В марте премьер Владимир Путин поручил провести комплексную оценку систем безопасности российских АЭС.
В других условиях такую проверку посчитали бы излишней, поскольку после Чернобыля нормы безопасности на российских АЭС самые жёсткие в мире. Однако авария в Японии, которую спровоцировали удары землетрясения и цунами, заставляет специалистов оценивать даже факторы, которые ещё вчера казались невероятными в силу природных условий.
В качестве примера первый заместитель главы Росэнергоатома Владимир Асмолов привёл такие гипотетические варианты, как авария на волжских плотинах, расположенных по течению выше Балаковской АЭС, или гигантский смерч, который налетит и осушит открытый бассейн системы охлаждения Нововоронежской АЭС.
Мы встретились с Александром Коршуновым, главным инженером бюро комплексного проектирования ОАО «Атомэнергопроект». Он вместе с коллегами из проектных и научных институтов, конструкторами и эксплуатационниками участвует в оценке систем безопасности энергоблоков. Все предложения направляются в комиссию, созданную при оперативном штабе Росэнергоатома. После анализа будут подготовлены рекомендации по каждой конкретной АЭС.
НАЙТИ СЛАБОЕ ЗВЕНО
Все системы безопасности решают три взаимосвязанные задачи: остановить цепную реакцию, охладить реактор и не допустить выхода радиоактивных веществ за пределы энергоблока. Это как рубежи обороны, где следует всеми имеющимися в наличии средствами не допустить развития аварийной ситуации. В зависимости от возраста станции арсенал средств отличается, и, соответственно, у каждого проекта есть сильные и слабые стороны.
– Самое важное при аварии – обеспечить отвод остаточного тепла, – говорит Александр Коршунов. – На «Фукусиме» из-за нарушения электроснабжения вышли из строя системы охлаждения активной зоны реактора, в итоге именно это привело к тяжёлой аварии – осушению активной зоны, разогреву и расплавлению топливных стержней.
– К счастью, у нас не бывает таких цунами, но всё-таки хочется иметь железные гарантии, что с энергоблоками ничего подобного не случится, – говорю я.
– Во-первых, мы не строим АЭС в сейсмоопасных зонах – ни в России, ни за рубежом. Тем более у нас в стране места хватает.
– Но землетрясения бывают даже на равнинных территориях.
– В любом случае они не такие сильные, как в горной местности. Тем не менее мы при проектировании станций закладываем конструкции, способные выдержать удар в 7 – 8 баллов в зависимости от расположения площадки. На практике получается достаточный запас прочности.
– Какова вероятность подземных толчков, близких к установленным предельным значениям?
– Не чаще чем раз в 10 тыс. лет. В наших проектах все предельные величины устанавливаются с вероятностью не выше 10-4. Это касается любых возможных катаклизмов, от смерчей и наводнений до падений самолётов.
– Интересно, как рассчитывается вероятность падения самолёта?
– Это интегральный показатель, – рассказывает Коршунов. – В техническом задании есть целый раздел «Падение летательного аппарата». Вся окружающая территория рассматривается очень подробно – ближайшие аэродромы, пути захода на посадку, какие воздушные суда летают поблизости, когда случались инциденты. В итоге, например, вероятность падения воздушного судна при проектировании Нововоронежской АЭС мы оценили меньше 10-8 для самолётов с весом ниже 5 т. Для самолётов более тяжёлых вероятность ещё ниже. И наши блоки рассчитаны на то, чтобы выдержать такое воздействие.
– Перебои с электричеством в провинции случаются много чаще, – напоминаю я собеседнику.
– Это не проблема. Наши энергоблоки имеют системы безопасности, которые многократно дублируют друг друга и работают в экстремальных условиях.
АКТИВЫ ПЛЮС ПАССИВЫ
Дублирование систем безопасности – не наше изобретение, но именно на российских энергоблоках эта идея реализована в уникальных технических решениях. Например, в проектах АЭС-92 и АЭС-2006 предусмотрены комплексные системы активного и пассивного охлаждения. Первые работают в условиях, когда есть электроснабжение, вторые включаются в случае, если линия электропередачи разрушена и аварийные дизель-генераторы вышли из строя. Как мы помним, именно это стало неразрешимой проблемой для персонала японской АЭС.
