單層和雙層安全殼核島廠房飛機(jī)撞擊的振動(dòng)對(duì)比分析

薛　衛(wèi)，王俊峰，楊燕紅，吳　昊

單層和雙層安全殼核島廠房飛機(jī)撞擊的振動(dòng)對(duì)比分析

薛衛(wèi)1，王俊峰1，楊燕紅2，吳昊2

（1.華龍國(guó)際核電技術(shù)有限公司，北京 100036；2.同濟(jì)大學(xué)，上海 200092）

目前主流三代核電堆型，如EPR、VVER、“華龍一號(hào)”（HPR1000）等多采用雙層安全殼設(shè)置方式，其中外殼可用來(lái)抵抗大型商用飛機(jī)的惡意撞擊，內(nèi)殼可起到防止核輻射泄漏的作用。為提升經(jīng)濟(jì)性，可將雙層殼優(yōu)化為單層殼，使其既能抵抗飛機(jī)撞擊又能作為輻射屏障，但其可行性需要進(jìn)行研究。本文建立了精細(xì)化的單層殼和雙層殼反應(yīng)堆廠房有限元模型，并采用飛射物—靶體相互作用方法對(duì)三種撞擊工況下廠房牛腿、內(nèi)部結(jié)構(gòu)樓層及設(shè)備支撐點(diǎn)處的加速度時(shí)程和反應(yīng)譜進(jìn)行了對(duì)比分析。基于對(duì)比結(jié)果，從振動(dòng)響應(yīng)方面，對(duì)商用飛機(jī)撞擊作用下雙層殼優(yōu)化為單層殼的可行性進(jìn)行了評(píng)估。

大型商用飛機(jī)；安全殼；撞擊；振動(dòng)

“9·11”事件后，各國(guó)核電監(jiān)管機(jī)構(gòu)、核電廠設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)單位均開始考慮核電站抵御商用飛機(jī)撞擊的能力。美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)10CFR50.150[1]要求新建核動(dòng)力反應(yīng)堆在設(shè)計(jì)階段應(yīng)評(píng)估大型商用飛機(jī)撞擊對(duì)核島設(shè)施的影響。美國(guó)核能研究院出臺(tái)的NEI07-13[2]描述了一種可接受的評(píng)估大型商用飛機(jī)撞擊核電廠效應(yīng)的方法，并提供了安全殼和乏燃料池的混凝土結(jié)構(gòu)局部破壞和整體破壞的評(píng)估方法。此外，該文件指出飛機(jī)撞擊引起的振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致影響燃料冷卻的相關(guān)系統(tǒng)及支撐損壞，并通過(guò)定義設(shè)備沖擊破壞分級(jí)，對(duì)不同的設(shè)備給出了相應(yīng)的加速度易損限值中值。……