[16/08/2018] Как в Беларуси создавали передвижную атомную станцию «Памир-630Д»
Создание передвижной атомной электростанции (ПАЭС) «Памир-630Д» —
уникальный опыт в истории отечественной науки. О том, как впервые в СССР все
работы — от научной идеи и проведения фундаментальных исследований до создания
сложнейшей ПАЭС и ее испытаний — были выполнены в Институте ядерной энергетики
Академии наук БССР (ИЯЭ АН БССР), узнавала корреспондент агентства «Минск-Новости».
Почему понадобилась ПАЭС?
Начиная с 1960 года в мире приступили к интенсивным
работам по созданию безопасных передвижных атомных электростанций (ПАЭС). В США
изобрели такую на железнодорожной платформе, в Советском Союзе — ТЭС-3 на
гусеничном транспорте.
— Потребность в ПАЭС мощностью 500–800 кВт возникла
для использования в качестве автономного источника электроэнергии для объектов,
находящихся в труднодоступных районах СССР, —
рассказывает ведущий научный сотрудник Объединенного института энергетических и
ядерных исследований — Сосны НАН Беларуси, кандидат технических наук Алий
Малыхин. – Такая
станция при минимально возможной массе и габаритах, максимальной автоматизации, простоте
управления, минимуме персонала должна была использоваться без привязки к
источникам водоснабжения, без перегрузки топлива, при номинальной мощности
работать не менее 10 тысяч часов и подлежать эксплуатации в широком
диапазоне температуры воздуха от -50 0С до +35 0С и при воздействии
атмосферных осадков.
В 1971 году решение о создании ПАЭС «Памир-630Д» приняли
на заседании ВПК (военно-промышленной комиссии) Совета Министров СССР. Головной
организацией определили Институт ядерной энергетики АН БССР. Научным
руководителем проекта назначили директора этого учреждения Андрея Капитоновича
Красина, одного из создателей первой в мире атомной электростанции в Обнинске,
а генеральным конструктором – его заместителя Василия Борисовича Нестеренко. По
предложению Василия Нестеренко в качестве теплоносителя и рабочего тела выбрали
диссоциирующий (обратимо распадающийся) тетрооксид азота на основе N2O4. Это позволяло осуществить на ПАЭС наиболее эффективный вариант
тепловой схемы и термодинамического цикла.
Время испытаний
— В ИЯЭ АН БССР создали критические стенды для экспериментального
обоснования физики и безопасности реактора, петлевые установки на реакторе
ИРТ-2000 для исследования твэлов (тепловыделяющих элементов) и кассет реактора
«Памир», выполнены материаловедческие операции, — отмечает Алий
Малыхин. — В
образованном специальном конструкторском бюро (СКБ) с опытным производством
(ОП) разрабатывались стенды для изучения теплофизических и термодинамических
свойств теплоносителя, процессов теплообмена. Был изготовлен полномасштабный
стенд «Вихрь-2», который фактически представлял собой турбогенераторный блок
станции с вспомогательными системами.
Проведенные на экспериментальных стендах и опытных
установках комплексные испытания позволили разрешить основные проблемы,
выявленные на начальных этапах исследования.
Для испытаний ПАЭС «Памир-630Д» в ИЯЭ АН БССР был
образован специальный отдел.
— Комплекс ПАЭС «Памир» состоял из блоков, располагающихся на 5
автомобильных транспортных средствах, — объясняет Алий Малыхин. — Основные реакторный и
турбогенераторный блоки размещались на трехосных полуприцепах «МАЗ-9994» и
соединялись трубопроводами. Блоки управления и вспомогательный располагались на
расстоянии 150 метров
от реакторного блока, что обеспечивало радиационную безопасность обслуживающего
персонала.
Время развертывания ПАЭС на специально подготовленной
площадке, запуск и вывод на энергетические режимы составляло 6 часов.
После завершения эксплуатации станции реактор переводился на режим автономного
расхолаживания.
Энергетический пуск первого опытного образца ПАЭС начался
24 ноября 1985 года. В течение 1986-1987 гг. продолжались доводочные
испытания ПАЭС. Всего первый опытный образец ПАЭС «Памир-630Д» прошел испытания
в течение практически 3 000 часов. Однако многих ведущих специалистов во
главе с Виктором Нестеренко отвлекли на решение неотложных проблем, связанных с
последствиями аварии на ЧАЭС.
Из-за случившейся Чернобыльской катастрофы и нарушения
сроков доводочных испытаний первого опытного образца ПАЭС «Памир-630Д» (он
располагался на площадке в 6 км
от Минска) было предписано всю деятельность на этой станции прекратить. При
этом отмечался полученный большой опыт по разработке, изготовлению и наладке
ПАЭС и целесообразность его использования при создании передвижных АЭС. Однако
по причине распада СССР все накопленные в ИЯЭ АН БССР достижения не
пригодились.
Три ступени безопасности ПАЭС «Памир-630Д»
Жесткие массогабаритные требования к ПАЭС диктовали
специальные, принципиально новые средства обеспечения безопасности.
Первая ступень безопасности
обеспечивалась полной комплексной автоматизацией АЭС, позволяющей исключить
влияние человеческого фактора. Впервые в мире создали систему управления с
помощью компьютерной технологии, которая и осуществляла все процессы от пуска
реактора до приема электрической нагрузки оптимального управления при
нормальной эксплуатации и аварийных процессах.
Вторая ступень безопасности обеспечивалась за счет особенностей технологической схемы и
газожидкостного термодинамического цикла. Большое количество жидкого
теплоносителя в технологическом контуре гарантировало надежное охлаждение
реактора при обесточивании, разгерметизации и других аварийных процессах.
Третья ступень безопасности обеспечивалась с помощью выбора материалов активной зоны.
Все ли было напрасно?
Впервые в Советском Союзе все работы: от научной идеи и
проведения фундаментальных исследований до создания сложнейшей ПАЭС и ее
испытаний, выполнили в академическом институте – ИЯЭ АН БССР.
Впервые в мире была
создана одноконтурная АЭС с новым диссоциирующим теплоносителем и рабочим
телом, управляемая с применением ЭВМ. ПАЭС «Памир-630Д» была базовой. На ее
основе разрабатывался ряд блочно-транспортальных АЭС различного назначения,
опытно-промышленная АЭС «БРИГ-300» с реактором на быстрых нейтронах, ядерная
установка «Зубр» для получения водяного пара с целью увеличения степени
извлечения нефти из пластов за счет разбавления вязких плотных фракций.
В вузах БССР (БГУ, МРТИ, БПИ
и др.) организовали массированную подготовку кадров для института. В результате
этого к середине 1980-х годов численность ИЯЭ АН БССР выросла в 5 раз по
сравнению с 1965 годом и превысила 1 000 сотрудников. Примерно столько же
работали в СКБ с ОП. Среди них более 100 кандидатов и 16 докторов наук.
К созданию ПАЭС привлекли более 150 организаций и предприятий различных министерств и
ведомств. Особое внимание «Памиру-630Д» уделяли министр среднего машиностроения
СССР Е.П.Славский, президент АН СССР А.П.Александров,
ЦК КПБ во главе с П.М.Машеровым, а также Совет Министров БССР и
Президиум АН БССР.
Ольга Поклонская
«Минск-Новости»,14.08.2018
|