Обеспечение безопасности АЭС в условиях сейсмичности
Все схемные, режимные и компоновочные вопросы, а также номенклатура оборудования в проектном задании на разработку проекта Армянской АЭС приняты аналогичными проекту АЭС с реакторной установкой В-230.
Проектным заданием предусматривалась схема питания ГЦН от трех независимых источников (два генератора собственного расхода и сеть), «исключающая одновременную потерю более чем двух ГЦН при любой аварии на АЭС или в энергетической системе», а также «питание щита СУЗ переменным и постоянным током двумя независимыми линиями, рассчитанными на 100% пропускную способность каждая».
Анализ аварийных режимов с потерей расхода теплоносителя в техническом проекте реактора выполнен, исходя из схемы электропитания ГЦН-310 от трех независимых источников (два ГСР и энергосистема), два из которых обеспечивают выбег ГЦН при обесточивании.
В связи с тем, что Харьковским турбогенераторным заводом не гарантировался выбег турбогенераторов при величине ускорений, передаваемых на турбогенератор, более 0,5g, что не гарантировалась при землетрясениях работоспособность основных и аварийных питательных насосов, не подтверждена сейсмостойкость аккумуляторных батарей системы питания СУЗ и ряда электротехнического оборудования и КИП, участвующих в режиме расхолаживания активной зоны, ОКБ «Гидропресс» и ИАЭ им. Курчатова в 1974 году выставили следующие требования:
- все оборудование и системы АЭС, непосредственно участвующие в аварийном охлаждении активной зоны, должны быть сейсмостойкими (ГЦН, аварийные подпиточные и питательные насосы, насосы расхолаживания, СУЗ, система борного регулирования, предохранительные клапаны и системы электропитания ответственных потребителей 1 категории);
- срочно проверить и подтвердить пригодность оборудования и систем, необходимых для остановки и охлаждения реактора, для эксплуатации в условиях землетрясения. При необходимости срочно разработать мероприятия по снижению сейсмических нагрузок на это оборудование до допустимых величин;
- тщательно проанализировать ситуацию, возникающую во втором контуре в результате землетрясения, т. к. разрушение элементов второго контура может нарушить отвод тепла от активной зоны реактора до такой степени, что может вызвать истечение радиоактивной среды из первого контура;
- рассмотреть вопрос об имитации землетрясения на площадке Армянской АЭС с помощью взрывов в период горячей обкатки установки с целью проверки сейсмостойкости оборудования и систем в комплексе.
ГОТЭП в апреле 1975 года разработал «Анализ проектных решений и мероприятий по повышению безопасности АЭС в условиях сейсмичности», в котором предложил:
- обеспечить охлаждение реактора в условиях сейсмики путем использования системы аварийной подпитки (1 вариант) или с установкой дополнительных конденсаторов и конденсатных насосов в борном узле аппаратного отделения (2 вариант);
- обеспечить бесперебойное электропитание двух пар ГЦН-310 от двух групп дизель-генераторов (ДГ) по 3 ДГ в группе, подключенных параллельно генераторам собственного расхода (ГСР) на секции 6 кВ. При этом выполнить автоматику отключения ГСР при землетрясениях и автоматику переключения ДГ после истечения времени их использования для питания ГЦН.
По предложениям ГОТЭПа были приняты следующие решения:
- при землетрясении должны быть обеспечены надежным электропитанием четыре ГЦН при возможном переходном процессе не более 10 с с изменением частоты тока, питающего ГЦН не более, чем на 8%;
- в качестве варианта расхолаживания реактора в условиях сейсмики принять вариант 2 с подачей воды в парогенератор со стороны второго контура.
- до физического пуска обеспечить надежное электропитание СУЗ и надежный теплоотвод от первого контура в условиях сейсмики.
