proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Авторские права
  Агентство  ПРоАтом. 27 лет 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





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[05/06/2014]     Триумф или фиаско?

Василий Ковалев, Санкт-Петербург


Для Европейской части России, как и для Великобритании, ядерная энергетика является наиболее доступным крупномасштабным источником энергии, поэтому проблемы, которые возникали на атомных станциях, имеют первостепенное значение. И в российских и в британских уран-графитовых реакторах «возникли проблемы с графитом». Через три десятилетия эксплуатации из-за агрессивности нейтронного потока на графитовых блоках стали появляться трещины. На стадиях разработки и проектирования УГР о возникновении такой проблемы никто не предполагал.


В Великобритании, на родине первой коммерческой АЭС, находятся в эксплуатации уран-графитовые реакторы с текущей установленной мощностью 16.5 ГВт.  Британские атомные электростанции частные, - принадлежат кампании Électricité de France Energy (EDF), которая владеет и эксплуатирует семь АЭС, каждая с двумя газоохлаждаемыми уран-графитовыми реакторами AGR. Строительство атомных станций было приоритетным и стратегическим для страны. Неудивительно, что Королева Великобритании, которая пользуется безусловным  уважением со стороны своих подданных, присутствовала при пуске первой коммерческой атомной станции.

Улучшенный реактор с газовым охлаждением AGR (Advanced gas-cooled reactor) работает на обогащенной окиси урана (2,3% U-235). В качестве теплоносителя используется двуокись углерода под высоким давлением. В предварительно усиленной герметичной бетонной оболочке  располагается и активная зона реактора, и паровые теплообменники. Она же выступает в качестве конструктива реактора. Стены оболочки имеют различную толщину - от 3,8 до 6 метров. Оболочка высокого давления изготовлена из предварительно напряженного железобетона и должна эксплуатироваться при температуре, не превышающей 100 0С. В нормальных рабочих условиях это достигается с помощью системы расположенных в стенках корпуса трубок, по которым циркулирует охлаждающая вода.

На одном из реакторов АЭС Hartlepool в графитовых стержнях (сборках) впервые были обнаружены трещины. Наличие трещин сегодня подтверждают и в шести других реакторах AGR: на АЭС Heysham , Hinkley Point, в Hunterston. Исследования показывают,    что  трещины в графитовых стержнях на АЭС Hinkley Point, Hunterston B, Heysham 1, Hartlepool могут изменить геометрию и расположение отверстий в графитовых стержнях активной зоне реактора.

Изменение размеров графитовых стержней происходит из-за усадки графита. При усадке графитовых стержней возможно замятие топливных сборок, что может привести к прекращению циркуляции вокруг топливной сборки охлаждающего газа, и в кончном итоге - к перегреву топливных стержней, их расплавлению и выбросу радиации непосредственно в бетонный корпус, окружающий активную  зону реактора. Изменение геометрии каналов активной зоны, в которых перемещаются регулирующие стержни реактора, может привести к их заклиниванию в каналах, что создаст аварийную ситуацию на энергоблоке АЭС.

Когда реактор находится в  работе, происходит взаимодействие нейтронов с графитом, и это приводит к старению, т.е. к изменению его физических и механических характеристик. Старению графита также же способствует термоциклирование и химическое взаимодействие графита с углекислым газом.

При воздействии нейтронов происходит изменение свойств графитовых стержней:
·       Изменение модуля упругости - величины, характеризующей упругие свойства  графитовых стержней .
·        Изменение коэффициента термического расширения - размеры графитовых стержней меняются с изменением температуры.
·        Изменение теплопроводности - способности  графитовых стержней к проводимости потоков тепла через них.
·        Изменение электрического сопротивления графитовых стержней (блоков).
·        В результате длительного к воздействия нейтронного облучения возникает явление ползучести графитовых стержне .

Компания Électricité de France Energy сделала заявление, что растрескивание графитовых стержней является следствием нейтронной бомбардировки графита, и что она работает над решением задачи контроля состояния графита в активной зоне реактора. EDF также заявила, что состояние графита в реакторах будет контролироваться каждые три года. Поэтому срок эксплуатации ректора планируют ограничить 35 годами. Ключевые решения, касающиеся дальнейшей эксплуатации реактора, принимаются, как  правило, после периодических отключений реактора и после завершения оценки состояния графита  национальным органом по безопасности АЭС.

В октябре 1957 г. в Великобритании  на заводе по наработке оружейного плутония из-за недостаточно изученных физических проблем графита, а именно, проблемы выделения графитом накопленной при облучении нейтронами энергии – энергии  Вигнера, возник пожар. Загорелся  уран-графитовый реактор, а затем в результате использования воды для тушения, произошёл крупный выброс радиоактивных веществ. Катастрофа   обошла Великобритания избежала катастрофы - реактор не взорвался и не разрушился, удалось потушить пожар. Эта авария стала крупнейшей в истории страны и соответствовала 5-му уровню опасности. А по своему  влиянию на окружающую среду она  была сравнима  с Чернобыльской катастрофой для СССР.

Électricité de France Energy информирует, что из четырнадцатиь существующих реакторов второго поколения ректоров AGR, расположенных в  Великобритании на АЭС Dungeness, Hartlepool, Heysham, Хинкли-Пойнт,  Hunterston, Sizewell и Torness, последние планируется закрыть к концу 2023 года.

Правительство Великобритании в октябре 2013 уже разрешило компании EDF построить на АЭС Хинкли-Пойнт на замену уран-графитовым блокам два современных водо-водяных реактора мощностью 1600  МВт - ЕPR-1600 французской фирмы  AREVA NP.

Национальный орган Великобритании по безопасности ONR постоянно проводит мониторинг состояния графита на энергоблоках АЭС силами исследовательских центров университетов. В 2004 году им был сформирован независимый консультативный комитет, состоящий из ученых и других признанных экспертов в области ядерных технологий с применением графита.

В России, на родине первой АЭС, находятся в эксплуатации уран-графитовые реакторы с текущей установленной мощностью 11 ГВт. Все РБМК ( Реактор Большой Мощности  Канальный  - графито-водныйкипящего типа, на тепловых нейтронах) работают в европейской части России на трех атомных электростанциях - Ленинградской Курской, и Смоленской. Скажем прямо. что графитоводные реакторы  (LWGR - light water graphite reactor) - это был вынужденный и неудачный гибрид, сочетающий различные проектные решения по мирному использованию ядерной энергии. Действующие электростанции этого типа сегодня остались только в России.

На реакторах РМБК-1000 не предусмотрена, как реакторах AGR железобетонная напряженная защитная оболочка, которая в случае аварии смогла бы удержать выбросы радиации. Из-за отсутствия защитной оболочки зона радиационного заражения при аварии на Чернобыльской АЭС распространилась на сотни километров.

Государственная  корпорация РОСАТОМ заявила, что она будет принимать меры, чтобы продлить до 45 лет срок эксплуатации  российских реакторов РБМК-1000, построенных в советский период. Тогда конструкторы и проектировщики полагали, что эксплуатацию таких реакторов следует прекращать через 30 лет. Однако первый энергоблок ЛАЭС к настоящему времени проработал уже 40 лет.

Ленинградская АЭС была флагманом советской атомной энергетики. Она была реальным воплощением политической воли по «электрификации всей страны», которую провозгласили ы свое время основатели СССР. Из-за наличия трещин в графитовой кладке активной зоны первый энергоблок ЛАЭС был остановлен. На нем было обнаружено изменение геометрии графитовой кладки.

Концерн «РОСЭНЕРГОАТОМ» поставил задачу по разработке технологии исправления  графитовых сборок. В активной зоне реактора были проведены крупномасштабные исследования состояния графитовой кладки и технологических каналов, а именно;

·        Целостности графитовых блоков и определение прочности и физических  характеристик графита
·        Величины телескопического соединения трактов
·        Величины  газового зазора «технологический канал – графитовый блок»
·        Величины кривизны технологических каналов и каналов системы управления и защиты (СУЗ)
·        Определение прочности элементов металлоконструкции реактора
·        Определение прочности циркониевых труб технологических каналов.

Эти исследования были важны для оценки состояния активной зоны первого блока ЛАЭС и для выработки инженерных решений, которые можно было бы применить на аналогичных реакторах, т.к. следует ожидать возникновения тех же проблем и с десятью другими РБМК, еще три из которых установлены на ЛАЭС, четыре – на Курской и три – на Смоленской станциях.

В 2013 года была осуществлена дорогостоящая программа глубокой модернизации активной зоны реактора первого  блока ЛАЭС . Согласно программе по восстановлению ресурсных характеристик блока, заменено демонтировано и восстановлено более 300 технологических каналов в активной зоне. Выполненные исследования и представленные отчеты позволили национальному надзорному органу - Ростехнадзору - принять решение о дальнейшей судьбе первого ЛАЭС.

Ростехнадзор в конечном итоге выдал новую лицензию на дальнейшую эксплуатацию первого блока ЛАЭС. Однако, намерение Росатома продлить на 15 лет дополнительно  к расчетному сроку эксплуатации, работу самого старого блока  ЛАЭС, не оснащенного защитной оболочкой и имеющего один канал управления и защиты, скажем прямо, не  вызвало « особого восторга» у жителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

Невозможно сегодня вывести из эксплуатации «проблемные» реакторы РБМК-1000 в Европейской части России, поскольку строительство новых более безопасных водо-водяных реакторов под давлением ВВЭР-1200 на ЛАЭС-2 и НВАЭС -2 задерживается, а на площадках Курской и Смоленской АЭС, можно сказать, еще и не начиналось.  На ЛАЭС-1 планировалось закончить строительство в 2014 - 2015 году, но судя на темпу строительства, реальным сроком ввода первого блока ЛАЭС -2 в промышленную эксплуатацию, по видимому, будет 2018 год - год окончательного снятия с эксплуатации первого блока ЛАЭС-1.

Что же происходит в мире с уран-графитовыми реакторами?

В Великобритании сняты с эксплуатации 11 ‘энергоблоков АЭС с газоохлаждаемыми уран-графитовыми реакторами первого поколения Magnox. Сегодня там работает только   один блок с реактором Magnox на АЭС Wylfa, которая принадлежит компании Magnox Ltd. Реактор № 2 на АЭС Wylfa прекратил работу в 2012. Реактор № 1 этой станции будет остановлен в 2014 году.  Кроме того, были  остановлены реакторы типа Magnox , которые экспортировались на АЭС  Tōkai в  Японии и АЭС Latina в Италии.

Следует заметить, что во Франции остановлены все АЭС с газоохлаждаемыми уран-графитовыми реакторами типа UNGG (Uran  Naturel Grafit  Gaz). Конструкция реактора UNGG повторяла конструкцию британского реактора Magnox. Во Франции было построено десять АЭС с реакторами UNGG, за её пределами в Испании была построена одна АЭС Vandellòs с реакторами UNGG. Последний  реактор UNGG был закрыт в мае 1994 года. На вновь построенных АЭС во Франции перешли на безопасные водо-водяные реакторы под давлением.

В Украине были сняты с эксплуатации на Чернобыльской АЭС все четыре «проблемных реактора  РБМК-1000». На сегодняшний день эксплуатируются только  водо-водяные   энергетические реакторы  под давлением.

В Литве остановлена Игналинская АЭС с двумя реакторами РБМК-1500. Литва ведет переговоры с японскими фирмой о строительстве новой АЭС. Рассматривается проект строительства Висагинской АЭС, где предполагается использование реактора AP1000 (Westinghouse) или ABWR (GE Hitachi).

В России были прекращены все работы по вводу в эксплуатацию 5 блока Курской

АЭС с реактором РБМК-1000.

Без преувеличения можно сказать, что проблемы, связанные с состоянием графита, которые возникали при эксплуатации уран-графитовых реакторов, не заканчиваются с их остановкой. И в будущем придется нести затраты, связанные с решением проблемы захоронения и/или утилизации десятков тысяч тонн радиоактивного графита из отслуживших свой срок реакторов.

При подготовке статьи были использованы материалы:

1.Large and Associates. Brief Review of the Documents Relating to the Graphite Moderator Cores at Hinkley Point B and Other Advanced Gas-Cooled Reactors, R3154 5 July 2006
(Краткий обзор документов,  относящихся к графитовому  замедлителю активной хогы  на  Hinkley Point B на  других  улучшенных  газоохлаждаемых реакторах  R3154 5 Июля 2006 Года)
2. British Energy. веб-сайт   
3  ОАО  Концерн  «РОСЭНЕРГОАТОМ»  веб-сайт 
4 Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности АЭС (ЭНИЦ) – веб-сайт
5.. Коллиер Дж., Хьюитт Дж. Введение в ядерную энергетику: Пер. с англ . 
6. W.G. Morison ПРОИЗВОДСТВО ЯДЕРНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Атомная энергетика
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Атомная энергетика:
Атомная энергетика России. Время упущенных возможностей

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 4.47
Ответов: 34


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 16 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
А о чём статья? Обо всём и ни о чём?!


[ Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
Тоже не совсем понимаю, что хотел сказать автор.


[ Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
Чего непонятного:  дело труба! Но Росатом  продолжает модернизацию. Киндер, стоп!


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
Так то оно и непонятно, чем плоха модернизация. А Киндера ругать вы привыкли по любому случаю - ну неужели непонятно, что эта тактика не помогает? Ещё бы свечки ему за упокой ставили каждую неделю с отчётом на проатоме.


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
Реакторы типа РБМК-1000 не соответствуют международным нормам рададиационной безопвсности,- т.е. на АЭС с реакторами типа РБМК-1000 : кипящий реактор без  надежного корпуса и контаймента - не существует гарантии защиты населения в случае тяжелой аварии.
Много сделано для снижения этого риска, возможно он значительно снижен по сравнению с Чернобылем, но реально существует. По- существу -с точки зрения радиационных последствий - это Фукусима , но без реального корпуса и контаймента.
Чем быстрее они будут выведены из эксплуатации - тем безопаснее будет наша ядерная энергетика..А проблема с графитом лишь обостряет срочность  этой проблемы.
  Слава Богу догадались отказаться от строительства Курск-5 и от форсирования мощности существующих АЭС с РБМК (105% - или уже забыли ).Но это лишь полумеры. Японцы тоже надеялись , что их пронесёт и Фукусимская АЭС сможет доработать до проектного срока.
  Инженер-энергетик.


[ Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
Наша энергетика станет совершенно безопасной только тогда, когда её не станет совсем. Вы же к этому клоните, чего ж не договариваете? И за ВЭ РБМК из своего кармана платить будете - так, что ли?
Не думал, что доживу до того дня, когда прекращение строительства на 90% построенного блока будут считать достижением и прорывом.


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014
ПРАВИЛЬНО! Кириенко давно играет с огнем. За каким чертом нужно с графитовой кладкой экспериментировать? 


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 07/06/2014
Вы в силах посчитать, сколько миллиардов чертей (простите, рублей) экономит продление работы 1 блока на 1000 МВт за год?


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 07/06/2014
Справка
На все исследовательские и восстановительные работы по первому блоку Ленинградской АЭС закладывалось около семи миллиардов рублей, однако станция уложилась в пять.
Чтобы вернуть затраченные средства первый блок ЛАЭС  должен проработать  не менее  5 лет и  в год зарабатывать  более 1 000 000 000 рублей  чистой прибыли.


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 08/06/2014
Для  полной справки - На продлении работы АЭС Фокусимы  свыше  проектного срока ( несмотря на рекомендации МАГАТЭ) кампания ТЕПКО собиралась сэкономить всего 300 млн. $.
 Сейчас речь идет о сотнях млрд. $ - на ликвидацию последствий аварии ( согласен с "энергетиком", что  с этой точки зрения РБМК -тот же кипящий Фокусимский реактор , но без корпуса давления и без контаймента ).
Экономист


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 08/06/2014
Всё это правильно. И, по-хорошему, пускать НВАЭС-2 и ЛАЭС-2 нужно было до 2010 года. Тогда можно было бы вывести из эксплуатации и 2 блока ЛАЭС и 3-4блоки НВАЭС. И если, по-хорошему ещё до 2015 года пустить что то из новых: Курская-2, Смоленская-2, башкирская, Татарская, Нижегородская, то программу вывода РБМК можно было бы смело решать. Поэтому сейчас вывод сильно осложнен.


[ Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 09/06/2014
  В программу строительства новых энергоблоков на территории РФ. до 2015 года  включительно согласно ФЦП входило:
  • два блока Нововоронежской АЭС-2 (1 блок - 2012 г., 2 блок - 2013 г.)
  • три блока на Ленинградской АЭС-2 (1 блок - 2013 г., 2 блок - 2014 г., 3 блок - 2015 г.)
  • один блок на Волгодонской АЭС (3 блок - 2014 г.)
  • один блок Курской АЭС-2 (1 блок -  2015 г.)
  • один энергоблок БН-800 Белоярской АЭС (4 блок - 2012 г.)
Ну  просто  молодцы ! Программу строительства  новых энергоблоков специально  не выполнили для того, чтобы   под  модернизацию   РБМК   еще  огромные  деньги   получить.




[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 09/06/2014
Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 06/06/2014Наша энергетика станет совершенно безопасной только тогда, когда её не станет совсем.

Отвечая на это мнение, я заменил слово "энергетика" на "транспорт" (авиа, желдор, автомобильный, морской и др.).

МНЕНИЕ: Нет сложной техники, которая бы не взрывалась и не ломалась!

Нужно вводить временной ресурс работы!


[
Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 12/06/2014
Дурацкая статья. Надеюсь, автору за неё никто не заплатил) чтобы он занялся чем-нибудь полезным для себя и других. Кстати, на строительстве ЛАЭС-2 требуются разнорабочие ;) квалификация подходящая Василию Ковалёву!


[ Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 17/06/2014
"...и имеющего один канал управления и защиты". Чего? Это что еще за открытие? Автор полный дилетант.


[ Ответить на это ]


Re: Триумф или фиаско? (Всего: 0)
от Гость на 18/06/2014
cvbzx [newsland.com] комментирует материал 08.06.2014 в 11:04 # [newsland.com] "...Государственная корпорация РОСАТОМ заявила, что она будет принимать меры, чтобы продлить до 45 лет срок эксплуатации российских реакторов РБМК-1000...Тогда конструкторы и проектировщики полагали, что эксплуатацию таких реакторов следует прекращать через 30 лет. Однако первый энергоблок ЛАЭС к настоящему времени проработал уже 40 лет..." во во сразу видно леберасткую погань, главное прибыль а какой ценой неважно...мнение конструкторов их не интересуют. Да и киндер сюрпиз слиняет в сраиль денюжки ворованные проживать


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@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: 0.12 секунды
Рейтинг@Mail.ru