Обеспечение безопасной работы аэс кратко

Обновлено: 04.07.2024

При обеспечении безопасности АЭС в процессе эксплуатации используется два главных принципа:
-эксплуатирующая организация несет полную ответственность за безопасную эксплуатацию АЭС, создавая четкую организационную структуру во главе с директором станции, и за создание культуры безопасности, в которой безопасность рассматривается как жизненно важное дело и предмет личной ответственности всего персонала·,

факторы, связанные с созданием и управлением АЭС в процессе эксплуатации, должны совпадать с факторами, которые способствуют поддержанию ее надежности и безопасности.

Обеспечение и поддержание надежной и безопасной эксплуатации АЭС в долгосрочном плане предусматривает реализацию комплекса вопросов и определенных принципов в течение всего срока ее службы.
Эти вопросы и принципы включают в себя:

подготовку руководств для нормальной эксплуатации, аварийных ситуаций, по радиационной защите и по обследованию безопасности АЭС;
обеспечение ведения эффективной и безопасной эксплуатации под контролем;
подготовку персонала, умеющего обеспечить постоянную безопасную эксплуатацию АЭС;
обоснованное установление эксплуатационных пределов и условий, обеспечивающих безопасную эксплуатацию АЭС;
инженерно-техническую поддержку эксплуатации АЭС;
использование связанного с безопасностью опыта эксплуатации;
поддержание сооружений, оборудования и систем, важных для безопасности, в соответствии с проектными требованиями путем проведения технических обслуживании, планово-предупредительных ремонтов, инспекций и испытаний в течение всего срока службы;
разработку и использование эксплуатационной программы обеспечения качества всех аспектов, важных для безопасности АЭС и связанных с ее функциональной деятельностью.

Рассмотрим основные особенности этих принципов.
Руководства для нормальной эксплуатации АЭС устанавливаются первоначально на основе проекта и анализа безопасности с последующей корректировкой после ввода в действие и в процессе эксплуатации АЭС, и на основе разрешений регулирующих органов. Эти руководства достаточно подробные и позволяют обеспечивать непревышение, с точки зрения безопасности, эксплуатационных пределов и условий работающего ЭБ, а также готовность оборудования и систем, важных для безопасности. Особое внимание в них уделяется потенциально аварийным ситуациям, в частности, периодам загрузки и перегрузки топлива, когда возможно аварийное образование критичности.
Аварийные эксплуатационные руководства обеспечивают действия персонала при возникновении проектных и запроектных аварий. Аварийные руководства являются частью программы подготовки персонала. Знание и практическое использование их существенно облегчает управление аварией.
Однако вначале СБ включаются в работу автоматически. Это позволяет персоналу, используя некоторый период времени для получения дополнительной информации от контрольно-измерительных и диагностических систем о характере и причинах происходящих событий, принимать более осознанные решения по предотвращению или ослаблению аварии.
Руководства по радиационной защите предусматривают:

постоянный контроль радиологических условий на АЭС и радиационной защиты персонала и населения;
измерение и регистрацию доз облучения персонала;

-контроль и измерение РАВ, РАО и радиоактивных выбросов на АЭС;

контроль дезактивации, очистки и подготовки РАО для удаления или их хранения;
действие персонала дозиметрического контроля на случай радиационных аварий;
автоматизированный радиометрический контроль состояния окружающей среды вокруг АЭС;
наличие на АЭС специальных радиационно-защитных средств для технического обслуживания АЭС;
наличие на АЭС персонала радиационной защиты.

Руководство по обследованию безопасности подготавливается эксплуатирующей организацией в целях обеспечения постоянного надзора и контроля эксплуатационной безопасности АЭС, а также для оказания поддержки руководству станции в области безопасности. На каждой АЭС имеется также полностью отработанная и всеохватывающая технология управления безопасностью АЭС. Кроме этого, эксплуатирующая организация проводит периодически независимое обследование практики выполнения требований безопасности на АЭС, привлекая для этого специальные организации.
Эксплуатация АЭС осуществляется высококвалифицированным, хорошо подготовленным персоналом в соответствии с установленным порядком и под строгим контролем руководителей всех ступеней. Персонал должен постоянно показывать стремление к безопасной и надежной эксплуатации и осознанное понимание значения своих действий и последствий ошибок для безопасности АЭС.
Персонал должен постоянно контролировать состояние станции, обращая внимание на необычные явления и отклонения от нормальных условий (шумы, вибрации, изменения технологических характеристик и, в первую очередь, аз); поддерживать состояние станции в соответствии с проектом и анализом безопасности за счет строгого следования эксплуатационным руководствам и технологическим регламентам. Особое внимание уделяется физическим средствам и административным руководствам, способствующим предотвращению ошибочных действий персонала, угрожающих безопасности АЭС. ,
Подготовка и переподготовка оперативного персонала и выполняющего техническое обслуживание проводится по специальным программам с использованием эксплуатационных и аварийных руководств. Подготовка оперативного персонала включает, кроме вопросов по специальности, комплекс вопросов, знание которых необходимо для обеспечения эффективного и безопасного функционирования АС:

