Мы думаем о Настоящем, Прошлом и Будущем
Список форумов Форум АЭС специалистов с  осколков СССР

Форум АЭС специалистов с осколков СССР

АЭС проблемы из первых рук Операторы. Техники. Исследователи О радиации. Надёжности. Прошлом и Будущем
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Прикованный к атомной галере имеет право знать правду о пробоинах в Корабле Предупредить, когда увидел рифы, почувствовал приближение бури
Флот. Утилизация атомных объектов.

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум АЭС специалистов с осколков СССР -> 0208 АЭС. Поработала, подряхлела. Пора в утиль
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
NPP
Site Admin

   

Зарегистрирован: 17.10.2012
Сообщения: 381

СообщениеДобавлено: Пн Июн 03, 2019 2:56 pm    Заголовок сообщения: Флот. Утилизация атомных объектов. Ответить с цитатой



URL:

Флот. Утилизация атомных объектов

Ю.В.Черногоров

Введение

Проблема обращения с радиоактивными отходами (РАО) приобрела в настоящее время большое значение для сохранения среды обитания человека.

В результате деятельности в области военного и мирного использования атомной энергии накоплено большое количество различных видов РАО, которые представляют
потенциальную угрозу для людей и окружающей среды.

Положение усугубляется еще и тем, что к настоящему времени прошло около 50-ти лет
с начала промышленного использования ядерной энергетики и многие объекты, созданные в начале этого периода, уже выведены из эксплуатации или находятся в аварийном состоянии.

Среди них следует выделить следующие достаточно большие группы объектов:

- атомные подводные лодки (АПЛ) с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ);
- надводные корабли (НК) с ЯЭУ;
- суда атомно-технологического обслуживания (АТО);
- прочие вспомогательные суда (ВС);

1. Состав групп объектов

В настоящее время на Военно-морском флоте и на атомном ледокольном флоте в эксплуатации и в отстое, после выведения из эксплуатации, находятся:

- АПЛ с ЯЭУ. Всего в РФ начиная с 1955 г. построено около 250, из них выведено из эксплуатации
и находится на отстое на плаву, начиная с 1985 г и далее, 196 АПЛ 1-го и 2-го поколений и аварийных АПЛ с частично невыгруженным ядерным топливом,
из которых около 50 АПЛ Северного флота за счет отрезки чистых оконечностей
преобразованы в многоотсечные, чаще трехотсечные, блоки с реакторными отсеками (РО);

- НК ВМФ с ЯЭУ.

Это 4 крейсера типа «Петр Великий» с ЯЭУ (один из них — «Адмирал Ушаков» — уже выведен из эксплуатации и находится на отстое на плаву с невыгруженным ядерным топливом в ожидании утилизации,

2 НК — «Адмирал Лазарев» с выгруженным ОЯТ

и «Адмирал Нахимов» — с невыгруженным ОЯТ находятся на отстое на плаву в ожидании решения своей судьбы),

корабль специального назначения «Урал» выведен из эксплуатации, отстаивается на плаву с невыгруженным ядерным топливом в ожидании выгрузки ОЯТ и утилизации,

атомный ледокол «Ленин» с выгруженным ядерным топливом отстаивается на плаву в ожидании проведения работ по переоборудованию
его в музей и, наконец,

на подходе к выведению из эксплуатации находятся еще два атомных ледокола — «Арктика» и «Сибирь»;

- суда атомно-технологического обслуживания (АТО) ВМФ из них:

8 плавучих технических баз ПТБ ВМФ постройки 1962-1964 г.г. (2 судна пр. 326 с выгруженным ОЯТ
и 6 судов пр.326М с невыгруженным ОЯТ),

плавтехбазы пр. 2020 постройки 1984-1989 г.г.(3 судна),

2 спецтанкера: «Амур» и «Пинега» постройки 1984-1987 г.г,

танкер «Осетия»,

технологические наливные танкера (ТНТ) пр.1783 и 1783А постройки 1964-1971 г.г. (всего 18 судов),

плавучие емкости для ЖРО ПЕк-50 постройки 1964-1992 г.г. (всего около 40 судов); плавучие контрольно-дозиметрические посты? плавцистерны и другие в

спомогательные суда (всего 26 судов);

- суда АТО атомного ледокольного флота:

плавтехбаза перезарядки 1-го поколения ПТБ «Лепсе» постройки 1934 г, переоборудованная в плавбазу перезарядки в 1961 г (в настоящее время в хранилище ПТБ размещено аварийное отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), содержащее около 680 тыс. кюри активности, в хранилище со сроками его хранения: в воде в пеналах 26-40 лет (621 ОТВС) и в воде в кессонах 25-26 лет (18 ОТВС с разрушенными активными частями), и представляющее наибольшую из всех существующих плавающих объектов ядерную, радиационную и экологическую угрозу); плавтехбаза перезарядки 2-го поколения ПТБ «Имандра» постройки 1981г; плавхранилище ОЯТ ПТБ «Лотта» постройки 1981 г; спецтанкер «Серебрянка» постройки 1965 г.

2. Утилизация АПЛ с ЯЭУ

2.1. К настоящему времени из эксплуатации выведено 196 АПЛ с ЯЭУ. Из них:

-все 57 АПЛ 1-го поколения (29 АПЛ на СФ и 25 на ТОФ, а 3 АПЛ на ТОФ затонули);

- из 142 АПЛ второго поколения 52 выведены из эксплуатации на ТОФ, 20 находятся там в эксплуатации, а одна АПЛ затонула, остальные 69 АПЛ выведены из эксплуатации на СФ;

- из 36 АПЛ 3-го поколения 15 АПЛ находятся в эксплуатации, остальные из эксплуатации выведены.




Рис. 1. Реакторные отсеки утилизируемых АПЛ с ЯЭУ. Габаритные размеры

2.2. В части отстойных АПЛ находится невыгруженное ОЯТ, цистерны главного балласта (ЦГБ) текут, что грозит затоплением АПЛ, их оберегают от заполнения водой путем либо поддува, либо заполнения специальными шариками из вспененного полистирола. Около половины из имеющихся АПЛ могут быть доставлены на предприятия для утилизации только на специальном плавсредстве. Находящиеся на борту выведенных из эксплуатации АПЛ экипажи должны обеспечивать их непотопляемость, ядерную, радиационную, экологическую, пожаро- и взрывобезопасность, поддерживать в их РО положительную температуру для того, чтобы исключить замораживание систем 1-го и 3-го контуров. Отстойные АПЛ требуют скорейшей утилизации.

2.3. Существующая на сегодня Концепция-2000 отсроченной, на 70 лет после остановки реакторов, утилизации АПЛ с ЯЭУ предполагает после выгрузки ОЯТ следующие основные операции:

- сортировка имеющихся на предприятии твердых радиоактивных отходов (ТРО) по мощностям доз гамма-излучения и радионуклидному составу и укладка их в свободное пространство РО для длительного хранения вместе с РО в пунктах длительного хранения (ПДХ);

- доставка АПЛ на предприятие, выполняющее утилизацию, постановка ее на твердое основание (палуба дока, эллинг, береговой стапель);

- вырезка РО из АПЛ, демонтаж с РО легкого корпуса (ЛК), ЦГБ и цистерны биологической защиты (ЦБЗ);

- подготовка РО к длительному хранению (герметизация прочного корпуса, монтаж на нем опорных фундаментов и средств крепления, окраска для обеспечения противокоррозионной защиты, установка противорадиационной защиты);

- постановка РО на временное хранение в пункт временного хранения (ПВХ) у предприятия, выполняющего утилизацию АПЛ и временное хранение их до готовности пункта длительного хранения (ПДХ) к приему их на длительное хранение;

- установка РО на транспортное средство и транспортировка их в ПДХ;

- передача РО в ПДХ и установка и крепление их на стапельных местах;

- длительное, на срок до 70 лет после остановки реакторов утилизируемых АПЛ, хранение РО в ПДХ;

- во время длительного хранения многократная, (до 14 раз) подготовка наружных поверхностей каждого РО под перекрашивание методом дробеструйной обработки в специальных ангарах и 14- кратное перекрашивание РО для восстановления на их поверхностях антикоррозионной защиты.




Рис. 2. Реакторный отсек. Вид спереди. Вид сбоку

2.4. После окончания длительного хранения в ПДХ:

- установка РО на транспортное средство, транспортировка их и передача на предприятия для выполнения утилизации;

- вскрытие прочных корпусов (ПК) РО, выгрузка ранее загруженных в них ТРО, повторная их сортировка и передача ТРО в хранилище предприятия;

- доставка к РО защитных контейнеров, вырезка и выгрузка из РО неразборных блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ», погрузка их в контейнеры и погрузка контейнера с блоком на транспортное средство;

- транспортировка контейнеров с блоками «жвз-реактор» и «жвз-всяЯЭУ» в хранилище ТРО, выгрузка блоков с транспортного средства и установка их на временное хранение (в АПЛ с двухреакторными атомными установками эта операции выполняется дважды);

- разделка металлоконструкций РО и остального оборудования, находящегося в них, на фрагменты, которые сортируются на ТРО и чистые отходы, чистые отходы отправляются на разделку на металлолом, а ТРО отправляются на временное хранение в хранилище, сортируются, подготавливаются и укладываются в защитные контейнеры;

3. Утилизация НК с ЯЭУ

3.1. НК с ЯЭУ будут утилизироваться на тех же предприятиях, что и АПЛ с ЯЭУ, с использованием того же оборудования, тех же технологических приемов и персонала. Поэтому, по логике, утилизация их должна выполняться по той же схеме, что и утилизация АПЛ с ЯЭУ, потому что принципиально конструкции их не отличаются друг от друга: также имеется реакторный отсек и примыкающие к нему чистые, кормовая и носовая оконечности.

3.2. Отличительными от АПЛ с ЯЭУ особенностями утилизации НК с ЯЭУ являются:

-необходимость демонтажа на плаву чистого оборудования, расположенного на верхней палубе и выше с сохранением остойчивости, плавучести и допустимой осадки НК при нахождения его на ровном киле;

-необходимость демонтажа на плаву части чистого оборудования, расположенного внутри чистых оконечностей НК также с сохранением его остойчивости, плавучести и допустимой осадки при нахождении на ровном киле;

-необходимость демонтажа на плаву оборудования и металлоконструкций, расположенных на верхней палубе НК и выше, имеющих радиоактивные загрязнения, с сохранением остойчивости, плавучести, необходимой осадки при нахождении его на ровном киле, и передача их в хранилище ТРО;

-необходимость разделки на фрагменты металлоконструкций и оборудования помещений контролируемой зоны, прилегающих к РО;

-возможность вырезки РО и разделки чистых оконечностей НК на крупные секции только в доках, соответствующих габаритам и доковому весу утилизируемых НК;

- более сложный комплекс работ по вырезке РО в связи с тем, что и сами корабли и их РО значительно больше по размерам, чем у АПЛ, (например, высота РО линейного атомного ледокола с примыкающим к нему снизу помещением с, практически, невыгружаемыми монжусами ЖРО составляет 28м).

