ОСОБЕННОСТИ ТУШЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ НА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

FEATURES OF EXTINGUISHING TRANSFORMER SUBSTATIONS AT NUCLEAR POWER PLANTS

Kirill Loginov

3rd year student, Faculty of Fire Safety, Ural Institute of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia,

Russia, Perm

АННОТАЦИЯ

В статье проанализированы аварийные ситуации, связанные с возгоранием трансформаторных подстанций на атомных электростанциях. Определены причины возникновения пожаров, указаны способы тушения трансформаторных подстанций, а также приведены трудности, связанные с тушением пожаров на атомных электростанциях.

ABSTRACT

The article analyzes emergency situations associated with the ignition of transformer substations at nuclear power plants. The causes of fires are determined, methods of extinguishing transformer substations are indicated, and difficulties associated with extinguishing fires at nuclear power plants are also given.

Ключевые слова: ядерная энергетика, атомная электростанция, аварийные ситуации, пожар, трансформаторная подстанция.

Keywords: nuclear power, nuclear power plant, emergencies, fire, transformer substation.

Введение

В современном мире энергия очень важный ресурс, который имеет огромное значение для устойчивого экономического роста и благосостояния человека.

Около 15,54% всей электроэнергии в мире приходится на отрасль ядерной энергетики.

Выработка электроэнергии на атомных электростанциях (АЭС) составляет 2481 ТВт в год. На сегодняшний день 32 страны эксплуатирует АЭС, их количество составляет 190 единиц (442 энергоблока) с общей электрической мощностью около 393 ГВт. Каждая аварийная ситуация на АЭС влечет за собой серьезные последствия для экологии и жизни людей [1-4].

Изложение основного материала

Основной причиной возникновения аварийных ситуаций на АЭС является нарушение правил пожарной безопасности и правил эксплуатации станции. Пожары в большинстве случаев происходят по техническим неисправностям, из-за коротких замыканий и нарушений правил охраны труда при ведении сварочных работ. Самыми возгораемыми материалами на АЭС являются: изоляционные материалы кабелей, щелочные металлы, турбинные и трансформаторные масла, мазут, дизтопливо, водород, пластикат и сгораемая теплоизоляция. Прямыми источниками возгорания электротехнического оборудования и материалов на станции могут быть: перегруженность электрических линий, высокое переходное сопротивление, короткое замыкание в электрических установках, а также пожароопасные работы на оборудовании и в помещениях станции [5].

Пожары на АЭС чаще всего происходят в трансформаторных помещениях [2].

Трансформаторная подстанция – это электрическая установка, назначение которой – преобразовывать напряжение в электросети и распределять энергию. Различают понижающие и повышающие трансформаторные подстанции. Первые отвечают за преобразование первичного напряжение электросети во вторичное (значительно ниже). Вторые подстанции сооружаются при электрических станциях, они предназначены для преобразования напряжения, которое вырабатывается генераторами в напряжение более высокое [6].

Особенностями пожаров в таких помещениях являются: высокая линейная скорость распространения горения (около 1 метра в минуту) и нарастание среднеобъемной температуры (порядка 30-50 °С в минуту). Из трансформаторных помещений огонь может быстро распространиться в машинный зал, в распределительные устройства, на щиты управления и в обслуживающие помещения станции. Во время пожара на АЭС часто возникает возгорание таких продуктов горения, как: пластикат, турбинное масло, мазут, битум, утеплители, рубероид, обмотка и изоляция кабелей. Данные продукты сопровождаются образованием большого количества токсичного дыма, содержащего хлор, аммиак, окись углерода, двуокись углерода, хлористый водород, цианистый водород, сероводород, бензол [6].

Основными трудностями, связанными с тушением пожаров на АЭС являются: удаленность АЭС от населенных пунктов, в которых находятся подразделения специализированных пожарно-спасательных частей (ПСЧ); быстрое и значительное распространение пожара; затруднение разведки очага  возгорания из-за большого количества опасных факторов  пожара (ОФП); выбор средств индивидуальной защиты от облучения; воздействие психологического фактора вероятности получения радиоактивного поражения; привлечение большого количества сил и средств; систематичная замена личного состава; защита от радиоактивного облучения личного состава, дезактивация пожарной техники и имущества; выполнение специальных работ подразделениями ПСЧ.

Основными средствами тушения пожаров трансформаторов являются воздушно-механическая пена, распыленная вода и порошковые составы.

Все трансформаторы оснащаются системами и установками автоматического пожаротушения, которые включаются в момент полного обесточивания оборудования. В случае несрабатывания системы автоматически, персонал станции включает систему в ручном режиме.

Пожаротушение трансформатора включает два этапа: ликвидация горения (или снижение его интенсивности) и охлаждение. На первом этапе в течение 3−5 минут подается пленкообразующая пена низкой кратности. Пленкообразующие свойства высокоэффективных фторсинтетических пенообразователей эффективно ликвидируют возгорание горючих жидкостей, а также обеспечивают охлаждение трансформатора. После завершения подачи пены начинается подача распыленной воды. В систему начинает поступать вода и осуществляется интенсивное охлаждение трансформатора до достижения 30 минут общей работы установки.

Вывод

Аварийные ситуации, связанные с пожарами на АЭС, могут повлечь за собой не только значительный материальный ущерб, потери сооружений и оборудования, но и нанесение вреда здоровью людей и окружающей среде. Поэтому особое значение при эксплуатации АЭС должно уделяться пожарной безопасности, охране труда персонала станции и соблюдению технического регламента работы всей АЭС [5]

Список литературы:

1. Титов, С.А. Произошедшие аварии на атомных электрических станциях в России с 1992 по 2019 год / С.А. Титов, Н.М. Барбин, А.М. Кобелев, В.С. Кириллов // В сборнике: Актуальные проблемы обеспечения пожарной безопасности и защиты от чрезвычайных ситуаций. Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. – Железногорск, 2021. - С. 232–236
2. Титов, С. А. Аварийные ситуации на АЭС в США, России и в странах западной Европы за период 1972-1982 годы / С. А.  Титов, Н. М. Барбин, И. А. Зубарев, А. М. Кобелев // Комплексные проблемы техносферной безопасности. Кампания "Мой город готовится": задачи, проблемы, перспективы: сб. статей по материалам XVI Междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 2020. - C. 256–158.
3. Титов, С.А. Аварийные ситуации, произошедшие на атомных электростанциях в период с 1992 по 2019 год / С.А. Титов, Н.М. Барбин, А.М. Кобелев // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). – СПб, 2021. № 3 (39). -С. 7–13
4. Barbin, N. M. Accidents that Occurred at Nuclear Power Plants in 1952-1972 / N. M. Barbin, S. A. Titov, A. M. Kobelev // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 666 (2021) 022018 doi:10.1088/1755-1315/666/2/022018
5. Линейная скорость распространения горения на пожаре [Электронный ресурс] // сайт. – Электрон. дан. [б. м.]. – Режим доступа: https://fireman.club/inseklodepia/lineynaya-skorost-rasprostraneniya-goreniya-na-pozhare/ - Дата обращения: 28.03.2024. – Загл. с экрана.
6. Тушение пожаров на объектах энергетики [Электронный ресурс] // сайт. – Электрон. дан. [б. м.]. – Режим доступа: https://propozhar.ru/tushenie-pozharov-na-obektax-energetiki - Дата обращения: 30.11.2023. – Загл. с экрана.