XI.
Резкое снижение уровня питательной воды
Когда, по мнению оператора, параметры реактора пришли в норму, им был резко снижен — практически до нуля — расход питательной воды, что стало роковым шагом, так как привело к увеличению температуры теплоносителя на вход в реактор, т. е. дополнительно повысило производство пара.
По данным доклада INSAG-7(1993 г.):
«01 час 09 мин. резко снижен расход питательной воды до 90 т/ч по правой стороне и до 180 т/ч по левой стороне при общем расходе по контуру 56 000-58 000 т/ч. В результате температура на всасе [входе] ГЦН составила 280,8°С (левая сторона) и 283,2°С (правая сторона)». Этот уровень — 90 т/ч практически равен нулевому в пределах погрешности приборов. Температура воды на входе в реактор стала близкой к температуре насыщения (кипения).
Но как считает доклад ГПАН (1991 г.): «…это был возврат расхода питательной воды к некоторому среднему расходу, соответствующему мощности реактора 200 МВт и равному, примерно, расходу по 120 т/час. на каждую сторон реактора».
По мнению А.Г. Тарапона, Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАНУ (Украинская ССР, Киев), процесс аварии начался ранее, сразу после начала испытаний выбега в момент закрытия заслонки СРК и сам аварийный процесс развивался около 15 мин: «Этой записью [резкое снижение расхода питательной воды] было зафиксировано начало кризиса теплообмена второго рода… при этом интегральная мощность реактора осталась на уровне 200 МВт, что позволяет сделать два вывода: мощность была поднята только в одном (юго-восточном) квадранте, а в других осталась на уровне 13.5 МВт (остаточное тепловыделение); в указанном квадранте полностью прекратился теплообмен».
В самом деле, температура на входе/выходе в каналы в норме составляет 270/284,5, т. е. воды температура на входе ГЦН составила 280,8°С (левая сторона) и 283,2°С (правая сторона), что на более 10 градусов выше нормы и примерно соответствует температуре кипящей воды на выходе из каналов 284,5.
Когда персонал блока начал испытания выбега (01 час 23 мин. 04 сек.), для обеспечения выхода генератора на инерционный ход был отключен выход пара на турбину, закрыты СРК (стопорно-регулирующие клапаны). В условиях отсутствия стока пара из БС (барабана-сепаратора, где происходит сепарация пара для подачи на турбину), давление в контуре стало расти. Эксперимент был начат без сброса защиты реактора, защита по отключению обеих турбин была заблокирована, чтобы возможно, иметь возможность повторного проведения эксперимента.
В результате резкого увеличения, а затем снижения расхода питательной воды, в контуре реактора были сформированы два последовательных фронта теплоносителя на входе в активную зону: первый с пониженной температурой и, через некоторое время, второй, с температурой приближенной к температуре кипения воды. По роковому стечению обстоятельств последний фронт «прогретого» теплоносителя подошел к входу в активную зону в момент проведения эксперимента.
Согласно докладу ГПАН (1991 г.), непосредственно перед испытаниями в 01 час 22 мин. 30 сек.:
«В создавшихся условиях небольшой прирост мощности реактора (по любой причине) в силу малого недогрева до кипения теплоносителя мог приводить к приросту объёмного паросодержания в нижней части активной зоны… Таким образом, перед началом испытаний параметры активной зоны обусловили повышенную восприимчивость реактора к саморазгонному процессу в нижней части активной зоны… такое состояние создалось не только потому, что имел место повышенный против обычного расход теплоносителя… а прежде всего малым значением мощности реактора».
Таким образом, комплекс действий персонала (низкая мощность реактора, подключение дополнительных ГЦН, закрытие СРК и резкое снижение уровня питательной воды и) были самыми важными факторами развития аварии, которые и привели реактор к разрушению.