Láncreakció

Aszódi Attila információs blogja a Paksra tervezett új blokkokkal kapcsolatban

Az atomerőművi épületek mozgásával kapcsolatos egyes kérdésekről

2018. január 11. 10:18 - Prof. Dr. Aszódi Attila

Közismert tény, hogy erő hatására az anyagok alakváltozást szenvednek. Ha meghúzunk egy fémrudat, az az erőhatás következtében valamelyest megnyúlik. Ha a nedves homokba lépünk egy folyó vagy a tenger partján, továbblépve láthatjuk a lábunk nyomát, ami a súlyunk következtében a talajban létrejött alakváltozás nyomát őrzi. Ugyanígy, ha nagy súlyt helyezünk el egy tárgyon vagy szerkezeten, az összenyomódik. Ez történik akkor is, ha egy épületet helyezünk el a talajra: az épület súlyának hatására a talaj összenyomódik, melynek következtében az eredeti szinthez képest az épület valamennyire lentebb süllyed. A talaj és a ráhelyezett épület fizikai jellemzőitől függően eltérő mértékű épületmozgást tapasztalhatunk, amely mind az építés, mind pedig a későbbiekben, az épület használata során jelentkezhet.

Az építőmérnökök régóta ismerik ezt a jelenséget, így ezt a hatást a szabályok szerint már a tervezés során figyelembe kell venni. Nagy építményeknél, de egyes esetekben ma már családi házaknál is alapkövetelmény, hogy geotechnikai fúrásokat végeznek az építés tervezett területén, hogy a tervező számára meghatározzák ezeket a jellemzőket.

Az atomerőművi épületek esetén mindez halmozottan így van, hiszen a sok vasbeton és acélszerkezet következtében ezek nagy, nehéz épületek, melyeknek sok évtizeden keresztül biztonságosan be kell tölteniük a funkciójukat.

A talajjellemzők között meg kell említeni a víztartalmat és a talajvíz szintjét, valamint annak éves változását is. Magyarországon a folyóvizek, így pl. Duna sok helyen jelentős hatással bír, hiszen a Dunában a minimális és a maximális vízszint között több, mint 10 méter a különbség, ami azt eredményezi, hogy a Duna melletti területeken a talajvíz szintje is széles határok között változhat. Már a 8. osztályban megtanulják a gyerekek Archimedes törvényét, ami a felhajtóerőre ad magyarázatot. Könnyű elképzelni, hogy ha a talajban szezonálisan változik a talajvíz szintje, akkor a víz felhajtóereje is változik, ami hosszú távon az ennek kitett talajok tömörödését idézi elő.

Többek között ezzel magyarázható, hogy a paksi atomerőmű blokkjainak mozgása nem állt meg az építést követően. A jelenség a szakemberek számára jól ismert, a meglévő blokkok építése óta nyomon követik ezeket a folyamatokat Pakson, ma is több száz ponton mérik az épületek helyzetét és a kis mértékű mozgásukból származó folyamatokat. Az atomtörvénnyel és a nukleáris biztonsági szabályzatok célkitűzéseivel összhangban lévő az, hogy mind a paksi atomerőmű engedélyese, mind pedig az Országos Atomenergia Hivatal odafigyel erre, és –  ahogy az a sajtóban is megjelent – a 2017. decemberében kiadott 4. blokki üzemidő-hosszabbítási engedélyben a Hatóság kritériumokat írt elő az épületek mozgásával kapcsolatban. Ahogy arról korábban többször több helyen beszéltem, az atomerőművi blokkok élettartamát számos dolog korlátozhatja, pl. a nem cserélhető berendezések állapota, a meglévő biztonsági tartalékok mértéke, és adott esetben élettartamot korlátozó tényező lehet az épületek állapota is. Ez jól tükröződik a fent idézett hatósági engedélyben.

Az új paksi blokkok tekintetében a talajjellemzőkkel és az épületetek mozgásának kérdésével két ok kapcsán is foglalkozni kell: tudnunk kell már az új blokkok tervezése során, hogy a talaj hogyan fog viselkedni a rá nehezedő terhelés miatt, és azt is alaposan meg kell tervezni, hogy milyen technológiával épüljenek meg az új blokkok annak érdekében, hogy az építkezés ne gyakoroljon negatív hatást a környezetére, benne a meglévő 1-4. blokkra.

