Основные силовые установки мировой атомной энергетики отработали уже больше тысячи реакторо-лет
Заглавие международной научно-практической конференции в Нововоронеже звучало вполне заурядно для неспециалиста – «45 лет безопасной эксплуатации АЭС с ВВЭР в России и за рубежом». Между тем событие, произошедшее 30 сентября 1964 года в 15 часов 40 минут, имело самые долгосрочные последствия для сегодняшнего промышленного, экономического и даже политического облика всей планеты: именно в этот момент 1-й блок Нововоронежской АЭС (НВАЭС) был включен в сеть. На тот момент – самый мощный ядерный энергоблок в мире – 210 МВт и первый в СССР и в Европе промышленный реактор типа ВВЭР.
Водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР) – ядерный реактор, в котором в качестве замедлителя нейтронов используется обычная вода, служащая одновременно и теплоносителем. Конструктивно такой реактор представляет собой резервуар, заполненный водой, в которую погружены тепловыделяющие сборки (ядерное топливо – собранные в кассеты циркониевые трубки с урановыми таблетками внутри), составляющие активную зону. Прокачиваемый циркуляционными насосами через эту зону поток воды и отводит выделяющееся тепло.
«Водо-водяные реакторы с водой под давлением – основа атомной энергетики в мире, – подчеркивает директор Нововоронежской АЭС Владимир Поваров. – Внутренние обратные связи здесь отрицательные, что обеспечивает реализацию так называемого принципа естественной безопасности. Такой блок, просто в силу заложенных в него физических принципов, не сможет «пойти вразнос». Статистика здесь такая: больше 1000 реакторо-лет эксплуатации ВВЭР в мире. Только одна авария с ними – на АЭС «Три-Майл-Айленд» в США в 1979 году».
На самой НВАЭС самый серьезный инцидент – разрыв трубки теплообменника – произошел в 2003 году. По международной шкале ядерных событий – это самый первый уровень: «Событие, важное для безопасности». Радиационный фон оставался на уровне природного – 12–14 микрорентген в час.
Нововоронежская АЭС всегда была и остается научно-исследовательской площадкой, так как все блоки здесь были головными. То есть первыми. Причем самый первый, ВВЭР-1, был разработан и создан в рекордно короткие сроки.
Май 1955 года – первое совещание в тогдашнем Министерстве среднего машиностроения. Эскизный проект реактора в шутку, из-за его формы, назвали «Грузинский кувшин». Уже в нем были найдены такие конструктивные и инженерные решения, что они используются и в современных реакторах ВВЭР: шестигранная форма кассет для ядерного топлива; материал кассет – цирконий-ниобий. Шутка оказалась удачной... В 1957 году принимается решение о строительстве атомной станции на берегу реки Дон, в 40 километрах от Воронежа…
Второй энергоблок АЭС – декабрь 1969 года. Он уже имел мощность 365 МВт. Реакторная установка для ВВЭР-365 стала основой для перехода к строительству серийных блоков с ВВЭР.
Декабрь 1971 года – промышленный ток в Единую энергосистему страны дал третий энергоблок с реакторной установкой ВВЭР-440. Серия блоков с реакторными установками ВВЭР-440 была в дальнейшем построена на Кольской, Армянской, Ровенской АЭС, а также за рубежом – в Болгарии, Венгрии, Словакии, Чехии и Финляндии.
1972 год – энергетический пуск очередного, четвертого блока.
31 мая 1980 года Нововоронежская АЭС открыла новую страницу в истории блоков ВВЭР, дав стране промышленный ток от первого энергоблока с реактором ВВЭР-1000. Головной энергоблок № 5 ВВЭР-1000 стал серийным для Южно-Украинской, Калининской, Запорожской, Балаковской, Ростовской АЭС, для АЭС «Козлодуй» в Болгарии…
«Нововоронежская АЭС – это колыбель; отсюда пошла атомная энергетика, – подчеркивает руководитель департамента международной деятельности концерна «Росэнергопром» Анатолий Кириченко. – 611 реакторных установок всех видов было создано Советским Союзом и Россией в мире. До недавних пор – секретная цифра. Сейчас осталось в работе примерно 250. Из этого количества ядерных реакторов типа ВВЭР – 66 (электрическая мощность от 70 до 1000 МВт); в эксплуатации находятся 52 реактора ВВЭР российского дизайна. К 2020 году будет построено 16 новых реакторов ВВЭР в России. Их проектный срок службы – 60 лет».
Надо только заметить, что из этих 52 реакторов 28 – реакторы ВВЭР-1000. Энергоблоки с реакторами ВВЭР работают в Болгарии, Венгрии, Словакии, Чехии, Финляндии, Украине, Китае и России. В общем, технология ВВЭР – основной экспортный продукт ЗАО «Атомстройэкспорт». Эта российская компания сейчас строит за рубежом пять энергоблоков.
На самой НВАЭС энергоблоки № 1 и № 2 были выведены из эксплуатации в 1988 и 1990 годах соответственно. Сроки эксплуатации энергоблоков № 3 и № 4 после работ по модернизации продлены на 15 лет – до 2016 и 2017 годов. Проектный срок службы энергоблока № 5 Нововоронежской АЭС составляет 30 лет с момента ввода его в эксплуатацию и истекает 26 сентября 2010 года.
«По сложности проект вывода энергоблока из эксплуатации даже тяжелее, чем строительство нового блока, – поясняет заместитель главного инженера НВАЭС по эксплуатации 1-й очереди и общестанционных систем Алексей Щукин. – Работать приходится с облученными конструкциями и материалами. Здания энергоблоков сооружались из тяжелого бетона и могут служить до 150 лет, а проектный срок – всего лишь 30 лет. Перестраховывались, была неопределенность, связанная с отсутствием достаточного количества экспериментальных данных. Сейчас эта неопределенность устранена, и мы спокойно можем продлевать сроки эксплуатации. Это в десять раз дешевле, чем строить новый блок».
Что поражает непрофессионалов, да и профессионалов тоже – в атомной энергетике внимание к мелочам. Собственно, мелочей тут и нет вовсе. Самым тщательным образом учитывается и анализируется, скажем, материал сварочной проволоки – такая «мелочь», казалось бы, но она влияет на параметры энергоблоков. Ученые РНЦ «Курчатовский институт» вырезают из остановленных энергоблоков так называемые образцы-свидетели – бесценные экспериментальные данные! Модель радиационного охрупчивания материалов ядерных блоков создается как раз на основе исследований таких образцов-свидетелей.
Именно в Нововоронеже родился сам термин «вторая жизнь» применительно к ядерному блоку. Собственно, и нормативная база по продлению времени эксплуатации атомных энергоблоков создавалась тоже в Нововоронеже.
«Мы меняем автоматизированную систему управления технологическими процессами, аппаратуру контроля нейтронного потока, – рассказывает директор НВАЭС Владимир Поваров. – Вероятность повреждения реакторной зоны – 10-5 событий на реактор в год – это то, к чему мы будем стремиться после модернизации».
Впрочем, даже выведенные из эксплуатации, блоки № 1 и № 2 используются для снабжения теплом Нововоронежа, покрывая 75% потребностей города атомщиков. «Здесь будет создаваться демонстрационный центр по выводу из эксплуатации», – отмечает Владимир Поваров. А пока циркуляционные насосы первого и второго блоков снабжают водой и паром строительную площадку строящейся неподалеку Нововоронежской АЭС-2.
Эта атомная станция сооружается по совершенно новому проекту «АЭС-2006». Два энергоблока по 1200 МВт. Главное, конечно, что волнует всех, – безопасность. Ограничусь простым перечислением. Защитная оболочка реактора по этому проекту должна выдерживать: ударную волну с давлением во фронте 30 кПа; сейсмическое воздействие 8 баллов; ураганы, смерчи с расчетной максимальной скоростью ветра 56 м/с повторяемостью 1 раз в 10 000 лет; падение самолета весом 20,0 т со скоростью 200 м/с.
Андрей Ваганов (Нововоронеж–Москва)
