Хронология событий аварии.

До начала работ связанных с остановкой 4-го блока ЧАЭС на ППР реактор работал на стационарном уровне мощности 3100 МВт и имел запас реактивности непосредственно перед этим ОЗР=30,1 стержней РР. В активной зоне практически отсутствовали дополнительные поглотители (был один ДП), и большую часть активной зоны (75%) составляли ТВС первоначальной загрузки с глубиной выгорания (энерговыработка) порядка 14 ГВт*сут/т. Снижение мощности энергоблока было начато 25.04.86 в 01:06, в течение 3-х часов мощность была снижена до уровня 1600 МВт (50%) и начата замена газовой среды в реакторном пространстве (с гелия на азот). К 7:10 мощность была снижена до уровня 1500 МВт, затем поступил запрет от энергосистемы на дальнейшее снижение мощности, сначала до 14:00, а потом на неопределенный срок с требованием вернуть мощность на уровень 50%. Что и было сделано в 16:50. Рис 1. Изменение мощности реактора за сутки 25/04 и за время до его разрушения 26/04. Разрешение на разгрузку энергоблока получено только к 23 часам и снижение мощности (с 50%) было начато в 23:10 25.04.86 Состояние энергоблока на этот момент характеризуется следующими значениями параметров (по записи в журнале при передаче смены): Тепловая мощность реактора ………………... 1600 МВт; Электрическая мощность ….………………….. 470 МВт; Максимальная мощность ТК …………….……. 1.35 МВт; Коэффициент неравномерности по высоте …...1.17; Коэффициент неравномерности по радиусу ..…1.47; Минимальный коэффициент запаса до кризиса 1.33; Максимальная температура графита ………..… 525 С; Содержание гелия в газовой смеси в РП …….…. 35% весовых; Выбросы в вент. трубу ………………………….. 411 Кюри/сут. Оперативный запас реактивности (ОЗР) по распечатке программы ПРИЗМА составил на этот момент 26 стержней РР Мощность, установленная в программе испытаний (700 МВт) была достигнута к 00:05 26.04.86. Вся подготовительная часть программы, кроме включения в работу двух дополнительных ГЦН (на неотключаемых шинах) к этому времени была выполнена на уровне мощности 50%. Ручные задвижки на линии САОР были закрыты в 14.00. Далее согласно программе испытаний необходимо было включить в работу два оставшихся ГЦН, и приступить к выполнению основной части программы. Однако, этого не произошло, и все дальнейшие действия оперативного персонала АЭС были сплошной импровизацией между программой и реальной обстановкой на энергоблоке. А реальная обстановка такова. Кроме программы испытаний выбега турбогенератора должна была быть выполнена еще одна работа: измерение вибраций турбины на холостом ходу турбогенератора. Эти две работы, в общем-то, противоречат друг другу. Обе они требуют разгрузки турбогенератора, т.е. отключения его от внешней сети, но в одном случае разгрузка полная, до холостого хода (т.е. без выработки какой-либо электроэнергии), а в другом случае разгрузка только до уровня собственных нужд. В первом случае обороты холостого хода поддерживаются за счет (небольшой) подачи пара на турбину, и реактор для этого нужен, во втором случае пар не подается, и реактор не нужен, а обороты под нагрузкой собственных нужд сравнительно быстро падают. В программе испытаний такая коллизия не была предусмотрена. Тем не менее, как пишет руководитель испытаний (и составитель программы) А.С. Дятлов в своих воспоминаниях [Д23], ему "было здесь все ясно. И по подготовке к последнему эксперименту у А.Акимова нет вопросов, он еще 25 апреля смотрел". Затем А.С. Дятлов временно (в 00ч.05мин.) покидает БЩУ, предоставив начальнику смены блока А.Акимову самому разбираться с тем, что им обоим было так ясно. А дальше происходило следующее. Рис 2. Изменение мощности реактора сигналы аварийных защит и действий оператора. Для поддержания турбогенератора на холостом ходу и измерения вибраций турбины мощность 720 МВт, достигнутая в 00ч.05мин., конечно, слишком велика и её стали снижать дальше. А вот А.