«Ядерное судно «Саванна»: Первое атомное торговое судно мира»

а/с «Саванна»

первое атомное торговое судно

одно из самых безопасных судов в мире

МИНИСТЕРСТВО ТОРГОВЛИ США Фредерик Х. Мюллер, министр

МОРСКАЯ АДМИНИСТРАЦИЯ Ральф Э. Уилсон, председатель Федерального совета по делам торгового флота и морской администратор

КОМИССИЯ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ Джон А. Маккон, председатель

Множество передовых электронных и механических предохранительных устройств защищают это «атомное сердце».

CONTROL ROD DRIVE MOTORS HYDRAULIC SCRAM CYLINDERS DRIVE LINE LEAD SCREW SECTION BUFFER SEAL ENCLOSURE BORON STEEL CONTROL RODS PRESSURE VESSEL OUTLET NOZZLE REACTOR CORE THERMAL SHIELD FUEL ELEMENTS FLOW BAFFLE SUPPORT RING INLET NOZZLE PRESSURIZED WATER REACTOR

А/с «Саванна», первое грузопассажирское судно с ядерной силовой установкой, является одним из самых безопасных морских судов в мире.

Это результат тщательного и продуманного планирования.

На стадии проектирования и планирования были задействованы все подходящие защитные устройства, факторы и методы, и постройка этого судна, вероятно, подвергалась более тщательным, интенсивным проверкам, испытаниям и контролю, чем любое другое построенное торговое судно.

ОСНОВЫ ПОЛИТИКИ В ОБЛАСТИ БЕЗОПАСНОСТИ

Декларация о политике в Законе о торговом мореплавании 1936 года призывает Морскую администрацию содействовать развитию и поддержанию американского торгового флота для торговли и обороны, «состоящего из судов наилучшего оборудования, наиболее безопасных и подходящих типов».

Комиссия по атомной энергии участвует в проекте а/с «Саванна» в рамках своей ответственности по Закону об атомной энергии 1954 года «содействовать широкому участию в разработке и использовании атомной энергии в мирных целях в максимально возможной степени, совместимой с общей обороной и безопасностью, а также с охраной здоровья и безопасности населения». В обязанности Комиссии входит обеспечение судна безопасной в эксплуатации ядерной силовой установкой; выдача инструкций и правил утилизации отходов; использование, обращение и утилизация исходных, специальных ядерных и побочных материалов; а также вопросы здравоохранения и безопасности, связанные с этими обязанностями.

Безопасность судна на берегу, за рубежом, в открытом море и в порту представляет большой интерес для Морской администрации, Комиссии по атомной энергии, Береговой охраны США, Службы общественного здравоохранения и таких частных организаций, как Американское бюро судоходства.

А/с «Саванна» построена так, чтобы соответствовать или превосходить каждый стандарт, установленный всеми этими ответственными ведомствами, и будет иметь значительный заложенный запас безопасности, превышающий самые строгие требования применимых стандартов, которые относятся к числу высочайших в мире. Там, где стандарты отсутствовали, при проектировании и обеспечении безопасности судна применялись все меры предосторожности, согласующиеся со здравым смыслом и инженерным опытом.

А/с «Саванна» — безопасное судно

За этим заявлением стоят репутация американской промышленности и честность Правительства Соединенных Штатов.

Ниже приводится подробный перечень факторов, обеспечивающих высокую безопасность а/с «Саванна»:

ФАКТОРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Будучи первой в мире коммерческой стационарной силовой установкой ядерного типа на подвижном объекте, «Саванна» в результате проектирования и постройки обладает беспрецедентной степенью безопасности. В основе своей соображения безопасности касаются двух раздельных, но тесно взаимосвязанных факторов:

(1) Корпус и внутренняя конструкция превосходят самые высокие стандарты безопасности как в обычном судостроительном смысле, так и в свете дополнительных факторов, создаваемых установкой ядерной энергетической установки; и

(2) Ядерная силовая установка создает не больше опасности для экипажа, пассажиров и других судов в оживленном порту, чем любая современная обычная паросиловая установка — фактически, с учетом факторов безопасности, заложенных в силу ее прототипного характера, а/с «Саванна» столь же безопасна, а в некоторых отношениях безопаснее судна с паровой силовой установкой, работающей на угле или нефти.

Основное отличие в безопасности между судном с ядерной силовой установкой и судном с обычной силовой установкой связано с радиоактивностью, возникающей в процессе деления. На «Саванна» предусмотрены меры по контролю этой радиоактивности при всех предсказуемых условиях. Этот контроль осуществляется с помощью следующих конструктивных и эксплуатационных особенностей:

КОРПУС И ВНУТРЕННЯЯ КОНСТРУКЦИЯ

В целом при проектировании судна его архитекторы, компания «Джордж Г. Шарп», руководствовались следующими требованиями безопасности:

(1) Судно столь же безопасно, как и любое другое судно своего класса или безопаснее его в отношении обычных «морских опасностей»; и

(2) Ни при какой достоверной аварии не может произойти опасного выброса радиоактивности в окружающую среду.

