Three Mile Island: Minunta po minucie

Three Mile Island: Minunta po minucie
(poniedziaÅ‚ek, 30 maj 2005) - Dodał wtorek
Początek
27 marca 1979 roku 2 jednostki TMI pracowały jak zwykle pod pełną automatyczną kontrolą. Kiedy
nocna zmiana przejmowała posterunek o 23:00, zakład był podłączony do sieci i jego 1000MW
pracowało z wydajnością 97%. Wachtę objęli operatorzy: Craig Faust i Ed Frederick oraz główny operator
Bill Zewe. Wszyscy trzej pracowali kiedyś przy reaktorach marynarki wojennej. Teraz postanowili zrobić
karierę w cywilnej elektrowni atomowej. Byli licencjonowanymi, doświadczonymi operatorami, wszyscy
ponad przeciętnie zdawali wszystkie testy dopuszczające do pracy.
Pozostali z 16-osobowej ekipy, którzy byli również operatorami, ale nielicencjonowanymi, rozproszyli się
po terenie zakładu, aby wykonywać swoje zadania. Pracowali ciężko przy konserwacji zaworów, pomp i
reszty maszynerii.
Nadeszła godzina 4:00 dwóch ludzi, pracujących we wnętrznościach elektrowni przy polerce
zasilania wodnego, nie było zadowolonych. Czasami nazywane jonowymiennymi lub demineralizacyjnymi,
te wielkie kadzie wypełnione były kulkami żywicznymi, które usuwały zanieczyszczenia z wody
zasilającej. Ten zbiornik - jeden z ośmiu, został odizolowany od reszty systemu, ponieważ jego zużyte
kulki porywane były przez strumień wody. Chcieli sprawdzić, czy woda może przepływać przez pozostałe
zbiorniki bez przeszkód, i mieli nadzieję, że cała operacja zostanie szybko zakończona. Jednakże, kiedy
pracownicy zaczęli usuwać stare kulki, one uformowały skrzep i posklejały się. Kilkakrotne próby
rozklejenia kulek wodą, powietrzem i parą nie przyniosły rezultatu.
Zatkanie zbiornika przez kulki nie był niczym niezwykłym w TMI. W rzeczywistości, zdarzało się to tak
często, że przewody sprężonego powietrza należące do ogólnego systemu powietrznego zostały
zainstalowane na każdej płuczce. Zlepione kulki mogły być rozdmuchane przez nagłe podmuchy
powietrza z przewodów skompresowanego powietrza (i to było to, co m.in. technicy próbowali zrobić).
Praca trwała i trwała a trzeba się było trzymać planu; zaniepokojony opóźnieniem, Zewe wysłał mistrza
zmianowego po pomoc.
Oprócz ogólnego systemu powietrznego TMI2 posiadał dodatkową instalację sprężonego powietrza, która
była stosowana do kontroli zaworów pneumatycznych w elektrowni. Był to punkt krytyczny w systemie
bezpieczeństwa. Ktoś bez wiedzy operatorów w pewnym momencie połączył gumowym przewodem tę
instalację z linią wodną. Może chciał zwiększyć ciśnienie w linii wodnej, a może próbował połączyć dwa
systemy powietrzne ze sobą. We wszystkich trzech systemach stosowano te same łączniki firmy Chicago
Pneumatic, na terenie zakładu było prawie ciemno, a łączniki nie były dokładnie ometkowane. Woda
miała większe ciśnienie niż powietrze i zaczęła się wdzierać do linii powietrznej.
O 3:57, kiedy Scheimann stał na szczycie 18-calowej rury zasilania wodnego, patrząc przez szybę na
kulki w kadzi, wyciekająca woda osiągnęła wreszcie zawór sterujący rurociągu. Popchnięta przez ciśnienie
powietrza, przepłynęła przez linie powietrzne i przekroczyła zawór kontrolny.
Najlepsze, że wiele lat wcześniej, wkrótce po podłączeniu elektrowni do sieci, ktoś zapytał co by się stało,
gdyby woda dostała się do systemu powietrznego. Było prawie pewne, że wtedy nastąpi zamknięcie
zaworów. Należało więc zmodyfikować system kontroli zaworów tak, aby w przypadku takiego zdarzenia
nie zostały przerwane dostawy powietrza. Nikt nie wie dlaczego nigdy nie oddano do użytku tak
zmodyfikowanego systemu...
