Salus populi suprema lex (988) (don_katalan) wrote,
Salus populi suprema lex (988)
don_katalan

Фукусима. Почему на "Дайни" удалось справиться с аварией, а на "Дайичи" нет?

Институт IRSN (Франция) опубликовал два обширных документа, посвящённых анализу различных аспектов аварии на АЭС "Фукусима Дайичи".
Отчёты подготовлены с использованием материалов расследования аварии правительственной и парламентской комиссиями Японии, а также книги независимого журналиста Риюсо Кадоты.
В одной из глав рассматривается, как развивалась авария на соседней АЭС "Фукусима Дайни", и сравнивается с тем, что происходило на АЭС "Фукусима Дайичи".
Перед цунами
АЭС "Фукусима Дайни", или АЭС "Фукусима-2", повезло - она не так сильно пострадала от цунами. Однако и на этой станции персоналу в марте 2011 года пришлось тяжело.
Незадолго до событий 11 марта 2011 года, на "Фукусима Дайни" прошли учения по действиям в условиях чрезвычайной ситуации. В том числе и поэтому персонал второй станции встретил землетрясение спокойно - каждый или почти каждый знал, что он должен делать.
Административный персонал, как и предписывалось поступать при подземных толчках, надел каски и укрылся под столами. После того, как первая серия толчков закончилась, часть людей собралась на парковке, являвшейся сборным пунктом при эвакуации.
Сменный персонал остался на своих позициях, к нему на помощь подоспели не входившие в дежурные смены операторы из числа бывших на станции в тот момент. Те работники, кто при чрезвычайных ситуациях должен был войти в состав кризисного центра (emergency response center, ERC), перешли в отдельное сейсмостойкое здание.
С начала землетрясения не прошло и двух минут, как было окончательно подтверждено - все четыре реактора станции заглушены нормально и находятся в состоянии с требуемой подкритичностью. Станция приготовилась встречать цунами.
В отличие от "Дайичи", на "Дайни" сохранилось внешнее электроснабжение. В обычных условиях станцию с внешним миром связывали четыре ЛЭП - две на Ивайдо и две на Томиоку.
Перед землетрясением одна из линий на Ивайдо была отключена для обслуживания. Землетрясение повредило подстанцию, сделав вторую линию на Ивайдо недоступной, а в одной из линий на Томиоку произошло короткое замыкание. Но вторая ЛЭП на Томиоку сохранила работоспособность, и электроэнергия на площадке была.
Таким образом, запуск дизель-генераторов на "Дайни" после землетрясения не потребовался.
Тем не менее, некоторый сумбур на БЩУ всё-таки имел место быть. Очень сильно мешала непрерывно срабатывавшая пожарная сигнализация, мешавшая отдавать распоряжения. Один из НСБ придумал выход - он использовал для общения с коллегами переносной микрофон.
В минуты между землетрясением и цунами решалось несколько важных задач. Лишние работники должны были быть отведены и/или эвакуированы. За океаном должно было быть установлено наблюдение с помощью камер систем безопасности. Часть насосов, закачивавших морскую воду, должна была быть отключена - у станции должен был остаться некоторый резерв морской воды, так как перед и после цунами море отступает от берега.
Директор станции Наохиро Масуда получил предупреждение о цунами. В предупреждении говорилось, что к АЭС "Фукусима Дайни" приближается волна высотой три метра.
На самом деле, по станции ударило девять волн, и самая высокая из них достигла 16 метров.
Первая реакция
Часто приходится слышать, что АЭС "Фукусима Дайни" вообще не пострадала от цунами и поэтому прекрасно пережила события 11 марта 2011 года, в отличие от своей соседки. В действительности, это неверное утверждение - пострадала.
Были затоплены все насосы береговых насосных станций, отвечавшие за подачу морской воды - иными словами, за связь станции с конечным поглотителем тепла. Вода попала в ряд помещений на самой станции, в том числе, и в реакторном здании первого блока, в результате чего были повреждены три дизель-генератора.
В результате было потеряно питание на большинстве систем отвода остаточного энерговыделения - в работоспособном состоянии осталась лишь система RHR-S (residual heat removal seewater) на третьем блоке. Таким образом, сразу после цунами отвод тепла мог осуществляться только на одном блоке из четырёх.
Важным отличием от ситуации на "Дайичи" было то обстоятельство, что на "Дайни" сохранились возможности для контроля и управления оборудованием блоков - даже на первом блоке, хотя там часть аппаратуры вышла из строя.
Операторы смогли быстро и достоверно определить состояние основного оборудования и приступить к восстановлению функций по охлаждению активных зон реакторов.
В 1536, спустя всего 14 минут после прихода первой волны цунами, на первом блоке был закрыт быстродействующий запорно-отсечной клапан БЗОК (MSIV, main steam isolation valve) и стартовала аварийная система RCIC отвода остаточного энерговыделения - оба действия выполнили операторы, а не автоматика.
Чуть позже, в 1555 на первом блоке был открыт выпускной клапан (SRV, safety release valve), что позволило сбросить давление в корпусе.
Одновременно те же операции выполнялись и на блоках №№2 и 4. По состоянию на 1555 - то есть, спустя 33 минуты после удара первой волны - на всех трёх блоках персонал был способен регулировать уровень воды в реакторе с помощью систем RCIC и предотвращать опасный рост давления за счёт сброса через клапаны SRV.
Но непосредственная угроза расплавления топлива не миновала, а всего лишь была отложена. Насосы систем RHR и HPCS по-прежнему не работали, и в 1833директор Масуда официально продекларировал чрезвычайную ситуацию - потерю функции отвода остаточного энерговыделения.
Временная передышка
Система RCIC (reactor core isolation cooling) - быстропускаемая система, работающая от аккумуляторов (для точного ответа, на какое время работы они рассчитаны, не хватает данных).
Важно то, что RCIC не проектировалась как система отвода остаточного энерговыделения. Её задача другая - конденсировать часть пара, образующегося в корпусе, и возвращать его обратно в корпус в виде воды. RCIC должна отрабатывать до тех пор, пока давление и температуры в реакторе не снизятся до значений, позволяющих запустить штатную систему RHR.
Таким образом, продержаться только за счёт RCIC три блока АЭС "Фукусима Дайни" долго не могли. Проблему нужно было решать коренным образом.

