2. Расчетно - конструктивная часть

2. Расчетно-конструктивная часть

В соответствии с заданием основное внимание в дипломном проекте было уделено вопросам, связанным с восприятием внутренней оболочкой избыточного давления, возникающего при разгерметизации первого контура. Данный вопрос особенно актуален в связи с анализом опасности возможных последствий аварийной ситуации.

2.1. Введение

Внутренняя защитная оболочка является частью системы герметичного ограждения реакторного отделения.

Данная оболочка выполнена из предварительно напряжённого железобетона со стальной герметизирующей оболочкой и способна воспринять напряжения возникающие от избыточного давления и температуры при разгерметизации первого контура.

Объём внутренней оболочки составляет 65000 м3.

При нормальной эксплуатации в помещение следующие параметры среды:

• давление Р=0,098 МПА

• Температура 60 градусов по Цельсию в необслуживаемых помещениях, и 30 градусов для помещений ограниченного доступа

• Влажность среды 90%

При возникновении аварийной ситуации:

• давление Р=0,5 МПА

• Температура 190 градусов по Цельсию в необслуживаемых помещениях

• Влажность среды 100%

2.2. Сценарий аварийной ситуации

Сценарий аварийной ситуации следующий:

В некий момент времени в одном из трубопроводов первого контура возникает крупная течь (прорыв), которую нельзя локализовать в течение некоторого времени. В результате в герметичном контуре происходит резкое увеличение температуры и давления. Что в свою очередь приводит к возникновению аварийной нагрузки на внутреннюю оболочку.

1. Смоделированные графики изменения температуры и давления показаны ниже:

1. 2.3. Расчётная модель аварии

Для упрощения модели аварии принято, что давление и температура под куполом изменяется линейно в течение относительно короткого промежутка времени. Далее после достижения пикового значения давление и температура не меняется в течение относительно продолжительного промежутка времени. Далее после локализации аварии. Аварийные значения параметров среды постепенно падают, так же линейно. Таким образом для расчёта можно принять избыточное давление, как постоянно действующую нагрузку Р=0,5 МПа= 51 т/м2. Так же в качестве нагрузки учитывается собственный вес конструкции, из расчёта что конструкция выполнена из монолитного железобетона марки В50.

1. Расчётная модель

Расчёт проведён в соответствие с вышеописанной моделью посредством средств САПР, в частности расчётной программы SCAD 7.31 R2

2.4. Краткие сведения о программе SCAD 7.31

SCAD 7.31 является программным продуктом, основанном на методе конечных элементов, предназначенным для расчета строительных конструкций на рабочих местах/. Программа отличается дружественным пользовательским интерфейсом и использованием высокоэффективных расчетных алгоритмов. Инженеру предоставляется вспомогательное средство для расчета конструкций непосредственно на своем рабочем месте.

SCAD 7.31 является программой:

для графического интерактивного создания пространственных конечно-элементных моделей

(препроцессор);

• статического или динамического расчета;

• конструктивных расчетов в соответствии со СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия, СНиП И-7-81* Строительство в сейсмических районах, СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции, СНиП П-23-81*; расчет металлоконструкций СНиП П-23-81*.

• графического и табличного вывода результатов расчета (постпроцессор).

Используя широкие возможности препроцессора, пользователь создает модели строительных конструкций в виде позиций и/или конечных элементов, с помощью операций вставки объединяет созданные простейшие модели в более сложные пространственные конструкции, а затем, используя операцию слияния, строит конечно-элементную модель. Препроцессорные функции программы предоставляют пользователю обширные возможности редактирования и создания новых "частичных проектов". В загруженных проектах можно обработать всю информацию по системе и нагрузкам. В общем проекте существует возможность генерации новых колонн и стен.

Препроцессорные функции программы позволяют в простой и наглядной форме просмотреть результаты расчета и провести их анализ.

ПК SCAD 7.31 отвечает всем современным требованиям к расчетным программам, находящимся в промышленной эксплуатации:

- Эффективная возможность для генерации расчетной модели в интерактивном режиме;

- Простая модификация расчетной модели на экране;

- Графическое представление расчетной модели и результатов расчета на экране, принтере или плоттере;

- Передача результатов в WinWord;

- Аппроксимация в равной степени всех типов нагрузок или напряжений и деформаций;

- Экспорт/импорт Dxf-файлов;

- Совместимость с другими программами.