Чернобыль. После взрыва. Часть 3. п.3.4

На модерации Отложенный http://www.ufo.obninsk.ru/chernob3.htm

В.П. Волков

Сотрудник ИАЭ В.П. Волков задолго до аварии отмечал неудовлетворительные характеристики активной зоны реактора РБМК и его СУЗ. Один и совместно с другими вносил конкретные предложения по модернизации. В частности, предлагал вариант быстродействующей A3. Не знаю конкретной сути предложений и потому не могу высказать своего мнения по ним, но те явления, на ликвидацию которых предложения были направлены, должны были устраняться принятием предложений В.П. Волкова или другим путем, ибо именно из-за этих явлений и произошла авария. В течение ряда лет его прямые начальники А.Я. Крамеров и А.К. Калугин не принимали никаких мер по реализации предложений. Тогда В.П. Волков написал докладную записку директору института, научному руководителю темы РБМК академику А.П. Александрову. Непрост академик. Его резолюция на докладной: «Тов. Калугин, срочно собрать у меня совещание». Но то ли закорючка в подписи не туда завернута, мол, не обращай внимания, то ли другие причины, но совещание до аварии так и не состоялось. Волкову писать больше некуда было, ведь А.П. Александров заодно и Президент Академии наук.
Дождались аварии. В.П. Волков передал документы в прокуратуру, так как был убежден, и совершенно справедливо, что взрыв реактора произошел из-за его неудовлетворительного качества, а отнюдь не по вине персонала. И тут реакция А.П. Александрова была мгновенной - Волкова перестали пускать в институт.
А В.П. Волков- вот ведь настырный - пишет самому М.С. Горбачеву. По письму создается группа под руководством заместителя председателя Госатомэнергонадзора В.А. Сидоренко. Практически она подтвердила негодность реактора к эксплуатации. Интересную приписку сделала группа в сопроводительном письме, что Волков недооценивает указаний в Регламенте.

Это имеется, конечно, ввиду указание в Регламенте о минимальном запасе реактивности в 15 стержней. Это значит: надзорный орган берет под защиту решение проектантов заменить указанием в Регламенте требуемые по закону сигнализацию об отклонении параметра, автоматический останов реактора при уходе его за норму и даже отсутствие удовлетворительной системы замера.

2 и 17 июня 1986 г. состоялись заседания МВТС под председательством А.П. Александрова. Расчеты ВНИИАЭС и выводы группы Г.А. Шашарина не были приняты во внимание. И уж, естественно, отброшены доводы В.П. Волкова. Президент и трижды Герой давил всех авторитетом власти. В результате причины аварии были сведены исключительно к ошибкам и неправильным действиям персонала. Решение МВТС и открыло путь для дезинформации специалистов и общественности. В дальнейшем все пользовались этим решением с некоторыми вариациями.
Вполне закономерным по своей нелогичности явилось заключение Правительственной Комиссии под председательством заместителя Председателя Совета Министров Б.Е. Щербины.
Комиссия установила, что реактор РБМК имел положительный быстрый мощностной коэффициент реактивности; тут же констатирует, что быть таким коэффициент не должен. И каков вывод высокой комиссии? Виновен оперативный персонал!
Логика!..
Разве персонал проектировал активную зону реактора, по его расчетам она формировалась так, что имела положительный мощностной коэффициент? Нет!
Разве персонал придумал изуверскую конструкцию стержней? Нет! Так почему же персонал, убитый и покалеченный этим мастодонтом, виноват? В чем виноваты начальник смены Александр Федорович Акимов, отдавший распоряжение привести в действие A3 реактора в отсутствие каких-либо аварийных и даже предупредительных сигналов, и оператор реактора Леонид Федорович Топтунов, исполнивший это распоряжение? Ни в чем, конечно. Как можно обвинять оператора, по необходимости или без нее нажавшего кнопку A3? В любом случае, с признанием факта взрыва реактора A3 по нормальной, не правительственной, человеческой логике с оператора должны быть сняты какие-либо обвинения.

Согласно новой государственной политике, СССР ступил на дорогу гласности и открытости. Поэтому в МАГАТЭ были посланы специалисты во главе с академиком В.А. Легасовым для информации «международного сообщества». Так называл один из информаторов - доктор А.А. Абагян.

Эта комиссия уже отказалась от версии срыва ГЦН, сохранив направленность на обвинение персонала. Излагать и комментировать материалы Отчета в МАГАТЭ не стану, материал все же специфический. Отчет, хоть он и в ограниченном количестве экземпляров, можно достать и прочитать

Вот как объясняют в Отчете начало разгона реактора:

«К началу испытаний, а именно в 1 ч 23 мин, параметры реактора были наиболее близки к стабильным. Закрытие пара на турбину привело к медленному росту давления в барабан-сепараторах со скоростью примерно 6 кПа/с. Одновременно начал снижаться расход теплоносителя через реактор, обусловленный выбегом четырех из восьми ГЦН. За минуту до этого оператор снизил расход питательной воды. Снижение расхода теплоносителя через реактор, а также питательной воды, несмотря на конкурирующие (по генерации пара) с этими факторами повышения давления, в конечном итоге привело к росту мощности реактора, поскольку реактор обладает положительной обратной связью между мощностью и парообразованием. В условиях эксперимента перед началом выбега ТГ имело место незначительное содержание пара в активной зоне, и его прирост был во много раз больше, чем при нормальной эксплуатации на номинальной мощности.

Именно рост мощности мог побудить персонал нажать кнопку аварийной защиты АЗ-5. Поскольку в нарушение технологического регламента из активной зоны персоналом было выведено больше допустимого количества поглощающих стержней РР, эффективность стержней A3 оказалась недостаточной, и суммарная положительная реактивность продолжала расти».

Таким образом, разгон (увеличение мощности) реактора, по мнению комиссии, начался от совместного действия снижения расхода теплоносителя и питательной воды и не смог быть погашен A3. Попробую изложить понятно для неспециалиста.
Добавление реактивности в критичный реактор ведет к росту его мощности.
Реактор РБМК имел положительный паровой эффект реактивности - с увеличением объема пара в активной зоне росла реактивность.
Уменьшение расхода теплоносителя и питательной воды ведет к увеличению объема пара.
Рост давления в первом контуре — к уменьшению.
Каков будет результат их совместного действия? Прежде всего, это не какое-то экстраординарное явление, а вполне возможная ситуация в реальных условиях эксплуатации, только уменьшение расхода теплоносителя не из-за выбега насосов, а из-за остановки. Потому реактор и его СУЗ обязаны справиться.
В данной ситуации изменение расхода питательной воды вело к быстрому и большему по величине изменению реактивности, и до 1 ч 23 мин было несколько таких случаев, - АР мощности реактора вполне удовлетворительно справлялся, никаких всплесков мощности самописец не регистрирует.
Изменение расхода питательной воды, нормальное явление для регулирования уровня в барабан-сепараторах, было за минуту до начала выбега. Элементарный расчет показывает, что возмущение от этого к 1 ч 23 мин уже отработано регулятором. А если не отработано, например, из-за неисправности, то появились бы сигналы. Их нет.
Остается более плавное изменение реактивности от изменения расхода теплоносителя, которое и компенсируется исправно регулятором, - на диаграмме мощности реактора зафиксирован рост ее на пять мегаватт за последние 4 мин. Для реактора РБМК - это ничто.
Фраза: «поскольку реактор обладает положительной обратной связью между мощностью и парообразованием» - какое-то Откровение от Комиссии. А какой же эта связь должна быть для кипящего реактора? Понятно, чем больше мощность, тем больше пара. Так и должно быть.
Если комиссия хотела сказать, что связь была положительной между мощностью и реактивностью, тогда другое дело.
Эта связь может быть любой: отрицательной у верно сконструированного реактора и положительной, какой она была у РБМК, что недопустимо.
Фраза относительно прироста пара во много раз больше, чем при нормальной эксплуатации на номинальной мощности, тоже невразумительная. Читать ее нужно так: при малой мощности (всегда, а не только в условиях эксперимента) прирост объемного содержания пара в теплоносителе на единицу увеличения мощности в несколько раз больше, чем такой же прирост при номинале. Именно поэтому на низких мощностях реактор РБМК имел положительную обратную связь. Между мощностью и реактивностью. Именно этот важнейший для безопасности факт не учитывали научные работники, когда рекомендовали станциям измерять мощностной коэффициент на мощностях, близких к номинальной. При компетентных рекомендациях положительный мощностной коэффициент давно был бы обнаружен станционными Отделами ядерной безопасности.
И что означает «нормальная эксплуатация на номинальной мощности»? До аварии 200 МВт - тоже нормальная регламентная мощность.

Далее: «в нарушение технологического регламента из активной зоны персоналом было выведено больше допустимого количества поглощающих стержней РР, эффективность стержней A3 оказалась недостаточной»...
Нет в Регламенте ни одного пункта, указывающего, сколько стержней можно вывести из зоны. Есть только указание в «Инструкции по эксплуатации РБМК» и в «Инструкции по эксплуатации СУЗ РБМК», где сказано, что при малом запасе реактивности и нейтронном поле внизу нужно ограничить число стержней, извлекаемых из активной зоны полностью, общим числом 150, остальные стержни должны быть введены не менее чем на 0,5 м. У нас 26 апреля нейтронное поле имело максимум вверху. Поэтому мы никаких инструкций не нарушали. Эти дополнения в инструкции согласованы с Научным руководителем, Главным конструктором и сделаны по письму заместителя директора НИКИЭТ Ю.М. Черкашова, где, в частности, сказано:

«Подчеркнем еще раз, положительный выбег реактивности будет наблюдаться при движении стержней только из крайнего верхнего положения и только при перекошенном внизу поле нейтронов».

Эффективность стержней A3 оказалась даже не малой, а с обратным знаком. Только такой она оказалась из-за неверной конструкции стержней. Зачем переворачивать понятия с ног на голову? Эффективность стержней зависит не от количества поднятых на верхний концевой выключатель, а от их конструкции и конфигурации поля.
При нейтронном поле внизу стержень при старте с верхнего конце-вика всегда вносит сначала положительную реактивность, что противоречит всем канонам конструирования. Да, при большом запасе реактивности часть стержней при срабатывании A3 стартует из промежуточного положения по высоте активной зоны и сразу начинает вносить отрицательную реактивность. Но в любом случае часть стержней вносит сначала положительную реактивность, и какой окажется сумма -одному Богу известно. Может ли добросовестный человек защищать подобное положение?
По количеству выведенных из зоны стержней уже знаем.
Зарубежные специалисты высказались, что на оператора возложена непомерная задача: соблюдать минимум запаса реактивности фактически при отсутствии средств контроля и информации в переходном режиме. Тогда информаторы говорят, что в Регламенте был оговорен минимальный запас в 30 стержней. Он действительно таким оговорен, только после аварии.
Скрыть положительный мощностной коэффициент на низких мощностях реактора не представилось возможным, а из теории автоматического регулирования известно, что работа при этом крайне опасна, и рано или поздно он, коэффициент этот, себя проявит. Для информаторов наших нет ничего проще - говорят: работа на мощности ниже 700 МВт Регламентом запрещалась. Да, запрещена Регламентом... после аварии.

Выводы комиссии стали естественным продолжением расследования.

«Разработчики реакторной установки не предусмотрели создание защитных систем безопасности, способных предотвратить аварию при имевшем место наборе преднамеренных отключений технических средств защиты и нарушений регламента эксплуатации, так как считали такое сочетание событий невозможным».

«Таким образом, первопричиной аварии явилось крайне маловероятное сочетание нарушений порядка и режима эксплуатации, допущенных персоналом энергоблока».

