Отзыв оппонента 2 (Разработка методов расчетно-экспериментального обоснования сейсмической безопасности оборудования АЭС в натурных условиях)

отзыв официального оппонента кандидата технических наук В.У. Хайретдинова на диссертационную работу И.И. Зайкина «Разработка методов расчетно-экспериментального обоснования сейсмической безопасности оборудования АЭС в натурных условиях», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.03 — «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации» в ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ».

На современном этапе развития атомной энергетики необходимо учитывать повышенные требования к обеспечению сейсмической безопасности АЭС, особенно с учетом того, что по своим экономическим, промышленным и географическим условиям во многих случаях АЭС размещаются в регионах потенциальной повышенной сейсмичности. С другой стороны, требования конкурентоспособности вызывают стремление к ограничению и сокращению материальных и трудовых затрат на обеспечение сейсмической безопасности. Для разрешения этого противоречия оптимизация работ по обоснованию сейсмической безопасности оборудования АЭС в натурных условиях представляется, безусловно, актуальной задачей.

Представленная диссертационная работа является результатом научного обобщения личного опыта автора в решении технических задач по обоснованию сейсмической безопасности оборудования при вводе в эксплуатацию вновь построенных энергоблоков. Во введении сформулированы основные задачи диссертационной работы, намечены направления их решения, показана актуальность, научная новизна и практическая значимость. В первой главе выполнен обзор и анализ предшествующих работ и нормативных документов по проблеме обоснования сейсмостойкости оборудования АЭС в натурных условиях.

Показана необходимость экспериментального исследования собственных динамических характеристик ответственного за безопасность оборудования для обеспечения его устойчивости к внешним воздействиям резонансного характера. Показано, что применение методики подтверждения динамических характеристик систем и элементов энергоблоков АЭС, важных для безопасности, сопряжено с некоторыми трудностями, такими как: — большое число оборудования важного для безопасности энергоблока АЭС, сейсмостойкость которого должна быть подтверждена в полном объеме; — строгие временные рамки проведения работ, так доступ к некоторому важнейшему оборудования, находящемуся в гермообъеме энергоблока возможен только до пуска энергоблока; — в связи с перечисленными проблемами, а также в связи необходимостью в работе с большими объемами данных возникает потребность в большом количестве трудовых и финансовых ресурсов.

Поставлены задачи для решения проблемных аспектов методики: — разработать методы выбора оборудования АЭС, подлежащего расчетно- экспериментальному подтверждению сейсмостойкости с целью обоснованного сокращения количества исследуемых единиц — разработать базу данных с целью структурирования хранения данных, используемых при выполнении обследования, формирования плана испытаний, маршрута обхода, поиска и печати чертежей, необходимых для визуального осмотра и контроля монтажа оборудования. Во второй главе рассмотрена проблема сокращения количества оборудования, подлежащего расчетно-экспериментальному подтверждению сейсмостойкости.

Установлены основные типы оборудования, имеющего низкие собственные частоты в резонансной области сейсмических воздействий и подлежащие обязательному расчетно-экспериментальному подтверждению сейсмостойкости, Разработаны критерии отбора типопредставителя(ей) из группы идентичных единиц оборудования для проведения расчетного анализа на основании результатов испытаний по определению собственных динамических харак1геристик В третьей главе представлена последовательность операций при верификации расчетной модели.

Показаны возможные причины несоответствий расчетных и экспериментальных данных. Подтверждена справедливость предложенного критерия выбора оборудования для расчетного анализа сейсмостойкости по результатам определения СДХ. По результатам сопоставления выборочного расчетного анализа с полным сделан вывод о справедливости выбора расчетных схем для выборочного анализа согласно методике, приведенной во 2 главе диссертации. Выполнен расчет на сейсмостойкость объекта, который по результатам расчетно- экспериментальной проверки классифицируется как несейсмостойкий. Предложены меры по усовершенствованию конструкции с целью повышения стойкости к сейсмическим воздействиям.