A Paks II. projekt vonatkozásában nagyon összetett és hosszú telephelyvizsgálati programot folytattunk le: vizsgáltuk azt, hogy a létesítményre milyen ember által kiváltott veszélyek, illetve milyen természeti eredetű veszélyek lehetnek hatással, és ezeket a veszélyeket, jellemzőket pontosan leírtuk, számszerűsítettük annak érdekében, hogy a tervezőmérnökök ezeket a paramétereket a létesítmény tervezése során maradéktalanul figyelembe tudják venni. A rendkívül komplex, korunk legmodernebb eszközrendszerét alkalmazó telephelyvizsgálati- és értékelési folyamatot a Társaság 2014-ben kezdte meg, melynek eredményei alapján az illetékes hatóság, az Országos Atomenergia Hivatal (OAH) 2017. március 30-án kiadta a Paks II. telephelyengedélyét, azzal a kijelölt telephelyet alkalmasnak ítélve meg az új blokkok befogadására.

Az új blokkokat a jelenlegi blokkoktól északra, mintegy 500 méter távolságban tervezzük megépíteni. A Paks II. telephelyvizsgálata során részletesen megvizsgáltuk, hogy az a terület, ahol az 5. és a 6. blokkok fel lesznek építve, pontosan milyen fizikai jellemzőkkel bír. Ezen fizikai jellemzők ismeretében az 5. és a 6. blokk telepítésének megtervezése is megindult. Számos építőmérnöki és építészeti technológia áll rendelkezésre ahhoz, hogy egy a paksi telephelyhez hasonló adottságokkal rendelkező területen atomerőművet lehessen építeni.

A Paksi Atomerőmű és az új blokkok telephelye madártávlatból

A talajsüllyedésről dióhéjban

Atomerőművek létesítése során nagy épületeket kell telepíteni, ezek az épületek nehezek, hiszen sok beton, vas és acélszerkezet beépítésével készülnek. A létesítmények önsúlya, a létesítményeket érő potenciális külső terhelések a talajban feszültségeket ébresztenek, mely feszültségek alakváltozásokat hoznak létre, ezzel a létesítmények süllyedését eredményezhetik. A süllyedés folyamata többek között függ az épületek súlyától, alakjától, elhelyezési mélységüktől, a talaj összetételétől, annak nedvességtartalmától és tömörségétől is. A talaj összetételétől függően a süllyedés időbeli lefolyása is változatos lehet, egyes talajok esetében a süllyedés sebessége a létesítést követően nagyobb, majd később ez a sebesség lecsökken, ahogy a talaj tömörödik, konszolidálódik. Ma már gondos tervezéssel, megfelelő alapozási technikák megválasztásával biztosítható, hogy az épületek prognosztizálható süllyedése a létesítmény állapotára lényegében elhanyagolható hatással legyen.

A Paks II. projekt keretében 2016-ban lezárult telephelyvizsgálati- és értékelési program keretében olyan fúrásokat valósítottunk meg, amelyek egyes helyeken egészen 2 kilométer mélységig hatoltak le annak érdekében, hogy a földkéregnek ezt a felső két kilométeres részét a legkorszerűbb eszközökkel megismerjük, az ottani talajfizikai jellemzőket leírjuk, és a tervezés során ezeket figyelembe tudjuk venni. Azokon a területeken, ahova az 5. és 6. blokkok elhelyezését tervezzük, részletes geotechnikai és hidrogeológiai vizsgálatokat végeztünk: kb. 100 darab sekélyfúrást valósítottunk meg, melyek pontosan feltárták, hogy ott milyen összetételű és szerkezetű talaj található, és részletesen vizsgáltuk a talajvíz viselkedését, áramlását is. Ezen vizsgálatok eredményei figyelembevételre kerülnek a tervezés és az építés során, mellyel biztosítjuk azt, hogy a létesítést biztonságosan meg lehessen valósítani úgy, hogy az a jelenleg üzemelő 1.-4. blokkokat ne érintse.

Fúrómag-raktár a Paks 2 projekt fúrási eredményeinek hosszú távú megőrzésére (összesen kb. 10.000 m hosszban készült kutatófúrás a Paks 2 projekt telephelyvizsgálati programjában)

Az új blokkok a telephelyvizsgálat- és értékelési folyamat során szerzett teljes ismeretanyag birtokában, olyan technológiák alkalmazásával fognak megépülni, amelyek biztosítják mind a meglévő mind pedig az új nukleáris létesítmények maximális biztonságát.

