Форсирование мощности по-американски

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 06.05.2011

Форсирование мощности действующих блоков стало постоянной практикой в Соединённых Штатах. Такие работы не привлекают к себе внимания прессы, но они позволяют наращивать американский ядерный парк без финансовых рисков, недовольства публики и политических барьеров, пишет "Лос-Анджелес Таймс".

Безопасность

Из 104 энергоблоков, которые эксплуатируются в США, два десятка проходят процедуру повышения мощности. В некоторых случаях, мощность поднимают почти на 20% выше проектного номинала. Это делается с разрешения и согласия регуляторов. Но в последнее время дискуссия о безопасности форсирования разгорается с новой силой.

Если электрическая мощность блока повышается за счёт подъёма тепловой мощности реактора, то условия работы в реакторе, естественно, меняются.

Большая тепловая мощность означает больший поток нейтронов, а больший поток - больший флюенс на корпус. Теплосъём большей мощности осуществляется за счёт увеличения расхода теплоносителя через зону, а это может способствовать дополнительной коррозии оборудования первого контура.

"Эта тенденция в принципе является ухудшающей характеристики стабильности реактора, поскольку она увеличивает вероятность ведущих к нестабильности событий, а также усугубляет их серьёзность в том случае, если они произойдут", - говорится в докладе консультативного совета по безопасности реакторов, органа, оказывающего по поручению конгресса техническую помощь комиссии по ядерному регулированию (NRC) США.

Несмотря на столь грозное предупреждение, комитет поддерживает форсирование мощности. При условии, что все сопряжённые риски будут укладываться в пределы, установленные федеральными стандартами, а также при условии введения компенсирующих мер, таких как модификации блоков и более частые инспекции оборудования.

"Вы всегда в состоянии сделать блок безопаснее. Вопрос в том, когда вы сможете сказать, что вы сделали его достаточно безопасным", - говорит Уильям Шак, инженер-материаловед и член консультативного комитета.

Резонанс в сепараторе

Расчётные модели, используемые для анализа рисков, позволяют доказать, что блок с поднятой должным образом мощностью ничуть не более уязвим, чем блок, работающий на проектной мощности.

Оппоненты с такими выводами не соглашаются. Они утверждают, что анализы не учитывают непредвиденные сценарии аварий.

"Определение всех опасностей, которые могут угрожать атомной станции, лежит за пределами человеческих возможностей", - настаивает Джон Ладж, бывший сотрудник британского атомного агентства, работающий теперь в консалтинговой компании в Лондоне, которая специализируется на вопросах ядерной безопасности.

Можно вспомнить об истории, происшедшей в 2002 году на АЭС "Квод Ситис" (Quad Cities). На обоих блоках станции (тип реакторов - BWR) мощность была поднята на 17,8%.

При работе на этом уровне в трубопроводах начались сильные вибрации. В сепараторах появились трещины. От одного из них оторвался металлический кусок размером 9×6 дюймов и… бесследно исчез где-то в контуре. Схожие проблемы вскрылись и на одном блоков с BWR на АЭС "Дрезден" (Dresden).

Повреждённое оборудование заменяли, но проблемы с вибрацией не прекращались. Регуляторы и эксплуатирующая организация терялись в догадках - что же стало причиной появления вибрации?

"Хуже всего, что в контур попадают детали, и мы не в состоянии их отыскать. Где они? Может быть, на дне корпуса реактора?... Или их носит потоком по контуру, и они угрожают повредить внутрикорпусные устройства?" - задавался вопросом в 2004 году Джон Зибер, инженер-атомщик, входивший в состав консультативного комитета при NRC.

Причину всё-таки удалось установить. Геометрия трубопроводов первого контура способствовала после повышения мощности образованию акустических волн (известное явление резонанса). Геометрию изменили, и вибрация пропала. Но планы по форсированию мощности на 13-14% на двух других американских АЭС были отложены до полного прояснения - не повредятся ли при форсировании сепараторы?

Барботёр

Атомные бонзы и регуляторы всегда подчёркивают, что расчёты ведутся в консервативном приближении, и даже самое значительное повышение мощности сверх номинала всё ещё далеко от предельных возможностей энергоблоков.

Крейг Несбит, пресс-секретарь компании "Exelon", утверждает, что форсирование мощности "не снижает запасы безопасности атомных блоков".

Повышение мощности нередко требует замены турбин, трансформаторов и другого оборудования. Но многие важные системы сохраняются неизменными - например, бассейн-барботёр, служащий как одно из средств расхолаживания активной зоны при тяжёлых авариях.

Это не устраивает известного американского атомного диссидента Дэвида Локбаума. Он обращает внимание, что при подъёме мощности выше номинала ёмкость бассейна-барботёра может оказаться недостаточной. Вода в нём начнёт нагреваться и дойдёт до кипения.

Такой сценарий маловероятен и может реализоваться только при условии повреждения контейнмента с потерей давления в гермозоне. NRC давно требует учитывать давление в контейнменте при проведении расчётов в обоснование безопасности форсирования мощности. Во всяком случае, так было сделано в 17 удовлетворённых регуляторами заявках.

Но зависимость функциональности одной из систем безопасности BWR от давления под гермооболочкой не нравится консультативному комитету. В марте 2009 года комитет написал письмо в NRC, в котором назвал это "снижением запасов безопасности". Система должна оставаться работоспособной и при атмосферном давлении, иначе возрастает риск расплавления активной зоны.

Добиться этого трудно. Во всяком случае, альтернативные методы могут оказаться настолько дорогостоящими, что эксплуатирующие организации потеряют всякий экономический интерес к форсированию мощности.

Эквивалентные новые блоки

Для Соединённых Штатов, где на долю атома приходится примерно одна пятая от общего объёма производства электроэнергии, повышение мощности атомных энергоблоков на сегодняшний день превратилось в самый дешёвый способ наращивания атомного парка.

Авария на TMI-2 подорвала у общества доверие к атомной энергетике и практически остановила в США новое атомное строительство. В этих условиях, у компаний не остаётся иного выхода, кроме как модернизации и повышения мощности действующих блоков.

Способов для этого множество. Например, сокращение времени на ППР и повышение КИУМ. Форсирование мощности также занимает своё почётное место. Если просуммировать всю добавленную мощность на американских блоках с 1996 года, то выяснится, что полученная величина будет эквивалентна добавке мощностей от пуска пяти новых блоков.

Регуляторы ожидают, что за ближайшие четыре года они выдадут разрешения на форсирование мощности, которые в сумме будут эквивалентны пуску 3,5 новых блоков.

Характерный пример - действия компании "Exelon". В течение восьми лет она вложит в форсирование 3,65 миллиардов долларов, и суммарный подъём мощности окажется эквивалентным пуску одного нового блока.

"Мы получим "новый блок" по цене половины от стоимости строительства нового блока, и случится это с меньшими рисками, чем если бы мы действительно строили новый блок", - поясняют свои действия менеджеры "Exelon".

Ключевые слова: США

---

Другие новости:

Нештатная ситуация возникла на атомном ледоколе Таймыр в Енисейском заливе

В соответствии с планом использования флота атомный ледокол "Таймыр" возвращается в порт приписки Мурманск.

Курская АЭС: турбогенератор №6 отключён от сети

Событие предварительно классифицируется нулевым уровнем по шкале оценки ядерных событий INES.

И.о. главы "Атомредметзолото" назначен гендиректором компании

Яков Полункин стал генеральным директором компании, сообщает пресс-служба АРМЗ.

---

---

---

---

Поиск по сайту: