proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2017 год
  Агентство  ПРоАтом. 22 года с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
На ГХК открытые бассейны с РАО засыпают грунтом. Ваше отношение?
Поддерживаю такой способ изоляции
Допускаю при научном обосновании
Нужно РАО извлекать, в емкости и в хранилище

Результаты
Другие опросы
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышла в свет книга воспоминаний Михаила Владимировича Шавлова. Авторитет инженера, технического специалиста был в то время в стране на самом достойном уровне, поэтому и страна развивалась высочайшими темпами.
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
PRo Рекламу

[13/12/2017]     Проблемы с РАО на АЭС России: ситуация может быть улучшена. Окончание


В. Н. Фромзель,
к. т. н. 

В. А. Шлейфер,
к. т. н.

РАЗДЕЛ 2 . Осушающая установка «FAVORIT».

Осушающая установка, предназначенная для уменьшения объема жидких радиоактивных отходов (ЖРО), показана на рис. 8, а её схема – на рис.9.



Рис.8. Осушающая установка «FAVORIT».

Рис.9. Схема установки «FAVORIT», где

1-             пульт регулирования и контроля

2-             устройство для подсоединения контейнера

3-             дозирующий резервуар

4-             вакуумный насос

5-             конденсатор

6-             подача сжатого воздуха

7-             контейнер «MOSAIK» с системой обогрева

8-             резервуар для сбора конденсата

Блок охлаждения и промежуточный теплообменник на рис.9 не показаны.

Основные характеристики системы:

- длина 6000 мм,

- ширина 5200 мм,

- высота 3500 мм,

- масса 20 т (габариты и масса указаны приблизительно),

- площадь, необходимая для установки, 9×6 м2,

- потребляемая энергия 100-120 кВт,

- производительность до 100 л/час.

На Атомных Электрических Станциях и прочих ядерных установках среди разных типов РАО возникают жидкие отходы в виде концентратов и отстоев.

Кондиционирующая установка «FAVORIT» (мобильная или стационарная) предложена  фирмой GNS для уменьшения объема этих отходов с помощью вакуумной сушки. Величина коэффициента уменьшения объема зависит от содержания твердых частиц в жидком отходе.

Жидкие отходы, которые хранятся в специальном резервуаре (цистерне) ядерной энергетической установки, закачиваются через дозирующий резервуар установки «FAVORIT» в контейнеры «MOSAIK» для последующего хранения или окончательного захоронения. Одновременно к установке «FAVORIT» может быть подключено до шести контейнеров. На подключаемые контейнеры устанавливаются наружные электрические нагреватели, а полости контейнеров вакуумируются. С целью повышения безопасности персонала, обслуживающего установку «FAVORIT», камера с контейнерами «MOSAIK» оборудована свинцовой защитой. Фото трех контейнеров «MOSAIK» с внешними (наружными) нагревателями и свинцовой защитой показано на рис. 10.

Рис.10. Контейнеры «MOSAIK» с внешними нагревателями и свинцовой защитой

Пар, образующийся в контейнерах, направляется в конденсатор установки «FAVORIT», а далее конденсат поступает в сборник энергетической установки АЭС.

Как отмечалось выше, кондиционирование в «MOSAIK» жидких РАО с помощью вакуумной сушки осуществляется непосредственно в контейнерах «MOSAIK», соединённых шлангами с установкой «FAVORIT». Такое использование «MOSAIK» позволяет отказаться от необходимости выполнения сложного и радиационно опасного процесса перемещения осушенных солевых концентратов и ионообменных смол из оборудования, обычно применяемого для проведения осушки этих изначально влажных продуктов, в защитные ёмкости для промежуточного хранения РАО на АЭС, а затем его транспортирования и захоронения.

Высокая удельная ɣ-активность осушенных РАО требует использования контейнеров  «MOSAIK», обеспечивающих необходимую защиту от ɣ-излучения.

С целью максимального сокращения расходов АЭС фирмой GNS создан целый ряд (линейка) контейнеров «MOSAIK», необходимая ɣ-защита которых обеспечивается не только массивными чугунными стенками корпусов, но и устанавливаемыми в корпуса входящими друг в друга свинцовыми стаканами (см. рис.4 и 5, табл.1 и 2).

