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

Category:

2 свежих ядерных притчи от Локбаума

Fission Stories #59: Pilgrim Rollercoaster

т.е., "Скачки АЭС Pilgrim по американским горкам"

В Fission Stories #58 речь шла о проблемах с контролем уровня мощности реактора-2 на АЭС Millstone в феврале 2011. Теперь пойдет рассказ о том, что случилось на реакторе Pilgrim всего три месяца спустя.

В мае 2011 дежурная смена перезапустила кипящий реактор АЭС Pilgrim поле останова на перезагрзку топлива. Операторы вытащили контрольные стержни из активной зоны до начала минимальной самоподдерживающейся цепной реакции и, следуя предписанным шагам, продолжили наращивать мощность до номинальной. В ходе йтого процесса, когда пять стержней были выдвинуты на фут каждый, т.е., менее чем на 10 процентов от полной длины стержней в 12 футов, компьютер заверещал, что за последние 5 минут температура воды внутри стального корпуса реактора поднялась на целые 18 градусов Фаренгейта. Компьютер предупредил, что такими темпами вода за час погорячела бы на 216 градусов по Фаренгейту.

Чтобы исключить повреждение старльного корпуса реактора из-за возникающих тепловых напряжений, нагревание или охлаждение со скоростью выше 100 градусов Фаренгейта за час инструкциями не допускаются. Операторы труханули, что превышают это ограничение и вставили контрольные стержни обратно, тем самым понизив мощность реактора. Компьютер охотно подтвердил, что рост температуры прекратился.

Но по техзаданию смене нужно было реактор перезапустить, удерживая рост мощности реактора и температуры воды в предписанном корридоре. Так что они снова выдвинули 5 контрольных стержней на фут каждый и выдвинули еще один стержень. Реактор вошел в режим удвоения мощности через каждые 20 секунд. И вот вам сила цепной реакции: если бы начальная мощность было 1 процент от номинала, то через 20 секунд было бы 2 процента, через 80 секунд все 16 процентов, через две минуты, т.е., 120 секунф, уже 64 процента от нминала, а через 140 секунд уже катастрофические 128 процентов номинальной мощности.

Это, конечно, по теории. На практике системы защиты учуяли разнос реактора и прекратили взбесившуюся цепную реакцию, вдвинув взад все контрольные стержни.

Эта бешеная ядерная пляска (nuclear hokey pokey) на АЭС Pilgrim, как и описанный ранее нерегламентный рост мощности на АЭС Millstone, был типичным самострелом. Не было никаких отказов никакого оборудования, раруха была в головах пресонала.

Операторы всего-навсего сдрейфили увидев якобы перегрев реактора и заглушив мощность вставив все контрольные стержни взад. Они перебздели второй раз, когда увидели что скорость нагрева реактора упала ниже предписанной и выдернули стержни больше чем надо. Реактор пошел в разгон и автматика его заглушила как по Писанию.

Операторам вообще не надо было суетиться. Непосредственно после вывода контрольных стержней рост температуры всегда быстрый, вот откуда эти 18°F за первые 5 минут. Все как с ускорением Вашего родного авто: вдавили педаль и вначале рывок ускорения, а потом ничего... Если бы операторы были терпеливее, то наградой было бы снижение скорости нагрева через какие-то минуты, и им пришлось бы продолжить выдвигать стержни, чтобы поддерживать те предписанные не более сто градусов по Фаренгейту за час. Вместо этого операторы стали дергаться и за ошибкой допустили вторую: увы, два минуса не перемножились в плюс.

Что берем на заметку?

В событиях и на Millstone и на Pilgrim оборудование функционировало штатно, а операторы были совершенно неадекватны. Испытания вентиля турбины на Millstone и перезапуск реактора на Pilgrim относятся к рутинным, ненеапаряжным действиям. Кхм... так по книгам, пока дурь операторов не поставила все с ног на голову и не превратила это в мероприятия повышенного риска.

Если хорошо натренированные операторы спотыкаются на таких мелких кочках, то поневоле задумаешься, а как же они будут преодолевать настоящие препятствия? Когда проваливаются на рутинных операциях, то можно ли верить в профессионализм в случае серьезных происшествий?

Поскольку персоналы реакторов АЭС Pilgrim и Millstone есть олицетворение операторов на всех других американских АЭС, то это два случая есть звоночек, что повсеместно операторам следует повышать свое мастерство, чтобы легкий чих не оканчивался фатально. Ведь это все было при штатно работавшем оборудовании, а если бы оно было аварийным?

Двое ДАЛЕКО НЕ ВСЕГДА лучше одного.

Stories #60: Two is NOT Always Better Than One

Владельцы кипящих реакторов (BWR) обязаны регулярно проверять скорость ввода контрольных стержней в активную зону реактора: каждый из них при аварийном останове должен вставляться до упора не медленнее чем за 5 секунд. Цифровое табло, показывающее положение стержня, мигает при аварийном останове так резво, что о цифрах на нем от силы одно ощущение, пока наконец стержень не вставился полностью.