С. Дятлов (который в это время отсутствовал) не знает почему её стали снижать, он лишь предполагает [Д24], что это произошло "видимо из-за какой-то несогласованности между начальником смены ЧАЭС Б.Рогожкиным и А.Акимовым". Во время этого снижения мощности при переходе с одной системы автоматического управления (ЛАР) на другую (АР) оператор допустил провал мощности реактора практически до нуля. После выхода из этого провала была начата работа (в 00ч.41 мин) по измерению вибраций турбины. К этому времени на БЩУ снова появился А.С.Дятлов, как раз во - время, чтобы разрешить [Д26] "не поднимать мощность до 700 МВт, как записано в «Программе выбега ТГ», а ограничиться 200 МВт." При таком отношении к "рабочим программам" и к своим "должностным инструкциям" все дальнейшие смертные грехи, в которых обвиняют персонал, это просто детские шалости, не заслуживающие внимания, и уж во всяком случае, не этим они взорвали реактор. Рис 3. Расход питательной воды и давление в барабанах сепараторах. Работа реактора на малом уровне мощности при малом запасе реактивности сопровождалась неустойчивостью теплогидравлических параметров и возможно неустойчивостью нейтронного поля. Об этом свидетельствуют многократные аварийные сигналы по уровню в барабане сепараторе (БС), срабатывания БРУ-К, большие перерегулирования в расходе питательной воды, и выходы из строя регуляторов нейтронной мощности АР1 и АР2. Именно поэтому в период с 00:35 по 00:45, видимо, чтобы сохранить реактор на мощности, были заблокированы аварийные сигналы по теплогидравлическим параметрам КМПЦ (и сигнал АЗ-5 по отключению 2-х ТГ). На сколько это согласуется с регламентом эксплуатации, А.С.Дятлову виднее, и, я думаю, в этом вопросе можно ему поверить. Рис 4. Расход теплоносителя и температура питательной воды. В 01:00 в соответствии с программой испытаний была установлена в ДРЕГ регистрация основных наиболее существенных параметров (расходы питательной воды, уровни и давления в БС, расходы через каждый ГЦН, и др.) с интервалом 2 сек, и были включены в работу еще два дополнительных ГЦН (в 01:02 и в 01:06 соответственно). При этом суммарный расход через активную зону увеличился с 45390 м3/час до 54590 м3/час, что более чем на 20% превышает регламентное значение. В 01ч.16 мин закончились работы по замеру вибраций, и турбогенератор был снова включен в сеть (для последующего выполнения программы выбега). Согласно программы эксперимент (испытания) начинается с одновременного совершения, по команде руководителя испытаний, трех действий: 1) прекращение подачи пара на турбину (ключом с пульта управления турбиной); 2) включение блока выбега и подача сигнала МПА (от кнопки МПА на панели безопасности); 3) запуск шлейфовых осциллографов, для регистрации параметров выбега (установленных в двух разных местах). При этом реактор автоматически глушится системой аварийной защиты АЗ-5 по аварийному сигналу: "отключение 2-х ТГ". Однако в реальности этот сигнал был заблокирован. Вот как описывает заключительный акт подготовки к испытаниям А.С.Дятлов [Д25]: "А.Акимов доложил о готовности к проведению последнего эксперимента." "Собрал участников для инструктажа кто за чем смотрит и по действиям в случае неполадок…." На этом инструктаже было якобы установлено, что осцилографы включаются "по команде в телефон –«Осцилограф пуск»", и по этой же команде выполняются остальные синхронные действия. А так как автоматическое срабатывание АЗ-5 было заблокировано, то синхронно еще и "нажимается кнопка АЗ-5 для глушения реактора. Команду Топтунову дает Акимов". В реальности же (как мы видим из осциллограммы Рис.15) стопорно-регулирующие клапана (СРК) турбины были закрыты через 1,3 сек после включения осцилографа, кнопка МПА нажата еще через 6,6 сек, а кнопка АЗ-5 не была нажата вообще. (Она была нажата только через 36 сек, уже