Natychmiast więc, prawie wszystkie zawory w systemie zasilania wodą zatrzasnęły się. Woda uderzyła
przyspieszona przez przerwę w strumieniu zasilającym. Faust i Frederick poczuli, że podłoga pokoju
kontrolnego zadrżała od gwałtownego wstrząsu rozrywanych zaworów kontrolnych i rozrywanej osłony
pompy zasilania wodnego, i rozpadających się rur. Scheimann zeskoczył dokładnie w momencie, kiedy
rura, na której stał, zatrzęsła się gwałtownie, wyskakując zupełnie ze swojej podstawy. Inny operator, w
drodze do pokoju kontrolnego, mądrze wybrał inną trasę, bo inaczej dosięgłaby go kolejna rura, która
wyskoczyła jakieś 3 stopy do góry. W ciągu kilku sekund budynki pomocnicze wypełniły się parą i zostały
skąpane w parzącej wodzie. Jednostka 2 przestała działać.
Wyłączenie reaktora
W pokoju kontrolnym układy regulacji automatycznej elektrowni zaczęły funkcjonować zgodnie z
projektem. W razie gdyby zablokowany został system zasilania wodą i zawiodłyby zawory kontrolne,
woda nie dotarłaby do generatorów pary. Wtedy wygotowałaby się do sucha w ciągu kilku sekund. To nie
http://atomowe.pl - Elektrownie atomowe
Powered by Mambo
Utworzono: 9 March, 2017, 00:11
powinno się nigdy zdarzyć, ponieważ nadmierne naprężenia termiczne mogłyby spowodować pęknięcie
rur i przedostanie się wody z pierwotnego do wtórnego obiegu. Uprzedzając to, układy regulacji
rozpoczęły działanie. Najpierw wyłączyła się turbina. Generalnie, ten rodzaj wyłączenia powoduje
otwarcie zaworów obejściowych i zrzut pary z generatora prosto do kondensatora z pominięciem turbiny.
Kondensator z TMI2 miał małą wadę projektową. Przewód z parą, idący od zaworów obejściowych był tak
umieszczony, że w przypadku nagłego wzrostu przepływu pary, woda była wdmuchiwana z kondensatora
do jego pompy próżniowej. I to właśnie się stało - a pompa próżniowa, zapchana przez wodę, wyłączyła
się. Kiedy kondensator stracił próżnię, nie mógł przyjąć więcej pary, więc system obejściowy również się
wyłączył. Przy braku kondensatora, tony świeżej pary potrzebowały miejsca, w które mogłyby się
przemieścić, więc uruchomiono zewnętrzne dysze używane do zrzutu pary do atmosfery.
Wysyłanie pary w powietrze generowało głuchy dźwięk słyszalny w promieniu wielu mil. Mieszkańcy
pobliskiego Middletown i Royalton zostali obudzeni tą pierwszą zewnętrzną oznaką kłopotów na wyspie.
Utrata wody zasilającej oznaczała, że ciepło z reaktora nie ma gdzie uchodzić, więc temperatura i
ciśnienie zaczęły rosnąć. Wyczuwając to, system kontrolny wyłączył reaktor; w ciągu kilku sekund
wszystkie pręty regulacyjne znalazły się wewnątrz rdzenia. Jednostka 2-turbina wyłączona, reaktor
wyłączony oświadczył Zewe.
Rdzeń nie schłodził się natychmiast po umieszczeniu w nim prętów regulacyjnych. W rzeczywistości ciepło
powyłączeniowe mogło liczyć kilka MWth. Generatorom pary nadal groziło wygotowanie się do sucha po
utracie wody. Tak więc, trzy awaryjne pompy, zostały automatycznie włączone, aby dostarczać wodę do
nagle opróżnionych generatorów. Tydzień wcześniej, podczas procedury konserwacyjnej, operator
zamknął zawory blokowe ( EFW-12A i B), które blokowały wypływ wody z pomp awaryjnych. Nigdy nie
zostały otwarte, tak jak było to wymagane przy pracy elektrowni i żaden z operatorów nie wiedział, że są
zamknięte. Świecący wskaźnik dla jednego z zaworów był zakryty żółtą etykietką, przyczepioną do
najbliższego przełącznika i po prostu operator nie mógł ich widzieć, tym bardziej, że oczekiwał, iż będą
otwarte tak, jak zawsze były.
