Браунс Ферри атом электр станциясы: Алабама штабындағы қуатты генератор

Кіріспе

Теннесси өзенінде орналасқан ядролық электр станциясы, Алабама штаты

Браунс Ферри ядролық электр станциясы Теннесси өзенінде, Декатур және Афина қалаларының жанында, Алабама штатында, Уилер көлінің солтүстік жағында (оң жағалауда) орналасқан. Ұлыста үш General Electric қайнаған су реакторы (BWR) ядролық генерациялық блогы бар және ол толығымен Теннесси өзені аймағының басқармасына (TVA) тиесілі. Шамамен 3,8 гигаватт қуатқа ие бұл электр станциясы АҚШ-тағы үшінші ең қуатты ядролық электр станциясы болып табылады, Аризона штатындағы Пало-Верде және Джорджия штатындағы Вогтл ядролық электр станцияларынан кейін, сондай-ақ TVA басқаратын ең қуатты электр станциясы болып есептеледі.

Тарих

Атом электр станциясы 20 ғасырдың ортасына дейін осы жерде жүрген паромның атымен аталады. (Браун Ферри) Браун Ферри – TVA-ның алғашқы атом электр станциясы; оның мақұлдануы 1966 жылғы 17 маусымда болды және құрылысы 1966 жылғы қыркүйекте басталды. Көл негізгі салқындатуды қамтамасыз етеді, ал 7 қосымша механикалық үрлемелі салқындату мұнаралары су температурасы шектеулері кезінде көмектеседі. 600 фут биіктіктегі бетонды түтік газдарды шығарады. 2024 жылғы қаңтардағы қарлы борандар кезінде Браун Ферри электр станциясы 3954 МВт қуатына жетті және Теннесси аймағындағы 2 миллион тұтынушыға қызмет көрсетті.

Қуаттылық деңгейі

2017 жылдың 16 тамызында NRC TVA компаниясының әр реактордың қуатын 14,3%-ға арттыру туралы өтінішін мақұлдады. Әрбір блоктың жалпы электр қуаты 1155 МВт (таза қуаты 1101 МВт) болды, бірақ 2018 жылдың күзінде 1-ші блок үшін, 2019 жылдың көктемінде 2-ші блок үшін және 2018 жылдың көктемінде 3-ші блок үшін отын толықтыру тоқтатылған кезде қуатты арттыру арқасында әрбір блоктың жалпы электр қуаты 1310 МВт-қа (таза қуаты 1256 МВт) дейін арттырылды. 3-ші блок бойынша жұмыс 2018 жылдың шілдесінде, ал 1-ші блок бойынша жұмыс 2019 жылдың қаңтарында аяқталды. 2-ші блок бойынша соңғы жұмыс 2019 жылдың тамызында аяқталып, құны 475 миллион доллар тұратын жоба толыққанды аяқталды. Әрбір блоктың электр қуатын арттыру, әрбір реактордың максималды жұмыс істейтін жылу қуатын 3458 МВт-тан 3952 МВт-қа дейін арттыру арқылы мүмкін болды.

