Навигация

Генерация

Наука

Аварии на предприятиях АЭС

Кыштымская авария 

29 сентября 1957 г. на химическом комбинате Маяк произошел взрыв ёмкостей с радиоактивными отходами, которые представляли собой цилиндр из нержавеющей стали в бетонной рубашке. Взрыв оценивался в десятки тонн в тротиловом эквиваленте, в атмосферу было выброшено около 20 млн. кюри радиоактивных веществ. Часть радиоактивных веществ были подняты взрывом на высоту 1-2 км и образовали радиоактивное облако, состоящее из жидких и твёрдых аэрозолей. Взрыв привел к сильному радиоактивному заражению большой территории и к эвакуации населения (Озёрск, Челябинская область, СССР). В ходе ликвидации последствий аварии 23 деревни из наиболее загрязнённых районов с населением от 10 до 12 тысяч человек были отселены.

Авария на АЭС Три-Майл-Айленд в Мидлтауне

28 марта 1979 г. - самая крупная авария на территории США (штат Пенсильвания) на АЭС Три-Майл-Айленд. Во время этой аварии была серьёзно повреждена активная зона реактора, часть ядерного топлива расплавилась.

На АЭС «Три-Майл Айленд» эксплуатировались водо-водяные реакторы с двухконтурной системой охлаждения, электрической мощностью 800 и 900 МВт. Авария произошла на блоке номер два (TMI-2), причиной аварии стал выход из строя питательных насосов во втором контуре системы охлаждения реактора, в результате которого прекратилась подача воды в оба парогенератора. Автоматически отключился турбогенератор и включилась аварийная система подачи питательной воды в парогенераторы, однако, несмотря на нормальное функционирование всех трёх аварийных насосов, вода в парогенераторы не поступала.

На АЭС были установлены не совершенные АСУ ТП и СПАЗ, на панели блочного щита управления были ремонтные маркировочные таблички, скрывшие от оператора цветовую индикацию о закрытом положении задвижек на  насосах  аварийной подаче воды.

Охлаждение первого контура прекратилось, стало расти давление и через несколько секунд превысило допустимое значение. Сработал импульсный предохранительный клапан на системе компенсации давления, давление начало падать, но клапан не закрылся по нижней уставке. При этом операторы не имели информацию об отказе клапана, поскольку индикация показывала только, что он обесточен (отсутствовали концевые выключатели).

Других средств контроля не было предусмотрено. Утечка теплоносителя продолжалась почти 2,5 часа, пока не был закрыт отсечной клапан. Время полного осушения при потере подачи  питательной воды для парогенераторов того типа, которые были установлены на данной станции, составляет 30-60 секунд.

Спустя две минуты автоматически, как и предусмотрено при падении давления ниже допустимого, в данном случае 12 МПа, в системе первого контура включилась система аварийного охлаждения активной зоны реактора: насосы системы высокого давления.

В этот момент операторы АЭС допустили первую серьёзную ошибку, которая, вероятно, и определила характер аварии и её масштаб. Они отключили один, а затем и второй аварийный насос из трёх работающих, а на оставшемся вручную уменьшили расход более чем в 2 раза, такого количества воды было недостаточно для компенсации течи. Причиной такого решения послужили показания уровнемера компенсатора объёма, из которых следовало, что вода подаётся в первый контур быстрее, чем выходит через неисправное предохранительное устройство.

Как оказалось впоследствии, уровнемер давал неправильные показания. На самом деле в это время происходило дальнейшее падение давления в первом контуре из-за некомпенсированной течи. Когда давление упало до точки насыщения, в активной зоне началось активное парообразование и пар начал вытеснять из неё воду в компенсатор давления, тем самым ещё больше увеличивая ложные показания уровнемера. Чтобы не допустить переполнения компенсатора, операторы начали сливать воду из него ещё и через дренажную линию первого контура.

В этот момент операторы обнаружили, что задвижки на подаче питательной воды аварийных насосов  закрыты и вода не поступает в парогенераторы, после чего задвижки открыли и началось её поступление.

Началась течь первого контура и температура в помещениях гермооболочки выросла на 50 градусов. Концентрация жидкого поглотителя нейтронов, борной кислоты, в контуре сильно снизилась и, несмотря на полностью погружённые регулирующие стержни, начали расти показания приборов контроля нейтронного потока. Снижение концентрации борной кислоты также было последствием сильной течи. Операторы приступили к экстренному вводу бора, чтобы не допустить повторной критичности реактора, что было частично правильным решением, но не решающим главную проблему, которая до сих пор не была определена.

