Культура безопасности на всех этапах жизненного цикла АЭС
1. Причины аварии на Фукусиме-1
Не так давно в Японии был представлен
окончательный доклад парламентской комиссии, которая занималась расследованием
обстоятельств катастрофы на АЭС «Фукусима-1», произошедшей в марте 2011 года.
Согласно выводам, которые содержатся в данном документе, авария на станции
произошла по вине человеческого фактора. Так в частности критике подверглись
органы, осуществляющие надзор над атомной энергетикой, правительство страны, а
также непосредственно компания - оператор станции «Фукусима» Токийская
энергетическая компания (TEPCO). По мнению составителей доклада, все они
действовали безответственно, в результате чего пострадали люди и японское
общество. Катастрофе на АЭС «Фукусима-1» предшествовало мощное землетрясение и
последовавшее за ним цунами. В эпицентре землетрясения магнитуда толчков
составляла 9-9,1 балла. Землетрясение стало самым сильнейшим за всю историю
Японии. Жертвами данной природной катастрофы стали около 18 тысяч человек, а
экономический ущерб от нее превысил 300 млрд долларов. Непосредственно на АЭС
«Фукусима-1» в результате расплавления топливных сборок в атмосферу попало
значительное количество радиации. Станцию было решено вывести из эксплуатации,
вокруг нее была образована 30-км зона отчуждения, из которой эвакуировали более
80 000 человек. Ожидается, что на ликвидацию последствий аварии и вывод станции
из эксплуатации потребуется около 30 лет.
В конце июня 2012года акционеры Токийской
энергетической компании одобрили выделение финансовой помощи в размере 1 трлн.
иен (около 12,6 млрд. долларов) на ликвидацию последствий ядерной катастрофы.
Общая же сумма выделенных средств, которая была предоставлена правительством
Японии с момента аварии, составила 3,5 трлн. иен (около 44,1 млрд. долларов).
Непосредственно в момент землетрясения 3
работающих на станции энергоблока были остановлены действием системы аварийной
защиты станции, которая сработала в штатном режиме. При этом уже через час на
станции было полностью прервано электроснабжение (в том числе и от резервных дизельных
электростанций). Предположительно причиной этому стало сильное цунами, которое
последовало вслед за землетрясением. Волна цунами в районе нахождения станции
могла составлять до 15 метров. Электроснабжение являлось необходимым условием
для отвода остаточного тепловыделения реакторов. Сразу же после потери
резервных дизельных электростанций компания-оператор станции TEPCO заявила
японскому правительству об аварийной ситуации, которая сложилась на АЭС. С
этого момента на территории станции начались работы по борьбе с последствиями
аварии, которые были сфокусированы на решении проблемы электроснабжения
аварийных систем. Для этого на АЭС было решено доставить мобильные силовые
установки, которые должны были заменить собой вышедшие из строя дизельные установки.
На первый взгляд, основной причиной произошедшей трагедии могут показаться
землетрясение с неожиданно мощным по силе цунами, а также оборудование,
вышедшее из строя. Если говорить по-другому, то технические неполадки на АЭС в
результате серьезной природной катастрофы. Но при ближайшем рассмотрении
обстоятельств аварии было установлено, что далеко не последнюю роль в
катастрофическом развитии событий на АЭС «Фукусима-1» сыграл человеческий
фактор, а также проблемы организации аварийных работ в чрезвычайной ситуации.
Согласно выводам японского парламента виновниками произошедшей на станции
аварии стали: Токийская энергетическая компания, власти страны и японский
менталитет. И если предъявлять претензии к менталитету достаточно
затруднительно, так как это понятие не является конкретным, то к владельцу
станции и к правительству страны предъявить их вполне возможно. В отчете
Федеральной инспекции по ядерной безопасности Швейцарии подчеркивается, что
персонал АЭС в момент аварии на станции не всегда имел доступ к верной
информации о фактическом состоянии оборудовании и возникновении тех или иных
проблем, что в свою очередь вело к ошибочным оценкам ситуации на местах и
принятию неверных решений. При этом самая первая ошибка, по всей видимости,
была сделана сразу же после первых подземных толчков, когда японская
метеорологическая служба объявила предупреждение о возможном возникновении
цунами с высотой волн до 3 метров. Данный сигнал тревоги, который, как
выяснилось позже, не мог предвидеть все масштабы развившейся природной
катастрофы, на АЭС был оставлен без должного внимания со стороны служб контроля
безопасности. По видимому, они не предприняли никаких должных мер в связи с
угрозой цунами, что стало ошибкой, которая повлекла за собой неисправимые
последствия.
Анализ специалистов показал, что человеческий
фактор играл главную роль не только в момент предупреждения несчастного случая,
но и в рамках дальнейшего выбора стратегии, для того чтобы овладеть ситуацией.
