварий и оцениваются цепочки отказов систем и элементов нормальной эксплуатации, активных и пассивных элементов безопасности, в каждом варианте исходного события определяются отказы, аварийные последовательности, конечные состояния, в том числе те из них, которые ведут к выбросу радиоактивности. Расчетный риск от АЭС - это сумма всех рисков индивидуальных постулируемых сценариев аварий:

Риск = £ (вероятность события п ), умноженная на (последствия события п ).

Если рассматривать последствия Ц^,, в показателях коллективной эффективной эквивалентной дозы, полученной населением при максимальной проектной аварии на ЯРОО в начальный период от выбросов короткоживущих изотопов, то эта доза есть остаточный риск, т.е. вы-

к

брос, который вопреки всем принятым мерам, реализовался: П,,,^ = Я0„ = - ^ й*ш .

о

где Ли» - максимальный выброс дозообразующих короткоживущих изотопов на выходе из реактора (аварийного оборудования) при максимальной проектной аварии на ЯРОО в показателях коллективной эффективной эквивалентной дозы; ш - величина, характеризующая эффектив-

ность барьера к, а также смягчение риска (в показателях коллективной эффективной эквивалентной дозы); к - число барьеров. Величина не поддается надежному определению детерминистически, но она может регулироваться созданием и контролем функционирования барьеров защиты.

В параграфе 2.6 "Способы и проблемы выявления качества и надежности программных средств, используемых для обоснования безопасности в области прочности и устойчивости к внешним воздействиям" изложены проблемы верификации ПС. Определены подходы к обеспечению качества ПС; выявлены и классифицированы причины, влияющие на результаты расчета; разработаны требования к верификационному отчету; определены содержание и предмет верификации; разработаны тесты для аттестации ПС в области учета взаимодействия сооружения с основанием, расчетов трубопроводов, оборудования и конструкций; разработаны основы информационного банка данных экспериментальных исследований и натурных испытаний зданий и сооружений на динамические воздействия. Определены аспекты деятельности при верификации ПС, области верификационного анализа ПС, требующие применения экспериментальной проверки.

В "Выводах по главе 2" просуммированы методологические подходы для решения задач устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях.

Третья глава "Результаты исследования внешних воздействий на ЯРОО" содержит результаты исследования проявления воздействий процессов, явлений и факторов, происходящих в окружающей среде. Глава 3 состоит из шести параграфов и выводов по главе.

В параграфе 3.1 "Обоснование состава задач для исследования процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождении" сформулирована проблема о внешних воздействиях как одна из важнейших составляющих системного подхода к обеспечению устойчивости ЯРОО.

Внешние воздействия представляют собой результат аппроксимации процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения в виде силовых нагрузок и параметров статического, квазистатического или динамического характера, а также сочетаний этих параметров. Показано, что каждое из воздействий имеет особенности в оказании влияния на системы и элементы объекта непосредственно или на территорию объекта. ЯРОО разделены на два типа объектов по продолжительности их эксплуатации как радиационноопасных объектов. Все события разделены по своему происхождению на два класса: процессы и явления природного происхождения; факторы техногенного происхождения (или внешние события техногенного происхождения). В составе классов предусмотрены также другие необходимые для практического применения классификации.

В параграфе 3.2 "Номенклатура процессов явлений и факторов природного и техногенного происхождения" предложена Номенклатура процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения. Всего определено 39 процессов, явлений и факторов, способных оказать влияние на системы и элементы ЯРОО. Для классификации опасности процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения установлены три степени опасности процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения. В основу классификаций положены значения предельных границ параметров.

В параграфе 3.3 "Гидрометеорологические процессы и явления" описаны признаки процессов этого класса. Определены гидрологические и метеорологические процессы и явления, характеризующие особо опасную степень последствий на объект и в связи с экстремальным характером проявлений, определяющих принципиальную возможность размещения ЯРОО в районе; опасные гидрологические явления с возможными экстремальными проявлениями, которые следует учитывать при размещении, проектировании, эксплуатации и выводе из эксплуатации ЯРОО; гидрологические процессы, представляющие опасность по последствиям воздействия на ЯРОО только при неблагоприятных условиях реализации.

К гидрометеорологическим процессам и явлениям отнесены: наводнения (затопления); цунами; ледовые явления на водотоках (заторы; зажоры); режим прибрежной зоны морей (стоны, нагоны, штормовое волнение); сейши; приливы и отливы; изменение водных ресурсов (экстремально низкий сток, аномальное снижение уровня воды); смерч; ветер; тропический циклон; осадки; экстремальные снегопады и снегозапасы; температура воздуха; лавины снежные; гололед; удар молнии.

В параграфе 3.4 "Геологические и инженерно-геологические процессы и явления" описаны признаки процессов этого класса.

Геологические и инженерно-геологические процессы и явления: разрывные сейсмотектонические смещения, сейсмодислокации, сейсмотектонические поднятия, опускания блоков земной коры; современные дифференцированные движения земной коры, в том числе тектонический крип; остаточные сейсмодеформации земной коры; землетрясения любого генезиса; извержение вулкана; грязевой вулканизм; оползни любого генезиса; обвалы и оползни-обвалы; селевые потоки (сели); лавины снежно-каменные и щебнисто-глыбовые; размывы берегов, склонов, русел; провалы и оседания территории; размывы подземные, в том числе проявления карста; мерзлотно-геологические (криогенные) процессы; деформации специфических грунтов.

Приводятся рекомендации для определения параметров внешних воздействий для учета их в проектных основах.

В параграфе 3.5 "Факторы, создающие внешние воздействия техногенного происхождения" описаны признаки факторов этого класса. В отличие от внешних воздействий природного происхождения, которые имеют, как правило, региональный характер с поправками на местные условия, техногенное воздействие в основном определяется местоположением и специфическими особенностями деятельности человека вблизи ЯРОО. Они вполне прогнозируемы и предупреждаемы. По результатам предварительного отбора составляется карта размещения источников на местности.

К факторам, создающим внешние воздействия техногенного происхождения, отнесены: прорывы естественных или искусственных водохранилищ; падение летательного аппарата и других летящих предметов; пожар по внешним причинам; взрывы на объектах; выбросы взрывоопасных, воспламеняющихся, токсичных паров, газов и аэрозолей в атмосферу; коррозионные жидкие сбросы в поверхностные и грунтовые воды; электромагнитные импульсы и излучения; разлив масел и нефтепродуктов на прибрежных поверхностях морей и океанов.

В параграфе 3.6 "О прогнозах изменений в окружающей среде"приводятся результаты рассмотрения возможных глобальных изменений в окружающей среде и оценки их влияния на безопасность ЯРОО, срок функционирования которых может составить более 30-60 лет, до 1 млн лет (системы захоронения РАО/ОЯТ). Рассматриваются возможные сценарии и их конечные состояния. Поскольку точность прогноза природных событий и процессов снижается с увеличением временного интервала, то и локальные долгосрочные прогнозы безопасности таких объектов при воздействиях изменяющейся окружающей среды не имею! достаточной надежности. Сделаны рекомендации по обеспечению надежности защитных барьеров.

В «Выводах по главе 3» просуммированы результаты исследования внешних воздействий. Они также приводятся в монографии «Оценка параметров внешних воздействий природного и техногенного происхождения. Безопасность объектов использования атомной энергии». (М.: Логос, 2002. С. 570).

В главе 4 «Результаты исследований параметров колебаний конструкций и технологических систем АЭС» представлены результаты расчетных и экспериментальных исследований конструкций и их элементов.

В параграфе 4.1 «Состав и методика расчетных исследований параметров колебаний, принципы построения моделей» описан состав и методики расчетных исследований на сейсмические воздействия компонентов АЭС. Дано краткое описание разнообразных по составу, назначению и условиям эксплуатации конструкций и технологических систем АЭС с реакторами типа ВВЭР и РБМК. Изложены общие принципы построения расчетной динамической мо-

дели(принципы формализации) для получения достоверных результатов расчетных исследований в соответствии с поставленными целями.

Основные исследования в рамках настоящей диссертационной работы были сфокусированы на трубопроводных системах и строительных конструкциях, имеющих стержневую (каркасную) компоновку несущих элементов. Этот выбор определился практическими задачами исследования АЭС с ВВЭР и РБМК, многие конструкции которых относятся к этому типу. В качестве воздействий использовались акселерограммы и спектры ответа, приведенные в приложении диссертационной работы.

В параграфе 4.2 «Результаты исследований динамических характеристик строительных конструкций и их практические приложения к расчету технологических систем АЭС» описываются результаты исследований динамичности конструкций. Технологические системы работают совместно с несущими строительными конструкциями и подвергаются воздействиям, усиленным собственными колебаниями строительных конструкций. Были разработаны и изучены расчетные динамические модели комплекса сооружений, включающего машинный зал, этажерку электроустройств, главный корпус и вентиляционный центр (вариант АЭС "Козлодуй", тип реактора ВВЭР-440) и главного корпуса АЭС ( в поперечном направлении, вариант Ровенской АЭС), которые приводятся на рис. 2 и 3 в конце автореферата. Допустимость аппроксимации строительных конструкций пространственными и даже плоскими стержневыми расчетными схемами была оценена и подтверждена результатами модельных исследований главного корпуса Ровенской АЭС и фундамента под турбоагрегат, выполненных в НИСе Гидропроекта. Расчетные динамические модели дизель-генераторной и этажерки под деаэратор, спецкорпуса в виде твердого тела, наделенного инерционными характеристиками реальной конструкции, спецкорпуса в виде стержневой модели приводятся на рис. 4 (а-г). Разработаны несколько вариантов моделей фундаментов с учетом влияния установленного на них мощного оборудования, в том числе: Ф1 - без учета упругого основания, Ф01 - с учетом упругости оснований, которые представлены на рис. 5 и б в конце автореферата. Для проведения расчетного эксперимента использовался метод динамического анализа, расчетное воздействие задавалось акселерограммой. Поэтажные акселерограммы были определены для 26 точек, принадлежащих разным моделям строительных конструкций, расположенных на различных отметках конструкций. Всего было получено и рассмотрено 104 акселерограммы. В результате их обработки и ана-

а ак н

лиза определены максимумы ускорений и отношения: К = где аш> - величина макси-

^тах

мального ускорения в рассматриваемой точке; - величина максимального ускорения, передаваемого на опорные элементы. Было принято, что полученные значения К* характеризуют

степень динамичности строительных конструкций и рост интенсивности исходного воздействия в зависимости от высоты сооружения. Статистической обработкой данных из этих таблиц получены линии регрессии Кь =<р (Я) для горизонтальной и вертикальной компонент воздействия для рассмотренных конструкций. Результаты расчетов также показали, что изменение модуля упругости грунта основания оказывает значительное влияние на частоты собственных колебаний, перемещения узлов и напряжения в элементах конструкций рис. 7 и 8 в конце автореферата). Установлено, что основные сгроительные конструкции АЭС с реактором ВВЭР, кроме боксовых конструкций, являются низкочастотными колебательными системами и трансформируют сейсмическое воздействие по высоте сооружений, значительно усиленное по интенсивности.

В параграфе 4.3 «Резулыагы исследования динамических характеристик и сейсмической реакции трубопроводных систем АЭС» описываются результаты исследования динамических характеристик и поведения трубопроводных систем двух типов: простых и сложных (модели 1-6 приводятся на рис. 9-14 в конце автореферата). Трубопроводные системы АЭС являются низкочастотными колебательными системами с густым спектром частот по тонам колебаний. За счет компоновочных решений, моделирования в пространстве геометрии трубопроводов можно достичь необходимых динамических и прочностных параметров и характеристик и уменьшить тем самым потребность в дополнительных опорах. При учете различного числа форм собственных колебаний выявлен преимущественный вклад в напряженное состояние низшей формы собственных колебаний. На рис. 15 в конце автореферата представлены кривые распределения напряжений по длине трубопровода при уче1е 1 и 8 форм собственных колебаний. Независимо от амплитудно-частотного состава воздействия и числа учитываемых форм колебаний они следуют одному закону: всплески максимальных значений соответствуют изгибам трубопровода и местам установки скользящих опор. Низший тон собственных колебаний соответствует колебаниям относительно той оси, по которой система имеет наибольшую податливость. Высшие тона колебаний соответствуют "локальным" возбуждениям колебаний на отдельных участках. На рис. 16 приводятся графики распределения напряжений продольного растяжения-сжатия, изгиба и кручения по длине трубопровода. Напряжения кручения достигают максимальных значений в точках крепления трубопровода к неподвижным опорам. Сейсмические нагрузки создают в трубопроводе в основном напряжения изгиба, которые значительно превышают напряжения кручения. Но у некоторых трубопроводов, имеющих компоновки, содержащие чередования горизонтальных и вертикальных участков, напряжения кручения достигают в отдельных узлах значительных величин и составляют 50% от изгибных, но не более 10-15% в составе приведенных напряжений - спр

При исследованиях сложных технологических систем (см. рис. 17, на котором показаны формы собственных колебаний для модели 5) было установлено, что сейсмическая реакция достигает своих максимальных значений у подсистем (простых трубопроводов) тогда, когда учитывается такое число форм колебаний, которое включает собственные колебания по низшим тонам собственных колебаний этой подсистемы, и при этом значения этих низших частот лежат в области высоких спектральных интенсивностей расчетного сейсмического воздействия. Описывается ряд других выявленных особенностей колебаний при сейсмических воздействиях сложных трубопроводов. Максимальное необходимое число учитываемых форм собственных колебаний для сложной системы, содержащей значительно отличающиеся по характеристикам подсистемы, может быть рассчитано по формуле: Ы=5+2К, где К - число основных типов жестко-

стных (Е1) и инерционных

характеристик подсистем минус 1. Низшие тона собствен-

ных колебаний являются характеристиками колебаний не системы в целом, а отдельных ее подсистем. Если система имеет близкие по геометрическим параметрам и инерционным характеристикам подсистемы, то в качестве основного тона может быть назван условный тон - полоса близких частот, включающих все частоты подсистем. Введение дополнительных опорных элементов даже высокой грузоподъемности обеспечивает изменения частот только на этом участке трубопровода, а все остальные подсистемы практически сохраняют значения частот собственных колебаний.

В параграфе 4.4 «Результаты исследования применимости упрощенных способов определения частот собственных колебаний и сейсмической реакции трубопроводных систем АЭС» приводятся результаты верификации и апробации упрощенных способов.

Величина напряжений от сейсмических воздействий для трубопроводных систем в общем случае является функцией напряжений от нагрузок собственной массы, уровня сейсмических нагрузок на отметке установки опор трубопроводов на строительной конструкции, динамических характеристик строительной конструкции и трубопроводной системы. Символически это выглядит так:

Сейсмические нагрузки на здания или сооружения определяются по формуле: Л' = ЛГг ■ р -г| , где 0, - вес _/'-й массы, Кс - коэффициент сейсмичности, Р - коэффициент

динамичности, Г] - коэффициент формы колебаний, п - число масс. При р = 1 напряжения в сечениях трубопровода от сейсмических нагрузок определяются по зависимости вида:

(сг \ = Кс -Т1 'Ст„ш, где (а - значение приведенного напряжения от сейсмических нагрузок в

сечений; а„ш - значение приведенного напряжения от величины погонной массы в сечении.

