С корреспондентами электронного периодического издания AtomInfo.Ru беседует главный конструктор и начальник отделения парогенераторов и тепломеханического оборудования ОКБ "Гидропресс" доктор технических наук Николай Борисович ТРУНОВ.

Лучше только на подводной лодке

Николай Борисович, в Торонто недавно прошла крупная международная конференция по парогенераторам (ПГ), участие в работе которой приняли и специалисты ОКБ "Гидропресс". Что Вам показалось самым интересным на конференции?

Мы когда-то обсуждали с вашим изданием тему горизонтальных и вертикальных ПГ ("Николай Трунов: вперёд по горизонтали"). Хочу сказать, что интерес к этой публикации был. Многие наши коллеги высказывали мне свои мнения по затронутым вопросам. В целом, их реакцию можно назвать положительной - специалисты соглашаются с теми оценками, что были приведены в интервью.

Мы вернулись к сравнению вертикальных и горизонтальных ПГ на конференции в Торонто. Пару слов о том, что это за мероприятие. Это основная международная конференция по парогенераторной тематике. Её проводят раз в три года, собираются туда все ведущие специалисты. Естественно, там обсуждают, как правило, вертикальные ПГ, поскольку в мире такие аппараты превалируют.

В этом году в Торонто приехало порядка 250 человек. Были все основные коррозионисты, конструктора, связанные как с PWR, так и с лодочными реакторами. Россию представляли мы и ОКБМ. Нижегородцы представили свои модульные ПГ для КЛТ-40, и внимание к их докладу было большое.

В порядке отступления, скажу немного про лодочников. Это американцы, очень маститые товарищи. Среди них были люди, сотрудничавшие с самим адмиралом Хайманом Риковером. В честь адмирала была организована специальная лекция. Было интересно послушать о принципах работы, которые в своё время сформулировал Риковер. Я думаю, что ознакомиться с ними стоило бы не только молодёжи, но и многим действующим специалистам нашей отрасли.

Для нас принципы Риковера неожиданностью не стали. Дело в том, что они практически полностью совпадают с тем, чему нас учил основатель "Гидропресса" Василий Васильевич Стекольников.

Теперь о нашем докладе. Мне предоставили возможность рассказать о тех идеях, о которых я уже говорил в интервью AtomInfo.Ru, а также представить несколько наших интересных проработок. В частности, мы показали четыре свои конструкции вертикальных ПГ.

Мы рассмотрели, как вписывается вертикальный ПГ в компоновку нашей реакторной установки и к каким последствиям это приводит. Вывод - если вертикальный ПГ будет помещён внутри нашей оболочки, то он станет препятствием для технического обслуживания в центральном зале, и нам придётся выносить наружу бассейн выдержки. Как это, собственно, и сделано на зарубежных блоках.

Сравнения мы проводили на примере нашей новой двухпетельной РУ, известной как ВВЭР-1200А. Она очень удобна для сравнений с американским AP-1000 - у них близкие мощности, близкие диаметры оболочек и т.д. Получилось, что горизонтальное размещение ПГ отнюдь не противоречит принципу экономии фундаментной площади. Более того, нам не требуется отдельное здание для бассейна выдержки, а высота от реактора до подкрановых путей у нас ниже метров на девять.

Как, кстати, на зарубежных блоках осуществляют транспортировку топлива в бассейн?

У них предусмотрены для этого специальные транспортные пути. Я не говорю, что вынос бассейна выдержки за пределы оболочки - это плохо. Это просто такое проектное решение, для нас оно не нужно. Разговор идёт сейчас о другом. Утверждение о том, что вертикальные ПГ позволяют экономить фундаментную площадь, не состоятельно.

Я разговаривал в Торонто с Джеффом Горманом (Jeff Gorman), одним из авторов этого утверждения. Я задал вопрос - откуда такие сведения? Он подумал и ответил - это относится к подводным лодкам.