8 komment

A bejegyzés trackback címe:

https://aszodiattila.blog.hu/api/trackback/id/tr2413565821

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2018.01.26. 05:37:13

Professzor úr kérem. Az egyiptomi piramisok 5ooo év alatt mennyit süllyedtek? És mennyire egyenlőtlenül süllyedtek? Az egyiptomi piramisokban vagy Pakson van nagyobb tömeg beépítve?

Az alább linkelt mozgásvizsgálati jelentés (szuperkontroll) szerint Pakson a maximális süllyedés 12 mm volt 3o év alatt!

www.mfttt.hu/mftttportal/index.php/letoltes/eloadasok/doc_view/519-tuchbandtamaspaks-magassagi-alap

Ön szerint melyik építmény megalapozottabb, a Kheopsz piramis vagy a jelenlegi Paksi atomerőmű?

nonne bonum semen 2018.01.27. 10:17:05

@rdos: Annyit elárulsz, hogy – bármi is legyen rájuk a válasz – mi következik a kérdéseidből?

Pl. az, hogy a sok évszázad alatt a sivatagban felépített piramisaik közül valamelyikkel lehagytak minket süllyedésversenyben?

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2018.01.27. 14:55:37

@nonne bonum semen: Kérdésedre kérdéssel válaszolok. Szeretnél olyan épületben lakni amelyik süllyed, ráadásul egyenlőtlenül süllyed?

Nem szokás süllyedésre méretezni. A cél az hogy az épület ne mozogjon, ne süllyedjen. Ezért szokás alaposan megalapozni (azért hogy az alaptest el ne törjön, a földbe fektetett bejövő vezetékek ne nyíródjanak el a süllyedő alap mentén, ...). Erősen úgy tűnik, itt nem ez történt. :-( Nyilván bízzunk abban hogy ne legyen baj, de a probléma sajnos adott. :-(

És igen, az egyiptomiak jobban tudtak építkezni mint mi (ha jól rémlik ott mészkő az alap is, na ebben biztosan jobbak voltak nálunk, nehéz épületet jó teherviselő kőzetre építettek). :-(

DIODORO 2018.02.19. 11:19:25

@rdos: Rossz hírem van. Ha új házba költözöl az is süllyed. és egyenetlenül. (ha farönk házba költözöl, ott még az épület magassága is változik :( ) Kicsit jobban mint a paksi erőmű.

Ez van. Ezzel kell együtt élni. Szeretni nem kell, de tervezni vele igen.

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2018.02.22. 00:32:42

@DIODORO: Rég tanultam alapozást, de arra emlékszem hogy a cél mindig az volt, ha egy mód van rá, ne süllyedjen az építmény. Ennek a legegyszerűbb módja az volt, ha megkerestük az első teherviselő réteget. És aztán ha ez nem volt azaz plasztikus agyagra, tőzegre, iszapra kellett építkezni akkor valóban számoltunk a süllyedéssel az épület élettartama során, de csak és kizárólag úgy hogy az épület ne menjen tönkre! Valóban lehet vele együtt élni, de a legegyszerűbb elkerülni és a nehéz épületet ezért jó teherviselő kőzetre építem! Aztán hogy a Pízai ferde torony vagy a Dunaújvárosi Szalki(fél)-szigeti kikötő mikor dől el? Így jártunk, együtt élünk vele. :-( Másodjára miért követjük el a süllyedésre méretezést pont egy böhöm nagy atommáglyával? Vigyétek a Pilisbe vagy más jó teherviselő kőzetre. Nem mellékesen az a földrengést is jobban bírja mint az agyagok. :-(

nonne bonum semen 2018.04.21. 13:05:49

@rdos: Bocsánat a lassú reakcióért.