W rezultacie, pompy, pracujące z maksymalną prędkością, nie dostarczały wody. Operator sprawdził więc
punkt pierwszy wykazu czynności kontrolnych: sprawdzić awaryjne zasilanie wodą. Faust nie widział
światełka kontrolnego zaworu, więc stwierdził, że zawory są otwarte tak, jak powinny.
W obiegu pierwotnym wzrastała temperatura i zaczęło wzrastać ciśnienie. To normalne przy szybkim
zamknięciu reaktora. W ciągu kilku sekund automatyczny zawór nadmiarowy na szczycie stabilizatora
ciśnienia otwiera się, aby obniżyć ciśnienie. Para ze stabilizatora jest wpuszczana do kadzi chłodzącej
wewnątrz containmentu. Zawór był tak zaprojektowany, aby zamykał się po przepuszczeniu odpowiedniej
ilości ciśnienia, ale to była tylko teoria. Faktycznie Electromatic Relief Valve wyprodukowany przez
Dresser Industries wiele razy nie zadziałał jak trzeba. Był przewidziany tylko na 40 otwarć i to był powód,
dla którego był rzadko otwierany. Podobny zawór w jednostce 1 nie był nigdy otwierany, za wyjątkiem
testów; wada projektowa w kondensatorze jednostki 2 sprawiała, że tu zawór otwierał się przy każdym
wyłączeniu turbiny. Zawór tej nocy nie zamknął się, chociaż kiepsko zaprojektowany wskaźnik pokazał
operatorom coś innego. Ten wskaźnik - najmocniej jaśniejący na panelu kontrolnym, pokazywał jedynie,
że zawór miał coś zrobić, a nie, że to zrobił. Tym razem był ciemny zawór miał się zamknąć.
Ciepło powyłączeniowe w reaktorze zaczęło się zmniejszać, chłodziwo zaczęło chłodzić i kurczyć się;
poziom wody w stabilizatorze ciśnienia zaczął spadać. Tego również oczekiwano. Faust i Frederick patrzyli
jak system bezpieczeństwa włącza dwa zestawy pomp do dodatkowego chłodziwa, aby skompensować
skurczenie. Najpierw ruszył system uzupełniający. Dalej, kiedy poziom nadal spadał, specjalne pompy
układu wysokociśnieniowego wtrysku ruszyły, aby wlewać więcej chłodziwa do zbiornika reaktora.
Ku radości wszystkich, poziom wody zaczął się ustalać. Lecz nagle znów zaczął rosnąć - jakby mściwie. W
obawie przed tym, że ten system kompensujący braki wody zostanie zniszczony, jeśli stabilizator się
całkowicie wypełni, Faust zamknął system wysokociśnieniowej iniekcji. Poziom nadal rósł. Zamknięto
system uzupełniający. Poziom nadal rósł. Frederick patrzył, pocąc się i wymieniał kolejne poziomy
osiągane przez wodę w stabilizatorze aż do momentu, kiedy minęła ona zawór nadmiarowy.
Faust, Federick i Zewe złapali się za głowy i próbowali usilnie odkryć przyczyny obecnego stanu rzeczy.
Nic nie miało sensu. Poziom wody w wytwornicy pary spadał. Faktycznie, w jednej z wytwornic nie było
już w ogóle wody. Było to bardzo niebezpieczne, ponieważ nie była ona przystosowana do tak wysokich
temperatur. Jeśli rura w generatorze przegrzałaby się a później pękła lub została rozerwana radioaktywne chłodziwo z obiegu pierwotnego mogłoby się zmieszać z chłodziwem z obiegu wtórnego i
opuścić obudowę bezpieczeństwa, co miałoby katastrofalne skutki. Nadal pozostawało tajemnicą dla
http://atomowe.pl - Elektrownie atomowe
Powered by Mambo
Utworzono: 9 March, 2017, 00:11
operatorów, dlaczego nie było wody w wytwornicy pary skoro pompy awaryjne dostarczały wodę. Jednak
przy zamkniętym zaworze wylotowym, pompy były bezużyteczne. Ilość chłodziwa dostępna w pętli
pierwotnej była zazwyczaj określana przez pomiar poziomu wody w stabilizatorze. Więcej wody
oznaczało, że bąbelki pary będą się kurczyć i poziom wody w zbiorniku będzie rósł. Jednakże, ponieważ
zawór nadmiarowy był stale odpowietrzany przez przestrzeń parową stabilizatora ciśnienia, operatorzy
zobaczyli wzrost poziomu wody mimo że ta uciekała teraz bardzo szybko. Chociaż wskaźnik poziomu
wody kompletnie zwariował, operatorzy wierzyli mu, bo zawsze uczono ich, aby ufali przyrządom.
Temperatura obiegu pierwotnego szybowała w górę, mimo że reaktor był wyłączony. Było to rezultatem
utraty jakiegokolwiek awaryjnego zasilania wodą generatorów pary, która umożliwiłaby odprowadzanie
ciepła powyłączeniowego z chłodziwa pierwotnego. Ciśnienie znowu zaczęło spadać w obiegu pierwotnym.
Od momentu, w którym temperatura i ciśnienie dążyły w tym samym kierunku w zamkniętym systemie,
operatorzy nie potrafili wyjaśnić tego oczywistego paradoksu. Oczywiście, wiedzieli o błędnie otwartym
zaworze nadmiarowym, ale nie wiedzieli, że nie mają do czynienia z układem zamkniętym. Jedna rzecz
była pewna. Jeśli ciśnienie spadnie wystarczająco nisko, lub temperatura wzrośnie wystarczająco wysoko,
woda w obiegu pierwotnym zacznie wrzeć. Jeśli tak się stanie, i jeśli temperatura wzrośnie bardzo w
rdzeniu, para zacznie się tworzyć w zbiorniku reaktora. Jeśli zostanie wyprodukowane wystarczająco dużo
pary, zepchnie ona wodę poniżej poziomu okrycia elementów paliwowych. Para nie chłodzi tak efektywnie
jak woda, więc paliwo może zostać uszkodzone przez ciepło. Elementy zaczną pękać. Zbyt długa
ekspozycja termiczna rdzenia może oznaczać stopienie paliwa, pożar lub możliwość stworzenia takich
warunków, w których będzie produkowane jeszcze więcej ciepła. Rezultaty byłyby katastrofalne. Rdzeń
nigdy nie powinien być odkryty. Zbyt dużo wody w obiegu pierwotnym to też problem. Jeżeli stabilizator
ciśnienia, jedyna przestrzeń parowa dostępna w obiegu pierwotnym, wypełni się całkowicie, jakikolwiek
wstrząs lub stan nieustalony może spowodować rozerwanie obiegu pierwotnego. Tak ziściłby się
najgorszy koszmar każdego operatora awaria LOCA. Taka możliwość była jednak coraz bardziej
prawdopodobna.
Ogłupieni przez wariujące wskaźniki, operatorzy zdecydowali się otworzyć zawory upustowe i włączyć
pompy, służące do usuwania wody z systemu. Teraz były więc dwie drogi, którymi mogło uciekać
chłodziwo z reaktora: otwarty zawór nadmiarowy i system drenażowy. Reagując na spadek ciśnienia,
pompy niskociśnieniowego wtrysku automatycznie zaczęły tłoczyć chłodziwo w obieg pierwotny.
Operatorzy, nie znając prawdziwej sytuacji, zamknęli je. Kiedy chłodziwo wypychane było przez zawór
nadmiarowy oni wyłączyli jedyny system mogący uzupełnić jego braki.
Na koniec, kompletnie załamany Faust, przeczytał jeszcze raz listę czynności kontrolnych. Sprawdzając
po kolei każdy zawór w systemie, odkrył wreszcie żółtą karteczkę i ukryte za nią czerwone światełko,
wskazujące, że zawory zasilania awaryjnego 12A i 12B były zamknięte i blokowały przepływ. Dwunastki
są zamknięte- krzyknął do Zewe. Frederick powiedział później, że Faust prawie rozwalił konsolę, tak
gwałtownie otworzył zawory. Kiedy zimna woda dotarła do rur generatora pary przegrzanej, słychać było
tylko brzęczenie i trzaski torturowanego metalu. Wreszcie ciepło wygenerowane w rdzeniu zanurzyło się
w kojącej kąpieli. Poziom wody w stabilizatorze powoli opadał, a temperatura rosła wolniej - ale nadal
rosła...
Uszkodzenie rdzenia
Faktyczny stan zaworu nadmiarowego nadal pozostawał niezauważony. Chociaż poziom wody w obiegu
pierwotnym był pod kontrolą, to ciśnienie było niebezpiecznie niskie. Wkrótce, ciśnienie i temperatura
przekroczyły magiczną linię i chłodziwo zaczęło wrzeć. Pęcherzyki pary płynęły obiegiem i docierały do
głównych pomp. Ogromne maszyny, tak duże jak ciężarówka, ale 20 razy silniejsze, zaczęły wibrować
niebezpiecznie, ich silniki pracowały z maksymalną mocą odkąd zaczęły się zmagać ze spienioną
mieszaniną pary i wody. Współczynnik przepływu zmniejszył się, temperatura wzrosła, i sprawy wzięły
naprawdę zły obrót. Takie wibracje mogły spowodować zniszczenie uszczelek w silnikach, rozlanie się
chłodziwa i w rezultacie pompy stałyby się bezużyteczne. Wiedząc, że nie ma wyboru, Zewe wyłączył
pompy zanim zniszczyłyby same siebie i dołączone rury. Teraz tylko naturalna konwekcja miała utrzymać
cyrkulację chłodziwa w rdzeniu. Niestety, operatorzy nie wiedzieli, że ponieważ z powodu wrzenia część
pętli pierwotnej była zablokowana przez parę, to woda nie mogła cyrkulować bez pomocy pomp. Wielki
pęcherzyk pary przemieszczał się w kierunku dolnej części zbiornika reaktora i rósł szybko. Wkrótce,
dolna część rdzenia została odkryta i zaczęła się przegrzewać.
Frustrująca seria ludzkich pomyłek komplikowała próby zdiagnozowania problemów elektrowni. Zewe
zaczął podejrzewać, że to zawór nadmiarowy może być otwarty. Spytał więc technika o temperaturę,
odczytywaną na wyjściu zaworu. Wysoki odczyt znaczyłby, że zawór przepuszcza parę, ale technik
pomyłkowo odczytał mu temperaturę z innego zaworu, gdzie odczyt był niski-czyli wszystko wyglądało
http://atomowe.pl - Elektrownie atomowe
Powered by Mambo
Utworzono: 9 March, 2017, 00:11
normalnie.
Tymczasem, para płynąc z prędkością ponad 1000 funtów(1funt=0,45kg) na minutę, przepełniła w końcu
kadź chłodzącą, do której się kierowała, i rozerwała dysk bezpieczeństwa. Wkrótce, obudowa
bezpieczeństwa została zalana przez radioaktywną wodę, której część poprzez dreny w podłodze
przedostała się do studzienek ściekowych w innych części elektrowni. Frederick planował sprawdzić
poziom w kadzi (na instrumentach znajdujących się za panelem sterowania, niewidocznych z pokoju
kontrolnego), ale dopiero po rozerwaniu, bo do tego czasu kadź była drenowana przez dysk
bezpieczeństwa i jej poziom był normalny. Alarm radiacyjny zaczął wyć, a ciśnienie w containmencie
zaczęło rosnąć.
Świeże oczy widzą czasem rzeczy, które innym trudno dostrzec. Około 6:00 zaczęła przybywać dzienna
zmiana. Inżynier dziennej zmiany Ivan Porter, rozejrzawszy się dookoła, zobaczył, że ciśnienie w
obiegu pierwotnym jest niskie, a w obudowie wysokie połączył to ze sobą. Zasugerował zamknięcie
zaworu odcinającego ustawionego szeregowo ze sterowanym zaworem nadmiarowym w przewodzie
parowym, natychmiast po zatkaniu zaworu nadmiarowego z napędem mechanicznym. Zaraz jak to
zrobiono, ciśnienie chłodziwa zaczęło znowu rosnąć.
Zaraz po tym jak do pokoju kontrolnego przybył Ivan Porter, woda z containmentu, teraz
zanieczyszczona produktami rozszczepienia, zaczęła wypływać przez dreny w podłodze w budynkach
pomocniczych elektrowni. Wskazówki detektorów promieniowania znajdowały się już na końcu skali.
Pracownicy pospiesznie opuścili i opieczętowali budynek. Alarm radiacyjny rozlegał się w całej elektrowni.
Została wyznaczona strefa zagrożenia i rozpoczęła się ewakuacja pobliskich terenów Pensylwanii.
Większość myślała, że to tylko kolejne ćwiczenia. Pierwszą rzeczą, jaką musieli zająć się operatorzy i
reszta personelu było opanowanie stanu rdzenia. Nie dało się zobaczyć wnętrza zbiornika reaktora, nie
było tam też mierników poziomu wody, ponieważ obnażenie rdzenia uznane zostało za niemożliwe. I tak
było wątpliwe czy mierniki poziomu wody mogłyby wytrzymać silną radiację i wysokie temperatury w
zbiorniku.
Jednakże znajomość temperatury w rdzeniu mogła być użyteczna. Znajdowało się tam kilka sterowanych
komputerem mierników. Niestety były wykalibrowane do odczytu temperatury poniżej 700°. Powyżej
takiej, komputer rysowałby tylko znaki zapytania. Programiści, dość bezmyślnie, nie przewidzieli, że
temperatura może przekroczyć ten próg.
Aby przechytrzyć komputer i podłączoną do niego drukarkę, która nie nadążała z rejestrowaniem tysięcy
alarmów, wymyślono plan. Załoga udała się do położonego poniżej pokoju kontrolnego pomieszczenia, w
którym znajdowały się kable, a Porter użył amperowoltomierza, aby dokonać odczytu bezpośrednio z
termopary. Odczyty, które uzyskał odpowiadały temperaturom ok. 10000°C w kilku miejscach rdzenia.
Technicy po prostu nie wierzyli własnym oczom. Porter sam myślał, że to termopary muszą być
zniszczone, ale wtedy zobaczył gradienttemperatura w pobliżu środka była wyższa niż ta w pobliżu
brzegów. Oblewając się potem, Porter poznał powagę sytuacji. Rdzeń był w wielu miejscach uszkodzony.
Jeden człowiek, nie lękając się wysokiego poziomu promieniowania, poszedł po próbkę wody chłodzącej z
obiegu pierwotnego. Ubrany w specjalny kombinezon ochronny i uzbrojony w szczypce, wydobył małą
próbkę wody z kurka dołączonego do pętli pierwotnej, i przerażony powrócił natychmiast. Woda była
spieniona, musująca jak węglan sodu i ciemna od radioaktywnych zanieczyszczeń. Teraz już wszyscy
wiedzieli jak ciężka jest sytuacja. Ta elektrownia nie wróci do pracy za tydzień, ani za rok. Byłoby wielkim
szczęściem przetrwać ten dzień!
Wodór
Obecność wodoru w chłodziwie reaktorowym nie jest niezwykła. Mała ilość wodoru jest dodawana
specjalnie do chłodziwa. Ten wodór nie sprawia problemów i jest tam po to, aby rekombinować z tlenem,
który może się tworzyć w systemie i powodować utlenianie części metalowych.
Kiedy cyrkon, metal używany na koszulki elementów paliwowych, jest wystawiony na działanie wysokiej
temperatury w obecności pary, ma miejsce reakcja uwodnienia. Reakcja ta niszczy metal i powoduje
uwolnienie wodoru. Godzinami ten dodatkowy wodór gromadził się w zbiorniku reaktora, przenikając do
bąbla pary, czającego się koło pokrywy zbiornika reaktora. Gaz był również obecny w dużych ilościach w
atmosferze obudowy bezpieczeństwa; wydostał się również z wody obiegu pierwotnego, kiedy ta wylała
się na podłogę w obudowie.
