Інцидент на АЕС Davis-Besse (США) з відмовою системи живильної води 9 червня 1985р.

1. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Загальні відомості • Розташування: Oak Harbor, Огайо (США) • В роботі 1 енергоблок: Babcock & Wilcox PWR. • Максимальна потужність 874МВт. • Введений в експлутуацію в червні 1978 року.

2. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Компонування енергоблоку з реактором типу PWR

3. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Реактор типу PWR 1 – корпус реактора 2 – активна зона 3 – вхідний патрубок 4 – вихідний патрубок 5 – верхня камера змішування 6 – приводи ОР СУЗ 7 – стрижні регулювання 8 – патрубки для вимірів

4. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Вертикальний парогенератор проточного типу (В&W) 1 – вихід теплоносія 2 – вихід пари 3 – вхід аварійної живильної води 4 – вхід теплоносія першого контуру 5 – трубна плита 6 – дистанційні решітки 7 – вхід живильної води 8 – трубна плита

5. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Попередні події • Починаючи з квітня1985року, на АЕС були проблеми з контролем обох головних насосів подачі живильної води. Пошук причини виникнення порушення в роботі насосів не дав жодних результатів. Проблема не була вирішена. • 2 червня 1985 року обидва живильні насоси неочікувано вимкнулись після зупинки реактора. Додатковий пошук причини виникнення проблеми не дав результату. Від керівництва АЕС поступив наказ: не відкладати більше пуск реактора, але при цьому в живильні насоси імплементувати діагностичне обладнання, яке при можливому повторі сценарію вкаже на причину зупинки насосів.

6. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Попередні події (продовження) • Як міру застереження, другий головний живильний насос перевели в ручний режим керування, щоб уникнути його відключення та відповідного забезпечення подачі живильної води у випадку аварійної зупинки реактора. • Оператори неспокійно поставилися до рішення керівництва про пуск реактора, знаючи що є проблеми із головними живильними насосами. Але підкорилися їхньому наказу.

7. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • При передачі зміни в ніч на 9 червня 1985 року, все керування основним обладнанням проводилось в автоматичному режимі окрім другого живильного насосу (ПН-2). Реактор працював на90% від номінальної потужності. • 01:35,Заступник начальника зміни (ЗНС) помітив зменшення витрати живильної води і аварійне відключення ПН-1. Оскільки керування ПН-2 проводилось в ручному режимі, то він не отримав сигналу від СЦК на автоматичне збільшення витрати живильної води (ЖВ). • Оператор другого контуру негайно збільшив обороти ПН-2 (щоб компенсувати витрати води).

8. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Оператор реакторного відділення (ОРВ) відкрив клапан вприску води на КТ, щоб зменшити зростання тиску із-за розігріву теплоносія, викликаного зменшенням витрат ЖВ. • СЦК (система централізованого контролю) спрацювала на автоматичне зниження потужності реактора і турбіни у відповідності із зменшенням витрат живильної води. Регулюючі стержні пішли в зону, потужність зменшилась із 90% до 80%. • ОРВ тримав клапан вприску води відкритим, щоб не допустити зростання тиску більше верхньої межі уставки - 15.9 МПа (нормальний тиск 14.8 МПа).

9. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Не дивлячись на те, що персонал зробив все можливе, щоб не глушити реактор – системи безпеки автоматично спрацювали на зупинку реактора по перевищенню тиску ТН. • ОРВ натиснув кнопку «АЗ» і запустив другий живильний насоссистеми підживлення 1 контуру для поповнення зниженого рівня води в КТ. • ОДК почув, що стопорні клапани СК (stop valves) турбіни закрились. Майже одночасно ОДК почув гучний шум відкриття ПК-ПГ (MSSV). • Рівень води в ПГ поступово зменшувався. Рівень води мав досягнути пускового рівня і закритися.

10. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

11. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Система контролю ЖВ закрила пускові клапани ЖВ. Коли рівень води в ПГ наблизився до нижньої відмітки, ці клапани відкрилися для підтримання стабільного рівня. При цьому ПК ПГ– закрилися. • Реакція системи була нормальною, але потім ПК ПГ знову відкрилися. НСБ помітив, що обидва БЗОКі (MSIV’s)закрилися. Це перше і друге неочікуване спрацювання обладнання. • Оператори з досвіду знали, що саме SFRCS могла закрити БЗОКі. • Проте індикатори активації SFRCS були темні. БЗОКі закрилися в 01.36 і залишалися закритими.

12. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • 01.40, Турбіна приводу ПН-2 залишилася без пари і тому поступово знижувала обороти. Напору виявилось недостатньо для подачі ЖВ в ПГ. • ОДК знав, що без подачі ЖВ – спрацює система контролю рівня в ПГ по «зниженню рівня», яка включить допоміжну систему подачі аварійної живильної води. • Оператор отримав дозвіл на включення допоміжної системи ЖВ. Оператор випадково нажав не ту пару кнопок, в результаті чого система контролю рівня в ПГ спрацювала по «зниженню тиску» замість по «зниженню рівня»,а обидва ПГ виявились ізольованими від аварійної живильної води.

13. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Режим «зниженню тиску» вказує або на розрив, або на течію в паропроводах, тому система ізолювала обидва ПГ по воді та пару. • Ці дії оператора розладнали функцію допоміжної системи живлення ПГ, що є третьою ненормальною ситуацієючерез 6 хв. після аварійної зупинки реактора. • Далі оператор помітив, що ВПН-1 та ВПН-2 відключились по «розгону». Це четверта та п’ята ненормальні функції системи. • НСБ швидко встановив, що клапани в системі допоміжної ЖВ неправильно включені. Він переключив систему контролю рівня в ПГ на спрацювання по «зниженню рівня», що виправило помилку оператора ≈ через 1 хв.

14. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Тепер ВПН-1 та ВПН-2 мали б подавати ЖВ у відповідні ПГ. Але ЗНСБ помітив відмову допоміжної системи подачі ЖВ, що було зумовлено закриттям запірних клапанів в кожній лінії (AF – 599 і AF – 608). • Ці клапани повинні були автоматично відкритись після того як НСБ перезапустив SFRCS систему. • ЗНСБ безуспішно намагався відкрити запірні клапани із БЩУ. Після чого заявив, що найбільш імовірно поворотні вимикачі в схемах клапанів відключені. • 01.42, Це збільшило кількість неполадок до сімипісля аварійної зупинки реактора.

15. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

16. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Тим часом, близько 1.40 ночі, рівень в ПГ знизився нижче після-зупиночного ліміту. Середня температура теплоносія збільшувалася з швидкістю 4F°/хвилину на протязі 12 хв. • 01.43, Оператор повністю відкрив клапан вприску води на КТ. • Рівень в КТ почав швидко зростати і коли він перевищив відмітку 508 см, регулюючий клапан вприску води в КТ закрився. На цьому етапі блок втратив всі джерела ЖВ. • Температура і тиск в реакторі продовжували зростати, виник ряд проблем з обладнанням. Порушився контроль тиску пару (8 неполадка) і стало незрозуміло, чи достатньо пару в википаючих ПГ для живлення приводів ВПН при їх повторному запуску.

17. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Відмову ДСПЖВ можна було вирішити не з БЩУ, а з не обслуговуючих приміщень на блоці. Послані туди 2 механіки встановили, що ДРК закритий. Механ. почали знімати проволочні замки на ручних колесах ВПН-ів. • Одночасно НСБ відправивіншихмеханіків відкрити запірні клапани допоміжної системи ЖВ. • Після безуспішної спроби відкрити ці клапани, ЗНСБ прийняв важливе рішення – використати пусковий ЖН для подачі води в ПГ. Цей насос знаходився поряд з ВПН-2. Проте з 1985 року він не працював: в ньому 4 керованих вручну клапани були закриті та з його електричної схеми були видалені плавкі запобіжники.

18. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

19. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

20. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • ЗНСБ відкрив 4 клапани і вставив запобіжники. Після цього він дав команду ОДК включити насос і приєднати його до ПГ-1. • Два механіка разом із ЗНСБ намагалися привести в робоче положення ДРК. Після того як був повністю відкритий ДРК ВПН-2, оператори приступили до ВПН-1. • При підготовці запуску пускового ЖН, оператор вийшов на 2 хв. з БЩУ в приміщення системи контролю рівня води в ПГ. В цей час ІЗП КТ двічі відкривався і закривався через те, що продовжувалось зростання тиску та температури ТН, а оператор не знав про це. • Значення тиску в КТ було поблизу уставки спрацювання ІЗП (16.7 МПа).

21. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • ІЗП відкрився, і оператор спостерігав за зменшенням тиску, але не слідкував за акустичним датчиком положення ІЗП, встановленим після аварії на ТМА-2, і вважав що ІЗП закритий. Проте ІЗП був закритий неповністю, внаслідок чого тиск зменшувався на протязі 30 сек. • Порушення роботи ІЗП являється 9 неполадкою на 15 хвилині після аварійної зупинки реактора. • Так як пускові клапани були відкриті неповністю, то в ПГ-1 поступало приблизно 750 л/хв., хоча потужність пускових ЖН була більшою. • 01.52 - 01.53, Тиск в ПГ-1 різко збільшився, рівень води почав поступово рости. В цей же час був відкритий ДРК ВПН-2.

22. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • Після того, як система контролю рівня в ПГ була переналаштована на спрацювання по «зниженню рівня»,допоміжна система подачі ЖВ включилась так, що кожний ВПН заповнював відповідний ПГ. • 01.54, Розігрів системи охолодження зупинився. Середня температура ТН досягла максимального значення – 311°С, а потім на протязі 6 хв. різко знизилася до 282°С. • Відбулося переповнення ПГ, що визвало зниження тиску ТН до 11.4 МПа – граничне значення для включення САОЗ. • Комплексний вплив ТЕНів КТ, витрат підпитки і зниження витрат у допоміжній системі ЖВ призвів до збільшення тиску ТН. Всього лише 190 л. борованої води поступило в І контур із САОЗ.

23. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Хід протікання процесу • 01.59, Відбулася 10 неполадка в обладнанні – хибне переключення забору ВПН-1 із баків конденсату на робочу систему ЖВ. Одночасно відбулася 11 неполадка – вийшов з ладу канал контролю енерговиділення, і оператори по інструкції включили аварійну подачу бору (один канал не працював до події). • Крім того система вентиляції БЩУ переключилася на режим аварійної циркуляції, що являється 12 неполадкою. • Через 30 хв. після початку, рівень в ПГ досягнув нормальної відмітки і оператори виключили допоміжну систему ЖВ. Запас до закипання ТН залишався достатнім на протязі всього інциденту.

24. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Наслідки аварії • Повна втрата ЖВ і непомічена вчасно неполадка з ІЗПКТз точністю повторила початок аварійних подій на ТМА-2. NRC класифікувала цей інцидент як серйозний. • Наклали на експлуатуючу організацію штраф у 900 тис. $ за 10 конкретних порушень. NRC наказала зупинити блок до вияснення і ліквідації причин всіх порушень в роботі обладнання.

25. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Аналіз причин аварії: • Тільки на цьому енергоблоці, всі 4 ЖН мали привід від єдиного джерела – пари з ПГ, що утримує загрозу відключення всіх ЖН при відсутності подачі пари із ПГ. • У 1979 році після аварії на ТМА-2, NRC зобов’язала ЕО АЕС встановити додатково до 2 аварійних ЖН с турбоприводом третій насос з електроприводом. ЕО не виконала цього зобов’язання (просто певним чином дещо модернізувала обладнання). • Друга принципова недосконалість проекту пов’язана з САОЗ шляхом періодичного підживлення І контуру насосами високого тиску і стравлювання пари із КТ в ББ. Ще в 1982 році NRC установила, що в САОЗ насоси не здатні подавати воду в І контур при аварійних значеннях тиску ТН, а ІЗП КТ дужемалий для зниження тиску до рівня інжекції насосами.

26. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Причини аварії: • Оглядова комісія NRC зробила висновок, що основною причиною інциденту на АЕС Davis-Besseзі втратою живильної води була недостатня увага ліцензіата до деталей в догляді за обладнанням станції, а саме недостатній аналіз причин виникнення проблем з ВПН-1 та ВПН-2. • Ще однією причиною інциденту є недотримання ЕО зобов’язань перед NRC. Адже ще в 1979 році після аварії на ТМА-2, NRC зобов’язала ЕО АЕС встановити додатково до 2 аварійних ЖН с турбоприводом третій насос з електроприводом. Однак замість створення додаткової лінії вартістю 7 млн. $, ЕО обмежилася більш дешевим варіантом деякої модернізації та регулюванням наявного на той час обладнання.

27. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Деякі висновки • Комісія по ядерному регулюванню (NRC) класифікувала цей інцидент як серйозний. • Персонал АЕС діяв коректно та адекватно, зумівши успішно приборкати інцидент. Серед висновків NRС: самегарна практична підготовка операторів, їхнє розуміння всіх систем обладнання та процесів було ключом до успішних дій по приборканню інциденту.

28. Back up

29. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. Теплова схема ІІ-го контуру ВВЕР-1000

30. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. • Система основної живильної води • Система основної живильної води призначена для: • транспортування живильної води з деаераторів до ПГ; • регулювання рівнів в ПГ в режимі нормальної експлуатації, а також в режимах пуску та зупинення енергоблоку; • регулювання витрат живильної води та паровиробництва ПГ при зміні потужності реактора; • розігріву та розхолодження енергоблоку в планових режимах.

31. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р. • Система допоміжної живильної води • Забезпечує подачу живильної води в ПГ в режимах пуску та зупинення РУ, а також у випадках зниження рівня в ПГ, відключення одного або двох турбоживильних насосів (ТПН). • Складається з двох однакових підсистем, що включають наступне обладнання: • допоміжний живильний електронасос (ВПЭН); • арматуру та трубопроводи.

32. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

33. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

34. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.

35. Інцидент на АЕС Davis-Besse (США)з відмовою системи живильної води 9червня 1985р.