התאונה ב- Three Mile Island Unit 2 (TMI-2) ב-28 במרץ 1979, נותרה האירוע המשמעותי ביותר בהיסטוריה של הכוח הגרעיני המסחרי של ארה"ב.התגלה במשך תקופה של 16 שעות מתוחה, מה שמוביל להתמוסס חלקית של ליבת הכור ואילץ שינויים יסודיים כיצד תעשיית הגרעין מתקרבת לבטיחות, תפעול ותקנות.

רקע: כוח גרעיני בסוף שנות ה-70

בשנת 1979, ארצות הברית פעלה כ-70 כור גרעיני מסחרי, עם רבים יותר תחת בנייה.התעשייה גדלה במהירות מאז אמצע שנות ה-60, מונעה על ידי הבטחת חשמל זול, אמין ונקי.תחנת ייצור הגרעין של שלושת מייל איילנד, הממוקם על נהר סוסוקנה ליד האריסבורג, פנסילבניה, המורכב משני כורי מים מחוננים (PWRs) שעוצבו על ידי Bab &co; החל ב-1 בדצמבר 1974, החל לפעול רק לאחר ניתוח מסחרי.

הפילוסופיה הבטיחותית השלטת התבססה על מערכות הגנה: חסמים מרובים ומערכות מחוסמות למניעת או להכיל הודעות רדיואקטיביות.עם זאת, הכשרת המפעילה וההנדסה של בני האדם לא המשיכה בקצב המורכבות של המערכות הללו.התאונה תחשוף פערים קריטיים בין הנחות עיצוב והתנהגות מבצעית בעולם האמיתי.

כרוניקה של התאונה

כישלון ראשוני: אובדן של מזון

בשעה 4:00 בבוקר ב-28 במרץ 1979 החלה סדרת אירועים בצד השני (לא רדיואקטיבי) של תחנת TMI-2.A תחזוקה ניקוי גוש במערכת הליטוש המקוטבת, קבוצה של מסננים המשמשים לטהר מים חוזרים מהבורה של טורבינת טורבינות , Moisture נכנס למפעל ’ כלי אוויר, מה שגורם למספר שסתום, כולל מים זורמים באופן אוטומטי (מסוממים) כמו למשל.

אובדן של מים להאכיל התכוון כי גנרטורים קיטור לא יכול עוד להסיר חום מן הכור קריר.הטור טורף באופן אוטומטי, ואת הכור עצמו סקרח (תחתית למטה) שניות לאחר מכן.הפקדות מוכנסות לתוך הליבה כדי לעצור את תגובת שרשרת הגרעין, אבל הדלק עדיין יצר חום דעך משמעותי ו- #8212; כ-67% מכוח מלא מיד לאחר הסגת, בהדרגה במשך שעות וימים.

עזרה פתוחה ו-Open Relief Valve

כאשר הכור איבד את הסרת החום הרגיל, הלחץ במערכת הקרירנית העיקרית החל לעלות.הסום הקלה המופעל על ידי הטייס (PORV) על העיתונות פתח באופן אוטומטי כדי להקל על לחץ עודף, כפי שתוכנן.עם זאת, כאשר הלחץ ירד בחזרה לנורמלי, ה- PORV לא נסגר.זה נשאר תקוע, מאפשר טמפרטורות גבוהות, לחץ גבוה כדי לברוח ממערכת הראשית לתוך הכור הקרנית ואז מרוקן, לאחר מכן, כי הוא נשאר תקוע על הרצפה.

מחווני חדר הבקרה נתנו אותות סותרים.אור על הלוח הראה כי אות חשמלי לסגור את השסתום נשלח, אבל לא היה שום אינדיקציה ישירה למצבו האמיתי של השסתום.אופרות האמינו בטעות כי השסתום נסגר כי האור כבוי. a טמפרטורה נפרדת על קו הניקוז היה מראה עלייה בטמפרטורות מן המחט, אבל אינדיקטור הזה לא הוצג בבירור, וסביר להניח היה כי הכאוס הראשוני.

המפעילה את Misinterpretation and Coreנזק

בפרוטוקולים שלאחר מכן, מערכת קירור הכור המשיכה להוציא מים.רמת העיתונות, שבדרך כלל מעידה על מלאי המים במערכת, עלתה לקריאה גבוהה באופן חריג.זה קרה כי קיטור נוצר בליבת ודחק את המערכת, דוחף מים לתוך משאבות העיתונות.אופרות הוכשרו לשמור על רמת לחץ ו-#8212; הם האמינו רמה גבוהה מדי מים, כך שהם הפחיתו את זרימת המים לתוך הזריקה גבוהה (HP) ולבסוף הונקה.

זו הייתה הטעות הביקורתית.רמת העיתונות העולה הייתה סימפטום מטעה; הכור למעשה איבד מסה מגניבה.על ידי הפחתת זרימת HPI, מפעילי אפשרו ליבת להיחשף.ללא קירור הולם, מכרסמים הדלק מחוממים יתר על המידה, קלדת זיקונזקוניום שלהם הגיבה עם אדים לייצר גז מימן, ואת כדורי הדלק נמסים במשך כמה שעות הבאות, כמחצית מהכור, שנותר חומר רדיואקטיבי יותר, למנוע את עצמו, למנוע את חומר ממטרה, חסום, חסום, שנותר, חסום, חסום, חסום, חסום, למנוע את חומר רדיואקטיבי יותר, חסום, למנוע את חומר עמוק יותר, למנוע את חומר מכניקה.

Instrumentation שנועד לזהות טמפרטורה הליבה לא היה זמין למפעילים בזמן אמת.תרמוסקופים In-core לא היו קשורים לתצוגה של חדר הבקרה.הצמח & #8217; ניתוח הבטיחות של הצמח לא היה צפוי כי מפעילי לא יזהו אובדן של שבירה קטנה של תאונה (LOCA).

הידרוגן בועות ו-Isolation

במהלך גילוי הליבה וההמיסה, התגובה Zirconium-steam יצרה גז מימן.התפוצצות מימן התרחשה בתוך בניין המכילה בסביבות השעה 2:00 בערב, ארבע שעות לאחר האירוע הראשוני.הפיצוץ שנרשמ על מכשירים סיסמיים אך לא הפר את מבנה החסימה.מאוחר יותר, בועה מימן זוהה בתוך הכלי עצמו, מעלה חששות של פיצוץ אפשרי שיכול לקרוע את הניתוחים הניסוייים העיקריים, כולל בועות חמצן אחרות, כולל בועות, בסופו שלבסוף, בסופו של דבר, כולל בועות לא מספיקות, אשר נמצאו בתוך כלי בועות, כולל בועות חמצן לא מספיקות, כולל בועות, בסופו של דבר, בועות, בועות, בועות, כולל בועות, בועות אחרות.

עד סוף היום הראשון, המפעל התייצב מחדש.המערכות קירור ליבות חירום, וההלב הובא תחת שליטה.עם זאת, השחרור הציבורי של כמויות קטנות של גזים רדיואקטיביים, יחד עם הצהרות רשמיות ודיווחי מדיה מבלבלים, יצר פאניקה רחבה.

הסיבות ל-A Systems Engineeringion

עיצוב ציוד וגמישות

הפופאון הפתוח הדביק היה נושא אמינות ידוע.באבקוק ואמפ; וילקוסקס חווה כשלים דומים בצמחים אחרים, אבל התעשייה לא יישמה פעולות כוונון.מצב הכישלון של השסתום (פתוח) בשילוב עם חוסר אינדיקטור עמדה חיובי היה פגם עיצוב בסיסי.הסימן הטמפרטורה על קו הניקוז למטה שיכול היה להזהיר את מפעיליו לפתוח לא הוצג ביעילות בחדר הבקרה.

מדדי רמת Pressurizer נועדו לפעולה נורמלית, לא עבור אבחון LOCAs. מד הרמה היה ממוקם במיקום שהפך אותו קל עבור מפעילי כדי לא להתערבב במהלך transient.the כל המכשיר ופילוסופיה שליטה לפני מניעת דיכוי ללא שינוי ולא לזהות דליפות קטנות.

גורמי אנוש והגנת אימון

אימון ב- TMI-2 ובתעשייה ב-1979 התמקד בעיקר בפעילות רגילה ובפרק גדול של LOCAs. Small-Break LOCAs נחשב פחות סביר וקיבל פחות תשומת לב. סימולטורים לא שילשו את החתימה הספציפית של PORV פתוח תקוע.אופרות לא הוכשרו לזהות את הסימפטומים של דליפות קירור קטנות או להבין שרמת העיתונות העולה עשויה להצביע על אובדן של מפרשה (בשל היווצרות הליבה).

הפריסה בחדר הבקרה עצמה תרמה לבלבול.החששות צפופים את הלוחות; במהלך 10 הדקות הראשונות של האירוע, המפעילים נתקלו בנבל של אזעקות, שרבים מהם לא היו רלוונטיים.מערכת האזעקה לא הייתה שום עדיפות, מה שקשה לזהות את המידע הקריטי ביותר. אינדיקטורים מרכזיים, כגון טמפרטורת קו הניקוז, נמצאים על גב לוח הבקרה, מחוץ לקו הרגיל של הראייה.

בעיות תרבות ארגונית ובטיחות

לפני TMI-2, תעשיית הגרעין לא פיתחה תרבות בטיחות חזקה.הייתה נטייה להניח שמערכות בטיחות יבצעו כמתוכנן וכי מפעילי החברה היו מבצעים הליכים נכונים.ניתוח שורש נעשה לעתים נדירות על תקריות קלות.התעלל מחדש, עם ועדת האנרגיה האטומית ו-#8217; פונקציות רגולטוריות הועברו לועדת הריגולציה הגרעינית החדשה (NRC) בשנת 1975, אך השינוי בתרבות הינקות עדיין היה.

חקירת התאונה, בראשות הנשיא ו-#8217; ועדת התאונות באי שלושה מייל (ועדת קימני), הגיעה למסקנה שהבעיה הבסיסית הייתה ו-#8220; אנשים הקשורים ל-#8221; ולא קשר ציוד.הועדה אמרה: ו-#8220; אנו משוכנעים כי תאונה כמו שלושה מייל איילנד הייתה בסופו של דבר בלתי נמנעת.

שיעורי הנדסה לומדים

Redundancy and diversity in Safety Systems

בעוד ש- TMI-2 היו מערכות הזרקת בטיחות מחוספסות, המפעילים ו-#8217; ההחלטה לנפץ אותם הפכה את חוסר המשמעות של הבזבוז.השיעור היה כי יש לקשור הליכים ברורים והבנה של המפעיל.בנוסף, התאונה הוכיחה כי אמצעים מגוונים לזיהוי פרמטרים קריטיים ו-#8212; כגון דרכים עצמאיות רבות למדידת מלאי מגניב ו-#8212; הם חיוניים.

חדר הבקרה האנושי-Centered Room Design

לאחר TMI-2, התעשייה השקיעה רבות בשיפורי החדר בשליטה.מערכות אזעקה בלתי ניתנות לעדיפות עם גינוי ודיכוי של אזעקות לא חיוניות הפך לסטנדרט. תוספת של אינדיקציה ישירה לעמדות שסתום קריטיות (כגון מעמד PORV) והשימוש במערכות תצוגה פרמטר בטיחות (SPDS) אפשרו למפעילים לראות במהירות את הצמח & #8217; אבטחה כללית המדינה NRC המנדט המפורט לכל הגורמים לחוקרים עבור כל הגורמים המורשות לצמחים לכל הגורמים המורשות.

אימון וסימולטורים אמיתיים

התוצאה הישירה ביותר הייתה יצירת המכון לפעילות כוח גרעינית (INPO) בשנת 1979, אשר הקימה תקני הכשרה בתעשייה ברחבי העולם. INPO פיתחה תוכניות הכשרה מוכרות המשתמשות סימולטורים בסקופים מלאים המסוגלים לפשט מגוון רחב של טראנסים, כולל שריון קטן וכשלונות כלי רכב.

אישור הגנה-in-Depth ו-Computment Performance

TMI-2 אישר את בניין ההחזקה כמחסום סופי.למרות התפוצצות ליבת חמורה ומימן, מבנה ההטבה המתקיים, ורוב החומר הרדיואקטיבי הגדול נשאר בתוך ניתוח בטיחות לאחר התאונה הראה כי בניין המכילה ו-#8217; לחץ העיצוב לא היה מוגזם וכי לא היה שום שחרור רדיולוגי משמעותי התרחש מחוץ לאתר.זה מחזק את החשיבות של שלמות ולהוביל להתחדשות של ביצועים של תפקודים של תאונות מעבר לתכנון.

