НРП-93

НОРМЫ РАСЧЕТА НА ПРОЧНОСТЬ
ТРАНСПОРТНЫХ УПАКОВОЧНЫХ КОМПЛЕКТОВ
ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ЯДЕРНЫХ ДЕЛЯЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ

Дата введения 1993-08-01

СОГЛАСОВАНЫ

Начальник 4 Главного научно-технологического управления Минатома РФ Е.И.Микерин

14 января 1993 г.

Председатель Комитета по безопасности, экологии и чрезвычайным ситуациям Минатома РФ В.А.Губанов

14 января 1993 г.

Генеральный директор государственного концерна "ТВЭЛ" Л.Д.Проскуряков

13 января 1993 г.

Заместитель генерального директора ВО ВНИПИЭТ А.Н.Кондратьев

11 января 1993 г.

УТВЕРЖДЕНЫ

Первый заместитель министра Российской Федерации по атомной энергии В.Ф.Коновалов

14 января 1993 г.

ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ с 01.08.93 г. Приказом N 325 министра.

"Нормы расчета на прочность транспортных упаковочных комплектов для перевозки ядерных делящихся материалов" содержат требования к материалам и основные правила расчетов на прочность ТУК, проектируемых, изготавливаемых и эксплуатируемых предприятиями Минатома РФ и предназначенных для перевозки свежего топлива энергетических и исследовательских реакторов, ядерных делящихся материалов: гексафторида, окислов и слитков урана, плутония и других подобных материалов, на которые распространяются требования Правил ОПБЗ-83.

В основу Норм, разработанных впервые, положены: результаты исследований конструкционных материалов ТУК, выполненные НПО ЦКТИ в 1980-1992 г.г.; исследования физико-механических свойств сталей для ТУК, выполненные совместно с ЦНИИМатериалов Миноборонпрома в 1981-1991 г.г.; результаты расчетов и натурных испытаний ТУК для ЯДМ, проведенные на стендах ПО "Новосибирский завод химконцентратов", ПО "Машиностроительный завод" и ВО ВНИПИЭТ в 1980-1992 г.г. для подтверждения их соответствия требованиям Правил ОПБЗ-83 и сертификации.

Нормы разработаны Всероссийским проектно-конструкторским, научно-исследовательским и технологическим объединением "ВО ВНИПИЭТ". Научный руководитель проблемы транспортирования и хранения ЯДМ - заместитель генерального директора, д.т.н., профессор А.Н.Кондратьев; начальник отдела, к.т.н. Н.С.Тихонов; начальник лаборатории к.т.н. А.И.Токаренко; руководитель темы д.т.н. Л.М.Постнов.

Настоящий документ содержит основные нормы для расчетов на прочность транспортных упаковочных комплектов (ТУК), на которые распространяются требования нормативно-технического документа "Основные правила безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов. ОПБЗ-83", за исключением ТУК для отработавшего топлива.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы распространяются на вновь проектируемые и модернизируемые ТУК, а также должны использоваться при очередной сертификации имеющегося парка ТУК.

1.2. Настоящие нормы должны применяться при оценке прочности основных элементов, обеспечивающих герметичность, радиационную и ядерную безопасность ТУК. Совокупность компонентов, входящих в состав ТУК, регламентируется п.1.2.7 ОПБЗ-83.

1.3. Настоящие нормы не распространяются на элементы, деформация и разрушение которых не нарушает герметичность, не изменяет параметры радиационной и ядерной безопасности ТУК.

1.4. Настоящие нормы могут применяться при оценке прочности основных элементов ТУК, предназначенных для эксплуатации в температурном интервале от 223 К до 623 К (от минус 50 °С до 350 °С).

1.5. Сварные соединения и наплавки должны выполняться согласно "Основным положениям по сварке и наплавке оборудования и трубопроводов АЭУ. ПН АЭ Г-7-009-89".

1.6. Контроль сварных соединений и наплавок должен проводиться согласно "Правилам контроля сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. ПН АЭ Г-7-010-89".

1.7. Крепежные элементы должны выполняться согласно ГОСТ 23304-78 "Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых соединений АЭУ" с дополнительными требованиями по ударной вязкости при температуре 223 К (минус 50 °С), изложенными в п.3.2. настоящих Норм.

1.8. Для изготовления ТУК должны использоваться конструкционные материалы, перечень которых и их свойства приведены в Приложении 1 к настоящим Нормам.

Запрещается для изготовления ТУК применение обезличенных материалов, не имеющих сертификатов завода-изготовителя.

1.9. Для включения в перечень новых конструкционных материалов они должны быть аттестованы согласно требованиям Приложения 2 к настоящим Нормам.

1.10. Ответственность за правильность применения настоящих Норм несет предприятие или организация, выполнявшая соответствующий расчет.

1.11. Подтверждение соответствия ТУК настоящим Нормам дается предприятием или организацией, оформляющим сертификат-разрешение.

2. УСЛОВИЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ

2.1. Нормальные условия эксплуатации (НУЭ) - условия вероятнее всего встречающиеся при обычной перевозке (безаварийные условия).

В этих условиях ТУК и его элементы испытывают нагрузки от веса, внутреннего давления, ударных и вибрационных воздействий; для болтов и шпилек дополнительно от усилия затяга; для грузозахватных приспособлений, кроме нагрузок от веса, нагрузки от возможных рывков при подъеме ТУК.