Система RCIC.

Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Как отмечалось впоследствии в многочисленных отчётах различных комиссий, успеху действий операторов на "Дайни" во многом способствовала большая степень идентичности всех четырёх блоков, чего нельзя было сказать о "Дайичи".
По словам Масуды, идентичность блоков привела к тому, что на них во время аварии "наблюдались одинаковые явления, что минимизировало неопределённости".
Схожесть явлений заметили и операторы. В отчётах и других документах зафиксированы примеры обсуждений между сменами сдвоенных БЩУ блоков №№1-2 и №№3-4 эффективности и последствий принимаемых мер.
Было очевидно, что RCIC вскоре прекратит работу на всех блоках. Следующим временным шагом, прописанным в аварийной документации, являлось подключение системы конденсатной подпиточной воды (MUWC, make-up water condensate system).

Переключение на MUWC на всех блоках, кроме первого, было сделано с БЩУ. На первом блоке, где часть аппаратуры оказалась без питания, операторам пришлось открыть клапана вручную. Всё прошло успешно, и блоки выиграли ещё некоторое время.
В ожидании решения
Но и подача воды в реактор через MUWC не являлась окончательным решением. По этой причине кризисный центр ERC отдал в 2000 распоряжение оценить повреждения, полученные станцией, чтобы выбрать способ восстановления работоспособности систем аварийного охлаждения зоны.
К сожалению, приступить к исполнению распоряжения удалось только спустя два часа. Работа на площадке была затруднена из-за недостатка освещения, принесённого цунами мусора, опасности новых подземных толчков и нехватки средств связи.
Информация о повреждениях была собрана. Для ремонта требовались кабеля, двигатели насосов и иное электрооборудование. Двигатели ERC запросил у АЭС "Касивазаки-Карива", по поводу остального оборудования станционный кризисный центр обратился за помощью в штаб-квартиру TEPCO.
Между тем, на блоках начало сказываться отсутствие связи со штатным конечным потребителем тепла (океаном). Всё тепло принимали бассейны-барботёры (suppression chamber), и результат оказался немного предсказуемым. В период между 0522 и 0607 12 марта температура в барботёрах блоков №№1, 2 и 4 достигла 100°C.
После консультаций с кризисным центром ERC начальники смен отдали распоряжение воспользоваться противопожарными системами для охлаждения барботёров. Но все понимали, что это не более чем очередная попытка выиграть время, и станция начала готовиться к вентиляции контейнментов - то есть, к сбросу в атмосферу.
Подготовка линии, по которой в случае необходимости можно было бы произвести вентилирование, началась с первого блока. И сразу же проявилась проблема - один из пневмоклапанов потерял питание и открыть его не получилось.
На остальных блоках неприятностей не было. Блоки №№2-4 были готовы к возможному вентилированию в 1233 12 марта. Что до первого блока, то для него решение нашли только к 1600, а реализовали его и того позже, в 1830. К счастью, задержка ни на что не повлияла - потребности в вентиляции не возникло.
Окончательное решение
Третий блок, на котором сохранилась в рабочем состоянии одна из систем RHR, смог достичь состояния холодного останова примерно в полдень 12 марта. Судьба остальных блоков зависела от того, насколько быстро доставят нужное для ремонта оборудования и как быстро ремонт будет сделан. А доставка оборудования была затруднена ситуацией на дорогах после цунами.
Первым из заказанных грузов удалось доставить кабеля. Их привезли вертолётом. Для этого персоналу пришлось сначала выбрать подходящее для посадки место - таковым оказалось бейсбольное поле рядом со станцией. Поле было расчищено от мусора, а сигнальными огнями послужили фары грузовиков.
