Региональная сеть сейсмического контроля площадок АЭС
REGIONAL SEISMIC MONITORING NETWORK FOR NUCLEAR POWER PLANT SITES

Изобретение относится к системам непрерывного инструментального контроля и сравнительного анализа сейсмических воздействий от локальных, местных и удаленных землетрясений на площадках АЭС.
Наиболее близким аналогом для проверяемого решения является региональная сеть сейсмического контроля площадок АЭС, раскрытая в статье Аракелян Ф. О., Башилов И. П., Зубко Ю. Н., Николаев А. В., Левченко Д. Г. Сейсмическая защита АЭС, проблемы и перспективы. Геология и Геофизика Юга России. 2019. 9 (3): 119-138. DOI: 10.23671/VNC. 2019.3.36476. Известная система предназначена для обеспечения полномасштабного сейсмического контроля и получения набора реальных акселерограмм и спектров реакции на площадках 9 действующих АЭС с целью постоянного сейсмологического и сейсмометрического контроля и регистрации ускорения грунта на свободной поверхности промплощадки, используя однотипную сертифицированную отечественную аппаратуру, работающую в режиме реального времени. Зарегистрированные реальные записи ускорения грунта от землетрясений и взрывов являются основой для получения исходных параметров сейсмических колебаний грунта по каждой промплощадке. Сейсмоприемники располагаются на постаменте. Постаменты для регистрации сейсмических сигналов опираются на средние грунты, ниже уровня сезонного замерзания. Пункты наблюдения размещаются в специальных металлических утепленных контейнерах, установленных на бетонных фундаментах.
Недостатками известных систем являются низкая точность сейсмического контроля, обусловленная помехами, передаваемыми на постамент грунтом, а также неполнотой регистрируемых событий, обусловленной применяемой разнотипной аппаратурой.
Задачей изобретения является устранение недостатков существующего уровня техники и условий регистрации.
При выполнении вышеуказанной задачи изобретением достигается технический результат, заключающийся в повышении точности и достоверности сейсмического контроля одновременно на площадках 9 действующих АЭС в режиме реального времени.
при этом, согласно изобретению,
Задача выполняется, а технический результат достигается региональной сетью сейсмического контроля, содержащей центр сбора и обработки информации, в который в режиме реального времени с площадок девяти действующих АЭС передаются записи зарегистрированных сейсмических событий в виде акселерограмм и велосиграмм, при этом каждая из площадок АЭС для получения и передачи указанных данных содержит пункт снятия и передачи акселерограмм, выполненный в виде контейнера, установленного на фундаменте, внутри которого расположен постамент, заглубленный в грунт ниже уровня сезонного промерзания, а на указанном постаменте размещен акселерометр, данные с которого передаются на регистратор внутри контейнера и антенной передаются в центр сбора и обработки информации,  постамент с четырех сторон отсыпан песчаной подушкой, и на постаменте дополнительно установлен велосиметр, данные с которого в режиме реального времени передаются в центр сбора и обработки информации совместно с акселерограммами.
Сущность изобретения поясняется сопроводительными фигурами, на которых: фиг.1 - структура и схема функционирования региональной сети сейсмологического контроля и регистрации ускорения грунта на 9 площадках действующих АЭС РФ, фиг.2 - внешний вид контейнера для пункта наблюдения с антенной в составе региональной сети сейсмического контроля, фиг.3 - постамент для сейсмодатчиков и фундамент для контейнера, фиг.4 - внутренний вид контейнера для пункта наблюдения в составе региональной сети сейсмического контроля, фиг.5 - схема устройства пункта наблюдения в составе региональной сети сейсмического контроля.
Для обеспечения полномасштабного сейсмического контроля и получения набора реальных акселерограмм и спектров реакции взамен аналоговых, используемых в настоящее время при обосновании сейсмической безопасности действующих АЭС РФ по заказу АО «Концерн Росэнергоатом» ООО «Атомсейсмоизыскания» впервые организовало на площадках 9 действующих АЭС региональную сеть с целью постоянного сейсмологического и сейсмометрического контроля и регистрации ускорения грунта на свободной поверхности промплощадки, используя однотипную сертифицированную отечественную аппаратуру, работающую в режиме реального времени.