ТУК при НУЭ должен обеспечивать выполнение требований ОПБЗ-83 в течение заданного ресурса с учетом профилактических и ремонтных мероприятий, предусмотренных нормативно-технической документацией.

2.2. Нарушение нормальных условий эксплуатации (ННУЭ) - нормальные условия перевозки (незначительные происшествия).

В этих условиях ТУК и его элементы дополнительно испытывают нагрузки при температуре до 223 К (минус 50 °С) от ударов с энергией эквивалентной свободному падению на жесткое основание. Высота падения задается в зависимости от массы загруженного ТУК согласно табл.1. Кроме того, ТУК должен обладать способностью выдерживать другие нагрузки, указанные в п.п.3.2.3-3.2.6 ОПБЗ-83.

Таблица 1

Высота свободного падения ТУК, принятая для определения нагрузок при ННУЭ

При определении суммарных нагрузок ударные и вибрационные воздействия, принятые для нормальных условий транспортирования, не учитываются.

ТУК после ННУЭ должен обеспечивать требования ОПБЗ-83 для этих условий. Решение о необходимости проведения ремонта для обеспечения дальнейшего использования ТУК в НУЭ принимается лицом, ответственным за перевозку.

2.3. Аварийные ситуации (АС) - аварийные условия перевозки. В этих условиях ТУК и его элементы дополнительно испытывают нагрузки при температуре до 223 К (минус 50 °С) от удара с энергией эквивалентной свободному падению на жесткое основание с максимальной высоты принятой равной 9 м.

Кроме того, ТУК должен обладать способностью выдерживать другие нагрузки, указанные в п.3.3.2-3.3.4 ОПБЗ-83, а также нагрузки от сейсмического воздействия максимального расчетного землетрясения (МРЗ) со средней повторяемостью до 10000 лет.

При определении суммарных нагрузок ударные и вибрационные воздействия, принятые для нормальных условий транспортирования, не учитываются.

ТУК после попадания в АС должен обеспечивать требования ОПБЗ-83 для этих условий. Решение о возможности использования ТУК принимается комиссией, расследующей причины аварии.

Примечание: Поверочный расчет ТУК в условиях пожара выполняется в соответствии с нормами, приведенными в Приложении 4.

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

3.1. Материалы корпусов и крышек при толщине свыше 5 мм до 25 мм должны иметь ударную вязкость (KCU) при температуре 223 К (минус 50 °С) не менее 24 Дж/см (2,5 кгс·м/см).

При толщине 5 мм и менее ударная вязкость не определяется, при этом, материалы, указанные в Приложении 1, могут применяться без ограничений.

При толщине свыше 25 мм материалы должны иметь температуру нулевой пластичности (ТНП), определяемую методом падающего груза, не выше 223 К (минус 50 °С).

3.2. Материалы болтов, шпилек, гаек и других крепежных деталей должны иметь ударную вязкость (KCY) при температуре 223 К (минус 50 °С) не менее 29 Дж/см (3,0 кгс·м/см). Остальные требования к крепежным деталям должны соответствовать ГОСТ 23304-78 "Болты, шпильки, гайки и шайбы для фланцевых соединений АЭУ". При этом для крепежа ТУК устанавливается группа качества 2а.

3.3. Материалы цапф и других грузозахватных и опорных приспособлений должны иметь ударную вязкость (KCY) при температуре 223 К (минус 50 °С) не менее 29 Дж/см (3,0 кгс·м/см).

3.4. Материалы других элементов ТУК при толщине свыше 5 мм должны иметь ударную вязкость (KCU) при температуре 223 К (минус 50 °С) не менее 19 Дж/см (2,0 кгс·м /см).

При толщине 5 мм и менее ударная вязкость не определяется, при этом, материалы, указанные в Приложении 1, могут применяться без ограничений.

3.5. Допускается использование материалов, не указанных в Приложении 1, при этом их сдаточные свойства должны гарантировать требуемый п.п.3.1-3.4 уровень ударной вязкости или ТНП.

При отсутствии в сертификате на материал данных по вязким свойствам необходимо провести на заводе-изготовителе ТУК определение ударной вязкости при минимальной допустимой температуре эксплуатации ТУК. Если вязкие свойства материала ниже требуемых Нормами, то необходимо ограничить температуру эксплуатации ТУК температурой, при которой эти свойства гарантируются.

4. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

4.1. При определении номинальных допускаемых напряжений значения механических свойств используемых материалов следует принимать по данным государственных или отраслевых стандартов (ГОСТ или ОСТ), или технических условий (ТУ).

В случае отсутствия в этих документах необходимых данных, следует руководствоваться значениями, приведенными в Приложении 1 настоящих Норм.

4.2. Нормами не регламентируются методы, применяемые для определения нагрузок, усилий, перемещений, напряжений и деформаций рассчитываемых элементов. Выбранные методы должны учитывать все расчетные нагрузки для всех расчетных случаев и давать возможность определять все необходимые расчетные напряжения.

Ответственность за выбор того или иного метода несет предприятие или организация, выполнявшая соответствующий расчет или эксперимент.

4.3. Напряжения растяжения, определенные при расчете на прочность, не должны превышать значений, указанных в табл.2.

Таблица 2

Допускаемые напряжения растяжения для элементов ТУК