Некоторые аварии и инциденты на судовых реакторах ледокольного флота СССР/России (Кузнецов, 2000)

Некоторые аварии и инциденты на судовых реакторах ледокольного флота СССР/России (Кузнецов, 2000)

В феврале 1965 года во время плановых ремонтных работ на реакторе №2 атомного ледокола «Ленин» произошла авария. В результате ошибки, допущенной операторами ЯППУ, активная зона на некоторое время была оставлена без воды, что вызвало частичное повреждение примерно 60% тепловыделяющих сборок (ТВС). При по канальной перегрузке удалось выгрузить лишь 94 ТВС. Остальные 125 ТВС оказались не извлекаемыми из активной зоны. Эта часть ОЯТ была выгружена вместе с экранной сборкой и помещена в специальный контейнер, который был заполнен твердеющей смесью на основе футурола и затем хранился в береговых условиях около 2 лет.

В августе 1967 года реакторный отсек с ЯППУ ОК-150 и собственными герметичными переборками был затоплен непосредственно с борта ледокола «Ленин» через днище в мелководном заливе Цивольки в северной части архипелага Новая Земля на глубине 40-50 м. Перед затоплением отсека из реакторов было выгружено ОЯТ, а их первые контуры промыты, осушены и герметизированы. По данным Центрального конструкторского бюро «Айсберг», реакторы перед затоплением были заполнены твердеющей смесью на основе футурола. Контейнер со 125 отработавшими ТВС, заполненный футуролом, был перенесен с берега, размещен внутри специального понтона и затоплен. К моменту аварии реакторы и судовая ядерно-опасная установка проработала около 25000 часов.

11 ноября 1988 года на а/л «Россия» произошло событие, приведшее к ядерно-опасной ситуации. Ледокол стоял у причала РТП «Атомфлот». В результате неправильных действий персонала реактор оставался без охлаждения в течение 4-х минут. Произошло срабатывание аварийной защиты.

В 1992 году на атомных судах зафиксировано 12 случаев срабатывания аварийной защиты (АЗ) и 7 случаев экстренного снижения мощности, из них 68 % вызваны ошибочными действиями персонала ЯППУ.

Основной технологический недостаток, влияющий на ядерную и радиационную безопасность, — низкая надежность:

  • элементной базы комплексной системы управления (КСУ) «Север» атомных ледоколов «Таймыр» и лихтеровоза «Севморпуть», приводящей к выходу из строя секций систем автоматики, управления и защиты;
  • парогенераторов (изделие 18-Т). По этой причине поставлен в ремонт для замены парогенераторов ледокол «Сибирь», эксплуатировались с ограничением мощности (75% от установленной) реакторные установки атомных ледоколов «Россия» и «Арктика».

В 1993 году имелись следующие эксплуатационные происшествия:

  • негерметичность трубной системы ПГ-7 ЯППУ-1 и ПГ-8 ЯППУ-2 а/л «Россия»;
  • негерметичность трубной системы ПГ-4 ЯППУ-2 а/л «Сибирь»;
  • достижение предельной активности теплоносителя ППУ-1 а/л «Арктика»;
  • срабатывание АЗ на ЯППУ обоих бортов а/л «Советский Союз» по сигналу «Давление (мин)» при переключении электропитания;
  • 25 января 1993 года в реакторном отсеке а/л «Арктика» было зафиксировано превышение содержания радиоактивных газов. Ледокол находился в Карском море. Источником повышения радиоактивности стала негерметичность одного из отверстий в крышке реактора. Несмотря на замеченную утечку, реактор работал с прежней мощностью еще 3 суток. За время инцидента, согласно судовому журналу, произошел выброс короткоживущих изотопов общей активностью 55 ГБк (1,5 Кu).

В 1994 году на судах с ЯППУ имели место следующие эксплуатационные происшествия:

  • срабатывание АЗ по ложному сигналу на а/лихтеровозе «Севморпуть»;
  • потеря негерметичности трубной системы ПГ (конструктивно-технологический дефект) на а/л «Россия» и «Сибирь»;
  • отказ системы дистанционного управления регулятора давления пара конденсатора расхолаживания на а/лихтеровозе «Севморпуть»;
  • срабатывание АЗ по сигналу «Стоп ПВ» при проверке автозапуска насосов рабочей воды автоматики по причине старения резинотехнических устройств стопорных и регулирующих клапанов ПТП и неправильной настройки этих устройств на а/лихтеровозе «Севморпуть»;
  • срабатывание АЗ при проведении регламентных проверок каналов прохождения сигналов АЗ по причине неисправности одного из модулей системы «Марс» из-за несовершенства схемы на а/лихтеровозе «Севморпуть».