Написанное на бумаге не потвердилось в 1983 на реакторе блока-3 АЭС Browns Ferry в Алабаме. Щелчок тумблерочка на аварийный ввод стержня не запустил его движения. Вместо быстрого мелькания цифр на индикаторе вроде ‘48 .. 38 .. 22 .. 12 .. 00” , когда стержень с положения (в футах) полностью выдернут (48 ) пролетает со свистом до полного ввода (9), на индикаторе спокойно читалось “48, 46, 44, 42, 40, 38, 36, 34, 32, 30, 28, 26, 24, 22, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 08, 06, 04, 02, 00.” Ни один стержень не влетал за положенные менее пяти секунд, некоторые из них ползли вообще медленнее 60 секунд. В шатном, НЕаварийном режиме стержень вставляется за примерно 48 секунд --- а тут испытания показали бОльшее время для ввода стержня в режиме аварийного останова.

Щелчок тумблерочка аварийного останова дает ток в соленоиды, которые открывают вентили в двух воздухопроводах --- это стравливает воздух из вентилей впуска и выпуска воды высокого давления. Через впускной клапан вода идет на поршень под контрольным стержнем (на кипящих реакторах чисто конструктивно все стержни подаются снизу, а не сверху активной зоны), а открытый выпускной клапан позволяет стравливать воду сверху того же поршня (воду туда загоняли чтобы стержень вынуть из активной зоны). На поршень при этом действует дифференциальное давление от 1,000 до 1,500 фунтов на квадратный дюйм (делим на 14.7 для перевода в атмосферы) и оно ращит стержни крайне резво.

После чесания затылков, на Browns Ferriers разобрались, где собака зарыта.

Перед остановом реактора на оперезагрузку топлива компрессор, подюитывавший давление в вентилях требопроводов высокого давления, идущих к поршням, пахал на почти полную мощность. Тут бы и призадуматься, так как в норме он всего то должен поддувать когда давление воздуха в вентилях чутка падало ниже номинала. Кроме того, воздух в норме ходит по замкнутому кругу. Но все краны и вентили имеют привычку подтекать.Оно подтекало и на этом реакторе: не так чтобы так, но и не так, чтобы. В-общем, до самопроизвольного открывания вентилей не доходило, но компрессор гудел почти всю дорогу.

В течение кампании перезагрузки топлива ремонтники трудились над утечками воздуха. Они обнаружили, что резиновые кольцевые сальники внутри солеинодальных клапанов от старости стали жесткими, а местами так вообще растрескались --- а им для хорошей герметизации было положено быть мягкими и пластичными. Так что ремонтники решили заменить все сальники.

Хотели как лучше, но получилось как всегда. Они демонтировали соленоидальные клапана и заменили старые сальники на новые. Пуще того: надежности для они вставили вместо одного по паре сальников.

Двойные сальники утечку воздуха перекрыли. Но они перекрыли частично также проход воздуха в клапана, затруднив их продувку. В-общем, воздух прорывался в клапан или выдувался из него сквозь закрытые сальниками проходы с трудом и когда и как попало.

У некоторых из контрольных стержней воздух пробивал вначале впускной канал, у других ваначале пробивало выпускную трубу. Что в лоб, что по лбу; внесто обещанных 1000 фунтов или выше этого на кв. дюйм дифференциальниое давление на поршнях достигало еле половинку этого. Это примерно, что подается на поршень при штатном, не аварийном, вводе контрольных стержней. Отсюда понятно, почему аварийный ввод стержней растягивался за 60 сек.

Владельцы АЭС притормозили запуск реактора-3 после перегрузки топлива на 40 процентах ниминальной мощности и успели поменять сальники на 5 контрольных стержнях. Случись в этот момент ЧП, реактор смогли бы заглушить не быстрее 5 секунд, а за минуту от силы --- и это промедление было бы чревато поврежгдением топливных сборок.

Что берем на заметку?

Какой домовладелец не втыкал гвоздь или пятак вместо перегоревшего предохранителя? Как способ дать свет в темный дом годится вполне. Но в случае корткого замыкания или перенапряжения в сети предохранитель уже не сработает и дом может вспыхнуть и владелец останется на пепелище.

Ремонтная бригада на Browns Ferry по сути вставила жучок в сеть. Их задачей было справиться с пропускавшими воздух сальниками, из-за которых компрессор трудился почти непрерывно. Если не считать этой мелочим ядербная безопасность пока не страдала: стержни все еще могли вставиться за штатные менее 5 секунд.

В ядерной промышленности “Configuration management” это тот технадзор, в задачу которого входит котроль. не допускающий ухудшения рабочих характеристик после ремонта, как оно случилось на Browns Ferry. Любая запчасть должна соответствовать оригиналу и по форме, и по габаритам, и по функциональности, и запчасть дожна пройти жесткую проверку и на работоспособность. Двойные сальники решали часть проблемы с утечкой воздуха, но не подходили по габаритам и форме. Нормальный технадзор такое пресек бы, но технадзор действенен только при условии, что он осуществляется на практике. Работники Browns Ferry всунули второй сальник не подумавши о последствиях.

Может двое и лучше одного, но далеко не всегда, бывает и наборот
Tags: ядерна безпека
Subscribe
promo don_katalan december 29, 2014 14:39 115
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