Остальное оборудование начали подвозить автомобильным транспортом только 13 марта. После чего на станции пошла быстрая и напряжённая работа. Почти 200 человек должны были проложить порядка девяти километров кабелей. В обычных условиях это делалось бы с помощью автоматизированного оборудования и заняло бы дни, если не недели. Ни оборудования, ни времени у станции не было.
ERC взял на себя функцию определения приоритетов при ремонте. Приоритеты менялись. Так, сначала наиболее важным считалось восстановление работоспособности системы аварийного охлаждения реактора второго блока. Но утром 13 марта скорость роста давления в корпусе реактора первого блока превзошла аналогичный показатель для второго блока, и все силы были брошены на прокладку кабелей до первого блока.
Работам постоянно мешали, казалось бы, мелкие, но очень неприятные трудности. На четвёртом блоке перекосило одну из дверей, она не открывалась и её пришлось ломать. Не хватало электриков. Не хватало даже водителей.
Прокладку кабелей завершили менее чем за сутки, к 2330 13 марта. Спустя несколько часов вернулись в строй системы RHR. Далее всё происходило более-менее гладко, и к утру 15 марта перевод блоков в состояние холодного останова был завершён.
Дайни и Дайичи
Сравнение развития аварий на двух соседних японских станциях, выполненное в документах IRSN, показывает - простого сохранения внешнего питания для площадки недостаточно.
Необходимо сохранить или быстро восстановить систему подачи питания к основным потребителям на площадке. На АЭС "Фукусима Дайни" потребовались больше суток для доставки на площадку кабелей и электрооборудования и работа 200 человек в течение дня для прокладки кабелей и восстановления схем питания.
Важным обстоятельством оказалось то, что на "Дайни" оставалась в строю почти вся киповская аппаратура, и персоналу и кризисному центру не пришлось гадать о реальном состоянии блоков.
Ещё один важный момент - идентичность систем безопасности блоков "Дайни". Это уменьшило неопределённость ситуации, упростило работу персоналу и кризисному центру, а также позволило персоналу разных блоков действовать по аналогии.
В противоположность аварии на "Дайичи", авария на "Дайни" практически не привлекала внимания прессы и политиков, что позволило станции справляться с аварией без давления извне.
И на "Дайичи" и на "Дайни" персонал поступал схожим образом. Сначала обе станции изыскали способы подачи воды на блоки, затем определили список оборудования и материалов, необходимых для восстановления питания, причём столкнулись при ремонтных работах приблизительно с одинаковыми техническими трудностями. Обе станции также готовились к вентилированию контейнментов.
Так почему же на "Дайни" удалось справиться с аварией, а на "Дайичи" нет? Моментом, внёсшим принципиальную разницу в две аварии, стал взрыв водорода на первом блоке "Дайичи", после чего ситуация на этой станции ухудшилась кардинально. Устаревший первый блок не имел шансов выжить при аварии и своей смертью погубил три других блока станции.
=========================================


This entry was originally posted at http://don-katalan.dreamwidth.org/1247691.html.
Tags: история, катастрофа, фукусима-1, ядерна безпека
Subscribe
promo don_katalan Грудень 29, 2014 14:39 113
Buy for 50 tokens
Расшифровка секретного плана адмиистративно-территориального устройства России после ее распада От гуляющих по сети различных вариантов "государственного" устройства будущего российских территорий отличается наличием территорий в совместном управлении, возвратом исторических территорий…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments