Дэвид Локбаум: поучительные притчи об АЭС
1
287.2 K
243
256
|
---|
|
Цитата: Dobryаk от 01.04.2010 02:56:06
О Риковере с пиететом пишут и наши ядерные гиганты. А выделенное красным ну просто крик нашей души сегодня, в эпоху эффективных манагеров :
Парадигма адмирала Риковера
Адмирал Хайман Риковер (Hyman George Rickover) - культовая фигура для американской атомной отрасли. Мы представляем читателям материал, подготовленный на основе доклада Роджера Стеле (Roger W. Staehle) "Парадигма Риковера для безопасности и надёжности ядерной энергии", прочитанного на международной конференции по парогенераторам в Торонто (Канада) в декабре 2009 года.
Адмирал Риковер
Основные достижения адмирала Риковера включают в себя следующее:
* за семь лет, с 1948 по 1955 годы, создал американскую атомную подводную лодку;
* всего построил 237 ядерных судов;
* ни разу не сталкивался с ядерной аварией;
* подготовил, образовал и оценил по достоинству несколько тысяч человек, пришедших в атомную отрасль на должности управленцев, проектантов, производителей и операторов;
* дал возможность американскому подводному флоту успешно действовать под арктическими льдами;
* создал реакторные зоны, чей срок жизни совпадал со сроком жизни лодки.
У студентов Аннаполиса есть примета - если потереть нос у бюста Риковера, то можно надеяться получить хорошую оценку на экзамене. Эту примету, пожалуй, было бы неплохо перенять и сегодняшним конструкторам и операторам.
Начало биографии
Будущий четырёхзвездный адмирал флота США родился 27 января 1900 года в еврейском местечке Макув-Мазовецки к северу от Варшавы. В 1905 году вместе с родителями Хаим эмигрировал в Америку, где в бедняцком квартале Чикаго получил новое имя Хайман.
В 1922 году после окончания военно-морской академии Риковер начал службу младшим офицером на эсминце "Ла Валетта" (DD-315) и продолжил её на линкоре "Невада" (BB-36). Следующим шагом в его карьере стало получение диплома магистра по электротехнике в университете Колумбии. Начиная с 1929 года, в его судьбе появился подводный флот - пока в виде лодок S-9 и S-48.
Рождение "Наутилуса"
В марте 1939 года американский физик Росс Ганн (Ross Gunn) обратился с письмом к командованию ВМФ США, в котором предложил использовать атомную энергию в двигателях подводных лодок. В 1942 году Энрико Ферми получает СЦР. Спустя 12 лет к американскому флоту присоединится АПЛ "Наутилус". На лодке стоял реактор S2W - водо-водяной реактор под давлением, сконструированный инженерами компании "Westinghouse".
Появлению "Наутилуса" предшествовала целая цепочка событий. 26 марта 1946 года лаборатория в Окридже призвала флот и промышленность присылать людей для обучения реакторным технологиям. В июне 1946 года на годичный курс был зачислен атомный стажёр Риковер. Спустя полгода после окончания учёбы Риковер добился утверждения у адмирала Нимица первой редакции списка основных требований к будущим атомным подводным кораблям.
В январе 1949 года Риковер предлагает начать в США выпуск трубок из циркония для будущих транспортных реакторов. Комиссия по атомной энергии (AEC) страны возражает, полагая цирконий слишком экзотическим материалом. Но успешные испытания в Советском Союзе атомной бомбы подталкивают события.
20 января 1950 года корабельное бюро США требует от военно-морского командования включить строительство АПЛ в планы на 1952 год. 8 августа 1950 года президент Трумен даёт своё добро на программу, поставив в качестве даты спуска первой лодки на воду 1955 год.
"Наутилус" существует только в макете, но Риковер уже думает о его первой команде. Начиная с августа 1951 года в ВМФ США проводится тщательный отбор будущих офицеров-подводников, причём каждый из кандидатов-финалистов в обязательном порядке встречается с Риковером.
В июле 1952 года Соединённые Штаты объявляют о проекте по созданию атомных авианосцев. На самом деле, компания "Westinghouse" начала работать в этом направлении по заказу AEC в сентябре 1951 года.
Декабрь 1952 года приносит Риковеру крупное разочарование. Полной неудачей окончились испытания управляющих стержней, сделанных из кадмия. Отныне все усилия военно-морских атомщиков будут брошены на гафний. В этом же месяце корабельное бюро постановило не распылять силы и не браться за атомный авианосец до тех пор, пока не будет построена первая АПЛ.
