Аварии без нарушения целостности границы первого контура

В данную группу сценариев входят ЗПА без нарушения целостности границ первого контура (PC 0) <34>, Невыполнение ФБ обеспечения подкритичности реактора и (или) отвода тепла от реактора к конечному поглотителю этих функций может привести при этих ЗПА к выкипанию теплоносителя первого контура через предохранительные клапаны компенсатора давления (PC 3) с последующим оголением и тяжелым повреждением активной зоны вплоть до ее полного расплавления и возможным разрушением корпуса реактора при высоком или низком давлении. Еще одним потенциальным механизмом, вызывающим разрушение корпуса реактора может быть недопустимое сочетание давления и температуры в первом контуре, не соответствующее критериям хрупкой прочности, а также быстрое расхолаживание со стороны второго контура, приводящее к чрезмерному температурному воздействию на корпус реактора. При этом степень повреждения активной зоны, а также условия повреждения корпуса реактора (высокое или низкое давление в первом контуре), будут зависеть от эффективности мероприятий, предпринимаемых для управления такими авариями с целью предотвращения тяжелых последствий.

--------------------------------

<34> Аварии, связанные с нарушениями реактивности, отказами, вызывающими срабатывание аварийной защиты реактора, несанкционированными срабатываниями аварийной защиты, нарушениями нормального отвода тепла от активной зоны к конечному поглотителю, течами паропроводов и трубопроводов питательной воды, нарушениями в обеспечивающих системах (электроснабжения собственных нужд, технической воды, вентиляции и др.).

На рисунке 3 представлено обобщенное дерево событий для аварий без нарушения целостности границы первого контура (за исключением сценариев с термошоковым воздействием на корпус реактора при разрывах трубопроводов второго контура, требующих отдельного анализа). В качестве промежуточных событий рассмотрены следующие ФБ и меры по управлению аварией:

A - приведение и поддержание реактора в подкритическом состоянии;

P - поддержание запаса теплоносителя в первом контуре и отвод тепла от активной зоны;

ZO - изоляция ГО (в составе этой функции безопасности рассматривается изоляция ГО, а также обеспечение целостности ГО - принятие мер против недопустимого повышения давления, против повреждения ГО вследствие прямого нагрева, а также против детонации горючих газов, в том числе за счет работы спринклерной системы, системы удаления водорода, контролируемого выброса за пределы ГО);

P1 - меры по управлению аварией, реализация которых ограничивает повреждение активной зоны пределами, установленными для проектных аварий;

P2 - меры по управлению аварией, реализация которых предотвращает полное расплавление поврежденной активной зоны;

P3 - меры по управлению аварией, реализация которых предотвращает повреждение корпуса реактора <35>;

--------------------------------

<35> Указанные меры охватывают также действия по недопущению превышения давления первого контура до недопустимых значений в случае отказа на открытие (или последующего отказа при работе) ИПУ КО.

L - снижение давления в первом контуре для предотвращения повреждения корпуса реактора при высоком давлении;

ZO1 - меры по управлению аварией, реализация которых предотвращает проплавление основания ГО;

ZO2 - меры по управлению аварией, реализация которых предотвращает высокотемпературную ползучесть трубок ПГ.

В качестве исходного события принято полное обесточивание собственных нужд АС (потеря внешнего электроснабжения АС с отказом РДЭС на запуск).

Состояния физических барьеров на этом и последующих деревьях событий соответствуют приведенным выше в разделе "Перечень физических барьеров и их состояний" настоящего Приложения N 10 к Руководству по безопасности.

Рисунок 3. Обобщенное дерево событий для аварии без нарушения целостности границы первого контура

Конечное состояние, характеризующееся уровнем тяжести 0100, возникающее в случае реализации аварийной последовательности 1, соответствует проектному протеканию процессов, при котором отсутствуют повреждения физических барьеров сверх проектных пределов.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3100 возникает в случае реализации аварийной последовательности АП 2. Эта АП соответствует непроектному протеканию переходных процессов, вследствие, например, невыполнения ФБ отвода тепла через второй контур на начальном этапе аварийного процесса. Такое развитие аварийных процессов может привести к выкипанию части теплоносителя первого контура через предохранительные клапаны (PC 3). Дальнейшее протекание аварии в соответствии с АП 2 предполагает, что используемые меры по управлению ЗПА предотвращают более тяжелые повреждения активной зоны, в результате чего не создаются условия для повреждения корпуса реактора при высоком давлении. Состояние защитной оболочки для АП 2 соответствует проектным условиям. Состояние 3100 реализуется при ЗПА, не имеющих тяжелых последствий.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3101 (АП 3) отличается от состояния с уровнем тяжести 3100 тем, что размеры неплотностей в ГО превышают проектные пределы. Это может привести к выбросу выделяющихся в процессе аварии РВ в окружающую среду и превышению установленных проектных пределов по радиационному воздействию для проектных аварий.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3200 (АП 4) характеризуются тяжелым повреждением топлива в активной зоне, степень которого превышает установленные для проектных аварий пределы (полное нарушение охлаждаемой геометрии и расплавление активной зоны при этом предотвращается благодаря принимаемым мерам по управлению аварией), отсутствием повреждения корпуса реактора и размерами неплотностей в ГО, не превышающими проектных пределов. Следует, однако, отметить, что для состояния 3200 возможно превышение установленных для проектных аварий пределов по радиационному воздействию вследствие повышенного по сравнению с проектными авариями выхода РВ из реакторной установки в объем ГО.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3201 (АП 5) отличается от конечного состояния с уровнем тяжести 3101 большими размерами выбросов РВ в окружающую среду вследствие более тяжелых повреждений активной зоны.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3300 (АП 6) характеризуется разрушением активной зоны, при котором благодаря принимаемым мерам по управлению аварией предотвращается повреждение корпуса реактора при высоком и низком давлении в первом контуре и сохраняется проектная плотность ГО.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3303 (АП 7) реализуется при непринятии мер по исключению высокотемпературной ползучести трубок ПГ (при расплавленной активной зоне возможен перегрев трубок ПГ с последующим нарушением их целостности в случае отсутствия охлаждения со стороны второго контура), что приводит к возникновению байпаса ГО и поступлению РВ в окружающую среду.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3301 (АП 8) аналогично состоянию с уровнем тяжести 3201 и отличается от него большими размерами выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду вследствие более тяжелых повреждений активной зоны.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3320 (АП 9) характеризуется полным расплавлением активной зоны, повреждением корпуса реактора при низком давлении в первом контуре и отсутствием повреждений ГО, в том числе благодаря принимаемым мерам по предотвращению проплавления основания ГО.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3323 (АП 10) характеризуется полным расплавлением активной зоны, повреждением корпуса реактора при низком давлении в первом контуре и нарушением целостности границы первого контура в ПГ, приводящей к байпасу защитной оболочки и поступлению РВ в окружающую среду вследствие непринятия мер по исключению высокотемпературной ползучести трубок ПГ.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3322 (АП 11, 12) отличается от состояния с уровнем тяжести 3320 тем, что происходит проплавление основания защитной оболочки и выход кориума за ее пределы, что приводит к выбросу РВ за пределы ГО, поступлению горючих газов от взаимодействия кориума с бетоном в ГО, что также может привести к дополнительному повреждению ГО.

Конечное состояние с уровнем тяжести 3311 (АП 13) характеризуется полным расплавлением активной зоны и повреждением корпуса реактора при высоком давлении в первом контуре, что приводит к зависимому повреждению ГО и последующему выбросу РВ в окружающую среду.