x

Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд». Автоматика предотвратила катастрофу

Страниц: 1
Печать

Автор темы
Старший пользователь
****





Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд». Автоматика предотвратила катастрофу
Авария на АЭС «Три-Майл-Айленд» 28 марта 1979 года стала крупнейшей в истории атомной энергетики США. Хотя радиационные последствия оказались несущественными, эта авария сильно изменила энергетическую политику. США, полностью остановив развитие целой отрасли.

Цена ошибки


Авария на втором энергоблоке АЭС началась примерно в четыре утра. Сначала произошла остановка питательного насоса второго контура, в результате чего циркуляция воды прекратилась, а реактор начал перегреваться. Это было ничтожное происшествие, которое бы не имело никаких последствий, если бы не один фактор.

Из-за грубой ошибки, допущенной во время ремонта, не запустились аварийные насосы второго контура. Как выяснилось позже, проводившие ремонт работяги не открыли задвижки на напоре, но операторы, следившие за работой системы охлаждения, не могли видеть этого, так как индикаторы состояния насосов на пульте управления были просто-напросто закрыты бумажками!

Предположительно, вода от одного из фильтров конденсатоочистки через неисправный обратный клапан попала в систему сжатого воздуха, который использовался в том числе и для управления пневматическими приводами арматуры. Конкретный механизм воздействия воды на функционирование системы так и не был установлен, известно лишь то, что в 04:00:36 (-0:00:01 - время от условной точки отсчёта) произошло неожиданное единовременное срабатывание пневмоприводов и закрытие всей арматуры, установленной на входе и выходе из фильтров конденсатоочистки.

Поток рабочей среды второго контура оказался полностью перекрыт, последовательно отключились конденсатные, питательные насосы и турбогенератор.

Мгновенно изменился баланс между тепловой мощностью, потребляемой вторым контуром станции, и мощностью, производимой в реакторной установке, из-за чего в последней стали расти температура и давление.

Начавшееся повышение температуры и давления в реакторе было заранее предусмотренной ситуацией, которая немедленно запустила автоматическую систему аварийной защиты. Эта система немедленно заглушила атомный котел. Казалось бы, инцидент можно было считать исчерпанным, но вмешался человеческий фактор, приведший к крупнейшей в американской истории аварии на атомном объекте.

По инструкциям необходимо было расхолодить реактор. Однако так как индикаторы задвижек аварийных питательных насосов на пульте управления были закрыты бумажками, персонал АЭС не сумел сориентироваться и, не замечая течи, делал всё исходя из предположения о безупречной работе насосов. Операторы отключили один из аварийных насосов и ограничили подачу воды, что привело к падению давления, закипанию воды и заполнению среды контура паром (персонал полагал, что контур заполняется водой).

Чуть ранее сработал предохранительный клапан, который начал выпускать из реактора пар, конденсировавшийся в специальной емкости - барботажном баке, или барботере.

Однако при достижении нормального давления клапан (через который пар подавался в барботере) по какой-то причине не закрылся, что заметили только через несколько часов.

За это время барботер переполнился, в нем лопнули предохранительные мембраны, и помещения гермооболочки начали заполняться перегретым паром и горячей радиоактивной водой.

Бесполезные инженеры


А персонал совершенно перестал понимать, что происходит - противоречивые показания датчиков их полностью дезориентировали. Но закончилась смена, и на работу заступили другие операторы, совсем незнакомые с ситуацией.

«Новичкам», оказавшимся в ситуации, развивающейся с ускорением атомной катастрофы, наконец-то удалось определить неисправность клапана компенсатора давления и устранить течь. Однако эта мера уже запоздала - уже началось быстрое окисление и разрушение тепловыделяющих элементов реактора. Новая смена операторов попыталась запустить насосы для охлаждения, но этого сделать не удалось из-за нехватки воды. Началось разрушение активной зоны реактора.

Атомная катастрофа (которая бы по масштабам превзошла бы Чернобыль и Фукусиму, вместе взятые) была близка как никогда. Температура в реакторе во время аварии достигала 2200 градусов, в результате расплавилось около половины всех компонентов активной зоны - более 60 тонн радиоактивной субстанции.

Не имея в своём распоряжении приборов, позволявших определить уровень жидкости непосредственно в корпусе реактора, и не осознавая нехватку теплоносителя, операторы попытались возобновить принудительное охлаждение активной зоны. Были предприняты попытки запуска каждого из четырёх главных циркуляционных насосов. Одна из попыток оказалась относительно успешной: запущенный ГЦН-2В захватил воду, находившуюся в петле циркуляционного трубопровода, и перекачал её в корпус реактора, что позволило ненадолго замедлить рост температуры топлива.

Однако нагнетание в перегретую активную зону около 28 м3 воды вызвало её мгновенное вскипание и резкий рост давления в установке с 8,2 МПа до 15,2 МПа, а внезапное охлаждение разогретого топлива привело к «тепловому удару» и охрупчиванию конструкционных материалов. В результате верхняя часть активной зоны, состоящая из серьёзно повреждённых твэлов, потеряла устойчивость и просела вниз, сформировав каверну (пустое пространство) под блоком защитных труб (БЗТ).