При учете высших форм колебаний произведение Кс- >) равно 1,3 а°, т.е. (а)^ ^ = иЗа'а^^, где

1,3 - коэффициент, учитывающий влияние высших форм колебаний; х/- направление сейсмического воздействия.

Перемещения сечений при упругой работе материала при напряжениях в сечениях а определяются по зависимости вида: 8 = Ф[<Я Е, с, ц], где С, Е, ц - константы материала.

Критериями необходимости регулирования нагруженности трубопроводов при учете сейсмических нагрузок являются невыполнение условий сейсмической прочности по напряжениям в сечениях трубопроводов, перемещениям (прогибам) трубопроводов и усилиям в опорных элементах, а также по превышению уровня допускаемых ускорений в центре тяжести оборудования согласно нормативным критериям или конструктивным возможностям. Разность между допускаемыми напряжениями, принятыми с коэффициентом запаса, и приведенными напряжениями (а)2, создаваемыми нагрузками собственной массы, реакцией опор и внутренним давлением, определяет резерв прочности материала трубопровода для обеспечения устойчивости при сейсмических воздействиях: ^[он] - (ст)2 = Предложеп способ регулирования нагруженности трубопроводов. На рис. 18 в конце автореферата иллюстрируется методология исследований по оптимизации сейсмической защиты. Кривые м-Дп) и (а )с2 ~/(п) представлены в осях частот собственных колебаний и напряжений от сейсмических нагрузок при изменении числа дополнительных опор. Согласно этому рисунку очевидно, что существует оптимальное решение, соответствующее минимальному числу опор при создании в трубопроводе уровня напряжений от сейсмических нагрузок примерно от 0,9 Л;, до Все параметры, определяющие сейсмические напряжения, зависят от длины пролета:

(оХ=ф(ст_,/,а;); о„м = /(/>, / = /(/); а) = /(/).

На основании результатов расчетных исследований и апробации предложенного способа были предложены положения для инженерной методики анализа сейсмостойкости трубопроводов АЭС, которая приводится в составе приложений к диссертационной работе в том виде, в каком она в последующем вошла в Нормы расчета на прочность.

В параграфе 4.5 «Результаты экспериментальных исследований элементов трубопровода» описываются результаты разработки экспериментальной установки и исследований на ней динамических характеристик и сейсмической реакции образцов - отрезков трубопроводов. Описываются характеристики установки (см. рис. 19 в конце автореферата), расчетной модели, образцов, системы нагружения и измерений, программы испытаний. В процессе исследований

получены результаты качественной оценки поведения элемента трубопровода в условиях слож-нонапряженного состояния, созданного нагрузками собственной массы элемента, массы груза, внутреннего давления в трубе и динамическими воздействиями от колебаний платформы в одном из горизонтальных направлений в состоянии резонанса. Получены значения коэффициента демпфирования для испытанных трубных образцов для всех режимов в пределах от 0,453 до 0,520, т. е. несколько меньшего, чем 1% от критического значения коэффициента демпфирования. Формоизменения в контрольной зоне (от 0 до 0,4 от длины трубы снизу у заделки) не установлены, несмотря на резонансные явления и на то, что согласно измерениям давления в трубе, амплитуд колебаний, деформаций и относительных перемещений, напряжения в сечениях контрольной зоны могли превысить неоднократно предел текучести. На базе этой экспериментальной установки было получено авторское свидетельство на изобретение "Устройство для испытания трубчатых образцов на усталость".

В параграфе 4.6 «Предложения и рекомендации для рационального проектирования и конструирования технологических систем АЭС в сейсмостойком исполнении» анализируются тенденции к оптимизации процедур анализов сейсмостойкости трубопроводов. Предложена схема оптимального проектирования сейсмостойких технологических систем, которая приведена в приложении диссертационной работы.

В «Выводах по главе» суммируются результаты исследований параметров колебаний конструкций и технологических систем АЭС, описываются практическое значение и области внедрения полученных результатов. Результаты исследования параметров колебаний конструкций и трубопроводов АЭС могут являться базовой информацией научно-технической поддержки аттестации программных средств, предназначенных для обоснований ядерной и радиационной безопасности ЯРОО, в отношении конструкций и трубопроводов.

В главе 5 «Результаты разработки нормативных документов по учету внешних воздействий на ЯРОО» перечислены и кратко описаны вновь разработанные или пересмотренные нормативные документы, включая рассмотрение аспектов их научной новизны. Глава состоит из шести параграфов и выводов по главе.

В параграфе 5.1 «Результаты определения состава нормативных документов для включения в них требований к учету внешних воздействий» обосновывается состав нормативных документов по учету внешних воздействий на базе сформулированного перечня проблемных вопросов для нормирования. Предложена структура системы НД по учету внешних воздействий в виде трех уровней НД. Описываются требования к нормированию на различных уровнях нормативного регулирования: от общих положений обеспечения безопасности ЯРОО

до конкретных методических рекомендаций по видам воздействий и видам деятельности на ЯРОО.

В параграфе 5.2 «Нормативные и методические документы по учету внешних воздействий при размещении ЯРОО» приводятся сведения о нормативных документах, предназначенных для применения при проведении деятельности по размещению ЯРОО.

Федеральные нормы и правила "Требования к размещению ЯРОО" содержат требования, обеспечивающие безопасное размещение ЯРОО с учетом взаимного влияния окружающей среды и объекта. В процессе пересмотра НД требования обеспечения безопасности ЯРОО развиваются не только по линии их ужесточения, но и с учетом новых факторов и явлений, ранее неизвестных.

Руководство по безопасности "Определение исходных сейсмических колебаний грунта для проектных основ" разработано в целях внедрения более совершенного подхода к выбору исходного сейсмического воздействия для проектных основ ЯРОО по сравнению с подходом, использующим стандартные спектры воздействий. Это способствует снижению рисков от неопределенностей исходной сейсмологической информации при прогнозах безопасности ЯРОО и определении мероприятий сейсмической защиты.

В параграфе приводится информация о других документах, содержащих рекомендации по обеспечению деятельности при размещении ЯРОО.

В параграфе 5.3 «Нормативные документы по учету внешних воздействий при проектировании и эксплуатации ЯРОО» приводятся сведения о нормативных документах, предназначенных для применения при проведении деятельности по проектированию и эксплуатации ЯРОО.

Федеральные нормы и правила "Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно и радиационно опасные объекты" реализуют посредством установления требований системный подход к обеспечению устойчивости ЯРОО к внешним воздействиям на всех этапах жизненного цикла этих объектов. Он основан на применении детерминистических методов оценок устойчивости на полный спектр возможных на площадке ЯРОО внешних воздействий и анализе надежности сложных технических систем. В ряде других документов в статусе федеральных норм и правил введены требования по учету внешних воздействий, опирающиеся на требования этого НД.

Федеральные нормы и правила «Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций», разработанные с учетом опыта сейсмостойкого проектирования АЭС США, Японии, Франции и опыта обеспечения сейсмостойкости объектов гражданского и промышленного назначения, совершенствовались по результатам оценки сейсмостойкости конструкций, трубопро-

водов и оборудования расчетными и экспериментальными методами и учета опыта сейсмического районирования.

В нормативном документе "Требования к отчету по обоснованию безопасности атомных станций с реакторами ВВЭР"), состоящем из 18 глав, 2 и 3 главы посвящены в основном учету внешних воздействий при изысканиях, в проектных основах и при проектировании, в технических и конструктивных решениях на блоке. При разработке 2 и 3 глав внедрена методология, опирающаяся на системный подход. Определены логическая последовательность выполнения работ и описания в ООБ условий размещения АЭС и их устойчивости при внешних и внутренних воздействиях.

Разработаны нормативные документы: "Требования к отчету по обоснованию безопасности пунктов хранения радиоактивных отходов в части учета внешних воздействий", "Требования к отчету по обоснованию безопасности АС с реакторами на быстрых нейтронах" и другие.

РБ "Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия" содержит в виде общих положений и экспресс-методик основы для выполнения анализов взрывобезопасности ЯРОО от воздушных ударных волн и сопровождающих взрыв явлений; критерии, по которым можно установить (выявить и идентифицировать) потенциально опасные источники аварийпых взрывов, описание последовательности выполнения анализа опасности аварийных взрывов, а также рекомендации по выбору защитных мер.

РБ "Оценка безопасности приповерхностных хранилищ радиоактивных отходов" содержит рекомендации по определению сценариев эволюции, разработке и использованию концептуальных и математических моделей приповерхностных хранилищ РАО и проведению анализа результатов их математического моделирования.

Разработана система нормативных документов для обеспечения продления сроков эксплуатации ЯРОО, в основу которой положепа методология оценок остаточных ресурсов и управления дополнительными сроками эксплуатации. Описываются также аспекты новизны других нормативных документов.

В параграфе 5.4 «Нормативные и методические документы для обеспечения сейсмостойкости оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок АЭС» изложены рекомендации для совершенствования нормативного подхода к оценке сейсмостойкости оборудования и трубопроводов.

В параграфе 5.5 «Нормативные и методические документы по регулированию безопасности и снижению рисков» приводятся результаты разработки методических документов для выполнения вероятностных анализов безопасности (ВАБ) ЯРОО при внешних воздействиях.

РБ "Оценка частоты тяжелого повреждения активной зоны реактора" предназначено для оценки вероятности тяжелого повреждения активной зоны реактора АЭС при внешних исходных событиях (ИС) и эффектах, связанных с ними, на основе системного подхода к анализу влияния внешних воздействий на АЭС. Для отобранных внешних ИС разрабатываются кривые их повторяемости. Выполняется анализ устойчивости зданий, сооружений, систем и элементов блока АЭС к отобранным внешним ИС отдельно по каждому ИС, который может завершаться построением кривой "нагрузка - несущая способность" (см. рис. 24 в конце автореферата) для каждого ИС и оценкой вероятности превышения нагрузки над несущей способностью для всего спектра интенсивности ИС. С использованием вероятностных моделей ВАБ АЭС при внутренних исходных событиях уточняются количественные характеристики показателей частоты повреждения активной зоны реактора с учетом внешних исходных событий. Определяются доминантные аварийные последовательности, вносящие вклад в частоту повреждения активной зоны реактора более 1Е-6 Угод.

Разработана группа методических документов для анализов риска от эксплуатации хранилищ РАО, в том числе МД "Оценка риска радиоактивных утечек в пунктах хранения радиоактивных отходов". Риск возникновения чрезвычайных ситуаций определяется надежностью конструкций и барьеров хранилищ, расположенных на площадке ПХ РАО. Для хранилища любого типа конечным событием является невыполнение функции локализации в нем радионуклидов при его затоплении, подтоплении и других вариантах внешних воздействий, создающих условия для проникания влаги во внутренний объем хранилищ. В МД "Оценка полей радиационного загрязнения территорий в районе размещения ПХ РАО" рассмотрены основные процессы миграции радионуклидов. Определяются поля радиационного загрязнения. В МД "Оценка риска радиационного облучения населения, проживающего в районе размещения ПХ РАО" определены принципы и методы оценки риска радиационного облучения населения на основе различных сценариев поведения человека в зоне радиационного загрязнения.

МД "Оценка повреждаемости зданий и сооружений атомных станций при сейсмических воздействиях" содержит рекомендации и методику для исследования вероятности сейсмических повреждений зданий и сооружений АС. В параграфе 5.5 представлены сведения о других методических документах, разработанных для проведения оценок рисков.

В параграфе 5.6 «Внедрение нормативно-методической базы, направленной на снижение рисков радиационного загрязнения окружающей среды от ЯРОО» описано состояние вопроса по внедрению требований нормативных документов при осуществлении деятельности на ЯРОО.

В выводах по главе суммируются результаты нормативного обеспечения устойчивости и безопасности к внешним воздействиям ЯРОО.

В главе 6 «Результаты исследования сейсмостойкости, устойчивости к внешним воздействиям и рисков» описаны примеры выполненных исследований по обеспечению сейсмостойкости и обоснованию устойчивости к внешним воздействиям ЯРОО. Глава состоит из шести параграфов и выводов.

В параграфе 6.1 «Обоснование проектных и конструктивных решений технологических систем АЭС с ВВЭР-440 в сейсмостойком исполнении» изложены результаты исследования сейсмостойкости и определения сейсмической защиты главных циркуляционных контуров (ГЦК) АЭС с ВВЭР-440: Армянской АЭС (блок 1) и АЭС «Козлодуй» (блоки 1, 2).

Для Армянской АЭС проводились расчетные исследования по оценке достаточности базового варианта сейсмической защиты, определенного конструктивно, а также по определению минимально достаточного числа гидроопор и возможности безопасной работы ГЦК с частично выведенной из эксплуатации сейсмической защитой, что характерно для отказов гидроамортизаторов или случаев демонтажа их на профилактику. Полученные результаты позволили сделать рекомендации по безопасным вариантам эксплуатации.

ГЦК АЭС "Козлодуй" (НРБ) был запроектирован и эксплуатировался без учета сейсмических нагрузок. При землетрясении в 1978 году в технологических системах были засвидетельствованы колебания оборудования, а на ГЦК зафиксированы амплитуды перемещений парогенераторов (ПГ) и главных циркуляционных насосов (ГЦН). Повреждений трубопроводов не было. После этого землетрясения было принято решение установить сейсмическую защиту на ГЦК блоков 1 и 2, как и на ГЦК блока 1 Армянской АЭС. Расчетные исследования по оптимизации сейсмической зашиты ГЦК проводились на модели 2 (см. рис. 20) для выбранных для анализа расчетных вариантов сейсмической защиты ГЦК АЭС с ВВЭР-440. Было выявлено, что существенное влияние на сейсмическую реакцию в трубопроводах ГЦК оказывают крутильные колебания, для исключения которых необходимо регулировать загруженность трубопроводов. Особенно это проявляется при вариантах несимметричной установки гидроамортизаторов на ПГ. Была предложена новая схема сейсмической защиты ГЦК, которая легла в основу конструктивных разработок, выполненных ОКБ "Гидропресс". На рис. 21, а и 21, б) в конце автореферата приведены эскизы размещения гидроамортизаторов на ПГ.

Для блоков 1 и 2 АЭС "Козлодуй" выполнены комплексные исследования динамических характеристик и сейсмических реакций и разработаны рекомендации по антисейсмическому раскреплению строительных конструкций и технологических систем.

Для блоков 1 и 2 Ровенской АЭС выполнен комплекс исследований сейсмостойкости технологических систем первой категории сейсмостойкости в полном объеме АЭС. В перечень трубопроводов для обоснования сейсмостойкости вошло 11 технологических систем, что составило около 300 трубопроводных участков. Уже на ранних стадиях проектирования внедрялись рекомендации по обеспечению сейсмостойкости, полученные в результате обобщения опыта сейсмической защиты трубопроводов АЭС "Козлодуй". На Ровенской АЭС с учетом опыта обоснования сейсмостойкости АЭС "Козлодуй" была принята новая схема сейсмической защиты.

Приводятся сведения о внедрении методики статического анализа сейсмостойкости технологических трубопроводов АЭС.

В параграфе 6.2 «Оптимизация сейсмической защиты трубопроводов первого контура Калининской АЭС» описываются результаты вьшолненых комплексных исследований для обоснования сейсмической прочности трубопроводов первого контура в условиях низкой сейсмичности КаАЭС (блоки 1 и 2). Проведены исследования возможных вариантов расстановки гидроамортизаторов (модели 3, 4, 5 - см. соответственно рис. 11, 12, 13). Определен по условию ограниченного перемещения (перемещение менее 5 мм) при минимальном числе гидроамортизаторов оптимальный вариант сейсмической защиты ГЦК. Определены варианты сейсмической защиты для других трубопроводов первого контура.

В параграфе 6.3 «Результаты исследования сейсмостойкости трубопроводов контура многократно-принудительной циркуляции и трубопроводных систем АЭС с РБМК-1000» приводятся результаты исследования расчетными методами сейсмостойкости трубопроводов АЭС с РБМК-1000 при сейсмических воздействиях. Исходя из компоновки КМПЦ в составе данной системы выделены три независимых с точки зрения анализа прочности подсистемы и представлены в виде трех самостоятельных расчетных моделей. Исследования КМПЦ по моделям выполнялись методом динамического анализа. Получены сведения о сейсмостойкости и предложены мероприятия сейсмической защиты. На рис. 14 приводится расчетная модель КМПЦ-Ш (в помещениях прочноплотного бокса и двигателей ГЦН), а на рис. 22 - расчетная модель КМПЦ-П (в помещениях барабанов - сепараторов).

Выполнены исследования по оценкам сейсмостойкости трубопроводных систем АЭС с РБМК, выявлены особенности их работы при сейсмических воздействиях, определены мероприятия сейсмической защиты.

В параграфе 6.4 «Исследование устойчивости к внешним воздействиям на ЯРОО»

приводятся результаты внедрения на ряде объектов, включая Ленинградскую АЭС, Мое НПО «Радон», методологии проведения экспертиз устойчивости к внешним воздействиям. Методология опирается на системный подход к анализу устойчивости ЯРОО и применение разработанных для целей экспертизы экспресс-методик. Согласно методике вероятностного анализа взры-вобезопасности задача расчета показателей живучести ЯРОО как сложной технической системы решается как задача определения вероятностей функционирования узлов графа во время и после заданного воздействия дестабилизирующих факторов (рис. 23 в конце автореферата). Условием функционирования узла графа, обозначающего конструкцию, сооружения, подсистему или систему в целом, является функционирование не менее заданного количества его подузлов (элементов). Расчет вероятностей функционирования узлов графа технической системы производится методом статистических испытаний (Монте-Карло). За меру повреждений может быть принята некоторая скалярная функция, изменяющаяся от 0 (отсутствие повреждений) до 1 (полное разрушение). Совокупность матриц вероятностей возможных переходов для последовательных моментов времени к,к+1,к + 2 и т.д. явится вероятностной динамической моделью накопления повреждений, которая может быть определена как марковский случайный процесс.

В параграфе 6.5 «Разработка рекомендаций по выбору исходных сейсмических колебаний грунта для проектных основ» изложены результаты внедрения методологии комплексных экспертных оценок материалов, обосновывающих выбор сейсмических воздействий. При экспертизе выполнялись оценки материалов с предварительными данными о сейсмичности площадки Ляньюньганской АЭС в КНР, в том числе о тектонической активности этого региона Китая, возможных характеристик сейсмических воздействий для проектных основ. При экспертизе были выполнены оценки сейсмической чувствительности зданий и сооружений; оборудования, трубопроводов, электротехнического оборудования, средств автоматизации и связи. Были даны рекомендации по составу работ.

В параграфе 6.6 «Исследование рисков от эксплуатации хранилищ радиоактивных отходов» описываются методология оценки радиационного риска от хранилищ и могильников радиоактивных отходов и результаты ее внедрения. Подход и методика анализа надежности хранилищ и могильников РАО обеспечивают возможность выявлять "проблемные" хранилища и могильники, оценивать риски невыполнения ими локализующих функций в пределах рассматриваемых периодов (0-30-100 лет), определять момент наступления их делокализации. Методика расчета надежности опирается на моделирование поведения хранилищ как сложных многобарьерных систем с учетом старения их материалов и фактора времени. При анализе надежности хранилищ и могильников было проанализировано состояние 16 типов хранилищ и рассмот-

рены 11 сценариев их делокализации. На рис. 25 в конце автореферата приводится пример построения дерева отказов одного из типов хранилищ радиоактивных отходов.

В Заключении перечисляются основные результаты диссертационного исследования, внедрение которых обеспечило комплексное решение научно-технической проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение для снижения рисков от потенциальных аварий на ЯРОО при внешних воздействиях и смягчения их последствий для окружающей среды.

Методология системного подхода, опирающаяся на основополагающие принципы и критерии безопасности ЯРОО, закрепленные в действующих международных и отечественных нормативно-правовых документах, представляет собой совокупность положений, способов и приемов, методов анализа, направленных на комплексное и эффективное решение проблемы устойчивости ЯРОО при внешних воздействиях с учетом вероятностной природы свойств, а также морального и физического старения объектов, вероятностной природы процессов, явлений и факторов, протекающих в окружающей среде.

По мнению автора диссертационного исследования, одним из положительных факторов выполненной работы, является то, что ее результаты нашли практически полное внедрение или в нормативных документах, или в рекомендациях по обеспечению сейсмостойкости, или в рекомендациях по защите ЯРОО от внешних воздействий, или при аттестации программных средств, применяемых для обоснований безопасности. Основные положения диссертационной работы опубликованы в монографии "Оценка параметров внешних воздействий природного и техногенного происхождения. Безопасность объектов использования атомной энергии". Приведенные в монографии сведения и данные используются не только для анализа устойчивости к внешним воздействиям таких сложных технических систем, как ЯРОО, но и для других объектов развивающихся отраслей промышленности.

В рамках решения научно-технической проблемы получены результаты, внедрение которых поддерживает гарантии обеспечения устойчивости системы "ЯРОО - окружающая среда" при внешних воздействиях и безопасного использования ядерной энергии в любом ее применении при внешних воздействиях, так как внешние воздействия могут быть выявлены, идентифицированы, определены их параметры, учтены при размещении, проектировании, эксплуатации и выводе из эксплуатации ЯРОО.

На взгляд автора, ряд положений, сформулированных в процессе выполнения настоящей работы, должны получить развитие в части углубления и актуализации знаний в рамках других научных исследований, а также нормативного обеспечения.

Основные результаты, положения и выводы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ас 1379695 СССР, МКЛ-01 № 3/32. Устройство для испытания трубчатых образцов на усталость / Лмбриашвили Ю.К., Ерусалимский Ю.З., Кириллов А.П., Калиберда И.В. // Бюл. 1988. №9.

2. Калиберда КВ. Оценка параметров внешних воздействий природного и техногенного происхождения. Безопасность объектов использования атомной энергии. М.: Логос, 2002. 570 с.

3. Амбршшвили Ю.К., Калиберда КВ., Козлов A.B. Оценка влияния упругости грунта при расчетах сейсмостойкости фундаментов под энергетические турбоагрегаты // Методы исследований и расчетов сейсмостойкости гидротехнических и энергетических сооружений (МИРСС-81) / ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Л., 1981. С. 117.

4. Кириллов А.П., Амбриашвили Ю.К., Калиберда И.В Расчет трубопроводов на сейсмостойкость // Энергетическое строительство. 1982. № 6. С. 66-68.

5. Кириллов А П., Калиберда И.В Основы оптимального проектирования технологических систем АЭС в сейсмостойком исполнении // Энергетическое строительство. 1986. № 9. С. 71-73.

6. Кириллов А.П., Амбриашвили Ю.К, Ерусалимский Ю.З, Калиберда КВ., Козлов А.В Оптимизация сейсмической защиты первого контура Калининской АЭС // Энергетическое строительство. 1986. № 10. С. 28-30.

7. Калиберда КВ., Петушков В А Методы проверки сейсмостойкости технологических систем АЭС // Обеспечение сейсмостойкости атомных станций. М.: Наука, 1987. С. 5260.

8. Калиберда И.В. Обеспечение и прогноз сейсмостойкости трубопроводов АЭС. Обзорная информация. М.: Информэнерго, 1990. 56 с.

9. Калиберда ИВ., Долицай Е.В, Морина MB., Теслицкий A.JI. О причинах повреждений трубопроводов АЭС и экспертизе их просктно-конструкторских решений // Энергетическое строительство. 1991. № 11. С. 27-30.

10. Калиберда И.В К вопросу повышения надежности трубопроводов АЭС при землетрясениях // Энергетическое строительство. 1991. № 12. С. 36-38.

11. Калиберда И.В. Нормативно-техническое обеспечение безопасности ядерных объектов при природных и техногенных воздействиях // Энергетическое строительство. 1992. № 6. С. 20-22.

12. Калиберда КВ., Демин КБ. Методика экспресс-оценок сейсмовзрывобезопасности объектов ядерной энергетики // Энергетическое строительство. 1992. N° 12. С. 59-61.

13.Калиберда ИВ, Аптикаев Ф.Ф., Лавров ИМ, Фихиева Л.М. Сейсмомониторинг слабосейсмичных районов размещения АЭС в России (состояние вопроса и перспективы) // Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий / Материалы международного научно-технического семинара, 14-18 сентября 1998 г., г. Севастополь. Севастополь, 1998. Ч. П. С. 64-68.

14. Калиберда И.В, Фихиева Л.М., Николаев A.B., Капустян Н.К. Геодинамический мониторинг техногенных воздействий на примере площадки Ленинградской АЭС // Труды Ш Всемирного конгресса по экологии в горном деле, 7-11 сентября 1999 г. Москва, 1999. Т. 1. С. 230-239.

15.Калиберда И.В, Карпунин Н.К, Сивохин И.С. Надзор за обеспечением безопасной эксплуатации трубопроводов на российских АЭС с РБМК // Третья международная конференция "Безопасность трубопроводов", Москва, 6-10 сентября. 1999 г. М., 1999. Т. 1.С. 99-106.

16. Вишневский Ю.Г., Калиберда И.В. Нормативное обеспечение надежной и безопасной эксплуатации трубопроводов атомной станции. Тенденции развития // Там же, с. 124-129.

17. Калиберда И.В. О сроках безопасной эксплуатации действующих атомных энергоблоков. Безопасность, надежность, риск // Методы менеджмента качества. 2000. Сентябрь. С. 2630; 2000. Октябрь. С. 36-40.

18. Вишневский Ю.Г., Гуцалов А.Т., Капиберда И.В. О продлении срока эксплуатации блока атомной электростанции // Конверсия в машиностроении. 2000. № 6. С. 64-66.

19. Капиберда КВ., Бугаев Е.Г., Лавров И.М., Фихиева JI.M. Научно-методические основы безопасного размещения объектов использования атомной энергии в нормативных документах: в настоящем и на перспективу // Человек и катастрофы: безопасность человека и общества в чрезвычайных ситуациях на рубеже тысячелетий / Материалы международного симпозиума 7-8 сентября 2000 г. в г. Москве. М.: ВНИИ ГОЧС, 2000. С. 121-125.

20. Капиберда И.В., Бугаев Е.Г., Лавров U.M., Капустин Н.К. Техногенная геодинамика к вопросу о размещении АЭС // Материалы международной конференции "Поморье в Баренцевом регионе на рубеже веков: экология, экономика, культура" / Институт экологических проблем Севера Уральского отделения РАН. Архангельск, 2000. С. 100-101.

21. Капиберда ИВ, Коробкин В.Н., Малевинский Г.В, Югай Т.З Оценка надежности хранилищ и могильников радиоактивных отходов // Вестник Госатомнадзора России. 2000. № 3(9). С. 3-14.

22.Капиберда И.В, Бугаев Е.Г., Коробкин В.Н., Лавров И.М., Нефедов С.С, Туляков ПВ, Фихиева Л.М Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций // Тезисы докладов IV Российской национальной конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию с международным участием. Сочи, 9-13 октября 2001 г. М.: ЦНИИСК, 2001. С. 140-141.

23. Капиберда И.В, Фихиева Л.М, Капустин Н.К., Никопаев A.B. Влияние постоянных слабых сейсмических вибраций на динамические свойства грунтов. Там же, с. 52.

24. Капиберда И.В., Ковапевич О.М, Рубцов B.C., Тупяков П.В., Угопева И.Р. Методы и программное обеспечение расчетов на прочность. Об аттестации программных средств и экспертизе расчетных обоснований прочности и устойчивости оборудования и трубопроводов ОИАЭ // Сборник докладов 1-й Российской конференции, г. Туапсе, Россия, 9-14 октября 2000 г. М.: ФГУП НИКИЭТ, 2001. С. 5-10.

25. Капиберда И.В Совершенствование нормативной базы для обеспечения устойчивости к внешним воздействиям АЭС с РБМК // Тяжелое машиностроение. 2001. № 10. С. 15-18.

26. Капиберда И.В, Плеханов В Ш. Нормативное регулирование качества на объектах использования атомной энергии // Конверсия в машиностроении. 2001. № 4. С. 37-38.

27. Вишневский Ю.Г., Капиберда И.В. Разработка и внедрение методов оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах использования атомной энергии и нормативно-методической базы, направленной на их снижение // Информационный бюллетень МЧС России. 2001. Октябрь.

28. Капиберда И.В. Регулирование безопасности объектов использования атомной энергии и снижения рисков чрезвычайных ситуаций природного и техногенного происхождения // Доклады и выступления шестой Всероссийской научно-практической конференции "Управление рисками чрезвычайных ситуаций", г. Москва, 20-21 марта 2001 г. / Под общ. ред. Ю.Л. Воробьева. М.: КРУК, 2001. С. 113-118.

29. Капиберда КВ., Нефедов С.С., Югай Т.З. Оценка сейсмической повреждаемости вентиляционной трубы АЭС II Тезисы докладов IV Российской национальной конференции по сейсмостойкому строительству и сейсмическому районированию с международным участием. Сочи, 9-13 октября 2001г. М.: ЦНИИСК, 2001.

30. Капиберда КВ., Ппеханов В Ш. Управление качеством объектов использования атомной энергии. М.: ФГУП "ЦНИИатоминформ", 2002. С. 83-91.

31. Бугаев Е.Г., Капиберда И.В., Лавров ИМ., Фихиева Л.М. Проблемы нормативного обеспечения безопасного размещения атомных тепловых электрических станций малой мощности (АТЭС ММ) // Тезисы докладов Международной научно-практической конференции "Малая энергетика-2002" (19-20 ноября 2002 г.). М„ 2002. С. 50-51.