3.3. После вырезки РО необходимо минимизировать РО по длине и ширине за счет срезки наружных бортов и прилегающих помещений контролируемой зоны и по высоте за счет срезки наружных бортов и части металлоконструкции контейнмента, максимально приблизить оставшуюся часть вырезанного РО до габаритных размеров и массы, соответствующих РО АПЛ 3-го поколения (например, диаметр ПК РО АПЛ пр. 949А равен 11м, масса 1500 т), при которых возможна их транспортировка на транспортных средствах, предназначенных для транспортировки РО АПЛ.

3.4. Далее, работы по утилизации НК с ЯЭУ также должны производится аналогично утилизации АПЛ с ЯЭУ, а именно:

- подготовка минимизированных РО к длительному хранению (герметизация корпуса и торцевых переборок, монтаж опорных фундаментов и средств крепления при транспортировках и хранении и окраска их);

- постановка подготовленных РО на временное хранение в ПВХ предприятия до готовности ПДХ к приему их на длительное хранение;

- установка РО на транспортное средство и транспортировка их в ПДХ;

- передача РО в ПДХ, установка их и крепление их на стапельных местах;

- длительное, на срок до 70 лет после остановки реакторов утилизируемых НК, хранение их РО в ПДХ.

- в процессе длительного хранения многократная, (до 14 раз) подготовка наружных поверхностей РО под перекрашивание методом дробеструйной обработки в специальных ангарах и 14- кратное перекрашивание наружных поверхностей каждого РО.

3.5. После окончания длительного хранения в ПДХ:

- установка РО на транспортное средство, транспортировка их на предприятия для утилизации;

- доставка к РО защитного контейнера, вырезка и выгрузка из РО неразборного блока «жвз-вся ЯЭУ, погрузка его в контейнер и погрузка контейнера с блоком на транспортное средство, транспортировка контейнера с блоком «жвз-реактор» в хранилище ТРО, выгрузка блока с транспортного средства и установка его на временное хранение (в НК с двухреакторными атомными установками эта операции выполняется дважды);

- разделка металлоконструкций РО и остального оборудования, находящегося в них, на фрагменты, которые сортируются на ТРО и чистые отходы, чистые отходы отправляются на разделку на металлолом, а ТРО отправляются на временное хранение в хранилище, сортируются, подготавливаются и укладываются в защитные контейнеры.




Рис. 3. ПТБ «Лепсе»

4. Утилизация судов АТО

4.1. Суда АТО, количество которых около 100, будут утилизироваться на тех же предприятиях, что и АПЛ и НК с ЯЭУ, с использованием того же оборудования, тех же технологических приемов и обученного этим приемам персонала. В настоящее время нет четко разработанной концепции утилизации этих судов. Имеются лишь незначительные упоминания об их утилизации в Федеральной целевой программе утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ, в которых предполагается дезактивация помещений, систем и оборудования, имеющих радиоактивные загрязнения, для снижения их активности, c последующей утилизацией этих судов методом разделки на фрагменты.

4.2. Радиционно-техническое состояние судов АТО, интенсивно эксплуатируемых в течение более 40 лет, в настоящее время крайне тяжелое. Все эти суда были построены в то время, когда был разрешен сброс ЖРО в море. В результате перемешивания в цистернах судов ЖРО различного физико-химического состава образовались осадки. Осадки, осаждаясь на стенках и дне цистерн, сорбировали радионуклиды, стали высокоактивными и практически, неудаляемыми, а в смежных помещениях сложилась тяжелая радиационная обстановка. Кроме того, прием в одну и ту же цистерну кислых и щелочных вод привел к сильнейшей коррозии цистерн. Специальные системы, оборудование и приборы вышли из строя и заменить их сегодня нечем, т.к. все они давно сняты с производства. Отдезактивировать помещения, системы и оборудование, практически, невозможно, т.к. эффект от дезактивации будет незначительным, но образуется большое количество вторичных ЖРО, которые необходимо будет переработать, а персонал при выполнении дезактивации получит большие, ничем не оправданные, дозовые нагрузки.




Рис. 4. ХОЯТ

Большая часть судов АТО находится в аварийном, затопленном и полузатопленном состоянии и требуется немедленная их утилизация. Утилизация этих судов должна выполняться с минимально необходимым объемом предварительной дезактивации, чтобы получить минимальное же количество вторичных ЖРО.

Утилизация судов АТО может на сегодня выполняться только методом разделки их на фрагменты с применением экологически опасных огневых методов (газорезка, воздушнодуговая и плазменная резка). Другого метода разделки на сегодня нет.

Примечание. Особое место среди судов АТО занимают ПТБ пр. 326 и 326М ВМФ и ПТБ ОАО ММП «Лепсе», «Имандра», «Лотта», имеющие крупногабаритные толстостенные хранилища ОЯТ, разделка которых на фрагменты невозможна. При этом в хранилище ПТБ «Лепсе» в пеналах в воде (мокрое хранение) находится в заклиненном состоянии 621 отработавшая тепловыделяющая сборка (ОТВС) со сроками хранения 25-40 лет, а в кессонах в воде в 1980г размещены 18 аварийных ОТВС, 9 из которых буквально, вколочены кувалдой в кессон №3 с таким большим усилием, что были деформированы стальные грибовидные головки, за которые происходит захват ОТВС. ОТВС хранящиеся в воде кессонов также заклинены намертво.

Выгрузка ОТВС как из пеналов, так и из кессонов, практически, невозможна никаким способом, т.к. при этом произойдут ядерная и радиационная аварии, активные части ОТВС разрушаться окончательно, деформированные ТВЭЛ выпадут и выгрузить их из кессонов будет также невозможно. В межбаковое пространство хранилища ПТБ «Лепсе» в 1991 г. уложено 208 т бетона, а в 2002 г. вокруг цистерны ЖРО №1 и внутри ее сформирован инженерный барьер из бетона так, что эта цистерна стала неизвлекаемой. В настоящее время разрабатывается техническое задание на способ утилизации ПТБ «Лепсе».

В баки, в межбаковое пространство и в помещение хранилища при утилизации ПТБ ПМ-32 и ПМ-80 (пр.326) в соответствии с разработанной и согласованной технологией в качестве материала инженерных барьеров будет уложена специальная бетонная смесь СБ-2 ТУ 5745-07502259-99, обладающая всеми необходимыми свойствами для работы в радиационно-опасных объектах, содержащих в т.ч. аварийное ОЯТ.




Рис. 5. ПТБ пр.326

5. Анализ технологических схем утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ и судов АТО

5.1. Как сказано выше, утилизация АПЛ и НК с ЯЭУ и утилизация судов АТО будут выполняться на одних и тех же предприятиях, поэтому технологический подход к способам их утилизации, по возможности, должен быть одинаковым, учитывающим взаимные интересы всех перечисленных выше групп объектов, и рационально совмещать работы по их утилизации. Необходимо также учитывать интересы предприятий, на которых эти работы выполняются, их экономическую, радиационную и экологическую безопасность и безопасность регионов их размещения.

5.2. Утилизация АПЛ и НК с ЯЭУ Северного флота по одноотсечному варианту на сегодня становится основной, потому что в ближайшее время вступит в строй ПДХ в Сайда-губе. На Тихоокеанском флоте, в т.ч. и на Камчатке, одноотсечный вариант может быть применен только по готовности ПВХ у предприятий, выполняющих утилизацию, по готовности региональных ПДХ и специальных транспортных средств для перевозки РО/

Примечание. На Камчатке давно назрела необходимость утилизации имеющихся на сегодня около 20 отстойных АПЛ, количество которых со временем вырастет до 50. Но совершенно неприемлимо решение вопроса их утилизации, предложенное в Федеральной целевой программе, которое предполагает формирование из них трехотсечных блоков и буксировку их на плаву на расстояние 2300км по Охотскому морю на ДВЗ «Звезда» для, вырезки из них РО и подготовки и передачи их на длительное хранение в региональный ПДХ в б.Разбойник по его готовности.

5.3. К недостаткам Концепции утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ и предполагаемой утилизации судов АТО относятся:

- из-за утилизации РО АПЛ и НК с ЯЭУ и судов АТО способом разделки на фрагменты невозможно будет определить разновидности, количество, радиоактивность и радионуклидный состав РАО и принять решение по конструкции, объемам их временных хранилищ и по инфраструктуре и объемам производств с особо вредными условиями по их переработке;

- по этим же причинам невозможно сегодня определить конструкцию, инфраструктуру и места размещения региональных могильников и конструкцию, размеры и водоизмещение морских транспортных средств для доставки к ним РАО а, следовательно, невозможно начать работы по их проектированию и постройке;

-необходима сортировка ТРО, загружаемых в РО АПЛ после выгрузки из них ОЯТ, по мощностям доз и радионуклидному составу, для обеспечения возможности достижения ими, после окончания длительного хранения, естественного безопасного состояния или такого снижения их радиоактивности, при котором возможна работа с ними при разделке РО без ограничения работы в сменах,

- неоправданные трудозатраты и образование большого количества РАО в виде радиоактивных продуктов коррозии и дроби при дробеструйной обработке наружных поверхностей РО АПЛ и НК при многократном их перекрашивании в процессе длительного хранение их в ПДХ;

-формирование в ангарах, где происходит подготовка и окрашивание наружных поверхностей РО, контролируемой зоны с применением фильтро-вентиляционных установок, исключающих выход в окружающую среду радионуклидов и радиоактивных и вредных аэрозолей;

-необходима, после окончания длительного хранения в ПДХ, повторная транспортировка РО АПЛ и НК из ПДХ на специальном судне-отсековозе (или другом транспортном средстве) и передачу их на предприятия, выполняющие утилизацию РО;

-необходимо повторное вскрытие РО АПЛ и выгрузка ТРО, ранее загруженных в РО, их радиационный контроль, сортировка и передача полученных ТРО в хранилище предприятия для дальнейшей с ними работы;

-необходимо, на начальном этапе утилизации РО АПЛ и НК выполнение такой сложной операции, как выгрузка из АПЛ неразборных блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» и из РО НК неразборных блоков «жвз-вся ЯЭУ». Для этого необходимы вскрытие и разборка сложной по конструкции, часто содержащий свинец, биологической защиты ЯЭУ, выгрузка ее и укладка в защитные контейнеры, отрезка от реакторов трубопроводов, соединяющих их с другим оборудованием ЯЭУ, отрезка крепления баков жвз к корпусным конструкциям РО, выгрузки блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» в крупногабаритные защитные перегрузочные контейнеры различных модификаций для различных АПЛ и НК, массой до 250т, обеспечивающие защиту персонала от переоблучения, установку их на транспортное средство, транспортировку контейнеров с блоками в хранилище предприятия, выгрузку и постановку их на временное хранение;

- выполнение работ большой трудоемкости по выгрузке этих блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» в условиях повышенной затесненности и неоправданно больших дозовых нагрузок на персонал, т.к. они выполняются в непосредственной близости от реакторов при слитой воде 1-го контура из реактора и 3-го контура из бака жвз, которая является защитой песонала от переоблучения.

По оценкам Управления экологии и снятия с эксплуатации ядерных объектов Минатома РФ, блоки «жвз-реактор» АПЛ достигнут естественного снижения радиоактивности не менее, чем через 1000 лет, а блоки «жвз-реактор» таких НК, как атомные ледоколы, реакторы которых работают почти без перерыва в течение 30 лет, достигнут этого состояния гораздо позже.