По одной из гипотетических причин ухудшения ситуации на станции, эксперты
Федеральной службы безопасности Швейцарии назвали нехватку персонала. В тот
момент, когда сразу несколько реакторов «Фукусимы-1» вышли из строя, остающиеся
на станции сотрудники физически не смогли решать проблемы, которые одновременно
появлялись в разных местах станции. Все это вместе с отсутствием четкой
стратегии поведения в рамках возникшей ЧС, а также распределения обязанностей,
привело лишь к еще большему сумбуру на АЭС. По мнению японских парламентариев,
и работников TEPCO и чиновников подвел традиционный японский менталитет,
которым восторгаются в России и во всем мире. По мнению японских депутатов,
данная авария была «сделана в Японии», а ее корни необходимо искать в японской
культуре. Так как японцы достаточно послушны, преданно придерживаются заданной
программы и не подвергают действия власти сомнению. Комиссия, в состав которой
было включено 10 человек, была создана в декабре 2011 года и за прошедший
период времени смогла проделать колоссальный объем работы. Возглавил комиссию
профессор Йотаро Хатамуры из Токийского университета. В работе над составлением
итогового доклада члены комиссии использовали анкеты и опросы практически 13
тысяч человек, в том числе 1 100 человек из числа бывшего руководства
компании-оператора станции ТЕРСО и руководства страны. На это члены комиссии
потратили 900 часов. Помимо этого парламентская комиссия изучила и близлежащие
к «Фукусиме» АЭС, которые получили в результате удара цунами меньше
повреждений.
Депутатам удалось выяснить, что ни государственные
контролирующие органы, ни сотрудники компании TEPCO, даже не рассматривали
цунами в качестве вероятной версии ядерной катастрофы. В отчете говорится, что
руководство энергетической компании и государство действовали неправильно,
поддерживая ошибочные решения со стороны друг друга, вместо того, чтобы
подумать о компетентности тех людей, кто принимал данные решения. При этом
предыдущие 2 расследования причин данной катастрофы возложили всю вину за
произошедшее на природные катаклизмы, решив, что цунами было настолько сильным,
что станция, как бы хорошо она не была укреплена, просто не могла выдержать
натиск стихии. В настоящее время эксперты полагают, что TEPCO и власти Японии
не только не подготовились к возможным природным бедствиям, но и не считали нужным
сообщить о повреждении ректора №1 во время первых подземных толчков.
Подвергается критике и деятельность бывшего премьер-министра страны Наото
Канна, которые не доверял Токийской энергетической компании и постоянно
вмешивался в процесс ликвидации последствий аварии на станции, требуя
дополнительных уточнений и докладов. По мнению экспертов комиссии, его
вмешательство в процесс «вызвало хаос в системе управления и командах
персоналу». В результате аварии на АЭС «Фукусима-1», которая началась 11 марта
2011 года, на станции полностью расплавились топливные стержни сразу на 3-х
реакторах. Обширные территории Японии были подвергнуты радиоактивному
загрязнению. В настоящее время все поврежденные энергоблоки уже приведены в
состояние холодной остановки, идут подготовительные работы по извлечению из них
ядерного топлива. По планам компании ТЕРСО, со временем над поврежденными
блоками должны будут появиться бетонные защитные саркофаги, которые будут
препятствовать выбросу радиации в атмосферу Земли
Более 70% японцев выступают за отказ от ядерной
энергетики
Более 70 процентов японцев выступают за отказ от
ядерной энергетики после прошлогодних событий на АЭС "Фукусима-1".
Таковы результаты опроса общественного мнения, проведенного главным японским
телеканалом NHK. Самая крупная часть респондентов - 43 процента - выступила за
уменьшение числа АЭС в стране. При этом в пользу полного отказа от мирного
атома высказались 28 процертов опрошенных.
Более 70 процентов японцев выступают за отказ от
ядерной энергетики после прошлогодних событий на АЭС "Фукусима-1".
Таковы результаты опроса общественного мнения, проведенного главным японским
телеканалом NHK.
Самая крупная часть респондентов - 43 процента -
выступила за уменьшение числа АЭС в стране. При этом в пользу полного отказа от
мирного атома высказались 28 процертов опрошенных. В то же время, 21 процент
граждан Японии полагает, что число атомных реакторов в стране необходимо
оставить на прежнем уровне. Увеличение их количества поддержали лишь 2
процернта респондентов.
Согласно данным опроса, наиболее настороженно к
ядерной энергетике относятся жители Японии старше 60 лет. Среди них за отказ от
мирного атома выступили 78 процетов. В то же время, среди опрошенных в возрасте
от 20 до 30 лет этот показатель оказался заметно ниже - 53 процента.
2. Отказ Европы от ядерной
энергетики
Европа отказывается от атомной энергетики. К
2030 году Германия отключит последнюю АЭС; страна рассчитывает на
альтернативные источники энергии - ветер, солнце и биотопливо. Инвестиции в
энергореформу составят около триллиона евро. Вслед за Германией и Швейцарией
Италия отказалась от возобновления программы атомной энергетики. В Италии
состоялся референдум, в ходе которого подавляющее большинство участников -
около 95% - высказались против возобновления программы атомной энергетики.