Придумала комиссия нарушения и кричит на весь мир: да это же невероятно!

«Катастрофические размеры авария приобрела в связи с тем, что реактор был приведен персоналом в такое нерегламентное состояние, в котором существенно усилилось влияние положительного коэффициента реактивности на рост мощности».

Очень понравилось выражение «такое нерегламентное состояние реактора», многие потом его брали на вооружение. А какое такое? Почему же система контроля ни одним сигналом не откликнулась на него? Либо состояние регламентное, либо система контроля слепая. И в любом случае, какие могут быть претензии к персоналу? Органолептически что ли должен был определять?

Вскоре после сообщения советских специалистов в тесном сотрудничестве с ними Международная Консультативная Группа по ядерной безопасности при МАГАТЭ выпустила доклад по Чернобыльской аварии. фактически повторяющий сообщение советских специалистов в МАГАТЭ

....

Давайте посмотрим на технические мероприятия, выполненные после аварии на оставшихся в эксплуатации реакторах РБМК, в свете их согласия с требованиями ПБЯ и ОПБ:
— установка ДП в активную зону для снижения парового эффекта реактивности. — Приводит в согласие с п. 2.2.2. ОПБ.
— изменение конструкции стержней СУЗ, ввод У СП в активную зону по сигналу A3, повышение ОЗР, увеличение быстродействия A3. - Приводит в согласие с пп. 3.3.5., 3.3.26., 3.3.28. ПБЯ.
— сигнализация об отклонении запаса реактивности. - Приводит в согласие с п. 3.1.8. ПБЯ.
— автоматическая остановка реактора при снижении запаса реактивности до 30 стержней ручного управления. — Приводит в согласие с пп. 3.3.21. ПБЯ и 2.7.1. ОПБ.
Как видим, мероприятия, осуществленные после аварии на реакторах, приводят их в согласие с требованиями обязательных нормативных документов. И только, не более того. Следовательно, раньше реактор требованиям не отвечал и эксплуатировался незаконно. Говорить, что эти меры направлены на повышение надежности реакторов, - нельзя. Это ликвидация безнадежности.

В 1991 г. вышел отчет «Причины и обстоятельства аварии на 4 блоке Чернобыльской АЭС. Меры по повышению безопасности АЭС с реакторами РБМК» за подписями директора ИАЭ Е.П. Велихова, генерального директора НПО «Энергия» (ВНИИАЭС) А.А. Абагяна, директора НИКИЭТ Е.О. Адамова, директора Института проблем безопасного развития атомной энергетики АН СССР Л.А. Большова, главного специалиста ГКНТ Э.И. Чукардина, директора НТЦ Госпроматомнадзора В.А. Петрова. Отчет составлен сотрудниками этих организаций, а поскольку это, практически, и все организации, занимающиеся реакторами РБМК, то, видимо, этот отчет надо считать итоговым документом. Ничего другого от них уже не дождаться.
По мнению составителей, реакторные установки РБМК имеют только особенности:

- «недостаточную автоматическую защищенность реакторной установки от перевода ее в нерегламентное состояние».

То есть, реактор находится во взрывоопасном состоянии, а система контроля и автоматики и ухом не ведет. Нет ни сигнала предупредительного, ни автоматического срабатывания A3 для предотвращения перехода реактора в опасное состояние. В том числе и по «важной физической характеристике с точки зрения управления и безопасности реактора, называемой оперативным запасом реактивности». Такая вот особенность. Прошу обратить внимание на цинизм формулировки: «...от перевода ее в нерегламентное состояние...». Оперативный персонал спит и видит, как бы это перевести реактор во взрывоопасное состояние, других мыслей у него нет.

Здесь же в отчете составители, не совсем понятно с какой целью, приводят сведения из Регламента: на номинальной мощности в стационарном режиме величина запаса реактивности должна составлять 26...30 стержней; при снижении запаса до 15 стержней реактор должен быть немедленно заглушен. Таким образом, всего 11...15 стержней отделяют реактор от нормального состояния до атомной бомбы, в то время как эффекты реактивности при смене режима могут составлять десятки стержней. И, следовательно, реактор сам превращается в бомбу, а не переводить его надо.
Только четкая система измерения, сигнализации и автоматики могла бы предотвратить это превращение, как того и требуют ПБЯ. Но самое основное составители умалчивают — не должен реактор становиться ядерноопасным при уменьшении запаса реактивности. Нет таких реакторов, только головотяпство физиков и конструкторов стержней СУЗ привело к этому.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В изложении событий Чернобыльской трагедии я был объективен, ничего не скрывал, ничего не прибавлял. Говорил только о том, что знаю достоверно. В силу своего, так сказать, особого положения вынужден был прибегать не к ссылкам на документы, а к буквальному их изложению. Тем самым приглашаю Читателя самого подумать и сделать вывод, не на слово верить.

Уважаемые граждане, господа, когда при разговоре о Чернобыльской трагедии Вам захочется бросить камень в операторов, вспомните - реактор взорван A3. Явление это инженерному осмысливанию не подлежит. Вечный памятник головотяпству физиков и конструкторов.

!..
За качество проекта РБМК-1000 ответственны три организации.
Институт атомной энергии имени И.В. Курчатова обеспечивает научное обоснование всех вопросов по реактору, включая и ядерную безопасность. Роль его не ограничивается выдачей научных данных и рекомендаций конструкторам, как это хотелось бы представить А.П. Александрову (его слова: «Доллежаль создавал реактор...»). И далее в процессе эксплуатации они занимались реактором, для чего и должности были соответствующие: Научный руководитель (Александров), два заместителя (Калугин, Крамеров) и группа работников, один из которых мной здесь назывался - В.П. Волков.
Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники исполнял конструктивное оформление реактора, осуществлял авторский надзор при эксплуатации, проводил расчет состава активной зоны, используя периодические данные с электростанций. Обе эти организации осуществляли методическое руководство работой станционных Отделов ядерной безопасности.
Комитет Государственного надзора — Госатомэнергонадзор, первой задачей которого есть установка заслона перед эксплуатацией реакторов, не отвечающих требованиям нормативно-технической документации. Комитет не подчинен ни одному министерству. Он дает разрешение на ввод реактора в эксплуатацию, его решением эксплуатация в любое время может быть прекращена. Комитет вправе потребовать любые расчеты, в том числе и дополнительные. По крайней мере, так записано.

Можно придумать и другую организацию работ, но не видно, почему бы и такой системе не работать. А ведь по реактору РБМК-1000 отказала система во всех ее звеньях. Как было со стержнями СУЗ:
— При физическом пуске реактора четвертого блока в 1983 г. обнаружено внесение положительной реактивности при начале движения стержня в зону.
— Государственный инспектор констатирует недопустимость явления такого и... разрешает ввод реактора.
— Научный руководитель в декабре 1983 г. пишет в НИКИЭТ письмо о необходимости устранить дефект стержней.
— Там принимают и разрабатывают к декабрю 1984 г. техническое задание на новые стержни. И все. Ни рабочих чертежей, ни стержней новых до самой аварии.
Вот невероятное-то сочетание, не знаю уж каких, но отнюдь не положительных качеств Героев и Председателя комитета.
Как видим, дефект конструкции стержней СУЗ понимают и Научный руководитель, и Главный конструктор, и Надзор задолго до аварии. Замена старых стержней стержнями новой конструкции, не делая реактор РБМК безопасным, исключала аварию 26 апреля и в некоторых других ситуациях.
Аналогично и по паровому коэффициенту реактивности. И вот если бы и его уменьшили до приемлемой величины, то надежность реактора возросла бы на порядок.
Не могу сказать, почему все ответственные за проект реактора, зная его органические, совершенно недопустимые дефекты, бездействовали.

- Реактор РБМК-1000 в 1986г. не отвечал коренным требованиям нормативно-технических документов по ядерной безопасности