Компенсируя возмущение в первом контуре, вызванное последствиями включения ГЦН-2В, операторы в 07:13:05 кратковременно открыли отсечной клапан для сброса давления. Затем, по-видимому с целью его поддержания в пределах рабочего диапазона, в 07:20:22 примерно на 20 минут была вручную включена система аварийного охлаждения (к этому моменту теплоноситель покрывал не более 0,5 м высоты активной зоны.

Хотя охлаждающая вода поступала в реактор, центр активной зоны практически не охлаждался из-за окружавшей его корки из ранее расплавленного и затвердевшего материала, температура расплава достигла 2500 °С и в 07:47:00 произошло резкое изменение геометрии активной зоны: жидкая топливная масса из центра активной зоны, содержащая около 50% её материалов, проплавила окружавшие её конструкции и распределилась в полостях внутрикорпусных устройств и на дне реактора, а пустое пространство под БЗТ увеличилось в объёме до 9,3 м3. Несмотря на то что температура расплава не достигла точки плавления, часть керамического топлива всё равно перешла в жидкую фазу при взаимодействии с цирконием и его оксидами.

В 07:56:23 произошло очередное автоматическое включение системы аварийного охлаждения реактора, теперь уже по сигналу повышения давления в гермооболочке свыше 0,03 МПа. На этот раз было принято принципиальное решение: не мешать автоматической работе систем безопасности, пока не будет полного понимания состояния реакторной установки. С этого момента процесс разрушения активной зоны был остановлен.

Ситуацию спасла автоматическая система охлаждения реактора, включившаяся в этот момент. Персонал, действовавший фактически наугад и ничего не понимавший, принял решение не вмешиваться в её работу. Это (для не понимавших, что происходит, операторов) был отчаянный риск, но он оправдался.

Разрушение реактора было приостановлено (всего было повреждено около половины активной зоны реактора), однако его охлаждение по-прежнему было проблемой. Персонал уже осознал, что насосы не сработали из-за заполнения областей паром. Попытка поднять давление в первом контуре для конденсации пара провалилась. Тогда операторы попытались, напротив, снизить давление до минимально возможного, но в итоге началось повторное осушение активной зоны, так что от этой попытки (чреватой «перезапуском» катастрофы) также отказались.

Все же к вечеру удалось запустить насосы, после чего критическая фаза миновала. Однако было отмечено внештатное скопление водорода в системах реактора. Фактически угроза к тому моменту была устранена, но просочившиеся в СМИ данные о страшном водороде вызвали настоящую панику по всей Пенсильвании (люди плохо понимали тонкости технических деталей, но чувствовали, что им грозит смертельная опасность, тем более страшная, что радиация не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха). От водорода удалось избавиться к 1 апреля, и опасность миновала.

Последствия аварии на АЭС «Три-Майл-Айленд»


В случае если бы катастрофу не удалось предотвратить, экстренной эвакуации подлежали бы более 660 тысяч жителей окрестных городов (при аварии на Чернобыльской АЭС было эвакуировано около 115 тысяч). Однако все работы по устранению последствий аварии были завершены лишь к 1993 году!

Из атомного реактора вытекло большое количество радиоактивной воды, в результате чего уровень радиоактивности в помещениях гермооболочки более чем в 600 раз превысил норму.

Некоторое количество радиоактивных газов и пара попало и в атмосферу, однако самого опасного - выбросов в атмосферу и воду высокоактивных нуклидов - удалось избежать, поэтому местность осталась в итоге «чистой».

В целом американцы отделались «легким испугом» да небольшими (при такой аварии) финансовыми потерями - стоимость работ по ликвидации второго энергоблока АЭС «Три-Майл-Айленд» оценивалась в 1,26 миллиарда долларов. В настоящее время АЭС Three Mile Island продолжает работу - функционирует энергоблок №1, который во время аварии находился в ремонте и был запущен в 1985 году. Но второй энергоблок закрыт, внутренняя часть реактора полностью вынута и утилизирована, а его территория является «запретной зоной». Предполагается, что станция будет работать до 2034 года.

Впрочем, деловые американцы даже в этом случае нашли возможность для получения выгоды - в 2010 году турбогенератор аварийного второго энергоблока был продан, снят и по частям перевезен на атомную станцию Shearon Harris, где занял место в новом энергоблоке! Американцы рассудили, что дорогое оборудование проработало всего полгода, во время аварии не пострадало - так не пропадать же добру.

Результатом расследования причин аварии стало понимание, что операторы станции были не готовы к инциденту. В итоге требования к работникам АЭС были ужесточены, а методы подготовки изменены.

Результаты расследования аварии привели также к повышению стандартов безопасности АЭС и увеличению надзора за эксплуатацией атомных станций.

В СССР этим результатам не придали значения - произошедшую катастрофу списали на пороки загнивающего капитализма. Как выяснилось впоследствии, советские чинуши в этом случае сделали большую ошибку...
Страниц: 1
Печать
 
  • Как не нужно экономить
  • Главные вопросы про секс и здоровье
  • Бальзамирование Ленина
  • Афоризмы - говорим правильно!
  • История лука и стрел
  • Возможны ли путешествия во времени?

Рекомендуемые темы
Тема Последнее сообщение
Авария на АЭС Сен-Лоран-дез-О | Великая история Последнее сообщение Понедельник, 10 Фев, 2020 г., 12:23
от Stevie


Карта сайта | iMode | WAP | WAP 2 | RSS
© Forum Cake, 2020