Фукусима: первый блок, версия Локбаума

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 27.05.2011

На аварийной японской АЭС "Фукусима Дайичи" вспоминают старое. Японские специалисты и их зарубежные коллеги анализируют доступную документацию и выдвигают свои версии начала аварии.

Блок №1, 11 марта - версия Локбаума

11 марта смена, бывшая на первом блоке, предпринимала все усилия, чтобы избежать худшего. Ей это не удалось. Вопрос "Почему?" носит не теоретическое, а самое что ни на есть практическое значение. Разобраться, что и по каким причинам не сработало на блоке, нужно для того, чтобы "никогда больше".

Версию компании TEPCO мы изложили в публикации "Фукусима: конденсатор (не)удачи". Свою версию событий имеет американский эксперт Дэвид Локбаум - специалист по атомной энергетике, работающий сейчас в организации "Союз обеспокоенных учёных".

В 14⁴⁶ 11 марта по местному времени датчики определили, что началось землетрясение. В соответствии с выданным сигналом, система управления блока автоматически заглушила реактор. Все стержни СУЗ вошли в активную зону.

Спустя 50 секунд, следуя регламенту, смена остановила турбину. Блок остался без электроэнергии, но уже спустя шесть секунд автоматически запустились оба аварийных дизель-генератора.

Кратковременная (на 6 секунд) потеря напряжения вызвала автоматическое закрытие быстродействующего запорно-отсечного клапана БЗОК (MSIV, main steam isolation valve). Тем самым, была перекрыта линия подачи воды в реактор.

Спустя примерно пять минут после землетрясения были подключены обе подсистемы системы IC - псевдопассивной системы расхолаживания, детали описания которой можно найти в публикации "Фукусима: конденсатор (не)удачи". Спустя примерно 11 минут они были отсечены из-за слишком резкого падения давления в корпусе реактора.

Приблизительно в то же время, когда отсекалась система IC, наблюдается неожиданно большое снижение уровня воды в реакторе. После отключения IC, вода в реакторе начала нагреваться.

Закрытие MSIV

Логика системы управления блока в момент землетрясения сработала нормально. Локбаум использует американский жаргонизм "vanilla scram", означающий, что реактор был заглушен идеально, без каких-либо проблем.

Что происходило далее? Как уже говорилось, потеря электроэнергии после останова турбины вызвала автоматическое закрытие клапанов MSIV на линии, ведущей от реактора к турбине.

Положение клапанов MSIV на схеме блока (отмечены жёлтым).
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Как показано на схеме выше, в каждой из четырёх линий, отводящих пар от корпуса реактора к турбине, есть по два отсечных клапана MSIV. При потере питания они закрываются.

После закрытия MSIV, пар, образующийся в корпусе, более не может выходить "стандартным" путём, как при работе на мощности. Теряется также обычный путь подпитки корпуса водой, так как в штатной системе подачи воды в корпус установлены паровые клапаны, работающие от выходящего с турбины пара.

На тренде, предоставленном TEPCO, видно, что закрытие MSIV переломило поведение давления - оно начало возрастать.

Тренд давления в корпусе реактора
(жёлтым отмечен период между закрытием MSIV и подключением IC).
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Подключение IC

В 14⁵² были открыты клапаны обеих подсистем системы IC. Повторять схему этой системы мы не будем, так как она приведена в публикации "Фукусима: конденсатор (не)удачи". Локбаум отмечает - открывались клапаны, находящиеся за пределами гермообъёма. Иными словами, MO-3A и MO-3B.

Тренд давления в корпусе реактора (жёлтым отмечен период работы IC).
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Подключение системы IC создало выход для пара из-под корпуса реактора. Вместо того, чтобы скапливаться в корпусе, пар теперь нагревал воду в баках-конденсаторах. Поведение давления вновь переломилось, и на графике выше видно - оно начало падать.

Теперь немного цифр. На момент включения IC в 14⁵²-14⁵³ давление в корпусе составляло 7,2 МПа, что соответствует температуре воды 287°C. На момент отключения IC, к 15⁰⁴, давление снизилось до 4,5 МПа, что соответствует температуре воды 257°C.

Таким образом, мы имеем скорость снижения более 160°C/ч, наблюдавшуюся в реакторе первого блока на протяжении 11 минут. При этом, максимально допустимая скорость изменения температуры равна 55°C/ч. Если расхолаживание идёт быстрее, возникает риск повреждения корпуса и прилегающих к нему трубопроводов.

Локбаум называет другой предел - 37,8°C/ч. Он не объясняет, откуда взято это значение. В документах, подготовленных TEPCO, приводится величина 55°C/ч.

Отключение системы IC в 15⁰³ вносит очередной перелом в поведении давления. Оно вновь начинает возрастать. И делает это слишком быстро - температура в реакторе поднимается со скоростью 138°C/ч.

Тренд давления в корпусе реактора
(красным отмечены период работы IC и последующий период резкого роста давления).
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Отключение IC, считает Локбаум, производилось вручную. Об этом свидетельствуют графики. Обе подсистемы, A и B, включились по графикам одномоментно. А вот отключались они с небольшим сдвигом друг относительно друга, что может говорить о том, что эта операция выполнялась сменой с пульта.

Падение уровня

После отключения IC на трендах видно новое явление - резкое падение уровня воды в реакторе с 1200 до 800 мм. Это произошло быстрее, чем за минуту.

Тренд уровня воды в корпусе реактора
(жёлтым отмечен период резкого снижения уровня, соответствующий отключению IC).
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Локбаум перечисляет несколько причин, которые обычно приводят к такому результату:

- глубокое и быстрое снижение мощности, подобно тому, как это происходит при сбросе АЗ;

- резкий и быстрый подъём давления, приводящий к сжиманию пузырьков паров;

- впрыск большой партии холодной воды, также ведущий к сжиманию пузырьков паров;

- разрыв трубопроводов или протечка через арматуру.

По мнению Локбаума, ни одна из этих причин не подходит для случая "Фукусимы-1". Например, течей из трубопроводов, скорее всего, не было, так как давление в реакторе линейно возрастало.

И загадке падения уровня ещё предстоит найти решение. Хотя, возможно, всё просто. Не исключено, что это вполне обычная реакция на точку перелома в графике давления - то есть, на то, что давление в реакторе прекратило падать.

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.

Россия и Иран создадут СП по эксплуатации АЭС в Бушере - замглавы Росатома

мы там останемся на достаточно продолжительное время.

Росатом намерен развивать стратегический альянс с немецким Siemens

Об этом заявил Николай Спасский.

---

---

---

---

Поиск по сайту: