События, приведшие к аварии на ЧАЭС
Авария на 4-м блоке ЧАЭС произошла 26 апреля 1986 года. Основная причина – маловероятное, никем не предусмотренное сочетание ошибок при эксплуатации энергоблока обслуживающим персоналом. Вместе с тем, авария поучительна для всех руководителей.
Возникновению аварии способствовал ряд обстоятельств.
Как и предусматривалось планом, 4-й энергоблок готовился к остановке на регулярное техническое обслуживание. Тогда было принято решение воспользоваться отключением реактора, чтобы подтвердить, что в случае потери основного электропитания замедляющая свое вращение турбина может дать необходимую электроэнергию для питания аварийного оборудования и циркуляционных насосов, которые обеспечивают охлаждение активной части реактора до момента включения аварийной дизельной электростанции. Цель этого испытания состояла в том, чтобы определить, можно ли продолжать охлаждение активной части реактора в случае потери основного источника электропитания. Аналогичные испытания проводились в ходе предыдущего отключения реактора, но результаты его оказались не точными, поэтому было принято решение повторить эксперимент. К сожалению, этот эксперимент в основном был связан с неядерной частью атомного реактора, но должен быть скоординирован со специалистами, отвечающими за безопасность ядерного реактора. Этого не произошло.
В соответствии с запланированной программой нужно было отключить аварийную систему охлаждения активной части реактора, которая обеспечивала подачу воды для охлаждения ядерного топлива в чрезвычайных обстоятельствах. Хотя последующие события и не были сильно обусловлены этим, отключение вышеуказанной системы в ходе всей продолжительности испытания явилось свидетельством небрежного отношения к процедурам безопасности. По мере продолжения процедуры отключения реактора, последний работал примерно в половину мощности, и диспетчер, контролирующий выработку электроэнергии, отказался разрешить дальнейшее уменьшение мощности реактора, потому что требовалась подача дополнительной энергии для основной сети. В соответствии с планируемой программой испытания примерно через час после этого система аварийного охлаждения активной части реактора была отключена, в то время как реактор продолжал работать в половину своей мощности. Только примерно в 23.00 25 апреля диспетчер, контролирующий подачу электропитания, согласился на дальнейшее сокращение мощности реактора.
Для проведения испытания электрической системы реактор должен был быть стабилизирован на уровне, составляющем примерно 1000 термальных мегаватт до отключения, однако ввиду ошибки, которая возникла в ходе эксплуатации, мощность реактора упала до 30 термальных мегаватт, а на этом уровне коэффициент позитивного топлива начинает играть доминирующую роль. Операторы реактора затем пытались поднять мощность до 700–1000 термальных мегаватт путем отключения автоматических регуляторов и высвобождения всех контрольных стержней вручную. И только примерно в час ночи 26 апреля реактор был стабилизирован на уровне, составляющем примерно 200 термальных мегаватт. Хотя в условиях эксплуатации атомного реактора предусматривается норма, в соответствии, с которой для сохранения контроля над реактором постоянно должно быть опущено как минимум 30 контрольных стержней, в ходе вышеуказанного испытания в действительности было использовано только 6–8 контрольных стержней. Большинство из этих контрольных стержней были вынуты, для того чтобы компенсировать накопление ксенона, который действовал в качестве вещества, поглощающего нейтроны, и сокращал мощность реактора. По сути дела все это означало, что в случае «вспышки» энергии потребовалось бы примерно 20 секунд для того, чтобы опустить контрольные стержни и отключить реактор. Несмотря на это, было принято решение продолжить программу испытания.
Затем в результате увеличения потока охлаждающей жидкости упало давление пара. Автоматическая система, которая отключает реактор при чрезмерно низком давлении пара, не была задействована. Для сохранения мощности реактора операторы вынуждены были извлечь практически все остающиеся контрольные стержни. После этого реактор стал крайне нестабильным, и операторам приходилось каждые несколько секунд делать корректировки, позволяющие им сохранять постоянную мощность. Примерно в это время операторы сократили поток охлаждающей жидкости, видимо для того, чтобы сохранить давление пара. Одновременно с этим насосы, которые в это время уже питала замедляющая свое действие турбина, начали давать меньший объем охлаждающей жидкости на реактор. Потеря охлаждающей жидкости усугубила нестабильное состояние реактора и увеличила производство пара в каналах охлаждения (позитивный топливный коэффициент), и операторы уже не смогли предотвратить «вспышку» энергии, которая превосходила номинальную мощность реактора примерно в 100 раз.
Неожиданное увеличение производства тепла разрушило часть топлива, а мельчайшие раскаленные топливные частицы вступили в реакцию с водой, что привело к паровому взрыву, уничтожившему активную зону реактора. Второй взрыв, произошедший 2 или 3 секунды спустя, только усугубил разрушения.
Следует отметить, что станция имела ряд конструктивных недостатков, связанных с ее безопасной эксплуатацией. Имели место нарушения и в технологии монтажа. Так, часть труб была выполнена не из циркония, а из стали (работы надо было выполнить к очередному съезду КПСС, а труб из циркония не оказалось). При этом каждая из стальных труб была сварена в нескольких местах. Термостойкость стальных труб меньше циркониевых, поэтому при повышении температуры выше нормы они покоробились, исключив возможность регулировать мощность реактора.
Мнение авторов. Анализ техногенных чрезвычайных ситуаций показывает, что они часто возникают по вине человека на стыке отдельных технологий, областей знаний и т.д.
К сожалению, студенты вузов в процессе обучения слабо изучают смежные учебные дисциплины, считая их излишними. Примерно такое же отношение и к изучению учебных дисциплин, которые введены в учебные планы решениями Правительства.