Pierwsze ostrzeżenie o obecności wodoru w systemie było dość gwałtowne, ale na szczęście struktura
http://atomowe.pl - Elektrownie atomowe
Powered by Mambo
Utworzono: 9 March, 2017, 00:11
obudowy bezpieczeństwa była bardzo solidna. Słabo osłonięty przekaźnik zaiskrzył, detonując wodór w
containmencie. Ciśnieniomierze wewnątrz obudowy wskazywały przerażającą wartość 28 funtów na cal
kwadratowy (1 funt na cal kw.=6,89kPa). Późniejsze analizy wykazały, że odpowiedź mierników była zbyt
powolna, a prawdziwa wartość skoku ciśnienia była bliska 80 funtów na cal kwadratowy! Potężna siła
wstrząsnęła pokojem kontrolnym, a uwolniona energia była równoważna eksplozji kilku nowoczesnych
1000 funtowych (1 funt=0,45kg)bomb. Pomimo gwałtowności eksplozji, standardowo instalowane
mierniki napięć w strukturze obudowy nie pokazały, że miały miejsce jakieś nadmierne naprężenia.
Chociaż eksplozja nie spowodowała znaczących szkód, osobliwie nazwana wstrząśnięciem, była
złowróżbnym znakiem. Chociaż pęcherz pary mógł być zniszczony przy trochę większej zmianie ciśnienia
lub temperatury, to pęcherz wodoru zostałby dopóki nie wydmuchano by go lub nie zniszczono
chemicznie. Wodór, najlżejszy ze wszystkich gazów, miał jeszcze gorsze właściwości chłodzące od pary.
Operatorzy, nadal zmieszani, myśleli początkowo, że wstrząs jaki przeżyli był wynikiem zamknięcia się
przepustu wentylacyjnego, i dopiero podczas późniejszych analiz poznano prawdziwą przyczynę.
Oczywiście, wodór nie może palić się bez obecności tlenu, więc było prawie pewne, że bąbel zawiera
jedynie parę i wodór. Jednak martwiono się, żeby wybuch nie nastąpił w zbiorniku reaktora. Nikt nie
chciał, żeby tak się stało. Szansa, że zbiornik i pętla chłodzenia przetrwa taki wybuch była praktycznie
zerowa.
Joseph Hendrie, szef NRC (The Nuclear Regulatory Commission), otrzymywał informację od swojego
człowieka w TMI, Harolda Dentona. Połowa rdzenia odkryta. Duże ilości wodoru, ośmiosekundowy skok
ciśnienia 28PSI- w containmencie to świadczyło o dużym prawdopodobieństwie zapalenia się
wodoru. Promieniowanie gamma i strumień neutronów większe niż spotkano kiedykolwiek poza testami
broni jądrowej. Hendrie wiedział, że wystarczająco duże promieniowanie może spowodować mało znane
wówczas zjawisko radiolizę. Spowodowałoby to zerwanie wiązań w cząsteczkach wody i uwolnienie
tlenu i dodatkowego wodoru do systemu a próbki pobierane w budynku pomocniczym rzeczywiście
pokazywały coraz wyższy poziom tlenu.
Badania wykazały, że granica zapalenia się to 5% ciśnienia cząstkowego tlenu w pęcherzyku wodorowym.
Na tym poziomie i powyżej jakiekolwiek źródło zapłonu w zbiorniku spowodowałoby eksplozję. Na
poziomie 11% ciśnienia cząstkowego mikstura uległaby samozapłonowi, nie potrzebując dodatkowego
źródła zapłonu.
30 marca (3 dzień wypadku), Hendrie zaprezentował tę sprawę w Białym Domu, naciskając na podjęcie
natychmiastowych działań. Na szczęście nie został zignorowany. NRC stworzyło specjalną jednostkę
(Bubble Squad), która miała doglądać napraw, rekonfigurować oraz uruchomić w pomocniczym
budynku urządzenie do rekombinacji wodoru. Zawierało ono 150.000 funtów cegieł ołowianych, służących
jako osłona urządzenia.
Tymczasem, nadal czyniono wysiłki w ponownym przykryciu rdzenia i przywróceniu normalnego
chłodzenia. Ciśnienie było obniżane, aby pozwolić pompom niskociśnieniowym dostarczać dodatkowe
chłodziwo. Następnie znowu podniesiono ciśnienie. Rezultaty były mieszane, ale generalnie pozytywne.
