Bezpečnostní systémy JE (seriál) – 3. Kontejnment

Ochranná obálka neboli kontejnment je jeden z nejdůležitějších bezpečnostních prvků proti nežádoucím vnějším i vnitřním vlivům na jaderných elektrárnách. V kontejnmentu jsou umístěny nejdůležitější části jaderné elektrárny – celý primární okruh (reaktor, parogenerátor, kompenzátor objemu, hlavní cirkulační čerpadla a hlavní cirkulační potrubí) a část bezpečnostních a pomocných systémů vč. zařízení na spalování vodíku. 

Za vnější vlivy se považuje zemětřesení, požár, vichřice, zátopy, pád letadla, výbuchy, tlaková vlna, diverzní akce. 

Za vnitřní vlivy lze považovat natlakování prostoru pod kontejnmentem parou při prasknutí primárního potrubí, požár, vývin vodíku s nebezpečím exploze, letící části zařízení při prasknutí potrubí event. při explozi a únik radioaktivity z reaktoru. 

Autor: Dwp49423 (Wikipedie)

Zajištění správné funkce kontejnmentu není jednoduché. Kontejnment je totiž prošpikován potrubím pomocných a event. i havarijních systémů, průchodkami elektrokabelů a systémů měření a řízení. Do kontejmentu je potřeba také vstupovat, provést výměnu paliva, údržbu či kontrolu. Konstrukce těchto uzlů musí být taková, aby nedošlo k úniku radioaktivity. 

Takže: 

• Potrubí procházející kontejnmentem je opatřeno hermetickými průchodkami a na potrubí je umístěna trojice rychločinných armatur (dvě vně, jedna uvnitř kontejnmentu). Ty se automaticky uzavírají (do 5 sek.) obvykle při signálu zemětřesení nebo zvýšeného tlaku pod obálkou.
• Hermetické uzávěry( dveře, průlezy) jsou dvoubarierové a otevírají se vždy dovnitř.
• Transportní chodba (pro výměnu paliva a zařízení) je uzavřená transportním pokopem a hermetickými vraty (JETE). Do transportní chodby se vstupuje hermetickými uzávěry.

Typy kontejnmetů 

Podle tlakových poměrů jsou kontejnmenty různého tvaru. Menší kontejnmenty jsou tvaru částečné koule, kontejnmenty větších rozměrů (tlakovodní reaktory) jsou válcové typy s vrchlíkem a  menších rozměrů hruškovitého tvaru jsou používané u varných reaktorů (Fukušima). 

U nových JE se uplatňuje kombinace obou typů, která vykazuje řadu výhod a příznivější technické parametry a tlakové poměry. 

Dnes, po zkušenostech z více jak padesátiletého provozu jaderných elektráren a riziku teroristického útoku, jsou kontejnmenty vylepšené koncepce.  V USA byly dokonce podniknuty testy nárazem stihačky F4 Phantom rychlostí 755 km/h do betonového bloku. Pravdou je, že palivové nádrže byly naplněny jen vodou, ale k destrukci betonobého bloku nedošlo. 

Kontejnment pokrokového evropského reaktoru EPR.  

Je složen dokonce ze tří částí. Vnitřní obálka z předepjatého betonu je odolná proti vnitřnímu přetlaku a letícím předmětům při explozi. Vnější betonová obálka je odolná proti vnějším vlivům a obsahuje ocelovou vložku zajišťující těsnost proti úniku radioaktivních látek. V prostoru mezi obálkami je udržován podtlak. 

JE s pokrokovým evropským reaktorem EPR. Autor: Framatome ANP

 Kontejnment pokrokového reaktoru americké firmy Westinghouse - AP 1000 

Je tvořen vnější betonovou obálkou a vnitřní ocelovou. Při havárii s únikem chladiva primárního okruhu je meziprostor obálek profukován vzduchem (přirozeným tahem) zvenčí a tím ochlazována vnitřní ocelová obálka. K dalšímu ochlazování obálky a tím ke snižování tlaku pod kontejnmentem přispívá voda z nádrže na vrchlíku kontejnmentu. Zásoba vody stačí na 72 hod. – viz animované  schéma 

Poruchy kontejnmentů 

Při havárii na americké Three Mile Island v Harrisburgu v r. 1979 došlo k úniku radioaktivní páry z kontejmentu. Havárie, která sice začala na sekundární straně nedbalostí obsluhy, se rozrostla až na otevření pojistných ventilů na primární straně a k jejich neuzavření. To způsobilo natlakování prostoru pod kontejnmentem radioaktivní parou a dokonce k menším explozími vodíku. Kontejnmnet tlakově nebyl porušen, ale nebyl včas izolován (nebyly uzavřeny všechny armatury). Dvě hodiny po začátku havárie byl vyhlášen radiační poplach a byl informován guvernér státu Pensylvánie. 

Prevetivní analýzy na některých JE poukázaly, že nutno dořešit režim uzavírání potrubí provozních nebo havarijních odběrů vzorků jdoucích zkrze kontejnment. 

K  bezpečné funkci kontejnmentu bezesporu přispěje nová generace reaktorů, u kterých bude snížen počet armatur a čerpadel, prostupů zkrze kontejnment a zvýšen počet pasivních systémů bezpečnosti. 

Obecné informace 

Den otevřených dveří na JETE dne 30.7.2011 - zde 

Cestopisné články autora (Francie, Norsko) – novinky 

 Fotogalerie: 

Schéma obestavby, kontejnmentu a reaktoru JE Fukušima

Autor: User:84user 

Legenda:  DW – suchý prostor kontejnmentu, WW – mokrý prostor kontejnmetu, SFP – bazén vyhořelého paliva,  RPV – reaktorová nádoba,  SCSW – betonový kontejnment