Пуск 1 блока Армянской АЭС проводить по следующим этапам:
- до обеспечения надежного в условиях сейсмики электропитания двух групп по два ГЦН-310 разрешенная мощность реактора с учетом возможности потери без выбега всех шести ГЦН должна быть не более 35% от номинальной;
- после обеспечения электропитания двух пар ГЦН -310 от двух групп ДГ (по 3 шт.), с учетом возможности потери четырех ГЦН без выбега при отключении двух источников питания из трех разрешенная мощность не должна превышать 85-90% от номинальной;
- для получения 100% мощности необходимо обеспечить выбег после обесточивания не менее, чем у четырех ГЦН. Предпочтительным вариантом является установка ГЦН с инерционной массой в сейсмостойком исполнении.
Решением Межведомственного технического совета по АЭС от 18 октября 1976 года были утверждены мероприятия по трехэтапной сдаче в эксплуатацию 1 блока Армянской АЭС, обеспечивающие безопасную эксплуатацию АЭС в условиях сейсмичности.
Пуско-наладка и ввод в эксплуатацию 1 и 2 блоков Армянской АЭС
Пуско-наладочные работы реакторной установки ВВЭР-440 (В-270) осуществлялись по программе, апробированной на других АЭС с ВВЭР-440 (В-179, В-230, В-213).
При горячей обкатке 1 блока Армянской АЭС были реализованы дополнительные испытания по заданиям ОКБ «Гидропресс»:
Исследование вибрации внутрикорпусных устройств и гидродинамической нестабильности теплоносителя.
Исследование гидравлических характеристик реактора и первого контура с помощью временной системы измерения перепадов давления на элементах ВКУ.
Испытания по программе горячей обкатки на 1 блоке Армянской АЭС проведены в течение февраля-ноября 1976 года, результаты подтвердили работоспособность оборудования реакторной установки. Сравнение результатов измерений пульсации давления, напряжений, динамических составляющих усилий всплытия кассет с результатами аналогичных измерений на реакторах ВВЭР-440 (В-230) показывают, что на реакторе I блока Армянской АЭС замерен самый низкий уровень вышеперечисленных параметров, что объясняется улучшением гидродинамики реактора Армянской АЭС в связи с установкой на шахте эллиптического днища.
Успешное выполнение пуско-наладочных работ по программам физического и энергетического пусков позволило подключить 1 блок Армянской АЭС к электрической сети 22.12.76 г.
Аналогичная программа пуско-наладочных работ (кроме дополнительных исследований ВКУ реактора, проведенных на 1 блоке Армянской АЭС) была реализована на 2 блоке Армянской АЭС в течение 1979 года, положительные результаты которых позволили включить энергоблок в электрическую сеть 06.01.80 г.
Остановка Армянской АЭС
Несмотря на успешную эксплуатацию Армянской АЭС, выдержавшей серьезную аварию, связанную с пожаром электрокоммуникаций на 1 блоке 15.10.82 г., и сильное землетрясение в г. Спитаке в 1988 году, вопрос о состоянии Армянской АЭС и ее дальнейшей работе рассматривался на МВТС 29.12.88 г., который рекомендовал «остановить энергоблоки Армянской АЭС не позднее 31.03.89 г.».
Правительство СССР постановлением №15 от 06.01.89 г. приняло решение «Об остановке энергоблоков Армянской АЭС и мерах по обеспечению энергоснабжения республик Закавказья».
Первый блок Армянской АЭС остановлен 25.02.89 г., второй — 18.03.89 г.
Возобновление эксплуатации Армянской АЭС
17 марта 1994 года Правительствами Российской Федерации и Республики Армения было подписано Соглашение о расконсервации и возобновлении промышленной эксплуатации Армянской атомной электростанции.
Работы в течение 1994-1995гг. были выполнены на 2-м энергоблоке в связи с большей готовностью к возобновлению эксплуатации Армянской АЭС.
5 ноября 1995 года был осуществлен энергетический пуск энергоблока 2.
Правительством Республики Армения принято решение о работах по подготовке возобновления 1 энергоблока Армянской АЭС.
