«Сват», так внутри отрасли называют предохранительный клапан, который должен один-единственный раз «податься» и обеспечить разрядку первого контура реактора при недопустимом росте давления.
Именно этот клапан стал «главным героем» самой известной аварии в истории мирной атомной энергетики — аварии на АЭС Три-Майл-Айленд 28 марта 1979 года.
В течение часа сорока пяти минут он оставался открытым, беспрерывно выпуская теплоноситель, и тем самым подталкивал развитие событий к крупной радиационной аварии.
Что такое «сват» и зачем он нужен?
- Предохранительный клапан — последняя механическая преграда на пути превышения давления в первом контуре реактора.
- Когда давление превышает 16,2 МПа (для PWR-типа реактора на TMI-2), пружина клапана сжимается, и он открывается.
- Открытие должно срабатывать мгновенно и закрыться автоматически, когда давление снизится.
Хронология «долгого свадебного танца»
Начало: 04:00:37 → 04:15:25
В течение первых 15 минут аварии:
- 04:00:45 — давление в первом контуре достигает 16,2 МПа, клапан открывается.
- 04:01:00–04:14:00 — персонал не замечает, что клапан залип: пружина не вернула его в закрытое положение.
- 04:15:25 — из-за непрерывного сброса горячей воды и пара происходит разрушение бака-барботёра (отстойника) и первый выброс радиоактивного пара в помещение реакторного здания.
Почему клапан не закрылся?
Технические и человеческие причины:
- Конструкция: отсутствовал индикатор положения штока. На пульте оператора горела лампочка «клапан с питанием» — внешне казалось, что он закрыт.
- Механический «заклин»: высокая температура пара и вода разбухли прокладку и створки клапана.
- Недостаток процедур: инструкция требовала закрыть клапан вручную, если температура после него превышает 90 °C, но персонал привык к повышенным температурам и не воспринял предупреждение.
Цифры и факты
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Время открытия клапана | 04:00:45 → 05:45:00 (≈ 105 минут) |
| Объём потерянного теплоносителя | ≈ 120 м³ (более трети объёма первого контура) |
| Максимальная температура после клапана | ≈ 150 °C |
| Уровень аварии по INES | 5 из 7 («авария с отдалёнными последствиями») |
Главный вывод комиссии Kemeny: «…если бы операторы вовремя закрыли клапан или не отключили аварийные насосы, авария осталась бы малозначительным инцидентом».
- Открытый «сват» стал «камнем преткновения», который превратил обычную остановку реактора в крупную аварию.
- После TMI-2 все американские АЭС обязали устанавливать датчики положения штока предохранительных клапанов и автоматическое резервное закрытие.
- В советской документации по ВВЭР тот же узел получил прозвище «ядерный сват» — предупреждая о необходимости контроля.
Мораль
Даже самое короткое, но самое длительное «срабатывание» одного-единственного клапана способно сдержать или разрушить ядерное «свадебное торжество» безопасной работы реактора.