#

Обратная связь |

ФИО:
Email:
Сообщение:
Код:
Межведомственная информационная система по вопросам обеспечения радиационной безопасности населения и проблемам преодоления последствий радиационных аварий
Федеральная целевая программа «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2015 года»

Авария на блоке №2 Чернобыльской АЭС (СССР), связанная с пожаром в машзале

1. Состояние энергоблоков до аварии

11 октября 1991 г. на Чернобыльской АЭС находились в работе энергоблока с общей нагрузкой 2060 МВт. Энергоблок №2 находился в нормальной эксплуатации в процессе подъема мощности после планового ремонта. Тепловая мощность реактора была 1570 МВт. В работе были шесть ГЦН и два ПН. Генератор Г-3 работающего ТГ №З был включен в сеть, а генератор Г-4 был подготовлен к отключению выключателями.

 

2. Последовательность событий в ходе аварии

В 19 ч. 46 мин. (19.46) ТГ-4 был отключен для выполнения текущих ремонтных работ в системе пароперегрева - устранения неплотности люка сепаратора-пароперегревателя. Отключение было произведено двумя воздушными выключателями В-330-4 ГТ на ОРУ-330 со стороны 3-й системы шин и ВП-П-330 со стороны высоковольтной линии (ВЛ) «Лесная» (рис.1). Вакуум в конденсаторе турбины поддерживался на номинальном уровне, ТГ перешел в режим "выбега". Персонал ЭЦ приступил к снятию оперативного тока воздушных выключателей ОРУ-330 - обесточиванию цепей управления последними.

В 20.10, когда частота оборотов ТГ упала до 50-200 об/мин, по неизвестным причинам произошло включение воздушного выключателя ВП-П-330 (рис.1), в результате чего Г-4 оказался подключенным к энергосистеме. Так как подача пара на турбину уже не осуществлялась, то генератор после подключения к сети начал работать в моторном режиме, за 15-30 с ТГ разогнался до номинальной частоты вращения 3000 об/мин. и, вследствие большой величины пускового тока, возникшего при включении генератора в моторном режиме, 3000 МДж энергии выделилось в роторе и обмотках генератора, что привело к чрезмерному разогреву и возгоранию шинопроводов.

По ленте осциллографа была установлена следующая последовательность событий: в 20.10 ТГ-4 включился в моторном режиме (величина пускового тока не зафиксирована), через 15 с разогнался до 3000 об/мин. (ток I = 30 кА), затем произошло короткое замыкание (ток I = 150 кА), через 0.03 с выключатель ВП-П-330 отключился, вероятно, под действием защиты генератора или дифзащиты блока, через 0,25 с включился повторно, еще через 1,2 с был снова отключен защитой, а еще через 0,25 с выключатель включился в третий раз, и затем произошел полный сброс нагрузки генератора, т.к. дифференциальной защитой отключилась ВЛ "Лесная".

Подключение генератора к сети сопровождалось значительными вибрациями и ударным нагружением подшипников ротора ТГ, которые менее чем за минуту оказались без смазки и затем разрушились. В результате произошло разрушение уплотнений системы смазки и масляных уплотнений системы водородного охлаждения генератора с утечкой водорода и масла в помещение машинного зала (МЗ).

Под действием электрической искры и (или) трения горячего металла водородно-воздушная смесь, масло и смазка подшипников воспламенились, создав в машзале столб пламени высотой 6-8 м и сильную задымленность. Пламя достигло шинопроводов, вызвало короткое замыкание всех трех фаз и тем самым остановило моторное вращение генератора.

Так как вентиляция не справлялась с теплом и дымом пожара, то конструкции крыши машзала сначала нагрелись до 900-1000°С, а затем обрушились, повредив ПН, но к этому времени реактор был уже остановлен.

Это было сделано еще в 20.10.52, когда действием аварийной защиты (ключом АЗ-5) реактор был переведен в подкритичное состояние, были выбиты защитные устройства ТГ-3, открыты вентили срыва вакуума и произошел автоматический запуск пяти дизель-генераторов. В 20.11 сообщение о пожаре было передано в пожарную часть (ВПЧ), а в 20.13 по команде НСБ было начато аварийное расхолаживание реактора со скоростью . 300С/ч путем открытия БРУ-Б.

В 20.14-20.15 по регламенту был отключен один ПН, подан азот, и персонал приступил к замещению водорода на азот в системе газового охлаждения Г-3 и Г-4. Оперативный персонал собственными силами приступил также к тушению пожара лафетными стволами и стволами от внутренних пожарных кранов. Системы автоматического пожаротушения сработали в проектном режиме.

В 20.16 к месту пожара прибыли 4 отделения ВПЧ. В 20.18 были остановлены маслонасосы системы смазки (МНС) ТГ-4 и начат аварийный слив масла с главного маслобака (ГМБ) ТГ-4. В 20.20 в связи с ростом уровня в БС и отказом в управлении напорной задвижкой был отключен второй ПН, и КМПЦ лишился подпитки ПВ. В это же время было включено орошение маслобаков ТГ-3 и ТГ-4 и включены подъемные насосы пожарной воды МЗ для орошения кровли. Тем не менее, в 20.30 кровля МЗ над ТГ-4 от воздействия огня обрушилась: под огненным факелом сначала провалилась ферма над Г-4, затем упавшая ферма потянула другие.