Почти через 2,5 часа после начала событий, их причина была определена только что прибывшим инженером. Операторы закрыли отсечной клапан на линии импульсного клапана, заклинившего в открытом положении. Истечение теплоносителя из первого контура прекратилось.

Хотя ядерное топливо частично расплавилось, оно не прожгло корпус реактора, так что радиоактивные вещества, в основном, остались внутри. 

Авария на Чернобыльской АЭС

26 апреля 1986 г. произошла авария на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС (Украина, СССР). Эта авария стала самой крупной в истории человечества  на АЭС. В результате разрушения четвёртого энергоблока в атмосферу были выброшены радиоактивные изотопы с суммарной активностью до 14·1018 Бк. Из зоны радиусом 30 км от взорвавшегося реактора была проведена полная эвакуация жителей. Проживание в ней было запрещено.

В 1991 году комиссия Госатомнадзора СССР рассмотрела причины аварии на Чернобыльской АЭС и пришла к заключению, что «начавшаяся из-за действий оперативного персонала авария приобрела неадекватные им катастрофические масштабы вследствие неудовлетворительной конструкции реактора».

Прежде чем перейти к подробному разбору, что же произошло в активной зоне, приведу длинную цитату участника тех испытаний, заместителя начальника турбинного цеха 4 блока  Р.И. Давлетбаева:

Акимов запросил операторов о готовности, после чего представитель испытаний от предприятия «Донтехэнерго» Метленко скомандовал: «Внимание, осциллограф» пуск».

По этой команде Киршенбаум закрыл стопорные клапаны турбины, я стоял рядом с ним и наблюдал по тахометру за оборотами ТГ-8. Как и следовало ожидать, обороты быстро падали за счет электродинамического торможения генератора. (Я описываю только события, касающиеся турбинного цеха, на котором было сосредоточено мое внимание, хотя оперативные действия выполнялись в основном по блочному оборудованию). Когда обороты турбогенератора снизились до значения, предусмотренного программой испытаний, генератор развозбудился, т. е. блок выбега отработал правильно, прозвучала команда начальника смены блока Акимова заглушить реактор, что и было выполнено оператором блочного щита управления.

Однако, как впоследствии выяснилось, несмотря на начавшееся движение вниз поглощающих стержней, произошел неконтролируемый разгон реактора. Через некоторое время (сколько секунд прошло - не запомнил) послышался гул. Работая на АЭС на разных должностях, я не раз оказывался в различных нештатных ситуациях, в том числе и сопровождающихся сильными шумами. Но этот гул был совершенно незнакомого характера, очень низкого тона, похожий на стон человека. О подобных эффектах рассказывают обычно очевидцы землетрясений и вулканических извержений. Сильно шатнуло пол и стены, с потолка посыпалась пыль и мелкая крошка, потухло люминесцентное освещение, установилась полутьма, горело только аварийное освещение, затем сразу же раздался глухой удар, сопровождавшийся громоподобными раскатами. Освещение появилось вновь, все находившиеся на БЩУ-4 были на месте, операторы окриками, пересиливая шум, обращались друг к другу, пытаясь выяснить, что же произошло, что случилось.

Конструкция и расположение стержня РР канале СУЗ:

1 – сервопривод; 2 – напорный трубопровод; 3 – головка канала; 4 – защитная пробка; 5 – поглощающий стержень; 6 – телескопическая штанга вытеснителя; 7 – вытеснитель; 8 – сливной трубопровод

Ввод поглощающих стержней осуществлялся при выводе из работы исправных технологических защит, которые просто остановили бы реактор ещё до того, как он попал в опасный режим. Поглощающие стержни заняли объем в канале (при этом могли не открыться клапана сброса теплоносителя из-за отключения технологических защит), что привело к сильному росту температуры и давления и разрушению каналов. При уменьшении объема в 10 раз, температура и давление увеличилось в 10 раз, что существенно превысило температуру в вулканической камере с последующим тепловым взрывом реактора.

 Авария на Фукусима-1 и Фукусима-2 (Япония)

12 марта 2011 г. произошла авария на Фукусима-1 и Фукусима-2 (Япония). Сформирована 40 километровая зона отчуждения, с полным выселением людей. Выброс в атмосферу неизвестен. Но властями заявлено полное разрушение трех энергоблоков на Фукусима-1.