Таблица 11.1
Символ | Название | Единица измерения |
1 | 2 | 3 |
сигма_ms | Общие мембранные напряжения с учетом сейсмического воздействия | МПа |
сигма_mms | Местные мембранные напряжения, возникающие от неравномерного распределения нагрузок, с учетом сейсмического воздействия | МПа |
сигма_bs | Общие изгибные напряжения с учетом сейсмического воздействия | МПа |
сигма_смs | Напряжение смятия | МПа |
тау | Напряжение среза | МПа |
k | Относительное демпфирование (в долях от критического коэффициента демпфирования) | |
N | Число степеней свободы расчетной модели | |
g | Нормальное ускорение свободного падения | м/с2 |
a(t) | Зависимость ускорения основания от времени | |
[M] | Матрица коэффициентов инерции | |
[C] | Матрица коэффициентов жесткости | |
p(f) | Частота собственных колебаний | рад/с (Гц) |
НУЭ | Нормальные условия эксплуатации | |
ПЗ | Проектное землетрясение | |
CA | Синтезированная акселерограмма | |
ЛСМ | Линейно-спектральный метод | |
МДА | Метод динамического анализа | |
MSK-64 | 12-балльная шкала интенсивности землетрясений 1964 г., разработанная С. Медведевым, В. Шпонхоером и В. Карником |
11.2. Общие положения
11.2.1. Расчет на сейсмостойкость является обязательным этапом поверочного расчета и служит для определения возможности использования оборудования в районах с повышенной сейсмической активностью.
11.2.2. Целью поверочного расчета на сейсмостойкость является:
проверка прочности элементов оборудования;
оценка взаимных смещений, соударений элементов конструкций;
разработка мероприятий, направленных на снижение расчетных динамических нагрузок, в случаях, когда расчет не подтверждает обеспечение требований сейсмостойкости.
11.2.3. Основные критерии сейсмостойкости оборудования базируются на таких факторах, как:
необходимость обеспечения безопасности оперативного персонала станции;
важность компонент технологического оборудования и систем, необходимых для выработки электроэнергии и тепла;
анализ начальной стоимости и объема потенциальных затрат на ремонт или замену оборудования, поврежденного в результате сейсмического воздействия;
возможность использования альтернативных частей и систем оборудования;
оценка поведения и взаимодействия отдельных систем при землетрясении;
анализ возможных потерь от простоев блока вследствие повреждения оборудования при сейсмическом воздействии.
Основной критерий сейсмостойкости ТЭС и ТЭЦ можно сформулировать следующим образом: станция должна противостоять с минимальными структурными повреждениями и непродолжительным прекращением выработки электроэнергии и тепла землетрясению, которое вызывает ускорение грунта только с низкой (около 10%) вероятностью превышения в течение проектного срока службы станции.
11.2.4. Поверочный расчет необходимо проводить с учетом действия эксплуатационных и сейсмических нагрузок.
Ветровые нагрузки при расчете на сейсмостойкость не учитываются.
Проектное сейсмическое воздействие задается в соответствии с общей концепцией сейсмостойкости объектов теплоэнергетики в виде аналоговых акселерограмм для площадки строительства станции, имеющей максимальные пиковые ускорения, соответствующие повторяемости один раз за срок службы станции. При этом пиковые ускорения должны иметь не более чем 10%-ную вероятность их превышения за принятый период повторяемости.
В процедуру определения интенсивности ПЗ в общем случае должны входить следующие этапы:
определение региональной сейсмической активности и вероятности возникновения землетрясений различной интенсивности на основании анализа исторических и инструментальных данных;
установление и классификация всех геологических разломов в зоне 80-100 км;
определение максимально возможных землетрясений, которые могут инициироваться каждым из разломов, и установление повторяемости для каждого события землетрясения;
расчет пиковых значений ускорений грунта на площадке, вызванных движениями отдельных разломов;
определение параметров ПЗ (проектного спектра, акселерограмм и проектного максимального пикового ускорения грунта) для принятой проектной повторяемости землетрясения.
11.2.5. В соответствии с общей концепций и критериями сейсмостойкости принцип сейсмозащиты станции заключается в ее безопасном останове при ПЗ и последующем пуске через короткий промежуток времени при ограниченном объеме восстановительных работ. Для обеспечения этой задачи все технологическое оборудование и системы станции должны быть разделены на две категории сейсмостойкости.
Категория Is. Системы и оборудование, для которых выполняется обоснование сейсмостойкости (прочности и (или) работоспособности):
системы и оборудование, обеспечивающие аварийный останов блока;
системы и оборудование, которые могут являться потенциальным источником пожара в результате сейсмического воздействия;
средства пожаротушения;
основное и дорогостоящее оборудование, которое не может быть восстановлено и заменено в ограниченный период времени и повреждение которого приведет к значительному экологическому или финансовому ущербу (например, котел, турбина, деаэратор, питательный насос, дымосос, силовые трансформаторы, дутьевые вентиляторы, мельницы, баки мазута, воды и т.д.);
основные трубопроводы пара и питательной воды.
Категория IIs. Все прочие системы и оборудование, важные с точки зрения обеспечения работоспособности станции и не вошедшие в категорию Is, должны иметь практическую возможность быть восстановленными в ограниченный период времени после землетрясения, определяемый государственными, регулирующими и надзорными органами. Для этих систем выполняется упрощенная оценка ожидаемых повреждений в результате ПЗ.
Кроме того, необходимо уделять особое внимание конструкциям, системам и элементам оборудования, которые в результате сейсмического воздействия могут повредить системы и оборудование, отнесенное к категории Is, и, таким образом, нарушить функции обеспечения безопасности станции либо привести к большим материальным потерям. Должны быть предприняты меры по предотвращению возникновения указанных ситуаций.
11.2.6. Расчет на сейсмостойкость проводится для оборудования и трубопроводов станций, устанавливаемых в районах сейсмичностью 7 баллов и выше.
11.2.7. Интенсивность ПЗ (максимальный уровень ускорения на грунте) при отсутствии специального сейсмологического обоснования устанавливается в соответствии с картами сейсмического районирования для 1 категории повторяемости, в соответствии со СНИП 1.2.-4-98.
11.2.8. Максимальный уровень ускорения аналоговых и синтезированных акселерограмм, принимаемых в качестве характеристик ПЗ, должен соответствовать п. 11.2.7 или может быть принят в соответствии с табл. 11.2.
Таблица 11.2
Максимальный уровень ускорений ПЗ
| Сейсмичность площадки, в баллах | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Максимальный уровень ускорения, в долях g | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,8 |
11.2.9. При повышении или понижении установленной интенсивности ПЗ на 1 балл максимальный уровень ускорения заданных акселерограмм и (или) спектров ответа должен соответственно увеличиваться или уменьшаться в два раза.
11.2.10. За правильность проведения расчета на сейсмостойкость ответственность несет предприятие или организация, выполнявшие расчет.
11.2.11. Термины и определения, принятые в данном разделе, приведены в справочном приложении.
11.3. Требования к расчету
11.3.1. Исходными данными для расчета на сейсмостойкость являются:
балльность ПЗ и максимальные уровни ускорений расчетных акселерограмм;
воздействия ПЗ в виде акселерограмм и (или) огибающих спектров ответа для мест установки котлов по трем взаимно перпендикулярным направлениям (вертикального и двух горизонтальных);
напряжения или внутренние усилия при нормальных условиях эксплуатации.
11.3.2. Оценка сейсмостойкости производится при действии двух горизонтальных и вертикального направлений сейсмического воздействия, при этом величины сейсмических нагрузок в указанных направлениях допускается определять раздельно.
11.3.3. Горизонтальные расчетные сейсмические нагрузки следует принимать действующими в направлениях продольной и поперечной осей конструкции.