Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС
Новий безпечний конфайнмент Чорнобильської АЕС побудований для демонтажу об'єкта укриття, вилучення радіоактивних матеріалів і захисту персоналу, населення та навколишнього середовища. На жаль, новий безпечний конфайнмент не є герметичною спорудою, що під час виконання вищезазначених робіт або...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety
2024
|
| Online Zugang: | https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1136 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Nuclear and Radiation Safety |
Institution
Nuclear and Radiation Safety| id |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-1136 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Nuclear and Radiation Safety |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-09-13T12:05:07Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Krukovsky, P. Skliarenko, D. Baraniuk, O. Tkach, V. |
| spellingShingle |
Krukovsky, P. Skliarenko, D. Baraniuk, O. Tkach, V. Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС |
| author_facet |
Krukovsky, P. Skliarenko, D. Baraniuk, O. Tkach, V. |
| author_sort |
Krukovsky, P. |
| title |
Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС |
| title_short |
Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС |
| title_full |
Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС |
| title_fullStr |
Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС |
| title_full_unstemmed |
Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС |
| title_sort |
аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента чаес |
| title_alt |
Analysis of Consequences from Fire Scenarios on the Turbine Hall Roof within the ChNPP New Safe Confinement |
| description |
Новий безпечний конфайнмент Чорнобильської АЕС побудований для демонтажу об'єкта укриття, вилучення радіоактивних матеріалів і захисту персоналу, населення та навколишнього середовища. На жаль, новий безпечний конфайнмент не є герметичною спорудою, що під час виконання вищезазначених робіт або можливих аварій буде призводити до поширення радіоактивних аерозолів у межах та за межами нового безпечного конфайнмента Чорнобильської АЕС. Розроблений документ «Отчет по анализу безопасности эксплуатации комплекса "НБК-ОУ", Глава 11, «Анализ потенциальных аварий и облучений», що описує потенційні сценарії аварій, виходу з ладу обладнання та помилок персоналу, однак у цьому документі для низки сценаріїв не наведені їх наслідки. Одним з таких сценаріїв є 2 сценарії вигорання радіоактивного бітумно-гравійного шару під час пожежі на даху машзалу зруйнованого 4-го блока, що повинно призводити до викиду, розповсюдження і осідання радіоактивних аерозолів в основному об’ємі нового безпечного конфайнмента, а також витоку радіоактивних аерозолів у навколишнє середовище за межі нового безпечного конфайнмента. Аналіз наслідків такої аварії в цьому документі не наведено, тому автори роботи за замовленням Чорнобильської АЕС виконали цей прогноз з використанням комп’ютерного CFD-моделювання термогазодинамічного та радіаційного стану нового безпечного конфайнмента. Розроблена модель враховує тривимірну геометрію нового безпечного конфайнмента і будівельні конструкції основних об'єктів під ним, що дозволило для обох сценаріїв розрахувати теплові і газодинамічні процеси вигорання пожежного навантаження протягом 10 хв., підйому в основному об’ємі суміші гарячого повітря з 17,7 грам радіоактивних аерозолів загальною активністю 713Cs 1,75 × 1010 Бк і міграцію цієї суміші в основному об’ємі і за межі нового безпечного конфайнмента протягом 24 год. У сценарії 1 показано, що за цей час 52,4 % радіоактивних аерозолів було затримано у фільтрах витяжної вентиляції, 44,2 % – осіло, 3,2 % – залишилось в повітрі основного об’єму нового безпечного конфайнмента і 0,2 % – вийшло за його межі. Було розглянуто другий, більш тяжкий сценарій 2, у якому витяжна вентиляція вийшла з ладу після 8 хв. пожежі, що призвело до затримки радіоактивних аерозолів у фільтрах лише 6,5 %, осідання 60,6 %, залишку в повітрі основного об’єму нового безпечного конфайнмента 5,1 % і виходу за його межі 27,8 %, що в 139 разів більше, ніж у попередньому сценарії. Результати моделювання цих сценаріїв було виконано вперше, і вони мають важливе практичне значення як для обґрунтування безпеки робіт і заходів захисту персоналу під час ліквідації пожежі, так і для оцінки обсягу викиду радіоактивних аерозолів у навколишнє середовище. Використання таких CFD-моделей дозволяє прогнозувати наслідки інших сценаріїв, зазначених в «Отчете по анализу безопасности эксплуатации комплекса "НБК-ОУ", Глава 11, «Анализ потенциальных аварий и облучений». |
| publisher |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1136 |
| work_keys_str_mv |
AT krukovskyp analíznaslídkívscenaríívpožežínadahumašzaluvobêmínovogobezpečnogokonfajnmentačaes AT skliarenkod analíznaslídkívscenaríívpožežínadahumašzaluvobêmínovogobezpečnogokonfajnmentačaes AT baraniuko analíznaslídkívscenaríívpožežínadahumašzaluvobêmínovogobezpečnogokonfajnmentačaes AT tkachv analíznaslídkívscenaríívpožežínadahumašzaluvobêmínovogobezpečnogokonfajnmentačaes AT krukovskyp analysisofconsequencesfromfirescenariosontheturbinehallroofwithinthechnppnewsafeconfinement AT skliarenkod analysisofconsequencesfromfirescenariosontheturbinehallroofwithinthechnppnewsafeconfinement AT baraniuko analysisofconsequencesfromfirescenariosontheturbinehallroofwithinthechnppnewsafeconfinement AT tkachv analysisofconsequencesfromfirescenariosontheturbinehallroofwithinthechnppnewsafeconfinement |
| first_indexed |
2025-07-17T12:12:23Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:12:23Z |
| _version_ |
1837896139501731840 |
| spelling |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-11362024-09-13T12:05:07Z Аналіз наслідків сценаріїв пожежі на даху машзалу в об’ємі нового безпечного конфайнмента ЧАЕС Analysis of Consequences from Fire Scenarios on the Turbine Hall Roof within the ChNPP New Safe Confinement Krukovsky, P. Skliarenko, D. Baraniuk, O. Tkach, V. Новий безпечний конфайнмент Чорнобильської АЕС побудований для демонтажу об'єкта укриття, вилучення радіоактивних матеріалів і захисту персоналу, населення та навколишнього середовища. На жаль, новий безпечний конфайнмент не є герметичною спорудою, що під час виконання вищезазначених робіт або можливих аварій буде призводити до поширення радіоактивних аерозолів у межах та за межами нового безпечного конфайнмента Чорнобильської АЕС. Розроблений документ «Отчет по анализу безопасности эксплуатации комплекса "НБК-ОУ", Глава 11, «Анализ потенциальных аварий и облучений», що описує потенційні сценарії аварій, виходу з ладу обладнання та помилок персоналу, однак у цьому документі для низки сценаріїв не наведені їх наслідки. Одним з таких сценаріїв є 2 сценарії вигорання радіоактивного бітумно-гравійного шару під час пожежі на даху машзалу зруйнованого 4-го блока, що повинно призводити до викиду, розповсюдження і осідання радіоактивних аерозолів в основному об’ємі нового безпечного конфайнмента, а також витоку радіоактивних аерозолів у навколишнє середовище за межі нового безпечного конфайнмента. Аналіз наслідків такої аварії в цьому документі не наведено, тому автори роботи за замовленням Чорнобильської АЕС виконали цей прогноз з використанням комп’ютерного CFD-моделювання термогазодинамічного та радіаційного стану нового безпечного конфайнмента. Розроблена модель враховує тривимірну геометрію нового безпечного конфайнмента і будівельні конструкції основних об'єктів під ним, що дозволило для обох сценаріїв розрахувати теплові і газодинамічні процеси вигорання пожежного навантаження протягом 10 хв., підйому в основному об’ємі суміші гарячого повітря з 17,7 грам радіоактивних аерозолів загальною активністю 713Cs 1,75 × 1010 Бк і міграцію цієї суміші в основному об’ємі і за межі нового безпечного конфайнмента протягом 24 год. У сценарії 1 показано, що за цей час 52,4 % радіоактивних аерозолів було затримано у фільтрах витяжної вентиляції, 44,2 % – осіло, 3,2 % – залишилось в повітрі основного об’єму нового безпечного конфайнмента і 0,2 % – вийшло за його межі. Було розглянуто другий, більш тяжкий сценарій 2, у