Фукусима - вновь о первом блоке

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 15.06.2015

Компания TEPCO продолжает работу по исследованию неясных моментов аварии на АЭС "Фукусима Дайичи" (Япония) в 2011 году.

В очередном промежуточном отчёте, выпущенном компанией в мае 2015 года, большое внимание уделяется развитию аварии на первом блоке станции.

Нехватка данных

Одна из основных трудностей, с которыми сталкиваются японские специалисты при анализе возникновения и развития аварии на первом блоке, заключается в недостаточном количестве достоверных данных.

Часть измерений на первом блоке не производилась вследствие потери электропитания. К достоверности тех данных, что всё-таки были доступны, имеются вопросы - это касается и результатов измерения уровня воды в реакторе.

Тем не менее, в компании надеются, что истинную картину аварии в конце концов удастся достаточно полно восстановить. Данные по уровню воды станут в этом деле хорошим подспорьем, даже несмотря на то, что они, скорее всего, неверны.

Уровнемер

Уровень воды в реакторе на первом блоке вычислялся по разнице давлений - см. рисунок ниже по тексту.

Внутри контейнмента (но вне корпуса реактора!) установлен уравнительный сосуд (reference reg, УС). В обычных условиях уровень воды в нём поддерживается постоянным.

Уровень воды в корпусе реактора может изменяться. Его изменение приведёт к изменению давления напора со стороны реактора в измерительной схеме, которое будет зафиксировано дифференциальным манометром, находящимся за пределами контейнмента. Соответственно, после этого расчётным путём определяется уровень в реакторе.

В условиях тяжёлой аварии, когда температура внутри контейнмента становится слишком высокой, вода в уравнительном сосуде начнёт испаряться. Объём воды в нитке УС будет уменьшаться. Соответственно, показания уровнемера перестанут быть достоверными, что и произошло на первом блоке.

В отчёте TEPCO отмечается, что при испарении воды в нитке УС значения уровня воды в корпусе реактора будут получаться с завышением.

Схема уровнемера на первом блоке.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Два сценария

Хотя показания уровнемера - а точнее, двух разных уровнемеров - были во время аварии ошибочными, полезную информацию о развитии аварии японские специалисты смогли извлечь, сравнивая между собой показания двух уровнемеров.

На рисунке ниже точками приведены показания уровнемеров "A" и "B". Видно, что между ними есть существенные отличия. В компании TEPCO попытались определить с помощью этих отличий - в какой части корпуса реактора (верхней или нижней) происходила утечка газов (в том числе, водорода) в контейнмент.

Показания уровнемеров на первом блоке 11-12 марта 2011 года.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Для этих целей была подготовлена расчётная модель для программы GOTHIC.

Разработанная в EPRI программа GOTHIC (Generation Of Thermal-Hydraulic Information for Containments) позволяет производить теплогидравлические расчёты контейнментов, причём является более прецизионной, нежели использовавшаяся ранее японскими специалистами программа MAAP.

В первом расчёте рассматривался сценарий с выходом газов из корпуса реактора в нижней части контейнмента.- а именно, в районе выпускного клапана (main steam safety relief valve, SRV).

Расчёты показали, что в этом случае температура внутри контейнмента будет возрастать более-менее равномерно. Следовательно, вода в уравнительных сосудах уровнемеров "A" и "B" выкипала бы примерно с одинаковой скоростью, и существенной разницы в показаниях обоих уровнемеров не наблюдалось бы.

Результаты расчётов для сценария с выходом газов в нижней части контейнмента.
Слева - расчётные и фактические показания уровнемеров,
справа - распределение температур по контейнменту.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Во втором расчёте было принято, что выход газов из корпуса в контейнмент происходил в верхней части контейнмента.

Здесь картина распределения температур совершенно иная. Нагрев контейнмента происходил неравномерно, с образованием горячего пятна в верхней части.

В этом случае становится возможным подобрать такой путь выхода газов, при котором возникающее температурное распределение внутри контейнмента обеспечит неравномерность выкипания воды в УС обоих уровнемеров, дающую близкие к измеренным графики измерения уровня воды в реакторе.

Результаты расчётов для сценария с выходом газов в верхней части контейнмента.
Слева - расчётные и фактические показания уровнемеров,
справа - распределение температур по контейнменту.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

В случае с выходом газов в верхней части контейнмента удаётся также расчётным путём смоделировать графики давлений в контейнменте, примерно соответствующие реально измеренным.

Расчётные и измеренные давления в контейнменте.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Практические следствия

Выполняемые компанией TEPCO расчётные анализы носят не только теоретический характер.

Исходя из полученного вывода о том, что утечка газов из корпуса реактора на первом блоке происходила в верхней части контейнмента, готовятся рекомендации по компенсирующим мероприятиям на АЭС "Касивадзаки-Карива".

Среди предлагаемых мероприятий, перечисленных в отчёте TEPCO, можно выделить организацию дополнительной аварийной системы охлаждения верхней части контейнмента, подачу воды в которую можно будет осуществлять с помощью пожарных машин.

Простое, но важное изменение уже внесено в конструкцию уровнемеров на АЭС "Касивадзаки-Карива". В уравнительных сосудах добавлены термометры, показания которых дадут операторам возможность определять - не началось ли испарение воды в УС и можно ли доверять показаниям уровнемеров?

Кроме этого, компания TEPCO планирует разработать для оперативного персонала указания по оценке уровня воды в реакторе в условиях, когда показания штатных уровнемеров признаются ошибочными.

Модификация уровнемеров, красной линией показано место установки термометра.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра.

Основные события

В отчёте TEPCO приводится также текущее представление о ключевых событиях во время аварии на первом блоке. Время везде указывается местное.

В 18⁵⁰ 11.03.2011 началось повреждение топлива. Одновременно начался процесс генерации водорода, также пошли малые утечки из корпуса реактора в сухой контейнмент (drywell).

Между 20⁰⁰ и 21⁰⁰ 11.03.2011 происходила значительная по объёмам утечка газов из корпуса реактора в контейнмент; как предполагается теперь, это происходило в верхней части контейнмента.

Между 23²⁴ 11 марта и 00³⁰ 12.03.2011 началось стекание первых порций расплавленного топлива в нижнюю часть корпуса реактора.

Между 01⁰⁵ и 02³⁰ 12.03.2011 началось масштабное стекание расплавленного топлива в нижнюю часть корпуса реактора.

В 06⁰⁰ 12.03.2011 было повреждено днище корпуса реактора.

Ключевые слова: АЭС Фукусима Дайичи, Статьи

---

Другие новости:

"Yangjiang-2" сдан в коммерческую эксплуатацию

Тестовый прогон на номинале успешно завершился 5 июня.

Сирия просит МАГАТЭ о помощи в переводе MNSR на НОУ

Запрос поступил в этом году.

Вьетнам утвердил план освобождения площадки для первой АЭС

Освобождение обойдётся почти в 150 млн долларов.

---

---

---

---

Поиск по сайту: