Атомные байки

Дэвид Локбаум, бывший инженер первого блока американской АЭС "Браунс-Ферри", а ныне сотрудник "Союза обеспокоенных учёных" - организации, известной своей критикой атомной энергетики - ведёт блог, в котором публикует рассказы об инцидентах и других нестандартных случаях, с которыми ему и его товарищам приходилось сталкиваться за годы работы в атомной отрасли.
Лунная авария - 1982 год
Утром 27 февраля 1982 года почти 30 минут блок №1 АЭС "Сан-Онофре" в штате Калифорния оставался без охлаждения для систем вентиляции и кондиционирования контейнмента и ряда других систем, важных для безопасности.
Для охлаждения этих систем на блоке были предусмотрены две независимые петли. Каждая из них была рассчитана таким образом, чтобы иметь возможность в одиночку обеспечить при нормальных условиях и при проектных авариях теплоотвод с узлов HVAC в реакторном зале и во всём контейнменте, а также с моторов аварийных дизель-генераторов и другого важного для безопасности оборудования.

Одна из петель постоянно находится в работе, в то время как вторая пребывает в состоянии горячего резерва или находится на обслуживании. Последнее как раз и происходило на "Сан-Онофре". Бригада техников намеревалась осмотреть и отремонтировать насос в резервной петле.
На АЭС "Сан-Онофре" техническая вода забирается из Тихого океана, куда потом и сбрасывается после использования. Насосы в двух петлях охлаждения, о которых идёт речь в рассказе, стоят в здании БНС, построенном прямо на берегу.
Ремонт начался с того, что техники отбалтили насос от основания и подняли его краном для осмотра. В полу здания, естественно, образовалась дыра на том месте, где по штату должен стоять насос.
Подъём насоса краном
К большому удивлению техников, через дыру в здание потекла вода. Говоря прямо, в здании насосной станции началось наводнение. Вода прибывала до тех пор, пока не поднялась на пять футов над полом. Как потом показало расследование, эта отметка в точности соответствовала уровню океанской воды вне здания БНС.
Операторы на БЩУ не имели понятия о том, что происходит на насосной станции. Однако они обратили внимание на флуктуации значения тока на двигателе второго (рабочего) насоса и отключили его от греха подальше. Ничего удивительного в скачках тока нет - второй насос стоял в том же здании, что и первый, и точно также пал жертвой наводнения.
Таким образом, блок остался без аварийного охлаждения, несмотря на предусмотренные проектом две независимые петли. Насос одной из петель болтался, подвешенный к крану, а насос второй был отключён командой с пульта БЩУ для его же собственной сохранности.
Персонал, находившийся на БНС, приступил к схватке с наводнением. Они развернули портативный насос и начали откачивать в Тихий океан воду, поступавшую на станцию из Тихого же океана. Поначалу успеха эти действия не имели. Через дыру в полу вода поступала явно с большей скоростью, чем её могли откачивать из помещения.
Сообразив, что им противостоит закон физики о сообщающихся сосудах, техники приняли единственно верное решение. Они попытались заткнуть дыру, поставив краном на место снятый насос. Частично это удалось, и борьба с наводнением пошла веселее. Справившись с первоочередной задачей, техники позаботились о безопасности станции, подключив к одной из петель резервный (третий) насос.
Общий срок, в течение которого блок пребывал без аварийного охлаждения, составил 24 минуты. Вернуть в работу первый, штатный насос удалось спустя 4 с лишним часа после его отключения. Что потребовалось в итоге сделать с насосом №2, сыгравшим в этой истории роль и виновника, и затычки, осталось покрытым мраком коммерческой тайны.
Когда всё завершилось, начался разбор полётов. Комиссия выяснила, что человек, планировавший работы на насосе №2, ошибся и неправильно рассчитал время прилива и отлива. Вся операция по снятию насоса и возвращению его на место должна была пройти в период отлива, когда уровень воды в океане ниже пола в БНС. На деле всё случилось с точностью до наоборот.
Кто ответственен за то, что на Земле случаются приливы? Гравитационное поле естественного спутника Земли. Так значит, кто должен быть наказан на инцидент на "Сан-Онофре-1" 27.02.1982? Конечно же, Луна...
Выводы.
Всегда лучше сначала подумать, а только потом делать. В разобранном инциденте наводнение началось из-за явной ошибки планирования. Но, предположим, время прилива было бы рассчитано правильно. Даже в этом случае опасность сохранялась. Допустим, техники могли задержаться с ремонтом насоса и не успеть поставить его вовремя на место.
Даже у самого лучшего плана должен быть запасной вариант. Снятие насоса на БНС блока №1 АЭС "Сан-Онофре" создавало потенциальную угрозу наводнения, и требовались меры, которые позволили бы не допустить или легко справиться с угрозой поступления в здание насосной станции океанской воды.
Мораль сей истории такова - в атомной энергетике всегда имейте под рукой план "Б". Иначе ваш лучший в мире план наступления обернётся на деле самой печально известной инструкцией о том, как попасть сразу в наибольшее число засад одновременно.
И еще три истории и три морали от Дэвида Локбаума
Музыкальная история
20 октября 1986 года инспектор комиссии по ядерному регулированию (NRC) США выдал предписание владельцам двух АЭС в штате Миннесота - "Monticello" и "Prairie Island". В предписании требовалось запретить операторам БЩУ слушать на рабочих местах музыку из радиоприёмников.
На самом деле, эта история началась ещё раньше. В феврале 1981 года NRC обратилась ко всем владельцам атомных станций в Соединённых Штатах с указанием - музыке на БЩУ не место. Регуляторы сочли, что слушание радиопередач может отвлекать операторов от их работы.
В августе 1985 года владельцы двух миннесотских станций уведомили комиссию - высочайшее соизволение исполнено, и все радиоприёмники с БЩУ удалены. Регуляторы предпочли не поверить владельцам на слово. Как оказалось, не зря. Побывавшие на станциях инспектора атомнадзора убедились своими ушами - радиоприёмники никуда не делись.
Комиссия пошла на принцип. Но и операторы ответили тем же. Международное братство электриков - профсоюз, защищавший интересы атомщиков - обратилось с жалобой в арбитраж. Запрет на радиоприёмники, говорилось в ней, плохо сказывается на моральном состоянии операторов. Арбитраж на всякий случай постановил - отдайте обратно атомщикам их музыку!
Следующий ход остался за регуляторами. К делу подключились самые высокие чины NRC. В мятежную Миннесоту один за другим вылетали инспектора, эксперты и психологи с рассказами о вреде музыки для ядерной безопасности.
Директор отдела инспекций NRC лично дал 6 марта 1987 года показания под присягой, в которых живописал всю ту угрозу, которая таится для атомной энергетики в современной музыке. Конкретные примеры, правда, он привести забыл.
В конце концов, регуляторы победили, и музыка была запрещена. Персонал АЭС "Monticello", каждый год с музыкой получавший от NRC за свою работу отметку "отлично", после введения запрета скатился на отметку "хорошо" и долго не мог вернуться к дозапретным показателям.
Какова же мораль музыкальной войны в Миннесоте? Читатель может подумать: "Сдаётся, что все эти ребята маялись дурью, раздувая дело, которое не стоит и выеденного яйца".
И, между прочим, будет абсолютно прав.
Уборка - дело тонкое
17 июня 1970 года оператор ныне закрытой АЭС "LaCrosse" в штате Висконсин решил почистить пульт управления. У себя дома он протирал пыль тряпкой, и неудивительно, что точно также он решил поступить и на рабочем месте.
Нет, ничего не взорвалось и не расплавилось. Возя тряпкой по пульту, оператор всего лишь переключил один из тумблеров, и мгновенно сработала автоматическая защита. Подсчитав убытки от простоя, раздражённые хозяева выпустили инструкцию: "Господа! Чистите пульт БЩУ хотя бы щёткой, но не тряпкой!".
Доподлинно неизвестно, знал ли об инциденте в Висконсине оператор АЭС "Waterford" в Луизиане. Но 25 октября 1992 года он тряпку в руки не брал. Вместо неё он использовал новейшее эффективное средство для очистки поверхностей, рекламирующееся во всех журналах для домохозяек.
Средство действительно оказалось эффективным. В отчёте NRC последующие события описываются так: "Спустя два часа, чистящее вещество вызвало склеивание друг с другом 16 пластиковых переключателей систем, связанных с безопасностью, сделав тем самым переключатели неработоспособными". Среди них, кстати, были переключатели системы САОЗ.
На одном исследовательском реакторе во Флориде пульт тряпкой не протирали и средствами для домохозяек не опрыскивали. Возможно, что там его вообще не убирали, и благодарный пульт десятилетиями служил операторам верой и правдой. Но беда подстерегала с другой стороны.
Исследовательский реактор - не энергетическая установка. Там всё по-другому. Система охлаждения запитывалась от городского водопровода. От этой же ветки отходила труба на уборную.
Очень умная система контроля за состоянием реактора предпринимала всё необходимое для спасения вверенного имущества от аварии. Если расход охлаждающей воды падал, то система сбрасывала стержни АЗ.
Исследовательскими реакторами заправляют экспериментаторы, люди с особым складом ума. Им потребовалось всего пять автоматических остановов, чтобы обнаружить корреляцию - система сбрасывает стержни после смыва воды в служебном туалете.
Как же поступить? Перепроектировать систему управления невозможно, проложить новые трубы - дорого. Выход был найден такой - на дверях туалета появилась табличка "Господа! Не смывайте воду, когда работает реактор!".
Но в уборной нет обзорного окошка с видом на реакторный зал. Отныне всем работающим на реакторе пришлось учиться быстро определять по косвенным признакам, находится ли аппарат на критике или благополучно остановлен, ведь от этого зависело решение вопроса "Смывать или не смывать".
Мораль истории об уборке ещё проще, чем в истории о музыке. В институтах и УТЦ, на лекциях и занятиях на тренажёрах, будущих атомщиков учат основам управления реактором. Но жизнь богаче любого учебного курса. Блок АЭС или исследовательский реактор представляют собой сложную и полную взаимосвязей систему, понимание которой приходит только со временем и опытом.
И именно поэтому в атомной энергетике так нужны и важны опытные квалифицированные кадры, знающие, что мелочей в атомной отрасли нет.
Жаркая ночь в штате Джорджия
Ночь 15 мая 1985 года на АЭС "Hatch" в штате Джорджия выдалась сухой и жаркой. Измученный персонал мечтал о дожде. Кто знает, может быть поэтому бригада, ушедшая на стандартный осмотр оборудования блока, повредила один из трубопроводов вспомогательной системы.
Протёкший трубопровод был связан с системой обеспечения пожарной безопасности для системы вентиляции и кондиционирования (HVAC) блока. Иными словами, оттуда бралась вода в случае возгорания угольных фильтров, входящих в систему HVAC.
Разработчики системы HVAC были людьми очень предусмотрительными. Они ни в коем случае не хотели допускать на блоке пожара. Одно из заложенных ими проектных решений предусматривало следующее - если давление воды в основном трубопроводе падает ниже уставки, то автоматически включается спринклерная система, которая приступает к тушению пожара на фильтрах, вне зависимости от того, на самом ли деле они горят.
Операторы на БЩУ довольно скоро определили, что никакого пожара нет, и вручную отключили спринклерную систему. Но ночь в штате Джорджия была сухой и жаркой...
Разработчики системы HVAC были людьми очень предусмотрительными. Они ни в коем случае не хотели допускать, чтобы в вентсистеме скапливалась бы вода, так как это грозило бы коррозией стенок воздуховодов. Они организовали дренажные отверстия, через которые вода сливалась в баки для последующей утилизации. Проект прошёл все проверки и экспертизы, и никто не задумался над простым вопросом - что будет, если дренажные отверстия забьются?
Разумеется, той сухой жаркой ночью в Джорджии отверстия оказались забитыми.
Вода, попавшая в вентсистему при тушении ложного пожара, искала выход и нашла его ровно над пультом БЩУ. Пока операторы приходили в себя от внезапного душа, вода успела закоротить часть электрического оборудования пульта.
Разработчики пульта БЩУ были людьми очень предусмотрительными. Они предусмотрели всё, включая землетрясение, но только не ситуацию, когда пульт будут поливать водой сверху как из ведра. Эффект вышел потрясающим.
На BWR каждый из четырёх паропроводов, по которым пар идёт от реактора на турбину, снабжён двумя или тремя предохранительными клапанами с маркировкой Safety/Relief Valve. Они открываются для сброса пара, если давление в реакторе становится слишком большим.
После короткого замыкания на пульте, один из клапанов открылся, закрылся, открылся, закрылся, открылся, закрылся и, наконец, открылся и остался в открытом положении. Кстати, пар в BWR сбрасывается в холодную воду, и это считается одной из защитных мер при крупных авариях. Открытый клапан привёл к тому, что вода начала нагреваться, и защищённость реактора от аварии понизилась.
От короткого замыкания пострадала также система "High pressure coolant injection" (HPCI) - система, срабатывающая при аварии и вливающая в активную зону большой объём холодной воды. К этому стоит добавить, что другая схожая по функциям система "Reactor core isolation cooling" (RCIC) была в тот момент отключена по другим причинам.
К чести операторов, они не растерялись и сбросили стержни АЗ. Уровень воды в реакторе поддерживался насосами, приводящимися в движение потоком пара из реактора. После сброса АЗ, сработали клапаны и отсекли насосы от их движущей силы. В конечном итоге, охлаждение заглушенного реактора обеспечивали только слабенькие насосы из линии охлаждения приводов СУЗ. К счастью, этого оказалось достаточно, чтобы избежать серьёзных последствий.
При разборе полётов, конечно же, досталось ремонтникам, проткнувшим вспомогательный трубопровод. Но долю упрёков должны получить и предусмотрительные проектанты, своими решениями создавшие условия для проявления эффекта домино сухой жаркой ночью в штате Джорджия.
Мораль третьей истории получается совсем простой. Блок АЭС представляет собой сложную и полную взаимосвязей систему, каждый элемент которой проектируют очень предусмотрительные люди.
Главное при этом - понимать, что же они предусмотрели на самом деле
(с) katerina-0906