JANTI Fukushima report part 4 5 6

1,256 views
1,193 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,256
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

JANTI Fukushima report part 4 5 6

  1. 1. Глава 4 Извлеченные уроки и меры, которые требуется принять ................................1 4.1 Меры против природных опасностей ......................................................................2 4.2 Обеспечение энергоснабжения ...............................................................................2 4.3 Меры против потери систем конечного поглотителя тепла ..................................3 4.4 Меры против утечки водорода .................................................................................3 4.5 Готовность к аварийным ситуациям (тренировки/учения)...................................4 4.6 Меры против землетрясений / цунами (примеры) ...............................................4 4.6.1 Допущение в отношении силы землетрясений / цунами ................................4 4.6.2 Защита площадки от цунами .............................................................................5 4.6.3 Защита зданий....................................................................................................6 4.7 Готовность энергоснабжения (примеры мер)........................................................7 4.7.1 Полная потеря источников энергоснабжения и потеря источников постоянного тока ..........................................................................................................7 4.8 Примеры мер, направленных на предотвращение потери конечного поглотителя тепла .........................................................................................................10 4.8.1 Ввод воды в реакторы ......................................................................................10 4.8.2 Потеря охлаждения морской водой ................................................................12 4.8.3 Вентиляция гермооболочки .............................................................................13 4.9 Меры в отношении водорода .................................................................................14 4.10 Противоаварийные меры (особенно – подготовка персонала) ........................15 4.10.1 Подготовка персонала ....................................................................................15 4.10.2 Кондиционирование воздуха и экранирование на центральном щите управления .................................................................................................................16 4.10.3 Измерения в ходе аварий ..............................................................................17 4.10.4 Центр противоаварийного управления..........................................................19 4.10.5 Радиационный контроль / контроль производства работ ...........................20 4.10.6 Организация/командование или субординация ..........................................22 4.10.7 Коммуникация..................................................................................................23 4.10.8 Мониторинг окружающей среды ....................................................................24 4.10.9 Подготовка мер противодействия стихийным бедствиям (средства тяжелой механизации / аварийно-спасательные), система взаимопомощи в аварийной ситуации ...................................................................................................26 4.11 Обеспечение целостности отработавшего топлива ..........................................27 4.12 Сводка вышеперечисленных контрмер................................................................28Глава 5 Временная шкала аварии по настоящий момент ..........................................38Глава 6 Заключение...........................................................................................................1Глава 4 Извлеченные уроки и меры, которые требуется принять Как описано в Главе 3, ситуация на атомной электростанции Фукусима-Дайичистала серьезной по причине потери источников энергии вследствие повреждениябольшей части оборудования безопасности при ударе цунами, а также вследствиеотказа резервных средств (мер противодействия тяжелым авариям), с помощьюкоторых, как ожидалось, ситуация должна была быть взята под контроль. Уроки, извлеченные нами из данной аварии, состоят в том, что критическимиявляются следующие приготовления / контрмеры: •Меры против природных опасностей •Обеспечение энергоснабжения •Меры против потери систем конечного поглотителя тепла 4-1
  2. 2. •Меры против утечки водорода •Готовность к аварийным ситуациям (тренировки/учения)4.1 Меры против природных опасностей В настоящем документе описаны повреждения, вызванные землетрясением ипоследующим цунами, и представлены наши рекомендации касательно контрмер. Сила землетрясения, которое произошло 11 марта 2011 г., в целом непревысила прогнозные значения, заложенные в проект установки. Анализ,проведенный компанией TEPCO после аварии с использованием полученныхданных о сейсмических волнах, показал, что устройства и оборудованиебезопасности не были бы выведены из строя. Однако комбинация несколькихподземных толчков в непосредственной близости породила мощную волну цунами.Возможность такого явления никогда до этого не принималась во внимание.Необходимо произвести переоценку высоты вероятных волн цунами на основанииосознания этого нового явления. Источники, снабжающие станцию энергией, были повреждены цунами.Согласно расчетам, в основу которых были положены устаревшие знания, непредполагалось, что высота волны цунами превысит уровень возвышения станции.По этой причине возможные последствия попадания морской воды не быливнимательным образом рассмотрены, и достаточные контрмеры не были приняты. Поскольку точный масштаб природных опасностей, таких как цунами илитайфуны, предсказать невозможно, мы обязаны быть готовыми к опасностям,которые могут превышать расчетные проектные основы. Если существуетвероятность, пусть даже минимальная, тяжелой аварии на электростанции, мыобязаны предпринять шаги к тому, чтобы защитить существующие хозяйственныеобъекты и повлиять на то, чтобы была повышена устойчивость и устраненыуязвимые места возможно большего числа установок/оборудования.4.2 Обеспечение энергоснабжения На случай, когда энергоснабжение станции прерывается, имеются внешниеисточники энергоснабжения, использование которых может быть начато в целяхобеспечения снабжения электроэнергией. Если по тем или иным причинам внешниеисточники энергоснабжения оказываются недоступными, плановым образом вработу включаются аварийные дизель-генераторы (ДГ), которые снабжают энергиейоборудование безопасности. Обычно имеются две (или три, в зависимости от типареактора) группы аварийных ДГ, каждая из которых обеспечивает 100% снабжениеэнергией. Источники энергии проектируются с учетом многовариантности работы иразнообразия. На АЭС Фукусима-Дайичи внешнее энергоснабжение прервалось из-заземлетрясения, а затем все источники переменного тока сталинеработоспособными, поскольку произошло затопление аварийных ДГ ираспределительных щитов вследствие цунами. Несмотря на то, что некоторыеисточники постоянного тока избежали повреждения затоплением, емкостьаккумуляторных батарей была исчерпана прежде, чем энергоснабжение быловосстановлено. В результате многие системы прекратили работу, и ситуация сталакритической. С другой стороны, один аварийный ДГ с воздушным охлаждением наблоке 6 Фукусима-Дайичи оказался вне воздействия цунами, и егоработоспособность сохранялась. Количества распадного тепла на этом блоке былинебольшими, поскольку блок был в нерабочем состоянии, поэтому имелосьдостаточное время для того, чтобы осуществить расхолаживание. Тот факт, что 4-2
