При возникновении ядерных и радиационных аварий на АЭС возможны радиоактивные выбросы из 1-го контура. Основной задачей 3-й ФФБ является предотвращение выброса РАВ за пределы ГО и по возможности их локализация.
Для решения этой задачи на АЭС предусматриваются следующие меры:
- применение четырех физических барьеров и пяти уровней защиты;
- оснащение устройствами и СБ;
- поддержание в работоспособном и безотказном состоянии оборудования и систем нормальной эксплуатации;
- высокая подготовленность персонала и строгое выполнение им действующих НТД, технологического регламента и аварийных инструкций;
- выбор благоприятной площадки для размещения АЭС и санитарнозащитной зоны.
Важную роль в выполнении 3-й ФФБ играет состояние физических барьеров: оболочки твэл, герметичного 1-го контура и системы ГО.
Для удержания продуктов деления в твэлах качеству изготовления их оболочек уделяется большое внимание. Однако вследствие большого числа твэлов в аз нарушение плотности их оболочек вероятно даже в условиях нормальной эксплуатации. При нарушении охлаждения аз возможен перегрев и разрушение твэлов (2-го физического барьера), в результате чего продукты деления будут попадать в теплоноситель 1-го контура.
При авариях с разгерметизацией 1-го контура будет происходить радиоактивный выброс в ГО (4-й, последний барьер на пути распространения РАВ). Поэтому ГО играет особую роль в выполнении 3-й ФФБ в обеспечении радиологической безопасности АЭС. Если обеспечивается герметичность ГО, поддерживается в нем разрежение за счет систем вентиляции и сохраняется работоспособность локализующих систем и устройств, то, как в нормальных условиях, так и при ядерных авариях (даже при расплавлении аз) это может не привести к тяжелым радиологическим последствиям.
В общем случае процесс удержания РАВ (выполнение 3-й ФФБ) в нормальных условиях определяется на АЭС за счет контроля:
- величин утечек и выбросов РАВ и непревышение ими пределов, установленных для нормальной эксплуатации;
- активности в обслуживаемых и полуобслуживаемых помещениях, а также активности, давления и температуры в ГО и его герметичности;
- активности среды на эжекторах турбин;
- осколочной радиоактивности теплоносителя.
Задачей персонала АЭС в аварийных условиях является контроль:
- герметичности дверей, шлюзов и проходок;
- системы вентиляции;
- предохранительных клапанов ГО;
- активности в помещениях и ГО.
Следует отметить, что если удержание и локализация РАВ в нормальных условиях эксплуатации не связаны с особыми проблемами, то в аварийных условиях выполнимость 3-й ФФБ связана с возможностью байпасирования ГО при некоторых аварийных ситуациях.
Так, повреждение коллектора ПГ вызывает большую течь из 1-го во 2- й контур и выброс РАВ в окружающую среду, если сбросной клапан БРУ- А откажет на закрытие и не может быть отсечен или если произойдет разрыв главного паропровода от горячего теплоносителя под давлением.
Байпасирование ГО, кроме того, может быть:
- при повреждении теплообменников САОЗ низкого давления с выходом радиоактивной воды 1-го контура в водоснабжение ответственных потребителей;
- разрыве трубок теплообменника замкнутого автономного контура ГЦН с попаданием теплоносителя в замкнутый промконтур охлаждения, который может быть поврежден, так как не рассчитан на высокое давление.
Основные проблемы безопасности относящиеся к 3-й ФФБ:
- целостность коллекторов ПГ, трубопроводов питательной воды и пара, теплообменников баков воды и линий САОЗ;
- байпасирование ГО.
В заключение отметим, что во время останова реактора для перегрузки топлива также необходимо контролировать и обеспечивать выполнение трех ФФБ, как это показано на схеме (см. рис. 53).