якому витяжна вентиляція вийшла з ладу після 8 хв. пожежі, що призвело до затримки радіоактивних аерозолів у фільтрах лише 6,5 %, осідання 60,6 %, залишку в повітрі основного об’єму нового безпечного конфайнмента 5,1 % і виходу за його межі 27,8 %, що в 139 разів більше, ніж у попередньому сценарії. Результати моделювання цих сценаріїв було виконано вперше, і вони мають важливе практичне значення як для обґрунтування безпеки робіт і заходів захисту персоналу під час ліквідації пожежі, так і для оцінки обсягу викиду радіоактивних аерозолів у навколишнє середовище. Використання таких CFD-моделей дозволяє прогнозувати наслідки інших сценаріїв, зазначених в «Отчете по анализу безопасности эксплуатации комплекса "НБК-ОУ", Глава 11, «Анализ потенциальных аварий и облучений». The New Safe Confinement (NSC) of the Chornobyl Nuclear Power Plant was constructed to dismantle the Shelter, remove radioactive materials and protect personnel, the public and the environment. Unfortunately, the NSC is not a leaktight structure, which will cause the spread of radioactive aerosols (RA) within and beyond the NSC during the above activities or possible accidents. The ChNPP has developed document “Safety Analysis Report for NCS-Shelter Operation. Chapter 11. Analysis of Potential Accidents and Exposure”, 295 p.) that describes potential scenarios of accidents, equipment failures and human errors, however for a number of scenarios, this document does not present their consequences. Inter alia, these scenarios include 2 scenarios for the combustion of the radioactive bituminous-gravel layer during fire on the turbine hall roof at the destroyed Unit 4, which should lead to the release, spread and deposition of radioactive aerosols (RA) within the main volume (MV) of the NSC, as well as to the leakage of RA into the environment beyond the NSC. The consequences of such an accident are not analyzed in the document, therefore, at the request of the ChNPP, the authors of the paper performed this forecast using computer CFD modelling of the thermal gas dynamic behavior and radiation situation of the NSC. The developed model takes into account the three-dimensional geometry of the NSC and civil structures of the main objects under it, which allowed calculation of thermal and gas dynamic processes in the combustion of fire load within 10 minutes, rising a mixture of hot air and 17.7 grams of RA with a total 713Cs activity of 1.75 × 1010 Bq in the main volume and migration of this mixture in the main volume and beyond the NSC within 24 hours for both scenarios. Scenario 1 shows that during this time, 52.4 % of RA were retained in exhaust ventilation filters, 44.2 % deposited, 3.2 % remained in the air of the NSC main volume, and 0.2 % were released beyond it. More severe scenario 2 was considered, in which the exhaust ventilation failed after 8 minutes of fire, thus, only 6.5 % of RA were retained in filters, 60.6 % deposited, 5.1 % remained in the air of the NSC main volume, and 27.8 % were released beyond it, which is 139 times more than in the previous scenario. The results of modelling these scenarios were obtained for the first time and have major practical importance both for justifying safety of activities and personnel protection measures during fire suppression, and for estimating the amount of RA release into the environment. The use of such CFD models allows forecasting consequences of other scenarios indicated in the Safety Analysis Report for the Operation of the NCS-Shelter System. Chapter 11. Analysis of Potential Accidents and Exposure. State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2024-09-11 Article Article application/pdf https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1136 10.32918/nrs.2024.3(103).04 Nuclear and Radiation Safety; No 3(103) (2024): Nuclear and Radiation Safety; 36-42 Ядерна та радіаційна безпека; № 3(103) (2024): Ядерна та радіаційна безпека; 36-42 2073-6231 uk https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/1136/829 Авторське право (c) 2024 P. Krukovsky, D. Skliarenko, O. Baraniuk, V. Tkach |