Щоб передбачити найменшi негаразди
Як ми повідомляли у попередньому номері, 30 червня в рамках здійснення технічного аналізу можливості добудови енергоблоків ХАЕС/3,4 на Хмельницькій АЕС пройшла робоча нарада за участі представників чеської компанії UJV Rez, фахівців відокремлених підрозділів «Енергоатома» – ХАЕС та «Атомпроектінжиніринг», а також ПАТ «Київський науково-дослідний та проектно-конструкторський інститут «Енергопроект».
Фахівці відвідали будівельні конструкції та ознайомилися із станом недобудованих енергоблоків. Під час робочої наради відбулося обговорення питань можливості реалізації нової системи охолодження корпусу реактора (СОКР) при спорудженні третього та четвертого енергоблоків Хмельницької АЕС, а також технічні рішення щодо відведення тепла з гермооболонки при роботі цієї системи.
Розвиток ядерної енергетики вимагає комплексного забезпечення безпеки АЕС. Для забезпечення безпеки АЕС передбачають багаторівневі системи захисту з багаторазовим дублюванням захисних функцій. Найбільшу радіаційну небезпеку становлять аварії з розплавленням активної зони, які можуть відбуватися при відмові систем охолодження активної зони. При таких аваріях розплав активної зони - кориум, розплавляючи внутріреакторні конструкції і корпус реактора, що випливає за його межі і внаслідок цього в ньому зберігається залишкове тепловиділення, може порушити цілісність герметичної оболонки контейнмента АЕС – останнього бар’єра на шляху виходу радіоактивних продуктів в навколишнє середовище. Для виключення цього необхідно локалізувати витік кориуму і забезпечити його безперервне охолодження аж до повної кристалізації. Цю функцію виконують системи локалізації і контейнмента АЕС і тим самим захищають населення та довкілля від радіаційного впливу при важких аваріях ядерних реакторів.
Відомі декілька шляхів захисту від виходу кориуму з контейнмента. Так, у Швеції для реакторів з киплячим теплоносієм запропоновано розміщувати під реактором в шахті басейн, заповнений водою. Однак при цьому виникає небезпека парового вибуху при попаданні розплаву у воду і руйнування в результаті цього захисної оболонки контейнмента.
У патенті США №3702802 запропоновано помістити під реактором бар’єр з матеріалу на основі базальту, який розбавляє розплав активної зони (кориум). На думку авторів патенту, це знижує температуру розплаву і запобігає виходу розплаву з підреакторного простору бетонної шахти реактора. Однак це може тільки сповільнити процес поширення кориуму, оскільки максимальна кратність розбавлення кориуму принципово обмежена доступним для завантаження базальту об’ємом бетонної шахти.
Тема утримання розплаву в пастці при охолодженні шляхом його розтікання по великій площі (покритій водоохолоджуваним вогнетривом) у приміщенні також розглядається проектантами. Однак і вона має свої особливості при втіленні у практику. Оскільки відразу після розтікання розплаву на його поверхню пасивним способом подається вода, що перешкоджає розтіканню наступних порцій розплаву, він може накопичуватися у передпастці, де не забезпечуються умови охолодження і локалізації розплаву.
Представники чеської компанії UJV Rez пропонують впровадити на нових енергоблоках Хмельницької АЕС нову сучасну систему управління важкими запроектними аваріями.
Віце-президент з розвитку бізнесу компанії UJV Rez Jiri Zdarek зазначив: «Об’єктом нашої уваги є розплавлення ядерних паливних елементів реактора та вирішення проблеми важкої запроектної аварії на енергоблоках ВВЕР, а саме утримання кориуму (розплавлення зони) всередині корпусу реактора.
Ми мали кілька зустрічей з українськими колегами. Остання проходила у НАЕК «Енергоатом» і ми розповіли, у якому стані знаходяться наші дослідження щодо стратегії утримання коріуму всередині корпуса реактора ВВЕР-1000. Ми здійснили серію експериментів з макетами реакторів малої потужності і готові випробувати нашу технологію на великому реакторі. Ми ставимо за мету тривале співробітництво з Україною, яка планує добудувати третій та четвертий енергоблоки ХАЕС, що неможливо без передових технологій в царині безпеки. Ми підготували розрахунки щодо власного бачення утримання коріуму саме у середині реактора, на відміну від інших рішень, що мають колеги в країнах, що експлуатують АЕС, і європейські регулюючі органи погодились на те, щоб ми провели експеримент на повномасштабному макеті. Подібні дослідження здійснені у США, але діючі станції з технологіями утримання коріуму впроваджені лише у Кореї та Китаї.
Ми маємо обговорити принципові речі, зокрема як привести воду в шахту реактора та відвести пару, що утворюватиметься, звідки братимемо воду. Було б добре мати пасивний захист охолодження, а також активний тощо».
Його слова доповнив головний інженер ПАТ «КІЕП» Володимир Чернавський, який зауважив, що брав участь у проектуванні першого енергоблока ХАЕС, а нині колектив інституту корегує техніко-економічне обґрунтування третього та четвертого енергоблоков ХАЕС. Під час зведення 3-го енергоблока на ХАЕС планується застосувати реактор чеського виробництва. Серед важливих показників, що впливають на безпеку, є впровадження системи управління тяжкими, запроектними аваріями, яка має максимально знизити їх наслідки. Для сучасних блоків це обов’язкова умова. Росіяни використовують так звану пастку розплаву. Є європейські проекти розтікання коріуму. Та ідея, яку пропонують чеські колеги, є значно прогресивніша, адже коріум залишатиметься у реакторі і це значно покращує показники безпеки при гіпотетичній аварії.
Європейські норми диктують, що за будь-якої аварії безпека має бути такою, щоб не доводилось відселяти населення далі санітарно-захисної зони. Реалізація чеського проекту має забезпечити такі умови. І ми закладаємо цю позицію в ТЕО третього енергоблока.
Колеги вже пройшли етап малих випробувань, ми впевнені, що і великі випробування дадуть гарний результат.
Під час зустрічі з фахівцями ХАЕС чеські колеги розповіли про хід експериментів, плани та головні завдання на найближчий час, визначили стратегію і шляхи її реалізації, аби отримати бажаний результат.
Віктор Гусаров
Фото автора