Юрий Драгунов: нам помогла инженерная интуиция

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 11.09.2014

На вопросы электронного издания AtomInfo.Ru отвечает директор - генеральный конструктор НИКИЭТ, член-корреспондент РАН Юрий ДРАГУНОВ.

Инженерное суждение

Юрий Григорьевич, основная тема, которая нас будет сегодня интересовать - ЛАЭС, восстановление ресурсных характеристик первого блока. Напомните, пожалуйста, в чём состояла суть проблемы?

В 2011-2012 годах на энергоблоках АЭС первого поколения с реакторами РБМК было зафиксировано развитие процесса растрескивания графитовых блоков кладки в результате радиационно-термического повреждения структуры графита с последующим искривлением технологических каналов.

В 2012 году на энергоблоке №1 Ленинградской АЭС искривление каналов достигло значения, близкого к пределу, установленному в проекте, что сделало дальнейшую эксплуатацию блока невозможной.

Без реализации мер, направленных на нейтрализацию эффектов, связанных с формоизменением графита, срок службы всего парка энергоблоков с реакторами РБМК мог оказаться существенно короче, чем прогнозировалось ранее.

Аналогичные процессы происходили в своё время и с графитом промышленных реакторов. На них наблюдались даже большие искривления по сравнению с ЛАЭС, но тогда не было технических возможностей для восстановления характеристик.

А почему не удалось точно предсказать момент появления проблемы на блоке №1 ЛАЭС? Приходилось слышать различные объяснения этому.

Прогнозирование поведения графита, чем традиционно занимается НИЦ "Курчатовский институт", очень сложная задача.

С одной стороны, ошибка в прогнозах по поведению графита оказалась не такой большой. Ошиблись с временем подхода до установленных проектных пределов всего на несколько лет, что немного на масштабе 45 лет.

С другой стороны, такая погрешность, тем более связанная с возможной остановкой энергоблоков, таит в себе серьёзные последствия для экономики страны. Работа по совершенствованию методов прогнозирования постоянно продолжается.

От чего поведение кладки могло зависеть? От марки графита, использовавшегося при изготовлении кладок?

Поведение кладки зависит от свойств (марки) графита. Зависит от условий эксплуатации. Особенно зависит от облучения и температуры. И зависит даже от того, какие нестандартные ситуации возникали на конкретном блоке.

Какое техническое решение было в итоге принято для ВРХ первого блока ЛАЭС?

Я напомню, что основной причиной искривления графитовых колонн и всей кладки в целом является смещение средней по высоте колонны части графитовых блоков относительно верха и низа колонны.

Оно обусловлено продольным растрескиванием графитовых блоков из-за возникающих в них радиационно-термических напряжений. За раскрытием продольных трещин следует смещение блоков.

Таким образом, ремонт должен был решить две задачи.

Первое - уменьшение стрелы прогиба технологических каналов и каналов СУЗ. Второе - уменьшение скорости дальнейшего формоизменения графитовой кладки.

Для нас эта работа носила принципиальный характер. Способ ремонта, технологии, последовательность действий - всё рождалось здесь, в НИКИЭТ. Но решение задачи было бы невозможно без специалистов Ленинградской АЭС, Концерна РЭА, НИЦ КИ.

Восстановление работоспособности реактора 1-го блока ЛАЭС - комплексная задача, включавшая в себя множество экспериментов, расчётов, обоснований. В неё, на различных стадиях, были вовлечены ведущие предприятия отрасли: ВНИИЭФ, ОКБМ, ВНИИТФ, ФЭИ, НИКИМТ, ЭНИЦ, ВНИИАЭС.

Честно признаюсь, что на начальном этапе было много сомнений и не было полной уверенности в успехе. Зато было инженерное суждение - если правильно разрежем блоки графита, то появится возможность для их движения. От него мы и оттолкнулись - была разработана и реализована технология ремонта методом продольной резки ограниченного количества графитовых колонн.

Именно таким способом и была решена проблема. Для наибольшей эффективности уменьшения стрелы прогиба после резки графитовых колонн использовались устройства-натяжители, позволяющие перемещать наиболее деформированные участки графитовых колонн в направлении от периферии к центру.