Швейцария приняла историческое решение о выходе из атомной энергетики. Отказ
Германии и Швейцарии от АЭС поставил Италию в непростое положение. Дело в том,
что до этого Италия импортировала электроэнергию, произведенную на атомных
электростанциях этих стран. Единственным выходом из этой ситуации для Италии
будет развитие электростанций, работающих на природном газе. Причем газовых
электростанций в Италии уже большое количество. Швейцарское издание Tages
Anzeiger Zürich даже не исключает
возможности Италии превратиться в экспортера электричества на европейском
рынке. Если такая возможность будет реализована, то Италия не сможет обойтись
без российского газа. Поэтому повальный отказ европейских стран от атомной
энергетики может сыграть на руку Газпрому и подтолкнуть Россию активизировать
усилия по строительству газопровода "Южный поток", по которому, как
планируется, голубое топливо будет поступать, в том числе, и в Италию.
3. Культура безопасности
Внедрение культуры безопасности. Чтобы развеять
эти сомнения убедить людей что развитие ядерной энергетики может быть более
экологически чистым. На всех предприятиях следует внедрить, воспитывать
культуру безопасности.
Культура безопасности - квалификационная и
психологическая подготовленность всех лиц, при которой обеспечение безопасности
атомной станции, ЯОК, и других ядерных объектов является приоритетной целью и
внутренней потребностью, приводящих к самосознанию ответственности и контролю
при выполнении всех работ, влияющих на безопасность.
Культура безопасности является симбиозом 2-х
понятий safety and Security.
4. Safety
меры физических и технических мер по защите и
обеспечении надежности ядерных объектов, защита, учет и контроль.
Проектирование и конструирование безопасности объектов.
В соответствии с действующим законодательством
Российской Федерации производственная деятельность ядерно-опасных объектов
(ЯОО) на территории страны без обеспечения надежной системы физической защиты
(СФЗ) ядерных материалов и установок, в том числе энергетических, запрещена.
Защита объектов данной категории - комплексная задача, которая решается с
учетом современных угроз и научно-технических достижений в области
безопасности. Ее актуальность обусловлена необходимостью пресечения на ранних
стадиях возможных диверсионно-террористических акций и любого вида
вмешательства в технологический процесс посторонних лиц и неквалифицированного
персонала. Под системой физической защиты ЯОО принято понимать совокупность
организационных мероприятий, инженерно-технических средств и действий
подразделений охраны и службы безопасности, нацеленных на обеспечение
внутриобъектового режима по ряду направлений: оперативному (в данной статье не
рассматривается), радиационному, химическому и экологическому.
Радиационное направление учитывает научно
обоснованные допустимые уровни радиоактивного излучения. Благодаря СФЗ
вероятность возникновения аварий, обусловленных приведенными выше угрозами,
практически сведена к минимуму. Исключаются также отдаленные последствия
облучения для настоящего и будущего поколений. Химическое принимает во внимание
допустимые концентрации вредных веществ, удерживаемых на разумно низком уровне,
риски возникновения аварий в химических подразделениях (цехах) ЯОО и исключение
прямого и косвенного воздействий этих веществ на окружающую среду и человека, а
экологическое - разумный уровень риска вредного антропогенного и
биологического воздействия на окружающую среду и минимизацию угроз здоровью
населения.
При создании СФЗ обеспечивается зональность,
равнопрочность и адаптивность составных частей, принимаются меры по надежному
функционированию ее главной технической составляющей - комплекса
инженерно-технических средств физической защиты (КИТСФЗ) на базе
автоматизированной интегрированной системы безопасности.
Рис. 1
Современные КИТСФЗ, как правило, характеризуются
наличием «распределенного интеллекта» (для сохранения работоспособности во
внештатных ситуациях), сквозным управлением средствами и системами
безопасности, а также контролем оборудования жизнедеятельности АЭС.
Общий состав технических средств системы
физической защиты ядерных объектов.
Создание системы физической защиты атомной
станции предусматривает:
анализ уязвимости объекта, моделирование
потенциальных угроз, оценку эффективности существующей СФЗ;
разработку концепции безопасности объекта,
обеспечивающей повышенную диверсионную устойчивость (защиту от «внешних» и
«внутренних» нарушителей), контроль и учет доступа, радиационный контроль
выноса и вывоза ядерных материалов, а также проноса оружия и взрывчатки;
определение первоочередных задач по защите мест
хранения, ликвидации и утилизации ядерных материалов и изделий;
комплексное обеспечение информационной
безопасности СФЗ;
организацию системы связи, в том числе на этапах
транспортировки ядерных материалов и изделий, обеспечение помехоустойчивости и
защищенности радиоканалов и проводных средств;
разработку, изготовление и поставку технических
средств и систем физической защиты (сигнализационных, видеонаблюдения,
управления доступом, связи и других), программно-математического обеспечения;
планирование и организацию производства
строительных и монтажно-наладочных работ, их материально-технического
обеспечения, привлечение подрядных предприятий и взаимодействие с концерном
«РОСЭНЕРГОАТОМ», руководством и службами АЭС и территориальными органами,
осуществляющими надзор за безопасностью ЯОО;
приемо-сдаточные испытания и ввод КИТСФЗ в
эксплуатацию;
обучение персонала службы безопасности;
анализ результатов эксплуатации, подготовку
предложений по дальнейшему совершенствованию СФЗ и укреплению безопасности
объекта.
Требования к СФЗ регламентируются международными
соглашениями, федеральными законами Российской Федерации, в частности, законом
«Об использовании атомной энергии», постановлениями Правительства Российской
Федерации, межведомственными и отраслевыми нормативными документами «Концепцией
построения системы физической защиты ядерных материалов и установок»,
«Правилами физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов
хранения ядерных материалов в Российской Федерации».
Для проверки эффективности функционирования СФЗ
АЭС регулярно проводятся учения, в ходе которых оценивается уровень ее
организации и состояния, надежность технических средств и подсистем КИТСФЗ,
профессионализм действий руководства станции и служб, ответственных за
обеспечение ее безопасности, в том числе подразделений силовых структур.
5. Security. Человеческий фактор
Работа с персоналом направлена на достижение и
поддержание культуры безопасности и необходимой квалификации кадров,
осуществляющих эксплуатацию объектов использования атомной энергии. Она
обеспечена соответствующими ресурсами, организационной структурой управления и
системой управления качеством, необходимыми законодательной,
нормативно-правовой и методологической базами. Согласно данным МАГАТЭ, не менее
60% происшествий на объектах использования атомной энергии во всем мире
происходит по вине персонала.
Как невозможно приказом остановить или ускорить
технический прогресс, так нельзя моментально изменить сознание людей, их
морально-психологический облик. Но именно это сейчас необходимо обществу:
недостаточно изобрести и научиться использовать новые технологии и технические
средства, люди должны ясно понимать, как их применять с минимальной опасностью
для себя и окружающих.
Рис. 2
6. Инновации в атомной отрасли
Система подготовки кадров
Работа с персоналом основана на отечественном и
международном опыте. Ее основные цели следующие:
обеспечение соответствия квалификации лиц,
принимаемых на работу, требованиям, характеристикам и условиям производства;
формирование необходимых знаний и навыков перед
допуском работника АЭС к самостоятельной работе, в том числе специальных,
нужных для допуска к обслуживанию оборудования и/или выполнению работ,
подконтрольных органам государственного надзора;
сохранение необходимых знаний и опыта, развитие
производственных навыков в процессе трудовой деятельности;
совершенствование знаний и навыков при изменении
производственных условий;
систематический контроль профессиональных знаний
и навыков работника в процессе его трудовой деятельности.
Рис. 3
Надежность персонала (человеческого фактора) -
основа культуры безопасности.
7. Эволюция культуры безопасности
Раньше культура безопасности представляла из
себя вопрос физической и технической защиты решаемый узкой группой
специалистов.
Сейчас это вопрос общей эффективности работы
АЭС, решаемая всем персоналом.
Рис. 4
8. Этапы жизненного цикла АЭС и
соблюдение культуры безопасности на этих этапах
. Этап Маркетинг - Необходимость АЭС.
Энергия - один их основных видов ресурсов,
необходимых людям.
Если людям необходимо иметь другие источники
Энергии, кроме органического ископаемого
топлива, то единственными источником, способным внести основной вклад в
энергетику до конца нашего столетия, является деление ядер.
Энергетика XXI века: ставка на ядерные
технологии
По самым осторожным оценкам, в XXI веке общее
энергопотребление на планете удвоится. Мировое сообщество всерьез озабочено
проблемой возможного дефицита энергоресурсов и поиском наиболее эффективных
источников энергии.
Как показано на рисунке, в базовом сценарии МЭА
спрос на энергию увеличится с 2005 г. более чем в полтора раза к 2030 г. и
почти удвоится к 2050 г. И хотя мировой финансово-экономический кризис явно
понизит эти прогнозы, такой тренд роста энергопотребления является заведомо
тупиковым.
Рис. 5
Рис. 6
Динамика мирового энергопотребления и прогноз
роста народонаселения позволили международной группе специалистов смоделировать
несколько возможных сценариев развития атомной энергетики и ее роли в структуре
мирового энергопроизводства. Наиболее корректным можно считать так называемый
"умеренный" сценарий, в соответствии с которым ядерной энергетике
отводится в основном роль поставщика электроэнергии. Величины развития ядерной
энергетики по этому сценарию соответствуют мощности АЭС 2000 ГВт (45EJ) в 2050
году и 5000 ГВт (140EJ) в 2100 году.
Учитывая результаты существующих прогнозов по
истощению к середине - концу следующего столетия запасов нефти, природного газа
и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля
(которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в
атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии
интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет
можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и
гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными
источниками электроэнергии. Уже началось дорожание нефти, поэтому тепловые
электростанции на этом топливе будут вытеснены станциями на угле.
Нефти требуется замена
Ученые отмечают, что, по крайней мере, в
ближайшие 30-40 лет углеводородное сырье сохранит за собой статус наиболее
востребованного источника энергии. Однако известно, что освоенные месторождения
иссякают, а разведка новых требует все больших инвестиционных вложений.
Следствием надвигающегося кризиса неизбежно станут изменения в инфраструктуре
производства энергии, обусловленные как экономическими (повышение цен на нефть
и газ и их изменчивость), так и природоохранными факторами. Экологические
последствия использования ископаемого топлива становятся все более угрожающими:
атмосферные выбросы ведут не только к деградации окружающей среды и ухудшению
здоровья населения, но и к глобальным изменениям, таким, например, как
изменение климата.
