В день аварии на Чернобыле мы спросили, что наша ЛАЭС может противопоставить крайне жёстким сценариям вплоть до крушения самолета и землетрясения. В ответ: установка сама себя защищает.
Как рассказали 47news на ЛАЭС, за годы, прошедшие с чернобыльской аварии, произошедшей 26 апреля 1986-го, безопасность атомных станций значительно эволюционировала. Заместитель главного инженера по безопасности и надежности ЛАЭС Игорь Ложников рассказал 47news о базовых принципах безопасности и их генезисе.
Для начала же 47news попросил собеседника смоделировать несколько крайних ситуаций. Например, падение пассажирского самолёта на ЛАЭС.
- Ничего хорошего, естественно. Если про реакторы РБМК, то они пострадают сильно, но всё равно ни Чернобыля, ни Фукусимы не будет. Если на новый ВВЭР, то последствий гораздо меньше. Там двойная бетонная преднапряженная оболочка с усиливающими канатами. Лёгкий самолёт держит вообще без вопросов. Если тяжёлый - всё равно реактор сбережёт.
- Землетрясения? До скольки баллов?
Максимальное расчетное землетрясение 6 баллов. Для новых энергоблоков с реакторами ВВЭР даже 7 баллов. Очень высокое для нашей площадки, у нас не сейсмичный район. Часть оборудования стоит на демпфирующих опорах - шкафы управления, например. Сам реактор на демпферы не поставить. Его просто делают настолько прочным, что он выдерживает.
- Наводнение?
- Реакторы в любом случае останавливаются. В проекте учитывается. Есть модель крайне маловероятного сценария для Финского залива - насколько вообще физически возможно повышение уровня воды. Если на пальцах: огромный циклон приходит в Балтику, образуется волна, бьёт в дамбу. Отражается и встречается со второй с Балтики непосредственно у станции. Повышение воды в результате 4,66 метра. Реакторы расположены выше. Всё необходимое оборудование - насосы, системы электроснабжения рассчитаны на такой максимум.
По словам Игоря Ложникова, уже первые советские реакторы РБМК постепенно менялись и доводились до новых норм. Так, на энергоблоках №3 и №4 ЛАЭС появилась система локализации аварий - герметичные помещения, куда помещена реакторная установка.
В Сосновом Бору шесть энергоблоков. Четыре с реактором РБМК-1000, так называемые "канальные". Один из них остановлен в конце 2018 года. Второй в ноябре 2020 года. Два оставшихся модернизированы. В строй введены два новых, более долговечных ВВЭР-1200 со сроком эксплуатации 60 лет. Они называются корпусными – так как реактор имеет прочный корпус "бочку".
- Если системы нормальной эксплуатации отказывают, например обесточиваются, то вступают в действие системы безопасности, выполняющие так называемые критические функции - заглушить реактор, охлаждать ядерное топливо и локализовывать радиоактивные вещества. Атомную станцию, в отличие от тепловой, где после перекрытия, допустим, газа прекращается выделение тепла, - надо долго охлаждать. На атомной само топливо греется очень сильно, но цепную реакцию деления ядер урана можно прекратить. Для этого в реактор вводится поглотитель – поглощающие стержни и раствор бора, - рассказывает Ложников.
Далее нужно отвести оставшееся тепло и не допустить выхода радиоактивных веществ за пределы станции. При этом российские нормы безопасности зачастую более жёсткие, чем международные, говорит спикер.
По его словам, основная тенденция - переход на пассивные системы безопасности. Им не нужно электроснабжение и персонал. Для примера, основной причиной аварии на Фукусиме стало обесточивание станции.
- Что значит пассивные? - уточнил 47news.
- Основанные на физических законах. Например, естественный теплоотвод, когда воздух охлаждает поверхность посредством конвекции – отдачи тепла циркулирующему за счет нагрева воздушному потоку. Или закон гравитации - если всё обесточено, стержни, которые останавливают реактор, просто падают в него под своим весом, поскольку то, что их держит, обесточено. Не надо вводить в реактор принудительно.
фото ЛАЭС
Следующим шагом эволюции безопасности стало устройство станций таким образом, что все негативные процессы в любом случае идут по пути затухания. Принцип основан на так называемых обратных связях. Реакторная установка сама себя защищает от разгона, от роста мощности, - объясняет эксперт.
Ещё защита - четырёхканальное исполнение систем безопасности. Что делает невозможным вывод из строя по общей причине, например из-за пожара в одной локации. Допустим, для охлаждения реактора нужна условные труба, насос и автоматика. Таких систем четыре идентичных, и они находятся в разных помещениях. На РБМК их приходилось, скажем так, доделывать, на ВВЭР это было заложено в проекте. Это не дёшево, но безопасность стоит этих денег, говорит Ложников.
- Энергоблоки оснащены даже устройствами улавливания расплава. Если топливо продолжает разогреваться, то достигает температуры 2800 градусов и превращается в лаву. Прожигает сталь и даже бетон. Этого и боялись на Чернобыле, что расплав уйдет в почву. Улавливатель на энергоблоках ВВЭР располагается под реактором.
- Что он из себя представляет?
- Это стальная чаша с крайне тугоплавким и очень теплоёмким материалом, называемым жертвенным. Чтобы его расплавить и пройти, нужно очень большое количество тепла. При попадании в чашу расплавленного топлива она будет отбирать у него тепло. Ловушка его примет и не даст уйти дальше - топливо превратится в остывшую лаву. Но эта ловушка предназначена для абсолютно гипотетической ситуации, если все системы не сработают.
Если от техники к смыслам, то у атомщиков есть понятие "культуры безопасности". Своего рода личная гигиена. Официально формулировка была введена после Чернобыля. Набор действий можно сравнить с последователем ЗОЖ - когда человек сознательно себя ограничивает и следует процедурам, чтобы добиться цели. В случае атомщиков - это инструкции. Причём, на все возможные ситуации.
- Сотрудник вникает в них и по-другому сделать не может - это претит его внутреннему ощущению и убеждению. В хорошем смысле правила, возведённые в культ. Образ жизни. Можно сравнить с религиозным человеком, который просто не может нарушить свои принципы. Руководители поощряют такой подход всеми способами, и сами так живут, - говорит собеседник.
И приводит пример: оператор осознаёт, что не имеет права прийти невыспавшимся, не отдохнувшим. Понимает, что на работу должен прийти со свежей головой.
- Рюмка другая накануне? - спровоцировал 47news.
- Увольнение, - не задумываясь, ответил собеседник.
Ещё одна составляющая - создание такой атмосферы, чтобы люди не скрывали ошибок. Даже тех, которые не привели ни к каким последствиям.
- Это позволяет найти и устранить причину. Или она в сотруднике, или в инструкции. Внедрена система ненаказания за признание своих ошибок и поощрение указаний на недостатки. Допустим, ключ или кнопка стоит неудобно, можно случайно нажать. Приходит специалист, говорит так и так, случайно нажал. Мы её перемещаем или под колпачок ставим.
Что касается подготовки персонала, то обучение происходит постоянно в центрах Росатома. Операторы, например, получают личные лицензии. Директор, главный инженер, замы тоже. Правила ужесточаются, появляются новые данные. "Обучением охвачены все специалисты и руководители АЭС", - говорит Ложников.
Какую роль играет сегодня человеческий фактор, спикер тоже рассказал. Так, любая грубая ошибка оператора приводит максимум к остановке реактора.
- Если люди начинают ошибаться, включается автоматика. Сначала она парирует, правит ошибки. Но если человек продолжает упорствовать, то система либо снижает мощность, либо останавливает блок. До Чернобыля автоматику можно было отключить. Сейчас это невозможно. Оператор не может вмешаться в её действия.
- То есть ни у кого нет такого доступа?
- Нет. Более того, если она будет остановлена каким-то образом, то она же при этом остановит блок.
- Если оператор с ума сойдёт и начнёт колотить по клавишам, шпион проберётся, граната взорвётся?
- Да хоть кувалдой бейте, хоть питание отключайте, вырывайте с корнем - всё равно сработает.
Виктор Смирнов,
47news
Справка:
Авария на четвертом блоке Чернобыльской АЭС произошла 26 апреля 1986 года. В результате взрыва реактор был полностью разрушен. Это крупнейшая авария за всю историю атомной энергетики. Основная версия - ошибка персонала в ходе проводимого эксперимента и конструкционные недостатки той, самой первой, модификации реактора РБМК-1000.