После моей презентации многие из присутствовавших положительно высказались по нашим выводам. А мы говорили не только о фундаментной площади, но и о других параметрах. Сравнивались, например, тепловые эффективности ПГ, и тоже было найдено, что никакой разницы между ними нет.

По сути дела я встретил единственное возражение. Один из участников сказал - он полностью подписывается под моими словами, за исключением заявления о том, что самый старый в мире ПГ работает на Нововоронежской АЭС. Оказывается, самый старый ПГ работает на лодке. Далее у нас состоялся забавный диалог. Я спросил: "Из чего он сделан?". Он ответил: "А вот этого я Вам не скажу!".

Медное наследие

Мне понравился один из докладчиков от Канады. Он начал с предложения перестать зацикливаться на своих проблемах и выйти из круга традиционных подходов. Он описал новую идею конструкции ПГ - парогенератор с горизонтальными трубками из нержавеющей стали для высокотемпературных применений. А в конце выступления он добавил: "Теперь, после презентации доктора Трунова, я убедился, что иду по правильному пути".

Почтение у участников вызвали наши сроки эксплуатации ПГ. Нас спрашивали - в чём дело, почему же горизонтальные ПГ так долго работают? Связано ли это с их конструкцией или с материалами? Мы отвечали, что и с тем, и с другим. Нельзя себе представить вертикальный ПГ с U-образными нержавеющими трубками - он просто не будет работать.

Многих интересовало, как у нас обеспечивается естественная циркуляция при аварии. Отвечать на это было просто. Мы приводили известный пример, когда блок на Армянской АЭС был обесточен на несколько часов. Никаких проблем с нашими горизонтальными ПГ не возникло, естественная циркуляция была обеспечена в должном объёме.

В качестве резюме, я бы сказал, что западные наши коллеги замкнуты на своих проблемах, причём их проблемы отличаются от наших. У них свои сложности, и у нас свои. О наших достижениях они знают мало. Некоторые даже не слышали о наших сроках эксплуатации ПГ с нержавейкой. Интересовались, что за стали мы выбираем, может быть, какие-то специальные?

Многие были просто потрясены, что мы до сих пор работаем с медью во втором контуре. На Западе давно поняли, что с медью работать нельзя и давно удалили её. С медью остались только единичные блоки.

Надо признать, что медь - это историческая ошибка, которую допустили все. Это решение было основано на опыте тепловой энергетики. Вначале мы, видя успешную эксплуатацию 440-ых, не испытывали сомнений. Но потом появились методы неразрушающего контроля. В итоге мы поняли, что с медью работать нельзя.

Борьба против меди у нас шла с конца 80-ых годов. И только в этом году состоялся исторический НТС, постановивший, что пора запускать программу по замене меди. Мы были последними в мире, кто это решение принял. Остаётся надеяться, что не придётся ждать ещё 20 лет для его реализации.

Теперь в Подольске

Интерес, проявленный к нашим достижениям, выразился в том, что было принято решение сделать отдельную секцию по горизонтальным ПГ в Торонто. В свою очередь, мы хотим организовать секцию по вертикальным ПГ на нашем семинаре.

Речь идёт о семинаре по ПГ, который организует ОКБ "Гидропресс" в мае 2010 года?

Да. Мы называем его семинаром, хотя по своему масштабу он уже близко подходит к конференциям. Мы ориентируемся на 150 участников. МАГАТЭ окажет нам поддержку в части спонсирования участников, особенно тех, кто приедет издалека, а также обеспечит присутствие у нас своих экспертов.

Конечно, нам есть, что послушать и перенять из западного опыта. Так, в части технического обслуживания ПГ мы далеко не впереди планеты всей. Удачная конструкция наших ПГ позволяла нам пока расслабляться. Но появляются новые задачи, полным ходом идёт процесс продления сроков эксплуатации блоков. От нас потребуется применять самые современные решения и в части водного режима, и в части технического обслуживания. Надеюсь, что эти темы будут затронуты на семинаре в Подольске.