Чтобы существенно продвинуться по пути
наращивания производства энергии, ослабить парниковый эффект, мировое
производство ядерной энергии должно вырасти в 4-5 раз. В свою очередь, ядерные
приоритеты порождают ряд новых проблем, таких, как обеспеченность реакторов
дешевым сырьем, утилизация отходов, обеспечение технической безопасности.
На ряде объектов ядерной энергетики и
ядерно-топливного цикла (Уиндскейл в Великобритании, Кыштым на Урале,
американская АЭС «Три-Майл-Айленл», Чернобыльская АЭС), произошли тяжелые
аварии, которые явились следствием переоценки «зрелости» технологии на этапе ее
ускоренного развития. Тем не менее, ядерная энергетика смогла
продемонстрировать свою жизнеспособность, экологическую привлекательность и
возможность безопасного и конкурентоспособного обеспечения энергопотребностей
общества.
Основным фактором конкурентоспособности атомной
энергетики и успехов использования ядерной энергии в других сферах явился
промышленный, научно-технический и кадровый потенциал, созданный при разработке
ядерного оружия. Ядерная энергетика, как и любая другая современная сложная
технология, воплощенная в технику, используемую человеком, связана с
определенным риском для отдельной личности, общества и окружающей среды.
На 1 этапе жизненного цикла АЭС - маркетинга,
т.е необходимость самих АЭС - это мониторинг общественного мнения.
Для этого необходимо исследовать общественное
мнение по 5-ти аспектам:
) отношение к атомной энергетике как к
энерготехнологии;
) отношение к строительству новых АЭС;
) отношение к новому строительству поблизости от
места проживания;
) оценка экологичности АЭС;
) оценка вероятности аварий на АЭС
. Проектирование и разработка.
В настоящее время в мире действуют 442 ядерных
реактора, которые "съедают" порядка 68 тыс. тонн урана в год. В
последнее десятилетие потребности в уране на 40-45% обеспечивались в основном
складскими запасами, а объемы годового производства составляют порядка 35-38
тыс. тонн. По оценкам экспертов, за предыдущие 15 лет в мире израсходовано
около 250 тыс. тонн складского урана.
За атомной энергетикой - будущее. Согласно
Энергетической стратегии России на период до 2020 года, утвержденной
распоряжением Правительства Российской Федерации, предусматривается удвоение
мощности атомных электростанций. При этом только для вновь строящихся станций
потребуются не менее полутора тысяч человек персонала ежегодно. Это открывает
широчайшие возможности трудоустройства.
Проектирование АЭС - вопрос, который всегда
относился к особо актуальным и важным. Ведь несмотря на то что атом уже давно
научились использовать в мирных целях, страшные последствия катастроф на АЭС
продолжают сотрясать мир. Из всемирно известных таких ЧС следует назвать аварию
на Чернобыльской и совсем недавно потрясшую мир ЧС на японской АЭС «
Фукусима-1»
Целью проектирования атомных электростанций
является создание наиболее рационального проекта. Основные требования, которым
должны отвечать здания АЭС:
удобство для выполнения основного
технологического процесса, для которого предназначены (функциональная
целесообразность здания);
надежность при воздействии окружающей среды,
прочность и долговечность (техническая целесообразность здания);
экономичность, но не в ущерб долговечности
(экономическая целесообразность).
эстетичность (архитектурно-художественная
целесообразность);
Компоновку АЭС создает коллектив проектировщиков
разных специальностей.
На данном этапе развития, когда истощаются
запасы органического топлива и резко растут цены на этот вид энергоносителей, а
возобновляемые источники энергии, в силу особенностей их использования, не
могут обеспечить базовую нагрузку в энергосистемах, человечество не может
обойтись без атомной энергетики. Единственным путем ее успешного развития
является постоянное подтверждение абсолютной безопасности.
Одним из основных последствий этих аварии
явилось осознание всеми членами сообщества необходимости серьезного
переосмысления требований к безопасности, как к базовому условию дальнейшего
развития атомной энергетики, в сторону их ужесточения. В очередной раз стало
очевидным, что экономия в этой сфере может обернуться в любой момент
грандиозными, и не только экономическими, потерями. С другой стороны, как
показывает история, аварии на АЭС, в конечном счете, оборачиваются прогрессом
для всей мировой атомной энергетики, поскольку в каждом отдельном случае
делается глубокий анализ подробной информации о произошедшем и предпринимаются
соответствующие меры для предотвращения подобного в будущем. Так, например,
после аварии на ЧАЭС проблемам обеспечения безопасности на АЭС учеными,
конструкторами, и другими специалистами атомной отрасли было уделено особое
внимание, в результате их взаимодействия уровень безопасности современных АЭС
был повышен на три порядка.
Уроки, которые могут быть идентифицированы из
предварительного рассмотрения аварии на АЭС Фукусима-1, обусловлены
недостатками проекта этой станции, который был разработан в 60-х годах прошлого
столетия.Япония не единственная страна, в которой работают реакторы устаревших
конструкций. Правда, Германия и Швейцария решили полностью отказаться от
ядерной энергетики и закрыть в течение ряда лет все АЭС, а самые старые - уже
сейчас. Но в США - несколько десятков реакторов, функционирующих более 30 лет,
и 23 из них имеют ту же конструкцию, что и старые реакторы «Фукусимы-1». У
некоторых из них в ближайшие годы истекает срок эксплуатации, и неизвестно,
продлят ли его регуляторы.
В свою очередь недостатки проекта обусловлены
недостаточным уровнем знаний о характеристиках природных явлений в районе размещения
площадки АЭС, знаний о процессах протекания запроектных аварий с тяжелым
повреждением ядерного топлива, а также несовершенством нормативной базы.
На 2 этапе для поддержании культуры безопасности
можно привести пример российские требования безопасности, которые на
сегодняшний момент являются самыми жесткими в мире.
. Принцип глубокоэшелонированной защиты и
планирование защитных мероприятий.
Принцип глубокоэшелонированной защиты
представляет собой систему мер, обеспечивающую всестороннюю защиту атомной станции.
Планирование защитных мероприятий - это комплекс мер, который исключает
радиоактивное загрязнение местности, и облучение людей. Фактически зона
эвакуации, при достигнутом уровне безопасности не выходит за пределы площадки
станции.
. Принцип самозащищенности реакторной установки.
Принцип самозащищенности реакторной установки
обеспечивается за счет подбора нейтронно-физических характеристик реактора,
предусматривающих самостоятельное прекращение реакции деления в любой нештатной
ситуации вне зависимости от действий оператора.
Российский энергетический реактор ВВЭР-
самозащищенный реактор. Физика ректора обеспечивает самозащищенность на основе
естественных обратных связей - «отрицательные коэффициенты реактивности».
. Барьеры безопасности.
Наличие не менее четырех независимых барьеров
безопасности препятствует распространению радиации за пределы площадки станции.
Двойная защитная оболочка реактора - контайнмент
- состоит из двух контуров - внутренней и наружной оболочки. Радиоактивные
среды удерживаются внутри контайнмента. Толщина внутренней оболочки составляет
1200 мм высокопрочного армированного напряженного железобетона. Изнутри эта
оболочка облицована сталью толщиной 6 мм. Внутренний свободный объем
контайнмента составляет 75 000 кубических метров (свободный объем реакторов
Фукусимы был в 20 раз меньше). Внутри контайнмента находится бак с запасом
борированной воды, которая может использоваться при возникновении нештатной
ситуации для охлаждения реактора. Внешняя оболочка имеет толщину 800 мм и защищает
реактор от внешних воздействий. Она выдерживает падение самолета, смерч и
ураган, обледенение, наводнение, террористические атаки.
ВВЭР - двухконтурный реактор. Двухконтурная
схема принципиально более безопасная, чем одноконтурная: в первом контуре нет
пара, поэтому риск «оголения» топлива и его перегрева принципиально ниже.
. Многократное дублирование каналов
безопасности.
Каждый из четырех каналов безопасности имеет
собственный дизель-генератор. Конструкция и расположение дизель-генераторов
предусматривают работу в условиях затопления или наводнения.
На случай выхода из строя перечисленных выше
систем безопасности российские ВВЭР оснащены системой управления запроектными
авариями. Эта система включает: систему удаления водорода (с пассивными
рекомбинаторами); систему защиты первого контура от превышения давления;
пассивную систему отвода тепла через парогенераторы; пассивную систему отвода
тепла от защитной оболочки; устройство локализации расплава (ловушка расплава).
Система удаления водорода. Система представляет
собой комплекс каталитического окисления водорода с образованием воды и
предназначена для предотвращения возникновения гремучей смеси, способной
разрушить контайнмент. Эффективность работы системы удаления водорода
повышается с ростом температуры.
Система защиты первого контура от превышения
давления включается автоматически и не требует участия оператора.
Пассивные системы отвода тепла обеспечивают
отвод избыточного тепла в случае остановки реактора при отсутствии внешнего
энергоснабжения. Работают за счет естественной циркуляции и не требуют
вмешательства оператора. Не содержат вращающихся деталей.
Уникальной особенностью ВВЭР российского
производства является наличие ловушки расплава. Ловушка расплава представляет
собой жаропрочный тигель весом 250 тонн для защиты шахты реактора в случае
расплава активной зоны. Обеспечивает локализацию расплава и предотвращает выход
радиоактивных элементов за пределы герметичной оболочки при любых сценариях.
Так, например, наличие комплекса мер
безопасности, включая наличие ловушки расплава, позволило МАГАТЭ признать
Тяньванскую АЭС (Китай) самой безопасной в мире. Балтийская и белорусская АЭС
являются копиями Ленинградской АЭС-2, прототипом которой, в свою очередь,
является Тяньванская АЭС.
. Применение пассивных систем безопасности.
Пассивные системы безопасности не требуют
источников энергии и не содержат вращающихся элементов. При полной потере
внешнего энергоснабжения пассивные системы безопасности обеспечивают остановку
реактора и отвод остаточного тепловыделения за счет естественных законов
природы.
. Концепция безопасности, предусматривающая не
только средства предотвращения аварий, но и средства управления последствиями
запроектных аварий, обеспечивающие локализацию радиоактивных веществ в пределах
гермооболочки.
В случае тяжелой аварии предусматривается
наличие специальных устройств, которые даже в случае самой тяжелой аварии не
позволяют радиоактивным веществам выходить за пределы защитной оболочки.
