Рекламаwww.kommersant.ru/ad

Радио «ЪFM»

Слушать прямой эфир

Выпуск газеты №203

В архив

RuStore
Скачайте в
RuStore
AppGallery
Скачайте в
AppGallery
Android
Загрузите на
Android
Радио «ЪFM»«ЪFM»
Выпуск газеты №203«Ъ» Газета
Наука

Атомная станция плывет на Чукотку

как это делается / ядерная физика
На Чукотке в порту Певека сооружается уникальная, пока единственная в мире плавучая атомная теплоэлектростанция "Академик Ломоносов". Такие станции решают проблему энергоснабжения отдаленных, не связанных с единой энергосистемой регионов, в том числе с экстремальными климатическими условиями.

Антон Ваганов / Коммерсантъ

Купить фото
Владимир Тесленко, кандидат химических наук
За последний месяц из Архангельска в Певек отправлены три грузовых судна ("Александр Сибиряков", "Инженер Трубин" и "Иоганн Махмасталь"). Они доставили для обустройства уникальной плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС) почти 30 тыс. тонн груза, в том числе стройматериалы (песок, щебень, цемент), металлоконструкции, а также дополнительную технику для строительства гидротехнических сооружений и береговой инфраструктуры.
ПАТЭС предназначена для эксплуатации в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока, в частности для обеспечения надежного энергоснабжения Чукотки. Эта станция поможет заместить выбывающие к 2019 году на Чукотке генерирующие мощности — Билибинскую АЭС и Чаунскую ТЭЦ, что важно для гарантированного устойчивого энергообеспечения региона.
Ранее в Мурманске началась загрузка ядерного топлива в реакторы на первом российском плавучем атомном энергоблоке "Академик Ломоносов", который предназначен для работы в составе ПАТЭС. Ввести энергоблок в эксплуатацию планируется в порту Певек в декабре 2019 года. ПАТЭС будет вырабатывать электрическую и тепловую энергию в режиме, достаточном для поддержания жизнедеятельности города с населением около 100 тыс. человек.
Проект реализует АО "Концерн "Росэнергоатом"", крупнейшая в мире электрогенерирующая компания.
Участниками проекта являются:

  • ЗАО "Атомэнерго" — генеральный проектировщик ПАТЭС;

  • ОАО "ЦКБ "Айсберг"" — проектировщик плавучего энергоблока;

  • АО "Балтийский завод—Судостроение" — изготовление судна;

  • АО "ОКБМ Африкантов" — комплектный поставщик реакторных установок;

  • ПАТЭС — инновационный энергоисточник, созданный на базе российских технологий атомного судостроения и предназначенный для надежного круглогодичного энергоснабжения районов Арктики и Дальнего Востока России, а также других изолированных топливодефицитных районов в России и за рубежом.

Морской торговый порт Певек

Морской торговый порт Певек

Василий Шапошников / Коммерсантъ

Купить фото
ПАТЭС включает:

  • плавучий энергоблок (ПЭБ) с двумя реакторными установками КЛТ-40С, являющийся источником генерации электрической и тепловой энергии мощностями 70 МВт и 50 Гкал/ч соответственно;

  • объекты береговой инфраструктуры и гидротехнические сооружения в городе Певеке Чукотского АО, предназначенные для выдачи тепловой и электроэнергии от ПЭБ в энергосети.