Следовательно, через 70 лет после остановки реакторов будет иметь место лишь незначительное снижение радиоактивности, т.к. радионуклидный состав наведенной радиоактивности представлен, в т.ч, такими долгоживущими радионуклидами, как Ni-59, Ni-63 и Mo-93 с периодами полураспада 75000 лет, 96 лет и 3500 лет соответственно, а нанесенная радиоактивность содержит такие радионуклиды, как Cs-137 и Sr-90 с периодами полураспада 30,2 лет и 28,6 года соответственно (см. письмо В.Д.Ахунова исх. № 28-836 от 02.12.2002 г.).

Для сведения. Средняя величина радиоактивности, содержащаяся в РО АПЛ с ЯЭУ составляет около100 тыс. кюри, а в РО НК с ЯЭУ гораздо больше.

- по общим конструктивным особенностям невозможна разделка на фрагменты отсеков судов с хранилищами ОЯТ, таких как ПТБ пр.326, 326М (габаритные размеры корпусов хранилищ 11,5х6х6м при толщине стенок 380…450мм и массой 250т и отсека с хранилищем ОЯТ ПТБ «Лепсе» (размеры корпуса 11,5х6х6м и масса с уложенным в межбаковое пространство бетоном — около 450т), и находящегося в хранилище аварийного ОЯТ, выгрузка которого вообще невозможна никаким способом из-за огромных коллективных доз персонала и из-за аварийных ситуаций, связанных с разрушением активных частей имеющегося там аварийного ОЯТ, устранение последствий которых существующими методами просто невозможно (см. статью Ю.В, Черногорова «Утилизация ПТБ «Лепсе» ОАО ММП» в сборнике докладов 7-ой международной конференции Минатома «Безопасность ядерных технологий», которая состоялась 27-30 сентября 2004 года в ГРОЦ Минатома в Санкт-Петербурге).

- по степени радиоактивной загрязненности и неоправданно большим дозам гамма-облучения, которые получит персонал, невозможна разделка на фрагменты отсеков хранилищ ЖРО таких судов АТО, как ПТБ пр.326 и 326М ВМФ и невозможна физически разделка на фрагменты ХОЯТ и помещения с забетонированной неизвлекаемой цистерной ЖРО ПТБ «Лепсе»;

-необходимо иметь на предприятиях вновь изготовленные крупногабаритные защитные контейнеры различных модификаций и размеров для размещения, транспортировки и хранения в них блоков «жвз-реактор» АПЛ и «жвз-вся ЯЭУ» АПЛ и НК, масса которых с блоками составит от 150т до 250т (потребность в таких контейнерах по количеству имеющихся на сегодня ЯЭУ составляет только на сегодня около 450);

Для примера. Размеры неразборного блока «жвз-вся ЯЭУ» линейного атомного ледокола «Россия» составляют 6х6х9,5м.

-необходимо иметь на всех предприятиях, выполняющих утилизацию РО АПЛ и НК, у мест выгрузки из них блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» уникальные грузоподъемные и транспортные средства грузоподъемностью до 250т для выгрузки этих блоков, подъема и перевозки контейнеров с этими радиационно-опасными блоками в хранилища предприятий;

- необходимо иметь в хранилищах ТРО предприятий уникальные грузоподъемные средства грузоподъемностью до 250т для выгрузки контейнеров с блоками «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» с транспортного средства и установки на временное хранение, а также для постановки их на транспортное средство и перевозки к причалу, у которого будет ошвартовано судно для перевозки их на захоронение;

-необходимо после выгрузки блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» выгружать из РО остальное оборудование, в условиях большой затесненности и повышенной радиационной опасности, непредсказуемо больших трудозатрат и неоправданных дозовых нагрузок на персонал, разделывать его и металлоконструкции РО на фрагменты, представляющими собой, в основном,

ТРО, также с неоправданно огромными непроизводительными затратами и дозовыми нагрузками, осуществлять при этом постоянный радиационный контроль работ, сортировку, подготовку и размещение полученных ТРО в защитные контейнеры, хранение этих контейнеров в хранилищах предприятий и передачу их на захоронение по готовности могильников (масса РО 1-го, 2-го и 3-го поколений составляет 800, 1100 и 1500т соответственно);

- необходима выгрузка из радиационно-опасных помещений судов АТО оборудования, разделки его и металлоконструкций этих помещений на фрагменты, необходимость при этом выполнять постоянный радиационный контроль работ, сортировку, подготовку и размещение полученных ТРО в защитные контейнеры, хранение этих контейнеров в хранилищах предприятий и передачу их на захоронение по готовности могильников (масса ТРО, полученных из всех судов АТО, будет составлять около 150 тыс.тонн.);

- оборудование, выгруженное как из чистых оконечностей АПЛ и НК, так и из РО после 25 лет эксплуатации АПЛ и 10…20 лет ее отстоя в ожидании утилизации, использовать по прямому назначению невозможно, и, следовательно, затраты на их демонтаж ничем не окупятся и никакой экономической выгоды от этого оборудования получить невозможно;

-стоимость полученного металлолома даже из чистых оконечностей АПЛ, НК и судов АТО с учетом всех затрат будет в сотни раз превышать его отпускную цену, а стоимость, возможно, полученного некоторого очень малого количества чистого металлолома из РО АПЛ и НК будет на многие порядки превышать его отпускную цену. И это в то время, когда, по оценкам экспертов Втормета, в государстве имеется до 5 млн. тонн черного и цветного металла, находящегося только в выведенных из эксплуатации чистых речных и морских судах и кораблях ВМФ (см. статью Генерального директора ЗАО НПП «Контур» Втормет д.т.н. В.С..Козлова в журнале «Судостроение» №5 за 2002 г.), а если учесть наличие металлолома на наземных предприятиях и стройках, то это количество необходимо удвоить.