כמה הנחיות ניהול תאונות

לפני המדיטציה הטרנסנדנטלית 2, התעשייה הניחה כי תאונות ליבה היו כל כך בלתי סבירות כי הליכים ספציפיים לא היו נחוצים.לאחר התאונה, הכלים פיתחו הנחיות ניהול תאונות חמורות (SAMGs) להתמודד עם תרחישים מעורבים ליבות מוזנחות, דור מימן, ומהווים אתגרים.

בירוקרטיה ותעשייה Overhaul

יצירת INPO

תעשיית הכוח הגרעינית, ההכרה בכך שאמון הציבור נדרש שינוי יסודי, שהוקמה ב-1979. INPO היא ארגון ללא כוונת רווח שמציב סטנדרטים של ביצועים, מבצעת הערכות עצמאיות, ומשתף ניסיון תפעולי בין השירותים החברים.זהו אינו גוף רגולטורי, אך הערכותיו קפדניות ויכולות להשפיע על יעילות ו-#8217; עמידה ויכולת לרכוש ביטוח.

רפורמות NRC

ה-NRC פעל במהירות לאחר TMI-2, הוא הטיל סדרה של ו-#8220; תוכניות הפעולה של TMITMI ו-#8221; כיסוי של יותר מ-150 פריטים.

  • בדיקה שיטתית של פריחת שבירה קטנה לכל עיצובי הכור.
  • מנידינג שדרוג כלי (למשל, סימן רמת כלי שיט כורים) עבור PWRs.
  • יישום דרישות תכנון חירום, כולל תוכניות תגובה חירום רדיולוגיות ומקדחות לכל הצמחים.
  • חיזוק תהליך הפיקוח על הכור עם בדיקות תכופות יותר ואינדיקטורים ביצועים.
  • הקמת תוכנית הסתברות לתאונה כדי לבחון באופן שיטתי אירועים מבצעיים לחשיבות הסיכון.

השפעה בינלאומית

התאונה גם הביאה לשיתוף פעולה בינלאומי.סוכנות האנרגיה האטומית הבינלאומית (IAEA) חיזקה את תקני הבטיחות שלה והקימה את מערכת הדיווח של תקרית (IRS) לחלוק שיעורים ברחבי מדינות.מדינות רבות שיפרו את מסגרות הרגולציה שלהן ונדרשו אמצעי הקטנת תאונות חמורות.

האותיות הקטנות של Three Mile Island

סיקור ציבורי ותעשיית הגרעין #8217; דצמבר

שלושה מייל איילנד התמודדה קשה לביטחון הציבור בארצות הברית, למרות שלא היו מקרי מוות או פציעות, הבלבול וההתנגשות של המידע במהלך חירום גרמו לחרדה עזה.התאונה למעשה עצרה את הצמיחה של תעשיית הגרעין האמריקאית.אף צווים חדשים של תחנת גרעין הוצבו לאחר 1978, וצמחים מתוכננים רבים בוטלו.

התקדמות בטכנולוגיית בטיחות

עיצובי כור מודרני, כגון ה-AP1000 והתגובה האירופית, משלבים שיעורים מ- TMI-2 עיצובים אלה כוללים מערכות בטיחות פסיביות (החל על הכבידה, זרימת הטבע, גז דחוס במקום משאבות פעילות), כלי פשוט, מערכות בקרה דיגיטליות עם אופטימיזציה של בעלי ערך אנושי, וכוללות תכונות לטיפול במימן המיוצר במהלך תאונות חמורות.

עיצוב תגובה חדש ושיעור השקיפות

מעבר לחומרה, התאונה לימדה את החשיבות של תקשורת שקופה, ברורה וזמנית במהלך מקרי חירום.המידע השגוי הראשוני במהלך האירוע TMI פגע אמון הציבור היום, מפעילי המפעל הגרעיני נדרשים לקיים מערכות התראה ותוכניות מידע ציבוריות.ה-NRC מקיים מסגרת חירום:0comhensive חירום מוכן מסגרת חירום מוכן מסגרת 1 הכוללת תיאום עם רשויות המדינה והמקומיות.

מסקנה: Enduring Relevance

כעבור ארבעים וחמש שנים, התאונה של האי Three Mile ממשיכה להודיע לפרקטיקה הנדסית, לא רק בכוח גרעיני אלא גם בכל התעשיות הגבוהות ביותר, היא הוכיחה כי בטיחות אינה יכולה להיות מובטחת על ידי חומרה בלבד; תרבות ארגונית, אימון למפעילים, וחשיבה ברמה של מערכתית הם קריטיים באותה מידה.