32. Вишневский Ю.Г., Ирюшкин В.М, Киспов А.И, Капиберда И.В, Гордон Б.Г., Ковапевич О.М., Левин А.Г., Пронкин Н.С., Сметных A.A., Шарафутдинов Р.Б. О регулировании

безопасности при обращении с жидкими радиоактивными отходами, накопленными в водоемах-хранилищах ПО "Маяк", Сибирского химического комбината и Горнохимического комбината // Вестаик Госатомнадзора России. 2002. № 3-4 (22-23). С. 3-12.

33. Капиберда И.В, Левин А.Г., МурлисД.В., Сметник А.А., Цыпин С.Г.. Шарафутдинов Р.Б. Внешние воздействия природного происхождения на глубинные захоронения долгожи-вущих радиоактивных отходов // Атомная техника за рубежом. 2003. № 2. С. 3-7.

34. Калиберда И.В. Качество и надежность программных средств, используемых для обоснований безопасности в области прочности и устойчивости к внешним воздействиям // Вестник Госатомнадзора России. 2003. № 1 (25). С. 8-17.

35. Вишневский Ю.Г., Гуцалов А.Т., Дмитриев A.M., Бедняков ВТ., Гордон Б Г., Капиберда КВ., Слуцкер В.П. Разработка и внедрение нормативно-методической базы для снижения риска возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах использования атомной энергии при внешних воздействиях природного и техногенного происхождения // Доклады и выступления П научно-практической конференции "Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций". Москва, 23 октября 2002 г. М., 2002.

36. Kaliberda I. V., Korobkin V.N., Tulyakov P. V. Methodology of Protection Assessment of Existing Installations Dangerous in Terms of Nuclear and Radiation Risks Against External Effects // World Conference on Natural Disaster Reduction. Scientific and Technical Poster Sessions. Organised by UNESCO. Abstract of sessions. Japan, Yokohama, 23-27 May 1994. P. 25.

37. Kaliberda I. V., Kovalevich O.M. NPP Safety Regulations in Extreme External Effects // Op cit. P. 161.

38. Kaliberda I. V. Revising of requirements to building structures of nuclear power plants aimed at safety improvement // IAEA Workshop on Regulatory Assessment of the Safety UPGRADING of Operational NPPs. Leningrad NPP, RF, September 23-27, 1996. Reproduced by the IAEA, Vienna, Austria, 1996. P. 386-420.

39. Kaliberda I.V., Nefedov S S., Yugai T.Z. Application of FEA for Design and Support of Operation of NPP Containment in Russia // Finite Element Analysis of Degraded Concrete Structures. Workshop Proceedings Brookhaven National Laboratory, Long Island, New York, USA 29-30 October 1998. Nuclear Safety NEA/CSNI/R(99),1 September 1999. P. 91-96.

40. Kaliberda I. V., Bougaev E.G., Lavrov 1.М., Fikhieva L.M. Regulatory Requirements to the Estimation and Account of Seismically in Nuclear Facilities Design in Russia. / Session 1 B: Regulatory Considerations: Engineering Characterization of Seismic Input // Workshop Proceedings Brookhaven National Laboratory Upton, USA, New York, 15-17 November, 1999; Nuclear Safety NEA/CSNI/R(2000)2/. January 2001. Vol. 1. P. 97-113.

41. Pachner J„ Kaliberda IV. Development of Russian Regulatory Basis for License Renewal / Life Extensionof Nuclear Power Plants // Tenth International Conference on Nuclear Engineering, AS ME / JSME, USA, April, 14-18, Arlington, Virginia (Washington D.C.). Book of Abstracts. P. 106 and CD-Rom, Icone 10-22569.

42. Adamchik S.A., Borodkin G.I., Grivizirski V.A., Gordon B.G., Kaliberda I. V., KhrennikovN.N. Pressure Vessel Neutron Dosimetry and Lifetime Prediction // Proc. of the 11th International Symposium on Reactor Dosimetry, August 18-23, 2002, Brussels, Belgium. Jan Wagemans et al. Eds., World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2003. P. 10-17.

43. Kaliberda I. V. Regulatory Approaches to Seismic Design and Seismic Analysis of NPP Piping // 17th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 17). Prague, Czech Republic, August 17-22, 2003.

г>СШ-

54 И-Р14

■ШУ-

ги 1-' лз

Рис I Логическая схема анализа состояния системы

'10 и_

14 15 13 12

18,7 7,4.7,4 11,5

г

'

<5 Г

<4- +

I 1 и

Рис 2 Расчетная модель основных сооружений АЭС "Коалодуй"

Рис 5. Расчетная модель фундамента под турбоагрегат (модель Ф0

Рис 3 Расчетная модель главного корпуса Ровенской АЭС

П 11 XI

Рис 4 Расчетная модель основных сооружений АЭС "Козлодуй"

а) дизель-генераторной, 6) этажерки под деаэратор,в) спецкорпуса; г) спецкорпуса в виде твердого тела

1РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С Петербург 1 09 МО мгг

Рис 8 Влияние упругости основания на перемещения характерных точек фундамента

Рис 10 Расчетная модель № 2 (ГЦК АЭС с ВВЭР-440)

Рис 15. Распределение напряжений по длине трубопровода. 1 _ 8 - кривые распределения напряжений при учете одной, двух,..., восьми форм собственных колебаний

Рис 16 Графики распределения напряжений продольного растяжения-сжатия, изгиба и кручения по длине трубопровода а) - расчетная схема трубопровода, б) - распределение напряжений по длине трубопровода при воздействии по оси X; в) - распределение напряжений по длине трубопровода при воздействии по оси У, г) -распределение напряжений по длине трубопровода при воздействии по оси Ъ

Рис. 17. Формы собственных колебаний (модель № 5)

Число дополнительных опор

Рис 18 Оптимальное решение при выборе сейсмической защиты

шшштш

Рис 19 Испытательная установка с трубным образцом 1 - трубный образец, 2 - масса съемная, 3 - стол вибрационный, 4 - гибкие упругие опоры; 5 - вибротолкатель; 6 - шарнирное соединение

227

а)

51 50

127

45 42

Рис. 20 Диаграммы изменения максимальных приведенных напряжений*

а) - сейсмическое воздействие задано по оси X, б) - сейсмическое воздействие задано по оси У

а) б)

а) - вариант сейсмической защиты ПГ Армянской АЭС;

б) -вариант сейсмической защиты ПГ АЭС "КозлодуЙ" (новая схема)

Пространственная схема барабана-сепаратора

Распределение частот собственных

Рис. 22 Расчетная модель КМПЦ-Н (в помещениях барабанов-сепараторов)

Топологическая схема объекта

тгг

<2> Ресиверы водорода Съ \ Склад баллонов пропан-бутана Склад баллонов ацетилена 1)

Схема функционирования объекта

1. Реакторное отделение, машзал

2. Дваэраторное отделение, этажерка 3.Застрой

4. Здания промконтура САОЗ 7>п 5. Дизельная электростанция й 6. Часть спец. корпуса с узлом свежего топлива и хранилищем радиоактивных отходов

7. Узел свежего топлива блоков двух блоков

8. Баки обессоленной воды

9. Компрессорные пневмоприводов

Объел в далом

Агрегата объекта

Элементы объекта

Модели уязвимости элементов объекта бинарная ш А дискретная т А континуальная

Хо

Хо х( X}

Рис 23 Анализ сейсмо- и взрывобезопасности ЯРОО

Давление, кРа

Рис. 24 Пример кривой несущей способности элемента (плотности распределения нагрузки и несущей способности)

NN Материал слоя

1 Цементный шов, буфер

7 Икгация (битум)

3 Изоляция (битум)

Рис. 25. Дерево отказов хршилшца радиоактивных отходов

Подписано в печать 29.10.03. Бумага SvetoCopy Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,8. Тираж 100 экз. Заказ № 217/1

Литературное агентство «Университетская книга» 105318, Москва, Измайловское шоссе, д. 4 тел./факс: (095) 369-56-68; 369-77-27; 369-58-19 Электронная почта: univcrsitas@mail.ru

1

I

1

s

\

2.003 -Д <7 ¿J?

Введение.

Глава 1. Исследование и обоснование актуальности задач для решения проблемы устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях.

1.1. Краткие сведения о ядерно-и радиационно опасных объектах и возможных воздействиях на них окружающей среды.

1.2. Результаты оценки полноты и достаточности нормативно-методической базы в области обеспечения устойчивости ЯРОО к внешним воздействиям.

1.3. Расчетные методы, методики и программные средства для решения задач по обеспечению устойчивости к внешним воздействиям систем и элементов ЯРОО.

1.4. Состояние информационных баз знаний и данных для обоснования устойчивости к внешним воздейст

Ш виям ЯРОО.

1.5. Повреждаемость и старение систем и элементов ЯРОО в процессе эксплуатации.

1.6. Основные направления и задачи диссертационного исследования.

Глава 2. Методология системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях

2.1. Критерии и принципы системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО.

2.2. Методология выявления процессов, явлений и факторов и отбора их для учета в проектных основах ЯРОО.

2.3. Моделирование параметров объекта и его реакции на внешние воздействия.

2.4. Рациональное проектирование и оптимизация защиты ЯРОО от внешних воздействий

2.5. Управление устойчивостью, безопасностью и рисками при внешних воздействиях.

2.6. Способы и проблемы выявления качества и надежности программных средств, используемых для обоснования безопасности в области прочности и устойчивости к внешним воздействиям.

2.7. Выводы по главе 2.

Глава 3. Результаты исследования внешних воздействий на ЯРОО.

3.1. Обоснование состава задач для исследования процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения.

3.2. Номенклатура процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения и их классификации.

3.3. Гидрометеорологические процессы и явления.

3.4. Геологические и инженерно-геологические процессы и явления.

3.5. Факторы, создающие внешние воздействия техноf4l генного происхождения.

3.6. О прогнозах изменений в окружающей среде.

3.7. Выводы по главе 3.

Глава 4. Результаты исследований параметров колебаний конструкций и технологических систем АЭС.

4.1. Состав и методика расчетных исследований параметров колебаний, принципы построения моделей

4.2. Результаты исследования динамических характеристик строительных конструкций и их практические приложения к расчету технологических систем АЭС

4.3. Результаты исследования динамических характеристик и сейсмической реакции трубопроводных систем

4.4. Результаты исследования применимости упрощенных способов определения частот собственных колебаний и сейсмической реакции трубопроводных систем АЭС.

4.5. Результаты экспериментальных исследований элементов трубопроводов.

4.6. Предложения и рекомендации для рационального проектирования и конструирования технологических систем АЭС в сейсмостойком исполнении.

4.7. Выводы по главе 4.

Глава 5. Результаты разработки нормативных документов по учету внешних воздействий на ЯРОО.

5.1. Результаты определения состава нормативных документов для включения в них требований по учету внешних воздействий.

5.2. Нормативные и методические документы по учету внешних воздействий при размещении ЯРОО.

5.3. Нормативные документы по учету внешних воздействий при проектировании и эксплуатации ЯРОО.

5.4. Нормативные и методические документы для обеспечения сейсмостойкости оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок АЭС.

5.5. Нормативные и методические документы по регулированию безопасности и снижению рисков.

5.6. Внедрение нормативно-методической базы, направленной на снижение рисков радиационного загрязнения окружающей среды от ЯРОО.

5.7. Выводы по главе 5.

Глава 6. Результаты исследования сейсмостойкости, устойчивости к внешним воздействиям и рисков.

6.1. Обоснование проектных и конструктивных решений

ГФ технологических систем АЭС с ВВЭР-440 в сейсмостойком исполнении.

6.2. Обоснование проектных и конструктивных решений технологических систем первого контура АЗС с

ВВЗР-1 ООО в сейсмостойком исполнении.

6.3. Результаты исследования сейсмостойкости контура многократно-принудительной циркуляции и трубопроводных систем АЗС с РБМК-1 ООО.

6.4. Исследования устойчивости к внешним воздействиям ЯРОО.

6.5. Разработка рекомендаций по выбору исходных сейсмических колебаний грунта для проектных основ

6.6. Исследование рисков от эксплуатации хранилищ радиоактивных отходов.

6.7. Выводы по главе 6.

Важнейшей составляющей национальных интересов России является защита личности, общества и государства от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера и их последствий.

Использование атомной энергии в России имеет уже полувековую историю. Накоплен большой опыт проектирования, сооружения, эксплуатации, вывода из эксплуатации и продления сроков эксплуатации различных ядерно- и радиационно опасных объектов (ЯРОО).

Ядерно-энергетические установки (ЯЭУ), к числу которых принадлежат атомные электростанции (АЭС), вырабатывают с применением атомной энергии электрическую энергию и интегрируются своими мощностями в энергетику России, которая принадлежит к числу базовых отраслей, обусловливающих темпы развития России.

Современные тенденции, определяющиеся стратегией развития топливно-энергетического комплекса и атомной энергетики России в XXI веке, таковы, что атомная энергия не только будет использоваться и дальше, но и получит значительное развитие. В связи с этим ЯЭУ, а также другие ЯРОО должны удовлетворять еще более высоким стандартам (критериям) безопасности.

Настоящая работа выполнялась, начиная с середины 70-х годов прошлого века. Все решаемые задачи были направлены на формирование системного подхода, основ нормативного регулирования и знаний для обеспечения устойчивости и безопасности АЭС, других ЯЭУ, а также других ЯРОО к внешним воздействиям. Ее результаты способствовали развитию безопасности применения атомной энергии. Одной из особенностей работы является то, что ее актуальность не только не утрачивалась с годами, но с выявлением новых знаний об окружающей среде и ее возможном влиянии на безопасность ЯРОО постоянно актуализировалась. При этом проблема устойчивости и безопасности ЯРОО в рамках настоящей работы решалась от частного к общему, от учета землетрясений и других природных явлений и процессов к учету техногенных факторов, их взаимодействию, к анализу и выбору защит и предупреждению рисков от любых внешних событий.

Актуальность работы. Проблема устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях была поставлена для решения на основе системного подхода, начиная с конца 1980-х годов.

Актуальность снижения опасности от природных и техногенных катастроф подтверждена объявленным ООН на период с 1991 по 2000 год. Международным Десятилетием уменьшения опасности стихийных бедствий.

В продолжении 90-х годов и по настоящее время ведутся исследования и разработки в рамках двух федеральных целевых программ (ФЦП) "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф" (первый этап - с 1991 по 1995 год и второй этап -с 1996 по 2000 год) и "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года". В составе этих ФЦП разрабатывались мероприятия по проектам 3.2.6 "Совершенствование и разработка НТД по защите объектов атомной энергетики и промышленности от внешних воздействий"; проекту II-12 "Разработка и внедрение нормативно- методической базы определения опасностей и выявления факторов риска возникновения чрезвычайных ситуаций" и проекту II-29 "Разработка и внедрение нормативно- методической базы оценки вероятностей чрезвычайных ситуаций на ядерно- и радиационно опасных объектах в районах потенциального риска от событий природного и техногенного происхождения и их последствий для населения и окружающей среды".

Работы по перечисленным выше трем проектам ФЦП выполнялись под руководством автора настоящей диссертационной работы. При их разработке были учтены опыт и результаты исследований, полученные автором настоящего диссертационного исследования в рамках его прошлых работ в качестве ответственного исполнителя по научно-техническим проблемам, утвержденным Государственным Комитетом по науке и технике СССР, 0.01.04 (по заданиям 02.И.16 и 14.НЗ) в 1976 -1980 годах и 0.04.03 (по заданиям 04.05.Н1 и 04.05.Н2) в 1981-1985 годах. Цели этих исследований заключались в решении вопросов обоснования сейсмостойкости АЭС (разработка методов исследований и обоснования сейсмостойкости и научно обоснованных технических решений по проектированию сейсмостойких АЭС, а также по обеспечению сейсмостойкости строящихся и введенных в эксплуатацию АЭС). Актуальность данной диссертационной работы предопределяется: ■ возросшей потребностью в решении научно-технической проблемы устойчивости и безопасности ЯРОО к внешним воздействиям в целях снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; потребностями отечественной инженерной практики в конкретных технических решениях по сейсмостойкости АЭС и устойчивости к другим внешним воздействиям ЯРОО; целями получения практической возможности регулирования безопасности ЯРОО при внешних воздействиях; логикой развития знаний в области устойчивости и безопасности ЯРОО.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования выступает комплекс "окружающая среда и ядерно- и радиационно опасные объекты", а предметом - устойчивость и безопасность ЯРОО к внешним воздействиям, как совокупность знаний и комплекс мер, направленных на их обеспечение (методологии, нормы, методы расчета, программные средства, базы знаний, предложения по типовым универсальным решениям и конкретные технические решения).

Цель работы. Разработать, апробировать и внедрить научно- обоснованную методологию обеспечения устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях на всех этапах их жизненного цикла, включая дополнительный (продленный) срок эксплуатации; нормативно-методическую базу; базы знаний и данных о внешних воздействиях и методах определения их параметров, о параметрах сложных технических систем, свойствах и закономерностях старения их элементов; методологию оценок риска функционирования ЯРОО для окружающей среды; методологию экспертиз устойчивости систем и элементов ЯРОО.

Методология и методы исследования. Многоплановость темы диссертационного исследования предопределила комплексный характер работы. Методологическими принципами исследования стали принципы системности и детерминизма, обеспечивающие выявление закономерностей проявления процессов, явлений и факторов воздействия (влияния) окружающей среды на ЯРОО, поведения и реакции ЯРОО на статические, квазистатические и динамические воздействия, определение их стойкости, способов защиты, надежных технических решений для конкретных объектов, их систем и элементов и требований нормативного регулирования.

Для реализации поставленной цели применялись методы структурно-функционального анализа, общенаучные методы систематизации, классификаций, сравнений и переноса знаний от частного к общему, эмпирические методы наблюдения и эксперимента на моделях, фрагментах, экспериментальные и расчетные исследования, а также экспертные оценки.

Эмпирическую базу исследований составляют публикации зарубежных и российских авторов, нормативно-правовые документы, отчеты о научно-исследовательских работах и конструкторских разработках, результаты экспериментальных и расчетных исследований, выполненных в рамках диссертационного исследования.

Обоснованность и достоверность результатов проведенных исследований определяется научной методологией исследований; использованием современных численных методов при решении задач на электронно-вычислительных машинах, сопоставлением полученных численных результатов с данными, имеющимися в отечественных и мировых источниках, результатами натурных, модельных и экспериментальных исследований, аналитических решений; учетом имеющегося опыта анализа реакции и поведения ЯРОО, их систем и элементов на внешние воздействия, анализом проявлений внешних воздействий и последствий их воздействий на окружающую среду и объекты.

Исследовательские задачи. Поставленные цели предопределяют постановку следующих исследовательских задач: разработка научно-обоснованной методологии системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях; разработка структуры нормативных документов для регулирования безопасности ЯРОО при внешних воздействиях и системы нормативных документов; разработка баз знаний о внешних событиях (методы и способы их выявления, идентификации, методики определения параметров внешних воздействий; классификации процессов, явлений и факторов по степени опасности, принципов отбора внешних воздействий в проектные основы ЯРОО и т.д.); разработка методологии исследования параметров объектов; разработка и совершенствование методов и программных средств для детерминистических анализов сейсмостойкости, а также методологических основ верификации и аттестации программных средств, методов и методик испытаний и экспериментальных исследований; получение обобщенных данных о параметрах колебаний и сейсмостойкости строительных конструкций и трубопроводов АЭС; разработка методологии экспертизы защищенности ЯРОО от внешних воздействий и рекомендаций для регулирования их безопасности; разработка практических рекомендаций и технических решений по сейсмической защите технологических систем АЗС. разработка методических основ исследования комбинированных рисков функционирования хранилищ радиоактивных отходов.

На защиту выносятся:

1. Система взглядов и положений по обеспечению устойчивости и безопасности ядерно- и радиационно опасных объектов.

2. Методологические основы исследований динамических характеристик объектов и их устойчивости. Комплексный подход к обеспечению, обоснованию и экспертизе устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях.

3. Методология исследования и предупреждения рисков от внешних воздействий на ЯРОО.

4. Научно-методические основы системы нормативных документов для регулирования безопасности ЯРОО при внешних воздействиях и результаты разработки нормативных документов этой системы.

5. Методология решения ключевых проблем верификации программных средств и экспертизы результатов расчетных исследований параметров и устойчивости к внешним воздействиям конструкций, систем и элементов ЯРОО.

6. Методики расчетов и экспертных оценок систем и элементов с учетом внешних воздействий.

7. Результаты обобщения и систематизации данных о внешних воздействиях и их параметрах.

8. Результаты расчетно-аналитических исследований параметров строительных конструкций и технологических систем АЗС.

9. Практические рекомендации по обеспечению сейсмостойкости технологических систем АЭС.

10. Рекомендации по повышению безопасности ЯРОО при внешних воздействиях.

Научная новизна результатов исследований. В результате выполненных диссертационных исследований получены новые обобщенные знания (о внешних воздействиях, параметрах систем и элементов, методах их определения, защите от внешних воздействий) для решения проблемы устойчивости, безопасности и рисков от эксплуатации ЯРОО при внешних воздействиях.

Практическая значимость результатов исследований состоит в том, что решена важная научно-техническая проблема по созданию методологических и нормативных основ для предупреждения техногенных аварий и катастроф на действующих ядерно и радиационно-опасных объектах при внешних воздействиях, а также для проектирования ЯРОО новых поколений.

Предложенная методология системного подхода опирается на установленные принципы и критерии безопасности ЯРОО, апробированные опытом использования атомной энергии, и направлена на то, чтобы управлять надежностью, безопасностью и рисками при эксплуатации ЯРОО в конкретном регионе Российской Федерации, характеризующемся специфическими внешними воздействиями.

В рамках решения научно-технической проблемы получены результаты, внедрение которых поддерживает гарантии устойчивости системы "ЯРОО - окружающая среда" и безопасного использования ядерной энергии в любом ее применении при внешних воздействиях, так как внешние воздействия могут быть выявлены, идентифицированы, определены их параметры, учтены при размещении, проектировании, эксплуатации и выводе из эксплуатации ЯРОО.

В рамках решения сформулированной выше научно-технической проблемы, актуальность которой подтверждена включением ее для решения в ряд федеральных целевых программ, имеющих важное народнохозяйственное значение, получены следующие результаты: созданы нормативные и научно-методические основы, включая положения и требования системного подхода для размещения, проектирования, сооружения, эксплуатации, продления срока эксплуатации и вывода из эксплуатации ЯРОО с учетом внешних воздействий, характерных и определенных для конкретных условий их размещения; предложена методология анализа рисков в структурно-функциональной системе "ЯРОО - окружающая среда"; определены номенклатура процессов, явлений и факторов, способных оказать влияние на безопасность ЯРОО, критерии их классификации по степеням опасности, отбора для учета в проектных основах и для оценок риска от ЯРОО; сформулированы нормативные требования и рекомендации для проектирования технологических систем АЭС в сейсмостойком исполнении; предложены инженерные методики расчета сейсмической прочности трубопроводов, сейсмо- и взрывоустойчивости ЯРОО, а также оценок комбинированного риска для хранилищ радиоактивных отходов; получено свидетельство на изобретение установки для исследования упруго-пластического поведения элемента трубопровода; получены новые сведения о параметрах и сейсмической реакции строительных конструкций АЭС с ВВЭР-440, технологических систем АЭС с ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и РБМК, важных для безопасности, а также обоснованы технические решения сейсмозащиты трубопроводов первого контура АЭС с ВВЭР-440 и ВВЭР-1000; определены методологические основы для аттестации программных средств по направлению: "Параметры поведения конструкций, оборудования и трубопроводов при статических и динамических нагрузках"; получены при исследованиях и экспертизах устойчивости ЯРОО рекомендации по повышению их безопасности при внешних воздействиях; сформулированы задачи для углубления знаний и практических разработок по дальнейшему внедрению методологии обеспечения устойчивости и безопасности ЯРОО в целях снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Внедрение результатов исследований

1. При разработке ряда документов регламентирующего уровня:

Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок". ПНАЭ Г-002-87 (раздел "Расчет на сейсмостойкость." и приложение 9);

Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов АЭС". Поверочный расчет. Расчет на сейсмостойкость - Нормы СЭВ. НТД 38.434.5880. Интератомэнерго, Дрезден, 1983;

Расчет трубопроводов на сейсмические воздействия". Методика статического анализа сейсмостойкости трубопроводов - Нормы СЭВ. НТД 38.434.58-80. Интератомэнерго, Дрезден, 1983; "Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций". ПНАЭ Г-05-006-87 и НП-031-01;

Размещение атомных станций. Основные критерии и требования по обеспечению безопасности" (НП-032-01 взамен ПНАЭ Г-03-33-93); "Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на ядерно- и радиационно опасные объекты". ПНАЭ Г-05-035-94; "Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла ОПБ ОЯТЦ". НП-016-2000;

Требования к содержанию отчета по обоснованию безопасности атомной станции с реакторами типа ВВЭР". НП-006-98 (главы 2 и 3 с изменением №1);

Требования к содержанию отчета по обоснованию безопасности атомной станции с реакторами на быстрых нейтронах". НП-018-2000 (главы 2 и Затребования к содержанию отчета по обоснованию безопасности радиационных источников". НП-039-02; "Требования к вероятностному анализу безопасности атомных станций" (проект);

Требования к отчету по обоснованию безопасности пунктов хранения радиоактивных отходов в части учета внешних воздействий". ПНАЭ Г-14-038-96;

Основные требования к продлению срока эксплуатации блока атомной станции". НП-017-2000;

Требования к обоснованию возможности продления назначенного срока эксплуатации объектов использования атомной энергии". НП-024-2000; "Требования к программе обеспечения качества для атомных станций". НП-011-99;

Требования к программе обеспечения качества для исследовательских ядерных энергетических установок". НП-042-02;

Требования к программе обеспечения качества объектов предприятий ядерного топливного цикла". НП-041-02; При разработке руководств по безопасности:

Руководство по анализу опасности аварийных взрывов и определению параметров их механического действия". РБ Г-05-039-96;

Определение исходных сейсмических колебаний грунта для проектных основ". РБ-006-98;

Оценка безопасности приповерхностных хранилищ радиоактивных отходов". РБ-011-2000;

Оценка сейсмической опасности участков размещения ядерно- и радиаци-онно опасных объектов на основании геодинамических данных". РБ-019-01;

Оценка частоты тяжелого повреждения активной зоны реактора (для внешних исходных событий природного и техногенного характера)". РБ-021-01;

Рекомендации по оценке характеристик смерча для объектов использования атомной энергии". РБ-022-01;

3. При разработке методических документов:

Оценка повреждаемости зданий и сооружений атомных станций при сейсмических воздействиях";

Оценка повреждаемости вентиляционной трубы АЭС при сейсмическом воздействии";

Оценка риска радиоактивных утечек в пунктах хранения радиоактивных отходов";

Оценка полей радиационного загрязнения территорий в районе размещения ПХ РАО";

Оценка риска радиационного облучения населения, проживающего в районе размещения ПХ РАО";

4. При разработке руководств по экспертизе:

Руководство по использованию методов оценки кренов и осадок сооружений атомных станций".

5. При проведении экспертиз безопасности в части условий размещения и оценки устойчивости к внешним воздействиям: Московский НПО "Радон" (1996 г.); Волгоградский "Радон" (1997 г.); Ленинградский "Радон" (1996 г.); Сибирский химический комбинат (1997 г.); Исследовательский реактор в Алма-Ате (1991 г.), Ленинградская АЭС, блоки 1 и 2 (1993 г.); Ленинградский технологический институт (ВВЭР-640); Белоярская АЭС, блок БН-800 (1997 г.); Южно-Уральская АЭС, блок БН

800 (1997 г.); Смоленская АЭС (1998 г. и 2000 г.); Курская АЭС (1995 г.); Нововоронежская АЭС, 2-я очередь ВВЭР-1000 (1998 г.); Ляньюньганькая АЭС (1998 г., КНР); АЭС "Бушер" (1999 г., Иран); Калининская АЭС, блок 1 (1996 г.); ПО "Маяк" (1995 г.).

6. При аттестации программных средств по направлению "Параметры поведения конструкций, оборудования и трубопроводов при статических и динамических нагрузках". Аттестовано 6 зарубежных программных средств (AGA, SASSI, SHAKE, CLASSI, STRUDYN, SCAD) и 7 отечественных программных средств (ПУСК-91, АСТРА-АЭС, АСТАН-ПУЧОК, ДИСК-Геомеханика, КРЭК, CONT, ПАИС).

7. При разработке технического и рабочего проектов реконструкции блоков 1 и 2 АЭС "Козлодуй" (Болгария) по обеспечению сейсмостойкости.

8. При разработке технического и рабочего проектов Ровенской АЭС.

9. При производстве строительно-монтажных работ в аппаратных отделениях блоков 1 и 2 Калининской АЭС.

10. При обосновании проектных и конструктивных решений по сейсмостойкости технологических систем Южно-Уральской, Запорожской, Крымской, Балаковской, Билибинской АЭС, АЭС "Стендаль" (ГДР), АЭС "Козлодуй" (блоки ВВЭР-1000) (Болгария), Харьковской ТЭЦ, исследовательских реакторов и других ЯРОО (внедрение методики статического анализа сейсмостойкости).

Личный вклад автора. Автором разработаны положения системного подхода к анализу и обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях, выполнены расчетные и экспериментальные исследования, обработан обширный эмпирический материал, разработаны методики, получены знания о внешних воздействиях и поведении сложных технических систем. Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве и включенные в диссертацию, состоит в обосновании тематики и в постановке задач, руководстве и непосредственном участии на всех этапах ее выполнения, в анализе, интерпретации полученных результатов, формулировании выводов, заключений и предложений по внедрению.

На взгляд автора, ряд положений, сформулированных в процессе выполнения настоящей работы, могут получить развитие в рамках отдельных исследований при выполнении НИР и разработке кандидатских диссертаций. В частности, это касается углубления исследований параметров объектов, моделирования их реакции, разработки инженерных расчетных и экспериментальных методов обоснования устойчивости и безопасности объекта с учетом старения, живучести и адаптации его систем и элементов к условиям эксплуатации в целях продления сроков эксплуатации объектов; развития методов оценки надежности и комбинированного риска от эксплуатации различных ЯРОО при внешних воздействиях.

