Сеизмични проектни основи на АЕЦ Козлодуй и тяхната преоценка

Безопасността на ядрените централи е въпрос от особена важност, затова изискванията за осигуряване стабилността им на външни въздействия са определени от Наредба за осигуряване на безопасността на ядрените централи.

В документа се съдържат редица изисквания, сред които и тези проектите за АЕЦ да отчитат следните външни събития и опасности, характерни за площадката, като: екстремни климатични условия, земетресения, външни наводнения, падане на въздухоплавателно средство, индустриални дейности и транспорт в близост до площадката и т. н.

Според строго специфичните изисквания на нормативния документ, касаещи земетресенията, за района на дадена ядрена централа и нейната площадка се изпълняват инженерни проучвания, изследвания на процеси, явления и фактори от естествен произход, които биха могли да повлияят върху безопасността на съоръжението.

Тектоничната активност е определена от следните характеристики: местоположение на възможните земетръсни зони спрямо площадката с ясно посочване на ориентацията и границите им; амплитуди, скорости и градиенти на последните движения на земната кора и параметри на евентуални премествания; характеристики на активните разседни зони с данни за последно активиране.

Освен това се взема под внимание опасността от свлачищни премествания на склоновете с отчитане на условията на земните пластове и сеизмичните колебания, както и при отчитане на влиянието на подземни води, тектонични нарушения, съвременни геодинамични процеси.

Има се предвид евентуалното наличие на специфични земни пластове, които биха оказали влияние върху слягането под ядреното съоръжение или върху наклона на реакторните отделения при земетресение. Реакцията на дадено съоръжение и ефективността на превантивните мерки при екстремни ситуации се изследват и доказват на базата на регулярно провеждани стрес тестове.

Стрес тестове в АЕЦ Козлодуй

Съоръженията, обект на стрес тестове на площадката АЕЦ Козлодуй, са проектирани и строени в периода 1973 - 1992 г. За този период са се променили както самата сеизмичност, така и нормативните документи за нейното определяне.

В АЕЦ Козлодуй всички тези промени са отчетени адекватно, като извършени необходимите допълнителни изледвания. Определени са нови сеизмични характеристики на площадката и за тях са обезпечени важните за безопасността съоръжения.

Първоначални сеизмични проектни основи на АЕЦ Козлодуй

Съгласно проекта на 1-ви и 2-ри блок на ядрената централа в Козлодуй сеизмичната активност в района е оценена под VI степен според скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник (MSK-64), поради което при проектирането не са били взети специални мерки за повишаване на сеизмичната устойчивост.

След 1977 г. и земетресението с епицентър Вранча е направена сеизмична преоценка на площадката и е прието ново ниво на проектно земетресение. При проектирането на 3-ти и 4-ти блок от атомната централа са заложени по-високи критерии по отношение на устойчивостта на сеизмични въздействия. Същото се случва и с първоначалните сеизмични проектни основи на блокове 5 и 6.

Настоящи сеизмични основи на АЕЦ Козлодуй

Действащите към момента сеизмични характеристики са определени 1990 - 1992 г. и важат за всички съоръжения на територията на площадката.

Те са базирани и на допълнителни анализи на влиянията на местните земетресения и други специфични параметри. Посредством различни методи са дефинирани сеизмичните нива за период на повтаряемост съответно 100 и 10 000 години на базата на тектонски, геоложки, сеизмични и други данни.

По препоръка на МААЕ допълнително е изследвано въздействието от локално земетресение. Определени са спектър на реагиране за свободна повърхност от локални земетресения и съответните трикомпонентни акселерограми. Сеизмичните характеристики като сеизмични нива, обвивен проектен спектър на реагиране за свободна повърхност и съответните трикомпонентни акселерограми също са били разгледани и потвърдени от експертите на МААЕ в периода 1992 - 2008 г.

Определено е и т. нар. проверочно земетресение (Review Level Earthquake - RLE).

За преоценката на сеизмичните характеристики на площадката на АЕЦ Козлодуй, извършена по Проект на МААЕ BUL в периода 1990-1994 г. са прилагани насоките на актуалните тогава документи на МААЕ.

Двете стандартни нива за максимално ускорение с период на повтаряемост съответно 100 (сеизмично ниво - 1) и 10 000 години (сеизмично ниво - 2) са определени въз основа на тектонски, геоложки, геоморфоложки, сеизмични и геофизични данни чрез вероятностни и детерминистични методи. RLE е определено по правилата за дефиниране на сеизмично ниво - 2.

Сеизмотектонските характеристики на регионалната и локална област на АЕЦ Козлодуй, са определени на базата на комплексни геоложки, геофизични, геодезични, геоморфоложки, сеизмични, сеизмоложки и други изследвания.

Основни заключения

Според проведените изследвания данните са обобщени и са направени следните заключения:

• в изследваната зона отсъстват крупни разломни структури с висок енергиен потенциал;

• площадката на първата българска ядрена централа е разположене в относително най-стабилната част на Мизийската платформа. Този извод се потвърждава и от натрупаната база данни от действащата локална сеизмологична мрежа около площадката.

Използваният каталог на земетресенията обхваща периода от 375 до 1990 година, като данните са унифицирани и стандартизирани според изискванията. Интензивността на земетресенията е оценена по скалата MSK-64, а техният общ брой е 812.

По-голямата част от наблюдаваните събития са свързани със следните области: Софийска, Маришка, Горнооряховска, Кресненска, Неготинска-Крайна и Кампулинг-Вранча и локална. Чрез анализ на регистрирани акселерограми за средни почвени условия са определени законите за затихване за всяка от тях.

Определени са и характеристиките на проектните сеизмични нива - проектен обвивен спектър на реагиране за свободна повърхност и съответните трикомпонентни акселерограми, отчитайки геоложките условия на площадката.

Максималните ускорения са значително по-ниски от тези, определени от сеизмичния хазарт (1.35 - 1.7 пъти). Ефектите от локални земетресения М=4.5 под площадката на дълбочина 5 км и М=5 на 5 км разстояние и 5 км дълбочина върху конструкциите и оборудването са изследвани отделно.

Всички аспекти и етапи на преоценката на сеизмичните характеристики са обсъждани на множество мисии с участието на експерти от МААЕ и водещи специалисти в областта. Според експерти оценките в заключителните доклади от мисиите на МААЕ могат да се приемат като достатъчен атестат за адекватността на сеизмичните проектни основи.