Планируется у нас отдельная секция, посвящённая деятельности МАГАТЭ в области ПГ. Мы в этой работе также принимаем участие, создаём документ МАГАТЭ по управлению ресурсом ПГ, в котором будет раздел по ПГ ВВЭР. Я думаю, что такое взаимное обогащение опытом будет полезно. Есть "бассейны знаний", которые не соединяются между собой, и на семинаре мы постараемся проложить между ними трубу.

Новые ПГ для российского атома

На ЗиО "Подольск" ведутся работы над новыми ПГ. Хотелось бы услышать Ваш комментарий о том, в каком они состоянии.

Да, на ЗиО идёт работа над новым ПГ, предназначающимся для первого блока Нововоронежской АЭС-2. Это первый по срокам пуска блок с новым реактором. Хотя на площадке его пока не ждут, но промышленность свои задачи уже решает.

Вкратце напомните, пожалуйста, чем будут отличаться новые ПГ.

Кроме коридорного расположения труб, есть целый ряд конструктивных решений. Во-первых, учтены некоторые проблемы, которые были у нас раньше. Улучшено напряжённое состояние коллекторов 1 контура. Предусмотрены улучшенные возможности для контроля и технического обслуживания. Его удобнее будет контролировать, отслеживать состояние трубного пучка. Созданы специальные порты для доступа к ПГ. Мы постараемся сократить присутствие человека, свести его к минимуму.

Но ведь чистить его всё равно придётся.

Мы считаем, что если химическую промывку проводить своевременно - причём не жёсткую, а промывку при расхолаживании - то, с учётом современных водно-химических режимов, потребность в доступе человека к ПГ резко сократится.

То есть, лазать в него с пистолетом больше не потребуется?

А мы и сейчас в ПГ с пистолетом не лазаем. Хотя многие ПГ стоило бы промыть с установкой, которая применяется на западных ПГ для очистки от шлама. Кстати, такую установку в Гидропрессе создали и будем поставлять её на Кольскую АЭС, где проблема шлама стоит достаточно остро.

Установкой нашей заинтересовалась также Ловииза. На ней, как и на Кольской, ни разу не проводили химической отмывки. Конечно, они решили, что пора этим заняться.

То есть, как только они продлили сроки, так сразу же решили почистить ПГ?

Вы знаете, у них очень хороший водный режим. На "Ловиизе" с самого начала нет меди, поэтому и проблем у них немного. Они сами публично оценивают срок службы своих ПГ как 70 лет. Тем не менее, очистка им всё-таки нужна.

Что касается новых ПГ, то там, если такая необходимость возникнет, очистка будет проводиться удобнее. Мы организовали доступ снизу. Там коридорный трубный пучок, что тоже облегчает его очистку и позволяет снизить степень образования отложений. Собственно говоря, благодаря такой компоновке есть возможность извлечь больше мощность с этого ПГ при сохранении той же поверхности теплообмена.

Что ещё сделано? Облагорожена конструкция коллектора с точки зрения снижения напряжений и в перфорированной части, и в тех зонах, которые вызывают сейчас проблемы. Стоят новые унифицированные уровнемеры, однотипные и не вызывающие расхождений и трудностей при эксплуатации. Для ВКУ отчасти используется нержавеющая сталь, что позволяет привносить меньше загрязнений. Радиусы труб увеличены. Проведена оптимизация по раздаче питательной воды.

Мы считаем, что срок службы ПГ 60 лет с учётом водной химии вполне достижим. Для этого нужно обеспечить отсутствие меди и отсутствие окислителей на всех стадиях жизненного цикла. Последнее дополнение очень важно, потому что и мы, и Запад поняли - опасными для ПГ являются режимы пуска и останова.

При пуске в ПГ может попадать вода, в которой есть кислород. При останове ПГ приходится дренировать, он находится в мокром состоянии, что также опасно для него вне зависимости, сделан ли он из нержавейки или из высоконикелевых сплавов.

Канадцы рассказали об очень интересном опыте на АЭС "Брюс". Один ПГ у них особенно сильно корродировал. Они его контролировали, для этого опорожняли, и каждый раз количество повреждений только увеличивалось. Все прочие ПГ были в превосходном состоянии.