  3. 3. данный блок успешно удалось перевести в состояние холодного останова, можетбыть использован как пример при планировании контрмер в будущем. Что касается энергоснабжения, нам необходимо усилить имеющиесясистемы/оборудование с точки зрения готовности к естественным опасностям иввести надежные меры резервирования на случай, если все же произойдет ихфункциональный отказ. Возможные подходящие меры включают в себя обеспечениеводонепроницаемости объектов для их защиты от возможного воздействия цунами,а также использование мобильных энергоустановок для снабжения энергией вслучае функционального отказа имеющегося оборудования.4.3 Меры против потери систем конечного поглотителя тепла Как было отмечено ранее, одной из существенных причин усугубленияситуации на Фукусима-Дайичи был функциональный отказ аварийных ДГ при потереэнергоснабжения. В то время как причиной неработоспособности части аварийныхДГ стало затопление ДГ / распределительных щитов, вклад в неработоспособностьнекоторых ДГ внесло также повреждение насосов морской воды из-за цунами. На фоне тяжелых повреждений оборудования, вызванных отсутствиемэнергоснабжения, отказ насосов морской воды был не так заметен. Вместе с темпотеря насосов морской воды может стать причиной одномоментногофункционального отказа разного прочего оборудования (такого как конечные насосыохлаждающей воды и теплообменники), что будет иметь своим следствиемдальнейшее усугубление ситуации. Поэтому необходима защита насосов морской воды от воздействия цунами, ине менее важны меры по немедленному восстановлению их работоспособности.Также необходимо защитить системы охлаждения реактора на случайнеработоспособности насосов морской воды. Имея в виду необходимостьохлаждения реакторов в ходе остановов, следует планировать альтернативныеварианты ввода теплоносителя с использованием имеющегося оборудования илимер, предусмотренных для установки временных систем, и защитить источники водытаким образом, чтобы была обеспечена непрерывная охлаждающая способность.4.4 Меры против утечки водорода Взрывы, предположительно – водорода, на блоках 1, 3 и 4 Фукусима-Дайичиразрушили крыши и стены соответствующих реакторных зданий и создалипрепятствия для взятия ситуации под контроль. В таких обстоятельствах расхолаживание реакторов и поддержание операцийпо охлаждению должно иметь наивысший приоритет независимо от того,повреждена активная зона или нет. Точные данные о состоянии активной зоны входе аварийной ситуации на атомной станции могут отсутствовать, поэтому следуетучитывать возможность повреждения активной зоны и утечки водорода. Водородпредставляет собой легкотекучее вещество. Необходимо помнить о том, чтоводород в случае утечки может распространиться за пределы стандартной зоныудержания. Для удержания водорода обычно используется гермооболочка, которая такжеиграет роль рекомбинатора, в котором для инактивации водорода добавляется азот. Однако в ситуациях, когда высокие значения температуры / давленияпревышают проектные уровни, может иметь место утечка водорода черезгермопроходки или сальниковые уплотнения фланцев с накоплением водорода в 4-3
  4. 4. реакторном здании. При вентиляции гермооболочки водород далее может поступатьпо трубам, соединенным с вытяжной трубой. В предположении возможности утечки водорода следует ввести меры противутечки / накопления и разработать методы контролируемого сжигания. При принятиитаких мер следует также допускать возможность прерывания энергоснабжения.4.5 Готовность к аварийным ситуациям (тренировки/учения) Сотрудникам и подрядчикам на Фукусима-Дайичи пришлось работать вэкстремальных условиях: отсутствие электроэнергии, потеря измерительныхприборов и средств, потеря связи, высокие уровни радиации, сильнозагрязненнаясреда, разбросанные обломки и строительный мусор, постоянно поступающиепредупреждения о цунами, аварии на нескольких реакторных установках, а такженеобходимость осуществления других противоаварийных операций, таких какпрокладка временных шлангов / кабелей и установка оборудования радиационногомониторинга. Лишь немногие из работников когда-либо ранее сталкивались срешением подобных задач, и это была одна из причин того, что их выполнениезаняло слишком большое время. Трудности испытывали не только работники наплощадке. Командная структура центральных учреждений TEPCO также пришла вбеспорядок ввиду количества аварий и быстро прогрессирующих повреждений. Мы обязаны ввести меры борьбы с такими ситуациями, накладывающимиограничительные условия. Сейсмически изолированное здание эффективно функционировало какаварийный командный пост. Этот факт является прекрасным примером для другихатомных станций. На основе опыта, полученного в этой аварии, были добавленыразличные системы / оборудование и введены новые противоаварийныеруководства. Необходимо проводить тренировки / учения, учитывающие возможныеограничительные условия, с использованием имеющихся в настоящее время систем/ оборудования и руководств, с тем чтобы добиться профессионализма вреагировании на аварийные ситуации. В ходе таких тренировок необходимооценивать системы антикризисного управления, командные линии и эффективностькаждой из мер и при необходимости улучшать их. Примерами противоаварийных мер являются следующие.4.6 Меры против землетрясений / цунами (примеры)4.6.1 Допущение в отношении силы землетрясений / цунами Несмотря на то, что сила землетрясения 11 марта 2011 г. превысила значениемаксимального ответного ускорения для референтного сейсмического воздействия(Ss), все противоаварийные функции, а именно «Останов», «Охлаждение» и«Удержание», осуществлялись на Фукусима-Дайичи в течение и непосредственнопосле землетрясения, до того как на площадку обрушились волны цунами. Насосы морской воды и аварийные ДГ стали неработоспособными после того,как мощные волны цунами достигли участков на площадке станции, притом чтовнешнее энергоснабжение прервалось вследствие землетрясения. Более того, всеэнергоисточники и конечные поглотители тепла были одномоментно потеряны врезультате затопления КРУ, энергоузлов и систем питания постоянным током. Вызванные землетрясением / цунами повреждения подъездных путей иобломки препятствовали выполнению операций по подключению внешнихэнергоисточников. В результате состояние полной потери энергоснабжения станциидлилось несколько часов, и ввод теплоносителя в реакторы начался с опозданием. 4-4