«Саванна» спроектирована по стандарту двухотсечной деления (то есть судно останется на плаву при полном затоплении двух главных отсеков) при осадке 29 футов 6 дюймов. Судно соответствует всем применимым законам Соединенных Штатов и требованиям регулирующих органов и действующих правил в отношении стандартов безопасности.

Конструктивно «Саванна» отличается от обычных пассажирско-грузовых судов лишь тем, что фундаменты реактора и защитной оболочки значительно тяжелее фундаментов для обычных судовых механизмов. Тяжелые продольные элементы заведены далеко за пределы переборок реакторного отсека, обеспечивая плавный переход в конструкцию двойного дна.

На «Саванна» достигнута остойчивость, эквивалентная остойчивости обычного пассажирско-грузового судна с полными танками мазута. Кроме того, поскольку в ходе рейса мазут не расходуется, вариативность остойчивости судна во время длительного плавания меньше.

ДУБЛИРОВАНИЕ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ КОМПОНЕНТОВ

С точки зрения безопасности судна обеспечение достаточной мощности для поддержания управляемости и маневренности является основным требованием к силовой установке. С этой целью дублирование механизмов и источников энергии на «Саванна» доведено до максимально возможной степени. Для аварийного режима установлен электрический аварийный гребной электродвигатель. Развивая номинальную мощность 750 л. с., он соединен с одной из быстроходных шестерен редуктора. Быстроразъемная муфта позволяет произвести сцепление менее чем за 2 минуты. Кроме того, в трюме № 7 установлена временная вспомогательная пусковая паросиловая установка. Эта установка способна развивать 2000 л. с. переднего хода и около 1750 л. с. заднего хода, используя главный движитель; в аварийных ситуациях эту паросиловую установку можно использовать вместо аварийного гребного электродвигателя. Используя котлы с принудительной циркуляцией, ее, как и аварийный гребной электродвигатель, можно ввести в действие примерно за 2 минуты. В случае выхода из строя реакторной установки тепло, запасенное в реакторной системе, будет доступно в течение промежуточного периода, так что а/с «Саванна» ни в один момент времени не останется без мощности на валу.

С точки зрения обычной эксплуатации судна «Саванна» спроектирована и построена с соблюдением высочайшей степени эксплуатационной безопасности.

Безопасность реактора обеспечивается тяжелой стальной защитной оболочкой, окружающей реакторную систему. Эта оболочка рассчитана на то, чтобы выдерживать скачок давления гипотетического примера — «максимальной достоверной аварии», используемого при анализе ядерных реакторов. Таким образом, любая внутренняя авария будет локализована внутри защитной оболочки реактора, и никакое опасное количество радиоактивности не сможет вырваться в окружающую среду.

Защита комплекса защитной оболочки от аварий судна была детально изучена при установлении критериев проектирования «Саванна». В частности, были тщательно рассмотрены судовые столкновения и разработаны методы прогнозирования структурных повреждений судов, подвергшихся удару при столкновении, в зависимости от скорости и водоизмещения участвующих судов. На основе данных, полученных в ходе этих исследований, «Саванна» спроектирована и построена так, чтобы выдерживать без повреждения реакторного отсека любое столкновение с любым из судов, составляющих 99 процентов мирового торгового флота.

ВЕРОЯТНОСТЬ СТОЛКНОВЕНИЯ НИЗКА

Вероятность столкновения с судном из оставшейся 1-процентной группы крайне мала. Учитывая, что «Саванна», как первое судно с ядерной силовой установкой, будет управляться с чрезвычайной осторожностью, вероятность опасного выброса радиоактивности в результате столкновения ничтожно мала. Поскольку крупные суда движутся в гаванях с относительно низкими скоростями, а также в силу заложенной в конструкцию неуязвимости «Саванна», вероятность столкновения достаточной силы для повреждения реакторного отсека крайне мала.

Окружающие реакторный отсек конструктивные элементы выполнены более прочными, чем обычно. Внутреннее дно под реакторным отсеком «ячеистое» с поперечными флосами у каждого шпангоута; вертикальный киль большой высоты с большим, чем обычно, числом кильсонов в продольном направлении усиливают эту конструкцию. По бортам от реакторного отсека расположены две тяжелые продольные противоударные переборки; за этими переборками находится усиленная обшивка, непрерывно приваренная к бимсам. Изнутри от противоударных переборок находятся противоударные маты, состоящие из чередующихся слоев 1-дюймовой стали и 3-дюймовых досок секвойи общей толщиной 24 дюйма.