. Культура безопасности на всех этапах
жизненного цикла.
Культура безопасности на всех этапах жизненного
цикла предусматривает выбор площадки, консервативный принцип проектирования,
систему подготовки кадров, систему независимого надзора и т. д. вплоть до
вывода станции из эксплуатации. Культура безопасности - это внутренняя
психологическая и квалификационная готовность и способность персонала станции к
обеспечению ее безопасной эксплуатации. Безопасность станции имеет наивысший
приоритет.
. Собственные силы и средства гражданской
обороны и чрезвычайных ситуаций на каждой АЭС.
Существующие нормативы предусматривают наличие
на каждой станции собственных подразделений гражданской обороны и чрезвычайных
ситуаций, в обязанность которых входит обеспечение безопасности при
возникновении нештатных ситуаций (На АЭС Фукусима таких подразделений не было.
Государственная система реагирования оказалась перегруженной ликвидацией
последствий землетрясения и цунами и не смогла эффективно обеспечить
безопасность станции в условиях катастрофических разрушений, в том числе и инфраструктуры
пожарных служб).
Собственные силы и средства гражданской обороны
и чрезвычайных ситуаций представляют собой штатную структуру, находящуюся в
постоянной боевой готовности оперативно предотвратить последствия любой аварии.
Штатная структура подобного рода является уникальной особенностью российских
проектов.
Собственные подразделения ГО и ЧС на каждой АЭС
оснащены необходимыми техническими средствами, в том числе резервными
источниками питания и резервными насосами. Технические средства на энергоблоке
для подключения внешних источников питания и внешних насосов (штуцеры)
разнесенные на разные стороны энергоблока. Убежища и средства защиты персонала
имеются на площадке каждой АЭС. Убежища оснащены резервными системами
управления энергоблоком.
После чернобыльской катастрофы на всех
российских АЭС предусмотрены внешние разъемы для подключения источников энергии
и электроснабжения (этого не было на Фукусиме). Нормативы предусматривают
дублирование таких разъемов на разных сторонах энергоблоков, что также является
дополнительной мерой безопасности.
. Принцип выбора площадки АЭС в местах, где
отсутствуют запрещающие факторы.
Принципы выбора площадки предусматривают запреты
на строительство и эксплуатацию атомных станций в местах, не соответствующих
нормативным требованиям (по российским нормативам строительство станции на том
месте, где располагалась японская станция Фукусима, запрещено).
О состоянии защищенности АЭС с реакторами нового
поколения ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 в случае возникновения чрезвычайных ситуаций
Проектные решения по безопасности для
энергоблоков АЭС с ВВЭР нового поколения направлены на создание АЭС с
повышенным уровнем безопасности, чтобы общий риск от эксплуатации АЭС был
настолько мал, насколько это разумно достижимо (принцип ALARA). При этом
должны, безусловно, выполняться требования действующих в России нормативных
документов по безопасности, а так же рекомендации МАГАТЭ, EUR и других
международных организаций.
. Планирование.
На этапе планирования необходимо учитывать все
преимущества и недостатки постройки ее в регионе, а так же возможности и
потребности.
Позволит ли постройка АЭС решить вопрос тепло- и
электроснабжения региона (а возможно и регионов).
Преимущества АЭС сводятся к
следующему: можно строить в любом районе независимо от его энергетических
ресурсов; атомное топливо отличается необыкновенно большим содержанием энергии
(в 1 кг основного ядерного топлива - урана - содержится энергии столько же,
сколько в 25 000 т угля
<#"786575.files/image007.gif">
Рис. 6
В рамках процессного подхода любое предприятие
рассматривается как бизнес-система, которая представляет собой связанное
множество бизнес-процессов, конечными целями которых является выпуск продукции
или услуги.
Для культуры безопасности процессный подход это
обеспечение КБ в каждом процессе, т.е на всех этапах жизненного цикла.Культура
безопасности на всех этапах жизненного цикла предусматривает выбор площадки,
консервативный принцип проектирования, систему подготовки кадров, систему
независимого надзора и т. д. вплоть до вывода станции из эксплуатации.
. Системный подход.
Внешняя среда включает в себя:
общество (население).
поставщики.
потребители.
персонал.
Система учитывает все элементы. Границы системы
определяются целью ее существование и функционирования. А целью является
обеспечение и поддержание культуры безопасности на всех этапах жизненного цикла
АЭС. Системный подход подразумевает учет всех внутренних и внешних связей. Как
одно решение отразиться на всех остальных элементах системы. Учет всех
взаимосвязей с внешним окружением.
Именно поэтому системный подход необходимо
применять к культуре безопасности АЭС.
6. Постоянное улучшение.
Что бы удовлетворять растущую потребность в
энергетике при должном уровне безопасности, уровень культуры безопасности на
АЭС не должен останавливаться на достигнутом.
Чтобы отвечать современным угрозам безопасности,
необходимо:
проводить анализ всех несоответствий, которые
возникают при эксплуатации АЭС.
Выявлять причины несоответствия безопасности.
разрабатывать и внедрять корректирующие
действия.
