Strukturell verifiering
Vad innebär strukturell verifiering och hur används detta inom kärnkraftsindustrin?
Hur ser kravbilden ut och vilka verktyg och möjligheter finns för att verifiera komponenter och system?
Vad innebär strukturell verifiering och hur används detta inom kärnkraftsindustrin?
Hur ser kravbilden ut och vilka verktyg och möjligheter finns för att verifiera komponenter och system?
Strukturell verifiering är en del av den konstruktionskontroll som skall utföras enligt Strålsäkerhetsmyndighetens föreskrifter.
Med konstruktionskontroll avses granskning av konstruktionsunderlag, klassning, belastningsunderlag, hållfasthetsanalyser, flödesschema, ritningar, isometrier, svetsinstruktioner, kontrollplaner mm.
TÜV NORD utför samtliga delar av konstruktionskontrollen.
En viktig del av konstruktionskontrollen är strukturell verifiering som omfattar granskning av belastningsunderlag och hållfasthetsanalyser. Belastningsunderlag utgörs av tryck- och temperaturtransienter, pooldynamiska laster, öppning av säkerhetsventiler, jordbävning, flödesinducerade laster mm.
För flödesinducerade laster i rörsystem används specialprogram som kan hantera tryckslag som uppkommer vid pump start/stopp, ångkollaps, vattenslag, ventilmanövrar etc. För tredimensionella effekter används CFD-analyser.
För generering av dynamiska laster som jordbävning och pooldynamik används finita element analyser (FE-analyser).
Hållfasthetsutvärderingen sker normalt mot den amerikanska standarden ASME Section III alternativt mot Europastandard (t.ex. EN 13 480, EN 1 3445 eller Eurocode) men vi arbetar även mot RCC-M.
För hållfasthetsanalyser kan specialprogram anpassat för röranalys användas (exempelvis Rorh2, CAEPIPE och PIPESTRESS) men även generella finita element program (exempelvis ANSYS, ADINA, Autodesk m.fl.) används för exempelvis komponentutvärdering. Dessa analyser kan variera i komplexitet och omfattning, där det i ena fallet är enkla statiska kollapsanalyser och i andra fall är det komplexa termiska tidshistoriska utmattningsanalyser.
Utöver möjligheten med detaljerade analyser så finns det även alternativet som tillåter att strukturer och komponenter utvärderas och verifieras med handboksformler anpassade för den specifika komponenten.
Oavsett typ av analyser så kan vi hantera samtliga typer av strukturdynamiska analyser.
Reglerna gällande strukturell verifiering kommer från Strålsäkerhetsmyndighetens författningssamling SSMFS 2008:13 som gäller för mekaniska anordningar i vissa kärntekniska anläggningar.
I SSMFS 2008:13, 4 Kap. 5§ finns de konstruktionskrav som ställs för mekaniska anordningar som ska användas i kärntekniska anläggningar i Sverige. Kraven definierar att konstruktionslösningen ska vara enligt väl beprövade konstruktionslösningar och som visats ge tillräckliga marginaler för att kunna uppfylla de grundläggande villkoren för användning.
Vidare är det angivet i de allmänna råden till SSMFS 2008:13 att exempel på väl beprövade konstruktionslösningar finns i ASME III och där de olika delarna inom ASME III kan användas, beroende på den aktuella komponentens kvalitetsklass.
I SSMFS 2008:13, 5 Kap. 2§ har SSM kravställt att ett ackrediterat kontrollorgan ska granska belastningsunderlag, hållfasthetsanalyser och övrigt underlag. TÜV NORD är ett ackrediterat kontrollorgan enligt denna föreskrift och tillhandahåller därför denna tjänst, kunskap och erfarenhet.
