Основна проектна аварія АЕС. Основні задачі і системи безпечної експлуатації АЕС

Основні задачі і системи безпечної експлуатації АЕС. Бар’єри захисту

Виходячи із попереднього матеріалу до основних задач організації безпечної експлуатації АЕС можна віднести:

– забезпечення в межах АЕС безпеки обслуговуючого персоналу, який знає о існуванні загрози і є спеціально навченим для роботи на АЕС;

– забезпечення безпеки населення і навколишнього середовища за межами АЕС як при нормальній експлуатації АЕС, так и при можливих аваріях.

У відповідності до цього і виконуються системи безпеки на АЕС. Виходу радіоактивних продуктів при нормальній експлуатації перешкоджають три бар’єри: сама паливна матриця, оболонки твелів и межі першого контуру.

Ці системи в поєднанні з системами управління и захисту реактора забезпечують обмеження розповсюдження радіоактивності межами контуру охолодження реактора.

Однак розробка аварійних систем захисту на АЕС цим не обмежується: всі реактори повинні мати системи, за допомогою яких можливо надійно утримувати в межах АЕС викиди радіоактивних продуктів навіть у таких випадках, як землетрус, паводок, ураган, и при можливих пошкодженнях в середині системи.

Основною проектною аварією вважають аварію зі втратою теплоносія, яка може виникнути при розриві самого крупного циркуляційного трубопроводу, або аварію, еквівалентну їй за наслідками. При такій аварії можуть відбуватись наступні події. Ризьке зниження тиску у системі, в якій при нормальних умовах теплоносій має високі температуру (320°С) та тиск (7,0 – 16,0 МПа), приводить до скипання води. Більша частина утвореної пароводяної суміші витікає крізь розрив за короткий час і циркуляція теплоносія припиняється. Система аварійного захисту реактора спрацьовує, до реактору уводяться поглинаючі стрижні, и цепна реакція поділу припиняється. Однак в паливі продовжується значне тепловиділення внаслідок радіоактивного розпаду продуктів поділу: для реактора тепло­вою потужністю 2000 МВт остаточне тепловиділення після введення поглинаючих стрижнів буде через 3 с~ 200 МВт, через 1 ч ~ 30 МВт, через 1 добу ~ 12 МВт. При відсутності тепловідводу від активної зони реактору и наявності тепловиділення паливо може розплавитись, що приведе до істотного викиду радіоактивних продуктів, тем більше що — 30% продуктів поділу представляють со­бою гази, які можуть повністю виділитися із палива.

Системи й конструкції АЕС повинні запобігти такому розвитку подій. Для цього розроблений комплекс вимог, що включає до себе вимоги до:

- якості конструкційних матеріалів,

- проектних рішень;

- технології виготовлення,

- методів випробувань,

- експлуатаційного контролю, якому повинне задовольняти встаткування АЕС.

У результаті цього істотно знижена ймовірність ушкоджень. Наприклад, у ФРН проведений аналіз ушкоджень на посудинах високого тиску, подібних до корпусів реакторів. Усього з 1950 по 1965 р. було зафіксовано 547 випадків ушкоджень по різних причинах. З них були виділені такі, які можуть бути на реакторах з врахуванням специфіки АЕС, включаючи підвищені вимоги до встаткування. Імовірність ушкодження великих посудин під тиском на АЕС в 10 разів менше, ніж аналогічних посудин, що використовуються в інших галузях техніки, у тому числі на ТЕС.

Аналіз аналогічних даних багаторічної експлуатації посудин під тиском у звичайних умовах дозволяє оцінити ймовірність великого раптового розриву їх на АЕС. Така ймовірність оцінюється на цей час як один випадок на 10 реакторо-років. На цей випадок АЕС обладнається додатковими системами безпеки, призначення яких запобігання викидів радіоактивних продуктів й їхня локалізація при основній проектній аварії.

Дата добавления: 2013-12-14