Надзор заставил их участить контроль проблемного ПГ, так как была опасность разрыва трубки. В конце концов, канадцы осознали - дефектность коррелирует не с временем работы ПГ на мощности, а с временем останова! Они выяснили, что происходит стояночная подшламовая коррозия в процессе останова под воздействием соединений серы. Трубка в буквальном смысле слова крошится.

После этого они доказали надзору, что учащать контроль нет необходимости, и лучше всего этот ПГ вообще не дренировать, а уж если делать это, то только под азотом.

Кстати, мы сейчас тоже ведём такие исследования и будем внедрять положительный мировой опыт исключения кислорода на всех стадиях жизненного цикла. Мы провели НИОКР по исследованию коррозионных процессов с нержавейкой, и у нас есть уверенность, что коррозии при надлежащем обслуживании можно избежать.

О демонтаже и доставке

Многие спрашивают про демонтаж ПГ. Насколько просто будет, когда это потребуется, организовать демонтаж новых парогенераторов?

Новый ПГ спроектирован, в том числе, и для замены на действующих блоках на тысячниках. Он пригоден для этого и он проходит в транспортный коридор, поскольку все внешние характеристики совпадают со стандартным ПГ для ВВЭР-1000.

Единственное, чем они отличаются с этой точки зрения - у нового ПГ диаметр больше на 200 мм. Но существующий блок позволяет его разместить, хотя и потребуется немного подвинуть места крепления гидроамортизаторов.

Также вес нового ПГ больше на 15 тонн. Эта добавка не критична, и кран с ней справиться.

То есть, если, допустим, Козлодуй пожелает приобрести себе новые ПГ на свои тысячники, то он сможет это сделать?

Да, без проблем. Новый ПГ для замены на действующих блоках применять можно.

По всей видимости, он также пригоден для доставки по железной дороге?

Потребуется специальный транспортёр, но это существующая техника.

Вы знаете, на этот вопрос ответить очень легко. Раз корпус ПГ каким-то образом оказался на ЗиО, то, значит, его доставили на завод по железной дороге. Моря в Подольске, как известно, нет. А раз его привезли на завод, то значит, можно и доставить в другую сторону. Поэтому сомнения по поводу транспортировки, которые порой доводилось слышать, были искусственными.

Итак, на ЗиО делается один ПГ для первого блока Нововоронежской АЭС-2.

Делаются четыре ПГ. Первый находится в окончательной стадии, близкой к выпуску - там приварены оба днища. Внутри всё собрано, днища приварены, сейчас он будет отдан под заключительные операции контроля, гидравлики и так далее. Потом состоится операция консервации, и его можно будет отправлять.

Ведутся работы для Нововоронежа, Ленинградки. Видимо, вклинится Белене. Новые ПГ для болгарской станции запущены, это тоже новые аппараты с увеличенными диаметром и сроком службы.

А что по поводу Ростова третьего и четвёртого?

По Ростову было принято непростое решение. Не скажу, что оно мне нравится, но могу понять его причины. Для блоков №№3-4 этой станции будут использованы корпуса ПГ, которые находятся на заводе "Атоммаш". Конечно, предварительно они будут тщательнейшим образом обследованы.

Оправдать такой подход можно соображениями экономии средств и ограниченными возможностями нашей промышленности. "Ижорский завод" у нас один, а программа у нас большая. Учитывая эти обстоятельства, такое решение было принято.

Естественно, внутри это будет уже новая конструкция, новые коллекторы и так далее. Мы расцениваем то, что хранится на "Атоммаше", не как ПГ, а как полуфабрикаты для изготовления новых ПГ. У нас нет достаточных данных о том, как они изготавливались и хранились, поэтому рационально будет использовать только их корпуса.

Спасибо, Николай Борисович, за интересное интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

ДАТА: 31.12.2009

Темы: Парогенераторы, ОКБ Гидропресс, Николай Трунов, Интервью