Атомная электростанция Browns Ferry расположена на реке Теннесси недалеко от Декейтера и Афин, штат Алабама , на северной стороне (правый берег) озера Уилер . На объекте имеется три ядерных энергоблока с кипящим реактором (BWR) компании General Electric , и он полностью принадлежит Tennessee Valley Authority (TVA). С генерирующей мощностью почти 3,8 гигаватт , это третья по мощности атомная электростанция в Соединенных Штатах после атомной электростанции Palo Verde в Аризоне и атомной электростанции Vogtle в Джорджии, а также самая мощная генерирующая станция, эксплуатируемая TVA.
Атомная электростанция названа в честь парома, который работал на этом месте до середины 20-го века. (Brown's Ferry) Brown's Ferry была первой атомной электростанцией TVA; ее одобрение произошло 17 июня 1966 года, а строительство началось в сентябре 1966 года. [2] В 1974 году, во время ее первоначальной эксплуатации, она была крупнейшей атомной станцией в мире. Это была первая атомная станция, использующая блоки, способные генерировать более 1 гигаватта электроэнергии. [3] Озеро обеспечивает основное охлаждение, а 7 дополнительных градирен Mechanical Draft «вспомогательные» помогают во время ограничений по температуре воды. [1] [4] 600-футовая бетонная дымовая труба выпускает газы. [5] [4]
В 2006 году Комиссия по ядерному регулированию (NRC) продлила лицензии на все три реактора, продлив их эксплуатацию еще на двадцать лет сверх первоначального 40-летнего срока действия лицензии.
На заводе TVA работают 1500 человек, что делает его вторым по величине работодателем в округе Лаймстоун, штат Алабама, уступая только заводу Toyota-Mazda около Гринбриера [6] [7]
Во время снежных бурь в январе 2024 года электростанция Browns Ferry достигла мощности 3954 МВт и обслуживала 2 миллиона клиентов в районе долины Теннесси. [8]
16 августа 2017 года NRC одобрила запрос TVA на 14,3%-ное повышение мощности каждого реактора . Валовая электрическая мощность каждого блока составляла 1155 МВт эл. (1101 МВт эл. нетто ), но после повышения мощности во время перегрузок осенью 2018 года для блока 1, весной 2019 года для блока 2 и весной 2018 года для блока 3 валовая электрическая мощность каждого блока была увеличена до 1310 МВт эл. (1256 МВт эл. нетто ). Повышение мощности для блока 3 было завершено в июле 2018 года [9], а для блока 1 — в январе 2019 года . [10] Окончательное повышение мощности для блока 2 было завершено в августе 2019 года, завершив проект стоимостью 475 миллионов долларов. [11]
Увеличение электрической мощности каждого блока было обеспечено за счет увеличения максимальной рабочей тепловой мощности каждого реактора с 3458 МВт т до 3952 МВт т . [12]
На графике представлена годовая выработка электроэнергии на объекте в ГВт·ч.
Блок 1 — это BWR /4 мощностью 1256 МВт , построенный компанией General Electric. Строительство блока 1 началось 12 сентября 1966 года [2] , а первый запуск для испытаний состоялся 20 декабря 1973 года. Коммерческая эксплуатация началась 1 августа 1974 года. [14] Он был лицензирован для эксплуатации до 20 декабря 2013 года. [15] Блок 1 был остановлен на год после того, как пожар в 1975 году повредил блок. Впоследствии блок был отремонтирован и эксплуатировался с 1976 года по 3 марта 1985 года, когда все три блока Browns Ferry были остановлены из-за эксплуатационных и управленческих проблем.
Начиная с 2002 года, TVA предприняла усилия по восстановлению работоспособного состояния блока 1, потратив на это 1,8 млрд долларов США . NRC одобрила повторный запуск блока 1 15 мая 2007 года, и реактор был выведен на критическую мощность 22 мая. [16] Во время первоначальных испытаний после повторного запуска, 24 мая 2007 года, прорвало протекающую трубу гидравлического управления в турбинном зале, вылилось около 600 галлонов США (2300 л; 500 имп галлонов) нерадиоактивной жидкости, и недавно повторный запуск реактора был временно отключен. Включение и испытания реактора возобновились 27 мая, и блок начал подавать электроэнергию в электросеть 2 июня 2007 года, достигнув полной мощности 8 июня. По оценкам, повторный запуск Browns Ferry должен был окупиться за пять лет. [17]
4 мая 2006 года NRC выдала обновленную лицензию, добавив двадцать лет к сроку эксплуатации до 20 декабря 2033 года. [15]
В 2017 году блок № 1 выработал 9 801 ГВт·ч электроэнергии, достигнув коэффициента использования установленной мощности 101,62%.
22 марта 1975 года пожар начался, когда рабочий, использовавший свечу для поиска утечек воздуха, случайно поджег временную кабельную герметизацию. На Browns Ferry в качестве противопожарной преграды использовался вспененный пластик, покрытый с обеих сторон двумя слоями огнестойкой краски . Огонь распространился от временной герметизации на вспененный пластик, вызвав значительные повреждения кабелей управления реактором на станции. [18]
В бюллетене NRC разъясняются обстоятельства пожара.
Пожар начался в помещении для распределения кабелей в месте прохода кабеля через стену между помещением для распределения кабелей и зданием реактора для блока 1. Небольшой перепад давления поддерживается (по замыслу) на этой стене, причем более высокое давление находится со стороны помещения для распределения кабелей. Первоначально имевшееся уплотнение прохода было нарушено для установки дополнительных кабелей, требуемых изменением проекта. Персонал объекта повторно герметизировал проход после установки кабеля и проверял поток воздуха через временное уплотнение пламенем свечи перед установкой постоянного уплотнительного материала. Временный уплотнительный материал был очень горючим и загорелся. Рабочие предприняли усилия по тушению пожара в месте его возникновения, но они, по-видимому, не осознали, что пожар под воздействием тяги через проход распространялся на сторону стены со стороны здания реактора. Масштаб пожара в помещении для распределения кабелей был ограничен несколькими футами от прохода; тем не менее, наличие пожара по другую сторону стены от точки возгорания не было распознано до тех пор, пока не произошло значительное повреждение кабелей, связанных с управлением блоков 1 и 2. [19]
Это позже привело к тому, что Комиссия по ядерному регулированию внесла существенные дополнения в стандарты противопожарной защиты посредством публикации 10CFR50.48 и Приложения R. Согласно Службе ядерной информации и ресурсов , недавно перезапущенный блок 1 не соответствует этим стандартам. [ необходима цитата ] Блок 3 не был затронут аварией. Это событие имело решающее значение не только для противопожарной защиты в ядерной сфере, но и в коммерческом и промышленном строительстве . В то время как ядерная сфера перешла на установку силиконовой пены, более широкий спектр противопожарных средств стал преобладать в неядерном строительстве. [ необходима цитата ]
Блок 2 — это реактор BWR /4 мощностью 1259 МВт, построенный компанией General Electric, который был первоначально введен в эксплуатацию 2 августа 1974 года и имеет лицензию на эксплуатацию до 28 июня 2034 года. Блок 2 выработал 8396 ГВт·ч электроэнергии в 2017 году, достигнув коэффициента использования установленной мощности 86,81%.
Блок 2 вернулся в эксплуатацию в 1991 году, после того как все три реактора были остановлены в 1985 году. [20] Во время засухи в августе 2007 года блок 2 был остановлен на один день, поскольку температура воды в реке Теннесси поднялась слишком высоко для того, чтобы использовать воду для охлаждения, а затем сбросить ее обратно в реку. [21]
Начиная с 2005 года, блок 2 загружался BLEU (смешанный низкообогащенный уран), извлеченным DOE из программ вооружения. Это топливо содержит некоторое количество U-236 и других загрязняющих веществ, поскольку оно было изготовлено из переработанного топлива из реакторов программ вооружения и, следовательно, имеет несколько иные характеристики при использовании в реакторе по сравнению со свежим урановым топливом. Используя это топливо, которое в противном случае было бы утилизировано как отходы, TVA экономит миллионы долларов на стоимости топлива и накапливает базу данных о реакциях переработанного урана в использовании LWR . [22]
Блок 3 — это BWR /4 мощностью 1260 МВт чистой мощности, построенный компанией General Electric, который был первоначально введен в эксплуатацию 18 августа 1976 года с мощностью 1105 МВт чистой мощности и имеет лицензию на эксплуатацию до 2 июля 2036 года. Блок 3 вернулся в эксплуатацию в 1995 году после того, как все три блока были остановлены в 1985 году для технического обслуживания и ремонта. [20] Блок 3 выработал 9651 ГВт·ч в 2017 году, достигнув коэффициента использования мощности 99,70%. Обновление мощности до 155 МВт·ч было завершено в июле 2018 года.
TVA решила закрыть всю станцию и оставить ее закрытой на неопределенный срок, чтобы сосредоточиться на усовершенствовании всех трех блоков и привести ее в соответствие с нормативными требованиями после крайне негативных оценок со стороны NRC. [23] Блок 2, наконец, возобновил работу 24 мая 1991 года, а блок 3 последовал за ним 1 ноября 1995 года, хотя блок 1 возобновил работу только 2 июня 2007 года.