Это позволяет атомным станциям выбрать подходящий им контейнер, который обеспечит безопасное хранение РАО на АЭС, а также транспортирование РАО в условиях гарантированного выполнения требований НП-053-04 в отношении радиационной безопасности перевозок.

Осушающая установка «FAVORIT», которая собирается из стандартных изделий, выпускаемых в Германии, широко используется на АЭС Германии и за её пределами для уменьшения объёма средне и высоко активных жидких РАО.

На рис.11 показана установка «FAVORIT», используемая на АЭС Almaraz (Испания).

Рис.11. «FAVORIT» на АЭС Almaraz (Испания).

Анализируя ситуацию по обращению с РАО, специалисты США пришли к выводу: «Самую большую проблему представляют ВАО. Большинство процессов, вовлечённых в обращение с ними, достигло стадии промышленного использования. Единственный недостаток технологии – высокое энерговыделение ВАО. Среди научной общественности имеется согласованное мнение о необходимости захоронения ВАО в геологических формациях, как единственное безопасное и «жизнеспособное» решение для долгосрочного хранения ВАО [9].

 

РЕЗЮМЕ по разделам 1 и 2.

Выше уже отмечалось, что для компактного размещения, транспортирования, промежуточного и окончательного хранения осушенных высокоактивных отходов, образующихся на АЭС, фирмой GNS созданы контейнеры «MOSAIK» с корпусами из ковкого чугуна с шаровидным графитом. Удаление воды из контейнера «MOSAIK», осушка его полости и РАО осуществляется после закрытия контейнера, для чего его крышка соединяется с осушающей системой «FAVORIT» (создана GNS) с помощью гибких шлангов. Контейнеры «MOSAIK», которые разделены на три основные типа (I, II и  III), а всего их больше 9 типов, используются для размещения осушены солевых концентратов, ионообменных смол, разрезанных под водой активированных компонентов активных зон. РАО осушаются (кондиционируются) прямо в контейнерах «MOSAIK» и пригодны для окончательного захоронения.

Характеристики «MOSAIK»: масса не превышает 10т, высота корпуса не более 1500мм, диаметр корпуса не более 1060мм, высота полости не более 1170мм, диаметр полости не более 820мм.

Контейнеры «MOSAIK», загруженные РАО, лицензированные как упаковки B(U).

В Германии к концу 1993г. использовалось свыше 3000 «MOSAIK». В прочих странах применялись 8000 этих контейнеров.

Контейнер MOSAIK 80Т был разработан для транспортирования компонентов активных зон реакторов BWR и PWR на оборудование для кондиционирования, расположенное вне территории АЭС.

Хотя контейнеры типа «MOSAIK» в России не применяются, мы полагаем, что в нашей стране они будут вскоре разрабатываться и изготавливаться, что определяется выгодой их применения. Изготовление «MOSAIK» может быть осуществлено на АО «Петрозаводскмаш», где десятки лет из российского чугуна с шаровидным графитом отливались сложные изделия, которые поставлялись зарубежным заказчикам.

По заказу Минатома на АО «Петрозводскмаш» были изготовлены ТУК-128, ТУК-128/1 для транспортирования ОЯТ от исследовательских реакторов и ТУК-135 для перевозок блочков от ПУГР-ов на ПО «Маяк». Для Кольской АЭС были изготовлены 5 защитных контейнеров для хранения активированных элементов реакторов ВВЭР-440.

Осушающая (кондиционирующая) установка «FAVORIT» была создана GNS для уменьшения отходов в виде концентратов и отстоев с помощью их вакуумной сушки.

Одновременно к установке «FAVORIT» может быть подключено до шести контейнеров. На подключаемые контейнеры устанавливаются наружные электрические нагреватели, а полости контейнеров вакуумируются. С целью повышения безопасности персонала, обслуживающего установку «FAVORIT», камера с контейнерами «MOSAIK» оборудована свинцовой защитой.

Кондиционирование в «MOSAIK» жидких РАО с помощью вакуумной сушки осуществляется непосредственно в контейнерах «MOSAIK», соединённых шлангами с установкой «FAVORIT». Такое использование «MOSAIK» позволяет отказаться от необходимости выполнения сложного и радиационно опасного процесса перемещения осушенных солевых концентратов и ионообменных смол из оборудования, обычно применяемого для проведения осушки этих изначально влажных продуктов, в защитные ёмкости для промежуточного хранения РАО на АЭС, а затем его транспортирования и хранения.

Осушающая установка «FAVORIT» собирается из стандартных изделий, выпускаемых в Германии.

В рамках работ, направленных на совершенствование состояния дел на АЭС с твердыми низко-активными отходами, фирмой GNS была разработана система, состоящая из Суперкомпактора «FAKIR»  и осушающей установки «PETRA».

 

РАЗДЕЛ 3. Суперкомпактор «FAKIR».

Гидравлический Суперкомпактор предназначен для существенного уменьшения объема РАО путем их прессования (рис. 12, схема Суперкомпактора – рис.13).

Рис.12 Гидравлический Суперкомпактор «FAKIR»

Рис. 13. Схема гидравлического Суперкомпактора «FAKIR» для уменьшения объёма низко-активных отходов, где:

1-             выход (выдача продукции), 2 - скользящая дверь (запирающее устройство), 3 - консольный кран, 4 – захват, 5 – камера компактирования, 6 – загрузочное устройство, 7 – зарядник, 8 – рабочая платформа, 9 – гидравлическая система управления и контроля, 10 – гидравлический цилиндр, 11 – прессующий элемент (Ram).

Основные характеристики системы:

-длина 10000 мм;

-ширина 2400 мм;

-высота 2800 мм;

-масса 50-60 т;

-сжимающее усилие 1200-1500 т;

-производительность 20-30 барабанов/час (в зависимости от модификации);

-площадь, необходимая для установки Суперкомпактора 6,5х13 м2.

При работе и выводе из эксплуатации ядерных установок среди прочих РАО образуются твёрдые низкоактивные отходы, к которым относятся: отдельные металлические и бетонные элементы, изоляция, кабели, отработавшие фильтры, защитная одежда и протирочные материалы.

Уменьшение объёмов этих отходов путём прессования приводит к большой экономии средств, если учитывать затраты на их промежуточное хранение и окончательное захоронение. Суперкомпактор «FAKIR» позволяет уменьшить объём твёрдых отходов в 15 раз.

Дискретные отходы перед прессованием загружаются в металлические обоймы-барабаны (cartridge), которые прессуются совместно с заполняющими их твёрдыми отходами.

Судя по имеющимся в проспектах фото, в качестве обойм-барабанов зачастую используются металлические 200-литровые бочки (см. рис.12).

Дополнительное поджимающее устройство (squeezer) позволяет придавать барабанам (бочкам), имеющим отклонение от номинального диаметра, форму, необходимую для размещения ёмкости с отходами в камере компактирования устройства «FAKIR».

Влажные материалы осушаются с помощью разработанной GNS установки «PETRA», которая рассматривается далее.

Созданная GNS в рамках программы «REACTOR - SERVICE» установка «FAKIR» изготавливается в мобильном и стационарном вариантах. GNS готова осуществить проектирование, изготовление и запуск в работу стационарных установок, учитывая специфические особенности мест их предполагаемого использования.

Компакторы высокого давления, созданные GNS, успешно используются в Германии.

В результате выполнения указанной выше программы взаимодействия АЭС Германии с фирмой GNS в её распоряжении оказались мобильные установки «FAKIR», используемые на АЭС, а также на предприятии фирмы.

К началу 1988г. с помощью компакторов «FAKIR» в Германии было осуществлено прессование более 50000 шт. барабанов, заполненных твёрдыми отходами. За пределами Германии с помощью устройств «FAKIR» к этому времени было компактировано несколько сотен тысяч барабанов с низкоактивными твёрдыми отходами.

Трудно представить, о каком числе компактированных барабанов пришлось говорить, если рассматривать ситуацию с подобными отходами, сложившуюся в настоящее время на зарубежных АЭС.

Что касается России, то информация об использовании в нашей стране прессования (компактирования) твёрдых низкоактивных отходов минимальная и не соответствует эффективности этого процесса, используемого для уменьшения объёма отходов, возникающих при работе АЭС и, особенно, при их выводе из эксплуатации [3]. Далее приводится фраза из статьи «Московский «Радон»: эффективность, безопасность, ответственность», авторы С.А. Дмитриев д.т.н., А.С. Баринов к.т.н., А.С. Волков, (ГУП Мос НПО «Радон») журнал «Безопасность окружающей среды», №1, 2009г.) [10]. «Прессование ТРО происходит с помощью брикетировочного пресса, для компактирования РАО в 100-литровых бочках, а также пресса с усилием 1500т».

Принимая во внимание роль и значение для обращения с радиоактивными отходами в России ГУП Мос НПО «Радон», который функционирует около 50 лет и является первой организацией по обращению с РАО, трудно согласиться с тем, что в цитируемой фразе ничего не говорится о необходимости осушения твёрдых отходов. Обращаем внимание на то, что при использовании суперкомпактора «FAKIR» и установки «PETRA» осушение отходов происходит как до их прессования (см. рис.17), так и после компактирования, когда отходы уже имеют форму «плашек» (рис.14).

Обращаем ещё раз внимание на то, что Суперкомпактор «FAKIR» используется совместно с осушающей установкой. В этом варианте прессованный продукт пригоден для захоронения.

Приведенные ниже рисунки свидетельствуют об эффективности процесса компактирования с помощью установок «FAKIR» и «PETRA» (рис.14) и об объёмах компактируемых твёрдых отходов на конкретной АЭС (рис.15).

Рис.14. Плашка, в которую превращается бочка с ТРО после компактирования

Рис.15. Ёмкость с плашками.

Отдельные элементы отходов предварительно загружаются в специальные барабаны – металлические бочки. С помощью поджимного устройства бочке может быть придана форма, соответствующая размерам камеры компактирования установки «FAKIR». Через загрузочное устройство (6) (см. рис.13) бочка с отходами поступает в камеру компактирования (5), где осуществляется прессование. На рис. 14 показана «плашка», в которую превращается бочка с ТРО после компактирования.

Существенное (в 15 раз) уменьшение объема низко-активных ТРО, образующихся в большом количестве на АЭС, позволяет значительно сократить затраты на промежуточное и окончательное хранение РАО.

Получаемые «плашки» могут укладываться друг на друга в двухсотлитровые бочки (см. рис.16). 

Рис.16. «Плашки», загружаемые в 200 литровую бочку.

Рассмотрение рис.14 - рис.16 позволяет сформулировать следующие важные выводы и привести данные, которые получены при использовании компакторов «FAKIR», оборудованных сжимающими устройствами (squeezer).

1.      Максимальный диаметр «плашки», в которую после прессования превращается полностью заполненная твёрдыми неуплотнёнными низкоактивными отходами двухсотлитровая металлическая бочка (200 литров), не будет превышать максимального наружного диаметра используемой бочки.

2.      высота «плашки» равна 1/15 высоты бочки, т.к. объём отходов в процессе компактирования уменьшается в 15 раз. Рассматриваемый коэффициент компактирования, равный 15, практически не зависит от типа реактора (PWR и BWR), используемого на АЭС, где возникли компактируемые отходы и, очевидно, не очень зависит от мощности реакторной установки АЭС.

3.      Получаемые «плашки» могут укладываться друг на друга в двухсотлитровые бочки.

4.      Вместо ста (100 шт.) двухсотлитровых металлических бочек, заполненных неуплотнёнными твёрдыми низкоактивными отходами,появятся семь (7 шт.) аналогичных бочек, заполненных «плашками», полученными с помощью суперкомпактора «FAKIR».

Перед передачей бочек с «плашками» на промежуточное хранение в помещениях на АЭС с последующим транспортированием бочек в Пункты Захоронения Радиоактивных Отходов (ПЗРО), бочки с «плашками» проходят глубокую осушку в рассматриваемой далее установке «PETRA», разработанной и поставляемой GNS.

7 бочек вместо 100

5.      В 15 раз сократится объём помещений на действующих АЭС, необходимых для временного размещения рассматриваемых РАО.

6.      Так как оплата при захоронении РАО пропорциональна объёму захораниваемых контейнеров (см. раздел «Проблемы обращения РАО» материала [1]), то расходы на захоронение будут уменьшены в 15 раз.

Примечание. Учитывая то, что в России производится большое количество алюминия и создаются новые синтетические материалы, не факт, что использование железных бочек является оптимальным решением.

 

РАЗДЕЛ 4.  Осушающая установка «PETRA».

Общий вид установки «PETRA» дан на рис.17.

Установка PETRA предназначена для предварительной сушки барабанов с отходами, чтобы исключить процессы разложения отходов, газообразования, коррозии самих барабанов.

Рис.17. Общий вид установки «PETRA».

На рис.18 представлена схема установки «PETRA».