Представлен расчет на сейсмостойкость усовершенствованного варианта. В четвертой главе предложены методы повышения эффективности расчетно-экспериментальной оценки сейсмостойкости оборудования АЭС с применением разработанной автором отечественной базы данных сейсмической квалификации. Описана процедура оценки с обращением к базе данных. Определен набор параметров для включения в базу данных сейсмической квалификации и ее структура для оценки сейсмостойкости оборудования косвенными методами.

Разработан алгоритм исключения из перечня оборудования, подлежащего расчетному анализу на основании результатов ранее выполненного расчета соответствующей единицы. Показано, что при строгом соответствии весогабаритных и частотных параметров каждой отдельно взятой единицы текущая проверка может сводиться к сравнению нагрузок, на которые единица квалифицировалась ранее, с нагрузками, на действие которых производится текущая проверка. В результате применения базы данных при исследовании энергоблока Х~ 3 Ростовской АЭС продемонстрирована возможность сокращения трудоемкости проверки. В пятой главе рассмотрены способы модификации методики ЯМА для практического применения на АЭС отечественных проектов, с учетом особенностейоборудования, применяемого на конкретных АЭС, базы данных и процедуры обхода, соответствующих требованиям в Российской Федерации, в частности — изучение динамических характеристик.

В заключении сформулированы основные научные и практические результаты выполненных исследований. Научная новизна результатов исследования. В диссертации получен ряд результатов, имеющих научную новизну: установлены основные типы оборудования, имеющего низкие собственные частоты в резонансной области сейсмических воздействий и подлежащие обязательному расчетно-экспериментальному подтверждению сейсмостойкости; - разработаны критерии обоснованного сокращения перечня оборудования на этапе анализа проекта и натурных испытаний путем исключения из списка оборудования первой категории сейсмостойкости единиц, для которых проверка не является необходимой; обоснована возможность проведения исключений на основании данных о расположении, обвязке, назначении, массовых характеристиках каждой конкретной единицы оборудования, в том числе с использованием предложенной методики предварительной аналитической оценки низших собственных частот колебаний системы; разработаны критерии и алгоритмы выбора типопредставителя(ей) из группы идентичных единиц оборудования для проведения расчетного анализа на основании результатов испытаний по определению собственных динамических характеристик; разработаны методы обоснованного сокращения трудоемкости расчетно-экспериментальной оценки сейсмостойкости оборудования АЭС и на основе систематизации и обобщения результатов расчетно- экспериментальных обследований определены набор параметров для включения в базу данных сейсмической квалификации и ее структура для оценки сейсмостойкости оборудования косвенными методами; модифицирована методика оценки запаса сейсмостойкости, предусматривающая возможности обоснованного сокращения объемов работ, в том числе исключения расчетно-экспериментальной оценки, основанные на использовании отечественной базы сейсмической аттестации собственной разработки.

Достоверность исследований подтверждается опорой на многолетний опыт применения расчетно-экспериментального метода подтверждения сейсмостойкости оборудования АЭС с использованием экспериментальных данных для верификации расчетных схем. Достоверность исследований подтверждается также применением современных инструментальных и программных средств: оборудования и программного обеспечения, современных средств обработки и анализа результатов испытаний. Практическая значимость работы состоит в том что: за счет применения разработанных критериев выбора типопредставителей снижена трудоемкость этапа расчетного анализа; - за счет использования данных предшествующих проверок, накопленных в разработанной автором отечественной базе данных, продемонстрирована возможность снижения трудоемкости расчетно-экспериментальной оценки сейсмостойкости оборудования энергоблока; определены возможности и разработаны условия снижения трудоемкости при оценке сейсмостойкости энергоблока АЭС за счет применения методики оценки запаса сейсмостойкости, модифицированной для применения на АЭС отечественных проектов.