Cronología de la tragedia de Chernóbil. Cómo el reactor se "bloqueó" y las pruebas de vibración se convirtieron en una causa importante del accidente.
La prohibición del despachador de Kyivenergo el 25.04.1986 de abril de 200 interrumpió el programa de pruebas de vibración y el propio experimento, lo que afectó trágicamente toda la cadena de acontecimientos. Entonces, Dyatlov ordenó reducir la potencia a XNUMX MW, ya sea para eludir las restricciones que bloqueaban las protecciones y apagar ambos generadores de energía, o para realizar pruebas de vibración. A continuación, el reactor entró en pérdida y el personal no pudo mantener la potencia. Los eventos asociados con el "fallo" de la potencia del reactor durante su reducción y la combinación del experimento de reducción y las pruebas de vibración son los menos estudiados, confusos y difíciles de comprender, debido a la falta de información, el complejo componente técnico de este tema y sus diferentes interpretaciones. Pero es aquí donde se esconden las principales razones de la tragedia. Intentemos comprender esto en un lenguaje más o menos comprensible, desde diferentes perspectivas.
¿Cómo funciona el sistema de control de potencia del reactor RBMK-1000?
Expliquemos varios puntos técnicos necesarios para su comprensión. El documento más profesional sobre el reactor RBMK es el "Programa para la preparación del VIUR. Sistema de control y protección RBMK-1000", del Instituto de Energía Atómica de Obninsk NRNU MEPhI. ¿Cómo está organizado el sistema de control de potencia del reactor? La densidad de neutrones en el rango desde el nivel de potencia de operación del reactor hasta el estado de parada varía entre 10 y 11 órdenes de magnitud. Para medir flujos de diferentes intensidades, se requieren distintos tipos de detectores de neutrones, por lo que todo el rango de medición se divide en varios subrangos que corresponden a los diferentes modos de operación del reactor: modo de arranque, modo de aceleración controlada, modo de nivel mínimo controlable (MCL) y modo de potencia.
Los reguladores automáticos de potencia del reactor RBMK-1000 incluyen:
ARM (controlador de bajo nivel de potencia): opera en el rango de baja potencia, con niveles de potencia de (0,25-5,25) % Nnom. La aceleración controlada del reactor se realiza hasta que se alcanza la sensibilidad de los canales de medición del ARM, momento en el que se activa el ARM y finaliza la aceleración del reactor.
- 1, 2AP: dos reguladores del rango de potencia principal (8 barras de control). Los reguladores automáticos 1AP y 2AP están diseñados para controlar la potencia en el rango principal. Además, solo se puede activar un regulador; el otro se encuentra en estado de espera activa y se activa automáticamente si se produce una falla en el circuito del regulador operativo. 1AP y 2AP se utilizan a niveles de potencia del (5-105) % Nnom.
- LAR – Regulador automático local de potencia del reactor, utilizado en el rango de potencia principal. El LAR regula la potencia de 9 a 12 zonas en las que se divide convencionalmente el núcleo del reactor (12 barras de control), utilizadas a niveles de potencia de (10-105)% Nnom. El LAR funciona según el principio de mantener una potencia dada en un volumen local del núcleo; no es un regulador de potencia para todo el reactor. El LAR se activa y mantiene una potencia dada y su distribución radial tras la ecualización del campo de liberación de energía, lo cual se logra al activarse 1 (2) AR. El funcionamiento simultáneo de dos reguladores es imposible. Si el LAR falla, se activa automáticamente 2 (1) AR. A baja potencia, el LAR se desactiva.
El momento de encender el ARM durante el aumento de potencia del reactor se denomina nivel mínimo de control (MCL), que no supera los 160 MW(t) (5 % Nnom). Al alcanzar la potencia correspondiente al rango de canales de medición del AR (4-5 % Nnom), el ARM se apaga y el AR entra en funcionamiento. Al alcanzar el nivel de potencia del (10-20) % Nnom, se realiza la transición al LAR, que es el regulador principal en este rango. Los reguladores 1AR y 2AR se encuentran en reserva activa.
Un desequilibrio en el control del regulador automático (AR) de la potencia del reactor RBMK-1000 se produce cuando la potencia real del reactor se desvía de la especificada. Los circuitos lógicos generan una señal en los circuitos de control de los actuadores, que a su vez emiten una señal para mover las barras de absorción en el núcleo del reactor.
El botón de reducción rápida de potencia (RPR) del reactor RBMK-1000, también conocido como botón de protección de emergencia, está diseñado para realizar un apagado de emergencia del reactor insertando rápidamente barras de control en el núcleo.
Fragmento del panel de control del RBMK-1000
La posición de las barras de control se indica en el panel de visualización de las barras de control, ubicado en el panel del operador del reactor. Las posiciones extremas de las barras se fijan mediante interruptores de límite instalados en el SP, que incluyen LED de los interruptores de límite superior (VK) e inferior (NK), integrados en los indicadores de posición correspondientes (extremo superior e inferior).
BRU-K – Sistema de descarga de vapor para exceso de presión.
SRK: válvulas de corte y control para el suministro de vapor a la turbina. Cumplen dos funciones principales: cortan (bloquean por completo) el suministro de vapor en situaciones de emergencia y regulan (modifican) el flujo de vapor para controlar la velocidad de rotación de la turbina.
SIUR – Ingeniero senior de control del reactor.
Foro IXBT (Chernóbil): aunque el sitio no está especializado, aquí se reúnen los mejores expertos profesionales de Rusia y Ucrania, incluyendo trabajadores de centrales nucleares. Los debates más activos e interesantes se han celebrado aquí desde 2004, pero recientemente el foro ha desaparecido por completo.