Примечание.

Чистые морские и речные суда и корабли ВМФ также, практически, разделываются на металлолом очень мало, т.к. затраты на их разделку по современным технологиям не окупаются стоимостью полученного металлолома, а кроме того, нарушается экологическая безопасность мест проведения работ из-за применения огневых средств при разделке.

- вырезка блоков «жвз-реактор», и «жвз-вся ЯЭУ», а также разделка оборудования и металлоконструкций РО АПЛ и НК на фрагменты будут выполняться либо газорезкой, либо воздушнодуговой или плазменной резкой, что серьезно нарушит экологию мест проведения работы, потребует постоянного удаления газов и аэрозолей, в т ч и радиоактивных, с рабочих мест и постоянной их очистки с помощью фильтро-вентиляционных установок;

-все операции по вырезке и выгрузке блоков «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» и по разделке РО АПЛ и НК и секций судов АТО на фрагменты являются операциями трудоемкими и радиационно-опасными, при которых возможно переоблучение персонала и нарушение радиационной и экологической безопасности предприятий, персонала, населения и окружающей среды, для исключения чего необходимо создавать дорогостоящие крупномасштабные производства с обеспечением выполнения повышенных требований безопасности по условиям их вредности;

-разделка корпусов РО АПЛ и НК с ЯЭУ и отсеков судов АТО должны выполняться в закрытых помещениях, в которых должна быть сформирована контролируемая зона и из которых должен быть исключен выход в окружающую среду радионуклидов, вредных и радиоактивных газов и аэрозолей.




Рис. 6. ТНТ пр.1783A

6. Предложения

Все изложенное выше позволяет предложить следующую принципиальную совмещенную схему работ по утилизации всех групп объектов.

После выгрузки ОЯТ из реакторов АПЛ и хранилищ судов АТО сначала утилизируются АПЛ с ЯЭУ

путем вырезки из них РО, количество которых определяется возможностью размещения их для временного хранения на предприятиях, выполняющих утилизацию.

Эта работа может выполняться, в зависимости от выбранной на предприятии технологии, в доке, на береговом стапеле или в эллинге. Далее на предприятие транспортируется и ставится на утилизацию выбранное судно АТО.

В этом судне определяется отсек или отсеки, разделка которых невозможна физически или нецелесообразна из-за высокой радиоактивной их загрязненности или трудоемкости работ.

По габаритным размерам и массе эти помещения должны соответствовать или иметь возможность быть приведенными к размерам и массе РО утилизированных здесь же АПЛ для обеспечения их транспортировки и постановке в ПДХ единым способом.

В плавтехбазах пр.326 и 326М этими помещениями являются хранилища ОЯТ и ЖРО, в ТНТ пр.1783 это кормовая встроенная цистерна,

а в ТНТ пр. 1783А это кормовая встроенная цистерна с расположенной в ней цистерной высокоактивных ЖРО.

В сравнительно небольших по габаритам плавучих емкостях для ЖРО ПЕК-50 таким помещением является весь блок встроенных цистерн

Судно АТО разделывается на секции.
Чистые секции передаются на металлолом, а радиационно-опасные секции, кроме выбранных, разделываются на фрагменты любой, даже самой высокой, степени активности,

которые и укладываются в выбранные радиационно-опасные отсеки разделываемого судна АТО.

Те отходы, которые не поместились в эти помещения, а также отходы любой степени активности, включая источники излучений, имеющиеся здесь же и на базах обслуживания флотов, укладываются в свободные пространства хранящихся здесь РО АПЛ.




Рис. 7. ПЕК-50

Секция или секции вырезаются из судна АТО и на них монтируются опорные фундаменты для крепления при транспортировке и для установки их при хранении в ПВХ и ПДХ, .при необходимости, внутри РО АПЛ

и радиационно-опасных секций судов АТО формируются локальные биологические защитные инженерный барьеры из специальной радиационно-стойкой смеси

( смесь СБ-2 ТУ 5745-042 -07502259-99) для возможного и необходимого уменьшения мощностей доз гамма-излучения на наружных поверхностях РО АПЛ или секции судна АТО при хранении.

Далее, и РО АПЛ и секции судна АТО герметизируются, производятся замеры и составляется картограммы мощностей доз гамма-излучения на расстоянии 1м от любой точки их наружных поверхностей.

В случае, если замеренные мощности доз превышают допустимую при хранении норму (10мбэр/ч), производится расчет необходимой толщины защиты из той же смеси СБ-2.

Определяется вид и конструкция опалубки, опалубка строится на наружных поверхностях в радиационно-опасных зонах и в нее укладывается смесь СБ-2.

В радиационно-неопасных зонах на наружных поверхностях крепится стальная сетка с ячейкой 20х20 мм и на нее укладывается смесь СБ-2 технологическим слоем толщиной 25…30 мм методом торкретирования. Те поверхности, на которые укладывается смесь СБ-2,
перед укладкой очищаются от лакокрасочных покрытий и жира и отмываются от обыкновенной грязи.

Смесь СБ-2 обладает биологическими защитными, иммобилизационными и антикоррозионными свойствами

и сохраняет эти свойства в процессе длительного, на срок до 500 лет, хранения радиационно-опасных объектов на открытых площадках.

Подготовленные таким образом РО АПЛ и секции судна АТО передаются на длительное хранение в ПДХ, а по готовности могильников — на захоронение целиком в могильники соответствующих конструкций.