Зарегистрированные реальные записи ускорения грунта от землетрясений и взрывов являются основой для получения исходных параметров сейсмических колебаний грунта по каждой промплощадке с целью корректировки и динамического расчета при оценке запаса сейсмостойкости зданий, сооружений и оборудования (сейсмической аттестации), продления сроков эксплуатации действующих блоков, а также при проектировании и строительстве новых блоков АЭС.
Регистрация ускорения грунта на свободной поверхности промплощадки действующих АЭС необходима для контроля стабильности природной среды и уровня сейсмического воздействия на грунте площадки. Регистрация ускорений грунта от слабых и сильных сейсмических событий обеспечивает также контроль причин нештатных ситуаций (ложных срабатываний или отказов) системы сейсмической защиты (СИАЗ), установленных на энергоблоках действующих АЭС и является составной частью системы сейсмического контроля и защиты (ССКЗ).
Создание каталога зарегистрированных акселерограмм на свободной поверхности промплощадки от локальных, местных, далеких землетрясений и взрывов необходимо для расчета набора реальных акселерограмм по каждой промплощадке действующих, строящихся и проектируемых АЭС взамен аналоговых. Уточнение расчетных параметров проектных основ для оценки запаса сейсмостойкости, необходимого при продлении сроков эксплуатации энергоблоков и при строительстве новых блоков АЭС.
Регистрация акселерограмм на свободной поверхности площадок на грунтах, на которые опираются основные сооружения АЭС в составе функционирования системы инженерно-сейсмометрических наблюдений необходима для обеспечения постоянного сейсмологического контроля (мониторинга) за колебаниями конструкций зданий, сооружений и грунта промплощадок АЭС при сейсмических воздействиях.
Региональная сеть оснащена однотипной сертифицированной аппаратурой, что является важным фактором для одновременной регистрации, сравнительного анализа и оценки реального сейсмического воздействия на каждой конкретной площадке от ожидаемых сейсмических воздействий.
Эффективность и важность выполняемых работ впервые в отечественной практике проверена на примере сопоставления проектных спектров реакции на площадке Кольской АЭС с применением записей зарегистрированных акселерограмм от местных землетрясений. Ширина диапазона преобладающих периодов в спектрах отличаются порядка 3 раз, помимо этого, наблюдается также снижение спектральных ускорений зарегистрированных землетрясений. Соответственно, можно говорить о существенных запасах, заложенных в исходных проектных спектрах реакций.
Анализ результатов зарегистрированных записей акселерограмм убедительно показывает неоспоримое преимущество работы РССК для непрерывного инструментального контроля и сравнительного анализа сейсмических воздействий от местных и удаленных землетрясений, зарегистрированных одновременно на всех 9 площадках действующих АЭС, что является определяющим фактором для одновременного масштабного инструментального сейсмического контроля и возможного прогноза ожидаемых сейсмических воздействий на площадках АЭС.
Таким образом, обеспечивается полномасштабный сейсмический контроль одновременно на площадках 9 действующих АЭС в режиме реального времени, а благодаря установке акселерометра и велосиметра, регистрирующих сейсмособытия, на постаменте, защищенном с четырех сторон песчаной подушкой, достигается технический результат, заключающийся в повышении точности и достоверности сейсмического контроля одновременно на площадках 9 действующих АЭС в режиме реального времени.
Поиск по общедоступным источникам информации показал, что из уровня техники не известна и явным образом не следует вся совокупность признаков предложенного изобретения, в связи с чем изобретение соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Заявленное изобретение состоит из стандартных для этой области техники компонентов, взаимосвязанных определенным образом, то есть может быть использовано в промышленности, ввиду чего изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления предлагаемого изобретения, для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации изобретения. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящего изобретения, следует считать защищенными настоящим изобретением в объеме прилагаемой формулы.