ВВЭР-ТОИ

Обеспечение радиационной безопасности организуется и осуществляется в целях предотвращения недопустимого воздействия источников ионизирующего излучения на персонал, население и окружающую среду в районе размещения АЭС.

Концепция по обеспечению радиационной и ядерной безопасности в проекте «ВВЭР-ТОИ» основана на:

• требованиях отечественных действующих правил и норм по безопасности в области атомной энергетики применительно к специфике разрабатываемого энергоблока с учётом их дальнейшего развития;
• современной философии и принципах безопасности, выработанных мировым ядерным сообществом и закреплённых в нормах безопасности МАГАТЭ;
• публикациях Международной консультативной группы по ядерной безопасности (INSAG), требованиях EUR;
• комплексе отработанных и проверенных эксплуатацией технических решений с учётом работ по их совершенствованию, направленных на устранение выявленных в процессе эксплуатации «слабых звеньев»;
• верифицированных и аттестованных расчётных методах, кодах и программах, отработанной методологии анализа безопасности, достоверной базе данных;
• организационных и технических мерах по предотвращению и ограничению последствий тяжёлых аварий, которые разработаны по результатам исследований в области тяжёлых аварий;
• опыте разработки установок нового поколения повышенной безопасности;
• обеспечении низкой чувствительности к ошибкам и ошибочным решениям персонала;
• обеспечении низких рисков значительных выбросов радиоактивных веществ при авариях;
• обеспечении возможности выполнения функций безопасности без подвода энергии извне и управления через интерфейс «человек-машина»;
• обеспечении отсутствия необходимости эвакуации населения, проживающего вблизи АЭС, при тяжёлых авариях.

Барьеры безопасности

В проекте «ВВЭР-ТОИ» реализованы следующие принципы современной концепции многократной глубоко эшелонированной защиты:

• создание ряда последовательных барьеров на пути выхода в окружающую среду накопленных при эксплуатации радиоактивных продуктов. Для АЭС с реакторами ВВЭР такими барьерами являются ядерное топливо (топливная матрица и герметичные оболочки твэлов), границы контура теплоносителя, охлаждающего активную зону реактора (корпус реактора, компенсаторы давления, главные циркуляционные насосы, коллекторы парогенераторов, трубопроводы первого контура и соединённых с ним систем, теплообменные трубки парогенераторов) и герметичные ограждения помещений, внутри которых размещено оборудование и трубопроводы реакторной установки;
• высокий уровень надёжности за счёт реализации специальных требований к обеспечению и контролю качества при конструировании, изготовлении и монтаже, поддержание достигнутого уровня при эксплуатации за счёт проведения контроля и диагностики (непрерывных или периодических) состояния физических барьеров и устранения обнаруженных дефектов, повреждений и отказов;
• создание защитных и локализующих систем, предназначенных для предотвращения повреждений физических барьеров, ограничения или снижения размеров радиационных последствий при возможных нарушениях пределов и условий нормальной эксплуатации и аварийных ситуаций.

Защита от внешних воздействий

Внешние природные и техногенные воздействия, характеризующие условия площадки, принимаются с учётом обеспечения возможности строительства АЭС с энергоблоком ВВЭР-ТОИ в различных природно-географических регионах, а также в регионах, характеризующихся различными техногенными воздействиями.

Наиболее значимыми воздействиями, параметры которых существенно повлияли на технические решения проекта «ВВЭР-ТОИ», являются:

• сейсмические воздействия;
• воздействия, связанные с падением самолёта;
• воздействие внешней воздушной ударной волны;
• наводнения и штормы;
• ураганы и смерчи.

Системы и элементы АЭС в составе базового варианта проекта разработаны исходя из следующих природных и техногенных проектных воздействий:

• максимального расчётного землетрясения (МРЗ) до 8 баллов по шкале MSK-64 с максимальным горизонтальным ускорением на свободной поверхности грунта 0,25g;
• проектного землетрясения (ПЗ) до 7 баллов по шкале MSK-64 с максимальным горизонтальным ускорением на свободной поверхности грунта 0,12g;
• падения самолёта массой 20 т со скоростью 215 м/с в качестве проектного исходного события;
• падения тяжёлого самолёта массой 400 т со скоростью 150 м/с в качестве запроектного исходного события с учётом возгорания топлива; для этого события проект обеспечивает отсутствие выхода радиоактивных веществ в окружающую среду;
• внешней ударной волны с давлением сжатия во фронте 30 кПа и продолжительностью фазы сжатия до 1 с;
• расчётной максимальной скорости ветра до 56 м/с.

Устройство локализации расплава

Современные АЭС отличает беспрецедентно низкий риск распространения ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в окружающую среду. Это достигается за счёт новейших защитных и локализующих технологий системы безопасности.

В проекте «ВВЭР-ТОИ» принята в качестве базового варианта конфигурация, построенная на двухканальной структуре активных систем безопасности без внутреннего резервирования и четырёхканальной структуре пассивных систем безопасности.

Состав активных систем безопасности:

• система аварийного и планового расхолаживания и охлаждения бассейна выдержки;
• система аварийного ввода бора;
• система аварийного расхолаживания парогенераторов;
• система аварийного электропитания (дизель-генераторы).

Состав пассивных систем безопасности:

• пассивная часть системы аварийного охлаждения зоны;
• система пассивного залива активной зоны;
• система подачи воды бассейна выдержки в первый контур;
• система пассивного отвода тепла от парогенераторов;
• система защиты первого контура от превышения давления;
• система защиты второго контура от превышения давления;
• быстродействующая редукционная установка;
• система аварийного газоудаления;
• система аварийного электропитания (аккумуляторы);
• пассивная система фильтрации протечек из внутренней оболочки.

В качестве одного из средств управления запроектными авариями в состав проекта «ВВЭР-ТОИ» входит устройство локализации расплава активной зоны (УЛР) — уникальная российская технология безопасности, которая обеспечивает гарантированное управление безопасностью благодаря локализации и охлаждению расплава при тяжёлой запроектной аварии на внекорпусной стадии локализации расплава. В рамках проекта «ВВЭР-ТОИ» выполняются работы по оптимизации технических решений проекта устройства локализации расплава с целью снижения стоимостных показателей и параллельному обоснованию эффективности работы УЛР. Предполагается достичь значительного уменьшения габаритных размеров корпуса УЛР и массы жертвенных материалов, а также перейти к модульной конструкции корпуса УЛР, что позволит облегчить вопросы транспортировки крупногабаритного оборудования на площадку сооружения АЭС.

Предусматриваемое в проекте «ВВЭР-ТОИ» сочетание пассивных и активных систем безопасности обеспечивает отсутствие разрушения активной зоны в течение не менее 72 часов с начала возникновения тяжёлой запроектной аварии при любом сценарии её развития, а технические решения проекта гарантируют переход реакторной установки в безопасное состояние при любых комбинациях исходных событий (природных и техногенных), приводящих к потере всех источников электроснабжения, что существенно повышает конкурентоспособность проекта на внешнем и внутреннем рынках производства электроэнергии[2].

Проект «ВВЭР-ТОИ» является основой разработки проектов серийного строительства атомных станций на площадках с широким диапазоном природно-климатических условий, в расчёте на весь спектр внутренних экстремальных и внешних техногенных воздействий, характерных для всех потенциальных площадок строительства. Проект разрабатывается таким образом, чтобы его применение в индивидуальных проектах различных АЭС не требовало изменений основных концептуальных, конструктивных и компоновочных решений, а также дополнительных анализов безопасности и других обосновывающих документов, представляемых в государственные надзорные органы для получения лицензий на строительство.

1. Единое информационное пространство проектирования — мультиплатформенный программно-аппаратный комплекс управления инженерными данными для конструирования и проектирования, а также организации коммуникаций между территориально распределёнными участниками проекта.
2. Расширенный функциональный анализ (основан на расширенном применении стандартов МАГАТЭ) — практическая основа для уточнения задания на автоматизацию технологических процессов АЭС и проектирования организационно-функциональной структуры эксплуатации и обоснованного расчёта штатного коэффициента.
3. MultiD-проектирование — развитие опыта «полевого инжиниринга», существенно повышающего возможности управления проектом за счёт детальной проработки технологических решений по строительству и монтажу оборудования.