Szóval olyan nem létezik, hogy valami nem süllyed. Elhiheted, hogy pár milliméter elmozdulás mindig is volt minden épületnél (kivéve talán ami közvetlenül sziklára épül), különösen a nehéz és nagy épületeknél. Talán az téveszt meg, hogy régen ezt nem tudták ki sem mutatni.
Paks régi blokkjai közül az, amelyik a legközelebb van a Dunához, évi majdnem egy milliméterrel süllyed, egyik oldalán hajszálnyival kevésbé. Egy hatalmas épületről beszélünk. Ez a mérték olyasmi, amit nem hogy kimérni, de detektálni is nehéz. Tehát nem hogy nem veszélyesek a hatásai, hanem a kimutatásuk is nehéz. Az üzemidő-meghosszabbítási engedély épp arról szólt, hogy ez a mérték nem veszélyes. A dőlés nagyon messze van a "kritikus" 3 mm-től (jelenleg <1,2mm), de ha esetleg folytatódik, akkor már 1,4 mm-nél be fognak avatkozni. A kritikust azért tettem zárójelbe, mert ott is csak arról van szó, hogy esetleg már mérhetően befolyásolná az üzemelést.
Lehetett volna a Dunához közel is úgy építkezni, hogy kevesebbet süllyedjen, és most is volna technikai megoldás a süllyedés visszafordítására, de az tökéletes pénzkidobás lett volna, lenne. Semmi sem veszélyeztet semmit. Látható, hogy ez az egész egyelőre a túlzott óvatoskodásról szól, amit a kampányüzemmódba állított sajtó fújt föl üggyé.
És igen, lehetne a Pilisbe, lehetne a Mátrába építeni atomerőművet, de ha már ilyen kompetensnek próbálsz mutatkozni, legalább annyit utánaolvashatnál, hogy az atomerőművek működésének az alapvető feltétele a bőséges hűtővíz. Szóval a hegyekben (vagy sivatagban) kevésbé süllyedne az atomerőművünk... csak igen körülményesen tudna üzemelni.

rdos · http://h2o.ingyenweb.hu/tema/6.html 2018.10.02. 21:20:56

@nonne bonum semen: Semmi baj. Ritkán járok erre én is. Mondtad: "(kivéve talán ami közvetlenül sziklára épül)" Mondom. Igen. Hacsak így nem. :-)

Mondtad: "de ha már ilyen kompetensnek próbálsz mutatkozni, legalább annyit utánaolvashatnál, hogy az atomerőművek működésének az alapvető feltétele a bőséges hűtővíz"

Véletlenül félig vizes vagyok. Első ipari munkám Paks Véméndre tervezett valamilyen aktivitású hulladéklerakóját valamennyire érintette. :-) Amúgy ha már kompetencia. Alapból szerintem nem kell nekünk fissziós erőmű, így nem baj ha nem foglalkozom a hűtővízzel, annak meglétével vagy hiányával főleg egy mozgásvizsgálati témájú posztban? :-)

Nagyobb baj, hogy a napokban hallom hogy Putyin és moszkoVitya sem foglalkozott vele. :-) A meglévő hűtővíz csatorna folyamatos üzemelése mellett akarták bővíteni Paks2 hűtővizét. Na erre a mutatványra senki komolyan vehető vállalkozó nem jelentkezett. :-)

Röviden lehet egy kibic kompetenciáját pellengérezni (veréb), de talán előbb tessék evvel a nagyon szakszerű projekt társasággal (bagoly - víz fej) a tükör elé állni. Ezúttal nincs "emósün", mert nem tudom hogy sírjak vagy nevessek.

nonne bonum semen 2018.10.16. 19:33:11

@rdos: "a napokban hallom hogy Putyin és moszkoVitya [... a] meglévő hűtővíz csatorna folyamatos üzemelése mellett akarták bővíteni Paks2 hűtővizét."
Ezt kicsit kifejtenéd valamikor? Pl. linket tudnál küldeni, hogy kiderüljön, mit kell érteni ezalatt?

"Amúgy ha már kompetencia. Alapból szerintem nem kell nekünk fissziós erőmű [...]"
Ezt most úgy írtad, hogy nem is kell kompetencia, mert nem kell atomerőmű sem, vagy abból, hogy neked megvan a kompetenciád megítélni, hogy nem kell atomerőmű? Mert szerintem a "nem kell nekünk fissziós erőmű" a mai tudásunk szerint egyenlő azzal az állítással, hogy "nem kell nekünk olcsó áram".

"nem baj ha nem foglalkozom a hűtővízzel, annak meglétével vagy hiányával főleg egy mozgásvizsgálati témájú posztban?"
De sajnos baj, mert ahogy utaltam is feljebb rá, e két dolog elválaszthatatlanul összefügg.