Не думаю, что раскрою большой секрет, если скажу - наши предложения были первоначально встречены без большого энтузиазма. Нам говорили, что графит замоноличен, сделать с ним ничего нельзя, и затея с ремонтом напрасна.

Когда генеральный директор ГК "Росатом" принимал решение по первому блоку, то оно рассматривалось как рисковый проект. В итоге вопрос был поставлен ребром: "Ваш институт - главный конструктор РБМК и патриот этого реактора. Беритесь не только за обоснования, но и за генподряд. Беритесь за всё и отвечайте за всю организацию работ".

Момент был для нас принципиальный. Потребовались не только технические, но и управленческие решения.

Так, приказом по НИКИЭТ я назначил ответственных руководителей за выполнение конкретных задач в составе проекта, а Михаил Николаевич Михайлов был назначен первым заместителем директора-генконструктора с возложением на него обязанностей по организации всего комплекса работ, поскольку он и его команда имеют большой опыт выполнения генподрядных работ по комплексным системам управления и защиты.

Также расчет был на энтузиазм, патриотизм и глубокую уверенность в успехе всей команды направления РБМК, как ветеранов, так и молодых сотрудников, прежде всего, Анатолия Александровича Петрова, Алексея Владимировича Слободчикова, Сергея Григорьевича Ухарова, Вячеслава Петровича Василевского и многих других, работавших с полной самоотдачей.

Разумеется, не могу не отметить большой личный вклад Евгения Олеговича Адамова в координацию работ. Он жёсткий руководитель, и эта жёсткость в отдельных случаях помогала ускорять процесс в разы.

Были приняты решения стимулирующего характера (выплачены серьёзные премиальные), и они себя оправдали.

К вопросу о безопасности. Что Вы можете сказать о дозовых нагрузках при резке графита? Это ведь достаточно неприятная операция с точки зрения доз.

Среди ключевых моментов нашей работы выделю всесторонность подходов, поскольку на первом плане мы ставили безопасность дальнейшей эксплуатации.

Приведу пример серьёзного вопроса, который пришлось решать по ходу дела - даже исходная кладка РБМК никогда до этого не проходила испытаний на сейсмику. Нам удалось организовать сейсмические испытания в кратчайшие сроки. Результаты оказались положительными.

Графит в нашей технологии режется дистанционно. Принимается комплекс мер, в том числе, по отводу и утилизации продуктов реза и так далее. Если быть кратким, то за нормы на первом блоке не вышли.

Но вы правильно обозначили проблему. На первом этапе действительно существовали опасения о возможной дополнительной дозовой нагрузке . Все предприятия, принимавшие участие в проекте, хорошо поработали над этой проблемой. Про результат я сказал - за нормы не вышли.

ЛАЭС-1 и другие блоки

Рассматривались ли другие варианты ремонта, которые также позволили бы продлить эксплуатацию блока?

Да, рассматривались. Например, предлагался пассивный подход, заключающийся в снижении мощности энергоблоков - так называемый щадящий режим. Предлагалось также переводить блоки на сезонный график нагрузки.

Ещё один вариант, который можно упомянуть - удаление отдельных графитовых колонн. Способ заключался в том, что при удалении графитовой колонны появляется свободное пространство в кладке, создающее возможность компенсации радиальных перемещений других соседних колонн.

Недостаток такого варианта - он не дает нужного эффекта.

О щадящем подходе можно несколько слов? Если снизить мощность блока...

...если снизить мощность, например, на 50%, то, грубо говоря, блок сможет проработать в два раза дольше. Это естественно. И да, я согласен с тем, что снижение мощности может стать одним из возможных путей продления жизни блоков с РБМК. Он не исключается.

Но надо понимать, что у эксплуатирующей организации есть желание как можно более эффективно использовать блоки, намеченные к выводу. Кроме того, нужно смотреть по графику ввода замещающих мощностей и учитывать потребность регионов в электроэнергии. Варианты ремонта должны выбираться из этих соображений.

