Безотлагательные действия по принятию мер при длительной

Сообщение о значительном опыте эксплуатации
WANO SOER 2011-4
Безотлагательные действия по
принятию мер при длительной
потере всех источников
электроснабжения переменного
тока
Декабрь 2011
Ограниченное распространение
Ограниченное
распространение
WANO SOER 2011-4
СОДЕРЖАНИЕ
БЕЗОТЛАГАТЕЛЬНЫЕ ДЕЙСТВИЯ ПО ПРИНЯТИЮ МЕР ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ПОТЕРЕ
ВСЕХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ·· 3
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ·································································· 3
РЕКОМЕНДАЦИИ ··········································································· 5
ОБСУЖДЕНИЕ СОБЫТИЯ ······························································ 7
ИЗВЛЕЧЕННЫЕ УРОКИ ································································ 10
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И СОКРАЩЕНИЯ ································ 10
2 of 8
Ограниченное
распространение
WANO SOER 2011-4
Безотлагательные действия по принятию мер при длительной потере
всех источников электроснабжения переменного тока
ЭТОТ ОТЧЕТ
РЕАКТОРОВ.
ВАО АЭС
О ЗНАЧИТЕЛЬНОМ ОПЫТЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ КАСАЕТСЯ ВСЕХ ТИПОВ
Сообщения ВАО АЭС о значительном опыте эксплуатации (WANO SOER)
предназначены способствовать обмену ценными уроками, приобретенными в процессе
эксплуатации членами ВАО АЭС. Данное сообщение основано на анализе события,
изложенного в документе ИНПО INPO IER L1 11-4: «Безотлагательные действия по
принятию мер при длительной потере всех источников электроснабжения переменного
тока в ответ на событие на АЭС Фукусима Дайичи», опубликованного 01 августа 2011г.
Требуется незамедлительное выполнение рекомендаций, изложенных в данном
отчете, связанном с проблемами длительной потери всех источников
электроснабжения переменного тока на АЭС Фукусима Дайичи после воздействия
землетрясения и цунами 11 марта 2011года.
В этом отчете WANO SOER описывается значительное событие и даются
рекомендации, требующие незамедлительного внимания. Ожидается, что
станции выполнят рекомендации этого документа в следующие сроки:
 Завершение выполнения рекомендаций в течение 120 дней со дня
публикации этого документа.

Направить отчет о выполнении рекомендаций в течение 150 дней с
даты публикации с описанием незавершенных рекомендаций с
планируемыми датами их завершения. Отчет отправить в адрес
Управляющего директора в Лондон к 1 мая 2012г.

Проверка выполнения рекомендаций будет производится во время
партнерских проверок ВАО АЭС, начиная с июня 2012г.
Краткое изложение
Землетрясение и мощное цунами стали инициаторами событий на АЭС Фукусима,
вызвавших длительную потерю всех источников электроснабжения переменного тока и
приведших к потере функции аварийного охлаждения активной зоны реактора и
расплавлению ядерного топлива на трех их шести блоков. В предлагаемом отчете даются
рекомендации по безотлагательным действиям для увеличения запаса надежности по
предупреждению потери источников энергоснабжения при запроектных авариях и
выработке долгосрочных мер, связанных с извлечением уроков из событий на АЭС
Фукусима Дайичи. Анализ ответов на предлагаемые рекомендации будет использован
для выработки долгосрочных мер, которые могут потребоваться. Рекомендации,
предлагаемые в этом отчете, даются из предположения исходного состояния блока на
номинальной мощности.
3 of 8
WANO SOER 2011-4
Ограниченное
распространение
Рекомендации адресованы всем Членам ВАО АЭС для выполнения
Рекомендации
В рекомендациях данного отчета содержатся требования по предупредительным мерам,
связанным с непредвиденными обстоятельствами, которые могут проявиться при потере
всех источников энергоснабжения переменного тока (Блэкаут АЭС), аналогичных
событиям на АЭС Фукусима Дайичи.
1. Для всех блоков необходима разработка средств, таких как установка
мобильных источников электроснабжения, установка дополнительных
насосов
подачи
воды
и
прокладка
рукавов
для
поддержания
(восстановления) охлаждения активной зоны, сохранения герметичности
контайнмента (если применимо к проекту), поддержания уровня воды в
БВОТВС
и
обеспечения
управления
реактивностью
реактора
с
использованием установленных или мобильных средств (для аварийных
средств должна быть обеспечена защита протии внешнего воздействия) в
течение первых 24 часов при длительной потере электроснабжения при
невозможности обеспечения поддержки со стороны. Предполагается, что эти
средства могут использоваться более длительный срок до 72 часов при
недостаточной поддержке со стороны или при ее отсутствии. В эту
рекомендацию должны быть включены действия при потере всех источников
электроснабжения одновременно на всех блоках многоблочных АЭС (используются
условия, описанные ниже в п.п. а-м главы Обсуждение события).
2. Необходимо установить потребное количество приборов контроля для
обеспечения контроля активной зоны, контайнмента, уровня и температуры в
БВОТВС. Разработать средства для гарантированного обеспечения и
поддержания этих функций во время длительной потери всех источников
электроснабжения переменного тока. Эта рекомендация включает выполнение
анализа для конкретного блока. В частности, методы и инструкции должны
включать, но не ограничиваться, определением необходимых средств и
оборудования для подачи электроэнергии минимально необходимому количеству
потребителей с учетом события, связанного с исчерпанием ресурса
аккумуляторных батарей.
3. Необходимо наладить надежное обеспечение топливом и другими
критическими расходными материалами, такими как масло, в достаточном
количестве для силового оборудования аварийного предназначения.
Необходимо разработать планы по снабжению достаточного количества для
обеспечения возможности временного электроснабжения оборудования при
полной потере внешних источников электроснабжения в продолжение 24 часов,
при этом необходимо стремиться к достижению автономности без внешних
источников в течение 72 часов. Удостоверением в выполнении этой рекомендации
может служить наличие защищенных от сейсмического воздействия и затопления
резервуаров достаточного объема.
4. Необходимо иметь в наличии оборудование для поддержания связи на
площадке станции и за ее пределами на время потери всех источников
электроснабжения переменного тока. Иметь в наличии средства связи,
позволяющие обеспечить взаимодействие с персоналом аварийных команд.
4 of 8
WANO SOER 2011-4
Ограниченное
распространение
Необходимо произвести оценку потребных средств связи, исходя из
предположения, что доступные источники электроснабжения для запитывания
мобильных и иных средств связи находятся на расстоянии не ближе 40 км от
площадки станции.
5. Необходимо произвести подтверждение имеющихся программ путем
регулярной проверки/опробования функционирования оборудования и
приборов, объем которых установлен данными рекомендациями (включая
стационарное и переносное оборудование).
Обсуждение события
Землетрясение и мощное цунами, которые обрушились на площадку АЭС Фукуксима
Дайичи, превысили установленные проектом пределы внешнего воздействия. Цунами
затопили площадку станции с первого по шестой блоки, вызвав значительные
повреждения зданий и площадки ОРУ, а также затопление реакторного и турбинного
зданий. Подводящие коммуникации циркуляционной воды были разбиты, произошла
потеря всех циркуляционных насосов морской воды, которые обеспечивали охлаждение
оборудования. Комбинация потери воды на охлаждение оборудования, затопление
распределительных устройств, а также затопление некоторых помещений дизельгенераторов, подвальных отметок машинного зала привели к потере всех источников
электроснабжения переменного тока с первого по четвертый блоки.
Затопление вследствие цунами привело полной потере аккумуляторных батарей на блоке
1 и частичной их потере на остальных блоках, что дополнительно осложнило
противоаварийные действия. Длительная потеря всех источников электроснабжения
переменного тока в комбинации с потерей источников постоянного тока после истощения
аккумуляторных батарей, довели до предельного состояния, при котором была утрачена
возможность функционирования важного для безопасности оборудования, что привело в
конечном результате к повреждению топлива на блоках 1, 2 и 3.
В последующие за событием дни организационные трудности, отсутствие оборудования и
персонала осложнили задачи противоаварийного реагирования. Операторы и персонал
аварийных команд столкнулись с ликвидацией последствий аварии, которая затронула
сразу несколько блоков, при значительном повреждении систем станции и
общестанционной инфраструктуры. Степень повреждения превышала все предписанные
инструкциями масштабы и возможности компенсаций за счет располагаемого
переносного оборудования. Станция была оснащена несколькими резервными
источниками аварийного электроснабжения. Каждый блок был оборудован внешними
аварийными источниками электроснабжения, аварийными дизель-генераторами и двумя
секциями аварийного снабжения постоянного тока для критического оборудования. В
течение 12 часов после цунами на площадку было поставлено передвижное
оборудование – дизель генераторы, но операторы не смогли запитать наиболее важное
оборудование от ДГ, так как контактные соединения не стыковались с оборудованием
станции, а распределительные системы и аварийные источники питания были затоплены.
Персонал аварийных команд нашел дополнительные источники для запитывания
наиболее важного оборудования, включая заряженные автомобильные аккумуляторы,
когда все аккумуляторные батареи для запитывания важных приборов контроля и
управления критических функций безопасности истощили свой ресурс. Позднее в ходе
противоаварийных действий были использованы насосы с дизельным приводом и
5 of 8
WANO SOER 2011-4
Ограниченное
распространение
дизельные источники переменного тока для охлаждения и подпитки реакторов и топлива
в БВОТВС.
Восстановление электроснабжения и поставка электрического оборудования
происходили с запаздыванием, поскольку вспомогательное оборудование и большие
участки линий электропередач, участки дорог и структур были повреждены.
Электроснабжение было восстановлено только после того, когда персоналу удалось
проложить перемычки и байпасировать большие участки распределительных систем.
Неосуществимость подачи необходимого электропитания на стационарное оборудование
и запаздывание в запитывании мобильного оборудования были непосредственными
причинами повреждения топлива в ходе развития события.
На большинстве атомных станций установлен минимум автономности при полной потере
внешних источников электроснабжения в течение четырех часов. В значительном
количестве случаев на станциях полагаются на установленные дизель-генераторы,
газотурбинные установки, или обеспечение электроснабжением переменного тока от
других источников, установленных на площадке для ликвидации последствий полного
обесточивания. Пока располагаемое оборудование остается в работоспособном
состоянии и обеспечивает ликвидацию последствий полного обесточивания, можно
допускать низкую вероятность событий и сценариев, которые считаются запроектными и
нарушают работу аварийного оборудования. В этом отчете дается детализация, при
помощи которой персонал станции может разработать соответствующие сценарии и
действия для продления работы располагаемого оборудования, которое может быть
использовано для поддержания критических функций безопасности при продолжительной
потере источников электроснабжения переменного тока, пока дополнительное
оборудование будет поставлено для поддержания безопасного остановленного
состояния. Эксплуатационные состояния должны включаться в объем рассматриваемых
сценариев для выявления самых узких мест. Необходимо сосредоточиться на
возможности повышения запаса работоспособности в случаях потери электроснабжения.
Действия, которые позволяют повысить этот запас и не противоречат требованиям
регулирующих органов и условиям лицензии, должны иметь приоритет для их
выполнения.
При оценке продолжительности запроектного события, связанного с потерей всех
источников электроснабжения должны быть учтены следующие условия:
a. Для исходного состояния реактор находится на полной мощности и успешно
заглушен в начале события.
b. Располагаемые источники электроснабжения переменного тока, включая источники,
обеспечивающие электроснабжение при полном обесточивании, отсутствуют.
c. Переносное, мобильное оборудование, такое, как источники переменного тока и
другое аварийное оборудование может быть использовано при размещении на
площадке, если оно защищено от воздействия землетрясения, сильного ветра,
затопления и входит в перечень разработанных планов.
d. Неответственные потребители отключаются от аккумуляторных батарей
немедленно для продления времени их работы. Обычно такие отключения
проводятся за время не более двух часов.
e. В исходном состоянии ресурсы персонала оцениваются на минимальном уровне
располагаемого сменного персонала.
6 of 8
WANO SOER 2011-4
Ограниченное
распространение
Для условий необходимо предположить, что уровни/объемы находятся в пределах
нормального оперативного запаса в исходном состоянии события.
f. В наличии объемы охлаждающей и подпиточной воды, содержащейся в объеме
систем и компонентов оборудования, которые спроектированы на сейсмостойкость.
g. Вода конечного поглотителя тепла доступна для обеспечения функции поглощения
тепла.
h. Остаются доступными емкости и коммуникации топлива и масла для ДГ, которые
спроектированы на сейсмостойкость и противостояние сильному ветру.
i.
Мобильные источники постоянного тока, такие как резервные аккумуляторные
батареи, могут быть использованы, если они учтены в разработанных планах
ликвидации аварии и хранятся в местах, доступных после начала развития
события.
j. Установленные преобразователи и зарядные устройства для аккумуляторных
батарей остаются работоспособными, если они защищены от воздействия
исходного события внутреннего или внешнего затопления в соответствии с
настоящим проектом станции.
k. Все блоки многоблочной АЭС подвергаются воздействию события одновременно.
l.
Тяжелое оборудование не может перемещаться между блоками из-за повреждения
путей.
m. Распределительные устройства потеряны.
Извлеченные уроки
Не смотря на то, что большое количество способствующих факторов, которые привели к
повреждению топлива на АЭС Фукусима Дайичи, остаются неизвестными, оперативные
планы противоаварийных действий и оборудование не обеспечили достаточного
оперативного запаса для предупреждения повреждения топлива в событиях с низкой
вероятностью, которые включают продолжительную потерю всех источников
электроснабжения.
Определения, термины и сокращения
Важные приборы для контроля параметров активной зоны и БВОТВС – это приборы,
предназначенные для получения информации, необходимой для принятия
эксплуатационных решений по ликвидации последствии проектных и запроектных
событий, которые нарушают охлаждение активной зоны, управление реактивностью,
целостность контайнмента и уровень воды и температуры в БВОТВС.
Полное обесточивание (Блэкаут) станции – полная потеря секций надежного питания
на блоке. Блэкаут станции включает потерю внешних источников электроснабжения при
одновременной потере аварийных источников электроснабжения переменного тока на
площадке станции. Блэкаут не включает аварийные секции электроснабжения, которые
7 of 8
Ограниченное
распространение
WANO SOER 2011-4
запитаны от аккумуляторных батарей станции через инверторы или другие аварийные
источники переменного тока.
Ссылки
1. ENR TYO 11-006; Последствия значительного землетрясения с последующими
цунами на АЭС восточной Японии (11 марта 2011г., АЭС Фукусима Дайичи, Токио)
2. SOER 2002-1, Сложные погодные условия
3. SOER 1999-1, Приложение 1: потеря питания от внешнего источника
электроснабжения
8 of 8