Пример: строительство ректоров РБМК (реактор
большой мощности канальный) в настоящее время не планируется, в связи с его
недостатками, которые послужили причинами аварии на ЧАЭС, а так же разрывов
каналов на блоках ЛАЭС и ЧАЭС. Закладка новых или достройка существующих
недостроенных блоков РБМК в России в настоящее время не планируется. Например,
принято решение о строительстве Центральной АЭС с использованием ВВЭР-1200 на
месте Костромской АЭС, на которой изначально планировалось установить РБМК.
Также по «психологическим» причинам было принято решение не достраивать 5-й
энергоблок Курской АЭС, несмотря на то, что он уже имел высокую степень
готовности - оборудование реакторного цеха смонтировано на 70 %, основное
оборудование реактора РБМК - на 95 %, турбинного цеха - на 90 %.
Дальнейшее исследование несоответствий и
дальнейшее улучшение и внедрение новых мер безопасности (постоянное
совершенствование).
. Принятие решений основанных на фактах.
Принятие решений должно осуществляться в связи с
четко обозначенной потребностью и последствиями в случае невыполнения решения.
Пример-1: В связи с тем, что мировых запасов
урана при современном потреблении (потребность ядерной энергетики уране лишь на
60 % удовлетворяется сырьем) хватит примерно на такой же срок что и запасы
нефти.
Как выход - необходимо проектирование и
строительство новых реакторов ВВЭР-1000 (водно-водяной энергетический реактор).
Реактор энергетический
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80>,
водно-водяной
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8F%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80>,
гетерогенный
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80>,
корпусной <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%80%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80>,
на тепловых нейтронах
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80_%D0%BD%D0%B0_%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%85>,
с водой в качестве теплоносителя
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0>,
замедлителя
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%B4%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2>
и отражателя нейтронов
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B6%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%B2>.
Ядерное топливо - тепловыделяющие
сборки (ТВС), состоящие из тепловыделяющих элементов (твэлов), содержащих
таблетки из двуокиси урана, слабообогащенного по 235-му изотопу.
Пример-2: Установка ловушки расплава
в активную зону. Если бы такие ловушки были установлены в реакторах станции
Фукусима -1, то проникновение ядерного топлива в окружающую среду можно было бы
избежать. Тем самым минимизировать негативные последствия аварии.
13. Взаимовыгодные отношения с
поставщиками
Деятельность организации по поддержанию высокой
культуры безопасности должно находить поддержку и поощрение извне.
Стимулирование культуры безопасности - это общенациональное дело, и вклад в
него должен исходить от разных уровней власти и широких слоев населения.
фукусима авария энергетика топливо
14. Источники культуры безопасности
Без реальных источников развития Культуры
безопасности ее принципы соблюсти будет невозможно.
Участие персонала в национальных и международных
семинарах и конференциях по этой или смежной тематике.
Методология и программы подготовки МАГАТЭ.
Руководящий состав предприятия как образец
следования принципам безопасности.
Преподавание ядерной безопасности и её культуры
в ВУЗах в качестве обязательного курса.
Периодическая подготовка и переподготовка
персонала на предприятиях.
Гибкая система управления с учетом оценки рисков
и уязвимости.
Вывод
Культура безопасности это один из показателей
качества ядерной отрасли.
Культура безопасности подразумевает не только
техническую грамотность и профессионализм людей, связанных с сохранностью
ядерных материалов, но и их желание следовать установленным нормам, правилам, мерам
и процедурам, творчески и инициативно подходить к проблемам безопасности в
чрезвычайных ситуациях, включая умение предугадывать возникновение тех или иных
проблем или обстоятельств - что особенно важно в условиях достаточно
ограниченной возможности специалистов предсказать характер новых угроз.
Совершенствование культуры безопасности включают комплекс управленческих,
организационных и других мер. Культура безопасности подразумевает не только
техническую грамотность и профессионализм людей, связанных с сохранностью
ядерных материалов, но и их желание следовать установленным нормам, правилам,
мерам и процедурам, творчески и инициативно подходить к проблемам безопасности
в чрезвычайных ситуациях, включая умение предугадывать возникновение тех или
иных проблем или обстоятельств - что особенно важно в условиях достаточно
ограниченной возможности специалистов предсказать характер новых угроз.
Совершенствование культуры безопасности включают комплекс управленческих,
организационных и других мер.
Важность понимания принципов культуры
безопасности является приоритетным направлением на всех этапах жизненного цикла
ядерных объектов.
Список литературы
1. http://www.atomic-energy.ru
2. http://icne.mephi.ru
. http://www.sibai.ru
. .http://lib.convdocs.org
. http://www.sibai.ru
. http://www.fshq.ru
. http://www.promved.ru
. http://abiturient.tpu.ru
. http://www.atomexpert24.ru
. http://www.twirpx.com
. http://www.pandia.ru
. http://energ2010.narod.ru
. http://energ2010.narod.ru
. http://house-sk.ru
. http://www.rosatom.ru
. http://ieport.ru
. http://bonistika.narod.ru
. http://publicatom.ru
. http://base.consultant.ru
20. http://www.businesspravo.ru
21. http://portal.tpu.ru
. http://www.crisis-strategy.ru
. http://www.finekon.ru
. http://ru.wikipedia.org/wiki/Реактор_Большой_Мощности_Канальный
. http://www.armscontrol.ru