  5. 5. Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Сочетание множественных гипоцентров породило мощное (по магнитуде, размерам пораженной территории и длине смещения) землетрясение. Подобные взаимосвязанные землетрясения не предвиделись. •Несмотря на силу землетрясения, спектр сейсмического отклика в точке фундамента реакторных зданий, как оказалось, характеризовался теми же величинами, что и спектр отклика проектной основы (сейсмические колебания грунта, Ss). Важные для безопасности системы и оборудование продолжали работать. •Большой сдвиг разлома породил огромные приливные волны. Сочетание этих волн создало массивную волну цунами, превзошедшую по высоте прогнозируемый для цунами уровень, которая обрушилась на станцию, причинив обширные повреждения.Меры, которые следует принять С учетом приведенных выше обнаруженных фактов нужно принять следующиемеры: •Текущие допущения проектной основы для сейсмических колебаний грунта (Ss), по-видимому, соответствуют будущим землетрясениям. Однако в целях обеспечения безопасности следует также учитывать возможные комбинации множественных гипоцентров в близлежащих акваториях. •Для расчета высоты волн будущих цунами, вызванных землетрясением, следует учитывать возможные комбинации гипоцентров в качестве источника волн на границе океанских впадин и плит. Задаваемую величину вероятного расстояния смещения в гипоцентре следует также соответствующим образом откорректировать в сторону увеличения. Меры устранения препятствий, мешающим проведению противоаварийныхопераций, например, обращение с обломками, описаны в разделе 4.5.4 «Готовностьк аварийным ситуациям (средства тяжелой механизации и аварийно-спасательныеработы) и организация совместных противоаварийных действий».4.6.2 Защита площадки от цунами Мощные волны цунами легко преодолели уровень возвышения площадкиФукусима-Дайичи. В результате повреждения систем морской воды и потериэнергоснабжения, в т.ч. аварийного, прекратилась работа системы охлажденияреактора. Баки, сорванные со своих мест волнами, блокировали подъездные пути, ставпричиной дополнительной задержки при подготовке к подаче теплоносителя спомощью пожарных автомобилей.Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Оборудование / системы станции могут, в зависимости от своего расположения, оказаться затопленными, и морская вода может воспрепятствовать надлежащему функционированию оборудования безопасности. •Руины и обломки как последствия цунами могут блокировать подъездные пути и создать препятствия для прибытия противоаварийного транспорта на место действия.Меры, которые следует принять 4-5
  6. 6. С учетом приведенных выше обнаруженных фактов нужно принять следующиемеры: •Безопасность требует, чтобы все системы, зависящие от энергоснабжения, были расположены на участках, не подверженных воздействию цунами. Необходимо установить береговые дамбы (противоприливные барьеры) или волноломы. Альтернативно, необходимо принять такие меры обеспечения безопасности систем, как защитные барьеры или многоуровневые меры обеспечения водонепроницаемости.. •Необходимо установить барьеры, препятствующие превращению конструкций в плавающие обломки, которые блокируют доступ противоаварийных транспортных средств. Нужно предусмотреть наличие средств тяжелой механизации для расчистки руин и удаления обломков.4.6.3 Защита зданий В результате удара цунами вода затопила здания, приведя оборудованиебезопасности в неработоспособное состояние.(1) Водонепроницаемость участков расположения критических систем Почти вся территория, окружающая главные здания Фукусима-Дайичи, былазатоплена волнами цунами. Вода хлынула в здания предположительно черезпроемы на уровне земли, такие как дверные проемы и люки для оборудования,вентиляционные проемы (жалюзийные двери) и проемы, соединенные сподземными траншеями (щелевые проходки для кабелей и трубопроводов). Большая часть аварийных распределительных щитов на блоках с 1 по 5 ипанели основного шинопровода постоянного тока на блоках 1, 2 и 4 оказались подводой. (На блоке 6 затопления не было.) Аварийные ДГ также вышли из строя на блоках с 1 по 5 из-за затопления либосамих аварийных ДГ, либо их распределительных щитов. На блоках 2, 4 и 6 былиустановлены воздухоохлаждаемые аварийные ДГ, из которых два (на блоках 2 и 4)оказались неработоспособными из-за затопления соответствующихраспределительных щитов. (Водоохлаждаемый аварийный ДГ на блоке 6 также былне работоспособен из-за выхода из строя системы охлаждения морской водой,поврежденной в результате цунами.) Каркас главного здания, в том числе внешние стены и опоры, не получилзначительных повреждений при цунами. Однако поступление воды в здания черезпроемы стало причиной потери оборудования энергоснабжения, в результате чегобыли потеряны все источники постоянного и переменного тока и системы конечногопоглотителя тепла.Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Недостаточная готовность к предотвращению затопления и неадекватная сопротивляемость ударам волн, вследствие чего морская вода проникла в главные здания через разбитые двери со стороны моря и через другие проемы, такие как жалюзийные двери. •В результате цунами хлынувшая через входные двери и другие проемы морская вода затопила важные системы / оборудование (например, электросистемы), что привело к выходу из строя этого оборудования. •Из-за накопления морской воды внутри зданий с опозданием осуществлялись восстановительные операции. Меры, которые следует принять 4-6