Как Вы в целом оцениваете результаты работ, выполненных по восстановлению ресурсных характеристик на первом блоке Ленинградской АЭС?

Впервые для уран-графитовых реакторов большой мощности создана технология восстановления работоспособности графитовой кладки, эксплуатирующейся в условиях старения графита.

Выполненные на первом энергоблоке ЛАЭС ремонтные работы подтвердили эффективность этой технологии уменьшения стрелы прогиба графитовых колонн, включающей продольную резку графитовых блоков и управляемое силовое воздействие.

Внедрение технологии на реакторной установке первого энергоблока ЛАЭС позволило возобновить эксплуатацию в энергетическом режиме.

Кроме того, создан комплекс уникальных технических средств для выполнения работ по обработке графитовой кладки и уменьшению стрелы прогиба топливных каналов и каналов СУЗ.

Предложенная технология позволяет выполнять ремонт на различных стадиях формоизменения графита, варьируя количество обрабатываемых ячеек и схему работ.

Следует добавить, что выбранный способ ремонта и положенные в основу создания технологического оборудования технические решения не имеют аналогов в мире. Можно смело сказать, что это новый этап в эксплуатации РБМК.

Помимо технических достижений, достигнуты иные результаты. К сожалению, вводы новых блоков немного задерживаются. Поэтому возвращение первого блока в строй дало и положительный социальный эффект для Соснового Бора, и громадный экономический эффект для отрасли и страны в целом.

Какова ситуация на первом блоке ЛАЭС по состоянию на сегодня? Он может работать на номинале до конца срока действия лицензии?

Не совсем так. В документах, в том числе, договорах, записано - 70% мощности в течение не менее трёх лет.

Вопрос состоит в том, сколько всего ячеек понадобится обработать. На первом этапе их число было ограниченным. Мы предполагали, что в ППР-2014, возможно, придётся обработать порядка полусотни ячеек.

Однако результаты выполненного контроля показали, что в этом году дополнительный ремонт делать не надо. 17 августа, после получения решения Ростехнадзора, энергоблок включён в сеть.

Ещё раз подчеркну - самое главное, что найден способ, метод. Показано, что это можно сделать и что это даёт эффект. Дальше вопрос будет только в количестве обрабатываемых колонн и времени на эту операцию.

Кстати о времени. На сам процесс разрезки колонны его уходит немного. Время тратится на подготовку и измерения.

Что ожидает другие блоки с РБМК? Потребуется ли на них проведение аналогичных работ по восстановлению ресурсных характеристик?

В 2013 году комплекс работ был выполнен на энергоблоках №1 Ленинградской АЭС и №2 Курской АЭС.

По мере старения будут проводиться аналогичные работы на других энергоблоках до ввода в эксплуатацию замещающих мощностей на площадках Ленинградской, Курской и Смоленской станций.

По второму блоку Курской АЭС были слышны нехорошие предсказания. Какова там ситуация сегодня?

По состоянию на сегодня, работы по ВРХ на блоке выполнены. Вопрос там был по прочности графита. Пока могу сказать так - блок проработает столько, сколько ему было запланировано.

Вообще-то, можно было бы подискутировать. Когда мы говорим о прочности графита, то обычно имеем в виду внутренние, наиболее сильно облучённые слои графита. На самом деле, работоспособность графита определяется более сложно - с учётом распределения свойств по графитовому блоку. Поэтому, на мой взгляд, проблемы с прочностью графита преувеличены.

С другой стороны, с позиций консервативного подхода не лучше ли исходить из худших предположений?

Безусловно, вопросы безопасности для нас приоритетные.

Но если бы мы исходили исключительно из безоглядного консервативного подхода, то мы не взялись бы за работу по ВРХ. Кроме консерватизма, должен быть ещё и инженерный подход, я бы сказал - инженерная интуиция, подкрепленная опытом, экспериментами, расчетами. Именно она и помогла нам на Ленинградской станции.

Роль НИКИЭТ

Какой основной вклад в работы на первом блоке ЛАЭС и в будущие работы на других блоках внёс НИКИЭТ?