Апробация работы. Отдельные части работы докладывались на международных конференциях и семинарах, на конференциях и совещаниях в России:

Всесоюзном совещании "Методы исследований и расчетов сейсмостойкости гидротехнических и энергетических сооружений (МИРСС-81)" (ВНИИГ, Ленинград, 1981 г.); IV научно-техническом совещании Гидропроекта по вопросам совершенствования научных исследований, ускорения внедрения достижений науки и техники в проекты с целью повышения эффективности строительства и эксплуатации ГЭС, ГАЭС и АЭС (Москва, Гидропроект, 1982 г.); I межотраслевой конференции "Конструкционная прочность в атомной технике" (НИКИЭТ, Москва, 1982 г.); Всесоюзном семинаре "Гидродинамика упругих систем" (Москва, Институт машиноведения АН СССР, ИМАШ, 1984 г.); Заседании секции АЭС Ученого совета НИСа Гидропроекта (Москва, НИС Гидропроекта, 1985 г.); Заседании секции Ученого совета ВНИИАМ (Москва, ВНИИАМ, 1985 г.); конференции "Динамика оснований фундаментов и подземных сооружений" (Нарва, 1985 г.); Технической комиссии МАГАТЭ "Сейсмические колебания земной поверхности и оценка сейсмостойкости АЭС" (Москва, 1986 г.); семинаре по динамике РНЦ "Курчатовский институт" (Киев, 1990 г.); 2-ой научно-практической конференции Госпроматомнадзора СССР (Москва, 1991 г.); Советско-английском семинаре "Применение теории риска в оценке сейсмостойкости АЭС" (Балаковская АЭС, 1991 г.); Региональном совещании МДУ ОСБ ООН (МЧС, Киргизия, Бишкек, 1992 г.); Всемирной конференции МДУ ОСБ ООН (Япония, 1993 г.); Заседании рабочей группы МАГАТЭ "Регулирующие оценки обеспечения безопасности при эксплуатации АЭС" (Россия, Ленинградская АЭС, 1996 г.); Рабочей встрече "Требования безопасности для реакторов нового поколения" (GRS-IPSN-SEC NRS) (Москва, Рискаудит, 1996 г.); III научно-практической конференции Госатомнадзора России (Москва, 1997 г.); Научно-практическом семинаре "Старение оборудования и конструкций АЭС России" (Санкт-Петербург, Сосновый Бор, 1998 г.); Международном научно-техническом семинаре "Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий" (Севастополь, 1998 г.); заседании рабочей группы OECD-NEA "Применение метода конечных элементов для проектирования и поддержки эксплуатации атомных станций" (Брукхэ-венская национальная лаборатория, США, 1998 г.); Научно-практической конференции "Развитие атомной энергетики и возможности продления сроков службы атомных энергоблоков". ПСС АЭС-99, МОР (Санкт-Петербург, Сосновый Бор, 1999 г.); Третьем мировом горном конгрессе (Москва, 1999 г.); Международном научно-техническом семинаре "Фундаментальные и прикладные проблемы мониторинга и прогноза стихийных бедствий" (Киев, 1999 г.); встрече регулирующих органов (Санкт-Петербург, 1999 г.); Третьей международной конференции "Безопасность трубопроводов" (Москва, Пушкино, 1999 г.); Заседании рабочей группы OECD-NEA

Сейсмический анализ." (Брукхэвенская национальная лаборатория, США,

2000 г.); Заседаниях Организационного Комитета внебюджетной программы МАГАТЭ "Смягчение последствий межкристаллитной коррозии под напряжением и повреждения аустенитных трубопроводов АЭС с РБМК" (Австрия, Вена, май, декабрь 2000 г.; май, декабрь 2001 г.); Симпозиуме "Человек и катастрофа: Безопасность человека и общества в чрезвычайных ситуациях на рубеже тысячелетий" (Москва, МЧС, 2000 г.); Первой конференции "Методы и программное обеспечение расчетов на прочность" (Россия, Туапсе, 2000 г.); Заседании специалистов научно-исследовательской программы МАГАТЭ "Безопасность АЭС типа РБМК при внешних воздействиях" (Санкт-Петербург, 2000 г.; Кабардино-Балкария, Нальчик, 2001 г.); Заседании технического комитета МАГАТЭ "Безопасность конструкций АЭС при внешних воздействиях" (Австрия, Вена, 2000 г.); Научно-практической конференции по проблемам защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций "Управление рисками чрезвычайных ситуаций" (Москва, МЧС России, 2001 г.); Семинаре-совещании "Опыт разработки и сертификации систем качества на предприятиях и в организациях отрасли. Контроль качества продукции" (Москва, 2001 г.); Семинаре МАГАТЭ по национальному проекту "Продление срока эксплуатации/возобновление лицензий АЭС России" (Москва, 2001 г.); 16-ой конференции по структурной механике в реакторной технологии (США, Вашингтон, 2001 г.); Семинаре Минатома "Анализ и сравнение рисков от атомной и других отраслей энергии (Москва, 2001 г.); конференции инженеров механиков ICONA-Ю (Вашингтон, 2002 г.); Международной научно-практической конференции "Малая энергетика - 2002" (Москва, 2002 г.); 17-ой конференции по структурной механике в реакторной технологии (Чехия, Прага, 2003 г.); Симпозиуме МАГАТЭ "Сейсмическая переоценка действующих объектов ядерных технологий" (Австрия, Вена, 2003 г.) и др.

Публикации. Полученные результаты изложены в монографии "Параметры внешних воздействий природного и техногенного происхождения. Безопасность объектов использования атомной энергии" (М., Логос, 2002). Получено одно авторское свидетельство на изобретение. Основные результаты диссертационного исследования также опубликованы в международных и центральных отечественных журналах и сборниках (более 50 печатных публикаций).

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы, семи приложений. Общий объем диссертации с приложениями составляет 396 страниц машинописного текста. Основное содержание работы изложено на 370 страницах. В работе 68 рисунков и 53 таблицы. Перечень использованной литературы включает 190 источников.

6.7. Выводы по главе 6

Глава 6 содержит описание практических результатов внедрения методологии системного подхода к обеспечению и обоснованию устойчивости ЯРОО с учетом внешних воздействий.

Исследована сейсмостойкость и предложена сейсмическая защита главных циркуляционных контуров АЭС с ВВЭР-440 (Армянская АЭС, блок 1; АЭС "Козлодуй", блоки 1 и 2; Ровенская АЭС, блок 1).

Определены параметры колебаний комплексов сооружений АЭС с ВВЭР

440.

Оценена сейсмостойкость и предложены варианты сейсмической защиты технологических систем АЭС с ВВЭР-440.

Внедрена инженерная методика анализа сейсмостойкости трубопроводов АЭС на ряде проектируемых и строящихся ЯРОО.

Выполнены комплексные оптимизационные исследования сейсмической защиты трубопроводов первого контура Калининской АЭС (блоки 1 и 2).

Выполнен комплекс исследований сейсмостойкости технологических систем АЭС с РБМК. Исследована устойчивость барабанов-сепараторов, КМПЦ в помещениях барабанов-сепараторов, помещениях прочноплотного бокса и двигателей ГЦН. Разработаны рекомендации для повышения безопасности АЭС с РБМК при землетрясениях.

Разработана и внедрена методология экспертиз ключевых проблем безопасности в области устойчивости ЯРОО. Экспресс-методика вероятностного анализа взрывобезопасности ЯРОО внедрена на ряде объектов.

Внедрена методология исследования сейсмических колебаний фунта для проектных основ (Ляньюньганская АЭС в Китае).

Разработана методология для анализа надежности приповерхностных хранилищ РАО и оценок риска радиационных загрязнений, которая внедрена на МосНПО "Радон" при оценках безопасности и риска.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая работа направлена на разработку регулирующих основ обеспечения устойчивости и безопасности АЭС, а также других ядерно- и радиационно опасных объектов при внешних воздействиях. Одна из особенностей работы - решение проблемы устойчивости и безопасности ЯРОО от частного к общему с учетом выдвинутых приоритетов безопасности: от учета воздействий землетрясений, других природных явлений и процессов на АЭС к учету техногенных факторов и их взаимодействия, к анализу и выбору защит и предупреждению рисков от ЯРОО при любых внешних событиях, способных оказать влияние на безопасность ЯРОО.

Диссертационные исследования проводились в рамках нескольких целевых программ, а в последние годы - в составе ФЦП "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф" (1991. 1995 годы) и "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года"(2000.2002 годы). Актуальность данной диссертационной работы предопределялась возросшей потребностью в решении научно-технической проблемы обеспечения устойчивости и безопасности ЯРОО к внешним воздействиям в целях снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера; потребностями отечественной инженерной практики в конкретных технических решениях и научных результатах по повышению сейсмостойкости и безопасности при внешних воздействиях АЭС и других ЯРОО; целями обеспечения практической возможности регулирования безопасности объектов; логикой развития знаний в области устойчивости и безопасности ЯРОО.

Объектом исследования выступает совокупность взаимоотношений окружающей среды и ядерно- и радиационно опасных объектов, а предметом - устойчивость и безопасность ЯРОО к внешним воздействиям, обеспечиваемые на основе междисциплинарных знаний и комплекса мер (методология, нормы, методы расчета, программные средства, предложения по типовым универсальным решениям, конкретные технические решения), надежных методов прогноза уязвимости объекта и оценок риска повреждаемости, отказа, радиоактивного загрязнения окружающей среды.

Целью работы явилась разработка, опытное опробование, апробация и внедрение научно-обоснованной методологии системного подхода к обеспечению устойчивости и безопасности ЯРОО.

Многоплановость темы диссертационного исследования предопределила комплексный характер работы: выявление закономерностей проявления процессов, явлений и факторов воздействия (влияния) окружающей среды на ЯРОО, поведения и реакции компонентов, систем и элементов объекта на статические, квазистатические и динамические воздействия, их способов защиты; определение технических решений для конкретных объектов; установление нормативных требований, адекватных целям безопасности; разработка методов и способов получения надежных оценок.

1. В диссертационной работе приводятся результаты исследования состояния разработанности проблемы обеспечения устойчивости и безопасности ядерно- и радиационно опасных объектов при внешних воздействиях, которые подтверждают актуальность и определяют направления диссертационных исследований.

В качестве руководства по определению состава и содержания диссертационных исследований принято, что для обеспечения безопасности эксплуатации ЯРОО при внешних воздействиях в пределах проектного и дополнительных сроков эксплуатации необходимо исследовать эту проблему путем решения комплекса задач "прочность - надежность - безопасность - риск".

В настоящей работе ядерно- и радиационно опасные объекты исследуются как сложные технические комплексы, состоящие из систем и элементов (зданий, сооружений, строительных конструкций, технологических систем, включая оборудование и трубопроводы).

2. На основе результатов обобщения и систематизации опубликованных данных, собственных расчетных и экспериментальных исследований предложена методология системного подхода к обеспечению прочности, устойчивости, надежности и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях, внедрение которой создает условия для решения научно-технической проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение по защите ЯРОО от внешних воздействий с целью снижения риска от потенциальных аварий на ЯРОО и смягчения их последствий для окружающей среды.

Методология системного подхода, опирающаяся на основополагающие принципы и критерии безопасности ЯРОО, закрепленные в действующих международных и отечественных нормативно-правовых документах, представляет собой совокупность положений, способов и приемов, направленных на комплексное и эффективное решение проблемы устойчивости ЯРОО при внешних воздействиях с учетом вероятностной природы свойств, а также морального и физического старения объектов, вероятностной природы процессов, явлений и факторов, протекающих в окружающей среде.

В рамках методологии системного подхода окружающая среда и ЯРОО рассматриваются как совместная объектово-функциональная модель. При этом методология исходит из того, что процессы, явления и факторы развиваются по своим природным законам случайных событий, в то время как ЯРОО должны быть адаптированы в эту окружающую среду таким образом, чтобы сохранять свою естественную безопасность, определяющуюся проектными решениями, и не создавать условий с неприемлемыми последствиями радиационного воздействия для населения и окружающей среды. Методология также исходит из того, что остаточные риски от недоучета внешних воздействий за счет превышения установленных на основе вероятностного подхода максимумов интенсивностей внешних воздействий должны быть скомпенсированы мерами аварийной готовности.

В основном, опираясь при учете внешних воздействий на детерминистический подход при оценках прочности и устойчивости ЯРОО, методология содержит положения вероятностного подхода при рассмотрении внешних воздействий, параметров и реакции на внешние воздействия компонент объекта, надежности компонент, управления сроком службы объектов в аспекте обеспечения необходимых запасов по прочности его компонентам для сохранения их стойкости к внешним воздействиям в различные периоды эксплуатации объекта.

Методология системного подхода предусматривает необходимость предъявления ко всем своим составляющим, обеспечивающим решение задач устойчивости и безопасности ЯРОО при внешних воздействиях, требований к обеспечению качества.

3. Полнота и достоверность информации о внешних воздействиях на объект обеспечивают выбор приемлемых условий размещения, надежность проектных решений, научно-обоснованное сопровождение эксплуатации ЯРОО (своевременные обследования, контроль и мониторинг).

Выявлены, идентифицированы и описаны признаки проявления 39 процессов, явлений и факторов природного и техногенного происхождения, способных оказать воздействие на ЯРОО; классифицированы по своему генезису и принадлежности к сфере локализации и развития, а также по степеням опасности для окружающей среды по последствиям их реализации; определен принципиальный характер их негативного влияния на территорию, здания и сооружения, системы и элементы, включая оборудование и трубопроводы ЯРОО. Приводятся результаты прогноза изменений в окружающей среде, которые распространяются на ЯРОО, характеризующиеся долгосрочной эксплуатацией, - хранилища РАО. Обобщены методы и способы оценки их параметров, включая интенсивность и частоту событий, для определения необходимости их включения в проектные основы. Подготовлена и издана монография "Оценка параметров внешних воздействий на ядерно- и радиационно опасные объекты. Безопасность объектов использования атомной энергии".

4. По исследованиям параметров колебаний конструкций и технологических систем АЭС получены результаты, представляющие научную и практическую значимость. Разработаны расчетные динамические модели основных строительных конструкций АЭС, определен частотный состав собственных колебаний моделей и соответственно аппроксимируемых ими конструкций; получена зависимость Kh=cp(H) для пересчета интенсивности горизонтальной и вертикальной компонент сейсмического воздействия на различных отметках сооружений с учетом тенденций по влиянию упругости грунта основания на динамические характеристики сооружения.

5. В результате исследований параметров колебаний простых и сложных трубопроводов определен диапазон частот собственных колебаний для трубопроводов АЭС с ВВЭР и РБМК; выявлен существенный вклад в величину сейсмической реакции колебаний по низшим тонам при различном амплитудно-частотном составе воздействия и собственных динамических характеристик; выявлены особенности возбуждения колебаний подсистем трубопроводов и определения сейсмической реакции сложных колебательных систем; получена зависимость для определения минимального числа учитываемых форм собственных колебаний для сложных технологических систем; определен характер распределения напряжений продольного растяжения-сжатия, изгиба и кручения при сейсмических нагрузках в сечениях трубопроводов.