В июле 1953 года Риковер стал контр-адмиралом. Нельзя сказать, что это обрадовало многих военно-морских боссов. "Джентльмены, мы способны разбивать русских каждую среду до обеда, но что нам делать с Риковером?", - надпись, вложенная в уста высших морских чинов на карикатуре от "Сан-Франсиско Кроникл", как нельзя лучше демонстрирует умение свежеиспеченного адмирала ставить в тупик своё начальство.
Вместе с адмиральскими звёздами, на Риковера свалились и новые обязанности. Ему поручают заняться конверсией военных технологий для гражданских нужд. В штате Пенсивальния он курирует проект строительства АЭС "Шиппингпорт" (Shippingport).
Реактор станции имеет мощность 60 МВт(эл.), парогенераторы стоят горизонтально, в стержнях СУЗ используется гафний, а оболочки твэлов сделаны из некогда признанного экзотическим сплава циркалой-2. Первая в США коммерческая АЭС приступит к работе 26 мая 1958 года. Её разработчики помнят о необходимости замкнуть топливный цикл - "Шиппингпорт" считается головным блоком по программе водо-водяных корпусных бридеров.
30 сентября 1954 года АПЛ "Наутилус" был спущен на воду. 30 декабря 1954 года его реактор впервые был выведен на критику.17 января 1955 года лодка вышла в первое плавание. Первая перегрузка реактора состоялась в апреле 1957 года, а в следующем году лодка совершила беспримерный по тем временам переход от Гавайских островов в Англию через Северный полюс.
Хайман Риковер оставался в рядах ВМФ США почти до самой смерти. 19 января 1982 года он вышел в отставку полным адмиралом и скончался 8 июля 1986 года.
Парадигма Риковера
В своей работе над судовыми реакторами и атомными субмаринами адмирал Риковер сформулировал настоящий катехизис атомного инженера-лодочника из 11 пунктов.
1. Не позволяй радиоактивности проникать внутрь подводной лодки!
2. Не позволяй радиоактивности выходить в окружающую среду!
3. Добивайся абсолютной надёжности при единственном реакторе!
4. Обеспечь длительное существование лодки под водой без выхода радиоактивных загрязнений на поверхность!
5. Добивайся высоких скоростей под водой!
6. Активная зона должна существовать столько же, сколько составляет срок службы лодки.
7. Предусмотри другие потребности лодки, кроме движения.
8. Лодка эксплуатируется моряками, проектируется и строится людьми.
9. Сохрани целостность реактора при получении лодкой боевых повреждений!
10. Обеспечь возможность инспекций оборудования!
Риковер до конца жизни считал, что атомная энергия чрезвычайно опасна, и не скрывал своих убеждений.
"Я не верю в то, что атомная энергия имеет смысл, если она производит радиацию. Вы можете спросить меня - так почему же я занимался атомными судами? Потому что они - необходимое зло. Я бы утопил их всех. Я не горжусь тем, что я сделал. Но я сделал это, потому что они были необходимы для безопасности этой страны", - заявил адмирал Риковер в 1982 году, выступая в конгрессе США.
Но атомная энергия может работать надёжно и безопасно, если за неё отвечают высококвалифицированные и компетентные люди, инженеры-атомщики. Об этом говорится в шести тезисах адмирала Риковера.
1. Атомная энергия опасна.
2. Атомная энергия обладает огромными возможностями для улучшения жизни людей.
3. Атомная энергия может использоваться безопасно и надёжно.
4. Единственный путь к безопасному и надёжному применению атомной энергии - полная приверженность тех инженеров, кто проектирует, конструирует и использует её, к высочайшему уровню внимания к деталям технического совершенства.
5. Инженеры обязаны знать всё обо всём.
6. Атомная энергия - область для предельно компетентных технарей, но не для регуляторов, человеческих факторов и адвокатов.
В заключение стоит напомнить основные принципы адмирала Риковера, сформулированные им для работ по атомной программе.
Технические принципы
* Круг вопросов, связанных с технологией, экономикой и графиком работ, должен быть ясно очерчен, и решаться они должны по раздельности друг от друга.
* Ни цена, ни сроки не имеют права служить обоснованием для принятия небезопасных или некорректных технических решений.
* Необходимо обязательно проводить анализы тенденций, чтобы определять слабые места до того, как проявятся серьёзные проблемы.
* В экспериментальные данные следует верить вплоть до того, пока не будет доказано, что они неверны.
* Оборудование и системы должны быть спроектированы и испытаны во всём диапазоне предполагаемых или требуемых статических и динамических параметров.
* Существующие проекты прошли проверку анализом, испытаниями и опытом работ. Следовательно, предложения для любого малого изменения должны быть тщательно рассмотрены с целью показать, что они не ставят под сомнение технологический базис существующего проекта.
* Системы следует проектировать так, чтобы минимизировать последствия ошибок, с применением принципов резервирования и возможности отсекания отдельных узлов.
* Проектные предельные параметры должны учитывать возможные неопределённости, вытекающие из расчётов, ошибок при производстве и не предсказанных действий в ходе эксплуатации.
Организационные принципы
* Для управления сложными программами необходимо иметь сильную центральную техническую организацию.
* Как внутри организаций, так и при общении между ними обязательно создание чётко определённых и формализованных линий коммуникаций, в том числе, для определения и фиксирования особых мнений. Если спорный момент не был разрешён, обладатели особого мнения обязаны проинформировать о нём вышестоящий орган управления.
* Проблемы должны точно и без промедления докладываться наверх. Следует отделять факты от мнений.
* Для каждого узла, процедуры, испытания или мероприятия должно быть известно - кто конкретно за него отвечает.
* Рекомендации для подрядчиков должны быть технически независимыми, а не просто представлять собой, что, по мнению подрядчика, хочет заказчик.
* Сложные технологии требуют для себя сильного и независимого контроля качества.
* Сила любой технической организации заключается в том, что она делает, а не в том, что она говорит.
* Каждый из нас обязан бороться с соблазном мириться с проблемами.
* Безопасность - это не абстрактная концепция. Она вытекает из каждого аспекта технической работы и является фундаментальной ответственностью каждого участвующего в работах человека.
Так говорил адмирал Риковер
"Опыт, накопленный человечеством, показывает, что дело делают люди, а не организации или менеджерские системы… Поэтому подчинённым нужно предоставлять как можно раньше власть и ответственность… По мере того, как они растут, им нужно постоянно добавлять объёмы работ, так чтобы никто не мог никогда сделать всю свою работу… Дайте людям свободу искать себе дополнительные занятия и большую ответственность".
"Сложные работы не могут быть выполнены совместителями. Людей нужно оставлять на много лет… Министерство обороны США не понимает нужды в непрерывности работ… поощряет отсутствие опыта и безответственность".
"Каждый менеджер несёт персональную ответственность не только за обнаружение проблемы, но и за её решение… До тех пор, пока вы не можете назвать персонально ответственного за ошибку, вы не можете сказать, что кто-то на самом деле несёт ответственность… Человек, стоящий во главе, должен уделять внимание деталям".
"Ни одна система управления не будет работать без труда людей… Менеджер, не готовый работать много, не сможет ожидать от людей хорошей работы".
"Я считаю вредным то представление, которое часто навязывается теми, кто учит менеджеров - вы сможете управлять любой работой, используя какие-то определённые волшебные системы менеджмента".
Он построил 237 атомных судов. Он не знал больших неудач. Он принёс атомную энергию в море. К носу его бюста притрагиваются студенты, идущие на экзамен и молящие о хорошей оценке. Может быть, всем предприятиям атомной отрасли стоило бы выписать по копии "счастливого бюста" адмирала. Но ещё вернее их будет ждать удача, если они вернутся к принципам и тезисам Хаймана Риковера.
ИСТОЧНИК: По материалам доклада Роджера Стеле "Парадигма Риковера для безопасности и надёжности ядерной энергии".
Сокращённый перевод и адаптация - AtomInfo.Ru.
ДАТА: 31.03.2010
Сообщение № 1032722 |
Цитата: Dobryаk от 19.07.2011 20:13:51
Ядерная безопасность это вам не шуточки шутить. Подменять аккумуляторы свежими и зачищать клеммы перед проверкой есть чистая профанация идеи проверки. В тот день на Palo Verde эта профанация хоть и помешала, но не смогла предотвратить счастливый исход: клапана травления пара хоть и в сумерках, но открыть смогли.
Цитата: ILPetr от 20.07.2011 12:04:54Мне судить трудно, но впечатление от чтения было такое, что свежие аккумуляторы подтаскивали только на проверку цепей для протокола.
Вот это, извините, тоже профанация. Если это не сделать до, то это все равно придется сделать после и потом еще раз проверить. Вот если после опробования проводилась обратная замена аккумуляторов - вот это вредительство.
Цитата: Dobryаk от 28.06.2011 19:51:38
Опять на заметку от Дэвида Локбаума:
http://allthingsnucl…wer-plants
Называется
Powerless Nuclear Power Plants
и тут хорошая игра слов: Powerless = беспомощные, бессильные или обесточенные, как кому на вкус.
Безотказный однорукий бандит
куда ни тычь: "Проигрыш!".
Как вы полагаете, ядерная индустрия была потрясена потерей питания на АЭС Vogtle ( см на стр. 192 на этой ветке Dobryаk 21 Июня 2011, 16:46:20) и ринулась сделать такое невозможным? Фигушки вам!
Да в аккурат через год, 7 марта 1991, стрела крана наехала на расстояние от 2 до 3 футов, но вот только не ударила, по воздушной 500-киловольтой линии от блока-1 АЭС Diablo Canyon в Калифиорнии к внешней ЛЭП. Но дуговые разряды между стрелой и проводами вызвали электрические колебания, которые вырубили главный силовой трансформатор блока. Как оно положено, и как оно никогда по-другому не бывает, вспомогательный трансформатор был на техобслуживании. Блок-1 оказался обеспоченным или беспомощным или ... копайтесь далее в толковых словарях. Три аварийных дизель-генератора тут же включились и запитали ключевое оборудование. Через пять часов удалось запитать блок-1 полностью.... но кинув провода на силовой трансформатор блока-2, т.е., сложив все яйца в одну корзину.
Ладно, ладно, не гневайтесь, ведь бывает: ну проспали сигнал с ЧП на АЭС Vogtle. Надо полагать, уж после Diablo Canyon все кинулись не поустить никогда больше обесточенной беспомощности АЭС. Хотите новых историй? Их у нас есть.
13 марта 1991, через какие-то 6 дней после Diablo Canyon, блок-4 АЭС Turkey Point под Майами во Флориде оказался обесточенно беспомощхным при полной беспомощности всех аварийных дизелей.
На Turkey Point всего 4 блока, но блоки 1 и 2 тепловые. А оба ядерных блока, 3 и 4, были остановлены надолго в ноябре 1990, чтобы разобраться с проблемной безопасностью. Конечно, топливо из реакторов вытащили в бассейны выдержки. По строгости закона, до тех пор, пока внутри реактора остается хоть одна топливная сборка, хотя бы один дизель-генератор обязан быть на стреме. Но по строгости того же закона, как только топливо полностью выгружено в бассейны выдержки, то "гуляй, Вася!" --- дизель-генераторы свободны. Хоты, если призадуматься, при потере внешнего питания как же охлаждать БВ без работающего ДГ?
В начале описываемого события, трансформатор питания запуска реактора был запитан от внешней линии. Из-за перебоя в сетях он автоматически отключился от внешней сети, и решил, что попытки подсоединения к сети вредны.
Работники АЭС кинулись обследовать заупрямившийся трансформатор и не узрели никаких показаних электрической дефективности трансформатора. После мучительного часа трансформатор смилостивился и подсоединился к сетуи. Еще через час система охлаждения бассейна выдержки была восстановлена.
Ну уж после Turkey Point все проснулись и просмотрели до конца кошмарные сны с Vogtle и Diablo Canyon, которые проспали? Не будем говорить за всю Одессу, вся Одесса очень велика, но славынм ковбоям в Аризоне это все было по@@@. 15 ноыбря 1991, на силовом трансформаторе блока-4 АЭС at Palo Verde шла замена подключения к внешней сети фазы "А". За сутки до этого проводок пострадал от удара молнии (как тут надысь отмечали, молнии почему-то любят мазать мимо громоттводов, ежом торчащих на площадке АЭС и не только). Упавший провод перед откруткой приподняли краном. Перед тем, как подцеплять новый провод, крановщик вылез из своей кабины для обсуждения дальнешних действой с прочим пресоналом на месте событий.
Тут вдруг дунул ветерок. Возможно, ветерок звали Mariah (аллитерация на Мэрая Кэри, известную поп-ритм девицу с особо вертлявым задом), так как кран вильнул задом и мазнул стрелой по воздушной линии в 13.8 кВ. Эта линия питала ряд жизненно важных в и неважных систем на АЭС. Буде кран заземлен, короткое замыкание запустило бы защитные системы. Но кран не был должным образом заземлен. Так что через стрелу, корпус крана, и через его опорные лапы ток пошел в асфальт: поджог асфальта под передней опорной лапой удался!
Бригадир ремонтников доложил о коротком замыкании и пожаре старшему смены на БЩУ. Но с перепугу бригадир неправильно назвал провод здоровой линии! Старший смены на БЩУ сделал свое дело четко и обесточил здоровую линию. И вырубил два из четырех насосов , подававших воду для охлаждения активной зоны реактора. Чтобы запитать жизненно важные системы безопасности, тут же включился аварийный дизель-генератор.
Когда с испорченным телефоном разобрались, то операторы обесточили провод в обнимку со стрелой крана. Но эта же линия питала два остатних насоса системы охлаждения! И реактор полчаса оставался без работающей системы охлаждения активной зоны, пока не удалось перезапустить один из циркуляционных насосов. Потребовалось еще три часа, пока персонал смог полностью вопсстановитъ питание на блоке.
Что берем на заметку?
Потери питания блока страшны --- именно это одна из главых причин Фукусимской катастрофы. Во всех трех описанных выше случаях персоналу удалось восстановить питание и избежать серьёзных проблем, хотя мене удачная комбинация таких происшествий чревата катастрофой.
С потерей питания блока все как с одноруким бандитом: (1) внешняя ЛЭП вдруг стала недоступной,
(2) дизеля на площадке вдруг в нерабочем состоянии, (3) аккумуляторы сдохли быстрее, чем удалось или подключиться к ЛЭП, или оживить дизель-генераторы. Нельзя ставить все на только одну кнопку однорукого бандита....
Ни Комиссия Ядерного Регулирования, ни операторы АЭС не имеют права отнекиваться, что "у нас цунами не бывает". И без цунами есть чему приключиться в ядерном казино, и надо агрессивно снижать шанс проигрыша.
Цитата: Dobryаk от 03.05.2011 15:17:02
·Еще из Дэвида Локбаума
Дьябло Каньон так и не добрался до места
Только сев в машину, которая еще даже не тронулась с места, дети начинают спрашивать: "А мы уже в зоопарке (у бабушки, на пляже,...)?". Детей место назначения волнует намного больше, чем процесс передвижения к цели.
В прошлом году NRC (Nuclear Regulation Commiisssion) оштрафовала владельцев АЭС Дьябло Каньон за то, что процесс перемещения их волновал намного больше, чем сама цель: "Цель оправдывает средства" становится бессмыслицей если цель недостижима.
В-общем, в октябре 2009 персонал Дьябло Каньон проводил испытания системы аварийного охлаждения активной зоны (emergency core cooling system (ECCS)) реактора блока-2. Испытания провалились: запоры, которые должны было открыться для подачи воды в реактор и в контейнмент, этого не сделали.
ECCS запускается, когда в контуре охлаждения лопается труба, выводящая воду из реактора. ECCS начинает заливать активную зону водой из специальной цистерны за корпусом реактора. Воды в цистерне хватает на полчаса. Как раз перед концом воды в цистерне запоры должны перекрыть трубопроводы из цистерны и открыть запоры труб из залитого выливающейся из реактора водой подвала реакторного зала.
Точная синхронизация переключения запоров крайне важна, так как насосы могут начать гнать воду не туда, куда надо: из цистерны в подвал или наоборот...
В контурах ECCS пара моторов еле справлялись со своими запорами и в феврале 2008 года было решено изменить передаточное число. Техника безопасности при переключении трубопроводов требовала, чтобы запоры открывались и закрывались за 25 секунд. Но с новым передаточным числом время выросло. В старой норме заслонка дажна была сместиться на 15.5 дюймов. С новым передаточным числом за 25 секунд смещение было на 13.8 дюймов, и формально этого было достаточно. Значит так тому и быть: закрепили 25 секунд и 13.8 дюймов.
Во время аварийных испытаниях через 18 месяцев прочиной отказа ECCS стали именно эти два модифицированных затвора. Фишка была в том, что датчик "Открыто" срабатывал только когда заслонка проходила все свои 15.5 дюймов, и это обстоятельство проморгали --- целых 18 месяцев АЭС Дьябло Каньон работала с ECCS , которая была работоспособна только на период опорожнения внешней цистерны. Можно сказать, что защита окружающего населения от аварии была.... при условии, что авария не приключится.
NRC влепила штраф владельцам за то, что они модифицировали затворы бездумно и запустили АЭС без натурных испытаний модифицированной системы.
Что берем на заметку?
Персонал АЭС в феврале 2008 взялся улучшать ECCS, который имел шанс вдруг не сработать в какой-то редкой ситуации, И улучшил до состояния, при котором ECCS стал точно неработоспосным в большинстве аварийных ситуаций.
Уперевшись в одну махонькую проблему можно полностью зевануть то, что ее решение создаст еще бОльшие проблемы. Уже десятилетия тому назад NRC в своей директиве 10 CFR 50.59 испустил вопросник, ответ на которые предотвратил бы решение одной проблемы порождением дюжины других. Частью санкций NRC в данном конкретном случае было принудить персонал вызубрить этот вопросник.
|