Крючков В.П. Физика реакторов для персонала АЭС с ВВЭР и РБМК

Согласно действующей инструкции, до начала извлечения стержней на основе расчетов должен быть установлен т.н. порядок выхода, т.е. определена последовательность извлечения стержней, позволяющая осуществить безопасный выход в критическое состояние при соблюдении регламентных ограничений скорости ввода реактивности и поддержания требуемого коэффициента неравномерности. Определение порядка выхода осуществлялось на основе расчетов по программе МКУ. Были проведены также проверочные расчеты по программе "BOKR", которые подтвердили, что коэффициент неравномерности для данной группы составляет от 2,53 до 3,26 при регламентном ограничении 3,5. Данный порядок извлечения стержней был оценен как удовлетворительный и рекомендован к исполнению.

Во время вывода реактора 4-го энергоблока в критическое состояния спустя приблизительно 15 секунд после извлечения стержня РР 32-15 сработала аварийная защита. С учетом данных по распечатке ДРЭГ можно оценить, что интервал времени от первого ПС по УЗСП-1 до формирования АЗСР, БАЗ и АЗ-5 составил около 10-12 секунд. Таким образом, по оценкам, между извлечением стержня РР 32-15 и появлением первого предупредительного сигнала канала защиты по скорости разгона в пусковом режиме прошло около 4-6 секунд. При имеющихся уставках ПС и АС в каналах АЗСМ и АЗСР. обработка данных ДРЕГ позволяет оценить введенную реактивность величиной 0,3 - 0,6 βэф.

Причинами аварийной ситуации по результатам расследования явились:

ошибочный порядок извлечения стержней, произошедший из-за загрубления точности расчетов по программе MKУ;

несоблюдения эксплуатационным персоналом требований п.7.18.5 Технологического регламента по эксплуатации по выдержке времени между извлечением групп стержней;

не соблюдение требования "Инструкции по ликвидации проектных аварий, аварийных ситуаций и нарушений нормальной эксплуатации на 3 и 4-ом энергоблоках Курской АЭС" в части обеспечения немедленного ввода стержней СУЗ в районе ионизационных камер каналов, по которым сформировались предупредительные сигналы по скорости разгона.

Расчеты, проведенные с применением современных 3-х мерных программ SADCO и BARS уже после инцидента, подтвердили, что выбранный порядок оказался ошибочным. В процессе выхода в критическое состояние коэффициент неравномерности распределения нейтронного потока превышал допустимые значения, а при извлечении последнего стержня 32-15 Kr оказался равным 17, при этом "вес" извлекаемого стержня превысил 1,5 эф. Не умаляя вины персонала, не обеспечивающего соблюдения необходимой выдержки между извлечением отдельных стержней и пошаговой процедуры извлечения, следует подчеркнуть, что персонал оказался заложником несовершенства расчетных программ, используемых для определения порядка выхода. Действительно, двумерные диффузионные программы МКУ и BOKR, используемые для определения порядка выхода и для оценки прогноза, не смогли, по причинам, указанным в разд.18, дать надежную оценку коэффициентов неравномерности и, соответственно, "весов" стержней при выходе в критическое состояние.

По итогам рассмотрения инцидентов с неконтролируемым ростом мощности на реакторах РБМК-1000 приняты соответствующие меры, призванные предупредить возникновение подобных инцидентов при дальнейшей эксплуатации.

191

Список литературы к 3-ей части

1.Н.А.Доллежаль, И.Я.Емельянов. Канальный ядерный энергетический реактор. М., Атомиздат, 1980 г.

2.Комплексная система контроля, управления и защиты Основные решения. Пояснительная записка. РБМ -К7. Сб.230 П37.

3.Исаев Н.В. и др. Влияние выгорающих примесей в графите на показатели РБМК-1000, Атомная энергия, т.59, вып.4, 1985г.

4.Nucleonics Week, 18 мая 2000.

5.New Scientist, 17 июня 2000.

6.Безопасность АЭС с канальными реакторами. Реконструкция активной зоны. Белянин Л.А., Лебедев В.И., Рязанцев Е.П., Гарусов Ю.В. и др., М., Энергоатомиздат, 1997 г.

7.Техническое обоснование безопасности реакторной установки РБМК-1000 5 блока Курской АЭС. Инв.№ Д0401348.

8.Качанов В.М. Кузьмин А.Н. Каманин П.М. Эксперименты на однородных критических сборках из ТВС РБМК с 1,8%, 2% и 2,4% обогащением. Отчет РНЦ "Курчатовский институт" Инв № 33/44208, 1984 г.

9.Теплообмен в ядерных энергетических установках. Б.С.Петухов, Л.Г.Генин, С.А.Ковалев, С.Л.Соловьев. М, изд-во МЭИ, 2003.

192