6. На основании исследований сейсмической реакции методом динамического анализа и статистической обработкой предложены упрощенные способы определения частот собственных колебаний по низшим тонам и сейсмической реакции с использованием спектров ответа; способ регулирования нагруженности трубопроводов. Разработана инженерная методика оценки сейсмической прочности трубопроводов. Разработан дифференцированный подход к выбору расчетных моделей и методов оценки и обеспечения сейсмостойкости технологических систем различных типов, предложен упрощенный способ обоснования сейсмостойкости оборудования.

Предложена блок-схема для оптимального проектирования и обеспечения сейсмостойкости технологических систем на ранних стадиях проектирования; определен состав технического задания на обоснование сейсмостойкости.

7. Разработаны Структура системы нормативных документов по обеспечению безопасности ядерно- и радиационно опасных объектов при внешних воздействиях и комплекс нормативных документов. Разработано более 30 нормативных документов по направлениям диссертационного исследования.

8. Выполнены исследования и получены результаты обеспечения и обоснования устойчивости ЯРОО с учетом внешних воздействий.

Исследована сейсмостойкость главных циркуляционных контуров АЭС с ВВЭР-440 (Армянская АЭС, блок 1; АЭС "Козлодуй", блоки 1 и 2; Ровенская АЭС, блок 1), предложена сейсмическая защита, реализованная на перечисленных объектах.

Выполнены исследования сейсмостойкости комплексов сооружений АЭС с ВВЭР-440.

Выполнены исследования и обоснована сейсмостойкость технологических систем АЭС с ВВЭР-440.

Разработана и внедрена инженерная методика анализа статической сейсмостойкости трубопроводов АЭС на ряде проектируемых и строящихся ЯРОО.

Выполнены комплексные оптимизационные исследования сейсмической защиты трубопроводов первого контура Калининской АЭС (блоки 1 и 2), результатом которых явился выбор сейсмической защиты, обеспечивающий сейсмическую защиту и защиту от гидродинамических воздействий сред, протекающих в трубопроводах.

Выполнен комплекс исследований сейсмостойкости технологических систем АЭС с РБМК. Исследована устойчивость барабанов-сепараторов пара, КМПЦ в помещениях барабанов-сепараторов, прочноплотного бокса и двигателей ГЦН.

Разработана и внедрена методология экспертиз ключевых проблем безопасности в области устойчивости ЯРОО. Методология исследования взрывобезо-пасности ЯРОО и экспресс-методика внедрены на ряде объектов.

Разработана и применена методология исследования сейсмических колебаний грунта для проектных основ при экспертизе выбора сейсмических нагрузок на системы и элементы (Ляньюньганская АЭС в Китае).

Разработана методология анализа надежности приповерхностных хранилищ РАО и внедрена при оценках безопасности и оценках риска.

9. Использование в практике расчетного обоснования разработанных принципов рационального проектирования, изложенных в главе 4, подтвердило их экономическую эффективность и практическую значимость.

10. Результаты исследований, полученные в настоящей работе, внедрены в нормативных документах, используются при проектировании и конструировании сейсмостойких трубопроводов ряда АЭС, что подтверждено соответствующими документами.

Обоснованность и достоверность результатов проведенных исследований определяются научной методологией исследований, имеющимся опытом анализа устойчивости ЯРОО, их систем и элементов при внешних воздействиях; использованием современных численных методов при решении задач с помощью программных средств; сопоставлением полученных численных результатов с данными отечественных и мировых источников, с результатами натурных, модельных и экспериментальных исследований, аналитических решений.

11. В результате выполненных диссертационных исследований решена в основном сформулированная выше научно-техническая проблема.

Вместе с тем выявлены направления дальнейших исследований, которые могут стать задачами для решения их на уровне кандидатских диссертаций и проведения научно-исследовательских работ. Важной остается задача разработки руководств по безопасности для управления остаточным ресурсом и по применению вероятностных анализов безопасности, получению результатов упругопластических исследований устойчивости элементов трубопроводов в условиях резонанса и др.

1. Акино К. и др. Асейсмическое проектирование трубопроводов атомных электростанций. Япония, Токио: "Хайкан гидзюцу", 1973, т. 15, № 3 //ВЦП, пер. с японского №35861.

2. Амбриашвили Ю.К., Ерусалимский Ю.З., Козлов А.В., Саргсян А.Е. Результаты исследований конструкций АЭС. М.: Энергетическое строительство, 1980, № 4.

3. Амбриашвили Ю.К., Ерусалимский Ю.З., Калиберда И.В. Исследование упруго -. пластической работы элементов трубопроводов при динамических нагрузках. /

4. Библ. указатель ВИНИТИ "Депонированные научные работы", 1984, №4, депонированная рукопись № 1381 эн-Д837.

5. Амбриашвили Ю.К. Гидроамортизаторы для сейсмозащиты оборудования АЭС. М.: Энергетическое строительство, 1979, № 8.

6. Амбриашвили Ю.К. Анализ последствий землетрясения 4 марта 1977 г. на энергетических объектах. М.: Энергетическое строительство, 1979, № 7.

7. Асмолов В.Г., Сидоренко В.А. Обзор зарубежных норм и проектных подходов по безопасности, применительных к энергоблокам нового поколения с реакторами большой мощности. / Научно-технический отчет, ИПБ ЯЭ РНЦ "КИ". М.: 1998.

8. Аналитические решения и методы конечных разностей и конечных элементов.// ВЦП, пер. с японского № Ц-24571.

9. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф. Вероятностные методы в строительном проектировании / Пер. с англ. Ю.Д.Сухова. М.: Стройиздат, 1988.

10. Алексеев В.Р. Наледи и наледные процессы (Вопросы классификации и терминологии). Академия наук СССР, Сибирское отделение. Новосибирск: Наука, 1978.

11. Аптикаев Ф.Ф., Михайлова Н.Н. Форма спектра реакции в ускорениях для отдельного землетрясения. В кн.: Макросейсмические и инструментальные исследования сильных землетрясений. М.: Наука, 1985.

12. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1981.

13. Болотин В.В. Обобщенные силы в механике разрушения. // Динамика, прочность и надежность машин. Сб. научных трудов. № 190. М.: МЭИ, 1988.

14. Бучинский В.Е. Гололед и борьба с ним. Л.: Гидрометеоиздат,1960.

15. Бирбраер А.Н., Шульман С.Г. Вероятностная модель отказа защитной конструкции АЭС при импульсной нагрузке//Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева: Сб. научных трудов. Т. 186, 1985.

16. Бирбраер А.Н., Любивый И.А., Хомич С.А. Обеспечение безопасности АЭС при ударе падающего самолета//Проектирование архитектурно-строительной части ТЭС и АЭС: Сб. научных трудов. Атомтеплоэлектропроекг. М.:1984.

17. Бирбраер A.M., Шульман С.Г. Определение сейсмических нагрузок на оборудование АЭС. П.: Известия ВНИИГ, 1981, т. 48.

18. Бирбраер А.Н.,Шульман С.Г. Прочность и надежность конструкций АЭС при особых динамических воздействиях. М.: Энергоатомиздат, 1989.

19. Белостоцкий A.M. Комплекс программ "Стадио-81" на ЕС ЭВМ: Расчет распространенных комбинированных физических нелинейных систем на статические и динамические воздействия. Сб. научных трудов Гидропроекта. М.: 1983. Вып. 85.

20. Бахтизин А., Савкин И. Методы тестирования и верификации программ. М.: Машиностроение, 1984.

21. Болонья С., Уренбергер У. Проверка и утверждение программ. Пер. с англ. Киев: 1990.

22. Ван Тассел. Стиль, разработка, эффективность и испытания программы. М.: Мир, 1985.

23. Велитченко В.И., Шульман С.Г. Расчет трубопроводов АЭС на сейсмические воздействия. П.: Известия ВНИИГ. Т. 119,1997.

24. Ветошкин В.А., Щукин А.Ю. Исследования сейсмостойкости оборудования I контуре АЭС с водоводяными реакторами. П.: Энергомашиностроение, 1983, № 8.

25. Ветошкин В.А., Костарее В.В., Щукин А.С. Вопросы практического использования современных методов расчета энергооборудования на сейсмостойкость. В сб. "Расчет сейсмостойкости энергетического оборудования". Труды ЦКТИ. Л.: 1984, № 12.

26. Вибрации в технике. Колебания линейных систем. Справочник/Под ред. В.В. Болотина. Т. 1. М.: Машиностроение, 1978.

27. Временные нормы проектирования атомных установок для сейсмических районов. ВСН 15-78. М.: Стройиздат, 1979.

28. Временная методика нормирования промышленных выбросов в атмосферу. Под редакцией Берлянд М.Е. Госкомитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды. М.: 1982.

29. Гэнчев В.Г., Калишевский Л.Л., Демешев Р.С. и др. Ядерные энергетические установки/Под ред. Н.А. Доллежаля. М.: Энергоатомиздат, 1983.

30. Гзоздев А.А. К расчету конструкций на действие взрывной волны. Строительная промышленность. 1943, №1-2.

31. Гэрасимое В.В. Прогнозирование коррозии металлов. М.: 1989.

32. Гпебов В.П., Казновский С.П., Селезнев В.П., Смирнов Н.В. Динамические опоры для антисейсмического раскрепления оборудования и трубопроводов АЭС. М.: Энергомашиностроение, 1983, № 8.

33. Гоишин Н.Н. Современное состояние исследований заторов льда на реках. Академия наук СССР.1979.

34. Гуревич Д.Ф. и др. Арматура атомных электростанций. М.: Энергоатомиздат, 1982.

35. Доллежаль Н.А. Канальный ядерный энергетический реактор. М.: Атомиздат, 1980.

36. Дуванин А.И. Приливы в море. П.: Гидрометеоиздат, 1960.

37. Дуванин А.И. Волновые движения в море. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.

38. Демиденко Г.П. и др. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения. Киев: 1989.

39. Дмитриев B.C., Лифантьев А.Н., Пронина В.В., Филатов В.М. Исследование напряженного состояния труб большого диаметра для РБМК. М.: Атомная энергия, 1982, т 52, вып. 1.

40. Зенкевич О. Методы конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.

41. Золотарев Г.С. Инженерно-геологическое изучение береговых склонов водохранилищ и оценка их переработки. Труды лаборатории гидрогеологических проблем, т. XII, 1955.

42. Иванищий B.C. К вопросу о расчете гидротехнических сооружений на сейсмические воздействия. Труды Гидропроекта. М.: 1971, № 20.

43. Ивамойто X. и др. Внедрение моделирования в проектирование трубопроводов. ВЦН, пер. с японского Г-12625.

44. Кадомская И.Е. Учет упругой податливости и начальных перемещений опор при расчете статических неопределимых систем методом сил. Труды Ленгидропро-екта. Л.: Энергия, 1967, № 5.

45. Каталог заторных и зажорных участков рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.

46. Казновский СЛ., Едиткин Э.Р. Опьгг проверки и обеспечения сейсмостойкости энергетического оборудования АЭС в составе стационарных систем. В сб. "Расчет сейсмостойкости энергетического оборудования АЭС". Труды ЦКТИ. Л.: 1984, №212.

47. Калиберда И.В. Обеспечение и прогноз сейсмостойкости трубопроводов АЭС. Обзорная информация/Информэнерго. М.: 1990.

48. Калиберда И.В., Карпунин Н.И., Душкевич В.М. Анализ старения конструкционных материалов и компонентов реакторов на АЭС с ВВЭР и РБМК. Отчет о НИР/НТЦ ЯРБ; Уч. № 1-03-01/300 от 06.03.2001. М.: 2001.

49. Калиберда И.В., Карпунин Н.И., Сивохин И.С. Надзор за обеспечением безопасности эксплуатации трубопроводов на российских АЭС с РБМК/Третья международная конференция "Безопасность трубопроводов", Москва, 6-10 сентября 1999 г., т. 1.

50. Калиберда И.В., Долицай Е.В., Морина М.В., Теслицкий А.Л. О причинах повреждений трубопроводов АЭС и экспертизе их проектно-конструкторских решений. Энергетическое строительство. 1991 г. № 11.

51. Калиберда И.В. Оценка параметров внешних воздействий природного и техногенного происхождения. Безопасность объектов использования атомной энергии. М.: Логос, 2002.

52. Калиберда И.В. Нормативно-техническое обеспечение безопасности ядерных Ф объектов при природных и техногенных воздействиях. "Энергетическое строительство", 1992, №6.

53. Калиберда И.В. Совершенствование нормативной базы для обеспечения устойчивости к внешним воздействиям АЭС с РБМК. II Журнал "Тяжелое машиностроение", 2001, №10.

54. Капур К, Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: 1980.

55. Капустин Н.К, Сидорин А.Я., Фихиева Л.М. Воздействие Нурекского водохранилища на геофизическую среду. Изд. ОИФЗ РАН, 1998.

56. Кириллов А.П., Лапшин А.Л. Проблемы создания сейсмостойких АЭС. Сборник работы в области атомной энергетики. М.: 1979.

57. Кириллов А.П., Саргсян А.Е. Расчет защитной оболочки на воздействие падающего самолета//Материалы конференций и совещаний по гидротехнике: Предельные состояния бетонных и железобетонных конструкций энергетических

58. Ф сооружений/ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1982.

59. Кириллов А.П., Амбриашвили Ю.К., Козлов А.В. Моделирование и натурные исследования сейсмостойких АЭС. V симпозиум по сейсмостойкому строительству. Университет г. Рурки (Индия), 1974.

60. Кириллов А.П., Амбриашвили Ю.К., Козлов А.В. Мероприятия пр защите конструкций и технологического оборудования АЭС от землетрясений. Труды Гидро-. проекта. М.: 1978, № 57.

61. Кириллов А.П., Амбриашвили Ю.К, Ерусалимский Ю.З., Козлов А.В. Опыт создания сейсмостойких АЭС. В сб. "Строительство тепловых и атомных электростанций' (приложение к сб. "Энергетическое строительство"). М.: Энергия, 1975, № 4.

62. Корчинский И.Л., Ржевский В.А., Ципенюк И.Ф. О расчете железобетонных каркасных зданий на сейсмические воздействия с учетом пластических деформаций. Бетон и железобетон. 1970, № 1.

63. Костовецкий Д.Л., Рейнов A.M. и др. Новая программа расчета трубопроводных систем. М.: Теплоэнергетика, 1977, № 7.

64. Костовецкий Д.Л., Рейнов A.M. Методы расчета прочности трубопроводов АЭС. Труды ЦКТИ. № 182. Л.: 1980.

65. Костовецкий Д.М. Прочность трубопроводных систем энергетических установок. Л.: Энергия, 1973.

66. Костовецкий Д.Л., Рейнов A.M., Сергеева В.М. Применение метода обратных итераций для определения частот и форм собственных колебаний трубопроводов. Труды ЦКТИ. Л.: 1984, № 212.

