Если хотите насмешить бога, расскажите ему о своих планах
Дата: 15/10/2012
Тема: Безопасность и чрезвычайные ситуации


Василий Ковалев, Санкт-Петербург

Не  сомневаюсь, если что-то  случится на первом блоке ЛАЭС,  все нынче   «властвующие и начальствующие »  хором скажут,  что они тут не причем,  а   виноват  физик  Ферми.  Это он первым  начал работать над теорией цепной реакции с уран-графитовой  ячейкой  и предсказал  возможность,  получения цепной реакции  в  решетке из урана и графита, что и послужило началом разработки конструкции реактора  с графитовым замедлителем.  Вторым     «виновником»,  не сомневайтесь,  назовут графит,  шестой  элемент   из  таблицы  Дмитрия Ивановича Менделеева.


Скажут:   углерод - «двуликий  Янус ,    оказался    и   стержнем  для  графитовых карандашей, которым начертили реактор,  и замедлителем нейтронов в ядерном  реактор.   Да еще он  обладает  при облучении  эффектом  тайного   накопления «запасенной»  энергии. 


Общеизвестно, что ядерная  энергетика  выросла  из недр военно-промышленного комплекса. Из  военной тематики   выбирались  для применения  доступные варианты, первыми   стали   реакторы  на  Сибирском  химическом комбинате  в городе, который сейчас назван Северском  и расположен недалеко от Томска.  Секретный объект Сибирская АЭС  с реактором  «И-2» мощностью  600 МВт   был   простым расширением функций промышленных реакторов:  к наработке материалов  для  атомных бомб  добавили производство электроэнергии и теплоснабжение. 


В 1981 году в английском издательстве  вышла книга «Проблемы атомной науки и технологии», где цитировались слова  главного  конструктора ядерных энергетических установок, в том числе и реактора РБМК-1000 , академика  Николая  Антоновича Доллежаля,   датированные 1976 годом: «Сибирская АЭС   есть классический пример использования тепла, выделяемого при производстве плутония, для выработки электроэнергии»    

РБМК  стал логическим продолжением развития первого промышленного реактора с решеткой уран–графит–вода для наработки плутония. В целом конструкция реактора  РБМК повторяла опыт предыдущих уран-графитовых реакторов.  Новыми стали топливный канал,  сборки тепловыделяющих элементов из новых конструкционных материалов — сплавов циркония, и с новой формой топлива — металлический уран был заменён его диоксидом.

29 ноября 1966 года Советом Министров СССР было принято постановление  о строительстве первой очереди ЛАЭС в 70 км по прямой  к западу от Ленинграда и в 4 км от поселка Сосновый Бор. Это был старт строительства  в европейской части  СССР серии  АЭС  с реактором РБМК -1000.

В  СССР  до  аварии на Чернобыльской АЭС  даже среди инженеров  было  мнение,  что атомная станция  является надежным источником энергии:  возможны отказы,   но  аварии  маловероятны.  Правила  и нормы по безопасности АЭС с реакторами  РБМК-1000  на момент разработки были несовершенны. После вывода на проектную мощность первого блока на Ленинградской АЭС начались колебания мощности.  Старшие инженеры управления реактором (их тогда называли «пианистами») работали в авральном режиме. В реакторе непрерывно возникали перегревы каналов и «пианисты» вводом поглощающих стержней непрерывно регулировали кнопками стержней системы и защиты  распределение мощности в активной зоне реактора.  

Но никто в то время  не смог предположить,  что реактор  РБМК-1000  взорвется на Чернобыльской АЭС,   и  произойдет   авария,   соответствующая   7-му  максимальному уровню  по международной шкале ядерных событий (INES). И  все  дальнейшие планы по строительству АЭС с реакторами РБМК  будут сметены в  одночасье.


В свете последних событий на первом блоке ЛАЭС  в октябре ОАО "Концерн   РОСЭНЕРГОАТОМ"  вновь проводит очередной  тендер  на тему на «Исследование и анализ состояния металла МК РУ РБМК-1000 энергоблока № 1 Ленинградской АЭС для оценки технического состояния и остаточного ресурса металлоконструкций после 40-летнего периода эксплуатации»

Окончание выполнения работ согласно условиям  тендера  намечено на 20.03.2013г. - именно до этой даты  реактор будет  находиться  в безопасном состоянии.