Градирня № 4 (шириной 90 футов (27 м), длиной 300 футов (91 м) и высотой в четыре этажа) была уничтожена в результате пожара, вызванного искрами от электрических вентиляторов охлаждения в башне, попавших на аномально сухие планки из красного дерева внутри башни 10 мая 1986 года. Во время нормальной работы вода почти непрерывно текла по планкам из красного дерева внутри башни, но после почти двух месяцев бездействия планки стали очень сухими и чрезвычайно огнеопасными. [24] [25] Был нанесен ущерб на сумму 5 миллионов долларов. [26]
Градирня № 3 (которая в то время находилась в процессе реконструкции) была сильно повреждена в результате пожара 23 мая 1996 года, при этом было уничтожено около 80% башни. [26]
В 11:05 утра 19 августа 2006 года блок 3 был вручную остановлен из-за потери насосов рециркуляции реактора 3A и 3B. Первоначальное расследование показало, что микропроцессоры частотно-регулируемого привода (VFD) не реагировали. Основной причиной события была неисправность элементов управления VFD из-за чрезмерного трафика в подключенной сети Интегрированной системы управления (ICS) завода. Корректирующие действия включали установку сетевых брандмауэров, которые ограничивают соединения и трафик к контроллерам VFD. [27]
В 5:01 вечера 27 апреля 2011 года все три реактора были остановлены из -за потери внешнего питания, вызванной торнадо в непосредственной близости от завода. Вставка стержней управления и процедуры охлаждения прошли по проекту без физических повреждений или выброса радиации. Резервные дизельные генераторы обеспечивали электроэнергию после кратковременного отключения. Необычное событие NRC, самый низкий уровень классификации чрезвычайной ситуации , было объявлено из-за потери питания более чем на 15 минут. Кроме того, на одном генераторе была обнаружена небольшая утечка масла. Из-за широкомасштабного повреждения сети электропередачи из-за штормов Browns Ferry не смог вырабатывать электроэнергию для сети, и значительные отключения произошли по всему юго-востоку Соединенных Штатов. [28] [29]
Из дренажной линии вытекло 100-200 галлонов воды, содержащей уровни трития , превышающие допустимые стандарты питьевой воды EPA . Утечка была устранена в течение трех часов после ее обнаружения и в основном была ограничена территорией завода. [30]
Комиссия по ядерному регулированию обнаружила, что 5 контрактных рабочих не провели патрулирование пожарной охраны, как того требует NRC . В результате Tennessee Valley Authority был оштрафован на 140 000 долларов за неподдержание надлежащего пожарного надзора в 2015 году в Browns Ferry. [31]
Согласно анализу данных переписи населения США для msnbc.com, в 2010 году численность населения США в радиусе 10 миль (16 км) от Браунс-Ферри составляла 39 930 человек, что на 12,3 процента больше за десятилетие. В 2020 году численность населения в радиусе 50 миль (80 км) составляла около 1,4 миллиона человек, что на 43 процента больше, чем в 2010 году. Города в радиусе 50 миль включают Хантсвилл (28 миль до центра города). [32] [33]
Согласно исследованию NRC, в котором использовались геологические данные за период с 1989 по 2008 год и которое было опубликовано в августе 2010 года, предполагаемый риск землетрясения, достаточно сильного, чтобы вызвать повреждение активной зоны реактора номер один, составлял 1 к 270 270, а для реакторов номер два и три риск составлял 1 к 185 185. [34] [35]
Конструкция водозабора для отвода остаточного тепла представляет собой единую конструкцию, обслуживающую все три блока. Железобетонная дымовая труба имеет высоту 600 футов и диаметр варьируется от 62 футов у основания до 6 футов наверху
Пожар продолжался семь часов, повредив десятки кабелей, которые обеспечивают персоналу диспетчерской глаза и уши для двух реакторов мощностью 1,1 миллиона киловатт. Системы охлаждения активной зоны, насосы, циферблаты и переключатели были выведены из строя огнем. Но рабочие станции нашли способ запустить вспомогательные насосы, что позволило охлаждать реактор и безопасно остановить реакторы примерно через 15 часов.
Все три блока станции Браунс-Ферри были фактически остановлены в 1985 году, но сохранили лицензии NRC на эксплуатацию. Блок 2 был снова запущен в эксплуатацию в 1991 году, а блок 3 — в 1995 году по цене 1,8 млрд долларов США, что также было предполагаемой стоимостью перезапуска блока 1.
Медиа, связанные с атомной электростанцией Browns Ferry на Wikimedia Commons