  7. 7. С учетом приведенных выше обнаруженных фактов нужно принять следующиемеры: •Следует осуществить шаги по улучшению защиты от затоплений, в том числе улучшить герметизацию проходок и проемов (таких как дверные и вентиляционные). •Воздействие затопления необходимо минимизировать путем обеспечения водонепроницаемости дверей в помещения, где располагаются ключевые системы безопасности. •Здания необходимо оборудовать переносными дренажными насосами для обеспечения откачки морской воды и тем самым быстрого восстановления. •Двери со стороны океана, а также двери, которые могут подвернуться прямому воздействию волн цунами, должны быть укреплены. (2) Защита систем морской воды от затопления На АЭС Фукусима-Дайичи вследствие непредвиденной высоты цунамипрекратили работу системы морской воды, однако соответствующие системы блоков5 и 6 были вскоре восстановлены за счет использования резервных насосов. НаАЭС Фукусима-Дайни прекратили работу все системы морской воды, кроме одной наблоке 3, однако в конечном итоге удалось вернуть системы в работу за счетиспользования резервных двигателей. На АЭС Токаи-Дайни остались в работе всенасосы морской воды, кроме одного, из-за того, что противоприливная обваловкаучастка насоса морской воды была в стадии сооружения. Ни на одной из станций небыло проблем с закупориванием или повреждением подводящих каналовобломками. Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Фукусима-Дайичи потеряла все насосы морской воды из-за цунами. •Необходимо принять специальные меры для того, чтобы не происходила одновременная потеря всех насосов морской воды. Меры, которые следует принять С учетом приведенных выше обнаруженных фактов нужно принять следующиемеры: •Необходимо принять меры защиты от затопления, включая сооружение противоприливных стен вокруг участков насосов морской воды. •Необходимо создать резерв дополнительных двигателей в целях обеспечения быстрого восстановления. •Следует резервировать переносные насосы морской воды, либо установить водонепроницаемые насосы.4.7 Готовность энергоснабжения (примеры мер)4.7.1 Полная потеря источников энергоснабжения и потеря источников постоянноготока В результате землетрясения прервалось внешнее энергоснабжение станции.Немедленно произошел штатный запуск аварийных ДГ, и необходимое снабжениестанции энергией было восстановлено. Однако затем вследствие удара цунами чрезвычайной силы системыэнергоснабжения, в том числе аварийные ДГ, которые не были защищены от 4-7
  8. 8. затопления, оказались под водой, и все источники энергоснабжения переменнымтоком были потеряны. Энергопитание от источников постоянного тока, которыеизбежали затопления, позже иссякло вследствие исчерпания ресурсааккумуляторных батарей. В результате Фукусима-Дайичи потеряла все источникиэнергии. Следы цунами указывают на то, что волны достигли территории ОРУ иприемных трансформаторов. Энергоснабжение через соседнюю подстанцию,которое являлось одной из мер реагирования на тяжелую аварию, было потеряно,поскольку работа ближайшей подстанции также прекратилась. На блоках 1, 2 и 4 АЭС Фукусима-Дайни также были потеряны системыохлаждения морской водой. Тем не менее, охлаждение активной зоныподдерживалось системой изолированного охлаждения активной зоны (RCIC), закоторым последовала операция по альтернативному охлаждению активной зоны.Тем временем была восстановлена работа систем морской воды, и активные зоныреакторов были переведены в состояние холодного останова. Таким образом,безопасность электростанции может быть обеспечена за счет использованияаварийных систем / оборудования, при условии обеспечения источниковэнергоснабжения. В целях восстановления энергоснабжения на Фукусима-Дайичи были сделаныпопытки подвезти мобильные энергоустановки и подключить к ним станционныесистемы. Доступ на станцию был затруднен из-за возникших в результатеземлетрясения заторов и повреждений на прилегающих дорогах. Затоплениераспределительных щитов стало причиной длительной потери всех источниковэнергии на станции, несмотря на то, что на Фукусиму для оказания помощи впроведении восстановительных работ были направлены аккумуляторные батареи илюдские ресурсы для прокладки тяжелых кабелей.Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Для компенсации потери внешних источников энергоснабжения были установлены аварийные ДГ. Однако из-за воздействия цунами аварийные ДГ также стали неработоспособными. Необходимо предусмотреть резервные системы помимо этой. •Для обеспечения надежности работы входных трансформаторов и ОРУ необходимо защитить от цунами внешнее энергоснабжение, осуществляемое через эти устройства. •Аварийные ДГ и связанные с ними системы оказались затопленными и вышли из строя в результате цунами. Эти ДГ необходимо защитить от повреждений подобного рода. •Некоторые из систем энергоснабжения постоянным током оказались под водой и вышли из строя. Другие такие системы, избежавшие затопления, исчерпали свой энергетический ресурс и утратили работоспособность, поскольку возможности для их перезарядки не имелось. Необходимо учитывать подобные долгосрочные потребности. •Системы противодействия тяжелым авариями (распределительные щиты для передачи электроэнергии от других подстанций) были затоплены в результате цунами. Такие системы должны быть защищены от затопления. •В порядке противоаварийного реагирования на АЭС Фукусима-Дайичи были направлены мобильные энергоустановки, доставка которых задержалась из-за неблагоприятных условий, созданных землетрясением и цунами. Мобильность передвижных энергоустановок является весьма полезной характеристикой, однако 4-8
  9. 9. необходимо также проработать способ обеспечения их ускоренной доставки в неблагоприятных условиях.Меры, которые следует принять С учетом приведенных выше обнаруженных фактов нужно принять следующиемеры: • Резервное энергоснабжение на случай неработоспособности аварийных ДГ: — Создание резерва защищенных от землетрясения/цунами мобильных энергоустановок (газотурбинных или дизель-генераторных) или аккумуляторных батарей большой ёмкости) в качестве резервных источников питания и введение противоаварийных процедур (указывающих, например, способов получения топлива для них, скажем дизельного, а также способов подключения к этим источникам). • Защита источников внешнего энергоснабжения от затопления: — Проанализировать расположение / планировку входных трансформаторов и ОРУ и необходимым образом обеспечить их водонепроницаемость. • Защита аварийных ДГ и связанных с ними систем от цунами: — Проанализировать расположение / планировку аварийных ДГ, систем энергоснабжения (низко- и высоковольтных) и систем охлаждения аварийных ДГ и необходимым образом обеспечить водонепроницаемость структур, в которых они размещены. • Защита систем постоянного тока от затопления: — Проанализировать расположение / планировку систем постоянного тока и необходимым образом обеспечить их защиту от возможного повреждения водой. — Установить пути зарядки источников постоянного тока (аккумуляторных батарей) от резервных энергоисточников. • Защита систем энергоснабжения внутри зданий (меры противодействия тяжелым авариям) от затопления: — Проанализировать защиту систем энергоснабжения внутри зданий (меры противодействия тяжелым авариям) от затопления и необходимым образом улучшить их надежность. Для того чтобы улучшить сейсмостойкость внешних источников энергии, всемэнергокомпаниям следует по указанию правительства проанализироватьустойчивость к сейсмическим воздействиям своих линий электропередачи иповысить надежность объектов, расположенных в местах возможных оползней.Энергокомпании также должны рассмотреть вопросы надежности ифункционирования сложных энергосистем. Логичной стратегией представляется повышение ёмкости аккумуляторныхбатарей, однако осуществимость ее сомнительна ввиду требуемого места для такойсистемы и ее ограниченной эффективности. Поэтому в целях обеспеченияэнергоснабжения постоянным током первым шагом является обеспечениеэнергоисточников, которые питают системы постоянного тока. Вторым шагом будетвведение методов зарядки батарей после потери таких энергоисточников. Факторы, которые могут быть помехой для операций по восстановлениюэнергоснабжения, являются общими с другими операциями. Эти факторы и подходыописаны в разделе 4.10 «Готовность к аварийным ситуациям». 4-9