                           Рис. 1. Металлоконструкции реактора РБМК-1000

Металлоконструкция  реактора  РБМК-1000  - сложное  инженерное сооружение, которое   выполняет опорно-несущие функции   и функции биологической защиты  реактора .   Разработчиком  металлоконструкции реактора РБМК-1000.является   ЗАО «ЦНИИПСК им. Н.П. Мельникова»
    
                          

                   Рис.2.  Монтаж  верхней  плиты  реактора  РБМК-1000


Верхняя плита  реактора -  это  несущая конструкция  для каналов,  для   оборудования  системы управления и защиты и для монтажа  плитного  настила.  А также она  является нижней биологической защитой реактора. Технологические  каналы  и  каналы  системы управления и защиты   привариваются  к внутренней поверхности  стояков верхней плиты,   а  со стояками нижней плиты соединяются  через сильфонные  компенсаторы,  которые обеспечивают  компенсацию температурных  линейных удлинений  каналов   при пуске-  разогреве  или останове-расхолаживании реакторной установки. Нижняя  плита  реактора служит опорой для графитовой кладки, для коммуникаций низа реактора, а также  является нижней биологической защитой реактора.  Внутри герметичного кожуха реактора на нижней плите установлена графитовая кладка реактора, состоящая из 2488 вертикальных графитовых колонн.   Каждая графитовая колонна,  установлена  на опорный стакан,  прикрепленный к нижней плите. Для  оценки технического состояния металлоконструкций  реактора РБМК необходимо провести  анализ  фактических свойств металла  самой металлоконструкции   (сталь 10ХСНД) и металла сварного соединения, установить степень «деградацию»  их механических свойств в результате воздействия температуры  и нейтронного потока. с  учетом накопленного флюенса  повреждающих  нейтронов  в  течение   40 лет.  (Флюенс нейтронов - величина, равная отношению числа нейтронов, падающих за данный интервал времени на некоторую поверхность, расположенную перпендикулярно направлению распространения нейтронного излучения, к площади этой поверхности).  

Нижняя и верхняя  плита  реактора РБМК являются  самыми  напряженными  звеньями,  их прочностью  определяется  надежность конструкции реактора.  За время 40-летней эксплуатации комплекты  образцов материалов  металлоконструкций,  которые ранее были установлены  с помощью специальных подвесок  в контрольные  тракты, были все  извлечены и израсходованы  на проведение  предыдущих  испытаний,  Металлоконструкция  выработала  свой запредельный расчетный срок.   Для проведения  испытаний   в нарушение  «Правила безопасности АЭС  ПНАЭ Г-7-008-89».    планируется    вырезать  фрагменты из основного металла и  металла сварного соединения из нижней  плиты  реактора РБМК-1000    и из  верхней  плиты   реактора. 

Вырезка    фрагментов  основного металла и  металла сварного соединения     из  действующих  конструкций на  работающих АЭС «Правилами безопасности АЭС  ПНАЭ Г-7-008-89» строжайше запрещена.  Вырезку можно проводить только в том случае, если первый энергоблок ЛАЭС планируется вывести из эксплуатации.  При этом необходимо   знать характеристики металла для проведения дальнейшей процедуры утилизации энергоблока.   

При оценке технического состояния металлоконструкций  реактора РБМК несомненно надо принять  во внимание  не устранимый  недостаток  металлоконструкции.   В первую очередь то,  что на  нижней и  верхней плите  реактора нельзя провести в полной мере контроль  качества сварных соединений и удостовериться в их прочности  в соответствии  с  требованиями проекта. Состояние  сварных  соединений нижней и  верхней плите  реактора и других элементов металлоконструкции из-за технических особенностей металлоконструкции невозможно  проверить.  

Согласно   «Правилам безопасности АЭС  ПНАЭ Г-7-008-89».  Конструкция и компоновка оборудования и трубопроводов должны обеспечивать возможность проведения их осмотра, ремонта, гидравлических (пневматических) испытаний, контроля основного металла и сварных соединений неразрушающими методами после изготовления (монтажа) и в процессе эксплуатации, а также замены оборудования и трубопроводов со сроком службы менее установленного для эксплуатации АЭУ в целом».

На реакторе РБМК-1000 в процессе эксплуатации  невозможно выполнить контроль  качества  сварных  соединений металлоконструкции реактора.  И об этом  все знают. Уже не раз   писали. Особенно  это  актуально, когда реактор выработал расчетный срок службы.

Что делать с  первым блоком ЛАЭС?   Изменить  планы  по продлению эксплуатации. Не испытывать судьбу густонаселенного региона..   Остановить  проблемный реактор и  не связывать его эксплуатацию со сроками пуска ЛАЭС-2. Не сомневаюсь,  так думает большинство жителей  47  региона.  

Проблемам прочности металлоконструкции и безопасной эксплуатации  первого  блока ЛАЭС  должны заниматься ученые и специалисты ЗАО «ЦНИИПСК им. Н.П.  Мельникова»   ЦНИИКМ Прометей  и ОАО НИКИЭТ.  Им в первую очередь  и  решать,  что делать.  Но в сложившейся непростой ситуации должен быть  услышан и голос народа,    живущего «по оживленным берегам» Финского залива.

Уместно вспомнить, что первый энергоблок на Ленинградской АЭС был запущен в 1973 году.  Скажем прямо,  его не миновали «детские болезни».  Он получил  «травму» 28 ноября 1975 года, когда на нем в результате кризиса теплообмена (обезвоживание технологического канала) разрушилась тепловыделяющая сборка с ядерным топливом. В результате продукты деления урана и трансурановые элементы (Cs137, Cs134, Ce144, Sr90 и т.д.) вышли в графитовую кладку реактора. Реактор был  остановлен. Тогда техническая элита  приняла,   а  партийная элита  утвердила  решение продуть графитовую кладку реактора  азотом  прямо в  атмосферу  через вентиляционную трубу.  Ноябрьская  роза  ветров подскажет,  куда прилетели  трансурановые элементы,  и  может  быть,  только сейчас население побережья Финского залива узнало, что  не все так гладко было у них  в  прежней  жизни.

Думаю, что это событие нашло отражение в сценарии, по которому  в  1978  на  Ленфильме   режиссёр Владимира Бортко снял художественный фильм  «Комиссия по расследованию»    Сюжет таков: на «Северной атомной электростанции» происходит авария с  разрушением технологического канала реактора.  На АЭС  приезжает специальная комиссия и выясняет, что, с одной стороны, в аварии есть вина главного инженера, а с другой — явные ошибки в расчете реактора… Натурные съёмки талантливые артисты,  хороший конец -  типичная   сказка  советского времени.  Но мы с детства знаем, что  в каждой русской  сказке   есть намек, добрым молодцам  урок. Звонок о не надежной  конструкции  реактора  РБМК-1000.,    в  то  советское время по независящим от нас причинам не был услышан. Услышим ли    сейчас, зависит только  от нас.

Р.S.  Сибирская   АЭС  с реактором  И-2 остановлена.  Демонтировано оборудование.  Тепло и  электричество  уже дает тепловая  станция, реконструированная  на американские деньги.  Остановив в 2008 году реакторы СХК, Россия выполнила обязательства перед США.  Американцы, в свою очередь, выделили средства на реконструкцию замещающих мощностей.  Жизнь продолжается  без Сибирской  АЭС. 



При подготовке статьи  были использованы следующие материалы:

1.    «Правила безопасности АЭС  ПНАЭ Г-7-008-89».     
2.    Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97)
3.   Правила контроля ПН АЭ Г-7-010-89
4.  ГОСТ 26291-84  "Надежность атомных станций и их оборудования"
5.  Материалы сайта   www.laes.ru 
6. Материалы сайта  www zakupki.rosatom.ru Номер закупки 120921/0639/717
7. Художественный фильм  Владимира Бортко  «Комиссия по расследованию»







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4063