В случае столкновения борт о борт с реакторным отсеком таранящему судну пришлось бы пробить 17 футов усиленной судовой конструкции, противоударный мат и корпус защитной оболочки реактора, прежде чем добраться до реакторной установки.

ЗАТОПЛЕНИЕ, ПОСАДКА НА МЕЛЛЬ ПРОАНАЛИЗИРОВАНЫ

При проектировании и постройке а/с «Саванна» также учитывались другие аварии, такие как посадка на мель, пожар, взрыв и затопление. Посадка на мель по своим последствиям очень похожа на столкновение, за исключением того, что повреждения обычно носят более локальный характер. Тяжелые фундаменты реактора и защитной оболочки во внутреннем дне обеспечивают адекватную защиту реакторной системы.

Правилам Береговой охраны пассажирским судам, к которым относится «Саванна», запрещено перевозить опасные и взрывоопасные грузы в больших количествах.

Системы противопожарной защиты и пожаротушения судна полностью адекватны.

В случае затопления предусмотрены меры для автоматического затопления защитной оболочки реактора во избежание ее схлопывания на больших глубинах. Клапаны затопления спроектированы так, чтобы закрываться при выравнивании давления, благодаря чему целостность защитной оболочки будет сохранена даже после затопления. Установлены средства для подключения спасательного оборудования, позволяющие осуществлять продувку защитной оболочки или заполнение ее бетоном в случае затопления на мелководье, когда подъем или консервация реакторной установки представляются целесообразными.

Помимо новейшего навигационного и коммуникационного оборудования, включая радиолокационную станцию с истинным движением, судно оснащено успокоителями качки. Расположенные снаружи корпуса миделя, стабилизаторы приводятся в действие гидравлически с помощью гироскопической системы, способной определять состояние моря и создавать противодействующие силы для уменьшения качки. Каждое стабилизирующее крыло развивает подъемную силу приблизительно 70 тонн при скорости 20 узлов.

РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА

Одной из важнейших особенностей «Саванна» является ее радиационная защита. Основными источниками излучения во время работы силовой установки «Саванна» являются сам реактор и линии контура первичного теплоносителя. Первичный теплоноситель, проходящий через активную зону реактора, подвергается облучению и сам становится источником излучения. Как реактор, так и теплоноситель испускают нейтроны и гамма-излучение. Имеются также источники излучения меньшей интенсивности, включая технологические трубопроводы, выдерживающие баки, насосы и деминерализаторы.

Цель радиационной защиты на «Саванна» двоякая: во-первых, она ограничивает дозу излучения за пределами защитной оболочки предписанными безопасными уровнями, и, во-вторых, она уменьшает активацию конструкций внутри защитной оболочки нейтронами активной зоны реактора. Последнее соображение необходимо для того, чтобы реакторная установка была доступна для обслуживания в течение 30 минут после останова.

Защита делится на первичную защиту, которая окружает сам реактор, и вторичную защиту, которая окружает всю защитную оболочку.

ПЕРВИЧНАЯ ЗАЩИТА

Первичная защита, непосредственно окружающая корпус давления реактора, представляет собой заполненный водой кольцевой зазор шириной 33 дюйма вокруг корпуса реактора внутри стального танка высотой 17 футов, покрытого свинцом. Танк простирается от точки, расположенной значительно ниже зоны активной зоны, до точки, расположенной значительно выше нее. Высота активной зоны внутри реактора составляет всего 60 дюймов. Первичный защитный танк, изготовленный из углеродистой стали, покрыт слоем свинца толщиной от 2 до 4 дюймов. Когда танк заполнено водой, мощность дозы за пределами первичной защиты от гамма-источников активной зоны и активированных ядер не будет превышать 200 мр в час через 30 минут после останова. Этого достаточно мало для того, чтобы разрешить вход в корпус защитной оболочки для осмотра или технического обслуживания.

ВТОРИЧНАЯ ЗАЩИТА

Защитная оболочка полностью окружает первичную (реакторную) систему и служит не только для локализации распространения радиоактивности в случае разрыва системы, но и для поддержки сотен тонн свинца и полиэтилена вторичной защиты.

ЗАЩИТНАЯ ОБОЛОЧКА

Основная функция защитной оболочки заключается в том, чтобы окружить первичную систему и обеспечить полную локализацию любого радиоактивного вещества, которое может вырваться из системы. Расчетное давление сосуда определялось путем постулирования мгновенного выброса и расширения всего содержимого первичной системы. Этот подход является весьма консервативным из-за невероятности крупного разрыва.

Было проведено исследование относительно пробития стенки сосуда обломком при взрыве. Анализ пробивной способности высокоскоростных компонентов показал, что оболочка уержит самый крупный из ожидаемых элементов.

The shell is cylindrical in shape, 35 feet in diameter by 50.5 feet long, and is centrally located on the ship’s bottom.

Защитная оболочка герметично закрыта все время во время работы установки. Вход в оболочку будет осуществляться только после останова реактора, продувки оболочки воздухом и снижения уровня радиации ниже 200 мр в час.

Нижняя половина оболочки покоится в стальной постели, окруженной стеной из армированного бетона толщиной 48 дюймов.

Верхняя половина защитной оболочки покрыта 6-дюймовым слоем свинца плюс 6-дюймовым слоем полиэтилена. Во время нормальной работы на мощности это снижает уровень радиации до менее чем 0,6 мр в час в ближайшей точке доступа экипажа.

КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКИ

Эта система поддерживает постоянную максимальную температуру окружающей среды 140° F и максимальную относительную влажность 72 процента внутри защитной оболочки. Система работает в сочетании с промежуточной системой охлаждающей воды, используя воду с температурой 95° F.

Во время нормальной работы защитная оболочка герметизирована, и никакой внешний воздух не поступает в судно и не выходит из него. Условия окружающей среды будут поддерживаться путем регулирования потока охлаждающей воды по мере необходимости в соответствии с показаниями приборов на панели управления.

Во всех зонах, куда члены экипажа имеют неограниченный доступ, уровни радиации будут составлять менее 5 бэр интегрированной дозы в год, что является рекомендуемым максимальным годовым пределом облучения работников в области атомной энергетики. Предполагая, что пассажиры будут перемещаться по судну, и на основе их расчетного среднего расстояния от реактора, среднее облучение пассажира, остающегося на борту в течение года, составит менее 0,5 бэр, то есть ¹/₂₀ профессиональной величины.

Зона 5 бэр относительно мала и не используется постоянно. Ни один член экипажа не будет находиться на судне или в зоне 5 бэр непрерывно в течение полного года, и сомнительно, чтобы кто-либо из членов экипажа фактически получил интегрированную дозу более 0,5 бэр за год.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Эта система снабжает энергией реакторную систему и ее вспомогательное оборудование и спроектирована для работы с высокой степенью надежности в целях обеспечения безопасности реактора во всех фазах работы и останова.

Она включает в себя все устройства управления нагрузкой и защиты, проводку защитной оболочки, измерительные приборы, блокировки и сигнализацию, связанные с электрическими нагрузками реакторной системы. Питание системы обычно обеспечивается двумя турбогенераторами, каждый номинальной мощностью 1500 кВт, 0,8 косинус фи, 450 вольт, 3 фазы и 60 герц. Для повышения надежности используется схема с двойными шинами. В случае неисправности на шине произойдет автоматическое переключение всех жизненно важных нагрузок на другую шину. Во время нормальной работы автоматический выключатель соединяет обе шины вместе.

РАДИАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ

Система радиационного контроля «Саванна» ведет постоянный надзор за интенсивностью излучения в различных точках реакторной системы, а также в зонах, удаленных от силовой установки. Для данного описания эта система разделена на две области: контроль силовой установки и дозиметрический контроль. Последний рассматривается под собственным заголовком.

КОНТРОЛЬ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

Путем отслеживания уровня радиации в различных точках реакторной системы любые отклонения от нормы в работе могут быть быстро обнаружены и устранены.

Утечка в теплообменниках, например, проявилась бы на радиационном мониторе, расположенном в продувочной линии от каждого из теплообменников.

Промежуточная система охлаждения, которая включает в себя охлаждающую воду от первичных насосов, охладитель защитной воды, охладитель воздуха защитной оболочки и другие компоненты, не входящие непосредственно в первичный контур, контролируется в пяти точках. Утечка воды первичного контура во вторичную воду возможна только из насосов и редукционных охладителей из-за разницы давлений. Следовательно, радиационные мониторы расположены ниже по потоку от редукционных охладителей и в каждой из возвратных линий от охлаждающих змеевиков насосов.

Деминерализаторы также контролируются. Когда слой смолы функционирует, поток ниже по потоку (сток) будет иметь пренебрежимо малую радиоактивность. Следовательно, сигнал монитора в этой точке укажет, когда следует переключиться на новый деминерализатор. Монитор на притоке (вода, поступающая в деминерализатор) измеряет уровень активности в первичном контуре.

Монитор продуктов деления отслеживает активность продуктов деления в первичной (реакторной) системе. Монитор состоит из катионообменной и анионообменной колонок, усилителя и индикаторной системы. Этот монитор расположен в системе циркуляции первичного теплоносителя.