  10. 10. 4.8 Примеры мер, направленных на предотвращение потери конечногопоглотителя тепла4.8.1 Ввод воды в реакторы В данной аварии невозможно было задействовать электроприводную системуввода воды ECCS (аварийная система охлаждения активной зоны), в то время какпароприводная система ввода воды не могла продолжить работу из-за потериуправления от аккумуляторных батарей постоянного тока спустя определенныйпериод времени либо по некой неизвестной причине. В данном случае требовалось некоторое время для того, чтобы альтернативнаясистема ввода низкого давления могла начать подачу охлаждающей воды в реактор,поскольку прежде требовалось осуществить сброс давления в реакторе в условияхпотери энергоснабжения приводов и давления приводящего воздуха разгрузочногоклапана (функция автоматического сброса давления, функция предохранительногоклапана). Вдобавок, невозможно было использовать альтернативную систему вводаводы MUMC (система конденсатной подпиточной воды), поскольку ее насос былзатоплен, а дизельный пожарный насос системы пожарной защиты отказал. Болеетого, системы альтернативного ввода высокого давления (CRD, SLC) находились всостоянии, в котором в условиях полной потери энергоснабжения их работа немогла начаться. Как показано выше, ввод воды (пресной) в реакторы невозможно былоосуществить с помощью существующих устройств ввода, и в конце концов былииспользованы пожарные автомобили – для аварийного ввода морской воды. Кроме того, в отношении систем ввода воды реальная ситуация сповреждениями была не известна, поскольку эти системы не моглифункционировать из-за потери энергоснабжения, за исключением некоторогооборудования, о котором было известно, что оно повреждено морской водой,нахлынувшей в здания.Обнаруженные факты / извлеченные уроки• Попытка справиться с ситуацией успеха не имела вследствие того, что все системы ECCS были неработоспособны из-за полной потери энергоснабжения, вызванной землетрясением и цунами, в течение продолжительного периода времени, а также того, что системы предотвращения тяжелых аварий невозможно было использовать. Поэтому необходимо проанализировать меры обеспечения долговременного ввода воды (включая резервирование источников воды) даже в случае удара землетрясения и цунами.•В случае потери функции системы ввода воды высокого давления следуетосуществлять альтернативный ввод при низком давлении для сброса давления вреакторе. Однако давление снизить трудно в случае потери источника, приводящегоклапан сброса давления в реакторе. Пройдет некоторое время, прежде чем можнобудет использовать альтернативную систему ввода низкого давления. Поэтомунеобходимо проанализировать меры предупреждения потери приводящегоисточника систем, требуемых для осуществления сброса давления в реакторе.•В отношении основной части системы ввода воды также необходимо принять мерыпротив затопления здания морской водой в случае цунами.Меры, которые следует принять В свете вышеописанного следует принять во внимание меры борьбы, которые вслучае событий на реакторах BWR могут быть следующими: 4-10
  11. 11. • Обеспечить функцию ввода воды для достижения гарантированной подачи воды в реактор в случае потери имеющихся приводящих источников на длительный период времени. — Повысить надежность энергоснабжения имеющейся системы ввода путем развертывания резервного блока питания или источника энергии большой ёмкости; — Предусмотреть альтернативные средства ввода в реакторы с использованием переносных вальных насосов и шлангов, которые не зависят от имеющегося энергоснабжения; —Подготовить резервное энергоснабжение и запасные баллоны со сжатым воздухом, необходимые для приведения в действие клапана SRV, с помощью которого обеспечивается надежный сброс давления в реакторе; —Резервировать источники воды (в т.ч. морской воды, как «последнего средства») •Для систем предупреждения тяжелых аварий должны быть предусмотрены меры против затопления за счет установки обваловок и водонепроницаемых дверей в объеме, соответствующем ожиданиям в отношении «последнего средства» в сочетании с другими альтернативными средствами. •Ввести меры против затоплений путем использования водонепроницаемых отсеков для размещения оборудования безопасности, такого как система аварийного охлаждения активной зоны реактора. В случае реакторов PWR следует иметь средства охлаждения через системувторого контура, требуемые в случае полной потери энергоснабжения станции. Вэтом случае вода будет подаваться в парогенераторы с помощью турбоприводныхнасосов вспомогательной питательной воды с использованием пара в качествеприводящего источника, и будет иметься возможность сброса пара изпарогенератора через главный паровой предохранительный клапан. Этоэквивалентно сохранению функции ввода воды в реакторы BWR; поэтому важнообеспечить средства подачи воды в парогенератор и средства сброса пара. Длядостижения непрерывного отвода тепла в течение продолжительного временипредлагаются следующие меры: •Повысить надежность энергоснабжения существующей системы ввода воды путем развертывания резервного блока питания или источника энергии большой ёмкости. •Предусмотреть альтернативные средства ввода в парогенераторы с использованием переносных вальных насосов и шлангов, которые не зависят от имеющегося энергоснабжения. •Предусмотреть более надежные меры охлаждения реакторов при помощи парогенераторов с использованием главного парового предохранительного клапана (в. т.ч. резервные баллоны со сжатым воздухом) • Резервировать источники воды (в т.ч. морской воды, как «последнего средства») Как отмечено в отчете, "пожарный гидрант извергал воду, но этафильтрованная вода не могла быть использована в качестве источника". На данномсовещании по расследованию приводился аргумент в пользу необходимостиповышения надежности системы водяного пожаротушения. Однако компания TEPCoпредставила следующее объяснение: "было трудно реагировать на аварию вусловиях, когда противопожарная система была повреждена землетрясением". Покане известно, действительно ли это было так, поэтому в отношении необходимости 4-11
  12. 12. обследования системы противопожарной защиты (FP) решение будет принято послетого, как станут доступны результаты расследования, проведенного компаниейTEPCo.4.8.2 Потеря охлаждения морской водой Поскольку цунами было более мощным, чем это предполагалось в проекте,насос морской воды и вспомогательное оборудование были повреждены и вышли изстроя. Тракт отвода тепла «реактор — система удаления остаточного тепла —замкнутая система охлаждающей воды реакторного здания — морская вода» дляконечного сброса тепла (конечный поглотитель) утратил свою функцию, и такимобразом тепло, генерируемое реактором, удалить было невозможно. Вдобавок к этому из-за эффектов, отличных от потери функции насоса морскойводы, невозможно было использовать вспомогательное оборудование – насосохлаждающей воды и теплообменник – необходимое для охлаждения насосовморской воды, и поэтому система аварийного охлаждения активной ECCS ивспомогательное реакторное оборудование не могли работать, даже если быэнергоснабжение не было потеряно.Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Необходимо изучить меры против затопления, поскольку насосы морской воды окажутся неработоспособными в случае цунами более мощного, чем предполагалось. (Меры см. в разделе, относящемся к цунами) •Необходимо изучить способы восстановления насосов морской воды, подвергшихся затоплению. •Необходимо изучить способы сохранения тракта отвода тепла на случай, если быстрое восстановление работоспособности насосов морской воды окажется невозможным.Меры, которые следует принять В свете описанного выше предлагаются следующие меры. • Альтернативы насосам морской воды —Разместить резервные моторы насосов морской воды и разработать процедуру замены после потери функциональности —Обеспечить энергоснабжение, которое может поддержать минимум функций, требуемых от насосов морской воды. • Предусмотреть возможность быстрого восстановления работоспособности насосов морской воды —Предусмотреть материалы для очистки и просушки применительно к моторам насосов морской воды • Обеспечить альтернативный тракт отвода тепла —Дисперсия тепла в атмосферу посредством вентиляции гермооболочки (см. следующий раздел)) Для реакторов PWR, помимо необходимости принятия вышеперечисленныхмер, следует иметь альтернативный тракт отвода тепла «реактор — парогенератор— атмосфера» с использованием системы второго контура с парогенератором, наслучай если тракт отвода тепла «реактор — система удаления остаточного тепла —замкнутая система охлаждающей воды реакторного здания — замкнутая система 4-12
  13. 13. охлаждающей морской воды реакторного здания — морская вода» утратит своюфункцию конечного поглотителя тепла.4.8.3 Вентиляция гермооболочки В данной аварии тракт отвода тепла к конечному поглотителю (море) нефункционировал из-за потери охлаждения морской водой, поэтому тепло изреактора в соответствии с процедурой отводилось по каналу «реактор —гермооболочка — атмосфера (вентиляция)» Для обеспечения быстрого сброса давления открытием разгрузочно-предохранительного клапана SRV было необходимо перед сбросом пара снизитьдавление в гермооболочке путем вентиляции. Далее, с нарастанием давления в гермооболочке вентиляция и сброс давленияосуществлялись в целях обеспечения целостности гермооболочки. В этом случае требовалось выждать определенное время, прежде чем начатьвентиляцию, по следующим причинам: •из-за отсутствия питания измерительных приборов невозможно было получить точные сведения о давлении в гермооболочке. •отсутствовало дистанционное управление из-за потери энергоснабжения вентиляционной задвижки и давления в баллоне. Хотя альтернативная ручная операция и была запланирована, потребовалось определенное время для изучения и установления способов её реализации. •в дополнение к этому, из-за повышения радиационных уровней и температуры окружающей среды в здании, доступ в зону вентиляционной задвижки оказался чрезвычайно затруднен. •в конечном итоге была объявлена и подтверждена эвакуация жителей в окрестности станции. Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Временные перезаряжаемые аккумуляторные батареи, которые можно было бы использовать для питания измерительных приборов, а также временные источники энергоснабжения и баллоны со сжатым воздухом для приводов вентиляционных задвижек не были заблаговременно подготовлены на случай аварийной ситуации с длительной потерей всех источников энергоснабжения станции; дозы радиации в районе расположения вентиляционных задвижек после повреждения активной зоны реактора стали весьма высокими, и потребовалось некоторое время для осуществления операции вентиляции. Поэтому необходимо изучить вопрос о более надежном осуществлении операции вентиляции в случае длительной потери всех источников энергоснабжения станции. •Необходимо осуществлять удаление радиоактивных веществ, отличных от инертных газов, накапливающихся из-за эффекта мокрой очистки в воде бассейна понижения давления (S/C), при одновременном усилении мер защиты от повреждения гермооболочки вследствие перегрева, для того чтобы предупредить повреждение гермооболочки при проведении вентиляции.Меры, которые следует принять В свете описанного выше предлагаются следующие меры для реакторов BWR. • Повысить надежность операции вентиляции в условиях полной потери энергоснабжения 4-13
  14. 14. — Предусмотреть временные энергоисточники для питания контрольно- измерительных приборов, необходимых для определения условий, требующих подготовки к вентиляции и осуществления вентиляции — Предусмотреть резервный энергоисточник и приводящий источник для осуществления операции вентиляции • Оптимизировать условия осуществления операции вентиляции — Проводить в будущем исследования для оптимизации времени начала вентиляции и выполнить необходимый анализ. • Усилить альтернативный метод орошения гермооболочки после повреждения активной зоны. Для реакторов PWR, кроме того, следует иметь систему расхолаживания черезвторой контур и парогенератор даже в случае отказа отвода тепла к конечномупоглотителю из-за потери охлаждающей воды. Это система должна быть способнаудалять тепло, генерируемое в реакторе. Поэтому в случае PWR необходимость всбросе энергии в ГО путем вентиляции отсутствует. Определена конструкция разрывной мембраны, которая будетпредусматривать функцию предотвращения выброса атмосферы гермооболочки вокружающую среду вследствие неправильной работы задвижек, и рабочее давлениебудет установлено выше проектного значения с учетом такой неправильной работы.Если можно будет надежно открыть задвижку вентиляционной системы в процессероста давления в гермооболочке, она обеспечит выполнение изначальноназначенной ей функции понижения давления; поэтому, как считается, нетнеобходимости в изменении конструкции разрывной мембраны. В то же время меры,направленные на снижение уставки срабатывания разрывной мембраны,предоставят более широкий выбор возможностей при реагировании на аварию,поскольку эти меры могут способствовать раннему осуществлению сброса давленияв гермооболочке, а будут ли приняты эти меры, зависит от экспертной оценкивозможностей обеспечения электроснабжения, с учетом того, что обычно из-заподобной неправильной работы выбрасываются лишь небольшие объемырадиоактивных материалов.4.9 Меры в отношении водорода В данной аварии из-за повреждения активной зоны произошла утечкаводорода, который собрался в реакторном здании. В результате вызванныеводородом взрывы произошли 12 марта в 15:36 в реакторном здании блока 1 и 14марта в 11:01 в реакторном здании блока 3. Вследствие этих взрывов были затруднены операции по прокладке кабелей иподключению шлангов. Кроме того, произошел взрыв, возможно, вызванный водородом, в реакторномздании блока 4 15 марта в 6:00. Обнаруженные факты / извлеченные уроки•В результате продолжительной утечки и накопления водорода вследствиеповреждения активных зон реакторов произошли взрывы водорода в реакторныхзданиях. Необходимо рассмотреть меры предупреждения подобной ситуации.•В случае вентиляции гермооболочки с использованием усиленной баростойкойлинии вентиляции необходимо изучить меры предотвращения выхода водорода запределы вытяжной трубы резервной системы газоочистки (SGTS), либо 4-14
  15. 15. предотвращения распространения водорода через стык вытяжных труб с другимиблоками.•Если температура в гермооболочке растет, а давление превышает проектноезначение, водород может через проходки и уплотнения гермооболочки просочитьсяв реакторное здание, что может вызвать взрыв водорода. Меры, которые следует принять В свете описанного выше предлагаются следующие меры.•Для предупреждения взрыва водорода необходимо изучить меры предотвращенияили снижения выделения водорода, который будет накапливаться в реакторномздании.•Для случая данной аварии необходимо исследовать пути утечки водорода вреакторное здание и определить необходимость, если таковая имеется, установкидетекторов газа для надлежащего мониторинга накопления водорода.•Если линия вентиляции гермооболочки имеет ответвления, необходимо изучитьмеры предотвращения выхода водорода за пределы таких вытяжных труб.•Если вытяжная труба находится в совместном пользовании, необходимо изучитьмеры предотвращения перетекания водорода на другие блоки и обеспечитьнезависимость в инженерном отношении.•Необходимо провести подготовку персонала и иметь в наличии процедуры,разработанные для борьбы с утечками и накоплением водорода. Что касается проходок и уплотнений гермооболочки, нереально требоватьнужное качество уплотнения в условиях, выходящих за проектные пределы, поэтомуследует предложить меры предупреждения таких условий. С учетом того, что утечкеводорода способствует повреждение активной зоны, необходимо принятьсоответствующие меры борьбы с утечками водорода, которые могут иметь место.4.10 Противоаварийные меры (особенно – подготовка персонала)4.10.1 Подготовка персонала По причине тяжелых условий окружающей среды при осуществлениипротивоаварийного реагирования на площадке, в случае данной аварии, когдапрактически полностью отсутствовало освещение и средства связи, наличествоваливысокие уровни радиации и разбросанные обломки строительных конструкций, наместах было весьма трудно выполнять работы, такие как прокладка кабелей отмобильных энергоустановок, прокладка альтернативных шлангов для подачи воды ит.п. Обычно работы на местах держат в напряжении и требуют значительноговремени, однако мы управлялись с ними в сравнительно короткие сроки за счетусилий работников. Работы на местах, которые требовалось осуществить на этотраз, не были до сего времени предусмотрены в программе подготовки персонала вчасти реализации мер противодействия тяжелой аварии. Кроме того, эта авария отличалась тем, что происходила одновременно нанескольких блоках, и это не было предусмотрено в стандартной программеподготовки. Поэтому требовалось быстрое принятие решений и реагирование приналичии в каждый конкретный момент времени ограниченного числа лиц изперсонала. Обнаруженные факты / извлеченные уроки •Подготовка персонала в части осуществления мер противодействия тяжелой аварии должна включать в себя обучение выполнению реальных операций на 4-15
  16. 16. местах с учетом тяжелых условий работы; такое обучение должно осуществляться на постоянной основе, с тем чтобы в случае аварии действия носили системный характер. •Лица из персонала должны проходить регулярную подготовку к действиям в темпе развития аварийной ситуации; они должны поощряться к тому, чтобы получать знания о том, как действия по реагированию на инцидент влияют на ход развития событий. Меры, которые следует принять На основании представленных выше результатов предлагаются следующие контрмеры. • получение знаний / обретение профессионализма —Накапливать знания и профессиональные навыки, необходимые каждому лицу из персонала в ходе тяжелой аварии, и соответствующим образом обеспечивать каждого работника базовыми знаниями и профессиональной подготовкой. • Тренировка по месту, основанная на реальных действиях —Проводить с лицами из персонала тренировки на местах выполнения соответствующих операций, предпочтительно требуемых как меры противодействия тяжелой аварии, таким образом, чтобы обеспечить более высокий уровень профессионализма работников в части процедур и методов. —Моделировать работы на местах в ночное время или без средств связи, а также работы с полным комплектом защитных средств, таких как защитная одежда и полнолицевая маска и т.п. Также учесть влияние препятствий на пути к месту выполнения операций. • Тренировка выполнению действий в темпе развития аварийной ситуации: —Обеспечить эффективную подготовку персонала, в которой основное внимание обращено на надежное сотрудничество и принятие решений в условиях, соответствующих реальным, например – тренировки вслепую, тренировки в реальном времени и др., в дополнение к тренировкам на основе сценария. —Подтвердить интервалы времени, необходимые для выполнения таких действий, как подход к месту работ, одевание защитных средств, выполнение работ по месту и т.п., и убедиться, насколько действия человека влияют на развитие событий. —Использовать тренажеры и пр. для того, чтобы добиться выполнения персоналом действий в темпе развития аварийной ситуации. Вышеупомянутую подготовку персонала предпочтительно проводить напостоянной основе, с тем чтобы освежать в памяти извлеченные уроки и постоянноподдерживать / повышать профессиональные навыки.4.10.2 Кондиционирование воздуха и экранирование на центральном щитеуправления В данной аварии операторы не могли войти в помещение центрального щитауправления, либо не могли оставаться там долгое время из-за высоких уровнейрадиации. Кроме того, система вентиляции ЦЩУ, в которой используются угольныефильтры воздуха для удаления радиоактивного йода, не работала из-за потери 4-16
