Хронология трагедии на ЧАЭС. Как реактор «заглох», а виброиспытания стали важной причиной аварии
Запрет диспетчера Киевэнерго 25.04.1986 сорвал график проведения виброиспытаний и самого эксперимента, что трагически повлияло на всю цепочку событий. Затем Дятлов дает указание на снижение мощности до 200 МВт — либо для того, чтобы обойти ограничения для блокировки защит по отключению обеих ТГ, либо для проведения виброиспытаний. Далее реактор глохнет — персонал не может удержать мощность. События, связанные с «провалом» мощности реактора при ее снижении и совмещении эксперимента выбега и виброиспытаний, являются самыми малоисследованными, запутанными и сложными в понимании — в связи с недостатком информации, со сложной технической составляющей этой темы и из-за их различного толкования. Но именно здесь кроются основные причины случившейся трагедии. Попробуем на более-менее понятном языке разобраться в этом, отталкиваясь от различных точек зрения.
Как устроена система управления мощностью реактора РБМК-1000?
Поясним несколько технических моментов, которые потребуются для понимания. Наиболее профессиональный документ по реактору РБМК – «Программа подготовки ВИУР. Система управления и защиты РБМК-1000», Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ. Как устроена система управления мощностью реактора? Плотность нейтронов в диапазоне от уровня рабочих мощностей реактора до остановленного состояния изменяется на 10-11 порядков. Для измерения потоков разной интенсивности требуются разные типы нейтронных детекторов, поэтому весь измерительный диапазон разбивают на несколько поддиапазонов, которые соответствуют различным режимам работы реактора: режим пуска, режим регулируемого разгона, режим работы на минимальном контролируемом уровне (МКУ), режим работы на мощности.
Авторегуляторы мощности реактора РБМК-1000 включают:
- АРМ – регулятор малого уровня мощности – работает в диапазоне малой мощности, используемый на уровнях мощности (0,25-5,25)% Nном. Контролируемый разгон реактора осуществляется до момента достижения чувствительности измерительных каналов АРМ, с этого момента включается АРМ и заканчивается разгон реактора.
- 1, 2АР – два регулятора основного диапазона мощности (8 стержней СУЗ). Автоматические регуляторы 1АР и 2АР предназначены для управления мощностью в основном диапазоне. Причем в работу может быть включен только один регулятор, другой находится в состоянии «горячего резерва» и при возникновении неисправности в схеме работающего регулятора автоматически включается в работу. 1АР, 2АР используются на уровнях мощности (5 – 105)% Nном.
- ЛАР – локальный автоматический регулятор мощности реактора, используется в основном диапазоне мощности; с помощью ЛАР осуществляется регулирование мощности 9−12 зон, на которые условно разбита активная зона реактора (12 стержней СУЗ), используемый на уровнях мощности (10 – 105)% Nном. ЛАР работает на принципе поддержания заданной мощности в локальном объеме активной зоны, он не является регулятором мощности всего реактора. ЛАР включается в работу и поддерживает заданную мощность и ее радиальное распределение после выравнивания поля энерговыделения, которое осуществляется при включенном 1(2)АР. Одновременная работа двух регуляторов невозможна. При отказе ЛАР автоматически включается 2(1)АР. При низкой мощности ЛАР отключён.
Момент включения АРМ в работу в процессе подъема мощности реактора называется достижением минимально контролируемого уровня (МКУ) — не более 160 МВт(т) (5% Nном). При достижении мощности, соответствующей диапазону измерительных каналов АР (4-5% Nном), отключается АРМ и вводится в работу АР. На уровне мощности (10-20)% Nном выполняется переход на ЛАР, который является основным регулятором в данном диапазоне, регуляторы 1АР и 2АР находятся в «горячем» резерве.
Разбаланс в управлении системы автоматического регулятора (АР) мощности реактора РБМК-1000 — это отклонение реальной мощности реактора от заданной. Логические схемы формируют сигнал в схемы управления исполнительными органами, которые выдают сигнал на перемещение стержней-поглотителей в активной зоне реактора.
Кнопка быстрого снижения мощности (БСМ) на реакторе РБМК-1000, также известная как кнопка аварийной защиты, предназначена для экстренного останова реактора путем быстрого введения в активную зону регулирующих стержней.
Фрагмент пульта управления РБМК-1000
Индикация положения стержней СУЗ осуществляется на мнемотабло СУЗ на щите оператора реактора. Крайние положения стержня фиксируются концевыми выключателями, установленными в СП, включающими светодиоды верхних (ВК) и нижних концевиков (НК), встроенные в соответствующие указатели положения (крайнее верхнее и крайне нижнее).
БРУ-К – система сброса пара при избыточном давлении.
СРК – задвижки подачи пара на турбину, стопорно-регулирующие клапаны. Они выполняют две основные функции: стопорят (полностью перекрывают) подачу пара в случае аварийных ситуаций и регулируют (изменяют) расход пара для управления скоростью вращения турбины.
СИУР – старший инженер управления реактором.
Форум IXBT (Чернобыль) – несмотря на то, что сайт не профильный, именно здесь собрались лучшие профессиональные эксперты из России и Украины, в т. ч. работники АЭС. Здесь шло самое активное и интересное обсуждение с 2004 г., однако в последнее время форум полностью «заглох».
Начало конца - как реактор неожиданно «заглох» - и чем это могло обернуться в дальнейшем?
С 23.10 (после разрешения Киевэнерго на снижение мощности) реактор вновь находился в состоянии погружения в "йодную яму".
Для наглядности представим график с основными параметрами происходящих событий с сайта В. Дмитриева (ВНИИАЭС). Для простоты можно смотреть нижнюю половину рисунка, где отображено изменение мощности.
На графике: изменение мощности реактора, сигналы аварийных защит и действий оператора.
Как работает АР? Цитируем О. Новосельского:
«Мощностью управляет автоматический регулятор (АР) – четыре стержня-поглотителя. … АР работает по осредненному сигналу от четырех ионизационных камер (БИК), расположенных в кольцевом баке водяной биологической защиты, он удерживает заданную мощность в диапазоне ±2,5 %. Если среднее отклонение [разбаланс между текущей мощностью и заданной] по четырем сигналам не превышает 2,5 %, АР бездействует. АР не предназначен для управления локальным энерговыделением в активной зоне. Например, суммарный средний сигнал может содержать три нуля и один, равный +10 %, АР «увидит» +2,5 %. Если же хоть в одном измерительном тракте АР разбаланс превысит 10 %, произойдет отключение автоматического регулятора.»
26 апреля 1986 г. на блок заступила смена № 5, НСБ — Акимов А. Ф. Мощность стали снижать с уровня 700 МВт, достигнув к 00:28 около 500 МВт.
Согласно Регламента: «12.4. Снижение мощности реактора производить с помощью задатчиков регуляторов АР до 160 МВт(т) (5% Ином), а затем АРМ или кнопкой АЗ-5. Скорость снижения мощности реактора определяется режимом разгрузки турбин».
Однако у них все опять пошло не так! Посмотрим, как описывает ситуацию основной участник событий — А. Дятлов:
«Смене, заступившей на четвёртый блок в ночь на 26 апреля, предстояло сделать совсем немного. Нужно было снять электрическую нагрузку с генератора, измерить вибрацию турбины на холостом ходу и провести эксперимент по «Программе выбега ТГ». Когда я ушёл с БЩУ, видимо, из-за какой-то несогласованности между начальником смены Б. Рогожкиным и А. Акимовым вместо того, чтобы просто снять с генератора нагрузку, оставив мощность реактора 420 МВт, они начали её снижать. Реактор в это время управлялся так называемым ЛАР мощности с внутризонными датчиками. Этот регулятор значительно облегчал жизнь оператору на относительно больших мощностях, но на меньших работал неудовлетворительно. Поэтому решили перейти на АР с четырьмя ионизационными камерами вне зоны. Таких два равноценных регулятора и ещё один малой мощности. При переходе с ЛАР на АР, оказавшийся неисправным, и произошёл провал мощности до 30 МВт».
Дятлов не признает факта отдачи им указания на снижение мощности до 200 МВт, перекладывая решение (или ошибку) на подчиненных.
БЩУ 4 блок ЧАЭС до аварии
Начнем с толкования событий по INSAG-7:
«После 00 ч 28 мин 26 апреля 1986 г. произошло весьма важное для безопасности событие. СИУР при переходе с системы локального автоматического управления распределением энерговыделений по объему активной зоны (ЛАР) на автоматический регулятор общей мощности реактора (АР) [на мощности около 500 МВт] не смог устранить достаточно быстро разбаланс, появившийся в измерительной части АР, и допустил снижение тепловой мощности реактора с 500 до уровня 0-30 МВт (ориентировочно)…
Авторы доклада считают, что «провал» мощности реактора [произошло прекращение цепной реакции, так как 30 МВт — это гамма-фон] в 00 ч 28 мин и последующий подъем его мощности во многом определили трагический исход процесса. Изменение режима работы реактора, имевшее место между 00 ч 28 мин и 00 ч 33 мин, возбудило в реакторе новый ксеноновый процесс перестройки полей энерговыделений, контролировать который персонал не имел возможности».
Авторы доклада считают, что «провал» мощности реактора [произошло прекращение цепной реакции, так как 30 МВт — это гамма-фон] в 00 ч 28 мин и последующий подъем его мощности во многом определили трагический исход процесса. Изменение режима работы реактора, имевшее место между 00 ч 28 мин и 00 ч 33 мин, возбудило в реакторе новый ксеноновый процесс перестройки полей энерговыделений, контролировать который персонал не имел возможности».
Как признают авторы доклада и многие другие эксперты, это было началом конца: избежать аварии у команды на блоке с этого момента без остановки реактора и прохождения «йодной ямы» было крайне сложно.
Приведем техническую «ленту» этих событий:
26 апреля 1986 г.
Смена № 5, НСБ — Акимов А. Ф.
00 ч. 00 м. — начало смены — N(T) = 760 МВт, N(a) ТТ-8 = 200 МВт,
ОЗР = 24 ст. РР.
00 ч. 05 м. — 4-й ПК-1 переведен на рециркуляцию.
00 ч. 05 м. — по распоряжению Дятлова А. С. начато снижение мощности реактора до уровня собственных нужд (200 МВт).
00 ч. 28 м. — отключен ЛАР, включен АР-1. По ВК отключился АР-1, не включился АР-2 по недопустимому разбалансу. Тепловая мощность реактора падает. [По некоторым данным, до 500 МВт.]
00 ч. 30 м. 50 с. — сигнал неисправности измерительной части АР-2.
00 ч. 31 м. 35 с. — 00 ч. 32 м. 46 с. — срабатывание БРУ-К2 ТГ-8.
00 ч. 34 м. 03 с. — 00 ч. 37 м. 49 с. — сигнал аварийного отклонения уровня в БС.
00 ч. 35 м. — кнопкой «быстрое снижение мощности» снижена уставка АР.
00 ч. 36 м. 24 с. — уставка АЗ по снижению давления в БС переведена с 55 на 50 кг/см2.
00 ч. 38 м. — N(T) = 0 -:- 30 МВт. Подъем мощности до уровня СН по распоряжению Дятлова.
А вот трактовка доклада ГПАН:
• По невыясненной причине (возможно, из-за возмущения со стороны КМПЦ — изменения расхода питательной воды или давления пара в БС) отключился ЛАР, в автоматический режим включился регулятор 1АР и, отрабатывая отрицательный разбаланс, «вышел» на ВК [верхний концевик];
• регулятор 2АР по выходу 1АР на ВК не включился в автоматический режим из-за недопустимого разбаланса в его измерительной части;
• по выходу из автоматического режима всех регуляторов включилась в режим готовности АЗСР с засветкой табло «АЗСР ВКЛ.» на панели СИУР;
• в связи с тем, что продолжалось «отравление» реактора, его мощность начала падать, в измерительной части 1АР и 2АР увеличились недопустимые разбалансы, в результате сформировались сигналы «неисправность измерительной части 1АР», «неисправность измерительной части 2АР» с засветкой соответствующих табло на панели СИУР и фиксацией их в ДРЕГ;
• вероятно, кнопкой «быстрое снижение мощности» СИУР со скоростью 2% в секунду снизил уставки задатчиков мощности регуляторов, компенсировал разбаланс в измерительной части регулятора 1АР и включил его в автоматический режим работы;
затем, воздействуя на задатчик мощности регулятора 1АР, СИУР начал восстанавливать мощность реактора для создания условий проведения испытаний.
• регулятор 2АР по выходу 1АР на ВК не включился в автоматический режим из-за недопустимого разбаланса в его измерительной части;
• по выходу из автоматического режима всех регуляторов включилась в режим готовности АЗСР с засветкой табло «АЗСР ВКЛ.» на панели СИУР;
• в связи с тем, что продолжалось «отравление» реактора, его мощность начала падать, в измерительной части 1АР и 2АР увеличились недопустимые разбалансы, в результате сформировались сигналы «неисправность измерительной части 1АР», «неисправность измерительной части 2АР» с засветкой соответствующих табло на панели СИУР и фиксацией их в ДРЕГ;
• вероятно, кнопкой «быстрое снижение мощности» СИУР со скоростью 2% в секунду снизил уставки задатчиков мощности регуляторов, компенсировал разбаланс в измерительной части регулятора 1АР и включил его в автоматический режим работы;
затем, воздействуя на задатчик мощности регулятора 1АР, СИУР начал восстанавливать мощность реактора для создания условий проведения испытаний.
ГПАН не отрицает возможную связь падения мощности и ксенонового отравления реактора.
Посмотрим, как обсуждали данный момент участники форума IXBT. Один из них дает следующее объяснение:
«На малой мощности датчики ЛАР начинают работать неустойчиво, из-за чего может произойти "самоход" одного и даже нескольких стержней ЛАР в зону с последующим отключением ЛАР и быстрым снижением мощности. Скорее всего, тогда именно это и произошло. Вообще-то большой ошибкой предыдущей смены было то, что они начали снижать мощность. Могли бы и подождать часик, и снижение мощности с 50% до 20% спокойно могла начать другая смена. Ну а уже если начали снижать мощность, то должны были сдать смену с уже нормально отключенным ЛАР и работающим АР-1 (или АР-2). А так получилось, что сдали смену сразу после снижения мощности, т. е. в нестабильном состоянии с дышащим на ладан ЛАРом и с неготовым резервным АР (с недопустимыми разбалансами и стержнями, близкими к ВК). Это явный косяк предыдущего СИУРа...»
Приведем еще один, более простой график мощности реактора за сутки и за час до аварии (нижняя шкала графика) также с сайта.
Другой участник форума IXBT добавляет:
«Тут уже неоднократно обсуждали графики снижения мощности, записанные на ленте самописца [см. рис. 1]. По ней явно видно, что они сначала с 700 МВт зачем-то поехали на уровень где-то 500, откуда, собственно, и свалились… Ратиражированное мнение, что «неопытный СИУР не удержал», не очень стыкуется с наблюдаемым графиком. Там больше похоже на «неопытный» СИУР по чьей-то указке пошёл крутить ручку задатчика мощности на уменьшение и сделал это излишне резко, потому и свалился в яму…
Согласно документам, которые… выкладывал [участник форума], у автоматики ЛАР этого реактора был нехороший побочный эффект: если крутнуть ручку регулятора резче, чем нужно, возникал разбаланс ЛАР, и отключались оба авторегулятора, реактор сыпался. И Дятлов знал этот эффект точно, он им был известен ещё с 1-2 энергоблока ЧАЭС.»
Согласно документам, которые… выкладывал [участник форума], у автоматики ЛАР этого реактора был нехороший побочный эффект: если крутнуть ручку регулятора резче, чем нужно, возникал разбаланс ЛАР, и отключались оба авторегулятора, реактор сыпался. И Дятлов знал этот эффект точно, он им был известен ещё с 1-2 энергоблока ЧАЭС.»
По мнению Г. Медведева:
«Надо пояснить, что поглощающими стержнями можно управлять всеми сразу или по частям, группами. При отключении одной из таких локальных систем… СИУР Леонид Топтунов не смог достаточно быстро устранить появившийся разбаланс в системе регулирования (в ее измерительной части). В результате этого мощность реактора упала до величины ниже 30 МВт тепловых. Началось отравление реактора продуктами распада. Это было начало конца...»
Помимо ошибок в управлении реактором, на «провал» мощности реактора могло также повлиять ксеноновое отравление (см. выше ГПАН). Из рассказа свидетеля Ельшина М. А. (НС ЦТАИ), записанного А. Колядиным:
«На блочном щите было очень много людей. Шел процесс снижения мощности блока. В процессе снижения мощности была пересдача смены. Заступала смена № 5… В процессе снижения мощности СИУР не удержал блок на мощности и «уронил» его. Аппарат сильно «травился», и СИУР его не удержал. Тогда Юрий Трегуб начал стержнями РР поднимать блок с нуля (зайчик на узкопрофильном приборе «Общая мощность» мелькал около нуля). В это время Леня Топтунов стоял рядом со мной. После того как Трегуб стабилизировал мощность и включил АРМ, я ушел к себе на рабочее место НСЦТАИ-2. Это было после часа ночи, когда я убедился, что регулятор АРМ в работе.»
А в этом материале идет обсуждение также известного знатока аварии — версии Дмитриева (ВНИИАЭС) — отравление реактора: «…снижение мощности могло пойти самопроизвольно из-за неизбежного попадания реактора в «йодную яму»…»
Согласно определению суда, падение произошло из-за неопытности оператора, вызвав отравление реактора: «В 00 час. 30 мин. того же дня в присутствии Дятлова СИУР Топтунов по неопытности снизил мощность реакторной установки до нуля, в связи с чем произошло "отравление" реактора ксеноном…»
Далее персонал стал поднимать мощность – в 00:42 она достигла 160 МВт, а к 01:03 – 200 МВт за счет выемки недопустимого количества стержней. Но это – отдельная тема.
Далее оставим этот кратковременный эпизод поднятия мощности пока в стороне. Наша главная задача — рассмотреть логическую связь событий совмещения виброиспытаний и выбега и к чему это привело. Рассмотрение важных вопросов о правомерности дальнейшего поднятия мощности, как и за счет чего это было достигнуто, соблюдения регламента и подробностей отключения защиты по блокировке обеих ТГ мы рассмотрим ввиду их объёмности в следующей части.
ВТОРАЯ ТРАГИЧЕСКАЯ ОШИБКА (РОКОВАЯ): ПЕРСОНАЛ НЕ СМОГ УДЕРЖАТЬ МОЩНОСТЬ РЕАКТОР ГЛОХНЕТ.
Главный вопрос: почему совмещение виброиспытаний и испытаний выбега стали одной из причин аварии?
Для чего все-таки были нужны виброиспытания?
Из воспоминаний начальника смены блока В. И. Борца следует, что подшипник ТГ-8 имел серьезный дефект, и чтобы его устранить, были приглашены представители Харьковского завода (двое из которых потом погибли от лучевой болезни) с уникальным по тем временам комплектом аппаратуры для замера вибрации (также вышла из строя) с целью провести балансировку турбины и уменьшить вибрацию. В конце 1985 года была приобретена и начала осваиваться передвижная вибролаборатория швейцарской фирмы «Виброметр», смонтированная на шасси автомобиля «Мерседес» (см. фото ниже). При этом они грозились закрыть договор, если работы не будут произведены. Остановка блока в этих условиях означало сорвать эти особо важные работы.
Тот самый Мерседес (красная машина) после аварии
Часто официальные документы, а также многие исследователи освещают этот эпизод крайне скупо, хотя он имел огромное значение.
Как пишет автор интересного поста про аварию:
«…работа по замеру вибрации упоминается мельком, по касательной… Здесь две странности… Фактическая — странно то, что об этом ключевом моменте аварии почти не упоминают. Юридическая — странно то, что не обсуждается грубое нарушение инструкций, так как эксперимент с замером вибрации должен выполняться на работающем реакторе, то есть напрямую затрагивает нормы ядерной безопасности — в отличие от эксперимента с выбегом, который проводится на заглушенном реакторе; следовательно, должна быть отдельная программа с разными многочисленными подписями… Здесь есть какие-то умолчания и недоговоренности…»
Как свидетельствует на эту тему весьма осведомленный исследователь аварии В.Жильцов (ВНИИАЭС):
«Фомин упомянул вскользь о том, что перед остановкой были проведены вибрационные испытания турбогенератора N8, потому что турбина эта работала с повышенной вибрацией… Сказал он это так, как будто эти испытания не имеют никакого отношения к аварии… Он мне сказал: «Это чисто электрические испытания». Он не придавал этому значения. После этого я все-таки предложил разыскать эту программу и показать ее комиссии.
Она была найдена начальником ПТО А. Д. Геллерманом, привезена со станции, и когда мы ее посмотрели, почитали, то обнаружили в ней очень много отступлений, нарушений. Она абсолютно не отражала состояния реактора, не лимитировала его работу, работу систем защиты. Но даже то, что по этой неквалифицированной программе должно было контролироваться, не контролировалось. Это касалось мощности — ведь они мощность не смогли удержать.»
Она была найдена начальником ПТО А. Д. Геллерманом, привезена со станции, и когда мы ее посмотрели, почитали, то обнаружили в ней очень много отступлений, нарушений. Она абсолютно не отражала состояния реактора, не лимитировала его работу, работу систем защиты. Но даже то, что по этой неквалифицированной программе должно было контролироваться, не контролировалось. Это касалось мощности — ведь они мощность не смогли удержать.»
Жильцов делает очень важный вывод о том, что одна из причин потери мощности — виброиспытания. И еще: кадры решают всё. Почему Фомин до аварии не осознавал до конца как риск программы выбега, так и совмещения испытаний? По свидетельству Г. Медведева:
«…Фомин, электрик по опыту работы и образованию, был выдвинут на Чернобыльскую атомную станцию с Запорожской ГРЭС (тепловая станция), до которой работал в Полтавских энергосетях… Минэнерго СССР не поддерживало кандидатуру Фомина…. Но… Кандидатуру Фомина согласовали с отделом ЦК КПСС, и дело было решено. Цена этой уступки известна...».
00 ч 38 м — N(T) = 0 — -30 МВт. Подъем мощности до уровня СН по распоряжению Дятлова.
00 ч 39 м 32 с — 00 ч 43 м 35 с — программа ДРЭГ не работала (4 м 03 с).
Причина — подготовка СДИВТом магнитной ленты ДРЭГ для записи испытаний.
00 ч 42 м — N(T1) = 160 МВт. Включен АР-1. Недопустимый разбаланс на АР-2 убран. АР-2 приведен в готовность. ОЗР = 19,7 ст. РР по ВУ «Скалы» (по данным НСБ Трегуба и НСС Рогожкина).
Wan = 0 пар на БРУ-К.
00 ч 42 м — замер вибрации холостого хода ТГ-8 с возбужденным генератором.
00 ч 43 м 27 с — вывод защиты АЗ-5 по отключению ДВУХ ТГ.
…….
01 ч 03 м — N(T) = 200 МВт. Отключение ТГ-8 от сети, замер вибрации XX с отключенным генератором.
Виброиспытания и выбег: можно ли совместить несовместимое?
Согласно докладу ГПАН (1991 г.):
«В 00 ч. 41 мин. (согласно записям в оперативных журналах НСС, НСБ, НСЭЦ, СИУТ) ТГ-8 был отключен от сети для снятия вибрационных характеристик агрегата на холостом ходу. Эта операция не предусматривалась рабочей программой испытания режима выбега ТГ-8».
Виброиспытания были отступлением от утвержденной программы выбега. Замеры вибрации были начаты в 00:42, при этом лишний пар отводился через устройство для стравливания пара БРУ-К.
Машинный зал и турбогенераторы 4 блока до аварии: красота и мощь советской атомной техники
Обратимся к показаниям главного инженера ЧАЭС Фомина по поводу совмещения этих испытаний: «Помощник прокурора: Совместимы ли два этих испытания? Фомин: Не совместимы. Они требуют разных режимов работы ТГ. Помощник прокурора: А вам известно, что это одна из причин аварии?»
На суде был обозначен вклад виброиспытаний как одной из причин аварии, однако все официальные документы этот момент не раскрывают вообще. Виброиспытания надо было проводить отдельно. Изменения мощности при них совсем не похожи на те, которые нужны при испытании выбега ТГ.
По мнению Виктора Дмитриева (ВНИИАЭС):
«Эти две работы… противоречат друг другу. Обе они требуют разгрузки турбогенератора, т. е. отключения его от внешней сети, но в одном случае разгрузка полная, до холостого хода (т. е. без выработки какой-либо электроэнергии), а в другом случае разгрузка только до уровня собственных нужд. В первом случае обороты холостого хода поддерживаются за счёт (небольшой) подачи пара на турбину, и реактор для этого нужен (чтобы не падало давление в БС), во втором случае пар не подаётся, и реактор не нужен, а обороты под нагрузкой собственных нужд сравнительно быстро падают. В программе испытаний выбега такая коллизия не была предусмотрена.»
Как пишет участник форума IXBT (форум IXBT):
«Около полуночи диспетчер дал отмашку «можно». Казалось бы, плавно и уверенно доехали в 0:10 до положенных 700 МВт, проводи выбег по своей программе…
Начни бы они выбег в 0:10, когда уверенно вышли на положенные программой 700 МВт — всё бы нормально у них прошло (как в 85-м году, только с работающими как надо осциллографами) и также нормально бы заглушилось.
Но у них отставание по виброиспытаниям ТГ-8. Поехали зачем-то ниже 700 МВт.., откуда в 0:30 съехали почти что до нуля.»
Начни бы они выбег в 0:10, когда уверенно вышли на положенные программой 700 МВт — всё бы нормально у них прошло (как в 85-м году, только с работающими как надо осциллографами) и также нормально бы заглушилось.
Но у них отставание по виброиспытаниям ТГ-8. Поехали зачем-то ниже 700 МВт.., откуда в 0:30 съехали почти что до нуля.»
А в этом материале идет обсуждение версии также известного знатока аварии Дмитриева (ВНИИАЭС) — отравление реактора:
…если бы не вибродиагностика, то на этой мощности можно было заглушить реактор и провести эксперимент с выбегом, как год назад. Но если заглушить реактор, то тогда будет невозможно выполнить виброизмерения, так как для их проведения необходимо, чтобы турбина и генератор вращались хотя и без нагрузки, на холостом ходу, но с постоянной скоростью. А это, в свою очередь, требует непрерывной подачи пара на турбину, то есть работающего реактора…
В официальных отчетах этот момент освещен очень нечетко — как будто сам оператор и начальник смены решили и дальше снижать мощность, без ведома на секунду вышедшего заместителя главного инженера А. С. Дятлова, лично руководившего экспериментом. Это, конечно, невозможно.
Другое дело, что снижение мощности могло пойти самопроизвольно из-за неизбежного попадания реактора в «йодную яму»… Но мощность реактора стала снижаться. Через двадцать минут, в 00:28, реактор затормозился до 500 МВт, а еще через две минуты реакция остановилась совсем; реактор упал в «йодную яму»…
Для стабилизации работы реактора оператор продолжал вытягивать стержни… После падения до 150 МВт в 0:30 реактор немного разогнался и вышел на стабильные 200 МВт через десять минут; у работников станции к этому моменту всё было уже давно подготовлено для проведения обоих экспериментов.
В официальных отчетах этот момент освещен очень нечетко — как будто сам оператор и начальник смены решили и дальше снижать мощность, без ведома на секунду вышедшего заместителя главного инженера А. С. Дятлова, лично руководившего экспериментом. Это, конечно, невозможно.
Другое дело, что снижение мощности могло пойти самопроизвольно из-за неизбежного попадания реактора в «йодную яму»… Но мощность реактора стала снижаться. Через двадцать минут, в 00:28, реактор затормозился до 500 МВт, а еще через две минуты реакция остановилась совсем; реактор упал в «йодную яму»…
Для стабилизации работы реактора оператор продолжал вытягивать стержни… После падения до 150 МВт в 0:30 реактор немного разогнался и вышел на стабильные 200 МВт через десять минут; у работников станции к этому моменту всё было уже давно подготовлено для проведения обоих экспериментов.
Здесь можно сделать самый главный и очень важный вывод: если бы виброиспытания проводились бы ранее и не было совмещения обеих испытаний, аварии, по всей видимости, можно было избежать. Но тут произошло роковое совпадение.
Посмотрим, что пишет об этом главный знаток аварии — О. Новосельский (НИКИЭТ):
«Предстояло проведение двух испытаний (кто придумал?): сначала измерение вибраций ТГ-8 на холостом ходу, затем испытание выбега ТГ-8 с нагрузкой в виде четырех ГЦН и одного питательного насоса. «На ходу» ознакомившись с программами испытаний, смена приступила к работе. Для проведения первых испытаний на холостом ходу ТГ-8 потребовалось снизить паропроизводительность, т. е. мощность реактора. ...Начались испытания выбега. В 1.23.04 закрылся СРК турбины, начался выбег ТГ-8 с нагрузкой из четырех ГЦН и одного ПЭН. Однако реактор остался на мощности, так как связь СРК с логикой АЗ-5 была разорвана [с этой целью была отключена защита по блокировке СРК обеих турбин]. Эта связь мешала проведению предыдущих испытаний – измерениям вибраций ТГ-8 на холостом ходу. Для этих испытаний нужно было почти полностью прикрыть СРК, чтобы обеспечить минимально необходимый для холостого хода расход пара. Был риск «задеть» уставку АЗ-5 и заглушить реактор. А программа испытаний выбега ТГ-8 требовала в исходном состоянии иметь реактор на мощности 700 МВт. Здесь с ядерным реактором обращались как с отопительным котлом: снизили мощность почти до нуля, измерили вибрации, а теперь поднимем ее до программной величины 700 МВт. Про всякие там ксеноновые отравления и запасы реактивности никто не вспомнил…»
Новосельский пишет об очевидном факте, что для проведения виброиспытаний надо было снизить мощность реактора, а также что связь СРК с АЗ-5 (т. е. защита по отключению обеих ТГ) была нарушена. Об этом же говорит и В. Жильцов – для проведения виброиспытаний персонал вывел защиту по обеим ТГ, но потом «забыл» ее включить:
«Для проведения вибрационных испытаний турбогенератора они сняли одну защиту, а после того как закончили эти испытания, они забыли эту защиту ввести снова…
Реактор должен был автоматически глушиться по сигналу "отключение двух турбин". Но одна турбина уже стояла, а на 8-й, на которой проверялся тот злополучный "выбег", была заблокирована защита, так как ее "забыли" разблокировать после окончания вибрационных испытаний. В этом серьезная вина персонала. Поэтому реактор продолжал работать еще почти 30 секунд [что и стало причиной разгона реактора] после отключения турбины, после чего была предпринята попытка заглушить его кнопкой АЗ-5...»
Реактор должен был автоматически глушиться по сигналу "отключение двух турбин". Но одна турбина уже стояла, а на 8-й, на которой проверялся тот злополучный "выбег", была заблокирована защита, так как ее "забыли" разблокировать после окончания вибрационных испытаний. В этом серьезная вина персонала. Поэтому реактор продолжал работать еще почти 30 секунд [что и стало причиной разгона реактора] после отключения турбины, после чего была предпринята попытка заглушить его кнопкой АЗ-5...»
Версию «забыли или нет» мы рассмотрим в следующей части. Напомним, что при проведении испытаний 1982–1985 гг. пар переставал поступать на турбину, но при этом реактор по схеме эксперимента автоматически глушился специальной защитой по закрытию СРК обеих турбин.
Из показаний Орленко (начальника смены электроцеха):
«Турбинистам еще надо было время. Они не успели провести свои измерения. Разговаривал заместитель начальника турбинного цеха ЧАЭС Давлетбаев то ли с Акимовым, то ли с Дятловым. О том, что надо закончить работу по виброиспытаниям. Тревога была, что можно реактор остановить и не закончить испытаний».
Дятлов на суде.
Эксперт: Вы были ответственным за программу выбега, а в ответственные моменты оказывались не в центре событий. Чем Вы можете это объяснить?
Дятлов: Когда конкретно?
Эксперт: Во время падения мощности реактора.
Дятлов: В это время проводились измерения вибраций турбины. Я был там. На БЩУ в это время никаких работ не проводилось.
Дятлов по факту подтверждает, что падение мощности проводилось во время виброиспытаний, что также подтверждает Рогожкин и Давлетбаев.
Что мы имеем:
1. Виброиспытания проходят на холостом ходу с постоянной скоростью турбины при постоянной подаче пара на турбину, СРК не закрываются.
2. Выбег не требует подачи пара и работающего реактора, при выбеге СРК закрываются для обеспечения чистой инерции, а реактор глушится.
3. Обе программы противоречат друг другу.
4. Если бы не виброиспытания, аварии можно было бы избежать и провести выбег в основном по старой схеме, не отключая защиту по обеим ТГ.
5. СРК приоткрыт, обеспечивая минимально необходимый для холостого хода расход пара. При этом связь СРК-АЗ5 разорвана. Для испытаний выбега эта связь должна быть восстановлена. Они про это забыли.
Проведение виброиспытаний имело два критических следствия: снижение мощности, что повысило риск «потери» мощности реактора; а также вывод защиты реактора по отключению обеих ТГ (см. Новосельский, Жильцов), что, как мы увидим ниже, также стало одной из причин аварии. Это было сделано для того, чтобы турбина могла продолжать работать на холостом ходу во время испытаний, не останавливаясь из-за срабатывания защиты. В частности, отключение этой защиты, являющейся важной мерой безопасности, привело к потере управляемости реактора и в конечном итоге к взрыву (подробнее в следующей части).
БЩУ 4 блок ЧАЭС до аварии: ничто не предвещало большой беды
Виброиспытания по официальным данным начались 0:42, в 0:42 мощность была уже 160 МВт. Далее про них написано в 1 ч. 03 мин., и они были закончены перед выбегом. Но согласно воспоминаниям Давлетбаева (если тут нет неточности), испытания были закончены якобы к полуночи:
«В процессе разгрузки ТГ-8 при значениях мощности 500, 400, 300, 200, 100 и 0 МВт проводился автоматизированный замер вибрации, и к полуночи с 25 на 26 апреля работы, запланированные турбинным цехом, были закончены».
Из материалов суда показания Рогожкина Б. В., начальника смены станции (НСС): «Эксперт: Сколько времени ушло на замер вибрации? Рогожкин: Примерно 36 минут. На разных уровнях мощности — 300 МВт, 200 МВт».
Как совмещение экспериментов мешало друг другу?
Как указывается в материалах суда и показаниях свидетелей, совмещение испытаний создавало проблемы. Другой странный момент связан с тем, что представители ХТЗ хотели мерять вибрации при самом выбеге. Зачем, какой в этом смысл? Из материалов суда:
Давлетбаев Р. (заместитель начальника турбинного цеха):
- Дятлов был на щите управления во время провала мощности реактора. Я, как представитель турбинной службы, остался, чтобы помочь представителям Харьковского турбинного завода. Им хотелось сделать замеры вибрации во время испытаний на выбег. Дятлов разрешил. Знаю, что был провал мощности, но ее подняли, чтобы окончить испытания... Еще скажу, что перед испытаниями на щите управления было неспокойно. Дятлов говорил Акимову: «Чего вы тянете?».
- Дятлов был на щите управления во время провала мощности реактора. Я, как представитель турбинной службы, остался, чтобы помочь представителям Харьковского турбинного завода. Им хотелось сделать замеры вибрации во время испытаний на выбег. Дятлов разрешил. Знаю, что был провал мощности, но ее подняли, чтобы окончить испытания... Еще скажу, что перед испытаниями на щите управления было неспокойно. Дятлов говорил Акимову: «Чего вы тянете?».
На эту же тему показания Метленко Г. П., старшего бригадного инженера «Донтехэнерго», руководившего испытаниями выбега со стороны своей организации:
«Председатель: Мешало ли это Вам [проводить выбег]?
Метленко: В какой-то степени да, так как часть станционного и нашего оборудования (приборы, насосы и т. д.) приходилось отключать, потом снова включать.
Председатель: Как Вы оцениваете условия работы, как нормальные или нет?
Метленко: Скорее как тяжелые. В какой-то момент даже думали время, выделенное на выбег, у нас взять и передать ЧПНП (или ХТЗ). Примерно в 1 час ночи 26.04 решили все же отдать программу мне. В 1.10–1.15 Дятлов начал всех торопить. В 1.23 приступили к работе над программой…»
Метленко: В какой-то степени да, так как часть станционного и нашего оборудования (приборы, насосы и т. д.) приходилось отключать, потом снова включать.
Председатель: Как Вы оцениваете условия работы, как нормальные или нет?
Метленко: Скорее как тяжелые. В какой-то момент даже думали время, выделенное на выбег, у нас взять и передать ЧПНП (или ХТЗ). Примерно в 1 час ночи 26.04 решили все же отдать программу мне. В 1.10–1.15 Дятлов начал всех торопить. В 1.23 приступили к работе над программой…»
А. Кабанов (инженер Харьковского турбинного завода):
«К 15 часам 25 апреля мы могли проводить испытания. Надо было проверить вибрацию на разных оборотах. Товарищи из „Донтехэнерго“ готовились к своим испытаниям. Они нам мешали».
Приведем определение суда в отношении действий персонала:
«Ответственный за испытания Дятлов проведение эксперимента поручил малоопытному СИУРу Топтунову и начальнику смены блока Акимову. Начальник смены станции (НСС) Рогожкин контроля за проведением испытаний не осуществлял… не проконтролировал готовность персонала к испытаниям; не осуществлял контроля… во время… проведения. Неоднократные отсрочки намечаемых испытаний привели к спешке в работе персонала и проведению испытаний в ночное время… Подсудимый Дятлов, …непосредственный руководитель испытаний, …обязан был ознакомить персонал, занятый на испытаниях, с рабочей программой испытаний и графиком работ, но должным образом этого не сделал и не определил конкретный порядок действий персонала. Испытания под его руководством проводились наспех, в присутствии ненужных работников предыдущих смен.»
Однако позиция Дятлова на суде была обратная:
«Вменяется в вину, что работы проводились в спешке, с совмещением работ и в ночное время. Могу сказать, что никакой спешки не было, также как и совмещений. Есть показания Кабанова (ХТЗ), что они меряли вибрацию в процессе выбега. Но повлиять на реактор эти измерения никоим образом не могли. Выводы по этим измерениям вибрации для центровки и балансировки сделать было, видимо, нельзя. Поэтому, когда Акимов мне доложил об окончании измерения вибрации, я приказал ему готовиться к программе выбега. Тут ко мне подошел ЗН ТЦ Давлетбаев и сказал, что представители ХТЗ просят провести замер вибрации на свободном выбеге. Я ему ответил: «Нет. Мы по программе выбега реактор глушим, но если пара хватит, вы турбину подхватите и меряйте». Так что говорить о спешке, о накладке нет оснований.»
ТРЕТЬЯ ТРАГИЧЕСКАЯ ОШИБКА (РОКОВАЯ) – СОВМЕЩЕНИЕ ВИБРОИСПЫТАНИЙ И ИСПЫТАНИЙ ВЫБЕГА.
Ссылки:
Шелегов, Физические особенности и конструкция Реактора РБМК-1000.
Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ, Программа подготовки ВИУР Система управления и защиты РБМК-1000
Легенда об аварийной защите, взорвавшей ядерный реактор (ПроАтом).
Несколько замечаний о возможных причинах Чернобыльской аварии
Как готовился взрыв Чернобыля. (Воспоминания В.И.Борца.)
Григорий Медведев. Чернобыльская тетрадь, М Известия 1989 г., http://lib.ru/MEMUARY/CHERNOBYL/medvedev.txt
ЧЕРНОБЫЛЬСКИЙ СУД
Виктор Дмитриев, Чернобыльская катастрофа. Причины её известны
Информация