Konstrukcje budowlane jako elementy pasywnych systemów bezpieczeństwa elektrowni jądrowej AP1000

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Skiba K., Kinasz R. Structural elements as components of passive safety systems in the AP1000 nuclear power plant. Materiały Budowlane. 2026. Volume 649. Issue 09. Pages 1-15. DOI: 10.15199/33.2026.09.01

mgr inż. Karol Skiba, Szkoła Doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
ORCID: 0009-0001-6303-3825
prof. dr hab. inż. Roman Kinasz, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0001-6715-9583

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.   

DOI: 10.15199/33.2026.09.01
Review paper / Artykuł przeglądowy

Abstract: In the paper an analysis of civil structures as elements of the passive safety systems of the AP1000 nuclear power plant is presented. The steel containment vessel, the shield building with the PCCWST tank, the air baffle and the CA01 and CA03 structural modules are characterized. It is shown that these structures are not limited solely to a load-bearing role, but co-create the passive safety systems. A comparison with Generation III and III+ reactors and experience from the construction of the reference units indicate that prefabrication is the critical stage of project delivery, and that the benefits of modularization depend on the maturity of the supply chain. In the context of the planned construction of three AP1000 units at Lubiatowo-Kopalino, this means that the key challenge for Polish industry is to build the appropriate technical competences and to meet the requirements of nuclear quality assurance systems.
Keywords: AP1000; passive safety systems; nuclear supply chain; nuclear constructions; modularization.

Streszczenie: W artykule przedstawiono analizę konstrukcji budowlanych jako elementów pasywnych systemów bezpieczeństwa elektrowni jądrowej AP1000. Scharakteryzowano stalową obudowę bezpieczeństwa, budynek osłonowy ze zbiornikiem PCCWST, przegrodę powietrzną oraz moduły strukturalne CA01 i CA03. Wykazano, że konstrukcje te nie ograniczają się jedynie do roli nośnej, lecz współtworzą pasywne systemy bezpieczeństwa. Porównanie z reaktorami generacji III i III+ oraz doświadczenia z budowy bloków referencyjnych wskazują, że prefabrykacja jest etapem krytycznym realizacji inwestycji, a korzyści modularyzacji zależą od dojrzałości łańcucha dostaw. W kontekście planowanej budowy trzech bloków AP1000 w Lubiatowie-Kopalinie oznacza to, że kluczowym wyzwaniem dla polskiego przemysłu jest zbudowanie odpowiednich kompetencji technicznych i spełnienie wymagań jądrowych systemów zapewnienia jakości.
Słowa kluczowe: AP1000; pasywne systemy bezpieczeństwa; jądrowy łańcuch dostaw; budownictwo jądrowe; modularyzacja.