Bardzo ważne było, żeby uruchomić ponownie co najmniej jedną wielką pompę, aby rdzeń mógł być
chłodzony. Nie wyglądało to na łatwe zadanie. Pompa olejowa używana do smarowania łożysk
gigantycznego motoru...nie chciała zastartować. Operator został wysłany, żeby ją zreperować. Systemy
bezpieczeństwa, zauważając niezwykłe warunki otaczające pęcherzyk pary w zbiorniku reaktora, nie
pozwalały pompie ruszyć. Z pewną trudnością, udało się je ominąć. Ostatecznie, 15 godzin po
rozpoczęciu tragedii, pompy zostały uważnie przetestowane i ponownie uruchomione. Reaktor był znowu
chłodzony.
Przez następne dni stosowano różne metody usuwania tlenu i wodoru z reaktora. Najprostszą i
jednocześnie najbardziej niebezpieczną metodą było usuwanie gazów do atmosfery. Inżynierowie
wiedzieli, że to może być niekorzystne dla środowiska. Dodatkowo, nie dało się usuwać wodoru bez
usuwania również innych gazów. Jednakże, mieli oni do wyboru eksplozję wodoru w zbiorniku reaktora,
która spowodowałaby uwolnienie radioaktywnej wody, pary, produktów rozszczepienia w ilości jeszcze
większej i do tego niekontrolowanej. Tak więc część gazów została uwolniona, ale było to dokładnie
monitorowane.
Kiedy bąbel został zlikwidowany i udało się przywrócić w miarę normalny przepływ chłodziwa,
inżynierowie zaczęli spisywać historię wydarzeń. Na dzień dzisiejszy popierali swoją wiarę w to, że bąbel
w zbiorniku reaktora zawierał co najmniej 5% tlenu od co najmniej 24 godzin.
I tak historia się zakończyła. Tysiące kiurów (1 Ci=3,7*1010 Bq) radioaktywnych gazów wydostało się
http://atomowe.pl - Elektrownie atomowe
Powered by Mambo
Utworzono: 9 March, 2017, 00:11
do atmosfery w różnych momentach wypadku. Radioaktywna woda została wpuszczona do rzeki
Susquehanna, aby ochronić studzienki ściekowe w budynku reaktora przed przepełnieniem. Te dwa
rodzaje uwolnień były monitorowane. Wszystkie 36000 prętów paliwowych z reaktora pękło, uwalniając
do chłodziwa radioaktywne gazy i produkty rozszczepienia. Ponad 70% powierzchni rdzenia było
odsłonięte przez ponad 2 godziny. Rdzeń był po prostu rumowiskiem. W niektórych jego częściach
temperatura osiągnęła 4300°C. Paliwo z tlenku uranu topi się w 5000°C. Ostatnie poważne uwolnienie
gazów szlachetnych z jednostki 2 zdarzyło się w 1981, a metody oczyszczania stały się od tego czasu
wiele nowocześniejsze. Cała zanieczyszczona woda została oczyszczona i odparowana, i wszystko poza
kilkoma kilogramami paliwa zostało usunięte.
Promieniowanie w containmencie, choć powyżej normalnego, jest na takim poziomie, że personel może
tam przebywać kilka godzin bez narażenia życia. Elektrownia jest teraz bezpiecznym składowiskiem i
czeka na definitywne zamknięcie do 2005 roku, kiedy to będzie można zlikwidować obie jednostki
jednocześnie.
Jednostka 1, która w czasie wypadku była właśnie świeżo po przeładunku paliwa, gotowa do włączenia,
straciła licencję krótko po wypadku. The Nuclear Regulatory Commission była w panice; TMI1 była jedną
z najlepszych jednostek do czasu wypadku. Przestój trwał 5 lat. W tym czasie wprowadzono liczne
modyfikacje, aby spełnić wymagania NRC oraz polityków. Aktualnie elektrownia wznowiła działanie.
Źródło: Inside TMI: Minute by Minute
Podziękowania dla p_tysi za tłumaczenie.
http://atomowe.pl - Elektrownie atomowe
Powered by Mambo
Utworzono: 9 March, 2017, 00:11