Частично я ответил на ваш вопрос по ходу разговора. На наш институт в соответствии с приказом по Госкорпорации "Росатом" были возложены следующие обязанности.

Во-первых, ОАО "НИКИЭТ" было определено головным исполнителем и координатором работ.

Во-вторых, мы провели большой объём НИОКР, включая разработку обоснований безопасности выполнения работ и безопасной эксплуатации РУ, а также сопровождение и их защиту в Ростехнадзоре.

На нас были также выполнение генподрядных работ, обеспечивающих готовность блока к энергопуску в 2013 году, и координация работ по проекту в целом.

НИКИЭТ успешно справился с поставленной задачей. Институт обеспечил эффективное взаимодействие с концерном "Росэнергоатом", ЛАЭС, НИЦ "КИ", НИКИМТ, компаниями "Диаконт", "Пролог" и другими участниками проекта. Как вы знаете, в конечном итоге блок был успешно запущен в сеть.

Продолжение эксплуатации блока на номинальной мощности стало возможным, благодаря выбору способа ремонта, предложенного отделением канальных энергетических установок ОАО "НИКИЭТ".

После завершения ВРХ на первом блоке ЛАЭС в нашем институте продолжились работы по оптимизации и усовершенствованию технологии восстановления ресурсных характеристик.

На последующих блоках мы применим уже модернизированную технологию ВРХ. Дополню, что для подтверждения возможности её реализации мы разработали и выполнили комплекс экспериментальных работ.

Возможно ли в принципе найти для РБМК такое решение, которое позволило бы продлить их эксплуатацию до показателей, характерных для корпусных реакторов? По ВВЭР/PWR говорят о 60 годах, обдумывают 80 лет и мечтают о 100 годах.

Вот именно, что говорят! Я очень настороженно отношусь к высказываниям, что, допустим, создана сталь, способная проработать в реакторе 100 лет. Сроки эксплуатации зависят не от материалов, а от условий нагружения. И все вопросы по срокам нужно обязательно смотреть в комплексе.

По РБМК считаю так. У нас теперь есть инструмент, технология, и искривление каналов более не будет фактором, ограничивающим сроки жизни таких блоков. Вероятно, таким фактором теперь станет прочность графита - как я уже отмечал, при консервативном подходе, когда учитываются только внутренние слои графита.

И вопрос общего плана в завершение. Какая сейчас политика по отношению к РБМК?

Политика простая. Мы должны обеспечить эксплуатацию блоков с РБМК до ввода замещающих мощностей.

Смотрите графики ввода блоков АЭС-2, из них можно определить сроки, до которых должны отработать блоки с РБМК. По каждому конкретному блоку будет приниматься решение по ВРХ. Где-то потребуется восстанавливать всего один раз, где-то два, а на каких-то блоках не исключаю и большего количества восстановлений. Плюс к этому, управление мощностью, если это будет необходимо.

Говорить о дальнейшем будущем канального направления в нашей стране сегодня по понятным причинам сложно. У нас были интересные проработки, в том числе, канальный реактор с быстрым спектром. Несколько работ мы одобрили на своём НТС и ведём в инициативном порядке. Но есть сомнения, что их удастся довести до реализации.

К сожалению, на дальнейшее развитие канального направления надежды мало. Поэтому я ставлю задачу отделению канальных энергетических установок заниматься новыми проектами, в том числе, малой энергетикой.

Спасибо, Юрий Григорьевич, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.

Ключевые слова: Продление эксплуатации, РБМК, НИКИЭТ, Интервью, Юрий Драгунов

---

Другие новости:

Два энергоблока строящейся Нововоронежской АЭС обойдутся Росатому в 215 млрд рублей

2600 долларов за установленный киловатт.

В мире действует 437 блоков - PRIS

В 2014 году пущено три новых блока, не закрыт ни один.

Посольства РФ и Украины не располагают информацией о задержании украинского диверсанта на АЭС "Бушер"

Мы не комментируем эту ситуацию. У меня нет информации.

---

---

---

---

Поиск по сайту: