AtomInfo.Ru


Фукусима: конденсатор (не)удачи

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 26.05.2011

Компания TEPCO выдаёт всё больше и больше информации о том, что происходило в первые дни аварии на АЭС "Фукусима Дайичи". У экспертов и наблюдателей появляется возможность приблизиться к пониманию - что же случилось на первом блоке.

Блок №1

Ключ к разгадке причин аварии на первом блоке - поведение аварийной системы расхолаживания IC через изоляционный конденсатор (isolation condenser).

С определённой натяжкой, эту систему можно назвать аналогом СПОТ. Но она не полностью пассивна - для её длительной работы требуется источник питания, закачивающий холодную воду в конденсаторы.

Как показывают опубликованные компанией TEPCO графики с показаниями измерений на блоке №1, система IC была включена примерно в 1453 11 марта по местному времени.

Однако подключение системы сопровождалось резким падением давления в корпусе реактора - если округлённо, то с 68 до 45 атмосфер. Через 10 минут после включения, а именно, в 1503, система IC была отсечена. Давление в корпусе начало восстанавливаться, но поступление в него воды прекратилось.

График, предоставленный TEPCO, демонстрирующий факт включения и последующего отсечения системы IC

Пояснение от TEPCO - измеренный график давления в корпусе реактора в момент между землетрясением и цунами.
Включение и отсечение системы IC обозначено как (3) - резкий провал с последующим восстановлением давления.

После удара цунами на блоке была потеряна функциональность измерительных систем, и персонал в течение нескольких часов не мог определить статус системы IC - открыта она или закрыта. TEPCO утверждала, что по состоянию на 1818 система была активна. Но что происходило до этого на отрезке продолжительностью три с небольшим часа?

Следующий вопрос - кто или что отсёк IC от реактора? Компания опросила находившийся на блоке сменный персонал и пришла к выводу - возможно, клапаны были закрыты вручную. Также возможно, что персонал вновь открыл их до момента 1818, но подтвердить или опровергнуть это TEPCO не могла. Не хватало данных.

Между тем, от состояния системы IC прямо зависят результаты численного моделирования аварии на первом блоке и прогнозы его текущего состояния.

Консервативные расчёты с полным отказом системы, сделанные TEPCO, утверждают - в 1930 в реакторе началось расплавление топлива. Стоит добавить, что в этом TEPCO оптимисты. Американские расчёты дают ещё более печальную картину.

Новый анализ

23 мая TEPCO опубликовала документ, в котором изложила свои текущие представления на то, что происходило в день аварии с оборудованием первого блока. Заодно компания уточнила временные отметки.

В систему IC входит две подсистемы, завязанные на два бака-конденсатора - подсистемы A и B. Баки находятся выше реактора за пределами гермообъёма. На входных и выходных линиях к каждому баку имеются по два клапана - на каждой линии один клапан внутри гермообъёма, а один за его пределами.

При работе IC вода в конденсаторах постепенно нагревается и выкипает. По этой причине, система нуждается в подпитке холодной водой насосами (в этом состоит её отличие от СПОТ).

На схеме ниже линии подачи технической воды в баки показаны в левой нижней части. Одна из них, а именно, от системы пожаротушения, могла бы помочь блоку выжить, но, как станет ясно далее, этого не произошло.

Принципиальная схема системы IC (щёлкните левой клавишей мыши для просмотра)

TEPCO утверждает в своём новом анализе, что система IC была автоматически активирована в 1452.

В 1503 система IC была отсечена - закрыты клапаны MO-3A и MO-3B. Это было сделано в соответствии с требованиями эксплуатационной документации, а именно, что скорость изменения температуры корпуса реактора не должна превышать 55°C/ч.

Напомним, что ранее говорилось - с включением IC, в реакторе начало резко снижаться давление, а следовательно, и температура. Отключение IC привело к восстановлению давления.

В период с 1510 по 1530 производилось регулирование давления в реакторе с помощью подсистемы A системы IC. "Мы исходим из оценки, что оно (регулирование давления) стартовало и осуществлялось, основываясь на давлении и температуре в реакторе", - говорится в документе TEPCO.

В 1537 блок полностью потерял электроэнергию.

В дальнейшем описании имеется пробел, вплоть до 1818. В этот момент были открыты клапаны MO-2A и MO-3A. О состоянии клапанов MO-4A и MO-1A, к сожалению, в документе не говорится ничего.

Фактически, TEPCO резюмирует - по состоянию на 1818, была подтверждена работоспособность клапанов MO-2A и MO-3A. После их открытия был зафиксирован факт появления пара, но говорить с уверенностью о работоспособности всей подсистемы A системы IC нельзя.

В 1835 клапан MO-3A был закрыт. Напомним, что этот клапан в закрытом положении перекрывает сток конденсата в корпус реактора. Что побудило персонал сделать такой шаг, в отчёте не говорится.

В 2130 клапан MO-3A был вновь открыт. Но компания подтверждает только одно - на этот момент, так же как и на момент 1818, с уверенностью можно говорить только о том, что клапан был в порядке. Для признания подсистемы A системы IC работоспособной не хватает прямых данных.

12 марта в 0148 был зафиксирован отказ насоса системы пожаротушения, с помощью которого смена пыталась подавать холодную воду в конденсаторы. С этого момента, надеяться на систему IC было уже нельзя.

