TMI-2: 30 лет

В эти дни в американских СМИ появляется немало публикаций, посвящённых 30-летию со дня аварии на втором блоке АЭС "Three Mile Island" (TMI-2). Мы публикуем краткие выдержки из материалов, подготовленных изданием Pittsburgh Live. В публикации также использованы выдержки из российских статей.

Частичное расплавление активной зоны 28 марта 1979 года на блоке TMI-2 не привело к человеческим жертвам и не сопровождалось значительным выходом за пределы станции радиоактивных материалов. Но целых пять дней жители Пенсильвании с тревогой прислушивались к новостям в ожидании худшего.

Вопреки советам своего ближайшего окружения, в пристанционный городок Миддлтаун прибыл тогдашний президент США Джимми Картер, чтобы лично оценить уровень опасности, угрожавшей штату. События на Трёхмильном острове остановили развитие атомной энергетики в Соединённых Штатах и нанесли ей такой урон, от которого она не может оправиться и по сегодняшний день.

"То, как авария на TMI-2 освещалась в прессе и в выступлениях официальных лиц, очень сказалось на американском обществе. Последствия этой травмы мы ощущаем до сих пор", - считает Майкл Д. Павелек II, отвечавший за проведение дезактивации второго блока TMI.

Авария

Роберт Л. Лонг (Robert L. Long) в 1979 году трудился на должности вице-президента в компании "GPU Nuclear", которой принадлежит TMI. Сразу после аварии он и его коллеги вылетели на местность для того, чтобы лучше понять масштабы случившегося.

"Больше всего нас поразили люди - операторы АЭС, попавшие в очень тяжёлую ситуацию, но сохранявшие при этом полное спокойствие. Это было очень непросто. На первый взгляд, у нас не осталось ничего работоспособного, и все регламентные процедуры были бесполезны", - вспоминает Лонг.

"Но люди не сдавались. Они были прекрасно подготовлены и обучены. К сожалению, приходится признать, что их подготовка и привела их к тем ошибкам, которые стали причиной аварии", - говорит бывший вице-президент.

Фрагменты из статьи И.И.Новикова, Г.Н.Кружилина "Уроки аварии реактора PWR на АЭС "Три-Майл-Айленд" в США в 1979 году. // Электрические станции, 1999, №6, с.29-35.

Энергоблок №2 перед аварией работал на мощности 97% номинальной. Авария началась с прекращения подачи питательной воды в парогенераторы из-за самопроизвольной остановки питательных насосов. Вследствие этого через 2 с автоматической защитой были выведены из работы паровая турбина с электрогенератором, а также реактор, причем через 9 с после начала аварии нейтронная мощность реактора упала до нуля. В соответствии с проектом из-за аварийной остановки основных питательных насосов парогенераторов автоматически включились в работу три аварийных питательных насоса, что было зафиксировано оператором через 14 с после начала аварии.

Таким образом, в начальной стадии аварии в течение первых 14 с аварийная защита и автоматика в целом на энергоблоке №2 сработали должным образом, и остановленный реактор как будто перешел в обычно спокойную стадию расхолаживания с отводом от твэлов остаточного тепловыделения, составляющего вначале 6% мощности реактора перед остановкой.

В действительности события пошли иначе: на пульте управления появились многочисленные аварийные звуковые и разноцветные световые сигналы (более 100 в 1 мин), не дающие конкретной информации и вместе с тем создающие беспокойную и тревожную обстановку для эксплуатационного персонала.

Развитие аварии произошло, прежде всего, потому, что оказались закрытыми задвижки на обеих аварийных питательных линиях, вследствие чего поступления воды из них в парогенераторы на самом деле не было. Световые сигналы о закрытом состоянии этих задвижек были, но одна из сигнальных лампочек была закрыта небрежно брошенным на неё стандартным жёлтым ярлыком, используемым при ремонтах, а другая дежурными не была замечена.

Однако в этом отношении более важным было то, что при работе реактора эти задвижки всегда должны быть полностью открытыми, вследствие чего, естественно, операторы за их положение могли не беспокоиться. Предполагается, что эти задвижки были закрыты 26 марта, т.е. за двое суток до аварии, при стандартных испытаниях аварийных насосов и по оплошности не были снова открыты. Непоступление воды из аварийных питательных насосов в парогенераторы было обнаружено операторами лишь через 8 мин после начала аварии, и тогда же эти задвижки были открыты…

Цепочка отказов и неправильных действий привела к аварии на энергоблоке. Вслед за этим последовала целая серия новых ошибок. Комиссия по ядерному регулированию (NRC) поспешила сделать публичное заявление о том, что уровень радиации на станции свидетельствует о повреждении корпуса. Как выяснилось в дальнейшем, это заявление было неверным.

Фрагменты из статьи И.И.Новикова, Г.Н.Кружилина "Уроки аварии реактора PWR на АЭС "Три-Майл-Айленд" в США в 1979 году. // Электрические станции, 1999, №6, с.29-35.

Вместе с тем появились доказательства повреждения активной зоны: в 6 ч 30 мин наблюдался быстрый рост радиоактивности в помещениях реактора, достигшей к 6 ч 48 мин довольно высокого уровня. С учётом этого начальник цеха АЭС Д.Кандер и У.Зеве объявили на АЭС чрезвычайное положение, как того требовала имеющаяся инструкция.

В 7 ч 0 мин все руководство на АЭС принял на себя прибывший на станцию её директор Г.Миллер. Он признал, судя по весьма высокому уровню радиоактивности в контейнменте, что произошло весьма сильное повреждение твэлов реактора. И, прежде всего, немедленно организовал измерения радиоактивности вокруг АЭС, а также с помощью вертолета над АЭС, которые показали её нормальный уровень без какого-либо увеличения из-за аварии.

Назревающую у населения панику только усиливал вышедший на экраны за несколько дней до аварии фильм "Китайский синдром", показавшийся многим пророческим. Его герои рассуждали о последствиях атомных инцидентов на примере штата Пенсильвания и прогнозировали, что крупная авария превратит его в безжизненную область. Сразу же после заявления NRC о разгерметизации корпуса реактора TMI-2 в штате вспомнили и другую фразу из фильма - о том, что расплавленная активная зона, вырвавшись из корпуса наружу, пройдёт через центр Земли и дойдёт до Китая.

Следующее заявление NRC грозило обернуться настоящим шоком. Комиссия выдвинула предположение, что образовавшиеся внутри реактора TMI-2 водородные пузыри могут взорваться. И эта гипотеза оказалась несостоятельной, но чувства людей, проживающих рядом со станцией в тот момент были предсказуемы.

Губернатор отдал распоряжение об эвакуации "на всякий случай" беременных женщин и детей из населённых пунктов, прилегающих к TMI ближе, чем на пять миль. Спусковой крючок был нажат, и 140 тысяч человек бросили свои дома, постаравшись уехать как можно дальше от превратившейся в их глазах в смертельную угрозу АЭС. Вернутся они только спустя неделю, после успокаивающих заявлений от политиков и экспертов о том, что опасность миновала.

Фрагменты из статьи И.И.Новикова, Г.Н.Кружилина "Уроки аварии реактора PWR на АЭС "Три-Майл-Айленд" в США в 1979 году. // Электрические станции, 1999, №6, с.29-35.

Вскоре обнаружилось, что в верхней части корпуса реактора образовался паровой объём около 10 м³. Это выяснилось в связи с тем, что не удавалось восстановить циркуляцию воды в первом контуре реактора. Включение циркуляционных насосов приводило к опасной сильной вибрации их, что свидетельствовало о наличии в потоке газовой фазы. Естественной циркуляции воды в первом контуре с её охлаждением в парогенераторе вовсе не было, очевидно, из-за того, что уровень воды в реакторе был ниже входов в отводящие трубопроводы. Повысить же этот уровень с помощью аварийных насосов высокого давления тоже не удавалось, так как из-за роста давления в первом контуре они были отключены через 18 мин после упомянутого включения.

В связи с этими фактами и возникло понимание, что в верхней части корпуса реактора образовался огромный газовый объём. Было несомненно также, что в этом объёме имелись водород, образовавшийся при пережоге твэлов в результате химической реакции их циркониевых оболочек с молекулами воды, а также выделившийся из воды радиолитический кислород, и что поэтому имеется опасность взрыва гремучей смеси.