В 1995 году на атомных ледоколах произошли два срабатывания аварийной защиты и один аварийный останов. Кроме этого, на ледоколах зафиксировано 20 эксплуатационных происшествий, из них вследствие отказов технических средств — 15, по вине персонала — 4, по невыясненной причине — 1.

Отказ технических средств, в основном, происходил из-за нарушения уплотнений паровых и водяных клапанов и появления течей на трубопроводах.

Неправильные действия персонала связаны с некачественной подготовкой систем к действию (три случая) и ошибками во время монтажа систем при ремонте (один случай).

В 1996 году на судах с ЯППУ произошли следующие происшествия:

  • на а/л «Арктика» 22 февраля была обнаружена газовая неплотность системы I контура ППУ-1, которая в дальнейшем развилась в малую течь (70 л/час);
  • на а/лихтеровозе «Севморпуть» 11 марта при стоянке под нагрузкой на мощности 22% сработала защита (АЗ) ядерного реактора при вводе системы «Альмак» в работу и травлении пара из-за провала давления пара;
  • на плавбазе (ПТБ) «Лотта» 17 февраля при загрузке чехла в контейнер ТК-18 произошло его заклинивание. При попытке его возврата в базовый контейнер произошел обрыв троса лебедки контейнера. Базовый контейнер заменен, чехол загружен в хранилище ПТБ.

В 1997 году на судах с ЯППУ имели место следующие происшествия:

  • три течи ПГ: 2 октября на а/л «Ямал» — газовая неплотность ПГ-4, 15 марта на а/л «Советский Союз» — малая течь ПГ-2, 2 ноября на а/л «Арктика» — малая течь ПГ-1;
  • из шести срабатываний аварийной защиты реактора пять происходили на а/л «Арктика»;
  • 12 марта во время работ по выгрузке ОТВС из хранилища ПТБ «Имандра» произошел радиационный инцидент — локальное радиоактивное загрязнение наблюдаемой зоны плавбазы «Имандра».

В 1998 году на объектах Минтранса России зарегистрировано 21 эксплуатационное происшествие. Они классифицированы согласно РД 31.20.42-93 (ЭП-6 — 10 случаев, ЭП-5—6 случаев, ЭП-4—2 случая, ЭП-3—2 случая, ЭП-2—1 случай).

Три происшествия — со срабатыванием A3:

  • а/лихтер «Севморпуть», 26.03.98 — срабатывание A3 реактора по сигналу «Уменьшение периода удвоения мощности реактора». Пределы и условия безопасной эксплуатации не нарушались;
  • а/л «Россия», 03.03.98 — срабатывание A3 реактора N2 по сигналу «Уменьшение расхода питательной воды» вследствие открытия дроссельного клапана на 100%, что было вызвано скрытым дефектом в монтаже стойки ППУ. Радиационная обстановка и параметры ППУ оставались в пределах нормы;
  • а/л «Арктика», 31.12.98 — при переводе дроссельного клапана с автоматического управления на дистанционное произошло несанкционированное закрытие дроссельного клапана, что привело к срабатыванию A3 по сигналу «Снижение расхода питательной воды».

В 1999 году на судах с ЯППУ произошло 14 эксплуатационных происшествий, из них 4 со срабатыванием аварийной защиты: 3 на атомном ледоколе «Россия» (январь 1999 г.) и одно на атомном ледоколе «Таймыр» (июнь 1999 г.):