67. Костовецкий Д.Л., Рейнов A.M. Алгоритм и программа расчета трубопроводов с учетом сейсмических воздействий. Труды ЦКТИ. Л.: 1984. № 212. С. 97-104.

68. Крючков Ю.С., Чернов С.К. Приближенный расчет низшей частоты свободных колебаний трубопроводов. Л.: Судостроение, 1963, № 5.

69. Красников Н.Д- Динамические свойства фунтов и методы их определения. Л.: Стройиздат, 1970.

70. Котов Ю.В., Кротов В.В., Филиппов Г.А. Оборудование атомных электростанций. М.: Машиностроение, 1982.

71. Кутинов Ю.Г. Концептуальные и методологические аспекты районирования и ранжирования геоэкологического пространства. // Сб. "Север: экология". Екатеринбург, 2000.

72. Кюнтцель В.В., Матвеев B.C., Селюков Е.И. Эндогеодинамические факторы развития карста и их изучение. Инженерная геология. 1992, № 1.

73. Лапшев Н.Н. Гидравлическое моделирование. Л.: 1980.

74. Литвинов И.В. Осадки в атмосфере и на поверхности земли. Л.: Гидрометео-издат, 1980. 16.СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

75. Майке С. Дойч. Верификация и подтверждение правильности. Технология программирования. ВЦП, № РИ-56984. Пер. с англ.

76. Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции. М.: Высшая школа, 1978.

77. Медведев С.В. Приближенные приемы определения периода собственных колебаний и форм упругого прогиба сооружений. Вопросы инженерной сейсмологии. Вып. 2. Труды Института физики Земли. № 5(172). М.: Изд. АН СССР, 1959.

78. Международные стандарты в области качества программных средств. М.: объединение "Алгоритм", 1990.

79. Методика изучения и прогноза экзогенных геологических процессов. М.: Недра, 1988.

80. Можевитинов А.Л. Формулы для деформаций основания арочных плотин при симметричной и антиметричной нагрузке. Труды Ленгидропроекта. № 5. Л.О. Энергия, 1967.

81. Материалы советско-японского симпозиума. Механический амортизатор Санва-Текки Корпорейшн. Япония, Токио, 1981.

82. Методика определения видов пожара и их параметров, а также степени загазованности предприятий со взрывной технологией и прилегающих к ним районов. М.: ВНИИПО, 1979.

83. Маршалл Виктор. Основные опасности химических производств. 1989.

84. Митенков М.Ф., Новинский Э.Г., Будов В.М. Главные циркуляционные насосы АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1984.

85. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных электростанций с водоводяными реакторами на сейсмические воздействия. М.: 1981.

86. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99.

87. Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т./ Ред. совет: В.С.Авдуевский (пред.) и др. Т.1. Методология. Организация. Терминология/ Под ред. А.И.Рембезы. М.: Машиностроение, 1986.

88. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных электростанций с водоводяными реакторами на сейсмические воздействия. М.: Госгор-технадзор, 1981.

89. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. ПНАЭ Г-7-002-87. М.: Энергоатомиздат, 1988.

90. Надежность технических систем. Справочник / Под ред. И.А.Ушакова. М.: Радио и связь, 1985.

91. Непомнящий В., Рякин О. Прикладные методы верификации программ. М.: Радио и связь, 1988.

92. Несмеянов С.А., Ларина Л.А., Миндель И.Г. и др. Выявление и прогноз опасных разрывных тектонических смещений при инженерных изысканиях для строительства/Инженерная геология. 1992, № 2.

93. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ 88/97.

94. Окомота Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1982.

95. Основные принципы динамического анализа трубопроводов. Пер. с японского, ВЦП № Г-29585.

96. Обобщение и анализ данных по вибрации и эрозии трубопроводов АЭС с двухфазным теплоносителем: Отчет о НИР/ВТИ им. Дзержинского; № ГР 01850074701. М.: 1986.

97. Основные правила обеспечения эксплуатации атомных станций. 2-е изд. М.: РУССЛИТ, 1998.

98. Практическое руководство по выполнению молниезащиты зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного назначения. Части 1 и 2. М.: 1991.

99. Пискарев В.В. Современные методы исследования сейсмостойкости электротехнического оборудования АЭС. М.: Информэнерго, 1990 (Сер. Атомные электростанции, Вып. 7).

100. Радиация. Дозы, эффекты, риск. Пер. с англ. М.: Мир, 1988.

101. Рикетс Л.У., Бриджес Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. Пер. с англ. под ред. Н.А. Ухина. М.: Атомиздат, 1979.

102. Руководство по расчету элементов гидрологического режима в прибрежной зоне морей и в устьях рек при инженерных изысканиях. М.: Гидрометеоиздат, 1973.ф 114. Рассохин Н.Г. Парогенераторные установки атомных электростанций. М.:1. Атомиздат, 1980.

103. Рассказовский В.Т., Алиев И.Х. Общие и региональные коэффициенты динамичности для определения сейсмической нагрузки. Сб. "Сейсмические нагрузки в зданиях и сооружениях". Ташкент: Фан, 1978.

104. Савич А.И., Куюнджич Б.Д., Коптев В.И. и др. Комплексные инженерно-геологические исследования при строительстве гидротехнических сооружений. Под ред. А.И. Савича, Б.Д. Куюнджича. М.: Недра, 1990.

105. Саргсян А.Е. Сопротивление материалов, теории упругости и пластичности. Основы теории с примерами расчетов. Учебник для вузов / М.: Высшая школа,ф 2002.

106. Садыхов Г.С. Показатель остаточного ресурса и его свойства / Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1985, №4.

107. Садыхов Г.С. Показатель остаточной долговечности и их оценки в задачах продления сроков эксплуатации технических объектов. М.: Знание, 1986.

108. Сейсмический расчет труб и трубопроводов малых диаметров для атомных электростанций. Стивенсон, штат Пенсильвания, США. Материалы Пятой всемирной конференции по антисейсмическому строительству ,1973.

109. Сейсмическая ответная реакция систем трубопроводов со множественным обеспечением/ Перевод ст. Дер-Кьюрешак А., Сакмен Д., Келли Д.М. № 21919. М.: ЗЦП. // Trans. Int. Conf. in structural Mechanics in R. Techn. USA, CHICAGO. 1983.

110. Синицин А.П. Расчет конструкций на основе теории риска. М.: Стройиздат, 1985.

111. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооруженийю М.: Стройиздат, 1973.

112. Справочник по ядерной энерготехнологии: Пер. с англ. Ф. Ран, А. Адамантиадес, Дж. Кентон, Ч. Браун. Под ред. В.А. Легасова. М.: Энергоатомиздат, 1989.

113. СниП 2.01.07-85.Нагрузки и воздействия.

114. СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик.

115. СНиП 1.02.07-87. Инженерные изыскания для строительства.

116. СП 11-103-97. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства.

117. Стандартная методика контроля. NUREG-800. США, 1981.

118. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

119. СНиП II—А.12—€9. Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1969.

120. Стефанишин Д.В., Троицкий АЛ., Шульман С.Г. Методика оценки надежности фунтовых плотин с учетом комплекса случайных факторов/Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. Проблемы надежности энергетических сооружений. 1989, т. 214.

121. Схемы размещения гидроамортизаторов на АЭС Такахам и Фукушине. Фирменный материал Санва-Такки Корпорейшн. Япония, Токио, 1975.

122. Фомин В.Н. Нормирование показателей надежности. М.: Издательство стандартов, 1986.

123. Хазаяов А.Л. и др. Анализ нарушений в работе АЭС: Отчет о НИР/НТЦ ЯРБ . М.: 2002.

124. Хазов Б.Ф., Дидугев Б.А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования. М.: Машиностроение, 1986.

125. Хохлова Н.В., Саргсян А.Е., Нейман Е.И. Обоснование метода расчета защитной оболочки АЭС при динамических воздействиях на основе расчетных и экспериментальных исследований//Сборник научных трудов Гидропроекта. Вып. 93, 1984.

126. Храпков А.А., Петров В.А., Шхинек И.К. Оценка надежности конструкций и оборудования АЭС при ударе падающего тела по защитной оболочке. М.: Инфор-энерго, 1987.

127. Хорст Раст. Вулканы и вулканизм (пер. с нем.). М.: Мир, 1982.

128. Чулафич М. Молния и защита от нее. М.: Стройиздат, 1979.

129. Щетников Н.А. Цунами. М.:Наука,1982.

130. Энергетическое оборудование электростанций с водоводяными реакторами. Расчет на прочность при сейсмическом воздействии. РТМ 108.020.37-81.

131. Analysis of strong motion records of the Vrancea Romania earthquake of March 4, 1977, obrained in Nis - Yugoslavia Institute of Earthquake and Engineering Seismology, University "Kiril and Methodij", Scopje, Yugoslavia, Publ. № 55, Scopje, May 1977.

132. ASME boiler and pressure vessel code № 1.60, section 111, Rulesa for Constructionn of Nuclear Vessels, 1975.

133. ASME boiler and pressure vessel code № 1 61 section 111, Rules for Construction of Nuclear Vessels, 1975.

134. Baker G. Seismic qualification of safety related equipment for nuclear power gener- , ating stations. SEECO 82: Envipenm. Eng. Today, Proc. Pap. Symp. Sos. Envi-ronm. Eng., London, pp. 13-15 July, 1982, v. 1., Buntingford.

135. Bezlev P. et al. HDR URI. Confiomatory Evalustions/ZTrans. Int. Conf. in Structural Mechanics in R. Techn. USA. 1983.

136. Bhatti M.A., Ciampi V., Kelly J.M., Pister K.S. An earthquake isolation system for steam generators in nuclear power plants. -Mucl. Eng. and Sesign, 1982, v. 73, № 3.

137. Boiling water reactor stress corrosion cracking of pipingutility industry vesearch program. Taylor Malcolm E.//Nucl, Eng and Des. 1982, Vol 79, № 2.

138. Bugaev E.G., Benedik A.L., Fikhieva L.M. Evaluation of geodynamic conditions and seismic monitoring at low seismic activity areas of nuclear power stations sites in

139. Russia. Third world mining environment congress, 7-11 September 1999, Moscow. Congress Proceedings, Volume 1.

140. Code of Federal Regulations. Energy. 10. Part 100.

141. Cornell С . A. Engineering seismic analysis Seismological Society of America// Bulletin , 1968, Vol. 58, № 5.

142. Dynamic crack propagation in pipes//EPR. Techn. Rept. Sum. Num. Nucl. Power Div.1982.

143. Dynamic elastic plastic behavior of circumferential cracks in a pipe subject to seismic lading conditions. Criesback T.J.//Trans. ASME: I. Pressure Vessel Technol.1983, Vol 105, №1.

144. Disposal of radioactive waste: Can long mere safety be evaluated? An international collective opinion, OECD/Nuclear Energy Agency, International Atomic Energy Agency, Commission of European Communities, OECD, Paris, 1991.

145. Design basis tropical cyclone for nuclear power plants. Safety Guides. Safety series № 50-SG-S1 IB/International Atomic Energy Agency, Vienna, 1984.

146. Evaluation of External Hazards to Nuclear Power Plants in the United States, NUREG/CR-5042, December 1987.

147. Evaluation of External Hazards to Nuclear Power Plants in the US, Other External Events, Supplement 2, NUREG/CR-5042, February 1989.

148. External man-induced events in relation to nuclear power plant siting. Safety series № 50-SG-S5 / International Atomic Energy Agency, Vienna, 1981.

149. External man-induced events in relation to nuclear power plant design. Safety series № 50-SG-D5/lnternational Atomic Energy Agency, Vienna, 1982.

150. Fracture mechanics evaluation of the structural material for fast breeder reactors. Zeibig H., Formann M.//Nucl. Eng. and Des. 1982, v. 72.1.

151. Instability predictions for circumferentially cracked type-304 stainless steel pipes under dynamic Loading//EPRI. Techn. Rept. Sum. Nucl. Power Div. 1982.

152. Marrone A. Damping values of nuclear power plant components//Nucl. Eng. and Design. 1974, Vol 26, North-Holland Publ. Сотр.

153. Methods for External Events Screening Quantification RMIEP Methods Development, NUREG/CR-4839, July 1992.

154. Miksch M., Lens E., Lohberg R. Beitrage sur Thermoschok und Thermoschich — tunge-beanspruchung in Wasgrechten Speise-waserleitungen in LWKJ BR, Stuttgart, 1983. 9 MPA-Seminar.

155. Nozub K., Waki M., Kashima H., Joshioka Т., Obara J. Улучшение проекта и компоновки системы трубопроводов АЭС с реактором «Мицубиси дзюки гихо» 1982, №6.

156. PRA Procedures Guide, U.S. Nuclear Regulatory Commission, NUREG/CR-2300, January 1983.

157. Procedural and Submittal Guidance of Individual Plant Examination of External Events (IPEEE) for Severe Accident Vulnerabilities, NUREG 1407, June 1991.

158. Regulators Guide 1.70 "Standard Format and Content of Safety Analysis Reports for NPP".

159. Regulatory Guide 1.29. "Seismic Design Classification".

160. Regulatory Guide 1.12. "Instrumentation for Earthquakes".

161. Regulatory Guide 1.48. "Design Limits and Loading Combina tions for Seismic Category I Fluid System Components".

162. Regulatory Guide 1.60. "Design Response Spectra for Seismic Design of NPP".

163. Regulatory Guide 1.100. "Seismic Qualification of Electric Equipment for NPP".

164. Regulatory Guide 1.59. "Design Basic Floods for NPP".

165. Regulatory Guide 1.76. "Design Basic Tornado for NPP".

166. Regulatory Guide 1.120. "Fire Protection Guide Lines for NPP".

167. Regulatory Guide 1.91. "Evaluations of Explosions Postulated to Occur on Transportation Routes Near NPP".

168. Shibato Heki. What research is needed in reliability and failure prevention in the field of anti-earthquake design of industrial Facilities. Trans ASME, J. Vibr., Acoust., Stress and Reliab. Des., 1983, 105. № 2.

169. Susuki K., Aoki S. Stochastik uncervatmix analysis of the seismic vespence and the cumulative Jamace properties for nuclear piping model// Trans. Int. Conf. in structural Mechanics in R. Techn. USA, CHICAGO, 1983.

170. Standards Review Plan for the Review of Safety Analysis Report for Nuclear Power Plants NUREG-800.

171. Treatment of External Hazards in Probabilistic Safety Assessment for Nuclear Power Plants, IAEA Safety Series No. 50-P-7, 1995.

172. The Use of Probabilistic Safety Assessment in the Relicensing of Nuclear Power Plants for Extended Lifetimes. IAEA, VIENNA, 1990. IAEA-TECDOC 547.

173. The Stability of crack growth in pipes subject to tensile loads-11. E. Smith//I. Pressure Vessels and Pip. 1984, Vol 17, № 1.

174. USA EC. Regulatory Staff. "Safety Evaluation Report", Appendix A, "Probability of on Aircraft Grash at the Shoreham Site" (Docket N50-322).371