Рис.18. Схема установки «PETRA».

1 - вакуумная система (1,9 × 0,9 × 1,8 м3), масса ≈ 950 кг;

2 - камера подогрева (3,4 × 1,8 × 2,5 м3), масса ≈ 1700 кг, производительность 8 барабанов по 200 л;

3 - система контроля (0,8 × 0,65 × 1,7 м3), масса ≈ 250 кг;

4 - система сбора оперативных данных (0,65 × 0,65 × 1,7 м3), масса 250 кг;

5 - блок охлаждения (0,96 × 0,96 × 1,46 м3), масса 450 кг.

Во время работы и вывода из эксплуатации ядерных установок образуются низкоактивные твёрдые отходы, которые загружаются в барабаны (бочки).

Значительная экономия средств, затрачиваемая на промежуточное хранение и захоронение отходов, может быть достигнута за счёт сокращения их объёма.

С этой целью фирмой GNS был создан компактор высокого давления «FAKIR». «Плашки», образующиеся при компактировании (прессовании) отходов затем упаковываются в двухсотлитровые барабаны (обычно стандартные металлические бочки).

Для того чтобы прессованные отходы были пригодны для захоронения, должны быть исключены:

·                  возможность распада отходов;

·                  образование газов;

·                  коррозия барабанов.

Необходимый результат может быть достигнут только при тщательной сушке барабанов и размещённых в них отходов.

С этой целью фирмой GNS была разработана и широко используется Осушающая Установка «PETRA». Установка может быть также использована для сушки таких РАО, как соли (солевые концентраты) и смолы (ионообменные).

Обычно установка «PETRA» применяется совместно с компактором высокого давления «FAKIR».

В осушающей установке «PETRA» осуществляется вакуумная сушка двухсотлитровых барабанов (бочек) при одновременном их подогреве. Для этого барабаны соединяются с блоком вакуумирования 1 и устанавливаются в камеру подогрева 2 (см. рис.17). При использовании установки «PETRA» одновременно могут осушаться 16 барабанов – бочек. Процесс осушки занимает 2 дня.

В объёме программы обслуживания реакторов фирмой GNS были созданы установки«PETRA» и «FAKIR» для мобильного использования на АЭС, а также в стационарном варианте. При разработке проектов стационарных установок, при конструировании их оборудования и вводе установок в эксплуатацию могут быть учтены специфические местные условия.

В работе [9] отмечается, что повышение цены на хранение низко активных отходов стимулировало развитие индустрии переработки этого типа РАО.

В США к 1986г. цена достигла 750 дол./м³, а затем повысилась почти до 9000 дол./м³.

В 1985г., когда стоимость хранения составляла около 600 дол./м³, компания SEG (Научно-Экологическая Группа) получила лицензии и построила предприятие по переработке отходов в Ок-Ридже стоимостью 5млн. дол. Завод был оборудован компактором с усилием 5000т. Переработанные РАО размещались в бочках объёмом 38 кубических футов.

За 10 лет SEG приняла более 600 тыс. м³ отходов, включая сжигаемые, а отправила на захоронение менее 66 тыс. м³ отходов, т.е. вывела из обращения более 530 тыс. м³ отходов.

РЕЗЮМЕ по разделам 3 и 4.

Гидравлический Суперкомпактор предназначен для существенного уменьшения объема РАО путем их прессования.

При работе и выводе из эксплуатации ядерных установок среди прочих РАО образуются твёрдые низкоактивные отходы, к которым относятся: отдельные металлические и бетонные элементы, изоляция, кабели, отработавшие фильтры, защитная одежда и протирочные материалы.

Уменьшение объёмов этих отходов путём прессования приводит к большой экономии средств, если учитывать затраты на их промежуточное хранение и окончательное захоронение. Суперкомпактор «FAKIR» позволяет уменьшить объём твёрдых отходов в 15 раз.

Перед прессованием влажные материалы осушаются с помощью разработанной GNS установки «PETRA».

К началу 1988г. с помощью компакторов «FAKIR» и установки  «PETRA» в Германии было осуществлено прессование более 50000 шт. барабанов, заполненных твёрдыми отходами. За пределами Германии с помощью устройств «FAKIR» к этому времени было компактировано несколько сотен тысяч барабанов с низкоактивными твёрдыми отходами.

Суперкомпактор «FAKIR» используется совместно с осушающей установкой «PETRA». В этом варианте прессованный продукт пригоден для захоронения.

Существенное (в 15 раз) уменьшение объема низко-активных ТРО, образующихся в большом количестве на АЭС, позволяет значительно сократить затраты на промежуточное и окончательное хранение РАО. При использовании установки «PETRA» одновременно могут осушаться 16 барабанов – бочек, куда предварительно загружены твёрдые радиоактивные отходы.

«MARS» - устройство для резки металла.

Устройство «MARS» дано на рис.19. Упрощённые схемы «MARS» даются  на рис.20 (вид спереди) и рис.21 (продольное сечение).

Рис.19. Устройство для резки металла  «MARS».

Рис.20. «MARS» - вид спереди.

Рис.21. «MARS» - сечение.

В процессе работы и выводе из эксплуатации ядерных установок среди прочих радиоактивных отходов накапливаются слегка загрязнённые (активированные) металлические материалы (в основном в виде металлического лома). Эти металлические элементы не могут быть напрямую использованы из-за их радиоактивности. Повторное применение такого металла в ядерной технике возможно, если из него будут изготавливаться защитные контейнеры или защитные плиты реакторной установки. Это приведёт к экономии средств, расходуемых на новые материалы. Перед плавлением металлические элементы должны быть отделены от неметаллических материалов.

При расплавлении металла необходимо исключить возможность попадания жидкости в плавильные печи. В устройстве «MARS» для резки металла фирмой GNS применены решения, позволяющие решить возникающие проблемы.

Примечание. К сожалению, в проспекте не указано, где и как происходит удаление жидкости из металла, подготавливаемого к плавлению. Тем не менее, учитывая наличие осушающих установок «FAVORIT» и «PETRA», эта проблема решаемая.

Описание процесса.

В установке (устройстве) «MARS» металлические части компактируются, а затем разрезаются. Для этого предварительно рассортированный металлический лом помещается в загрузочное устройство (см. рис. 21). а затем лом перегружается в камеру для компактирования. С помощью бокового компактора и удерживающей крышки металлические элементы прессуются и превращаются в брикеты 600×600мм. После прессования гидравлический цилиндр перемещает брикеты под лезвия режущего устройства (см. рис. 20). Разрезанные на части брикеты с помощью конвеерной ленты перемещаются в заранее подготовленные металлические барабаны (очевидно, бочки). На конечном этапе процесса брикеты, разрезанные на части, плавятся совместно с барабаном.

При осуществлении неоднократно упоминавшейся нами программы «REACTOR - SERVICE» фирма GNS разместила установку «MARS» на своём производстве в г. Дуйсбурге.

Что касается США, то к 1992г. компания SEG запустила завод по переплавке металлических РАО стоимостью 20 тыс. дол., где впервые в стране функционировала дезактивационная плавильная установка.

Завод ежегодно перерабатывал 2000-6000т активированного металла. Металл, который невозможно было дезактивировать полностью, добавляли в процессе плавления в 20- тонные индукционные печи для изготовления пяти-и десятитонных защитных блоков, используемых при создании радиационной защиты установок высоких энергий. За несколько лет было переработано более 70 тыс. м³ РАО, и объём отходов сократился десятикратно [9].

Ситуация в России с радиоактивными металлическими отходами, называемыми РАМО, рассматривается в статье сотрудников ВНИИМ им. А.А.Бочвара «Дезактивация радиоактивных отходов методом индукционного переплава» А.А.Жеребцова, к.т.н. В.Г.Пастушкова, д.ф-м.н. П.П.Полуэктова, д.т.н. В.Б.Иванова, Т.В.Смелова, д.х.н. А.Ю.Шадрина, Безопасность Ядерных Технологий и Окружающей Среды, №4, 2012г. [11].

Ими отмечается, что к 2012 году на объектах России накоплено несколько сотен тысяч (по некоторым источникам – около 600 тыс. т) РАМО, причём ежегодно образуется до 10 тыс. т.

Очень большое количество РАМО образуется при выводе АЭС из эксплуатации. Так при прекращении работы одного энергоблока АЭС электрической мощностью 1000 МВт в зависимости от типа реактора (ВВЭР или РБМК) образуется 15÷42 тыс. т РАМО.

Эта информация должна учитываться Руководством ГК (РОСАТОМ) и Корпорацией (РЭА), т.к. в ближайшие годы предстоит вывод из эксплуатации 11 блоков РБМК-1000 на Ленинградской, Курской и Смоленской АЭС.

Рассчитывать при этом на возможности ЗАО «Экомет–С», которое с 1994 по 2009г. переработало 15 тыс. т металлических отходов, загрязнённых радиоактивными веществами (по их терминологии МОЗРВ), очевидно не приходится. Смотри статью «Наша деятельность экологически безопасна, востребована и перспективна». А. Гелбутовский, Безопасность окружающей среды, №1, 2009г. [12]. Кроме того значительная часть (МОЗРВ) переработана, очевидно, с помощью дробеструйной дезактивации.

Сравнение Суперкомпактора «FAKIR» (см. рис.12 и рис.13) и Установок «MARS» свидетельствует об использовании в них одинаковых идей и схожих конструкторских решений. Такой подход, успешно реализованный в большинстве рассмотренных в статье Установок, обеспечивает применение в них уже проверенных конструкций и значительную экономию времени и средств.

За период, превышающий 20 лет, фирмой GNS (её Исполнительным директором все эти годы был доктор Клаус Янберг, который практически руководил одновременно фирмой GNB – дочерней фирмой GNS) было создано следующее оборудование.

·                  Контейнеры типа «CASTOR» для транспортирования и хранения ОЯТ от различных типов реакторов и возврата в Германию остеклованных отходов после переработки во Франции и Великобритании ОЯТ немецких АЭС. В нашей статье [4] даны характеристики 17-ти типов «CASTOR», суммарное число которых превышало 650 шт. К настоящему времени число «CASTOR», находящихся в эксплуатации, превышает 800 шт.

·                  Контейнеры типа «MOSAIK» для размещения различных высокоактивных РАО при их промежуточном хранении на АЭС, при транспортировании на ПЗРО и захоронении.

К концу 1993г. в Германии было изготовлено и передано на АЭС разных стран 8000 шт. «MOSAIK» (на АЭС Германии – более 3000 шт.).

·                       Установки (системы) «FAVORIT», «FAKIR», «PETRA» и «MARS», обеспечивающие обращение с РАО и нормальную эксплуатацию германских АЭС, а также подготовку АЭС к отключению от электрической системы Германии, которое  по настоянию правительства Германии намечено на 2022г.

Примечание. Контейнер CASTOR WWER 1000 на 12-ть ОТВС ВВЭР-1000 был передан в СССР в конце 1983г. и загружен в 1984г. ОЯТ на Ново-Воронежской АЭС (см. рис. 22 и рис. 23).

Рис. 22. CASTOR WWER 1000, загружаемый на борт судна.

Рис. 23. CASTOR WWER 1000 доставлен на  Ново-Воронежскую АЭС.

Анализируя эффективное взаимодействие АЭС Германии с фирмами GNS/GNB, которыми создан внушительный перечень современного оборудования, следует обратить внимание на то, что указанные фирмы и АЭС сумели использовать определённые преимущества, существующие при государственном планировании всей экономической деятельности и обеспечили одновременно высокое качество выпускаемого оборудования, что достигается проще при рыночной экономике.

Речь идёт о том, что всё оборудование, включённое в перечень, за исключением контейнеров «CASTOR», было создано GNS/GNB в рамках Программы «REACTOR - SERVICE», обеспечившей контролируемое взаимодействие АЭС с разработчиками оборудования (его проектирование и изготовление), необходимого для долголетней надёжной деятельности АЭС при сохранении приемлемых цен за электричество. Мы говорим о долголетней деятельности АЭС, т.к. только продолжительная работа АЭС может обеспечить окупаемость инвестиций, вложенных в Атомную Энергетику.

Альянсом GNS/GNB было создано конкурентно способное оборудование, успешно применяемое в странах, широко использующих энергетические ядерные реакторы. Это прежде всего сама Германия, а также США, Франция, Испания, Чехия, Словакия, Финляндия, ЮАР, Швейцария, Швеция и др.

Коснёмся ещё одного вопроса напрямую не связанного с темой статьи. Речь пойдёт о целесообразности организации на АО «Петрозаводскмаш» изготовления отечественных контейнеров типа «MOSAIK», если Руководство ГК «РОСАТОМ» и директора АЭС придут к выводу, что их использование позволит облегчить решение проблемы обращения с радиоактивными отходами на АЭС страны.

Мы убеждены, что АО «Петрозаводскмаш» имеет необходимое для изготовления контейнеров типа «MOSAIK» литейное и станочное оборудование, многолетний опыт изготовления изделий из ВЧШГ и опытный персонал (см. статью [5] «Контейнеры. Объективный взгляд», опубликованную в журнале «Атомная стратегия XXI», №119, 2016г.). При принятии решения об изготовлении отечественных контейнеров для размещения РАО следует учитывать, что их изготовление и проектирование значительно проще, чем контейнеров «CASTOR» для транспортирования и хранения ОЯТ. Объясняется это отсутствием в РАО осколков деления, невыгоревшего урана-235 и плутония-239, возникающего в активных зонах работающих ядерных реакторов. Следовательно, в продуктах, загружаемых в контейнеры для РАО, отсутствует α и β излучение, ответственные за остаточное тепловыделение ОЯТ, связанного с распадом осколков деления. В них нет необходимости в нейтронной защите, т.к. в загружаемых в контейнеры продуктах нет актиноидов, а также не нужно решать проблему ядерной безопасности, что объясняется отсутствием в РАО делящихся изотопов, а также нейтронов, вызывающих процесс деления.

Учитывая, что для АЭС Германии к 1993г. было изготовлено более 3000 «MOSAIK», можно полагать, что выпуск подобных контейнеров в г. Петрозаводске обеспечит долговременную занятость значительной части его трудоспособного мужского населения на современном предприятии (АО «Петрозаводскмаш»). Для изготовления 1000 шт. таких контейнеров потребуется около 5000т высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, выпуск которого освоен АО «Петрозаводскмаш».

Необходимые технические специалисты могут при этом подготавливаться в Петрозаводском Университете, заинтересованном в установлении технических связей с промышленностью республики Карелия.

 

Источники информации

1.      Девятова Т.А. Контроль и учёт РАО. Чьи отходы дороже? //Атомная стратегия XXI, №116, 2016г.

2.      Корзун А.С. Обращение с РАО на российских АЭС: проблемы и пути решения. // 2009г.,

3.      Носовский А.В., Васильченко В.Н., Ключников А.А., Ященко Я.В. Безопасность атомных станций. Снятие с эксплуатации Ядерных Энергетических Установок.// Киев, 2005г.

4.      Фромзель В.Н., Шлейфер В.А. Атомку тормознут контейнеры. // Атомная стратегия XXI, №117, 2016г.

5.       Фромзель В.Н. Контейнеры. Объективный взгляд. // Атомная стратегия XXI, №119, 2016г.

6.      Ионов Н.А. На АЭС мелочей не бывает. // РЭА, №2, 2012г.

7.      Клаус Янберг. Конечно, я поддерживаю сотрудничество. // Атомная стратегия XXI, №123, 2017г.

8.      Клаус Янберг, Фрэнк фон Хиппель. Сухое промежуточное контейнерное хранение отработавшего ядерного топлива, как альтернатива его переработке (опыт Германии и США). // Атомная стратегия XXI, №127, 2017г.

9.             Волков В.Г. д.т.н., Чесноков А.В. к.ф-м.н. Зарубежные подходы к обращению с ВАО (Обзор публикаций). // Безопасность окружающей среды, №1, 2009г.

10.       Дмитриев С.А. д.т.н., Баринов А.С. к.т.н., Волков А.С. Московский «Радон»: эффективность, безопасность, ответственность. // Безопасность окружающей среды, №1, 2009г.

11.      Жеребцов А.А., к.т.н.. Пастушков В.Г, д.ф-м.н.. Полуэктов П.П, д.т.н. Иванов В.Б, Смелов Т.В., д.х.н. Шадрин А.Ю. Дезактивация радиоактивных отходов методом индукционного переплава. // Безопасность Ядерных Технологий и Окружающей Среды, №4, 2012г.

12.  Гелбутовский А. Наша деятельность экологически безопасна, востребована и перспективна. // Безопасность окружающей среды, №1, 2009г.

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Обращение с РАО и ОЯТ
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Обращение с РАО и ОЯТ:
Снятие АЭС с эксплуатации: проблемы и пути решения

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 0
Ответов: 0

Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 0 Комментарии
Спасибо за проявленный интерес





Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.08 секунды
Рейтинг@Mail.ru