Особенность ПАТЭС в том, что плавучий энергоблок целиком создается на судостроительном предприятии с использованием освоенной технологии строительства атомных судов. После комплексных испытаний и сдачи заказчику ПЭБ транспортируется к месту стоянки, где подключается к береговым сетям и начинает выдавать электроэнергию в сеть. Плавучее исполнение сводит к минимуму объемы и стоимость капитального строительства станции в районе размещения. Заказчик получает экологически чистую электрическую и тепловую энергию, в то время как вопросы хранения радиоактивных отходов, квалифицированного обслуживания и снятия с эксплуатации станции после выработки ресурса решаются эксплуатирующей организацией с использованием существующей технологической базы атомного флота.
ПЭБ "Академик Ломоносов" построен на АО "Балтийский завод—Судостроение" (Санкт-Петербург).
В феврале 2018 года завершены швартовные испытания "Академика Ломоносова". Специалисты успешно осуществили операцию по кренованию. Кренование — это важный этап пусконаладочных работ на головном плавучем энергоблоке, оно проводится для уточнения проектных данных о положении центра тяжести построенного судна. Поясняя суть проведенной операции, заместитель руководителя дирекции по сооружению и эксплуатации ПАТЭС Дмитрий Алексеенко отметил: "Опыту кренования подвергаются все головные суда строящихся серий. Поскольку при постройке судна возможно некоторое перераспределение масс, возникают расхождения между расчетными и действительными значениями аппликат центра тяжести и центра величины судна, определяется фактическая величина метацентрической высоты. В этой связи специалисты проводят уточнение проектных данных о положении центра тяжести построенного судна как раз путем проведения так называемого опыта кренования".
Кренование ПАТЭС осуществлялось с помощью специальных грузов, которые краном перемещали с борта на борт, фиксируя изменения осадки и угла крена. Таким образом, специалисты завода практически определили координаты центра тяжести судна, необходимые для расчетов весовой нагрузки, остойчивости и непотопляемости.
Руководитель дирекции по сооружению и эксплуатации ПАТЭС Виталий Трутнев рассказал "Науке": "Для выполнения опыта кренования на АО "Балтийский завод" имеется штат квалифицированных специалистов с многолетним опытом работы. Они имеют в своем распоряжении современную измерительную аппаратуру и используют методики, разработанные Морским регистром с привлечением научных организаций". Виталий Трутнев также подчеркнул, что операция по кренованию прошла успешно, без замечаний.
Буксировка ПЭБ в Певек (Чукотский АО) осуществляется в два этапа: из Санкт-Петербурга в Мурманск, а затем из Мурманска в Певек. На первом этапе ПЭБ без ядерного топлива на борту отбуксирован с территории Балтийского завода к причалу ФГУП "Атомфлот" в Мурманске. Далее — ориентировочно летом 2019 года — он с уже загруженным ядерным топливом и экипажем на борту будет доставлен из Мурманска в морской порт Певека. По договору с "Росэнергоатомом" весь комплекс буксировочных и маневровых услуг, связанных с перегоном плавучего энергоблока по маршруту Санкт-Петербург—Мурманск—Певек, окажет ФБУ "Морская спасательная служба Росморречфлота". По расчетам специалистов, средняя скорость следования буксирного каравана по запланированному маршруту при благоприятных гидрометеоусловиях, а также при отсутствии каких-либо причин задержек каравана составит 3,5-4,5 узла.
По состоянию на сентябрь 2018 года на площадке строительства береговой инфраструктуры и гидротехнических сооружений ПАТЭС в Певеке продолжаются работы основного периода строительства, в том числе:

  • завершены строительно-монтажные работы по сооружению подходного участка мола-причала;

  • начаты работы по сооружению мола-причала;

  • начаты работы по строительству объектов береговой инфраструктуры.

КЛТ-40С представляет собой реакторную установку с водо-водяным ядерным реактором корпусного типа.
В первом контуре принята газовая компенсация давления. Реактор и парогенераторы первого контура объединены в парогенерирующий блок силовыми патрубками. Блок размещен в кессонах бака металловодной защиты.
Реактор состоит из корпуса, крышки, выемного блока и активной зоны. На крышке реактора установлены пять приводов органов компенсации избыточной реактивности — компенсирующие группы и четыре исполнительных механизма аварийной защиты. Исполнительный механизм аварийной защиты состоит из реечного механизма с пружиной, сервопривода и асинхронного электродвигателя. Привод компенсирующей группы включает винтовой механизм, редуктор и шаговый электродвигатель.
Активная зона состоит из комплекта тепловыделяющих сборок, что обеспечивает возможность перегрузки отработанного топлива отдельными сборками. В состав сборок входят тепловыделяющие элементы стержневого типа.
Парогенератор представляет собой прямоточный вертикальный цилиндрический трубный аппарат, трубная система которого набрана из цилиндрических спиральных змеевиков, изготовленных из коррозионно-стойкого материала.
Циркуляционный электронасос — центробежный, одноступенчатый, бессальниковый, с герметичным двухскоростным электродвигателем.
Все источники ионизирующих излучений окружены биологической защитой. В качестве основных материалов защиты использованы сталь, бетон, вода. Конструктивно биологическая защита выполнена в виде бака с водой, съемных блоков сухой защиты и периферийной защитной оболочки.
Ядерную паропроизводящую установку предполагается оснастить комплексом аппаратуры радиационного контроля и контроля радиоактивного загрязнения в контурах и помещениях, включающих радиохимическую и радиометрическую лаборатории.
Многоцелевое судно "Иоганн Махмасталь" в порту Певека