в конце испытаний). Испытания было решено начать, видимо, в 01:23:00. В этот момент расход питательной воды быстро снижался после очередного перерегулирования и достиг значений, близких к исходному, (на момент 01:00). Давление в БС также снижалось. Состояние энергоблока на этот момент характеризуется (по данным ДРЕГ и записям приборов БЩУ) следующими параметрами: Тепловая мощность реактора 200 МВт; Электрическая мощность 40 МВт; Суммарный расход через активную зону 57120 м³/час; Расход питательной воды 164/72 т/час Давление в КМПЦ ВК 63/64 кг/см2; Уровни в барабанах- сепараторах -50/-500 мм; Температура воды на входе в ГЦН 280.8/283.2 С. Состояние опасное с точки зрения возможности кавитации ГЦН и вскипания теплоносителя на входе в активную зону. Рис 5. Теплогидравлические параметры в последние 5 минут (левая половина). Рис 6. Теплогидравлические параметры в последние 5 минут (правая половина). В 01:22:30 была заказана распечатка с вычислительного управляющего комплекса СКАЛА для определения состояния активной зоны реактора, но получена она была уже после аварии (по магнитной записи). Рис 7 Распределение расхода теплоносителя по каналам активной зоны Рис 8 Распределение нейтронного потока по радиусу активной зоны Рис 9 Распределение нейтронного потока по высоте активной зоны. Рис 10 Распределение нейтронного потока по высоте активной зоны. Из этих же распечаток (и только из них) выясняется оперативный запас реактивности ОЗР, вокруг которого идут эти ритуальные пляски по обвинению эксплуатационного персонала во всех смертных грехах. Такие распечатки (конечно, не такие красивые, но по содержанию те же) делаются периодически. За сутки 25/04 распечатка заказывалась четырежды, а за один час 26/04 дважды, в 00:39 и в 01:22:30. Режим разгрузки реактора до уровня мощности 200 МВт, изображенный на Рис 1 и 2, и последующая работа на этом уровне сильно влиял на ОЗР, и к моменту 1:22:30 он снизился до 7 ст., о чем никто не знал. Рис 11 Положение органов регулирования СУЗ. Из сравнения положения стержней регулирования в эти два момента можно увидеть и без всяких расчетов, что запас реактивности за это время сильно уменьшился. Конечно, операторы за пультом не могут заниматься подобными сравнениями, но текущее положение всех стержней на табло (сельсинов) они прекрасно видят, и в каком состоянии находится реактор, хорошо чувствуют. А теперь давайте с позиции оператора (или начальника смены) зададим себе наикрамольнейший вопрос, а чем это ужасно, такой малый запас реактивности, почему регламент его запрещает, и что если ОЗР вообще равен нулю? Ответ (до взрыва реактора на ЧАЭС) очевиден: таким реактором невозможно управлять. Появление малейшей отрицательной реактивности вызовет падение мощности, а скомпенсировать отрицательную реактивность и удержать мощность реактора нечем, все стержни уже наверху, и извлекать больше нечего. Позвольте! Но ведь мы и так собираемся останавливаться, как только начнется эксперимент, так в чем же дело? Что еще может предложить регламент, кроме как сбросить аварийную защиту, что, в конце концов, и было сделано. Итак испытания начались. В 01:23:04 закрыты стопорные клапана ТГ-8, и начался совместный выбег турбогенератора ТГ-8 с ГЦН Nr.Nr.13,14,23,24.*) Включение в работу дизель-генератора и ступенчатый набор нагрузки закончилось к 01:23:44 и в течение этого времени электороснабжение указанных ГЦН осуществлялось за счет выбега турбогенератора. -------------------------------------------------- *) Момент закрытия стопорных клапанов зафиксирован на трех независимых источниках информации: телетайп на БЩУ, записи ДРЕГ, осциллограмма выбега турбогенератора и используется для синхронизации во времени информации от этих источников. Рис 12 Уровень и давление в барабане-сепараторе (во время выбега) Рис 13 Расход теплоносителя через ГЦН, подключенные к постоянному