Как японцы в попытке не потерять лицо потеряли атомную станцию

Министерство экономики, торговли и промышленности Японии заявило недавно, что ликвидация последствий аварии на «Фукусиме-1» подорожает вдвое относительно первоначальных подсчётов. Время открывает всё новые факты, связанные с техногенной катастрофой в Японии: мало кто знает, что истинной причиной атомной трагедии стало не землетрясение и не цунами, а банальный человеческий фактор.

Как японцы в попытке не потерять лицо потеряли атомную станцию

Теперь предполагаемые расходы на ликвидацию последствий аварии на японской АЭС и выплату компенсаций пострадавшим и эвакуированным жителям составят 21,5 трлн иен ($189,5 млрд) вместо запланированных ранее 11 трлн иен ($100 млрд). Такая сумма – потрясение для любого госбюджета, а для японского и подавно, ведь внутренний долг этой страны приближается к $15 трлн. Новые цифры, связанные с последствиями техногенной катастрофы, побудили нас вспомнить факты, неизвестные многим. А именно – истинную причину техногенной катастрофы.

То, что роковую роль сыграл человеческий фактор, звучит достаточно странно и никак не вяжется с фанатичной японской корпоративной культурой, высочайшими технологическими стандартами производства, а также бусидо, харакири и прочими имиджевыми устоями Страны восходящего солнца. Тем не менее СМИ уже публиковали свидетельства специалистов, работавших на «Фукусиме» в первые же дни после аварии, некоторые факты звучали на профильных конференциях атомщиков. Мы вспомнили и обобщили факты о причинах трагедии в Японии.

Нечрезвычайная ситуация

11 марта 2011 года в результате удара цунами на «Фукусиме-1» оказались затопленными некоторые помещения и оборудование, включая резервные генераторы. На станции штатно сработала защита, которая в соответствии с регламентами заглушила реакторы. Такая остановка энергоблока не относится к значимым происшествиям на АЭС и сама по себе не несёт никаких катастрофических последствий. В этой ситуации необходимо было сделать всего одну вещь – как можно быстрее приступить к расхолаживанию реактора, так как даже остановленный реактор продолжает выделять большое количество тепла. То есть требовалось запустить обесточенные питательные и циркуляционные насосы, которые подводят воду в активную зону реактора, а также охлаждать хранилище ядерного топлива.

По стандартам МАГАТЭ, после аварийной остановки реактора с нарушением системы циркуляции теплоносителя у персонала любого энергоблока есть от двух до восьми часов на восстановление этой самой циркуляции. Если это время упущено, то начинается перегрев активной зоны, приводящий к самому страшному сну атомщика – пароциркониевой реакции. Вскипевшая вода превращается в перегретый выше 800 градусов по Цельсию водяной пар, который начинает окислять циркониевую оболочку тепловыделяющих элементов с одновременным их разрушением и выделением огромного количества водорода. Далее следуют расплавление активной зоны с ещё большим выделением тепла и взрыв или в самом реакторе, или в защитной оболочке, или в производственном корпусе реакторного отделения.

Но, повторим, на этапе остановки энергоблока такие последствия ещё можно предотвратить. Так почему же на «Фукусиме-1» вполне заурядную остановку реактора довели до катастрофы максимального, седьмого уровня Международной шкалы ядерных событий?

Одной из первых свидетельства очевидца тех событий опубликовала «Российская газета». Суть фукусимской катастрофы издание привело в интервью известного российского учёного-атомщика Владимира Асмолова. На момент аварии на АЭС он занимал пост первого заместителя гендиректора Росэнергоатома и в своё время был одним из научных руководителей ликвидации последствий чернобыльской катастрофы (которой, как мы помним, также был присвоен высший уровень опасности). Опыт Асмолова оказался как нельзя кстати в ситуации с «Фукусимой», поэтому Росатом срочно согласовал с японской стороной визит российского атомщика и, получив согласие, командировал учёного на аварийную АЭС.

К сожалению, мы были правы

Асмолов поехал в Японию, уже вооружённый теорией. В Росатоме сразу же после получения информации о ЧП на «Фукусиме-1» была создана рабочая комиссия, несмотря на то, что в тот момент речь о катастрофе ещё не шла. Сотрудники Института проблем безопасного развития атомной энергетики (ИБРАЭ) немедленно нашли необходимые данные по фукусимским реакторам BWR (Boiling Water Reactor – тип корпусного водо-водяного ядерного реактора, в котором пар генерируется непосредственно в активной зоне и направляется в турбину). Учёные подготовили расчётные модели и получили прогноз негативного развития событий, который, забегая вперёд, в дальнейшем оказался абсолютно верным…

По прилёте в Токио Владимир Асмолов неожиданно для себя узнал, что российских и других иностранных специалистов на аварийную станцию не пустят. И нужной информации не предоставят. В тот момент японцы ещё пытались сохранить лицо и держали в неведении всю мировую атомную общественность.

Впрочем, кроме банального желания не выносить сор из избы и надежды на то, что всё ещё можно исправить, была, по мнению некоторых специалистов, и конспирологическая причина. На ней настаивают учёные, проводившие анализ радионуклидов в пробах воздуха, взятых после фукусимских событий. Они (с выкладками на основе ядерной физики) утверждали, что такая комбинация характерна исключительно для производства оружейного плутония, который, кроме как в бомбе, применить негде. Именно поэтому аварию пытались засекретить до абсурда, полностью перекрыв иностранным специалистам доступ на АЭС.

Физикохимия аварии

В ожидании возможности попасть на аварийную АЭС наш атомщик сумел связаться с японскими коллегами, с токийским представительством Всемирной организации операторов атомных станций. Собрав из разных источников информацию об аварии, Асмолов уже понимал, что происходит.

На реакторах BWR предусмотрено несколько физических барьеров защиты. Во-первых, это сам корпус реактора, во-вторых, контайнмент (защитный колпак над корпусом реактора) и, наконец, конфайнмент (ещё одна защитная оболочка над реакторным отделением). Корпус и контайнмент имеют усиленную герметичную конструкцию, а конфайнмент – сооружение не очень прочное. У корпуса предел прочности – 100 атмосфер, у контайнмента – 8 атмосфер, а у конфайнмента – 1,5 атмосферы.

Уже после произошедшей катастрофы, во время разбора полётов, выяснилась исходная ошибка, заложенная в проекте BWR на случай тяжёлой аварии. Считалось, что водородных взрывов в контайнменте не может быть, если заполнить его азотом. Однако разработчики этого типа реактора упустили один вопрос, а именно: куда сбрасывать давление из контайнмента, если оно вдруг начнёт повышаться? То есть изначально не предполагалось, что авария может развиться дальше контайнмента. Проекты энергоблоков «Фукусимы» разрабатывались в середине 1960-х, когда в ядерной энергетике царила эйфория, и в реальность тяжёлых аварий тогда никто не верил.

При этом японцы не приняли во внимание ни чернобыльскую катастрофу, ни аварию 1979 года в США на АЭС «Трёхмильный остров», когда из-за поломки всего одного клапана активная зона оказалась обезвожена, после чего началась та самая пароциркониевая реакция. Мировое атомное сообщество выучило уроки этих аварий, внедрив методы глубокоэшелонированной защиты, включая «защиту от дурака». Однако японская ядерная энергетика до злополучного землетрясения словно пребывала в счастливом неведении.

По словам Владимира Асмолова, ещё в Москве наши специалисты посчитали, что если на «Фукусиме» начнётся рост давления в корпусе реактора, им придётся сбросить давление сначала в контайнмент, а потом и в конфайнмент. Так и произошло. Давление в корпусе реактора повысилось, и выделившийся водород стали сбрасывать среду в защитную оболочку. Давление в контайнменте поднялось примерно до 8 атмосфер. На первом и третьем блоках сотрудники АЭС смогли сбросить давление и оставили контайнмент целым. Но на втором блоке они не смогли сбросить давление из контайнмента, водород попал в конфайнмент, где, смешавшись с кислородом воздуха, взорвался. «Мы привезли с собой наши рекомендации, что и как надо делать, – говорил Владимир Асмолов. – Мы всё прикинули и пытались хоть кому-то передать наши предложения. А они были самые простые: любым способом вскрыть раздвижные шиберы над бассейнами выдержки на крыше, чтобы избежать водородного взрыва конфайнмента…»

25 ступеней к катастрофе

На основе выводов российских учёных японцам были даны конкретные рекомендации. Однако время шло, а никаких действительно эффективных действий персонал «Фукусимы» не предпринимал. В попытке понять, в чём же дело, Владимир Асмолов встретился с японским коллегой, который считался одним из лучших специалистов по тяжёлым авариям. Тот сообщил Владимиру, что, оказывается, в случае чрезвычайного происшествия на АЭС бюрократическая машина при принятии решений насчитывает целых 25 ступеней иерархии, при этом никакой обратной связи на запрос заявитель не получает. То есть японские специалисты сразу после ЧП на «Фукусиме» передали свои расчёты по развитию аварии на нижнюю, 25-ю ступень, и всё, что они могли, – это ждать ответа. Первой ступенью был сам премьер-министр Японии, который по этой бюрократической логике являлся самым главным специалистом по ликвидации тяжёлых аварий.