ТАНКИ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ

Жидкие отходы силовой установки собираются в танки для хранения перед сбросом в специально разработанное судно обслуживания в порту. Танки сбора жидких отходов контролируются. Газообразные отходы обычно удаляются в море через радиомачту, которая содержит два детектора для целей контроля. Это монитор аэрозольных частиц и монитор радиоактивных газов, которые работают постоянно, так что газ стравливается в атмосферу. Если радиоактивность газа поднимается выше заданных пределов, газ разбавляется до уровня ниже предела перед сбросом в атмосферу.

Вышеупомянутые мониторные станции являются основными, задействованными в работе реакторной системы. Мониторы работают через систему раздельных каналов, причем каждый канал отвечает за предварительно выбранный диапазон активности. Все детекторы передают свои показания на главную панель в диспетчерской, где расположены приборы автоматической записи и визуального наблюдения.

Окруженный сталью, деревом и бетоном, реактор а/с «Саванна» защищен от любой достоверной аварии.

STABILIZING BRACKET PORT AND STARBOARD POLYETHYLENE “C” DECK STEEL & REDWOOD COLLISION MAT WOOD PAD “D” DECK CONCRETE WATERTIGHT BULKHEAD REACTOR COMPARTMENT STIFFENING RINGS LEAD CONTAINMENT VESSEL COMPARTMENT BULKHEAD CONCRETE INNER BOTTOM FOUNDATIONS FORWARD

Переносное оборудование контроля, пробоотборники и другое оборудование дозиметрического контроля предусмотрены для доступа, обследования и контроля при техническом обслуживании.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И БЕЗОПАСНОСТИ РЕАКТОРА

Конструкция системы управления такова, что неисправность, приводящая к аномальной скорости извлечения стержней, не приведет к опасному состоянию. Исследования показывают, что минимальный период реактора, возникающий в результате максимального извлечения стержней, составляет не менее 30 секунд. Система управления спроектирована так, чтобы поддерживать введение чистой реактивности всегда меньшим, чем доля запаздывающих нейтронов.

Вся реакторная система защищена системой безопасности. Эта система заставляет реактор прекратить выработку энергии при наличии опасного режима работы. Система безопасности также содержит блокировки, которые предотвращают действия, способные в противном случае поставить под угрозу реакторную систему.

Системы управления и безопасности способны защитить реакторную систему от повреждений в результате любой достоверной аварии, за исключением крупного разрыва в первичном контуре.

Реактор автоматически производит «аварийный останов» (отключается) по любой из семи причин: (1) период реактора короче безопасного, (2) избыточная мощность, (3) чрезмерный рост или падение давления в реакторе, (4) чрезмерное давление на выходе из реактора, (5) потеря расхода, (6) потеря питания цепей безопасности и (7) потеря питания приводов управляющих стержней.

ДУБЛИРОВАННАЯ ПРОВЕРКА ПРИБОРОВ

Система ядерного приборостроения обеспечивает максимальную надежность и безопасность, минимизируя при этом ошибочные показания или сигналы от каналов контроля. Это достигается за счет использования двух или более измерительных каналов в каждом рабочем диапазоне с последующей блокировкой цепей таким образом, чтобы по меньшей мере два из них выдавали одинаковый сигнал об аномальных условиях работы до инициирования «аварийного останова» реактора.

Повышенная надежность достигается за счет использования приборов на «твердотельных» элементах или магнитных усилителей вместо электронных ламп и реле.

СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ РЕАКТОРА

Эта система постоянно контролирует сигналы от ядерных и неядерных приборов и при необходимости предпринимает корректирующие действия. Корректирующие действия будут производиться либо в виде «быстрого введения» управляющих стержней, либо в виде «аварийного останова» реактора. Быстрое введение происходит со скоростью 15 дюймов в минуту, в то время как аварийный останов достигается за 1,6 секунды.

Быстрое введение заключается в перемещении всех управляющих стержней в крайнее нижнее положение с максимально возможной скоростью с помощью электромеханических приводов. Для «аварийного останова» реактора все стержни загоняются в крайнее нижнее положение под действием чистой гидравлической силы давления 1250 фунтов на квадратный дюйм.

КОРОЧЕ БЕЗОПАСНОГО ПЕРИОДА

Период реактора является мерой скорости роста мощности реактора; чем короче период, тем быстрее рост. Десять каналов измерения нейтронов, охватывающих весь диапазон от уровня источника до 150 процентов максимальной мощности, измеряют интенсивность нейтронов (уровень потока) и скорость ее изменения. Эти данные непрерывно передаются оператору реактора и системе автоматического управления и безопасности. Слишком высокая скорость изменения или период короче безопасного автоматически приводят к «аварийному останову» реактора.