Вообще, активные системы имеют стандартный набор. Это, во-первых, система аварийного отвода тепла через второй контур. Остаточное тепло передаётся через парогенератор среде второго контура и уже от него отводится конечному поглотителю (технической воде).
Вторая группа – отвод тепла непосредственно от первого контура. Сюда входят, во-первых, насосы системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ) ВД и НД – высокого и низкого давления. Вода сначала подаётся из бассейна выдержки, который находится внутри контайнмента (защитной оболочки) и где имеется резервный запас, затем из приямка защитной оболочки.
Наконец, группа спринклерных насосов, которые подают воду на душирующие устройства. Эта вода помогает конденсировать пар, поступающий из разгерметизированного реактора, и не позволяет расти давлению внутри контайнмента.
– Во всех новых энергоблоках, проектируемых ОАО «Атомэнергопроект», принята система замкнутого отвода тепла через второй контур, – говорит Александр Коршунов. – А в первом контуре он всегда был таким. То есть все активные системы работают по замкнутому циклу.
Если же электропитание потеряно, то вступают в действие пассивные системы безопасности. Они дублируют каждую функцию, которую выполняет активная система. Причём человеческий фактор исключён. Например, СПОТ – система пассивного отвода тепла, запускается, если электропитание не восстановилось в течение 30 секунд. Просто открываются воздушные заслонки, которые висят на электромагнитах, и начинает работать система охлаждения. Операторы в процессе вообще не участвуют.
Если случилась течь первого контура, то имеются гидроёмкости первой и второй ступени. Первые – это ёмкости с азотной подушкой и под давлением 60 атмосфер. Вторые – восемь ёмкостей суммарным объёмом 960 м3, которые обеспечивают подачу воды при давлении в первом контуре ниже 15 атмосфер.
– В проектах АЭС-92 и АЭС-2006 запас воды в гидроёмкостях рассчитан как минимум на 26 часов, – продолжает Коршунов. – Но можно минимальный срок их непрерывной работы увеличить до 72 часов, если использовать резервный запас воды из бассейнов выдержки. Такое предложение мы внесли на рассмотрение комиссии.
Есть ещё два важных аспекта безопасности. Это двойная защитная оболочка, где в зазоре поддерживается разрежение, исключающее неконтролируемый выход радиоактивных продуктов. И особо отметим ловушку – специальное устройство, которое обеспечивает целостность защитной оболочки даже в случае выхода расплава активной зоны за пределы корпуса реактора.
Эти технические решения касаются новых блоков. Но вот, например, идея закупить передвижные дизель-генераторы может быть реализована на всех станциях. Ряд АЭС такие генераторы уже получили. Ещё можно оснастить энергоблоки так называемыми пассивными рекомбинаторами водорода. Эти устройства размещаются внутри защитной оболочки и полностью исключают опасность взрыва.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ С ПРОДОЛЖЕНИЕМ
Сегодня комиссия Росэнергоатома готовит сводный документ с предложениями по усовершенствованию систем безопасности. Всем без исключения АЭС предстоит пройти очень серьёзный экзамен. По результатам будут предложены мероприятия, которые позволят надёжно защитить станцию и окружающую среду в случае любых, даже самых невероятных катаклизмов.
Вряд ли будут вопросы к проекту АЭС-92, который прошёл экологическую экспертизу Европейского сообщества по атомной энергии – самую жёсткую из существующих. А вот энергоблокам, которые строились 30 – 40 лет назад, выдержать экзамен непросто. Конечно, даже на самых старых станциях системы безопасности приводились в соответствие с современными требованиями, без этого Ростехнадзор просто не дал бы разрешения на эксплуатацию.
Однако не всякие новые идеи можно реализовать на старых блоках. Например, ловушку расплава нельзя установить на действующем блоке. Невозможно также соорудить прочную защитную оболочку над реактором Кольской АЭС или на третьем и четвёртом блоке Нововоронежской АЭС, где по проекту она не была предусмотрена. Скорее всего, придётся искать дополнительные возможности для повышения уровня безопасности энергоблоков РБМК на Курской и Ленинградской АЭС, где уже продлены сроки эксплуатации. А по тем блокам, срок службы которых на исходе, придётся найти веские аргументы для получения соответствующего разрешения. Для атомной энергетики трагедии в этом нет. Просто вывод из эксплуатации старых блоков потребует ускорения строительства новых, способных компенсировать выбывающие мощности.