В части корпоративного руководства аварией отметим ещё один грустно-бюрократический факт. Вначале ликвидацией последствий цунами руководила TEPCO – компания-владелец «Фукусимы», но так как она пыталась скрыть информацию о происшествии, управление аварией передали в Министерство экономики и торговли.

Тем временем российский атомщик всё ещё не был допущен на место аварии. Дело сдвинулось только после того, как наш учёный назвал происходящее на «Фукусиме» «настоящим преступлением» и заявил, что непременно доложит об этом МАГАТЭ. Асмолову наконец-то были организованы встречи именно с теми людьми, кто принимал решения по «Фукусиме». С этого момента советы ветерана Чернобыля японцы записывали дословно и потом неоднократно обращались к нему за консультацией.

Про ситуацию на японской АЭС и про проблемы управления авариями, которые там вскрылись, Владимир Асмолов рассказал чуть позднее, в Вене, на сессии МАГАТЭ. Он акцентировал внимание участников на том, что подобные препятствия – проблемы не только Японии, но и всего ядерного сообщества. Он также привёл в пример ликвидацию аналогичной аварии на четвёртом энергоблоке ЧАЭС.

«В Чернобыле мы принимали 10–15 ключевых решений в день. Нужен свинец – со всей России пошли составы. Нужен азот – завтра он у нас. Всё, что нужно, – немедленно. Вся страна нам помогала! Я точно понимаю, что в условиях демократии управлять аварией нельзя. Аварийное управление требует единоначалия. Оно требует огромных полномочий и ресурсов с немедленным исполнением. На «Фукусиме-1» не было электричества, но в 6 км от неё оно было! Что делали бы мы: катушка кабеля – и бегом! У них это невозможно. Когда проложили кабель, разъёмы для соединения не подошли. Так они их заказали на заводе! Хорошо ещё, что тендер не объявили…»

Уроки японского

Как мы видим, «Фукусиму-1» погубила японская иерархическая система принятия решений, бюрократия, доведённая в кризисной ситуации до абсурда. Руководство станции просто побоялось взять на себя ответственность в нештатной ситуации и подключить электроснабжение питательных насосов тем или иным способом. В итоге на согласование действий было потрачено столько времени, что ситуация с аварией стала необратимой. Японцы, пусть и не умышленно, предпочли потерять станцию, но не потерять лицо.

На общественном форуме-диалоге «Атомная энергия, общество, безопасность – 2014» Владимир Асмолов, подводя итог трагедии на «Фукусиме», сказал: «Наш накопленный уровень знаний в процессах и явлениях тяжёлых аварий позволяет управлять опасностью. Ведь боязнь атомной энергетики заключается в боязни абсолютной невозможности контролировать процессы. Главный наш постулат: мы должны просто показать себе и общественности, что мы умеем контролировать эти процессы в любой стране. А это зависит от качества проекта и его обоснованности, предотвращения аварий и управления опасностью».

После «Фукусимы» концерн «Росэнергоатом» на все 10 российских АЭС закупил передвижные резервные генераторы и насосы большой мощности. Чтобы в случае аварийного отключения системы циркуляции теплоносителя буквально в течение нескольких десятков минут восстановить эту самую циркуляцию. А ежегодное проведение комплексных противоаварийных учений (КПУ) с участием группы оказания экстренной помощи атомным станциям как раз по фукусимскому сценарию стало уже железным правилом. Их цель – проверить противоаварийную готовность и отработать взаимодействие между спецформированиями и силами министерств и ведомств по совместной ликвидации чрезвычайных ситуаций и защите населения. Последние КПУ прошли минувшей осенью на новом, четвёртом энергоблоке Белоярской АЭС в Свердловской области.

Источники: rg.ru, rosenergoatom.ru


16 декабря 2016 в 19:34

Фукусима, аварии на АЭС, безопасность АЭС, Владимир Асмолов, Росатом, энергетика, АЭС, Росэнергоатом, Белоярская АЭС, АЭС России

Другие пользователи читают

Скованные виртуальной цепью

На протяжении нескольких лет подряд блокчейн-стартапы, разрабатывающие технические решения для новой энергетики, в том ч...

31 октября 2017 в 17:54