питанию. Рис 14 Расход теплоносителя через ГЦН, работающие на выбеге турбогенератора. Поведение параметров энергоблока за время выбега (исключая последние несколько секунд аварийного процесса) в целом не отличается от предыдущего и даже выглядит внешне более стабильным. Давление в барабанах-сепараторах растет, расход через активную зону убывает, расход питательной воды удерживается с точностью ±50 т/час. Расчеты, выполненные впоследствие во ВНИИАЭС, показывают, что недогрев на входе в ГЦН и в ТК возрастает. Минимальным он был за 2 мин. до этого. В 01:23:40 по невыясненной причине был подан от кнопки АЗ сигнал на сброс аварийной защиты. Какая еще такая невыясненная причина, господа? Сами же говорите: недопустимо малый запас реактивности. Л.Топтунов и А. Акимов его наверняка кожей чувствовали, и при первой же возможности, как только дизель-генератор запустился, т.е. с испытанием уже все было ясно, сбросили АЗ. В полном соответствии с регламентом. Некоторые дополнительные соображения по этому вопросу может дать Рис 20 , где представлен совместный график изменения основных теплогидравлических параметров за последние 2 минуты по реактору вцелом. Здесь же нанесены данные (взятые из доклада советских экспертов для МАГАТЭ в августе 1986 г) по перемещению стержней автоматического регулирования АР1, АР2 и АРЗ за это время. Далее в реакторной установке начался аварийный процесс, который протекал столь быстро, что для его полноценного наблюдения оказалось недостаточным разрешение по времени, даваемое программой ДРЕГ, не говоря уже о приборах БЩУ, настроенных на регистрацию со скоростью протяжки 60 мм/час. Единственным документом регистрации с разрешением, достаточным для осуществления точной взаимной привязки по времени основных событий аварии оказалась осцилограмма выбега. Рис.15 Осцилограмма выбега. Перечислим лишь основные события, записанные программой ДРЕГ за это время (см. также Рис. 12 – 14): …01:23:40 - сигнал АЗ-5 от кнопки; - давление и уровень в БС и расход питательной воды стабильны (т.е. без существенных изменений); …01:23:41 - уровень в БС нормальный; …01:23:43 - быстрый рост мощности реактора - аварийные сигналы - по скорости роста мощности, - по превышению уровня мощности (540 МВт) и - по каждому из восьми усилителей УЗМ в отдельности (самописцы мощности практически показывают вертикальную линию возрастания мощности); - расходы через каждый из ГЦН нормальны; 01:23:45 - расход питательной воды, давление и уровень в БС, расходы через каждый ГЦН нормальны; …01:23:47 - возрастание давления в БС правой половины реактора до 80 кг/см2, - уменьшение расходов через ГЦН, до нуля в выбегающих ГЦН и на 30%-40% в остальных, - расход питательной воды стабильный. …01:23:48 - продолжение всех аварийных сигналов по мощности реактора, - дальнейшее возрастание давления в правом БС до 88.2 кг/см2, - возрастание давления в левом БС до 75.2 кг/см2, - возрастание уровня в БС на 50-60 мм, - восстановление расходов через ГЦН до нормальных. …01:23:49 - дальнейшее возрастание уровня в БС еще на 50-100 мм, - возрастание давления в РП до 1200 мм вод. столба; Далее записи отсутствуют, так как произошло полное обесточение всех приборов и оборудования. По осцилограме выбега момент полного исчезновения питания определяется между 01:23:51 и 01:23:52. Последней по времени (01:24:15) является запись в оперативном журнале: "Сильные удары. Стержни СУЗ остановились не дойдя до НК(нижних концевиков). Выведен ключ питания муфт." Т.е. увидев, что стержни остановились, оператор отключил питание муфт, сервоприводов, чтобы стержни упали в зону под собственным весом. По записям ДРЭГ это зафиксировано в 01:23:49, кроме того по положению, в котором остановились стержни (3.5 м) и скорости их погружения (40 см/с) момент остановки стержней СУЗ также можно оценить как 01:23:49. на главную к карте сайта