веселов харків 18-20.10.17

1. «Новий безпечний конфайнмент.
Захист персоналу від потенційного
опромінення»
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків

2. Зміст
1. Коротка історична довідка про створення НБК
2. Функції та складові НБК
3. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК
4. Евакуація персоналу
5. Висновки

3. Коротка історична довідка про створення НБК1
26 квітня 1986 року на четвертому енергоблоці Чорнобильської
АЕС відбулася найбільша в історії світової атомної енергетики
аварія, наслідком якої стали цілком зруйнована активна зона
реактора. Знищення бар’єрів і систем безпеки призвело до
потужного викиду радіоактивних речовин з реактора в довкілля.
Ядерне паливо під час вибуху активної зони розповсюдилося
по приміщеннях блока і частково вийшло за його межі.
1.1 Аварія на Чорнобильській АЕС
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Рис.1
Зруйнований 4-й блок
Чорнобильської АЕС, 1986 р.

4. Коротка історична довідка про створення НБК1
З метою створення бар’єрів на шляху поширення
радіоактивності, що залишилася в зруйнованому блоці
над залишками 4-го блока ЧАЕС протягом півроку
звели локалізуючу споруду з окремими системами
(пилопригнічення, введення нейтронопоглинаючих
розчинів, контролю тощо) — об’єкт «Укриття» (ОУ).
1.2 Створення об'єкту «Укриття»
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Рис.2
Об’єкт «Укриття».

5. Коротка історична довідка про створення НБК1
Міжнародна група експертів розробила План
здійснення заходів на ОУ (ПЗЗ), що передбачав
впровадження як першочергових заходів зі
стабілізації стану та підвищення рівня безпеки
ОУ, так і довготривалих заходів з перетворення
ОУ на екологічно безпечну систему. На даний час
завершено реалізацію першочергових заходів і
завершується реалізація головного проекту
ПЗЗ – створення над ОУ нового безпечного
конфайнмента (НБК).
1.3 Створення НБК
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Рис.3
Новий безпечний конфайнмент

6. Функції та складові НБК2
• забезпечення захисту персоналу, населення та навколишнього середовища від
впливу факторів ядерної та радіаційної небезпеки, пов'язаних з ОУ
• створення умов для демонтажу нестабільних конструкцій ОУ та поводження з
відповідними РАВ, для вилучення матеріалів, які містять паливо (ПВМ), а також
інших радіоактивних матеріалів і відходів в майбутньому
2.1 Основні функції НБК
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків

7. Функції та складові НБК2
• Арка, включаючи арочну конструкцію,
західну та східну торцеві стіни
• огороджуючі конструкції (стіни
галерей обслуговування шарнірних
опор, східні і західні залізобетонні
стіни)
• мембрани, що герметично з'єднують
Арку з огороджуючими конструкціями
• технологічна будівлю (ТЕБ)
2.2 Основна захисна споруда НБК
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Рис.4
НБК. Вид із заходу

8. Функції та складові НБК2
• Система основних кранів (СОК)
• Система внутрішнього транспорту
• Системи вентиляції та кондиціонування
• Інтегрована система контролю та
управління
• Системи протипожежного захисту
• Системи електропостачання
• Інші системи
2.3 Основні системи НБК
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Рис.5
Система основних кранів

9. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Пожежа всередині НБК
Обвалення недостатньо стабільних конструкцій локалізуючої споруди ОУ
Сценарії цих аварій розглянуті у Звіті з аналізу безпеки НБК (ЗАБ-НБК).
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків

10. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Сценарію розвитку пожежі та оцінці його наслідків приділяється особлива увага,
оскільки виникнення великої пожежі може призвести до впливу на сталеві конструкції
Арки і їх частковому руйнуванню.
Максимальна можлива пожежа може виникнути на покрівлі машинного залу і
деаераторній етажерці ОУ (пожежне навантаження – руберойд типу РМ-350 на бітумній
мастиці з елементами палива). Імовірність виникнення такої пожежі орієнтовно
оцінюється в 10-2/рік.
3.1 Максимально можлива пожежа
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків

11. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Сценарій цієї пожежі проаналізовано в ЗАБ-НБК,
зокрема, розроблена динамічна модель пожежі, в
рамках якої виконано розрахунки змін протягом часу
температурних полів та тиску в основному об’ємі НБК.
При підвищенні тиску всередині НБК відбувається вихід
радіоактивних газів та аерозолів в вентрубу і через
нещільності захисної споруди НБК.
Розрахунки показали, що середня температура газу під
Аркою (приблизно на висоті СОК) становить:
• ~ 31°С через 8 хв;
• ~ 70°С через 18 хв;
• від 240°С до 300°С через 120 хв.
3.1 Максимально можлива пожежа
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Рис.6
Розрахунки змін температурних полів за
динамічною моделлю

12. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Для забезпечення своєчасного виявлення та гасіння пожежі на покрівлі машзалу та
деаераторної етажерки передбачені системи автоматичної пожежної сигналізації та
пінного пожежогасіння, за допомогою яких пожежа має бути виявлена та погашена за
18 хв.
Недостатньо вивченим залишається питання пожежі всередині ОУ.
3.1 Максимально можлива пожежа
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків

13. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Імовірність обвалення недостатньо стабільних конструкцій локалізуючої споруди ОУ
оцінюється в 10-3/рік. Така аварійна подія може призвести до викиду 8 кг паливного
пилу в основний об'єм НБК та до інтенсивного забруднення конструкцій НБК.
Для зниження даного ризику до прийнятних рівнів передбачено створення другого
пускового комплексу НБК для демонтажу недостатньо стабільних конструкцій
локалізуючої споруди ОУ. Проект другого пускового комплексу НБК ще не
розроблений.
3.2 Обвалення недостатньо стабільних конструкцій ОУ
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків

14. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
При викиді 8 кг паливного пилу бета-активність в основному об'ємі НБК (1,38·106 м3)
оцінена в 1,1·1013 Бк, при цьому питома бета-активність: Cβ = 8·106 Бк/м3
Альфа-активність становить приблизно 1% від бета: Cα = 8·104 Бк/м3
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
3.2 Обвалення недостатньо стабільних конструкцій ОУ

15. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Проектні допустимі рівні (PC, Бк/м3) в залежності від часу (Т, год) знаходження
персоналу на робочих місцях (РМ) всередині НБК (враховуючи, що доза опромінення
20 мЗв з коефіцієнтом запасу 2)
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Т, год
Респіратор Ізолюючі засоби
РCα, Бк/м3 РCβ, Бк/м3 РCα, Бк/м3 РCβ, Бк/м3
0,1 1,1·104 3,7·106 5,7·105 1,8·108
1,0 1,1·103 3,7·105 5,7·104 1,8·107
2,0 5,7·102 1,8·105 2,8·104 9,2·106
3.2 Обвалення недостатньо стабільних конструкцій ОУ

16. Аварії з найбільшими наслідками всередині НБК3
Оцінені дози опромінення, мЗв
Критерій обмеження потенційного опромінення – 100 мЗв при імовірності подій (10-2 ÷
2·104)/рік.
Час евакуації персоналу повинен не перевищувати 2-3 год (консервативно 1 год) , при
обов'язковому застосуванні ізолюючих засобів.
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Т, год
Респіратор Ізолюючі засоби
0,1 94 1,8
1,0 940 18
2,0 1880 36
3.2 Обвалення недостатньо стабільних конструкцій ОУ

17. Евакуація персоналу4
Для технічного обслуговування СОК на верхніх позначках НБК облаштовані гаражі.
Для виконання робіт по демонтажу нестабільних конструкцій ОУ персонал може
переміщуватися за допомогою СОК в радіаційно-захисному боксі.
Найбільш несприятливі для швидкої евакуації робочі місця на верхніх позначках НБК у
випадку обвалення конструкцій ОУ та максимальної пожежі всередині НБК:
• гаражі технічного обслуговування та зберігання
• радіаційно-захисний бокс
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
4.1 Найбільш несприятливі для евакуації робочі місця

18. Евакуація персоналу4
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
4.2 Евакуація персоналу з гаражів
1. Оповіщення персоналу 
120 с.
2. 38 м + 67 м  53 с. (шлях
від гаража до сходів, 2 м/с –
шв. персоналу);
3. 50 м  120 с. (рух сходами
з відм. 76.361 до 25.930
(ТЕБ));
4. 120 с. – вихід з ТЕБ;
Всього  420 с. (7 хв)
Рис.7
Схематичне зображення шляхів
евакуації

19. Евакуація персоналу4
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Місце ймовірного застрягання захисного боксу
Місце транспортування захисного боксу
Рис.8
Розташування конструкцій
гаражів та шляхи доступу до
СОК

20. Евакуація персоналу4
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Паркування захисного боксу у
гараж зберігання
1. Оповіщення персоналу 120 с.
2. 72 м – 288 с. (15 м/хв – шв. мостів СОК)
3. 43 м – 172 с. (15 м/хв – шв. візків СОК)
4. 180 с. – паркування візків та вихід
персоналу з боксу
5. 420 с. – аналогічно евакуації з гаражів
Всього  930 с. (15,5 хв.)
Опусканням боксу на шлях
евакуації
1. Оповіщення персоналу 120 с.
2. 500 с. (15 м/хв – шв. мостів та візків
СОК)
3. 71 м – 450 с. (опускання боксу до відм.
4.000 зі шв. 10 м/хв)
4. 120 с. – вихід з боксу та з-під основного
об'єму НБК
Всього  1190 с. (20 хв.)
4.3 Шляхи евакуації із захисного боксу

21. Висновки5
18-20 жовтня 2017 року
XIII Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених і фахівців «Проблеми сучасної ядерної енергетики»
м. Харків
Дози опромінення персоналу при евакуації з гаражів та захисного боксу не
перевищують критерій обмеження потенційного опромінення персоналу 100 мЗв при
обов'язковому використанні ізолюючих засобів.
Необхідно розробити чіткі процедури евакуації персоналу з робочих місць на верхніх
позначках та зобов'язати персонал дотримуватися цих процедур.

22. Дякую за увагу