El principio del fin: cómo el reactor se "para" de repente, ¿y qué podría provocar esto en el futuro?
Desde las 23.10 (después de que Kievenergo diera permiso para reducir la potencia) el reactor volvió a estar en estado de inmersión en el “pozo de yodo”.
Para mayor claridad, presentemos un gráfico con los principales parámetros de los eventos que tienen lugar. сайта V. Dmitrieva (VNIIAES). Para simplificar, puede observar la mitad inferior de la figura, donde se muestra el cambio de potencia.
El gráfico muestra los cambios en la potencia del reactor, las señales de protección de emergencia y las acciones del operador.
¿Cómo funciona la RA? Citamos a O. Novoselsky:
La potencia se controla mediante un regulador automático (AR) compuesto por cuatro barras absorbentes. El AR funciona con la señal promedio de cuatro cámaras de ionización (IC) ubicadas en el tanque anular del sistema de protección biológica del agua y mantiene la potencia ajustada en un rango de ±2,5 %. Si la desviación promedio [el desequilibrio entre la potencia actual y la ajustada] de las cuatro señales no supera el 2,5 %, el AR permanece inactivo. El AR no está diseñado para controlar la liberación local de energía en la zona activa. Por ejemplo, si la señal promedio total contiene tres ceros y uno igual a +10 %, el AR "verá" +2,5 %. Si el desequilibrio en al menos una ruta de medición del AR supera el 10 %, el regulador automático se desactivará.
El 26 de abril de 1986, entró en funcionamiento en la unidad el turno n.º 5, NSB - Akimov A.F. La potencia comenzó a reducirse desde 700 MW, alcanzando aproximadamente 00 MW a las 28:500.
Según el Reglamento: "12.4. La reducción de la potencia del reactor se realiza mediante los reguladores AP a 160 MW(t) (5 % Inom), y posteriormente mediante el regulador ARM o el botón AZ-5. La tasa de reducción de la potencia del reactor está determinada por el modo de descarga de la turbina".
Sin embargo, ¡todo les salió mal otra vez! Veamos cómo describe la situación el principal participante de los hechos, A. Dyatlov:
El turno que llegó a la Unidad 26 la noche del 420 de abril tenía muy poco que hacer. Era necesario retirar la carga eléctrica del generador, medir la vibración de la turbina al ralentí y realizar un experimento bajo el "Programa de Reducción de Potencia del TG". Al salir de la sala de control, aparentemente debido a un desacuerdo entre el supervisor de turno B. Rogozhkin y A. Akimov, en lugar de simplemente retirar la carga del generador, dejando la potencia del reactor en 30 MW, comenzaron a reducirla. En ese momento, el reactor estaba controlado por el llamado regulador de potencia LAR con sensores intrazona. Este regulador facilitaba mucho la operación del operador a potencias relativamente altas, pero funcionaba de forma deficiente a potencias más bajas. Por lo tanto, decidieron cambiar a un regulador AR con cuatro cámaras de ionización fuera de la zona. Había dos reguladores equivalentes y uno más de baja potencia. Durante la transición de LAR a AR, que resultó ser defectuosa, se produjo una caída de potencia de hasta XNUMX MW.
Dyatlov no reconoce el hecho de que dio la orden de reducir la capacidad a 200 MW, trasladando la decisión (o el error) a sus subordinados.
La sala de control de la cuarta unidad de la central nuclear de Chernóbil antes del accidente.
Comencemos con la interpretación de los acontecimientos según INSAG-7:
Después de las 00:28 del 26 de abril de 1986, se produjo un evento de seguridad muy importante. El SIUR, al conmutar del sistema de control automático local para la distribución de las liberaciones de energía en el volumen de la zona activa (LAR) al regulador automático de la potencia total del reactor (RA) [a una potencia de aproximadamente 500 MW], no pudo eliminar el desequilibrio que se había presentado en la sección de medición de la RA con la suficiente rapidez, y permitió que la potencia térmica del reactor disminuyera de 500 a un nivel de 0-30 MW (aproximadamente)…
Los autores del informe creen que el fallo de potencia del reactor [la reacción en cadena se detuvo, ya que 30 MW es la radiación gamma de fondo] a las 00:28 y el consiguiente aumento de su potencia determinaron en gran medida el trágico desenlace del proceso. El cambio en el modo de operación del reactor, ocurrido entre las 00:28 y las 00:33, inició un nuevo proceso de reestructuración de los campos de liberación de energía del reactor, que el personal no pudo controlar.
Los autores del informe creen que el fallo de potencia del reactor [la reacción en cadena se detuvo, ya que 30 MW es la radiación gamma de fondo] a las 00:28 y el consiguiente aumento de su potencia determinaron en gran medida el trágico desenlace del proceso. El cambio en el modo de operación del reactor, ocurrido entre las 00:28 y las 00:33, inició un nuevo proceso de reestructuración de los campos de liberación de energía del reactor, que el personal no pudo controlar.
Como reconocen los autores del informe y muchos otros expertos, aquel fue el principio del fin: a partir de ese momento, al equipo de la unidad le resultó extremadamente difícil evitar un accidente sin apagar el reactor y pasar por el “pozo de yodo”.
A continuación se muestra una “cinta” técnica de estos eventos:
26 abril 1986 ciudad
Turno No. 5, NSB - Akimov A.F.
00 h 00 min — inicio del turno — N(T) = 760 MW, N(a) TT-8 = 200 MW,
OZR = 24 st. RR.
00:05:4 — El 1º PC-XNUMX cambió a recirculación.
00:05:200 - por orden de Dyatlov A.S., la potencia del reactor comenzó a reducirse al nivel de sus propias necesidades (XNUMX MW).
00:28 a. m. — El reactor LAR está apagado, el AR-1 está encendido. El AR-1 está apagado según el VK, el AR-2 no está encendido debido a un desequilibrio inaceptable. La potencia térmica del reactor está disminuyendo. [Según algunas fuentes, hasta 500 MW].
00 h 30 min 50 seg — señal de mal funcionamiento de la parte de medición del AR-2.
00 h 31 min 35 seg — 00 h 32 min 46 seg — Activación de BRU-K2 TG-8.
00:34:03 – 00:37:49 – señal de desviación del nivel de emergencia en la BS.
00:35 am — Se redujo la configuración de AP usando el botón de “reducción rápida de energía”.
00 h 36 min 24 seg — el punto de ajuste AZ para reducir la presión en la BS se cambió de 55 a 50 kg/cm2.
00 h 38 min — N(T) = 0 -:- 30 MW. Elevación de potencia al nivel SN por orden de Dyatlov.
Aquí está la interpretación del informe GPAN:
• Por una razón desconocida (posiblemente debido a una perturbación del MCC - cambios en el flujo de agua de alimentación o presión de vapor en la BS), el LAR se apagó, el regulador 1AR se cambió al modo automático y, calculando el desequilibrio negativo, "pasó" al VK [interruptor de límite superior];
• el regulador 2AP en la salida 1AP del VK no cambió al modo automático debido a un desequilibrio inaceptable en su parte de medición;
• al salir del modo automático de todos los reguladores, el AZSR se encendió en el modo de preparación con la pantalla “AZSR ON” en el panel SIUR iluminada;
• debido a que continuó el “envenenamiento” del reactor, su potencia comenzó a caer, aumentaron los desequilibrios inaceptables en las partes de medición 1AR y 2AR, como resultado de lo cual se generaron las señales “mal funcionamiento de la parte de medición 1AR”, “mal funcionamiento de la parte de medición 2AR” con la iluminación de las pantallas correspondientes en el panel SIUR y su registro en el DREG;
• probablemente, utilizando el botón de “reducción rápida de potencia”, el SIUR redujo los ajustes de los reguladores de potencia a una velocidad del 2% por segundo, compensó el desequilibrio en la parte de medición del regulador 1AP y lo cambió al modo de funcionamiento automático;
Luego, actuando sobre el regulador de potencia del 1AR, el SIUR comenzó a restablecer la potencia del reactor para crear condiciones para la realización de pruebas.
• el regulador 2AP en la salida 1AP del VK no cambió al modo automático debido a un desequilibrio inaceptable en su parte de medición;
• al salir del modo automático de todos los reguladores, el AZSR se encendió en el modo de preparación con la pantalla “AZSR ON” en el panel SIUR iluminada;
• debido a que continuó el “envenenamiento” del reactor, su potencia comenzó a caer, aumentaron los desequilibrios inaceptables en las partes de medición 1AR y 2AR, como resultado de lo cual se generaron las señales “mal funcionamiento de la parte de medición 1AR”, “mal funcionamiento de la parte de medición 2AR” con la iluminación de las pantallas correspondientes en el panel SIUR y su registro en el DREG;
• probablemente, utilizando el botón de “reducción rápida de potencia”, el SIUR redujo los ajustes de los reguladores de potencia a una velocidad del 2% por segundo, compensó el desequilibrio en la parte de medición del regulador 1AP y lo cambió al modo de funcionamiento automático;
Luego, actuando sobre el regulador de potencia del 1AR, el SIUR comenzó a restablecer la potencia del reactor para crear condiciones para la realización de pruebas.
La Central Nuclear Estatal no niega la posible relación entre la caída de potencia y el envenenamiento por xenón del reactor.
Veamos cómo los participantes del foro IXBT abordaron este tema. Uno de ellos ofrece la siguiente explicación:
A baja potencia, los sensores LAR comienzan a funcionar de forma inestable, lo que puede provocar que una o incluso varias varillas LAR se "muevan" a la zona, seguido de la desconexión del LAR y la disminución rápida de la potencia. Lo más probable es que esto sea exactamente lo que ocurrió entonces. De hecho, el gran error del turno anterior fue que empezaron a reducir la potencia. Podrían haber esperado una hora, y otro turno podría haber empezado fácilmente a reducirla del 50 % al 20 %. Bueno, si empezaron a reducir la potencia, deberían haber entregado el turno con el LAR ya apagado y el AR-1 (o AR-2) funcionando. Pero resultó que el turno se entregó inmediatamente después de reducir la potencia, es decir, en un estado inestable, con el LAR agotando sus fuerzas y con el AR de reserva sin estar listo (con desequilibrios inaceptables y varillas cerca del VK). Esto es un error evidente del SIUR anterior...
Presentemos otro gráfico más simple de la potencia del reactor un día y una hora antes del accidente (escala inferior del gráfico), también con сайта.
Otro miembro del foro IXBT agrega:
Los gráficos de la reducción de potencia registrados en la grabadora ya se han analizado aquí en numerosas ocasiones [véase la Fig. 1]. Muestran claramente que primero pasaron de 700 MW a un nivel de unos 500 MW, desde donde, de hecho, cayeron... La opinión generalizada de que "el SIUR inexperto no aguantó" no concuerda con el gráfico observado. Parece más bien que el SIUR "inexperto", por orden de alguien, intentó girar la manivela del regulador de potencia para disminuirla y lo hizo de forma demasiado brusca, razón por la cual cayó en el pozo...