  • 23.01.99 а/л «Россия», ЯППУ-2. В процессе вывода на МКУ реактора-2 произошло скачкообразное изменение показаний токовой пусковой аппаратуры (ПА), что привело к срабатыванию АЗ-1. Причина — окисление контактов в цепи ПА.
  • 29.01.99 а/л «Россия», ЯППУ-2. Мощность реактора 12%. В результате снижения уровня воды в деаэраторе ниже допустимого (1700 мм), срыва работы питательных турбонасосов 1 и 2 произошло срабатывание аварийной защиты реактора по сигналу «Стоп ПВ». Причина — несовершенство системы измерения уровня воды в деаэраторе, недостаточный контроль за работой системы измерения уровня в деаэраторе специалистами службы КИПиА. Пределы нормальной эксплуатации не нарушены.
  • 31.01.99 а/л «Россия», ЯППУ-1. Мощность реактора 15%. При устранении неисправности «Исчезновение тока на выходе ИК-7» сработала аварийная защита реактора. Причина — остаточный заряд на электродах камеры.
  • 03.06.99 а/л «Таймыр». Мощность реактора 17%. Сработала АЗ-1 по ложному сигналу снижения периода реактора. Контрольные параметры ЯППУ не выходили за пределы нормальной эксплуатации.
  • 12.01.99 а/лихтер «Севморпуть». В процессе вывода и расхолаживания ЯППУ обнаружено повышение активности газа в расширительной цистерне третьего контура. В результате поиска течи обнаружена неплотность холодильника насоса первого контура. Холодильник отсечен второй запорной арматурой по третьему контуру.
  • 11.01.99 а/л «Вайгач». Мощность реактора 50%. Вышел из строя преобразователь системы «Север». Зарегистрированы неустойчивые показания прибора. Причина — отказ электролитических конденсаторов в схеме модуля.
  • 29.01.99 а/л «Россия», ЯППУ-1. Мощность реактора 15%. Из-за нарушения герметичности трубной системы ПГ-7 произошло повышение активности пара за ПГ. Парогенератор отключен второй запорной арматурой по второму контуру.
  • 17.02.99 а/л «Вайгач». Мощность реактора 50%. В результате отказа электролитических конденсаторов в схеме модуля УсФР прибора ПА произошла засветка сигнала «Неисправность ПА». Функции автоматического управления компенсирующей группой по температуре сохранились.
  • 18.02.99 а/л «Вайгач». Мощность реактора 75%. В результате отказа в электролитической схеме модуля СНМ-1 прибора ПА произошла засветка сигнала «Неисправность ПА». Причина — выход из строя конденсаторов в цепи 27 В.
  • 15.03.99 а/л «Советский Союз», ЯППУ-1. Мощность реактора 80%. Из-за нарушения герметичности трубной системы ПГ-1 произошло повышение активности пара за ПГ. Парогенератор отключен второй запорной арматурой по второму контуру.
  • 01.08.99 а/л «Вайгач». Мощность реактора 90%. Выход из строя автоматического переключателя питания АПП-15 системы ВР 1-2 (система «Ветер», пульт оператора, переключатель режимов «светлое» — «темное»). На режимы использования ЯППУ, ядерную и радиационную безопасность выход из строя переключателя не повлиял.
  • 02.08.99 а/л «Вайгач». Мощность реактора 91%. Выход из строя модуля гальванического разделения МГР-7 системы «DOMATIC» (исчезновение показаний «Р/1к» второго канала). На режимы использования ЯППУ, ядерную и радиационную безопасность выход из строя переключателя не повлиял.
  • 08.10.99 ГУП ДВЗ «Звезда». У пирса на глубине 15 м затонул контрольно-дозиметрический пункт (судно «Уран»), ранее используемый для сбора и временного хранения дезактивационных вод низкого уровня радиоактивности и выведенный из эксплуатации.

За 2000 г. произошло 18 эксплуатационных происшествий, из них 3 со срабатыванием аварийной защиты:

  • 03.01.2000. А/л «Россия», ЯППУ №2, мощность реактора — 13%. При проверке выходных напряжений блоков питания стоек резервирования ИЦК «Полюс-С» прошел ложный сигнал повышения давления в первом контуре и, как следствие, срабатывание аварийной защиты реактора.
  • 29.01.2000. А/л «Таймыр». Мощность реактора — 32%. Произошло срабатывание А3. Причина — из-за колебания напряжения в электросетях при включении второго турбогенератора произошло срабатывание защиты блоков питания, от которых запитываются напряжением карты одного этажа процессовых станций «аварийное сообщение». Защита сработала на всех 26 блоках питания. Оборудование, управляемое от системы «DAMATIK» осталось без управления, что привело к срабатыванию А3.
  • 21.04.2000. А/л «Вайгач». Мощность реактора — 65%. Вследствие самопроизвольного закрытия стопорного клапана ВТГ-2 произошло автоматическое отключение генераторного автомата ВТГ-2, обесточился щит RS2. При анализе происшествия установлено, что закрытие стопорного клапана турбины было вызвано ложным срабатыванием одного из реле в схемах 3,474,7631,65,2621,40962, ЗЛ,115, участвующих в прохождении сигнала воздействия на стопорный клапан, спровоцированный вибрацией, которая на момент отключения ВТГ была весьма значительной.

·  18.05.2000. А/л «Арктика». ЯППУ №2. Реактор заглушен всеми штатными поглотителями. При взятии пробы из ПГ-2 через двое суток после постановки их на хранение в воде обнаружен аммиак, при спектрометрировании пробы воды были обнаружены изотопы Xe-133, I-131, Cs-134. Парогенератор снят с мокрого хранения, отключен по воде и пару запорной арматурой. При ремонте обнаружена течь трубки 8 секции.