deformationsmätning av oskarshamn 3s reaktorinneslutning i ... · 20190212 ulrik brandin och erik...

20190212 Ulrik Brandin och Erik Hansson OKG 1

Deformationsmätning av Oskarshamn 3s reaktorinneslutning i samband med

täthetsprovning Kraftindustrins betongdag 2019 –

Ulrik Brandin Erik Hansson

• Orientering– Anläggningsinformation– Konstruktion

• Bakgrund– Åldring– TLAA– Validering

• Provning– Utförande– Analys– Slutsats


Agenda


Anläggningsinformation

• ASEA-ATOM reaktor

• Byggstart - 1980Driftstart - 1985Termisk effekt - 3900 MWBruttoeffekt - 1450 MW

• ASEA-ATOM –systemkonstruktion

• SWECO (VBB) -detaljkonstruktion


Konstruktion

Sektion med bränslebassänger• Slak- och

spännarmerad betongkonstruktion

• Ingjutna spännkablar (horisontellt och vertikalt, även centraldel är spänn-armerad


Material• Betong

– Massivcement, MC, K50/K40, VT– Standardcement, std K40, VT

• Armering– Spännkablar, VSL 1600 (0,2-gräns) /1750 (brottgräns) Ø6– Slakarmering, Ks40, Ks40s

Spännkablar är cementinjekterade i foderrör, förankringar är kringgjutna med betong med syfte att förhindra korrosion. Även

Konstruktion


Konstruktion

Sektion• Invändig höjd ca 27,8 m

• Inre diameter ca 25 m

• Väggtjocklek ca 1,5 m

• Tätplåt ingjuten, 0,3 m in i väggen


KonstruktionMellanbjälklag +122

Kabelrör


Konstruktion

Horisontell förankring


Konstruktion

Vertikal förankring


Åldring

• I åldringsanalyserna som utfördes under år 2016 uppmärkammades ett gap för att verifiera om ingjutna spännkablar/spännarmering är utsatta för korrosion

• Deformationsmätning är en form av tillståndsbedömning och oförstörande provningsmetod för att detektera förekomsten av korroderade spännkablar på en global nivå

• I Regulatory Guide 1. 90 anges att deformationsmätning tillsammans med kontroll av betongytor är en metod för att verifiera spännkablars funktion och inneslutningens integritet

• Ursprunglig deformationsmätning utfördes år 1984 innan idrifttagning för en verifiering om 40 års livslängd med ett provningstryck om 675 kPa (a)

• I samband med livstidsförlängning till 2045 beslutades att Under revisionsavställning år 2017, RA-17, utföra en uppföljningsmätning och jämföra de olika resultaten på en global nivå

• Alternativ B i reg guide 1.90 tillämpas med ett provningstryck om 1.15 x designtryck vilket blir (1.15 x 500) 575 kPa (a)


TLAA(Time Limited Ageing Analysis)

• FEM-analys med ABAQUS/Explicit är utförd enligt CONMOD-metodiken för att verifiera RIs beteende vid olika tryckökningar

• Vid ett inre tryck om 500 –750 kPa är uppsprickningen lokal, främst i anslutning till takplattan och runt bassängväggarna, deformationer och betongsprickor är återgående


Validering

500 kPa

750 kPa


Utförande1984

• Som validerande prov trycksattes innerslutningen till 675 kPa (a)

• Totalt 42 st mätpunkter användes på 5 olika nivåer

• 26 st i horisontell riktning och 16 i vertikal

• Syftet var att validera om inneslutningen betedde sig enligt de förutsättningar som antagits vid beräkningarna

• Slutsatsen var att inneslutningen betedde sig i princip elastiskt vid maximalt provningstryck

2017

• Ordinarie tärhetsprov nyttjas för trycksättning till 350kPa (a)

• Totalt 32 st trådtöjningsgivare användes med montage på 4 olika nivåer med 90graders spridning

• En referensmätning tillämpades med 16 fiberoptiska mätare

• Reduktion i givarantal görs med erfarenhet från 1984

• Mätkonfigurationen är en tolkning av RegGuide 1.90 samtidigt som ursprunglig konfiguration från 1984 beaktats


Provets genomförande

• Vid provet 2017 nyttjades trådtöjningsgivare av modell 4000 vibrating strain gage

• Datainsamling och loggning har skett med en datalogger modell Micro 1000

• Givarfästen limmades på betongytan

• Temperatur och tryck övervakades under provet.

• Val av provutrustning har skett i sammarbete med GEOCON som även varit ansvarig för datainsamling under provets utförande.


UtförandeTäthetsprov utförs tre gånger under ett tioårsintervall, normalt i samband med lång revision. Provet innebär att reaktorinnerslutningen trycksäts enligt förutbestämt mönster för upp och nedgång. Totalt pågår provet i 36 h.


Resultat och Analys

17

Resultat och Analys

20190212 Ulrik Brandin och Erik Hansson OKG

Här studeras maximala radiella förskjutningar genom jämförelse mellan beräknade värden och uppmätta värden vid uppmätning 1984


Resultat och AnalysModeller nyttjade för utvärdering av resultat

Modell Förväntat resultatSkattning utifrån utförd deformationsmätning 1984

Används korrigerade materialvärden från mätningar och linjär skalning erhålls maximal radiell deformation till 0,9mm

Handberäkning utifrån förenklande modell För ett rotationssymetriskt skal ges radiell deformation 1,2 mm antaget en yttre radie om 14,25 m.

Förenklad FE-modell Nyttjas en förenklad FE-modell motsvarande den som nyttjades 1984 erhålls en förväntad deformation om 1,1 mm

Förfinad FE-modell Resultatet från utförd deformationsmätning jämförs med resultat i verifierande beräkning

Global respons Förväntat är att deformationsmönstret som framträder vid trycksättning är homogent och elastiskt


Resultat och Analys

• Uppmätt deformationer följer väl förväntat mönster både vid upp och nedgång

• Globalt deformationsmönster stämmer väl med förväntade resultat

• Något lägre defomationsvärden än beräknat erhålls i radiell riktning vilket ger en effektiv E-modul i spannet 32-40 Gpa

• I vertikalled erhålls förväntat resultat med effektiv E-modul på 32 Gpa

• Mätningen utgör ett fingerprint som kan användas för jämförelse vid kommande mätningar

20

Slutsats

20190212 Ulrik Brandin och Erik Hansson OKG

deformationsmätning av oskarshamn 3s reaktorinneslutning i ... · 20190212 ulrik brandin och erik...

Documents