нейтронная физика и теплогидравлические процессы;
полное знание компоновки станции и расположение основного оборудования и в особенности систем, важных для безопасности;
методы диагностики и вероятности возникновения отказов, приводящие к авариям;
использование тренировок на тренажерах по управлению авариями;
характерные результаты вероятностных оценок безопасности и анализ возможных последствий аварии;
пределы и условия нормальной и безопасной эксплуатации и аварийные пределы и условия и возможные последствия нарушений этих пределов;
месторасположение на станции РАВ, РАО и ОЯТ;
характеристика основных трех фундаментальных функций безопасности: контроль и управление реактивностью реактора и поддержание подкритичности при остановленном реакторе; непрерывное и постоянное охлаждение активной зоны и отвод остаточных тепловыделений в аварийных ситуациях;
контролируемое удержание всех радиоактивных веществ в пределах защитного ограждения.

В процессе переподготовки персонала особое внимание уделяется вопросам, обеспечивающим надежную и безопасную эксплуатацию, в особенности аномальным и аварийным ситуациям, включая СО АД и аварийные планы.
Подготовка персонала для технического обслуживания АЭС предусматривает, кроме основной профессиональной, дополнительное изучение потенциальных последствий технических неисправностей или человеческих ошибок для безопасности и событий, связанных с возникновением ложных, случайных или ошибочных срабатываний СБ.
В целях обеспечения надежности и безопасности АЭС для переменных эксплуатационных параметров устанавливаются пределы и условия нормальной и безопасной эксплуатации, которые можно разделить на три группы (рис. 67):

пределы и условия нормальной эксплуатации;
пределы безопасной эксплуатации;
проектные пределы для аварий.

Рис. 67

Эксплуатационные пределы - это установленные проектом предельные значения нейтронно-физических и теплогидравлических переменных параметров и характеристик, определяющих рабочий диапазон нормальной эксплуатации АЭС, в рамках которого не должны (согласно проекту) происходить аномальные явления или неисправности и повреждения.
Эксплуатационные условия - это установленные проектом минимальные требования к количеству, состоянию работоспособности, характеристикам и техническому обслуживанию, наличию персонала, оборудования и систем АЭС, при которых обеспечивается нормальное функционирование АЭС в рамках рабочего диапазона. Для переменных параметров, определяющих эксплуатационные пределы и условия, устанавливают соответствующие уставки технологических защит и блокировок, которые контролируются автоматическими системами. Если параметры.достигают этих уставок, то выполняются защитные действия, например, по снижению мощности или по выводу из действия турбины, реактора и т.д. Таким образом, параметры в процессе работы АЭС поддерживаются в рабочем диапазоне с помощью автоматических систем управления и защиты СУЗ. Рабочий диапазон, соответствующий нормальной эксплуатации АЭС, должен быть ограничен значениями параметров ниже пределов безопасной эксплуатации.
Проектные пределы - значения параметров и характеристик состояния систем (элементов) и АЭС в целом, установленные в проекте для нормальной эксплуатации, аварийных ситуаций и аварий
Условия безопасной эксплуатации - установленные проектом min условия количества, характеристик. Состояние работоспособности и условия технического обслуживания систем (элементов), важных для безопасности, при которых обеспечивается соблюдение пределов безопасной эксплуатации и/или критериев безопасности.
Соблюдение пределов и условий безопасной эксплуатации обеспечивает сохранение работоспособности физических барьеров безопасности.
Проектные пределы для аварий характеризуют параметры и возможное состояние оборудования, при превышении которых возникают различные аварийные ситуации. При этом оперативный персонал должен знать причины превышения установленных пределов нормальной эксплуатации и условий безопасной эксплуатации АЭС и возможные последствия их превышения.

Организация и ответственность

Полную ответственность за безопасную эксплуатацию АС несет эксплуатирующая организация

Эксплуатирующая организация разрабатывает руководства по обследованию безопасности АС

АЭС Российской Федерации эксплуатируются надежно и безопасно, что подтверждается результатами регулярных проверок как независимых органов (Ростехнадзора), так и международных организаций (ВАО АЭС и др.). С 1998 года на российских АЭС не зафиксировано ни одного нарушения безопасности, классифицируемого выше первого уровня по Международной шкале INES.

Высокая степень безопасности АЭС России обеспечена множеством факторов. Основные из них – это принцип самозащищенности реакторной установки, наличие нескольких барьеров безопасности.

Необходимо отметить также применение на современных российских атомных энергоблоках активных (то есть требующих вмешательства человека и наличия источника энергоснабжения) и пассивных (не требующих вмешательства оператора и источника энергии) систем безопасности. Кроме того, на всех станциях действует культура безопасности на всех этапах жизненного цикла: от выбора площадки (обязательно только в тех в местах, где отсутствуют запрещающие факторы) до вывода из эксплуатации. Во многом благодаря сочетанию этих элементов опыт стабильной эксплуатации водо-водяных реакторов ВВЭР составляет уже более 1400 реакторо-лет.

Обеспечение безопасности эксплуатации реакторов

На российских АЭС с водо-водяными реакторами (ВВЭР) с учетом принципа единичного отказа и возможного необнаруживаемого отказа предусмотрены три независимых канала систем безопасности, каждый из которых может выполнить функции всей системы. Системы безопасности рассчитаны на ликвидацию максимальной проектной аварии с разрывом главного циркуляционного трубопровода первого контура максимального диаметра. Запасы воды также обеспечены многократно: сначала она будет подана из резервных емкостей, установленных в самом энергоблоке, а затем, если этой воды будет все еще недостаточно, вода начнет подаваться из трех дополнительных резервуаров. Питание всех резервных насосов обеспечивается также автономно: каждый будет работать от своего дизель-генератора. Все генераторы располагаются в отдельных строениях, что не допускает их одномоментного выхода из строя. Любой из этих каналов (в случае отказа остальных) обеспечивает полный отвод тепла.

Работа всех этих защитных систем вместе потребуется только в случае максимальной проектной аварии. Все это количество воды, пролитое в реактор, аккумулируется специальной системой сбора и охлаждения. Собранную воду система подаст в активную зону вновь, то есть, как говорят специалисты, будет обеспечена рециркуляция теплоносителя.

4 барьера безопасности

Система безопасности современных российских АЭС состоит из четырех барьеров на пути распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду. Первый – это топливная матрица, предотвращающая выход продуктов деления под оболочку тепловыделяющего элемента. Второй – сама оболочка тепловыделяющего элемента, не дающая продуктам деления попасть в теплоноситель главного циркуляционного контура. Третий - главный циркуляционный контур, препятствующий выходу продуктов деления под защитную герметичную оболочку. Наконец, четвертый – это система защитных герметичных оболочек (контайнмент), исключающая выход продуктов деления в окружающую среду. Если что-то случится в реакторном зале, вся радиоактивность останется внутри этой оболочки.

Системы безопасности и специальные устройства

В частности, одним из элементов системы аварийного охлаждения активной зоны современных российских АЭС являются специальные емкости с борной кислотой, находящиеся над реактором. Каждая емкость представляет собой толстостенный сосуд из двухслойной стали объемом 60 кубических метров, работающий под давлением в 60 атмосфер и выше. В случае максимальной проектной аварии – разрыва первого контура охлаждения реактора – содержимое этих емкостей самотеком оказывается внутри активной зоны реактора, и цепная ядерная реакция гасится большим количеством борсодержащего вещества, хорошо поглощающего нейтроны. Такого количества раствора достаточно для охлаждения активной зоны до подключения системы аварийного расхолаживания и охлаждения бассейна выдержки.

Обеспечение устойчивости к землетрясениям

Действующими нормами запрещено размещать АЭС: на площадках, расположенных непосредственно на активных разломах; на площадках, сейсмичность которых характеризуется интенсивностью максимальных расчетных землетрясений (далее – МРЗ) более 9 баллов по шкале сейсмической активности Медведева-Шпонхойера-Карника; на территории, в пределах которой нахождение атомных электростанций запрещено природоохранным законодательством.

Защита от аварий, террористических атак

С точки зрения защиты от террористов, все действующие АЭС надежно охраняются Внутренними войсками МВД России, которые имеют необходимое вооружение, технику и оснащение. Система охраны периметра объектов построена таким образом, что любой террорист (нарушитель) будет задержан на линии охраны. Пронос (провоз) на территорию АЭС запрещенных предметов (оружие, боеприпасы и пр.) невозможен, на всех КПП установлены приборы обнаружения и видеонаблюдения. Таким образом, совершение противоправных действий, которые повлекут тяжкие последствия для жизни и здоровья граждан, маловероятно.

Прочие меры по обеспечению защиты

На всех российских станциях после аварии на Чернобыльской АЭС были проведены дополнительные исследования возможных аварийных ситуаций и путей их преодоления. Были предприняты усилия по минимизации роли человеческого фактора в кризисных ситуациях, была проведена модернизация систем безопасности на старых станциях. В результате на всех действующих станциях нашей страны есть несколько систем, которые включаются одна за другой в случае возникновения ситуации обесточивания, полностью исключая возможность такого развития событий, какое имело место в Японии.

Наконец, на всех российских атомных станциях установлена автоматическая система контроля радиационной обстановки (АСКРО). Она предусматривает наличие датчиков, которые фиксируют уровень радиации вокруг радиационно опасных объектов в режиме реального времени. Показания этих приборов передаются на специальный сайт в Интернете.

Если рассматривать безопасность АЭС, получивших разрешение на продление сроков эксплуатации, то любое подобное продление – это итог масштабной работы по проверке состояния всех систем и конструкционных материалов. При продлении принимается во внимание ресурс оборудования, получаются подтверждения конструкторов, которые обязаны гарантировать безопасность своего объекта сверх проектных сроков. Только при наличии таких гарантий может быть вынесено решение о продлении. На всех энергоблоках АЭС, получивших лицензию Ростехнадзора на продление срока службы сверх проектного, был выполнен комплекс работ по крупномасштабной модернизации и замене оборудования и систем АЭС, обеспечивших достижение уровня современных требований к состоянию безопасности АЭС.

Однако бесконечно продлением заниматься нельзя, потому что есть фактор старения материалов, кроме того, невозможно на старые реакторы поставить некоторые новые системы безопасности. Поэтому идет работа по строительству в Российской Федерации новых энергоблоков взамен выбывающих старых. На каждом из них стоимость систем безопасности, предотвращающих радиоактивное воздействие на население и окружающую среду при самых неблагоприятных условиях (падение тяжелого самолета, землетрясение, цунами, взрывная волна), составляет около 40% от общей стоимости сооружения. Конечная цель – гарантировать, что ни при каком сценарии не будет угрозы выхода радиоактивности за пределы площадки.

В основу обеспечения безопасности в проектах АЭС, разрабатываемых специалистами Инжинирингового дивизиона, заложен принцип глубоко эшелонированной защиты. Данный принцип основан на применении системы барьеров на пути распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду с целью защиты населения, а также системы технических мер по сохранению эффективности этих барьеров.

В соответствии с концепцией глубоко эшелонированной защиты предусмотрены системы безопасности, предназначенные для выполнения следующих основных функций безопасности:

— аварийного останова реактора и поддержания его в подкритическом состоянии

— аварийного отвода тепла от реактора

— удержания радиоактивных веществ в установленных границах

— отвода тепла от ядерного топлива при его хранении.

Во всех проектах АЭС поколения 3+, разработанных специалистами Инжинирингового дивизиона, предусмотрена защита станции от мощного землетрясения (8 баллов и выше по шкале MSK-64), падения самолета, внешней воздушной ударной волны, торнадо и наводнений.

Система пассивного отвода тепла (СПОТ), предназначенная для расхолаживания реакторной установки в условиях отсутствия всех источников электроснабжения, при авариях с течами теплоносителя обеспечивает отвод тепла от активной зоны реактора за счет конденсации генерируемого пара в трубчатке парогенераторов и возврата образующегося конденсата обратно в активную зону. Теплообменники этой системы располагаются на высоте около 40 метров и защищены строительными конструкциями, что исключает их повреждение из-за наводнений или других природных воздействий (ураганов, смерчей и других природных катаклизмов). В качестве конечного поглотителя тепла система СПОТ использует атмосферный воздух.

В целом системы безопасности в проектах Инжинирингового дивизиона построены таким образом, что полностью исключают серьезное воздействие на АЭС как внешних факторов, так и внутренних нештатных ситуаций, обеспечивают полное предотвращение выхода в окружающую среду радиоактивных веществ, выделяющихся при аварийных ситуациях.