  17. 17. энергоснабжения на длительное время, и поэтому даже в помещении ЦЩУоператорам необходимо было носить полнолицевые маски. Эти условия понизили уровень обитаемости ЦЩУ, что стало препятствием дляосуществления мероприятий реагирования на инцидент.Обнаруженные факты / извлеченные уроки•Из-за длительной потери энергоснабжения работа системы вентиляции ЦЩУ быланевозможна. Необходимо рассмотреть меры реагирования на эту ситуацию.•Из-за высоких доз излучения операторы не могли войти в помещение центральногощита управления, либо не могли оставаться там долгое время. Необходиморассмотреть меры реагирования на эту ситуацию.Меры, которые следует принять На основании вышеописанных результатов ниже представлены некоторые возможные контрмеры. • Контрмеры, направленные на обеспечение долговременной обитаемости ЦЩУ —Обеспечить энергоснабжение для работы системы вентиляции ЦЩУ в ходе аварийных ситуаций. В связи с этим ввести соответствующую эксплуатационную процедуру. —Исследовать причины того, почему повысилась до больших уровней доза излучения, чтобы можно было усилить меры радиационной защиты.4.10.3 Измерения в ходе аварий В данной аварии было потеряно энергоснабжение контрольно-измерительныхсистем, поскольку к длительной полной потере источников энергоснабжения станциидобавилась неработоспособность блока питания постоянного тока. По этимпричинам важные параметры, такие как уровень воды, давление и температура вреакторе не измерялись, либо произошла потеря данных, зарегистрированных дляэтих параметров, и статус реактора, например – состояние впрыска, оставалсянеопределенным. Для восстановления работоспособности контрольно-измерительного оборудования потребовалось подключение инструментальнойпанели ЦЩУ к аккумуляторам, собранным с автомобилей. В отношении надежности данных контрольно-измерительного оборудованияможно сказать, что разные детекторы давали для уровня воды в реакторе разныезначения. Согласно проведенным сравнительным измерениям уровня воды спомощью приборов, временно установленных для проверки надежностиинструментальных данных, реальный уровень воды в реакторе, возможно, был нижепредела измерений уровнемера в зоне топлива. В связи с этим мониторинг тренданулевого уровня воды уровнемера указывал на то, что нулевой уровень воды,возможно, непрерывно снижался за счет испарения под действием высокихтемператур в корпусе гермооболочки. По мере развития аварии требовалось проведение непредусмотренныхизмерений, таких как измерение уровня воды в БВ ОЯТ ввиду испарения воды избассейна, измерения концентрации водорода для определения путей утечкиводорода из корпуса гермооболочки в реакторное знание и мест его скопления, и т.д.Фактически средства измерения отсутствовали, что затруднило реагирование наинцидент. Более того, наличие в здании высоких уровней радиации не даваловозможности персоналу приблизиться к приборам, и таким образом восстановлениеизмерительной системы стало трудной задачей.Обнаруженные факты / извлеченные уроки 4-17
  18. 18. •(Надежный источник питания) Потеря функции мониторинга на ЦЩУ вследствие потери электропитания на длительный срок выходила за рамки допущений. В порядке реагирования на ситуацию следует ввести этот вариант в рассмотрение. •(Расширение диапазона технических параметров измерительных средств). Ввиду того, что уровень воды в реакторе в ходе тяжелой аварии упал ниже предела измерений соответствующего прибора, требуется учесть влияние начала тяжелой аварии на поведение системы измерения важных параметров, наличие которых необходимо для понимания статуса станции. •(Дополнение к измеряемым параметрам). Отсутствовали средства для получения ответов на запросы, которые не предполагались при «стандартно» допускаемом протекании аварийной ситуации, такие как измерение концентрации водорода в реакторном здании. В порядке реагирования на ситуацию следует принять это во внимание. •(Обеспечение надежности средств измерения). Не имелось способов подтверждения надежности системы измерений (измеренных данных) важных параметров, таких как уровень воды в реакторе, в ходе аварии. В порядке реагирования на ситуацию следует принять это во внимание. Меры, которые следует принять На основании вышеописанных результатов ниже представлены некоторыевозможные контрмеры. • (В отношении надежного источника питания). Соображения по быстрому восстановлению работоспособности измерительного оборудования в случае длительной потери электропитания. —Подготовить временное хранение аккумуляторных батарей и соединительных кабелей поблизости от ЦЩУ как резерв на случай необходимости организации энергоснабжения. —Пересмотреть варианты электропитания контрольно-измерительных приборов, например – с использованием энергосберегающих технологий или источников бесперебойного питания, если необходимо. • (В отношении расширения диапазона технических параметров измерительных средств). Соображения относительно средств измерения важных параметров, наподобие уровня воды в реакторе, наличие которых необходимо для понимания статуса станции в ходе тяжелой аварии. — Рассмотреть возможность разработки измерительной системы, характеризующейся расширенными пределами измерения уровня воды, а также средств получения представления о состоянии реактора даже в случае потери реакторных измерительных приборов вследствие развития тяжелой аварии – путем измерений в корпусе гермооболочки. • (В отношении дополнительно измеряемых параметров). Соображения в отношении выбора параметров, измерение которых впервые потребовалось в ходе данной аварии, и средств для измерения этих параметров. — Ввести систему измерения параметра, например – концентрации водорода в реакторном здании. • (В отношении обеспечения надежности измерений). Рассмотрение путей обеспечения надежности системы измерений (измеренных данных) важных параметров в ходе аварии. 4-18
  19. 19. —Разработать измерительную систему и многообразные измерительные средства, характеризующиеся высокой устойчивостью к условиям окружающей среды, с учетом развития тяжелой аварии.4.10.4 Центр противоаварийного управления Центр противоаварийного управления – это объект, откуда исходят указания обосуществлении контрмер в ходе аварии, предусмотренный Руководством пообследованию безопасности проекта ядерно-энергетического объекта. Однако вданной аварии единственно доступными способами связи Центрапротивоаварийного управления с ЦЩУ после потери энергоснабжения станции былилиния экстренной связи и наземная линия. Условия связи ухудшились, поэтому едвали было возможным р

×