- •Безопасность аэс - основные понятия и подходы
- •1. Концепция глубокоэшелонированной защиты
- •2. Общие принципы обеспечения безопасности в современной ядерной энергетике
- •3. Базовые принципы безопасности по методологии инпро
- •4. Проектные аварии
- •5. Запроектные аварии
- •6. Вероятностный анализ безопасности
- •7. Программные комплексы для моделирования тяжёлых аварий и их последствий
- •Список литературы
- •Вопросы для студентов
- •2. Концепция глубокоэшелонированной защиты;
- •5. Базовые принципы безопасности по методологии инпро;
4. Проектные аварии
Проектные аварии – аварии, для которых определены исходные события и конечные состояния и предусмотрены системы безопасности, обеспечивающие с учётом принципа единичного отказа систем безопасности или одной, независимой от исходного события, ошибки персонала ограничение её последствий установленными пределами.
Исходные события проектных аварий обычно группируются по ожидаемым частотам или по типу событий с учётом их потенциального эффекта на ключевые функции безопасности. Характерными группами по типу исходных событий для проектных аварий являются следующие:
- исходные события реактивностных аварий – события, приводящие к аномалии параметров теплоносителя в активной зоне (температура, давление, паро- или газосодержание, расход), которые в свою очередь вызывают обратные связи из-за положительного/отрицательного коэффициента реактивности, или ошибочная работа/отказ (самоход, залипание и т.п.) стержней системы управления и защиты;
- исходные события тепловых аварий – отказы оборудования или потери теплоносителя при разрывах трубопроводов контура циркуляции, специфическая для реактора РБМК ситуация «стоп-расход в топливном канале» при частичном разрыве раздаточного группового коллектора и другие исходные события, приводящие к нарушению охлаждения активной зоны;
- исходные события аварий с нарушением защитных барьеров – события, приводящие к нарушению защитных барьеров, которые удерживают радиоактивные материалы (разрывы трубопроводов контура циркуляции, внешние природные или техногенные воздействия).
Целью анализа проектных аварий является подтверждение непревышения проектных пределов. В ходе анализа обосновывается эффективность глубокоэшелонированной защиты по предотвращению перерастания аварийных ситуаций в проектные аварии, проектных аварий в запроектные, а также эффективность защиты физических барьеров безопасности в условиях проектных аварий.
5. Запроектные аварии
Запроектные аварии – аварии, вызванные не учитываемыми для проектных аварий исходными событиями или дополнительными по сравнению с проектными авариями отказами систем безопасности сверх единичного отказа и ошибочными действиями персонала.
Запроектная авария на АЭС относится к так называемым радиационным авариям, которые потенциально могут случиться на АЭС, предприятиях по производству ядерного топлива, в хранилищах радиоактивных материалов и других предприятиях ядерного топливного цикла:
Радиационная авария - согласно определению НРБ-99, «потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями работников (персонала), стихийными бедствиями или иными причинами, которые могли привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды».
Частным случаем радиационной аварии является ядерная авария, которая может произойти на АЭС:
Ядерная авария - авария, связанная с повреждением твэлов, превышающим установленные пределы безопасной эксплуатации, и/или облучением персонала, превышающим допустимое для нормальной эксплуатации, вызванная:
- нарушением контроля и управления цепной ядерной реакцией в активной зоне реактора;
- реактивностным эффектом (p<β, где p - реактивность, β - доля запаздывающих нейтронов).
- образованием локальной критичности при перегрузке, транспортировке и хранении ядерного топлива;
- нарушением теплоотвода от твэлов.
Ключевым фактором для радиологических последствий аварий является повреждение активной зоны, так как она служит основным источником радиоактивных материалов и энергии (теплота и давление). Различают следующие аварии:
- аварии без тяжёлого повреждения активной зоны;
- аварии с тяжёлым повреждением активной зоны, но с локализацией фрагментов активной зоны в корпусе реактора;
- аварии с тяжёлым повреждением активной зоны, проплавлением корпуса реактора и выходом расплава в защитную оболочку (контайнмент), но с сохранением герметичности защитной оболочки;
- аварии с тяжёлым повреждением активной зоны, проплавлением корпуса реактора, выходом расплава в защитную оболочку (контейнмент) и нарушением герметичности защитной оболочки.
Следует отметить, что нередко в технической литературе и средствах массовой информации при описании аварии ядерного реактора используют термин «расплавление активной зоны»:
Расплавление активной зоны ядерного реактора — неофициальный термин, означающий тяжёлую ядерную аварию, в результате которой ядерное топливо в реакторе может быть повреждено из-за перегрева. Официальными международными организациями термин не признаётся.
Целью анализа запроектных аварий является выработка мер по предотвращению их развития в состояние с повреждением твэлов выше максимального проектного предела, при котором может произойти предельно допустимый аварийный выброс радиоактивных веществ в окружающую среду, и ослабление тяжёлых последствий, если они всё же произойдут.
Анализ последствий запроектных аварий служит основой для составления планов аварийных мероприятий на площадке АЭС и прилегающей территории по защите персонала и населения.