К обсуждению возможности такого взрыва были привлечены крупнейшие специалисты США, неизменно дававшие заключения, что в тех конкретных условиях взрыва гремучей смеси в корпусе реактора не должно быть. По мнению этих специалистов в дальнейшем не должно быть такого взрыва также в контейнменте. Хотя ранее, в среду, в 13 ч 50 мин взрыв гремучей смеси в контейнменте имел место, причем приборами было зафиксировано повышение давления в нем на 4 кгс/см². Но этот факт тогда не был признан, а слышимый хлопок объяснялся звуковыми эффектами от работающих вентиляторов.

…К счастью, все обошлось благополучно и 2 апреля, в понедельник, на шестой день после начала аварии газовый объем из корпуса реактора был полностью удален… это могло произойти вследствие постепенного растворения водорода и других газов в воде, подаваемой аварийными насосами высокого давления с одновременным дренажем воды из первого контура. Конечно, образовавшийся газовый объём можно было бы выпустить за несколько минут через вентиль-воздушник на крышке реактора, если бы он имелся.

После аварии

О том, что происходило на TMI-2 после аварии, широкая публика знает меньше. Надо сказать, что на блоке была проделана огромная и дорогостоящая работа по его дезактивации.

Спустя два года после аварии специалисты GPU сумели в первый раз опустить камеру внутрь реактора. То, что они там увидели, подтвердило - топливные элементы были разрушены.

Для дезактивации на нижних отметках контейнмента потребовались роботы, так как мощности доз там были слишком велики для людей. Свой шанс не упустил доктор Уильям "Ред" Уиттейкер из университета "Карнеги Меллон".

Он добрался до TMI-2 вместе с десятком студентов и несколькими моделями роботов, сделанных из дерева и пластика. После полевых испытаний руководство GPU поверило в то, что роботы смогут справиться с возложенными на них задачами, и поручило университету их изготовление.

Первой машиной, сделанной студенческим коллективом Уиттейкера, в 1984 году стал робот-разведчик "Reconnaissance". Через четыре года ему на смену пришёл "Core Sampler". Третий и последний робот-рабочая лошадка "Work Horse" был сделан, но так и не был привлечён к работам на аварийном блоке.

Роботы, сделанные из материалов, слабо поглощающих нейтроны, способные действовать под водой и лишённые изломов и прочих мест, где могла бы накапливаться радиоактивная пыль, управлялись дистанционно человеком-оператором. Они проникали на сотни футов вглубь контейнмента и несли на себе камеры, дозиметры, устройства для взятия проб и даже разбрызгиватели.

За годы, проведённые на площадке, роботы Уиттейкера и его студентов расчистили от загрязнений многие внутренние помещения, и позволило, в конце концов, обеспечить доступ в них для людей - пусть и на очень короткие сроки.

Ликвидация последствий аварии на TMI-2 обошлась в 1 млрд долларов и 14 лет напряжённой работы. Американским атомщикам пришлось с нуля создавать многие дезактивационные технологии. Но самое важное - эта авария изменила ключевые принципы и подходы к атомной энергетике.

До TMI-2 атомные компании самодовольно отрицали любую возможность серьёзной аварии на АЭС. После TMI-2 самоуспокоенность сменилась на бдительность.

"Если мы станем утверждать, что TMI-2 никогда не повторится, то такая авария обязательно произойдёт вновь. И тогда нам придётся держать ответ - готовы мы к ней или нет?" - считает Уиттейкер.

Фрагменты из статьи И.И.Новикова, Г.Н.Кружилина "Уроки аварии реактора PWR на АЭС "Три-Майл-Айленд" в США в 1979 году. // Электрические станции, 1999, №6, с.29-35.

Суровые уроки тяжёлых аварий на АЭС США и в Чернобыле, конечно, не прошли даром. В результате отношение к АЭС со стороны общественности стало весьма критическим и жёстким, а со стороны руководства всех уровней предельно ответственным. Это в свою очередь обеспечило должное внимание к подбору и подготовке операторов и в целом управленцев для АЭС, благодаря чему их квалификация в последние годы оценивается специалистами, в том числе зарубежными, как вполне соответствующая современным высоким требованиям. Поэтому уверенно можно считать, что период "детских болезней" АЭС закончен и что подобных тяжёлых aварий в дальнейшем не будет.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 31.03.2009

Темы: АЭС, США, Безопасность, Мнения