7. Выводы и рекомендации

Концепция-2000 утилизации АПЛ с ЯЭУ, разработанная Минатомом, и применение которой возможно при утилизации НК с ЯЭУ,

необоснованно откладывает окончательную их утилизацию на срок до 70 лет после остановки реакторов утилизируемых объектов,

перекладывая на последующие поколения выполнение самой трудоемкой, тяжелой, радиационной и экологической опасной операции (утилизацию РО АПЛ и НК с ЯЭУ

методом разделки на фрагменты), что противоречит основополагающему принципу МАГАТЭ и здравому смыслу.

Технологический процесс утилизации с РО АПЛ и НК с ЯЭУ и судов АТО методом разделки на фрагменты после окончания их длительного хранения в ПДХ,

предложенный для выполнения работ, разорителен для государства, очень сложный, неоправданно трудоемкий в выполнении и влечет за собой неоправданно же большие дозовые нагрузки на персонал (общее количество РО АПЛ и НК приближается на сегодня к 300,

количество атомных установок в них около 450, количество судов АТО около 100,
а суммарное количество полученных ТРО со всех этих групп объектов составит в итоге более 500 тыс. тонн).

Количество полученных при такой утилизации ЖРО и расходы на их обработку будут непредсказуемо огромными и вообще не поддаются оценке.

Соответственно, объем хранилищ для временного хранения ТРО и ЖРО на предприятиях, выполняющих утилизацию, и расходы на их капитальное строительство будут также непредсказуемо огромны.

Инфраструктура ПВХ, построенных у предприятий, выполняющих утилизацию, значительно осложняется и удорожается тем, что ПВХ должны быть оснащены уникальными грузоподъемными и транспортными средствами

для загрузки, перевозки, постановки на временное хранение и передачи на захоронение защитных контейнеров с блоками «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ».

Объемы, масса и количество защитных контейнеров, в которые будут уложены крупногабаритные неразборные блоки «жвз-реактор» и

«жвз-вся ЯЭУ»,
все ТРО и переработанные ЖРО, образовавшиеся при обязательной дезактивации помещений, систем и оборудования при разделке РО на фрагменты,

потребуют постройку могильников гораздо больших объемов, чем при захоронении РО АПЛ и НК

и неразделываемых секций судов АТО целиком, а трудозатраты и расходы на их капитальное строительство и на их доставку и размещение в этих могильниках будут гораздо выше.

При этом следует также учесть, что в РО АПЛ и секции судов АТО для захоронения

будут также уложены, практически, все ТРО и переработанные ЖРО, накопленные как при выполнении утилизации,

так и при оперативном обслуживании атомных флотов, поэтому коэффициент заполнения могильников будет очень высоким,

а объемы хранилищ на предприятиях сведутся только к необходимому опеоативному минимуму.

Трудоемкость и финансовые затраты на выполнение работ по буксировкам, перевозкам, хранению, многократному перекрашиванию и разделке РО АПЛ и НК и всех секций судов АТО на фрагменты будут гораздо выше,

чем трудозатраты и расходы на постройку могильников для их захоронения целиком,

(например, по данным Санкт-Петербургского Управления метростроя, стоимость 1км тоннеля метро диаметром 11,9м, построенного в глинистых грунтах на глубине 60м составляет 105 млн евро,

а в этот тоннель разместится более 80-100 РО АПЛ первого-второго поколения).

Вообще,перспектива же постройки могильников на сегодня весьма проблематична,
что делает особо привлекательной возможность длительного, до 500 лет, безопасного хранения РО АПЛ и НК с ЯЭУ и секций судов АТО на открытых площадках.

Полномасштабная экономическая оценка утилизации по Концепции-2000, учитывающая все виды затрат на ее внедрение, не выполнена, что приведет Российскую Федерацию в ближайшем будущем, уже при подготовке
этих работ и, тем более, при их выполнении, к большим финансовым потрясениям.

Блочная совмещенная утилизация АПЛ и НК с ЯЭУ и судов АТО по предложенной принципиальной технологии с применением бетонной смеси СБ-2 в качестве материала инженерных барьеров

является окончательной, не перекладывающей решение проблемы на последующие поколения

и соответствует рекомендациям МАГАТЭ, а сформированные по этому принципу РО АПЛ и НК с ЯЭУи
секции судов АТО на предприятиях, выполняющих утилизацию, могут либо длительно, на срок до 500 лет,

безопасно храниться в ПДХ, либо не позднее чем через 28 суток после укладки последней порции бетонной смеси СБ-2
(срок окончательного затвердевания смеси) передаваться на захоронение по готовности могильников соответствующих конструкций.

На смесь бетонную мелкозернистую СБ-2
для омоноличивания радиационно-опасных объектов, содержащих в т.ч. аварийное ОЯТ, разработаны следующие нормативные документы:

• Технические условия ТУ 5745-042-07502259-99.

• Технологический регламент РД5Р.ГКЛИ.3603-002-99.

• Инструкция по применению РД5Р. ГКЛИ.3603-003-99.

Нормативные документы согласовали:

- Управление экологии снятия с эксплуатации ядерных объектов Минатома РФ (ныне Управление по выводу из эксплуатации ядерных и радиационно-опасных объектов Росатома РФ);

- ГТУ ВМФ МО РФ;

- Федеральное управление медико-биологических и экстремальных проблем при Минздраве РФ;

- Государственные комитеты по охране окружающей среды Мурманской и Архангельской областей и Приморского Края;

- Межрегиональный территориальный Северо-Европейский округ Госатомнадзора РФ;

- ГУП «Научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины».

- Нормативные документы прошли государственную регистрацию.

В документах даны назначение и рецептуры смесей, их основные свойства, способы приготовления, доставки и укладки в объекты, требования по подготовке объектов к омоноличиванию

и другие необходимые данные, подтверждающие обеспечение длительного безопасного хранения радиационно-опасных объектов.

Рецептура приготовления смеси СБ-2:

1.Портланд-цемент 500 ГОСТ 10178-89 -38%.
2.Шунгизитовый песок ГОСТ 9757-90-37%.
3.Клиноптилолитовый песок ТУ431, Мп-001-91-5%.
4.Микрокремнезем конденсированный ТУ5743-04802495332-96-7%.
5.Суперпластификатор С-3 ТУ6-36-20-4229-625-90-0,9%.
6.Вода ГОСТ 23732-79-12,1%.
7. Карбид бора В4С — расчетное количество.
8..Время перемешивания в бетоносмесительном узле- не менее7минут.

Основные характеристики смеси СБ-2.:

Радиационная стойкость (образцы смеси испытаны на гамма-пушке «Исследователь» при мощности дозы 110…86 рад/сек) — поглощенная доза 6000Мрад при прогнозируемом сроке службы смеси в барьерах — до 500 лет.

1.Класс прочности на сжатие — В 45.
2.Марка по морозостойкости —F- 800
3.Марка по водонепроницаемости — W12;
4.Сопротивление проникновению воздуха ( воздухопроницаемость) — 340сек./см.куб.
5.Удобоукладываемость( подвижность) — 14-18см.
6.рН-фактор-12,6
7.Расстояние миграции радионуклидов при хранении объектов в течение 500лет:
7.а Рu-239-0,00035м.
7.б. Сs-137-0,39м.
7.в. Sr-90-0,0013м.
7.г. Am-241-0,0011м.
8.Средняя скорость выделения водорода при облучении (поглощенная доза 1070Мрад) — 0,11л/час на 1т. смеси.
9.Пожаро- и взрывобезопасность — безопасна.
10.Плотность-2т/м.куб.


При подготовке РО АПЛ и НК с ЯЭУ и секций судов АТО к захоронению не требуется дезактивация как тех поверхностей на которые наносится смесь,
так и дезактивация помещений систем и оборудования внутри отсеков и секций,
поэтому появление вторичных ЖРО, практически, исключено.

Значительно упрощается инфраструктура ПВХ у предприятий, выполняющих утилизацию, не потребуются уникальные дорогостоящие грузоподъемные и транспортные средства для подъема и перевозки контейнеров с блоками «жвз-реактор» и «жвз-вся ЯЭУ» массой до 250т.

Не будут накапливаться в непредсказуемо больших количествах РАО, объем хранилищ для временного хранения полученных РАО на предприятиях, выполняющих утилизацию,

и, соответственно, расходы на их капитальное строительство сократятся до минимума.

Применение смеси СБ-2
обеспечит


выполнение требований норм радиационной безопасности РО АПЛ и НК и секций судов АТО при хранении (10мбэр на расстоянии 1м от любой точки поверхности объектов)
за счет формирования на их поверхностях в радиационно-опасных зонах биологических защитных барьеров расчетной толщины.

Применение смеси СБ-2, снижающей коррозию металла тех поверхностей, на которые она нанесена, практически, до нуля,

сохранит прочность и герметичность РО АПЛ и НК и секций судов АТО не только на срок до 500 лет длительного хранения их на открытых площадках.

В связи с возможностью длительного, до 500 лет,
безопасного хранения на открытых площадках подготовленных РО АПЛ с ЯЭУ

и блоков судов АТО, Российская Федерация будет иметь стратегический резерв по времени и по трудовым и финансовым затратам для капитального строительства минимально необходимых временных хранилищ РАО

на предприятиях, выполняющих утилизацию, и региональных могильников необходимых объемов для их захоронения.

Приготовление, доставка и укладка смеси СБ-2 осуществляются с применением технических средств, применяемых в гражданском строительстве

(бетоносмесительные узлы обычных бетонных заводов для приготовления, автобетоносмесители для доставки и автобетононасосы для укладки).

Укладка смеси в объекты производится механизированным способом, дистанционно при нахождении персонала и технических средств вне контролируемой зоны, что исключает переоблучение персонала и радиоактивные загрязнения технических средств.

При хранении подготовленных РО АПЛ и НК и секций судов АТО в ПВХ и ПДХ исключены радиоактивные просыпи и выход радионуклидов с их наружных поверхностей в окружающую среду,

поэтому утилизация АПЛ и НК с ЯЭУ и судов АТО и временное и длительное хранение подготовленных отсеков и секций относятся, практически, к радиационным и экологическим безопасным видам деятельности.

Технология утилизации проста и надежна, т.к.применяет давно известные и апробированные в гражданском строительстве приемы.

Компоненты, из которых приготавливается смесь СБ-2, дешевы и имеются в РФ в огромных количествах:

стоимость 1куб.м смеси СБ-2 уложенной в объекты, составляет на сегодня около 2000 рублей,

а стоимость укладки методом торкретирования смеси СБ-2 на 1кв.м. поверхности объектов слоем толщиной 30мм вместе с материалом составляет около 600 рублей.

Предлагаемая технология утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ
и судов АТО может быть рекомендована для применения при выполнении Федеральной целевой программы утилизации всех перечисленных групп объектов.

При этом, не потребуется перестройка ПДХ в Сайда-губе, который в ближайшее время войдет в строй для хранения утилизированных объектов СФ.

На основе предлагаемой технологии может также быть спроектирован и построен ПДХ в бухте Разбойник
для хранения утилизированных объектов ТОФ.



Shocked
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум АЭС специалистов с осколков СССР -> 0208 АЭС. Поработала, подряхлела. Пора в утиль Часовой пояс: GMT + 3
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Знать. Уметь. Предвидеть. Работать с Атомом без права на риск.


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Вы можете бесплатно создать форум на MyBB2.ru, RSS