1-бөлім

1-ші блок – General Electric компаниясы салған 1256 МВт нетто BWR/4 реакторы. 1-ші блок құрылысы 1966 жылдың 12 қыркүйегінде басталды және 1973 жылдың 20 желтоқсанында сынақтар үшін алғаш рет іске қосылды. Коммерциялық жұмыс 1974 жылдың 1 тамызында басталды. Оған 2013 жылдың 20 желтоқсанына дейін жұмыс істеуге лицензия берілген. 1975 жылы болған өрт салдарынан 1-ші блок бір жылға жабылды. Блок кейін жөнделіп, 1976 жылдан 1985 жылдың 3 наурызына дейін жұмыс істеді, сол кезде Browns Ferry-дің үш блогының барлығы операциялық және басқару мәселелеріне байланысты тоқтатылды. 2002 жылдан бастап TVA 1-ші блокты қайта іске қосуға күш салды, оған 1,8 миллиард АҚШ доллары жұмсалды. NRC 2007 жылдың 15 мамырында 1-ші блокты қайта іске қосуға рұқсат берді, ал реактор 22 мамырда қауіпті деңгейге жеткізілді. 2007 жылдың 24 мамырында қайта іске қосылғаннан кейінгі алғашқы сынақтар кезінде турбина залындағы гидравликалық басқару құбыры жарылып, радиоактивті емес сұйықтық төгілді және жаңадан іске қосылған реактор уақытша тоқтатылды. Реактордың қуатын арттыру және сынақтар 27 мамырда жаңартылды, ал блок 2007 жылдың 2 маусымында электр желісіне қуат беруді бастады, 8 мамызда толық қуатқа жетті. Browns Ferry-нің қайта іске қосылуы бес жылда өзін-өзі ақтауы тиіс деп есептелді. NRC 2006 жылдың 4 мамырында 2033 жылдың 20 желтоқсанына дейін жұмыс істеуге рұқсат берумен, лицензияны жаңартты. Өрт оқиғасының мән-жайы NRC бюллетенінде түсіндірілді. Өрт 1-ші блок үшін кабельдерді тарату бөлмесінен реактор ғимаратына өтетін кабельдік енуде басталды. Бұл қабырғада (жоба бойынша) қысымның шамалы айырмасы сақталады, кабельдерді тарату бөлмесі жағындағы қысым жоғары. Бұл енудің бастапқы тығыздағышы жобалық өзгертуге байланысты қажет болған қосымша кабельдерді орнату үшін бұзылған. Жұмысшылар кабельдерді орнатқаннан кейін енуді қайта тығыздап, тұрақты тығыздағыш материалды орнату алдында шам жалынымен уақытша тығыздағыш арқылы ауа ағынын тексерді. Уақытша тығыздағыш материал өте жанғыш болды және өртке ұшырады. Жұмысшылар өртті бастапқыда сөндіруге тырысты, бірақ олар өрттің, ену арқылы туындаған ағымның әсерінен, реактор ғимаратының қабырға жағына таралып жатқанын түсінбеді. Кабельдерді тарату бөлмесіндегі өрттің көлемі енуден бірнеше футқа дейін шектелді; алайда, өрттің өртену нүктесінен қабырғаның екінші жағында бар екендігі 1 және 2-ші блоктарды басқаруға байланысты кабельдерге елеулі зақым келгенше анықталған жоқ. Бұл кейіннен Ядролық реттеу комиссиясының 10CFR50.48 және R қосымшасын жариялау арқылы өрттен қорғау стандарттарына маңызды толықтырулар енгізуіне әкелді. Ядролық ақпарат және ресурстар қызметі мәлімдегендей, жаңадан қайта іске қосылған 1-ші блок осы стандарттарға сәйкес келмейді. 3-ші блокқа оқиға әсер етпеді. Бұл оқиға ядролық саладағы өрттерді сөндіру үшін ғана емес, сонымен қатар коммерциялық және өнеркәсіптік құрылыста да маңызды рөл атқарды. Ядролық салада силиконды көбік орнатулар пайда болған кезде, ядролық емес құрылыста өрт сөндірудің кең ауқымы кең таралды.

Unit 1 is a 1,256 MWe net BWR/4 built by General Electric. Construction started on Unit 1 on September 12, 1966 and first powered up for testing on December 20, 1973. Commercial operation began on August 1, 1974. It was licensed to operate through December 20, 2013. Unit 1 was shut down for a year after a fire in 1975 damaged the unit. The unit was subsequently repaired and operated from 1976 through March 3, 1985, when all three Browns Ferry units were shut down for operational and management issues. Starting in 2002, TVA undertook an effort to restore Unit 1 to operational status, spending $1.8 billion USD to do so. The NRC approved the restart of Unit 1 on May 15, 2007 and the reactor was brought up to criticality on May 22. During initial testing after restart, on May 24, 2007, a leaky hydraulic control pipe in the turbine hall burst, spilling about of non radioactive fluid, and the newly restarted reactor was temporarily powered down. Reactor power up and tests resumed on May 27 and the unit started supplying power to the electricity supply grid on June 2, 2007, reaching full power on June 8. The Browns Ferry restart was estimated to pay for itself in five years. On May 4, 2006, NRC issued a renewed license, adding twenty years to operate through December 20, 2033. An NRC bulletin explained the circumstances of the fire. The fire started in the cable spreading room at a cable penetration through the wall between the cable spreading room and the reactor building for Unit 1. A slight differential pressure is maintained (by design) across this wall, with the higher pressure being on the cable spreading room side. The penetration seal originally present had been breached to install additional cables required by a design modification. Site personnel were resealing the penetration after cable installation and were checking the airflow through a temporary seal with a candle flame prior to installing the permanent sealing material. The temporary sealing material was highly combustible, and caught fire. Efforts were made by the workers to extinguish the fire at its origin, but they apparently did not recognize that the fire, under the influence of the draft through the penetration, was spreading on the reactor building side of the wall. The extent of the fire in the cable spreading room was limited to a few feet from the penetration; nonetheless, the presence of the fire on the other side of the wall from the point of ignition was not recognized until significant damage to cables related to the control of Units 1 and 2 had occurred. This later resulted in the Nuclear Regulatory Commission making significant additions to the standards for fire protection through the publication of 10CFR50.48 and Appendix R. According to the Nuclear Information and Resource Service, the newly restarted Unit 1 does not comply with these standards. Unit 3 was not affected by the accident. This event was pivotal not just for firestopping in the nuclear field, but also in commercial and industrial construction. While the nuclear field went to installations of silicone foam, a wider array of firestops became prevalent in non nuclear construction.

2-бөлім

2-ші блок – General Electric компаниясы салған 1259 МВт нетто BWR/4, ол 1974 жылғы 2 тамызда қолданысқа енгізілді және 2034 жылғы 28 маусымға дейін жұмыс істеуге лицензиясы бар. 2017 жылы 2-ші блок 8396 ГВт/сағ электр энергиясын өндірді, бұл 86,81% сыйымдылық коэффициентіне жетті. 1985 жылы үш реактордың жұмысы тоқтатылғаннан кейін, 2-ші блок 1991 жылы қайта іске қосылды. 2007 жылғы тамыздағы құрғақшылық кезінде 2-ші блок бір күнге тоқтатылды, себебі Теннесси өзеніндегі су температурасы суытуға қолданылатын су үшін тым жоғары болды, содан кейін өзенге қайта құйылды. 2005 жылдан бастап 2-ші блокқа қару-жарақ бағдарламаларынан DOE-мен қалпына келтірілген BLEU (Blended Low Enriched Uranium) отыны жүктелді. Бұл отын U236 және басқа да қоспалар қамтиды, себебі ол қару-жарақ бағдарламасы реакторларынан қайта өңделген отыннан жасалған, сондықтан жаңа уран отынымен салыстырғанда реакторда пайдаланғанда сәл өзгеше қасиеттерге ие. Бұл отынды, әйтпесе қалдық ретінде тастап жіберілгенін ескеретін болсақ, TVA миллиондаған доллар үнемдеп, LWR қолданылымында қайта өңделген уран реакцияларының дерекқорын жинақтап жатыр.

3-бөлім

3-ші блок – General Electric компаниясы салған 1,260 МВт нетто BWR/4 реакторы, ол 1976 жылдың 18 тамызында 1,105 МВт нетто қуатымен пайдалануға берілді және 2036 жылдың 2 шілдесіне дейін жұмыс істеуге лицензиясы бар. 1985 жылы үш блок та жөндеу және күрделі жөндеу жұмыстары үшін тоқтатылғаннан кейін 3-ші блок 1995 жылы қызметке қайта оралды. 2-ші блок 1991 жылдың 24 мамырында, ал 3-ші блок 1995 жылдың 1 қарашасында қайтадан жұмыс істеуге кірісті, бірақ 1-ші блок 2007 жылдың 2 маусымына дейін жұмыс істеуге қайта кірген жоқ.

1986 жылғы 10 мамыр

No4 тоңазытқыш мұнарасы (кең, ұзын және төрт қабатты болған) 1986 жылғы 10 мамырда мұнара ішіндегі тым құрғақ қызылша тақталарына тиген электрлік салқындату желдеткіштерінен шыққан ұшқындардан болған өрт салдарынан қирады. Әдеттегі жұмыс кезінде мұнарадағы қызылша тақталары үнемі сумен жуылып тұрды, бірақ шамамен екі ай бойы қолданылмағаннан кейін тақталар өте құрғап, тез тұтанатын болды. 5 миллион долларлық зиян келтірілді.

1996 жылғы 23 мамыр

№3 салқындатқыш мұнарасы (сол кезде жөндеу жұмыстары жүргізіліп жатқан болатын) 1996 жылғы 23 мамырда болған өрт кесірінен ауыр зақымданып, мұнараның шамамен 80 пайызы қирады.

2011 жылғы 27 сәуір

2011 жылдың 27 сәуірінде сағат 17:01-де, электр станциясы маңында болған дауыл салдарынан сыртқы қуат көзінен айырылғандықтан барлық үш реактор автоматты түрде тоқтатылды. Бақылау таяқшаларын енгізу және салқындату процедуралары жобаланғандай жұмыс істеді, ешқандай физикалық зақымдану немесе радиация шығарылуы болған жоқ. Дизельдік резервтік генераторлар қысқа уақыттық тоқсызудан кейін қуатты қамтамасыз етті. 15 минуттан астам қуат жоғалуына байланысты NRC-нің ең төменгі деңгейдегі төтенше жағдайы – «Көңіл аударуға лайық оқиға» жарияланды. Бұған қоса, бір генераторда шағын май ағып кетуі анықталды. Дауылдардың салдарынан кең ауқымды электр желісіне зақым келгендіктен, Браунс Ферри электр станциясы желіге қуат беруге мүмкіндік алмай, АҚШ-тың оңтүстік-шығыс аймақтарында кең ауқымды қараңғылыққа түсу орын алды.

2015 жылғы қаңтар

Триттінің EPA-ның ішу суы стандарттарынан жоғары деңгейдегі суы бар 100-200 галлон су ағып кетті. Ағып кету анықталғаннан кейін үш сағат ішінде тоқтатылды және көбінесе зауыт аумағында ғана болды.

2015 жылғы мамыр

Ядролық реттеу комиссиясы 5 келісімшарт бойынша жұмыс істейтін қызметкердің NRC талаптарына сәйкес, жүріп тұрып өрт күзетуін жүргізбегенін анықтады. Осының салдарынан, Теннесси өзені аймағының басқармасына 2015 жылы Браунс-Ферриде тиісті өрт күзетуін ұстамағаны үшін 140 000 доллар айыппұл салынды.

Айналадағы халық

2010 жылы Браунс-Ферриден 10 миль (16 км) радиустағы АҚШ халқы 39 930 адамды құрады, бұл бір онжылдықта 12,3 пайызға өсімді көрсетеді, деп хабарлайды msnbc.com үшін жасалған АҚШ халық санағы деректерінің талдауы. 2020 жылы 50 миль (80 км) радиустағы халық шамамен 1,4 миллион адамды құрады, бұл 2010 жылдан бері 43 пайызға өсті. 50 миль радиустағы қалалардың ішінде Хантсвилл (қала орталығына дейін 28 миль) бар.

Сейсмикалық қауіп

NRC-нің 1989-2008 жылдар аралығындағы геологиялық деректерді пайдаланып, 2010 жылдың тамызында жарияланған зерттеуіне сәйкес, бірінші реактордың активін зақымдауға жеткілікті күшті жер сілкінісі болу ықтималдығы 270 270-ке 1-дей, ал екінші және үшінші реакторлар үшін бұл көрсеткіш 185 185-ке 1-дей болды.