Centrală nucleară Three Mile Island

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 2 septembrie 2018; verificările necesită 15 modificări .
Centrală nucleară Three Mile Island
Stația nucleară Three Mile Island
Țară  STATELE UNITE ALE AMERICII
Locație Harrisburg ( Pennsylvania , SUA )
Proprietar Exelon
stare Oprit
Anul începerii construcției 1968
punerea în funcțiune _ 1974
Dezafectare _ 1979 (blocul #2), 2019 (blocul #1)
Organizarea operațională Exelon
Principalele caracteristici
Putere electrica, MW 0
Caracteristicile echipamentului
Numărul de unități de putere 2
Tip de reactoare PWR
Reactoarele de exploatare 0
reactoare închise 2
alte informații
Site-ul web www.exeloncorp.com
Pe hartă
 Fișiere media la Wikimedia Commons

Three Mile Island Nuclear Power Plant ( ing.  Three Mile Island Nuclear Station ) este o centrală nucleară oprită situată pe insula cu același nume din râul Susquehanna , la 16 kilometri în aval de Harrisburg , capitala Pennsylvania , SUA . Stația este formată din două unități electrice , prima dintre care a fost închisă pe 20 septembrie 2019 [1] , în timp ce a doua a fost oprită pentru totdeauna după binecunoscutul accident din 1979, care a avut un impact semnificativ asupra dezvoltării energiei nucleare din SUA. .

Informații generale despre centralele nucleare

Prima unitate de putere a centralei nucleare a fost construită în 1974 de către compania de construcții United Engineers and Constructors, după proiectul lui Gilbert Associates Inc. și este echipat cu o centrală cu reactoare Babcock și Wilcox și un turbogenerator General Electric [2] . Unitatea a fost lansată în 1974 și puterea sa electrică era de 792 MW [3] . În 1988, după modernizarea turbinei, stația a primit autorizația de a funcționa la o putere termică crescută a centralei reactoare [4] și o putere electrică de 852 MW (din 2009) [5] . În ianuarie 2008, licența de exploatare a primei unități de putere a fost prelungită cu 20 de ani după expirarea actualei licențe în 2014 - până în 2034 [6] [5] . Totuși, pe 20 septembrie 2019, din cauza costurilor mari de exploatare, prima unitate de putere a fost oprită [7] [8] .

Inițial, proiectarea stației, care a devenit ulterior a doua unitate de putere, a fost dezvoltată în condițiile de a fi amplasată pe amplasamentul centralei nucleare Oyster Creek . Cu toate acestea, în decembrie 1968, când o parte din lucrările pregătitoare fuseseră deja efectuate, din motive economice, construcția a fost transferată [9] pe amplasamentul centralei nucleare Three Mile Island. Proiectantul general al unității a fost Burns și Roe [2] , care au proiectat stația Oyster Creek, ceea ce a determinat în mare măsură diferențele structurale dintre prima și a doua unitate a CNE Three Mile Island [10] . O nouă unitate de putere cu o capacitate electrică de 906 MW [11] , bazată pe reactorul Babcock și Wilcox și pe turbina generatoare Westinghouse [2] , a fost pusă în funcțiune comercială la 30 decembrie 1978 [2] și a fost închisă . şase luni mai târziu după un accident care a avut loc pe ea .

Suprafata totala ocupata de statie este de aproximativ 155 de hectare . Stația are 725 de angajați, cu un salariu anual de aproximativ 60 de milioane de dolari SUA . Producția de energie pentru anul 2016 a fost de 7,1 miliarde kWh , iar plățile de taxe au fost de aproximativ un milion de dolari [6] .

Organizația de exploatare și proprietarul primei unități electrice a stației este în prezent Exelon corporation . A doua unitate de putere închisă după accident este deținută de FirstEnergy .

Constructii

Schema tehnologică

Schema termică a unităților de alimentare este cu dublă buclă. Mijloacele de lucru ale circuitelor primare și secundare sunt separate fizic unele de altele prin suprafața de schimb de căldură a generatoarelor de abur . Energia termică produsă într-un reactor nuclear este transferată de la combustibil la lichidul de răcire primar prin pereții elementelor de combustibil . Apoi, lichidul de răcire, trecând prin tuburile generatoarelor de abur, transferă căldură în mediul circuitului secundar, în urma căruia este transformat în abur. În instalația de turbine, energia aburului este convertită în energia de rotație a rotorului generatorului. Generatorul , la rândul său, transformă energia mecanică de rotație în energie electrică. Aburul din turbină este evacuat în condensator unde este complet condensat pe pereții tuburilor de schimb de căldură. Căldura este îndepărtată de la condensatoarele turbinei către mediu printr-un circuit separat prin turnuri de răcire prin evaporare. Condensul turbinei după curățare este returnat înapoi la generatoarele de abur, ceea ce închide ciclul termic al instalației [12] .

Reactor

Instalațiile reactoare ale primei și celei de-a doua unități de putere cu o putere termică de 2568, respectiv 2770 MW [13] , au fost fabricate de unul dintre pionierii industriei nucleare americane Babcock și Wilcox . Unitatile 1, 2 si 3 din Okoni NPP , Unit 1 of Arkansas NPP , Rancho Seco NPP , Unit 3 din Crystal River NPP si Davis-Bess NPP sunt, de asemenea, echipate cu instalatii similare , desi aceasta din urma difera prin structura generatoarelor de abur. [13] [14] .

Reactorul de la Babcock și Wilcox este proiectat într-o buclă cu două generatoare de abur o singură dată . Lichidul de răcire încălzit în reactor este furnizat fiecărui generator de abur printr-o linie „fierbinte” a conductei de circulație principală și se întoarce în reactor prin două linii „rece” folosind pompele de circulație principale. Presiunea din circuitul primar este menținută prin intermediul unui compensator de presiune conectat la firul „fierbinte” al uneia dintre buclele centralei reactoare [14] [15] . Instalația funcționează la o presiune de 15,5 MPa, temperatura lichidului de răcire la intrarea miezului este de 298 °C , iar la ieșire este de 334 °C [15] .

Reactorul este un vas cilindric cu un capac emisferic care poate fi demontat pentru reîncărcarea combustibilului. Material - otel aliat cu mangan si molibden . Toată suprafața interioară în contact cu lichidul de răcire este placată cu oțel inoxidabil [14] .

Combustibil nuclear

Miezul conține 177 de ansambluri tetraedrice de combustibil cu 4206 mm înălțime, 217 mm lățime și cântărind 687,2 kg fiecare. Un ansamblu este format din 208 elemente de combustibil cu pasul de 15 mm, precum și canale pentru intrarea elementelor de control. Material - zircaloy 4 ( aliaj pe bază de zirconiu ). Elementele combustibile conțin pelete de dioxid de uraniu , ușor îmbogățite în izotopul 235 . Îmbogățirea diferitelor ansambluri - 2,96; 2,64; 1,98%. Masa totală de dioxid de uraniu din ansamblu este de 526 kg. Comenzi și protecție - 61 de fascicule (cluster), cu 16 elemente absorbante în fiecare. Adâncimea medie de ardere este de 35 MW zi/kg, valoarea maximă de proiectare este de 50,2 MW zi/kg [16] [17] .

Accident din 1979

La 28 martie 1979, unul dintre cele mai mari accidente din istoria energiei nucleare americane a avut loc la o centrală nucleară . Ca urmare a unei combinații de defecțiuni tehnice, încălcări ale procedurilor de reparații și operaționale și acțiuni incorecte ale personalului, situația de urgență a devenit una foarte gravă, ca urmare, miezul reactorului a fost grav deteriorat , inclusiv o parte din uraniu. tije de combustibil. Ulterior, s-a dovedit că aproximativ 45% din componentele miezului - 62 de tone - s-au topit. [optsprezece]

Cele mai dramatice au fost vineri și sâmbătă 30-31 martie. Locuitorii din cartier au început să-și părăsească casele. Autoritățile s-au pregătit să evacueze populația din zona de 35 km, inclusiv Harrisburg. Starile de panică au fost alimentate și de faptul că pe 16 martie, cu două săptămâni înainte de incident, a fost lansat pe ecranele cinematografului filmul „ Sindromul chinezesc ”, care a prezentat un accident ipotetic la o centrală nucleară și modul în care conducerea, cu ajutorul lui autoritățile, au încercat să o ascundă de public. Cu toate acestea, nu a avut loc nici topirea reactorului, nici eliberarea catastrofală de substanțe radioactive în mediu: a fost prevenită printr-un sistem de siguranță de localizare - o reținere , o structură de protecție ermetică puternică, în interiorul căreia se află un reactor și un echipament de 1. circuit în instalaţii de acest tip.

Potrivit cifrelor oficiale, nimeni nu a fost ucis sau rănit grav în accident. Cantitatea de particule radioactive eliberate în mediu a fost evaluată ca fiind nesemnificativă. Evenimentul a provocat însă o rezonanță extrem de largă în societate, în Statele Unite a început o campanie antinucleară de amploare și supraemoțională, care a avut ca rezultat o abandonare treptată a construcției de noi unități de putere. Dintre cele 125 de instalații nucleare aflate în construcție în Statele Unite la momentul accidentului, 50 au fost blocate în ciuda gradului ridicat de pregătire al unora dintre ele. Drept urmare, industria nucleară din SUA practic nu s-a dezvoltat din anii 80, ceea ce nu o împiedică să rămână cea mai puternică din lume . În toamna anului 2017, 99 de unități nucleare sunt autorizate și operate în Statele Unite, producând o cincime din energia electrică din țară [19] .

Lucrările pentru eliminarea consecințelor accidentului au început în august 1979 și s-au finalizat oficial în decembrie 1993. Au costat 975 de milioane de dolari, adică de trei ori suma pentru care a fost asigurată stația. S- a efectuat decontaminarea teritoriului stației, combustibilul a fost descărcat din reactor, miezul a fost examinat cu atenție. Unitatea 2 a fost închisă definitiv și se află sub supraveghere constantă [20] [21] .

Funcționarea stației

Prima unitate electrică a fost în întreținere programată în timpul accidentului de la a doua, fiind destinată începerii lucrărilor abia 6 ani mai târziu, în 1985 [22] . De-a lungul anilor, uzina a suferit numeroase modernizări și îmbunătățiri, atât în ​​partea tehnică, cât și în ceea ce privește îmbunătățirea procedurilor operaționale și pregătirea personalului. După audieri publice emoționante și ședințe ale comisiilor speciale, „ sindromul chinezesc ” (critica categorică care nu are nicio justificare logică și științifică) a fost totuși învins, iar unitatea 1 de putere și-a continuat activitatea [23] [24] . Ulterior, puterea sa nominală a fost crescută la 107% (852 MW). În 2008, durata de funcționare a Unității 1 a fost prelungită de Comisia de Reglementare Nucleară din SUA.până în 2034 [25] .

În 2010 , Progress Energy Inc.a achiziționat turbina generatoare a unității închise 2 pentru a-l expedia în Carolina de Nord pentru a fi utilizată la construirea unei noi unități de putere la centrala nucleară Shearon Harris . Turbogeneratorul este în stare excelentă, deoarece a reușit să funcționeze doar șase luni. Echipamentul, cu o greutate de circa 700 de tone, a fost transportat pe piese [26] .

Informații despre unitățile de putere

unitate de putere Tip de reactoare Putere Începutul
construcției
Pornire cu energie Punere in functiune închidere
Curat Brut
Three Mile Island-1 [27] PWR 819 MW 880 MW 18.05.1968 19.06.1974 09/02/1974 20.09.2019
Three Mile Island-2 [28] PWR 880 MW 959 MW 11/01/1969 21.04.1978 30.12.1978 28.03.1979

Note

  1. PRIS - Detalii Reactor. THREE MILE ISLAND-1 Oprire permanentă . pris.iaea.org. Preluat la 24 septembrie 2019. Arhivat din original la 21 septembrie 2019.
  2. 1 2 3 4 GPU Nuclear. Fapte și cifre TMI  : [ ing. ] . - P. 2. - 19 p.
  3. Fred A. Heddleson. Date rezumate pentru centralele nucleare comerciale din SUA din Statele Unite  : [ ing. ] . - 1978. - Aprilie. - P. 4. - 93 p.
  4. Exelon Generation Corporation, LLC. Raport de evaluare a siguranței legat de reînnoirea licenței stației nucleare Three Mile Island, Unitatea 1  : [ ing. ] . - 2009. - iunie. - P. 4-42 (629). — 663 p.
  5. ↑ 1 2 Exelon Generation Corporation, LLC. Raport de evaluare a siguranței legat de reînnoirea licenței stației nucleare Three Mile Island, Unitatea 1  : [ ing. ] . - 2009. - iunie. — P. iii(3). — 663 p.
  6. 1 2 Stația de generare Three Mile Island  . fișă informativă . exelon . Preluat la 23 septembrie 2017. Arhivat din original la 24 septembrie 2017.
  7. Centrala nucleară Three Mile Island se închide în SUA . Nat-geo.ru. Preluat la 24 septembrie 2019. Arhivat din original la 24 septembrie 2019.
  8. Unitatea 1 a stației de generare Three Mile Island se retrage din funcțiune după 45 de ani . www.exeloncorp.com. Preluat la 24 septembrie 2019. Arhivat din original la 18 martie 2021.
  9. Subcomisia pentru reglementarea nucleară. Raport către Senatul Statelor Unite: Accident nuclear și recuperare la Three Mile Island: O investigație specială  : [ ing. ] . - Washington, DC : Imprimeria Guvernului SUA, 1980. - Iunie. - P. 53-54. — 436 p.
  10. Subcomisia pentru reglementarea nucleară. Raport către Senatul Statelor Unite: Accident nuclear și recuperare la Three Mile Island: O investigație specială  : [ ing. ] . - Washington, DC : Imprimeria Guvernului SUA, 1980. - Iunie. - P. 54. - 436 p.
  11. Fred A. Heddleson. Date rezumate pentru centralele nucleare comerciale din SUA din Statele Unite  : [ ing. ] . - 1978. - Aprilie. - P. 4. - 93 p.
  12. Manual de curs de antrenament încrucișat al tehnologiei  Reactor cu apă sub presiune B& W . Capitolul 1 Descrierea generală a instalației . Comisia de Reglementare Nucleară . Preluat la 24 septembrie 2017. Arhivat din original la 25 septembrie 2017.
  13. 1 2 Information Digest, 2017–2018 (NUREG-1350, Volumul 29  ) . US NRC. Preluat la 24 septembrie 2017. Arhivat din original la 5 decembrie 2017.
  14. 1 2 3 Sisteme cu reactoare cu apă sub presiune (PWR)  . Manual de concepte de reactor . Comisia de Reglementare Nucleară . Consultat la 1 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 2 iulie 2012.
  15. 1 2 Reactor cu apă presurizată B& W Technology Curs Training Manual  . Capitolul 2.2 Sistemul de răcire al reactorului, conducte și presurizator . Comisia de Reglementare Nucleară . Preluat la 24 septembrie 2017. Arhivat din original la 30 martie 2017.
  16. Larry L. Taylor. Caracteristicile combustibilului TMI pentru analiza criticității eliminării  . Laboratorul Național Idaho . Departamentul de Energie al Statelor Unite (1 septembrie 2003). Consultat la 1 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 2 iulie 2012.
  17. MDDeHart. Analiza la scară 4 a configurațiilor critice ale reactoarelor cu apă sub presiune : Volumul 4-Three Mile Island Unitatea 1 Ciclul 5  . Laboratorul Național Oak Ridge . Departamentul de Energie al Statelor Unite (1 ianuarie 1995). Consultat la 1 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 2 iulie 2012.
  18. World Nuclear Association: Three Mile Accident, http://www.world-nuclear.org/info/inf36.html Arhivat 17 februarie 2013 la Wayback Machine
  19. US NRC, http://www.nrc.gov/reactors/power.html Arhivat 13 februarie 2013 la Wayback Machine
  20. Safety of Nuclear Power Reactors  (engleză)  (link inaccesibil) . Asociația Nucleară Mondială (13 septembrie 2010). Data accesului: 18 octombrie 2010. Arhivat din original la 29 aprilie 2012.
  21. J. Samuel Walker. Three Mile Island: O criză nucleară din perspectivă istorică . - Berkeley: University of California Press, 2004. - 231 p. — ISBN 0 520 239 40 7 .
  22. Three Mile Island-1  (engleză)  (link inaccesibil - istorie ) . Performanță pentru ani întregi de funcționare comercială . AIEA . Preluat: 1 noiembrie 2010.
  23. ↑ Informare despre accidentul Three Mile Island  . Comisia de Reglementare Nucleară (11 august 2009). Consultat la 1 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 2 iulie 2012.
  24. D.H.Sterrett ( Duke Power Company ). Risc și costuri de cumpărare a tehnologiilor energetice pentru generarea centrală de energie electrică  (engleză)  // Proceedings of the American Nuclear Society/European Nuclear Society Topical Meeting. - Knoxville, Tennessee, 1980. - Vol. 1.Siguranța reactoarelor termice . - P. 317-318 .
  25. ↑ Three Mile Island Nuclear Station , Unitatea 1  . Comisia de Reglementare Nucleară . Consultat la 1 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 2 iulie 2012.
  26. A început operațiunea de îndepărtare a turbogeneratorului TMI-2 . AtomInfo.Ru (30 aprilie 2010). Consultat la 1 noiembrie 2010. Arhivat din original pe 20 octombrie 2013.
  27. PRIS - Detalii Reactor. INSULA TREI MILE-1 . pris.iaea.org. Preluat la 24 septembrie 2019. Arhivat din original la 21 septembrie 2019.
  28. PRIS - Detalii Reactor. INSULA TREI MILE-2 . pris.iaea.org. Preluat la 24 septembrie 2019. Arhivat din original la 9 iunie 2020.