Общая цель ядерной безопасности — защитить отдельных лиц, общество и окружающую среду, создавая и поддерживая на АЭС эффективные защитные меры от радиологической опасности (снижение риска). Дополнительно формулируются цели, интерпретирующие эту общую цель:

• цель радиационной защиты - обеспечение разумно достижимого низкого уровня дозы облучения на АЭС при нормальной эксплуатации и в результате любого выброса радиоактивных веществ и уменьшение дозы облучения в результате аварий;

• техническая цель безопасности - предотвращение проектных аварий и ослабление последствий проектных и запроектных аварий, необходимость контроля развития и последствий таких аварий.

Эти цели должны достигаться на всех этапах жизненного цикла АЭС: проектирования, изготовления оборудования и строительства, ввода в эксплуатацию, собственно эксплуатации и снятия с эксплуатации. На всех этапах этого цикла деятельность, направленная на обеспечение безопасности, является определяющей. Кроме того, необходимо уделять внимание обеспечению качества проектирования, строительства, эксплуатации.

На этапе проектирования АЭС закладываются основы безопасной эксплуатации АЭС. Следовательно, главной задачей на этом этапе является учет в проекте станции требований, принципов и норм безопасности, применение систем безопасности и проектных решений, обеспечивающих внутреннюю самозащищенность и внутреннюю безопасность реакторной установки.

При изготовлении оборудования и строительстве АЭС основными задачами по безопасности являются применение апробированных технологий, соблюдение проектных требований и требований специальной нормативно-технической документации. Особое внимание на этом этапе должно уделяться качеству выполнения работ.

При вводе в эксплуатацию безопасность обеспечивается качественной наладкой и функциональными испытаниями смонтированного оборудования и систем для подтверждения их соответствия требованиям проекта.

На этапе эксплуатации основной задачей является проведение работ в соответствии с технологическим регламентом, инструкциями по эксплуатации и другими регламентирующими документами при наличии необходимого уровня подготовки персонала и организации работ. Конкретные задачи на этом этапе зависят от режимов эксплуатации. В режимах нормальной эксплуатации задачей является свести к минимуму радиоактивные выбросы, соответствующие нормальной эксплуатации, обеспечивая правильное функционирование систем и оборудования, а также предупреждая отказы и аварии.

При возникновении отказов и инцидентов задачей является предотвращение их перерастания в проектные аварии за счет следования соответствующим инструкциям и контроля за параметрами, важными для безопасности. При возникновении проектных аварий задачей является предотвращение их перерастания в запроектные аварии за счет следования инструкциям и процедурам по управлению и ликвидации аварий и контроля правильности функционирования систем безопасности. При возникновении запроектных аварий задачей является свести к минимуму воздействия радиации на персонал, население и окружающую среду, вводя в Действие планы мероприятий по защите персонала и населения и следуя инструкциям и руководствам по управлению запроектными авариями.

На этапе снятия с эксплуатации задачей безопасности является выполнение мероприятий по захоронению радиоактивных продуктов на длительный срок и по надзору за безопасностью при выполнении демонтажа оборудования.

Фундаментальные принципы обеспечения безопасности АЭС специалисты МАГАТЭ группируют следующим образом: ответственность управления, эшелонированная защита и технические принципы. Внутри каждой из этих трех групп они делятся на конкретные принципы.

Принципы безопасности АС

Принципами обеспечения радиационной безопасности являются:

· непревышение допустимых пределов индивидуальных доз облучения граждан от всех источников ионизирующего излучения (принцип нормирования);

· запрещение всех видов деятельности по использованию источников ионизирующего излучения, при которых полученная для человека и общества польза не превышает риск возможного вреда, причиненного дополнительным к естественному радиационному фону облучением (принцип обоснования);

· поддержание на возможно низком и достижимом уровне с учетом экономических и социальных факторов индивидуальных доз облучения и числа облучаемых лиц при использовании любого источника ионизирующего излучения (принцип оптимизации).

Принципами обеспечения ядерной безопасности являются:

· предотвращение возникновения СЦР;

· минимизация последствий СЦР, если она произошла;

· предотвращение неконтролируемых и несанкционируемых

· переработок, накоплений, перемещений, передач, транспортировок ядерных

Принципы безопасности АС

Принципами обеспечения радиационной безопасности являются:

Читайте также: