A paksi KKÁT épületének vizsgálata repülőgép becsapódásra

Az atomerőművek működése során a fűtőelemek fokozatosan elhasználódnak, kiégnek. A kiégett fűtőelem-kazettákat eltávolítják a reaktorból és az első 3-5 évben az atomerőmű pihentető medencéjében tárolják. A paksi erőműnél a pihentetési időszak leteltével a kazettákat átszállítják a Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolójába (KKÁT), amely a Paksi Atomerőmű üzemi területe mellett helyezkedik el. A tároló egy moduláris kialakítású, vasbeton kamrákból álló dobozszerkezet, nagy merevségű hossz- és keresztirányú falakkal, melyek kielégítik az árnyékolási követelményeket. A kamrák tetején helyezkedik el a betöltő fedélzet, amelybe a tárolócsöveket rögzítik. A kiégett kazetták ezekbe kerülnek.

Feladatunk a KKÁT épületének repülőgép becsapódásra való ellenőrzése volt, mely a kiégett kazettákat tároló csövek elmozdulásainak és esetleges tönkremenetelének vizsgálatát foglalta magába. Dolgozatunkban, a szakirodalomban széles körben vizsgált géptípus, Phantom F4 típusú vadászgép ütközését elemeztük.

A betöltő fedélzet sajátos kialakítású, a tárolócsövek behelyezése és megtámasztása miatt perforált, acéllemezekkel határolt üreges szerkezet, amely betonnal van kitöltve. A betöltő fedélzet merevsége alapvető befolyással van a csövek elmozdulásaira, így munkánk során ennek hatását részletesebben is vizsgáltuk.

A becsapódó lövedék (repülőgép) és a céltárgy (vasbeton dobozszerkezet) merevségi viszonyai alapján két ütközéstípust különböztetünk meg. Puha ütközéskor a céltárgy alakváltozásai elhanyagolhatóak a lövedék deformációjához képest, a szerkezeti válasz globális jellegű, a hatások a teljes szerkezetre kiterjedőek. Kemény ütközés esetén a lövedék deformációja elhanyagolható a céltárgy károsodásaihoz képest, a becsapódó tárgy ütközése döntően lokális károkat okoz az ütközési zóna közvetlen környezetében [1].

A kemény ütközés ellenőrzéséhez, a szakirodalomhoz hasonlóan, szemi-empirikus képleteket használtunk, míg a puha ütközés elemzéséhez végeselemes modellt készítettünk Ansys környezetben. A numerikus modellel történő vizsgálatot analitikus számításokkal egészítettük ki. A gép globális hatását a Riera-féle analitikus modellel [2] kapható, ekvivalens reakcióerő-idő függvénnyel határoztuk meg. A Riera-modell puha lövedék merőleges ütközését írja le tökéletesen merevnek feltételezett célfelülettel.

A vizsgálatokat a KKÁT déli falába történő vízszintes irányú és a betöltőfedélzet felett található acélcsarnokon keresztül, felülről történő becsapódásra is elvégeztük.

Irodalom:

[1]: Q.M. Li, S.R. Reid, H.M. Wen, A.R. Telford: Local impact effects of hard missiles on concrete targets. International Journal of Impact Engineering, 32 (2005), 224-284

[2]: J.D. Riera: On the stress analysis of structures subjected to aircraft impact forces. Nuclear Engineering and Design, 8 (1968), 415-426

szerzők

• 
  Németh Gábor
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)
• 
  Csillag Fruzsina
  Szerkezet-építőmérnök mesterszak (MSc)
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Dr. Hlavicka-Laczák Lili Eszter
  adjunktus, Hidak és Szerkezetek Tanszék
• 
  Dr. Dunai László
  egyetemi tanár, Hidak és Szerkezetek Tanszék
• 
  Dr. Katona Tamás János
  tudományos tanácsadó, Hidak és Szerkezetek Tanszék

helyezés