АНАЛИЗ АВАРИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХСЯ ПОЖАРАМИ НА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ ЗА ПЕРИОД С 1957 ПО 2012 ГГ.

ANALYSIS OF ACCIDENTS ACCOMPANIED BY FIRES AT NUCLEAR POWER PLANTS FOR THE PERIOD FROM 1957 TO 2012

Anastasia Lomakina

cadet, Faculty of Fire and Technosphere Safety, Ural Institute of Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia,

Russia, Yekaterinburg

Viktor Dyakov

scientific supervisor, Candidate of Chemical Sciences, Assoc., Ural Institute of Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia,

Russia, Yekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В статье проведен системный и статистический анализ аварийных ситуаций, связанных с пожарами на атомных электростанциях (АЭС) в различных странах мира за период с 1957 по 2012 года. Определены страны, в которых происходили пожары на атомных электростанциях (Англия, Германия, СССР, Испания, Япония, Индия).

ABSTRACT

The article provides a systematic and statistical analysis of emergency situations related to fires at nuclear power plants (NPP) in various countries of the world for the period from 1957 to 2012. The countries in which fires occurred at nuclear power plants (England, Germany, USSR, Spain, Japan, India) have been identified.

Ключевые слова: авария; инцидент; пожар; реакторы; технические неисправности; выброс радиоактивности; аварийная остановка.

Keywords: accident; incident; fire; reactors; technical malfunctions; release of radioactivity; emergency shutdown.

Опыт эксплуатации АЭС показал, что каждая аварийная ситуация, связанная с пожаром на АЭС, влечет за собой серьезные последствия. В данной работе рассмотрены все основные аварийные ситуации на АЭС, сопровождаемые крупными пожарами, которые происходили в период с 1957 по 2012 года. По данным авариям проведен системный и статистический анализ. Для выполнения системного анализа были выделены основные факторы: количество аварий на АЭС с крупными пожарами, страна в которой происходило аварийное событие Англия, Германия, СССР, Испания, Япония, Индия), год аварийной ситуации, причины возникновения аварийных ситуаций (по технической неисправности, по вине персонала, из-за стихийного бедствия (природные условия)), типы (виды) реакторов («РБМК», «BWR», «PHWR» , «AGR-», «GCR», «Windscale» ,«ВВЭР»). При анализе статистических данных использовали программы: Microsoft Excel, Microsoft Word.

Таблица 1.

Анализ основных аварийных ситуаций на атомных электростанциях, сопровождаемых крупными пожарами, которые происходили в период с 1957 по 2012 года

За время использования атомной энергетики в мире аварийные ситуации на АЭС, сопровождающиеся пожарами, происходили 9 раз.

По технической неисправности при выполнении программы планового отжига графитовой кладки на реакторе «Windscale-1», произошла авария сопровождающаяся пожаром с радиоактивным выбросом на АЭС «Селлафилд», возникла в Англии 10 октября 1957 г. На данном реакторе случился перегрев активной зоны. Последствие случившегося пожара, радиоактивный выброс и остановка двух реакторов №1 и №2.

В 1975 году 7 декабря АЭС «Грайфсвальд», Восточная Германия, данная авария входит в 3 уровень шкалы INES. Из-за человеческой невнимательности произошла электрическая ошибка, которая вызвала пожар в главном кабельном первого энергоблока, разрушивший линии управления, пять из шести важных охлаждающих насосов вышли из строя. Пожарные вовремя взяли данную ситуацию под контроль, и насосы были временно отремонтированы. После этой катастрофы противопожарная защита была существенно усилена, и были введены отдельные электрические линии для каждого насоса.

В СССР инцидент произошел с 25 на 26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС, которая относится к 7 уровню шкалы INES. Катастрофа случилась вследствие эксперимента, проводимого в четвертом энергоблоке. Который и стал причинной чернобыльской катастрофы на АЭС. На станции сложилась неконтролируемая ЧС, тридцать очагов возникновения пожара еще более усугубляли текущую атмосферу. На пожар были высланы пожарные ближайших частей. Отправляясь на вызов, они не подозревали, что идут на особо опасный риск для жизни и станут героями. Ведь речь шла не просто о Чернобыле и экологической катастрофе, а о событии мирового масштаба.

19 октября 1989 года в Испании на АЭС «Ванделос». В турбинном отделении произошел серьезный пожар, оцененный по шкале INES как «серьезный инцидент» (3 уровень), при этом в окружающей среде отсутствовали радиоактивные выбросы. Из-за остановки турбины реактора GCR произошел перегрев и разложение смазочного масла. Образовавшийся водород взорвался и стал причиной возгорания. Работающие пожарные рисковали жизнью. Применяли для тушения электрических систем воду вместо пены, что в худшем случае могло привести к поражению их электрическим током.

В СССР была зарегистрирована аварийная ситуация, данное происшествие относится к 1 уровню шкалы INES. На Чернобыльской АЭС 11 октября 1991 на втором энергоблоке произошла авария. Один из турбогенераторов во время выхода на установленный уровень мощности самопроизвольно включился. Из-за большой нагрузки на ось произошло разрушение подшипников вала турбогенератора. Случился выброс большого количества масла и водорода. Вследствие чего возник пожар.

В Японии 16 июля 2007 года на АЭС «Касивазаки-Карива» возникла нештатная ситуация из-за землетрясения магнитудой 6,8 по шкале Рихтера. В ходе подземных толчков произошли подвижки почвы под реакторами АЭС, работавшие реакторы были остановлены. Опрокинулось 438 емкостей с отходами низкой радиоактивности и неизвестно сколько воды вытекло в море. Так же на трансформаторе 3-го энергоблока реактора BWR возник пожар, который относится к 1 уровню шкалы INES и ход дальнейшего события привел к остановке АЭС. Общий ущерб от землетрясения оценивался в 12,5 млрд. долларов.

Седьмая - 11 марта 2011 года, во время «Великого землетрясения Восточной Японии» на АЭС «Фукусима-1», данная авария относится к 7 уровню шкалы INES. В эпицентре, расположенным в 180 км от АЭС произошел основной толчок землетрясения магнитудой 9 единиц. Произошло затопление подвальных помещений, где располагались распределительные устройства, резервные генераторы и батареи, привело к полному отсутствию электричества и отказ систем аварийного охлаждения. Вследствие чего, произошел выброс токсичных отходов в окружающую среду, такие как изотопы йода и цезия, объем выброса которых составил до 20% от выбросов при Чернобыльской аварии.

Второй пожар на АЭС «Дандженесс Би». возник 26 октября 2009 года на юге-востоке Великобритании. По вине персонала произошло возгорание в котельном помещении станции с дальнейшим выбросом радиоактивности и остановкой станции. В ликвидации пожара задействованы автоматические системы пожаротушения и пожарная команда из персонала станции. Бывший на АЭС персонал получил небольшие дозы облучения.

Один из пожаров был зафиксирован в Индии в июне 2012 года на АЭС «Раджастан» на реакторе PHWR, из-за нарушения персоналом станции правил по охране труда. Является одной из станций с тяжеловодными ядерными реакторами. В ходе сварочной операции в защищенной среде реактора, случился сбой. Облучением трития подверглись 38 рабочих, проводивших сварочные работы.

Результаты и их обсуждения

За годы с 1957 – 2012 было зарегистрировано 9 крупных пожаров на АЭС. Пожары происходили в 7 странах: Англия -2, Германия -1, СССР -2, Испания -1, Япония -2, Индия -1. (рис. 1).

Рисунок 1. Страны, в которых произошли аварии, сопровождающиеся пожарами на АЭС

Чаще всего были повреждены реакторы типа BWR и РБМК – два раза. «Windscale-1» -1, ВВЭР -1, GCR -1, AGR -1, PHWR -1.

Рисунок 2. Количество аварии, сопровождающиеся пожарами на различных типах реакторов

Пожары за период с 1957-2012 гг.. чаще всего по вине персонала. Пожаров, произошедших по вине персонала – 45%, по технической – 33%, из-за природных условий -22%.

Рисунок 3. Причины возникновения аварий, сопровождающиеся пожарами с 1957 по 2012 год

Рассмотрев аварийные ситуации произошедшие в разных странах за период 1957–2012 гг.. Англия, СССР, Япония являются наиболее пострадавшими странами, за 55 лет на их счету две аварии на АЭС, сопровождающиеся пожарами. Германия, Испания, Индия – одна катастрофа. Аварийные ситуации чаще всего возникали на реакторах BWR и РБМК - 2 раза. Основной причиной возникновений аварий и инцидентов стало по вине персонала. Проведенный системный анализ позволил выделить основные показатели возникновения аварийных ситуаций на АЭС.

Список литературы:

1. Список АЭС мира [Электронный ресурс] // Википедия: сайт. –Электрон. дан. – [б. м.]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_АЭС_мира – Дата обращения: 27.04.2022. – Загл. с экрана.
2. Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»: официальный сайт. Режим доступа: http://www.rosatom.ru/.
3. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2021622936 Российская Федерация. Чрезвычайные ситуации на атомных электростанциях за период 1952-2019 гг : № 2021622721 : заявл. 30.11.2021 : опубл. 14.12.2021 / С. А. Титов, А. М. Кобелев, Н. М. Барбин, В. В. Кокорин ; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий.
4. Barbin, N. M., Titov S. A., Kobelev A. M. Accidents that Occurred at Nuclear Power Plants in 1952-1972 // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 666 (2021) 022018 doi:10.1088/1755-1315/666/2/022018.
5. Barbin, N. M., Titov S. A., Kobelev A. M. Analysis of Accidents and Incidents What Happened at Nuclear Power Plants in Russia from 1992 to 2019 // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 988 (2022) 022026 doi: 10.1088/1755-1315/988/2/022026.
6. Титов С.А., Барбин Н.М., Кобелев А.М. Анализ аварийных ситуаций, связанных с пожарами на атомных электростанциях // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2021. Т. 30. № 5. С. 66–75. DOI: 10.22227/0869-7493.2021.30.05.66-75.
7. Соловьева С.П. Аварии и инциденты на атомных электростанциях: учебное пособие. Обнинск, 1992. С. 134–273.