В 20.32-20.40 персоналом был зафиксирован ряд отказов:

-       один из выключателей ТГ-3 (2В-330-ЗГТ) оказался во включенном состоянии, ТГ-3 имел номинальные обороты (3000 об/мин);

-       отказ схем управления БРУ-Б;

-       отказы в схемах управления напорными задвижками трех ПН, а также двигателей одного ПН и одного АПН.

Отказы БРУ-Б и в системе подачи ПВ при снижающемся уровне во всех БС могли привести к серьезным последствиям.

В 20.48 были остановлены МНС ТГ-3 и начат аварийный слив масла с ГМБ ТГ-3.

В 20.59 по регламенту были отключены по одному ГЦН на сторону, а в 21.00 было зафиксировано снижение уровней в БС ниже уставки аварийной защиты.

В 21.00-21.15 попытки включения разных АПН для подпитки БС не увенчались успехом. Для подачи воды в КМПЦ был включен один ПН. Вынужденное отключение последнего работающего ПН из-за отказа в управлении напорной задвижкой на закрытие в дальнейшем неизбежно должно было затруднить процесс расхолаживания реактора.

В 21.00 при уровнях в БС, близких к номинальному, был отключен ПН. В это же время несанкционированно отключился один из оставшихся в работе четырех ГЦН, и в 21.26 по регламенту был отключен симметричный ГЦН.

В 22.10 после попыток включения ПН и АПН подпитка КМПЦ была организована по временной схеме с использованием, в частности, насосов гидроуплотнений ГЦН. При этом уровни в БС падали и, по-прежнему, имел место отказ в управлении БРУ-Б на закрытие.

В 23.03 был утерян контроль за уровнем в БС после снижения его до нижнего предела измерения (-1200 мм). Контроль за уровнем по правой стороне реактора был восстановлен в 23.15, а по левой стороне - в 23.45.

К месту пожара было направлено около 300 бойцов пожарной охраны, более 60 единиц техники из Киевской, Черниговской, Житомирской областей и Киева. Непосредственно в тушении участвовали около 100 человек. Пожар был локализован в 23.41. При этом распространения огня в реакторное отделение и влияния на работу блоков №1 и 3 не было допущено. Пожар был полностью ликвидирован в 02.20 следующего дня.

 

3. Последствия аварии

В результате аварии разрушились 9 пролетов (54 м) крыши МЗ, частично выведено из строя турбинное оборудование блока №2. Очаг пожара угрожал оборудованию и кабельным коммуникациям систем, важных для безопасности, а обрушение кровли реально повредило оборудование, важное для безопасности.

Человеческих жертв не было. Вместе с тем имело место увеличение радиоактивного фона в МЗ (с 0.5-0.7 до 2 мР/ч по γ-излучению и с 80-120 β-частиц/(см2мин) до 400 по β-излучению), что объясняется обрушением кровли, загрязненной еще во время аварии 1986 г. на блоке №4.

Суммарный выброс радиоактивных аэрозолей, образовавшихся при горении элементов кровли, в атмосферу составил 0,00036 Ки, что, как и общий выброс во время инцидента, меньше допустимого суточного выброса в атмосферу.

Облучения персонала выше контрольных уровней не было. Ликвидаторы пожара (63 человека из числа пожарных и эксплуатационного персонала) получили дозы от 0.02 до 0.17 бэр, что не превышает двухнедельных доз. Произошло некоторое загрязнение поверхностей технологических помещений без превышения допустимого уровня (2000 β-частиц/(см2мин)). Облучения населения не было.

Несмотря на отсутствие значительных радиационных последствий этой аварии, горение и разрушение кровли МЗ внешне выглядело подобно печальным событиям на блоке №4 26 апреля 1986 г. Поэтому нетрудно представить психологическое состояние пожарных команд, участвовавших в ликвидации пожара, а также состояние тревоги населения и на всех уровнях руководства Украины, приведшее к принятию решения о закрытии Чернобыльской АЭС в ближайшие годы.

 

4. Причины аварий

Причинами возникновения аварии и неблагоприятного развития событий явились отказы оборудования и неправильные действия персонала. В частности, следствием ряда неправильных и несогласованных действий персонала явилась цепочка событий:

-       неотключение в 20.13 Г-3 защитой по остановке ТГ-3 (не введена соответствующая накладка);

-       снижение уровня в БС до уставок аварийной защиты в 21.50 и последующий (в 21.10) вывод этой защиты персоналом без записи в журнале;

-       повторное снижение уровня в БС в 22.05 ниже уровня аварийной защиты;

-       невключение ПН и двух АПН (в 22.08);

-       потеря контроля за уровнем в БС после 23.03 в течение 40-45 мин.

На фоне характера и масштабов повреждения блока №2, а также связанного с аварией резонанса, особенно непростительна первичная причина аварии, обусловленная тем, что еще на стадии строительства блока из-за нарушения технологии протягивания через трубу многожильного бронированного кабеля, соединяющего генератор с открытым распределительным устройством (ОРУ), была порвана его оплетка вместе с изоляцией. Через ряд лет это привело к к.з. кабеля и несанкционированному включению масляного выключателя, соединившего обмотку генератора с трансформатором ОРУ, высоковольтная обмотка которого не обесточивается.

И опять же, как и при аварии на блоке №4 в 1986 г., развитие пожара на кровле МЗ блока №2 было обусловлено наличием горючих материалов: пароизоляции (рубероид с битумом), термопластобетона, который по результатам испытаний ВНИИПО отнесен к категории горючих материалов, а также 5 слоев рубероида и слоя битума.