ИЗБЫТОЧНАЯ МОЩНОСТЬ

Количество производимой энергии является функцией нейтронного потока и образующегося в результате тепла в первичном контуре. Температура, выбранная для вызова автоматического «аварийного останова», составляет 540° F. Эта схема «аварийного останова» по температуре обеспечивает независимое резервное копирование «аварийного останова» по нейтронному потоку.

ЧРЕЗМЕРНЫЙ РОСТ ИЛИ ПАДЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ

Слишком низкое давление может привести к кипению первичного теплоносителя, в то время как слишком высокое давление может привести к плохой теплопередаче, а также создать ненужные напряжения в конструкции активной зоны топливных элементов реактора. Существует ряд причин для возникновения любого из этих условий, каждая из которых передаст сигнал «аварийного останова» оператору и автоматической системе безопасности.

ЧРЕЗМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ НА ВЫХОДЕ

В дополнение к защите от быстрой скорости изменения давления предусмотрена схема аварийного останова для предотвращения любого устойчивого избыточного давления на выходе, которое могло бы привести к повреждению активной зоны и сопутствующего оборудования.

ПОТЕРЯ РАСХОДА

Это состояние может возникнуть в результате механической поломки насосов первичного контура, трубопроводов и т. д., либо из-за случайной остановки насосов при работе реактора на мощности, либо из-за потери питания насосов. Когда один насос перестает работать по любой причине, раздается звуковой сигнал, предупреждающий оператора. Если все четыре насоса перестают работать по любой причине, в систему безопасности реактора поступает сигнал на «аварийный останов» реактора.

ПОТЕРЯ ПИТАНИЯ ЦЕПЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Гидравлические приводы, управляющие механизмом «аварийного останова», требуют резервного давления для удержания их в «готовом» положении для режима «аварийного останова» и являются неотъемлемой частью схемы безопасности. Отказ питания в цепях безопасности автоматически приводит гидравлические приводы в действие для «аварийного останова» реактора.

ПОТЕРЯ ПИТАНИЯ ПРИВОДОВ УПРАВЛЯЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ

Каждый из 21 управляющего стержня имеет собственный привод, смонтированный вертикально на верхнем блоке реактора. Из них 9 имеют сервоуправление, а 12 относятся к несервоприводному типу. 9 стержней с сервоприводом имеют приводы переменной скорости и работают в двух группах синхронным образом в соответствии с сигналами требования от реакторной системы. Группа из 12 стержней может управляться вручную или группами в соответствии с заранее определенными условиями. Все они работают со скоростью, определяемой их редукторами.

Соображения безопасности заключаются в следующем:

1. Каждая сервопетля содержит монитор, который подает звуковой сигнал и инициирует быстрое введение, если стержень не следует за своим командным сигналом.

2. Другая цепь контролирует все девять сервомониторов, и в случае сбоя в работе любого из сервомониторов раздастся звуковой сигнал и будут предприняты соответствующие корректирующие действия через автоматическую систему безопасности.

3. Действие «аварийного останова» начинается в системе безопасности и не зависит от управления оператора. Однажды начавшись, действие «аварийного останова» не может быть остановлено.

4. Для условий, не требующих действий по «аварийному останову», быстрое введение служит для снижения мощности и позволяет оператору устранить неисправность без полного останова. Оператор может осуществить быстрое введение вручную.

Электрические цепи, управляющие стержнями управления реактором, контролируются, и сбой в электрической части в одной или нескольких цепях приведет к быстрому введению или «аварийному останову». В случае полного отключения электропитания приводов управляющих стержней будут приведены в действие гидравлические приводы.

ХРАНЕНИЕ И ОБРАЩЕНИЕ С ОТХОДАМИ

Эта система дренирует и собирает до тех пор, пока удаление не станет безопасным, все дренажные воды из реакторной системы, которые могут быть радиоактивными. Дренаж может быть результатом утечки или частью нормального накопления дренажа при первоначальной заправке и испытаниях, нормальном пуске, работе и останове, а также дезактивации.

Система дренажа и хранения состоит из двух насосов, клапанов, трубопроводов, дренажного танка защитной оболочки и четырех танки хранения отходов. Общая емкость танков составляет 1350 кубических футов. Это примерно на 80 процентов больше максимальной эксплуатационной утечки и дренажа за 100-дневный период. Предусмотрена возможность взятия пробы из любого из пяти танков в любое время.

После того как отбор проб покажет достаточно низкий уровень активности, жидкость будет откачана на специальные причальные сооружения для перекачки на внутренние пункты захоронения отходов. Согласно текущим планам эксплуатации, сброс отходов в море производиться не будет.

Специальное 129-футовое судно обслуживания «Атомик Сервант» будет обслуживать реактор «Саванна» и обрабатывать радиоактивные отходы.

Большинство потенциально радиоактивных газов вентилируются в центральный коллектор. Здесь они контролируются, разбавляются воздухом, нагнетаемым вентилятором, и выбрасываются через радиомачту после прохождения через серию фильтров. Во время нормальной работы коллектор вентилируется непрерывно. Однако, если радиационный монитор указывает на слишком высокие уровни активности для удовлетворительного разбавления, газы могут быть направлены в защитную оболочку.

ГАЗ ФИЛЬТРУЕТСЯ И КОНТРОЛИРУЕТСЯ

Область между корпусом защитной оболочки и вторичной защитой вентилируется вентилятором производительностью 4000 кубических футов в минуту, который выбрасывает воздух примерно на половине высоты радиомачты. Ожидается, что этот газ не будет радиоактивным, но в качестве дополнительной меры предосторожности он контролируется на предмет наличия радиоактивности.

Все газы, выпускаемые через радиомачту, фильтруются для удаления твердых частиц.

Воздух защитной оболочки периодически продувается свежим воздухом в море и перед входом инженерно-технического экипажа судна. Во время нормальной работы единственным радиоактивным газом в оболочке является аргон-41 в концентрации ниже максимально допустимого уровня для непрерывного профессионального облучения. Единственными потенциальными источниками активности в воздухе защитной оболочки выше предельно допустимых концентраций были бы продукты деления, но они отсутствуют во время нормальной работы. Тем не менее, как описано выше, перед продувкой пробы воздуха будут проанализированы для определения уровней активности.

СИСТЕМА ДОЗИМЕТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

Эта система обеспечивает радиационную защиту экипажа и пассажиров посредством постоянного контроля любых отклонений уровней радиации, которые могут возникнуть. Это достигается с помощью системы из 12 блоков радиационных детекторов в следующих местах: палуба А, снаружи кабинета врача; палуба B, кормовой коридор; палуба B, левый коридор; палуба C, левый коридор; палуба C, кормовой коридор; палуба D, правый коридор; палуба D, как носовая, так и кормовая переборки и на уровне настила второго дна, левый, правый, носовой и кормовой коридоры.

Эти 12 мониторных блоков передают свои показания в 2 канала, причем по 6 мониторов на каждом канале в соответствии с заранее определенным порядком. Детектор с ручным управлением позволяет переключаться на любой отдельный монитор для наблюдения и изучения этой станции столько времени, сколько пожелают. С помощью самописца на каждом канале можно получить постоянную запись показаний 12 контрольных станций.

Детекторы калибруются и обслуживаются периодически эксплуатационным персоналом с использованием стандартизированного источника кобальта-60.

Ионизационные камеры, расположенные в точках входа в защитный корпус, определят, когда вход в судно безопасен. Кроме того, любой входящий в судно будет иметь при себе переносной монитор для определения мощности дозы в точке, где он будет работать.

В дополнение к установленным детекторам имеется полный комплект переносного оборудования для проведения любых необходимых конкретных исследований. Оборудование используется для проверки результатов дезактивации и контроля загрязненных помещений во время технического обслуживания. Персонал дозиметрического контроля, оснащенный переносным оборудованием, сопровождает все группы, работающие в любой зоне, которая может содержать радиоактивность.

Лаборатория дозиметрического контроля на судне оборудована для проведения всех испытаний, необходимых во время работы реакторной установки.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Система отбора проб. Эта система предоставляет средство для извлечения жидких проб из первичного контура для определения эффективности системы очистки. Пробы будут отбираться как на входе, так и на выходе потока первичных деминерализаторов.

Промежуточная система охлаждения. Основная функция заключается в обеспечении чистой охлаждающей водой различных компонентов реакторной системы. Вторичная функция заключается в поддержании воды в кольцевом танке первичной защиты.

Система состоит из двух раздельных контуров циркуляции: контура забортной воды и контура пресной воды. Каждый из этих контуров содержит два насоса и два охладителя, а также другие необходимые компоненты. Насосы и охладители расположены параллельно, что позволяет любому насосу подавать воду на любой охладитель.

В контуре забортной воды температура на входе составляет 85° F, а температура на выходе — 106° F. Пресная вода поступает в свои охладители при температуре 143° F и выходит при 95° F.

Компоненты снаружи и внутри защитной оболочки охлаждаются одним из этих промежуточных контуров охлаждения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ АВАРИЙНОЕ ПИТАНИЕ

Два вспомогательных дизель-генераторных агрегата мощностью по 750 кВт находятся в режиме ожидания для обеспечения следующего: (1) Питание главной шины для работы тех нагрузок, которые необходимы для обеспечения охлаждения для отвода остаточного тепла после аварийного останова или останова, (2) аварийное «возвратное» питание на случай выхода из строя ядерной силовой установки, (3) питание для пуска реактора и (4) резервная генерирующая мощность для нормальной работы в случае выхода из строя турбогенератора.

В случае «аварийного останова» реактора эти генераторы автоматически запустятся и синхронизируются на главной шине для подачи и распределения питания на компоненты, используемые для охлаждения реактора.

Аварийный дизель-генератор мощностью 300 кВт также доступен для подачи питания на аварийный распределительный щит напряжением 450 вольт. Этот источник будет работать в случае, если и главные турбогенераторы, и вспомогательные дизель-генераторы выйдут из строя. К нагрузкам, подключенным к аварийному распределительному щиту, относятся освещение, обмотки низкой скорости насосов первичного теплоносителя и система аварийного охлаждения.

Источник с батарейной защитой также будет обеспечивать питание тех нагрузок, которые требуют особо надежного источника питания без прерывания из-за потери или переключения вспомогательного питания.

ЭНЕРГИЯ ДЛЯ ДОХОЖДЕНИЯ ДО ПОРТА

Как уже упоминалось, в электрической системе в машинном отделении установлены два дизель-генераторных агрегата мощностью по 750 кВт. Если требуется любая аварийная энергия для дохождения до порта, любой из дизель-генераторов может быть использован для работы двигателя с фазным ротором мощностью 750 л. с., который соединен с гребным винтом судна через редукторы.

Каждый дизель-генератор рассчитан на обеспечение достаточной мощности для отвода остаточного тепла реактора, освещения и необходимых судовых нужд.

ЭКИПАЖ А/С «САВАННА» ПОДОБРАН ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Для обеспечения полной безопасности первого торгового судна с ядерной силовой установкой на нем служит хорошо обученный, компетентный персонал, в чьи обязанности и ответственность входит безопасная и эффективная эксплуатация судна.

Все механические и электрические предохранительные устройства современной навигации находятся в распоряжении экипажа «Саванна» для обеспечения безопасности и целостности судна.

Люди, которые будут управлять «Саванна» на берегу и на воде, прошли специализированную и обширную учебную программу, проводимую Комиссией по атомной энергии, Морской администрацией и частными подрядчиками, построившими а/с «Саванна» и ее реактор.

Капитан и офицеры судна — люди с многолетним опытом работы на море, чей опыт гарантирует здравую и устойчивую оценку и суждение при любых возможных условиях.

Все рассмотренные здесь факторы позволяют Правительству Соединенных Штатов заявить об а/с «Саванна», открывающей атомную эру на важнейших торговых путях мира, что это уникальное и замечательное судно бесспорно является одним из самых безопасных судов в мире.

А/С «САВАННА» СПРОЕКТИРОВАНА И ПОСТРОЕНА В СООТВЕТСТВИИ С ЭТИМИ ТРЕБОВАНИЯМИ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИМЕНИМЫЕ КОДЫ:

1. Береговая охрана США

2. Американское бюро судоходства

3. Морская администрация

4. Служба общественного здравоохранения США

5. Морской кодекс Американского института инженеров электротехники и электроники

6. Комиссия по атомной энергии США

РАССМОТРЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ:

1. Консультативный комитет по безопасности реакторов Комиссии по атомной энергии

ЭКСПЕРТИЗА ПРОЕКТА:

1. Береговая охрана США

2. Морская администрация

3. Комиссия по атомной энергии

(A) Ок-Риджская национальная лаборатория

(B) Электрик Боут Компани

4. Американское бюро судоходства

ТИПОГРАФИЯ ПРАВИТЕЛЬСТВА США: 1960 O—562017

Конструкция а/с «Саванна» отвечает высочайшим стандартам безопасности здоровья и окружающей среды.

PASSENGER DINING ROOM CREW QUARTERS MAIN LOUNGE PASSENGER STATEROOMS REACTOR HATCH REACTOR AUX. HATCH CREW QUARTERS CARGO HOLD MACHINERY CONTROL CENTER ENGINE ROOM SHIP’S PROVISIONS STABILIZER SPACE CARGO HOLD REACTOR CONTAINMENT VESSEL

А/с «Саванна» — первое в мире атомное торговое судно, гордость американского торгового флота, образец морской безопасности.

Примечания транскриптора

Незримо исправлено несколько опечаток.

Сохранена информация об издании из печатной версии: эта электронная книга находится в общественном достоянии в стране издания.

Только в текстовых версиях текст курсивом выделен _нижними подчеркиваниями_.