Literature
[1] Westinghouse Electric Company, AP1000 Design Control Document, Revision 19, U.S. NRC ADAMS Accession No. ML11171A500.
[2] Estévez-Albuja S, Fernandez-Cosials K, Vázquez-Rodríguez C, Goni- -Velilla Z., Jiménez G. AP1000 Passive Containment Cooling System study under LBLOCA conditions using the GOTHIC code, Nuclear Engineering and Design, vol. 384, art. 111442, 2021; https://doi.org/10.1016/j.nucengdes. 2021.111442.
[3] Lee DS, Liu ML, Hung TC, Tsai CH, Chen YT. Optimal structural analysis with associated passive heat removal for AP1000 shield building, Applied Thermal Engineering, vol. 50, pp. 207–216, 2013; https://doi.org/10.1016/j. applthermaleng.2012.06.033.
[4] Niagaj J. Polski przemysł dla energetyki jądrowej, Wydawnictwo Sieć Badawcza Łukasiewicz, ISBN 978‒83‒969733‒3-7, 2024.
[5] Ministerstwo Klimatu i Środowiska, “Program Polskiej Energetyki Jądrowej, ” 2024.
[6] Zhao C, Ren L, Wang Z. Study on dynamic characteristics of AP1000 shield building for various water levels and air intakes. Progress in Nuclear Energy, vol. 70, pp. 176–187, 2014; https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2013.08.002.
[7] ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section III-Rules for Construction of Nuclear Facility Components
[8] Sierczuła J. Analysis of selected steel structures in nuclear power facilities, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., vol. 214, art. 012095, 2019; https://doi. org/10.1088/1755-1315/214/1/012095.
[9] ACI CODE-349-23: Nuclear Safety-Related Concrete Structures–Code Requirements and Commentary
[10] ANSI/AISC N690 Specification for Safety-Related Steel Structures for Nuclear Facilities.
[11] Hashim M, Yoshikawa H, Matsuoka T, Yang M. Quantitative dynamic reliability evaluation of AP1000 passive safety systems by using FMEA and GO-FLOW methodology, Journal of Nuclear Science and Technology, vol. 51, no. 4, pp. 526–542, 2014; https://doi.org/10.1080/00223131.2014.881727
[12] Olatubosun SA, Ayodeji A, Amidu MA. Safety assessment of AP1000: Common transients, analysis codes and research gaps, Nuclear Engineering and Design, 2021; https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111100
[13] Spangler R, Qin S, Larsen LM, Bolisetti C, Abou-Jaoude A, Asgari M, Shirvan K, Stewart WR, Krellenstein J, Wilkinson G. Potential Cost Reduction in New Nuclear Deployments Based on Recent AP1000 Experience, INL/RPT- 25‒84701, Idaho National Laboratory, 2025.
[14] Vogtle Construction Photo Archives. https://vogtlegallery.georgiapower.com
[15] Skiba K, Kinasz R. Wpływ modularyzacji obiektu elektrowni jądrowej na efektywność realizacji przedsięwzięcia budowlanego, Awarie budowlane 2026: zapobieganie, diagnostyka, naprawy, rekonstrukcje: May 18‒22, 2026, Międzyzdroje, Poland. – ISBN: 978-83-7663-402-9. – s. 297–306
[16] Wrigley PA, Wood P, O’Neill S, Hall R, Robertson D. Off-site modular construction and design in nuclear power: A systematic literature review, Progress in Nuclear Energy, vol. 134, art. 103664, 2021; https://doi.org/10.1016/j. pnucene.2021.103664
[17] Westinghouse Electric Company, “AP1000 Design Certification Renewal Application and Amendment Request – Revision 20 of the AP1000 Design Control Document”, 27.03.2026, ADAMS ML26086A408, ML26086A412.
[18] International Atomic Energy Agency, Advanced Reactors Information System (ARIS) – Status reports: EPR, APR1400, HPR1000, Vienna.
[19] Ustawa z 29 listopada 2000 r. – Prawo atomowe (t.j. Dz.U. z 2026 r. poz. 1).
[20] Rozporządzenie Ministra Rozwoju z 20 maja 2016 r. w sprawie warunków technicznych dozoru technicznego dla urządzeń technicznych lub urządzeń podlegających dozorowi technicznemu w elektrowni jądrowej (Dz.U. z 2016 r. poz. 909).
[21] Rozporządzenie Rady Ministrów z 17 grudnia 2013 r. w sprawie rodzajów urządzeń technicznych podlegających dozorowi technicznemu w elektrowni jądrowej (Dz.U. 2014 poz. 111).
[22] ASME NQA-1 Quality Assurance Requirements for Nuclear Facility Applications.
[23] International Atomic Energy Agency, Safety Classification of Structures, Systems and Components in Nuclear Power Plants, IAEA Safety Standards Series No. SSG-30, Vienna, 2014.
[24] Biuletyn Urząd Dozoru Technicznego, Inspektor – Technika i bezpieczeństwo. Energetyka jądrowa, wydanie specjalne, Warszawa, 2025.
[25] PN-EN ISO 19443:2018, Quality management systems – Specific requirements for the application of ISO 9001:2015 by organizations in the supply chain of the nuclear energy sector supplying products and services important to nuclear safety (ITNS).

Received: 09.03.2026 / Artykuł wpłynął do redakcji: 09.03.2026 r.
Revised: 25.05.2026 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 25.05.2026 r.
Published: 23.09.2026 / Opublikowano: 23.09.2026 r.

Materiały Budowlane 09/2026, strona 01-15 (spis treści >>)