Ошибочный сигнал

Кто и зачем открывал и закрывал клапан MO-3A вечером 11 марта? Кто и зачем закрыл систему IC после землетрясения? TEPCO, понимая, что может превратиться в мишень для критиков, поспешила дать дополнительные разъяснения к своему отчёту. Она сделала это через газету "Yomiuri Shimbun" 25 мая.

Прежде всего, компания поставила точку над "i" - в 1503 систему IC отсёк персонал. Клапаны закрывала смена, и делала это намеренно и в полном соответствии с документацией.

Как уже говорилось, скорость изменения температуры корпуса реактора не должна превышать 55°C/ч. Однако за время первого подключения системы IC температура упала более чем на 100°C - напомним, что произошло это всего за 10 минут. У персонала не было иного выхода, кроме отсекания системы, иначе возникла бы реальная угроза целостности первого контура.


По другим данным из японских СМИ, скорость охлаждения корпуса при работе IC составляла 200°C/ч.


Как выяснилось после публикации этого материала, скорость падения температуры составляла порядка 160°C/ч, а реальное падение температуры за время работы IC составляло порядка 30°C.

Разумеется, система была закрыта не навечно. Вскоре её - а точнее, подсистему A в 1510 - подключили вновь и задействовали для выравнивания давления в корпусе реактора - как и говорилось в отчёте TEPCO.

Самое неприятное произошло после удара цунами в 1530. Блок остался без электроэнергии, и системы управления интерпретировали это событие как разрыв трубопроводов в IC. Алгоритмы, заложенные в АСУ ТП блока, среагировали и закрыли все задвижки между реакторами и баками-конденсаторами.

Таким образом, после цунами система IC оказалась отключённой во второй раз! И в этом случае, отключение действительно могло сыграть роковую роль в судьбе блока. Псевдопассивная система аварийного расхолаживания, призванная спасать реактор при аварии, была в результате автоматически отключена, а не включена в момент, когда в ней появилась реальная необходимость.

Смена оценила ситуацию грамотно и предположила, что клапаны на трубопроводах IC закрыты. Визуальная проверка подтвердила сделанный вывод. Клапаны были открыты вручную, чтобы восстановить работоспособность системы.

Но, по всей видимости, проверка состояния арматуры началась не сразу. Записи в отчёте TEPCO об открытии и закрытии клапана MO-3A датируются 1818 и 1835. До этих временных отметок, данных о действиях персонала, которые могли бы быть как-то связаны с системой IC, не приводится.

Вопросы без ответов

Опубликованные документы и разъяснения снимают с персонала первого блока обвинения в самодеятельности, которая якобы привела к расплавлению топлива. Но появляются новые вопросы.

Что побудило АСУ ТП блока заняться отсечением системы IC при потере собственных нужд? И была ли это АСУ ТП? Может быть, арматура закрылась при обесточивании автоматически, без вмешательства системы управления?

Что стало причиной резкого снижения давления и температуры в корпусе реактора при первом срабатывании IC (после землетрясения)? Проектанты должны были просчитать эту ситуацию и не допустить её.

В японской прессе появились предположения, что причиной этого стали повреждения корпуса, вызванные землетрясением - именно землетрясением! Пар мог бы выходить через образовавшиеся неплотности, что в совокупности с работой IC и могло привести к недопустимо быстрому снижению давления.

Если эта версия подтвердится, то её последствия окажутся печальными. До недавнего времени считалось, что АЭС "Фукусима Дайичи" землетрясение пережила нормально. Возможно, все японские блоки теперь придётся заново проверять на сейсмостойкость с учётом фукусимского опыта. Но подтвердится ли она, или найдётся другое объяснение?


Публикация составлена по итогам обсуждения на форуме AtomInfo.Ru.

Ключевые слова: АЭС Фукусима Дайичи


Другие новости:

Минторг США снял ограничения на деятельность Росатома в Америке

Исключение из списка для Росатома означает отмену требования получать в Минторге специальную лицензию для сотрудничества с американскими компаниями.

Калининская АЭС: на сооружаемом энергоблоке №4 завершена загрузка имитационной зоны

Первая ИТВС была загружена в реактор энергоблока №4 вечером 18 мая, а днем 24 мая работы были полностью завершены.

РФ и ЕС в июне обсудят методику применения стресс-тестов АЭС

Об этом заявил министр энергетики РФ Сергей Шматко.

Герой дня

Сергей Рыжов

Сергей Рыжов: истина всегда лежит посередине

И наша концепция, которая является чем-то средним относительно этих двух концепций. У нас есть сочетание пассивных и активных систем. Думаю, что истина всегда лежит посередине.



ИНТЕРВЬЮ

Вячеслав Першуков

Вячеслав Першуков
Нам нельзя построить памятник, который будет использоваться время от времени. Важно уже сейчас понимать, какие исследования там будут вестись в ближайшие пять-шесть лет.


МНЕНИЕ

Владимир Рычин

Владимир Рычин
Будет неверным утверждать, что всем литовским политикам нравится холодная атомная война с соседями. К здравому смыслу своих коллег призывает Казимира Прунскене.


Поиск по сайту:


Rambler's Top100