Según los documentos que publicó [un miembro del foro], la automatización del LAR de este reactor tenía un efecto secundario desagradable: si se giraba la manivela del regulador con más fuerza de la necesaria, el LAR se desequilibraba, ambos reguladores automáticos se apagaban y el reactor colapsaba. Y Dyatlov conocía este efecto con certeza; lo conocían desde las unidades de potencia 1-2 de la central nuclear de Chernóbil.
Según los documentos que publicó [un miembro del foro], la automatización del LAR de este reactor tenía un efecto secundario desagradable: si se giraba la manivela del regulador con más fuerza de la necesaria, el LAR se desequilibraba, ambos reguladores automáticos se apagaban y el reactor colapsaba. Y Dyatlov conocía este efecto con certeza; lo conocían desde las unidades de potencia 1-2 de la central nuclear de Chernóbil.
Según G. Medvedev:
Cabe aclarar que las barras absorbentes pueden controlarse todas a la vez o por partes, en grupos. Cuando uno de estos sistemas locales se apaga... el SIUR Leonid Toptunov no pudo eliminar el desequilibrio que se había producido en el sistema de control (en su sección de medición) con la suficiente rapidez. Como resultado, la potencia del reactor cayó por debajo de los 30 MW térmicos. El reactor comenzó a contaminarse con productos de desintegración. Este fue el principio del fin...
Además de los errores de control del reactor, el fallo de potencia del reactor también podría haber estado influenciado por el envenenamiento con xenón (véase más arriba, GPAN). Según el relato del testigo M. A. Yelshin (NS CTAI), registrado por A. Kolyadin:
Había mucha gente en el escudo del bloque. El proceso de reducción de potencia estaba en marcha. Durante la reducción, se produjo un cambio de turno. El turno n.º 5 estaba tomando el control... Durante la reducción, el SIUR no pudo mantener el bloque a potencia y lo dejó caer. El dispositivo estaba gravemente envenenado y el SIUR no pudo mantenerlo. Entonces, Yuri Tregub comenzó a elevar el bloque desde cero con las varillas de RR (el punto del dispositivo de perfil estrecho "Potencia Total" parpadeaba cerca de cero). En ese momento, Lenya Toptunov estaba a mi lado. Después de que Tregub estabilizara la potencia y conectara el regulador ARM, me dirigí a mi lugar de trabajo, NSCTAI-2. Era pasada la una de la madrugada cuando me aseguré de que el regulador ARM funcionara.
Y en este material se discute la versión de Dmitriev (VNIIAES), también un conocido experto en el accidente y envenenamiento del reactor: “…la disminución de potencia podría haberse producido espontáneamente debido a la inevitable caída del reactor en el “pozo de yodo”…”
Según la sentencia judicial, la caída se produjo por la inexperiencia del operador, lo que provocó el envenenamiento del reactor: "A las 00:30 de ese mismo día, en presencia de Dyatlov, el SIUR Toptunov, por inexperiencia, redujo la potencia del reactor a cero, lo que provocó el envenenamiento del reactor con xenón..."
Luego, el personal comenzó a aumentar la potencia: a las 00:42, alcanzó los 160 MW, y a la 01:03, los 200 MW debido a la retirada de una cantidad inaceptable de barras. Pero ese es otro tema.
Dejemos de lado por ahora este breve episodio de aumento de potencia. Nuestra tarea principal es considerar la conexión lógica entre la combinación de pruebas de vibración y la marcha por inercia, y sus consecuencias. En la siguiente sección, debido a su alcance, abordaremos cuestiones importantes sobre la legalidad de un mayor aumento de potencia, cómo y a costa de qué se logró, el cumplimiento de la normativa y los detalles de la desactivación de la protección contra el bloqueo de ambos TG.
SEGUNDO ERROR TRÁGICO (FATAL): EL PERSONAL NO PUDO MANTENER LA ENERGÍA Y EL REACTOR SE DETIENE.
La pregunta principal: ¿por qué la combinación de pruebas de vibración y pruebas de desaceleración se convirtió en una de las causas del accidente?
¿Por qué se necesitaban, de todos modos, pruebas de vibración?
Según las memorias del supervisor de turno del bloque, V. I. Borets, el cojinete de la turbina TG-8 presentaba un grave defecto, y para subsanarlo, se invitó a representantes de la planta de Járkov (dos de los cuales fallecieron posteriormente por enfermedad por radiación) con un equipo de medición de vibraciones, único en aquel momento (que también falló), para equilibrar la turbina y reducir las vibraciones. A finales de 1985, se adquirió y puso en funcionamiento un laboratorio de vibraciones móvil de la empresa suiza "Vibrometer", montado sobre un chasis Mercedes (véase la foto inferior). Simultáneamente, amenazaron con rescindir el contrato si no se completaban las obras. Detener el bloque en estas condiciones suponía interrumpir esta importante labor.
Ese mismo Mercedes (coche rojo) después del accidente.
A menudo, los documentos oficiales y muchos investigadores tratan muy poco de este episodio, aunque fue de gran importancia.
Como escribe el autor de un interesante artículo sobre el accidente:
El trabajo de medición de vibraciones se menciona de pasada, tangencialmente... Hay dos rarezas... La fáctica es que este momento clave del accidente casi nunca se menciona. La legal es que no se discute la grave violación de las instrucciones, ya que el experimento de medición de vibraciones debe realizarse en un reactor en funcionamiento, es decir, afecta directamente a las normas de seguridad nuclear, a diferencia del experimento de puesta a punto, que se realiza en un reactor apagado; por lo tanto, debe haber un programa separado con numerosas firmas diferentes... Hay algunas omisiones...
V. Zhiltsov (VNIIAES), investigador muy conocedor del accidente, testifica sobre este tema:
Fomin mencionó de pasada que, antes de la parada, se realizaron pruebas de vibración del turbogenerador n.º 8, ya que esta turbina operaba con mayor vibración... Lo dijo como si estas pruebas no tuvieran nada que ver con el accidente... Me dijo: «Son pruebas puramente eléctricas». No le dio ninguna importancia. Después de eso, sugerí, no obstante, encontrar este programa y mostrárselo a la comisión.
Lo encontró el jefe de la PTO, A. D. Gellerman, traído de la central, y al revisarlo y leerlo, encontramos numerosas desviaciones e infracciones. No reflejaba en absoluto el estado del reactor ni limitaba su funcionamiento ni el de los sistemas de protección. Pero ni siquiera lo que se suponía que debía controlarse según este programa sin garantías se controló. Esto afectaba al suministro eléctrico; al fin y al cabo, no pudieron mantenerlo.
Lo encontró el jefe de la PTO, A. D. Gellerman, traído de la central, y al revisarlo y leerlo, encontramos numerosas desviaciones e infracciones. No reflejaba en absoluto el estado del reactor ni limitaba su funcionamiento ni el de los sistemas de protección. Pero ni siquiera lo que se suponía que debía controlarse según este programa sin garantías se controló. Esto afectaba al suministro eléctrico; al fin y al cabo, no pudieron mantenerlo.
Zhiltsov llega a una conclusión muy importante: una de las razones de la pérdida de potencia son las pruebas de vibración. Y además: el personal lo es todo. ¿Por qué Fomin no comprendió plenamente el riesgo del programa de planeo y la combinación de pruebas antes del accidente? Según G. Medvedev:
Fomin, electricista por experiencia y formación, fue nominado para la central nuclear de Chernóbil desde la Central Eléctrica del Distrito Estatal de Zaporizhia (central térmica), donde anteriormente trabajó en las redes eléctricas de Poltava. El Ministerio de Energía de la URSS no apoyó la candidatura de Fomin. Sin embargo, la candidatura de Fomin fue acordada con el departamento del Comité Central del PCUS y el asunto quedó decidido. El precio de esta concesión es conocido.
00 h 38 min — N(T) = 0 — -30 MW. Elevación de potencia al nivel SN por orden de Dyatlov.
00 h 39 min 32 seg – 00 h 43 min 35 seg – el programa DREG no funcionó (4 min 03 seg).
La razón es que SDIVT está preparando la cinta magnética DREG para grabar pruebas.
00 h 42 min — N(T1) = 160 MW. El AR-1 está activado. Se ha corregido el desequilibrio inaceptable en el AR-2. El AR-2 está listo. OZR = 19,7 st. RR según VU "Rocks" (según datos de NSB Tregub y NSS Rogozhkin).
Wan = 0 pares en BRU-K.
00 h 42 min — medición de la vibración en vacío del TG-8 con un generador excitado.
00 h 43 m 27 s — salida de protección AZ-5 para desconexión de DOS TG.
.......
01 h 03 min — N(T) = 200 MW. Desconexión del TG-8 de la red, medición de la vibración XX con el generador desconectado.
Pruebas de vibración y marcha por inercia: ¿es posible combinar lo incompatible?
Según el informe del GPAN (1991):
A las 00:41 (según los registros operativos del NSS, NSB, NSEC y SIUT), el TG-8 se desconectó de la red para medir las características de vibración de la unidad al ralentí. Esta operación no estaba prevista en el programa de trabajo para probar el modo de marcha por inercia del TG-8.
Las pruebas de vibración se desviaron del programa de parada aprobado. Las mediciones de vibración comenzaron a las 00:42, con el exceso de vapor liberado a través del purgador de vapor BRU-K.
Sala de máquinas y turbogeneradores de la 4ª unidad antes del accidente: la belleza y el poder de la tecnología nuclear soviética
Pasemos al testimonio del ingeniero jefe de la central nuclear de Chernóbil, Fomin, sobre la combinación de estas pruebas: «Fiscal adjunto: ¿Son compatibles estas dos pruebas? Fomin: No lo son. Requieren diferentes modos de funcionamiento del TG. Fiscal adjunto: ¿Y sabe que esta es una de las causas del accidente?»
El tribunal señaló la contribución de las pruebas de vibración como una de las causas del accidente, pero ningún documento oficial revela este punto. Las pruebas de vibración deberían haberse realizado por separado. Los cambios de potencia durante ellas son completamente diferentes a los requeridos durante la prueba de desaceleración en punto muerto del TG.
Según Viktor Dmitriev (VNIIAES):
Estos dos trabajos... se contradicen. Ambos requieren descargar el turbogenerador, es decir, desconectarlo de la red externa, pero en un caso la descarga es completa, hasta el ralentí (es decir, sin generar electricidad), y en el otro caso, la descarga solo alcanza el nivel de las necesidades auxiliares. En el primer caso, el ralentí se mantiene mediante un pequeño suministro de vapor a la turbina, y para ello se necesita el reactor (para que la presión en la BS no disminuya); en el segundo caso, no se suministra vapor, ni se necesita el reactor, y la velocidad, bajo la carga de las necesidades auxiliares, disminuye con relativa rapidez. Este conflicto no se previó en el programa de pruebas de desaceleración en punto muerto.
Como escribe un miembro del foro IXBT (foro IXBT):
Alrededor de la medianoche, el despachador dio el visto bueno. Parecía que, sin problemas y con seguridad, alcanzamos los 0 MW requeridos a las 10:700, según nuestro programa...
Si hubieran iniciado la marcha a las 0:10, cuando alcanzaron con confianza los 700 MW requeridos por el programa, todo les habría ido bien (como en 85, sólo que con los osciloscopios funcionando como debían) y se habrían apagado igual de bien.
Pero se están quedando atrás en las pruebas de vibración del TG-8. Por alguna razón, bajaron de 700 MW..., desde donde a las 0:30 se redujeron casi a cero.
Si hubieran iniciado la marcha a las 0:10, cuando alcanzaron con confianza los 700 MW requeridos por el programa, todo les habría ido bien (como en 85, sólo que con los osciloscopios funcionando como debían) y se habrían apagado igual de bien.
Pero se están quedando atrás en las pruebas de vibración del TG-8. Por alguna razón, bajaron de 700 MW..., desde donde a las 0:30 se redujeron casi a cero.
Y en este material se discute la versión del también conocido experto en el accidente Dmitriev (VNIIAES) - el envenenamiento del reactor:
Si no fuera por el diagnóstico de vibraciones, con esta potencia sería posible apagar el reactor y realizar un experimento con una prueba de funcionamiento, como hace un año. Pero si el reactor se apaga, será imposible realizar mediciones de vibraciones, ya que para ello es necesario que la turbina y el generador giren, aunque sin carga, al ralentí, pero a velocidad constante. Y esto, a su vez, requiere un suministro continuo de vapor a la turbina, es decir, un reactor en funcionamiento.
En los informes oficiales, este momento se describe de forma muy vaga, como si el operador y el supervisor de turno hubieran decidido seguir reduciendo la potencia, sin el conocimiento del ingeniero jefe adjunto A. S. Dyatlov, quien salió un momento y supervisó personalmente el experimento. Esto, por supuesto, es imposible.
Otra posibilidad es que la reducción de potencia pudiera haberse producido espontáneamente debido a que el reactor cayó inevitablemente en el pozo de yodo... Pero la potencia del reactor comenzó a disminuir. Veinte minutos después, a las 00:28, el reactor redujo su velocidad a 500 MW, y dos minutos después la reacción se detuvo por completo; el reactor cayó en el pozo de yodo...
Para estabilizar el reactor, el operador continuó sacando las barras… Después de caer a 150 MW a las 0:30, el reactor aceleró ligeramente y alcanzó unos estables 200 MW diez minutos después; en este punto, los trabajadores de la planta ya habían preparado todo para ambos experimentos.
En los informes oficiales, este momento se describe de forma muy vaga, como si el operador y el supervisor de turno hubieran decidido seguir reduciendo la potencia, sin el conocimiento del ingeniero jefe adjunto A. S. Dyatlov, quien salió un momento y supervisó personalmente el experimento. Esto, por supuesto, es imposible.
Otra posibilidad es que la reducción de potencia pudiera haberse producido espontáneamente debido a que el reactor cayó inevitablemente en el pozo de yodo... Pero la potencia del reactor comenzó a disminuir. Veinte minutos después, a las 00:28, el reactor redujo su velocidad a 500 MW, y dos minutos después la reacción se detuvo por completo; el reactor cayó en el pozo de yodo...
Para estabilizar el reactor, el operador continuó sacando las barras… Después de caer a 150 MW a las 0:30, el reactor aceleró ligeramente y alcanzó unos estables 200 MW diez minutos después; en este punto, los trabajadores de la planta ya habían preparado todo para ambos experimentos.
Aquí podemos extraer la conclusión más importante y significativa: si las pruebas de vibración se hubieran realizado antes y no se hubiera combinado ambas pruebas, el accidente probablemente se habría evitado. Pero aquí ocurrió una coincidencia fatal.
Veamos qué escribe al respecto el principal experto en el accidente, O. Novoselsky (NIKIET):
Se debían realizar dos pruebas (¿a quién se le ocurrió la idea?): primero, medir las vibraciones del TG-8 al ralentí, luego probar la desaceleración del TG-8 con una carga de cuatro RCP y una bomba de alimentación. "En marcha", tras familiarizarse con los programas de prueba, el equipo de turno comenzó a trabajar. Para realizar las primeras pruebas al ralentí del TG-8, fue necesario reducir la capacidad de vapor, es decir, la potencia del reactor. ... Comenzaron las pruebas de desaceleración. A las 1.23.04, se cerró el RCB de la turbina y comenzó la desaceleración del TG-8 con una carga de cuatro RCP y una bomba de alimentación. Sin embargo, el reactor permaneció encendido, ya que la conexión entre el RCB y la lógica AZ-5 estaba rota [para ello, se desactivó la protección de bloqueo de los RCB de ambas turbinas]. Esta conexión interfería con las pruebas anteriores: la medición de las vibraciones del TG-8 al ralentí. Para estas pruebas, fue necesario cerrar casi por completo el RCB para garantizar el consumo mínimo de vapor requerido para el ralentí. Existía el riesgo de "tocar" la configuración AZ-5 y apagar el reactor. Y el programa de pruebas de reducción del TG-8 requería que el reactor tuviera una potencia de 700 MW en su estado inicial. En este caso, el reactor nuclear se trató como una caldera: la potencia se redujo casi a cero, se midieron las vibraciones y ahora la elevaremos al valor programado de 700 MW. Nadie se acordó del envenenamiento por xenón ni de las reservas de reactividad...
Novoselsky escribe sobre el hecho evidente de que, para realizar las pruebas de vibración, fue necesario reducir la potencia del reactor, y también que la conexión del SRK con el AZ-5 (es decir, la protección para desconectar ambos TG) estaba rota. V. Zhiltsov también afirma lo siguiente: para realizar las pruebas de vibración, el personal desactivó la protección de ambos TG, pero luego "olvidó" activarla:
“Para realizar pruebas de vibración en el turbogenerador, quitaron una protección y, después de completar estas pruebas, olvidaron volver a colocarla…
Se suponía que el reactor se apagaría automáticamente al recibir la señal de "desconexión de dos turbinas". Pero una turbina ya estaba en funcionamiento, y el día 8, día en que se comprobó la desafortunada "desconexión", la protección se bloqueó, ya que "olvidaron" desbloquearla tras finalizar las pruebas de vibración. Esto constituye una grave falta del personal. Por lo tanto, el reactor continuó funcionando durante casi 30 segundos más [lo que provocó la descontrol del reactor] tras desconectar la turbina, tras lo cual se intentó apagarlo con el botón AZ-5...
Se suponía que el reactor se apagaría automáticamente al recibir la señal de "desconexión de dos turbinas". Pero una turbina ya estaba en funcionamiento, y el día 8, día en que se comprobó la desafortunada "desconexión", la protección se bloqueó, ya que "olvidaron" desbloquearla tras finalizar las pruebas de vibración. Esto constituye una grave falta del personal. Por lo tanto, el reactor continuó funcionando durante casi 30 segundos más [lo que provocó la descontrol del reactor] tras desconectar la turbina, tras lo cual se intentó apagarlo con el botón AZ-5...
Analizaremos la versión "olvidada o no" en la siguiente parte. Recordemos que durante las pruebas de 1982-1985, el vapor dejó de fluir a la turbina, pero al mismo tiempo, el reactor, según el esquema experimental, se apagó automáticamente mediante una protección especial para cerrar el SRK de ambas turbinas.
Del testimonio de Orlenko (jefe de turno del taller de electricidad):
Los ingenieros de turbinas aún necesitaban tiempo. No habían logrado realizar sus mediciones. El subdirector del taller de turbinas de la central nuclear de Chernóbil, Davletbaev, habló con Akimov o con Dyatlov sobre la necesidad de completar las pruebas de vibración. Existía la preocupación de que el reactor pudiera apagarse y las pruebas no se completaran.
Dyatlov en el juicio.
Experto: Usted era responsable del programa de operaciones, pero en momentos cruciales no estuvo en el centro de los acontecimientos. ¿Cómo lo explica?
Dyatlov: ¿Cuándo exactamente?
Experto: Durante la caída de potencia del reactor.
Dyatlov: En ese momento, se estaban realizando mediciones de vibración de la turbina. Yo estaba allí. No se estaba trabajando en la sala de control en ese momento.
Dyatlov confirma de hecho que la caída de potencia se produjo durante las pruebas de vibración, lo que también confirman Rogozhkin y Davletbaev.
Que tenemos:
1. Las pruebas de vibración se realizan al ralentí con una velocidad de turbina constante y un suministro constante de vapor a la turbina; las SRV no están cerradas.
2. La parada no requiere suministro de vapor ni un reactor en funcionamiento; durante la parada, las SRV se cierran para garantizar una inercia pura y el reactor se apaga.
3. Ambos programas se contradicen.
4. Si no fuera por las pruebas de vibración, el accidente se podría haber evitado y el planeamiento se podría haber realizado principalmente según el esquema antiguo, sin desactivar la protección en ambos TG.
5. El SRK está ligeramente abierto, proporcionando el caudal mínimo de vapor necesario para el funcionamiento en vacío. Al mismo tiempo, la conexión SRK-AZ5 está rota. Para las pruebas de desaceleración, esta conexión debe restablecerse. Se olvidaron de ello.
Las pruebas de vibración tuvieron dos consecuencias críticas: una disminución de la potencia, que aumentó el riesgo de una "pérdida" de potencia del reactor; y la desconexión del sistema de protección del reactor para desconectar ambos generadores de la turbina (véase Novoselsky, Zhiltsov), lo cual, como veremos más adelante, también fue una de las causas del accidente. Esto se hizo para que la turbina pudiera seguir funcionando al ralentí durante las pruebas, sin detenerse debido a la activación de la protección. En particular, la desconexión de esta protección, que es una importante medida de seguridad, provocó la pérdida de control del reactor y, finalmente, una explosión (más información en la siguiente sección).
La sala de control de la Unidad 4 de la central nuclear de Chernóbil antes del accidente: nada hacía presagiar un gran problema
Según datos oficiales, las pruebas de vibración comenzaron a las 0:42, y a esa hora la capacidad ya era de 0 MW. Luego se habla de ellas a la 42:160, y finalizaron antes de la fase de descenso. Pero según los recuerdos de Davletbaev (si no hay inexactitud), las pruebas supuestamente finalizaron a medianoche.
Durante la descarga de la turbina TG-8, con potencias de 500, 400, 300, 200, 100 y 0 MW, se realizaron mediciones automatizadas de vibraciones y, a medianoche del 25 al 26 de abril, se completaron los trabajos planificados por el taller de turbinas.
Del expediente judicial, se desprende el testimonio de B.V. Rogozhkin, supervisor de turno de la estación (NSS): "Experto: ¿Cuánto tiempo se tardó en medir la vibración? Rogozhkin: Unos 36 minutos. A diferentes niveles de potencia: 300 MW y 200 MW".
¿Cómo se interfirieron entre sí las combinaciones de experimentos?
Como se indica en los documentos judiciales y los testimonios de los testigos, la combinación de las pruebas generó problemas. Otro momento extraño está relacionado con el hecho de que los representantes de KhTZ querían medir las vibraciones durante la desaceleración. ¿Por qué? ¿Qué sentido tiene? De los documentos judiciales:
Davletbaev R. (Subdirector del taller de turbinas):
Dyatlov estaba en el panel de control durante el fallo de alimentación del reactor. Yo, como representante del servicio de turbinas, me quedé para ayudar a los representantes de la Planta de Turbinas de Járkov. Querían tomar mediciones de vibraciones durante las pruebas de desaceleración. Dyatlov lo permitió. Sé que hubo un fallo de alimentación, pero se planteó la posibilidad de finalizar las pruebas... También diré que antes de las pruebas, el panel de control estaba inquieto. Dyatlov le dijo a Akimov: "¿Qué esperas?".
Dyatlov estaba en el panel de control durante el fallo de alimentación del reactor. Yo, como representante del servicio de turbinas, me quedé para ayudar a los representantes de la Planta de Turbinas de Járkov. Querían tomar mediciones de vibraciones durante las pruebas de desaceleración. Dyatlov lo permitió. Sé que hubo un fallo de alimentación, pero se planteó la posibilidad de finalizar las pruebas... También diré que antes de las pruebas, el panel de control estaba inquieto. Dyatlov le dijo a Akimov: "¿Qué esperas?".
Sobre el mismo tema, el testimonio de Metlenko G.P., ingeniero senior del equipo Dontekhenergo, quien supervisó las pruebas de funcionamiento en nombre de su organización:
«Presidente: ¿Te molestó? [sin]?
Metlenko: Hasta cierto punto sí, ya que algunos equipos de la estación y nuestros (dispositivos, bombas, etc.) tuvieron que apagarse y encenderse nuevamente.
Presidente: ¿Cómo valora las condiciones de trabajo, si son normales o no?
Metlenko: Más bien, los más pesados. En algún momento, incluso consideraron quitarnos el tiempo asignado para la preparación y entregárselo a ChPNP (o KhTZ). Alrededor de la 1 a. m. del 26.04:1.10, decidieron entregarme el programa. Entre la 1.15:1.23 y la XNUMX:XNUMX, Dyatlov empezó a apurar a todos. A la XNUMX:XNUMX, empezaron a trabajar en el programa…
Metlenko: Hasta cierto punto sí, ya que algunos equipos de la estación y nuestros (dispositivos, bombas, etc.) tuvieron que apagarse y encenderse nuevamente.
Presidente: ¿Cómo valora las condiciones de trabajo, si son normales o no?
Metlenko: Más bien, los más pesados. En algún momento, incluso consideraron quitarnos el tiempo asignado para la preparación y entregárselo a ChPNP (o KhTZ). Alrededor de la 1 a. m. del 26.04:1.10, decidieron entregarme el programa. Entre la 1.15:1.23 y la XNUMX:XNUMX, Dyatlov empezó a apurar a todos. A la XNUMX:XNUMX, empezaron a trabajar en el programa…
A. Kabanov (ingeniero de la planta de turbinas de Jarkov):
A las 15:25 del XNUMX de abril, pudimos realizar pruebas. Necesitábamos verificar la vibración a diferentes velocidades. Los compañeros de Dontekhenergo se preparaban para sus pruebas. Nos estorbaban.
Citemos la determinación del tribunal respecto a la actuación del personal:
Dyatlov, responsable de las pruebas, asignó el experimento al inexperto SIUR Toptunov y al supervisor de turno de la unidad Akimov. El supervisor de turno de la estación (NSS), Rogozhkin, no supervisó las pruebas... no supervisó la preparación del personal para las pruebas; no supervisó... durante... las pruebas. Los repetidos aplazamientos de las pruebas programadas provocaron que el personal se apresurara a trabajar y realizara las pruebas por la noche... El acusado Dyatlov,... supervisor inmediato de las pruebas,... debía familiarizar al personal involucrado en las pruebas con el programa y el horario de trabajo, pero no lo hizo correctamente ni estableció un procedimiento específico para las acciones del personal. Las pruebas bajo su supervisión se llevaron a cabo precipitadamente, en presencia de trabajadores innecesarios de turnos anteriores.
Sin embargo, la postura de Dyatlov ante el tribunal fue la opuesta:
La acusación es que el trabajo se realizó con prisas, de forma combinada y nocturna. Puedo afirmar que no hubo prisa ni combinaciones. Kabanov (KhTZ) declaró que midieron la vibración durante la parada. Sin embargo, estas mediciones no pudieron haber afectado al reactor de ninguna manera. Aparentemente, era imposible extraer conclusiones basadas en estas mediciones de vibración para la alineación y el equilibrado. Por lo tanto, cuando Akimov me informó sobre el final de las mediciones de vibración, le ordené que se preparara para el programa de parada. Entonces, ZN TC Davletbayev vino a verme y me dijo que los representantes de KhTZ solicitaban medir la vibración durante la parada libre. Le respondí: "No. Estamos parando el reactor según el programa de parada, pero si hay suficiente vapor, puede tomar la turbina y medir". Así que no hay razón para hablar de prisa ni de revestimiento.
EL TERCER ERROR TRÁGICO (FATAL) – COMBINACIÓN DE PRUEBAS DE VIBRACIÓN Y PRUEBAS DE COSTA.
Enlaces:
Shelegov, Características físicas y diseño del reactor RBMK-1000.
Instituto de Energía Atómica de Obninsk NRNU MEPhI, programa de formación VIUR Sistema de control y protección RBMK-1000
La leyenda de la protección de emergencia que hizo estallar el reactor nuclear (ProAtom).
Algunas notas sobre las posibles causas del accidente de Chernóbil
Cómo se preparó la explosión de Chernóbil(Memorias de V. I. Borets.)
Grigori Medvédev. Cuaderno de Chernobyl, M Izvestia 1989, http://lib.ru/MEMUARY/CHERNOBYL/medvedev.txt
TRIBUNAL DE CHERNÓBIL
Víctor Dmitriev, Desastre de Chernóbil. Se conocen sus causas.
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