Многоцелевое судно "Иоганн Махмасталь" в порту Певека

РИА Новости

К системам безопасности КЛТ-40С относятся:

  • система управления и защиты реактора;

  • система отвода остаточных тепловыделений;

  • система аварийного охлаждения (проливки) активной зоны;

  • система снижения аварийного давления в полости защитной оболочки;

  • система защиты первого контура от переопрессовки;

  • система сравнения с забортным давлением;

  • система ввода жидкого поглотителя в реактор и др.

Аварийный останов реактора осуществляется введением в активную зону компенсирующих стержней. При обесточивании их приводов опускание поглотителей происходит под действием гравитационных сил. Для повышения надежности воздействия на реактивность в запроектных авариях предусмотрена страховочная система ввода в реактор жидкого поглотителя, состоящая из бака с раствором азотнокислого кадмия и трубопровода (со съемным участком) к системе подпитки первого контура.
Комплекс систем управления и автоматизации технических средств построен таким образом, что управление и контроль за наиболее важными параметрами установки, влияющими на ядерную безопасность, осуществляются по трехканальной схеме, а сигналы аварийной защиты и экстренного снижения мощности реактора вырабатываются по мажоритарному принципу. Дистанционное управление установкой и контроль за ее работой осуществляются с поста управления.
Система аварийного охлаждения (проливки) активной зоны реактора включает три высоконапорных электронасоса и цистерну с запасом воды. После снижения давления в реакторе проливка продолжается резервным питательным насосом.
Для дорасхолаживания активной зоны предусмотрена возможность рециркуляции воды из барботажной цистерны насосами системы дренажа.
Система отвода остаточных тепловыделений выполнена в виде двух независимых каналов расхолаживания: водой второго контура через парогенераторы или водой третьего контура через теплообменник.
Одним из элементов систем локализации аварий является защитная оболочка. Она представляет собой прочноплотную выгородку и рассчитана на внутреннее давление, реализующееся при так называемой максимальной проектной аварии — разрыве полным сечением трубопровода первого контура. Система снижения аварийного давления в защитной оболочке включает барботажную цистерну с пресной водой, каналы для подвода паровоздушной смеси в цистерну пресной воды, предохранительные заглушки.
Сейчас в мире нет действующих аналогов строящейся ПАТЭС. Единственной плавучей атомной станцией была американская MH-1A "Стерджис", построенная для армии США в 1968 году. В 1977 году она была деактивирована.
Власти Чукотского автономного округа возлагают особые надежды на экономический эффект: ПАТЭС позволит модернизировать энергосистему округа и снизить тариф на электроэнергию в 2,5 раза — с 16 до 6 руб. за 1 кВт ч. Это, в свою очередь, даст возможность начать разработку нескольких месторождений, в частности медно-порфирового в Баимской рудной зоне — одного из самых крупных в мире. Другие "бонусы" снижения тарифа — уменьшение нагрузки на малый и средний бизнес, повышение качества жизни населения. Кроме того, ПАТЭС должна стать частью энергомоста Чукотка—Магадан, который соединит изолированные энергосистемы регионов.

"Наука". Приложение №39

от 27.09.2018, стр. 20
Читать