Hodnocení hraniční seizmické odolnosti (SMA)

Hodnocení hraniční seizmické odolnosti (SMA)

Unikátní znalost a aplikace hodnocení hraniční seizmické odolnosti zařízení (SMA). SMA je jednou z metod běžně využívaných pro hodnocení seizmické odolnosti (bezpečnosti) a používá se v celosvětovém měřítku již po desetiletí, viz např. dokument EPRI NP-6041. Je založen na dřívějších zjištěních, že skutečná seizmická odolnost stavebních konstrukcí, systémů a komponent zařízení jaderných elektráren často přesahuje maximální výpočtové zemětřesení používané pro seizmický návrh elektrárny. Analýza hraniční odolnosti dle EPRI NP-6041 kvantifikuje rozdíl, o který je odolnost zařízení vyšší příp. nižší než je odezva od tzv. hraničního zemětřesení (Review Level Earthquake – RLE). Odezva zemětřesení RLE je typicky definována tzv. Uniformním hazardním spektrem (UHS) s návratovou periodou 10 000 let (1,0 x10-4 /r). Analýzou se poté zjišťuje hodnota hraniční odolnosti HCLPF (High Confidence of Low Probability of Failure) vybraných konstrukcí, systémů a zařízení, u kterých se pod pojmem selhání rozumí ztráta jejich bezpečnostní funkce. Hodnoty hraniční odolnosti HCLPF jsou vyjádřeny vybraným parametrem pohybu zemského povrchu (např. zrychlením v úrovni terénu) spojeným se spektrem hraničního zemětřesení RLE.

SMA je svou podstatou deterministická analýza, ve které se porovnávají veličiny seizmické odezvy spojené s hraničním zemětřesením RLE s odpovídajícími seizmickými odolnostmi vyšetřovaných komponent. SMA jakožto deterministická analýza, neurčuje pravděpodobnosti selhání komponent a tedy ani neodhaduje tzv. četnost tavení aktivní zóny. V závislosti na požadavcích příslušného orgánu jaderného dozoru může být SMA prováděna u vybraných konstrukcí a systémů, které jsou nutné k bezpečnému odstavení elektrárny. Systémoví inženýři jaderné elektrárny obvykle vyberou tzv. cesty bezpečného odstavení a na základě nich určí seznam SSEL zařízení pro bezpečného odstavení. Konstrukce, systém či komponenta zařízení, která má nejnižší kapacitu HCLPF udává HCLPF celé úspěšné cesty bezpečného odstavení. Tím analýza SMA udává veličinu zemětřesného pohybu terénu, např. špičkové zrychlení pohybu terénu, při kterém může být vyšetřované zařízení považováno za bezpečné. Vzhledem k tomu, že při analýze SMA se postupuje podobně jako v návrhových metodách, je tento přístup pro orgány jaderného dozoru snadněji pochopitelný.

Analýza SMA začíná procesem třídění (screening), který rozdělí vyšetřované konstrukce, systémy a komponenty zařízení do dvou skupin. Do první skupiny jsou zařazeny ty položky, jejichž hodnoty HCLPF jsou a priori vyšší než RLE. Druhá skupina pak zahrnuje všechny ostatní položky konstrukcí, systémů a komponent, jejichž hodnoty HCLPF je nutné přesně stanovit. Třídící procedura obvykle využívá databází seizmické odolnosti SQUG či EPRI a typicky porovnává hodnotu špičkového zrychlení PGA lokality elektrárny s kapacitami založenými na seizmických zkušenostech. Process screeningu je velmi důležitý, protože komponenty vytříděné jako a priori robustní není zapotřebí dále hodnotit.