Реактор ВВР-ц, расположенный в филиале НИФХИ им.Л.Я.Карпова (Обнинск), отметил в этом году своё 50-летие.
Об истории реактора и его будущем корреспондентам AtomInfo.Ru рассказал Главный инженер и заместитель
директора филиала Олег КОЧНОВ.
О продлении ресурса
Олег Юрьевич, реактор ВВР-ц в Обнинске отмечает свой юбилей.
Реактор у нас немолодой. Ему исполнилось 50 лет. Это и хорошо, и плохо. Плохо то, что всё оборудование не может
работать бесконечно долго и когда-то требует замены. А хорошо, что реактор без инцидентов отработал и не
потерял своей актуальности до сегодняшних дней.
Первоначальное оборудование для ВВР-ц выпускалось по советским стандартам с большим запасом прочности. Это
позволило нам сначала соответствовать требованиям изменившейся нормативной документации при процедуре
продления свыше 30 лет, а потом, как вы видите, успешно доработать до 50 лет.
Останавливаться на достигнутом полувековом рубеже мы не собираемся. Подготовлен и подан комплект
документов для дальнейшего продления. Срок эксплуатации нам уже продлили до 2020 года. В настоящий момент
идёт процедура выдачи лицензии на эксплуатацию.
Расскажу об этой деятельности немного подробнее. В России есть нормативный документ, в котором прописаны
этапы продления оборудования - реактора и основных систем.
Для этого разрабатываются специализированные программы и методики обследования систем, важных для
безопасности - таких, как систем электроснабжения, управления и защиты, и так далее.
Программы согласовываются с главным конструктором и предприятиями-разработчиками, а методики продления
согласовываются с Ростехнадзором. Конечно, в них расписываются все ключевые аспекты, требующие внимания.
Далее составляются отчёты по всем ключевым моментам, причём, если появляется необходимость, то
привлекаются сторонние организации. В конечном итоге полный комплект документов направляется в РТН на
экспертизу.
Регуляторы оценивают полноту представленных документов и делают вывод, насколько правильно выполнены все
обследования и насколько соответствуют действительности все заключения.
При положительном ответе, РТН выдаёт заключение о возможности продления ресурса до какого-то определённого
срока, но может поставить те или иные дополнительные условия.
В настоящий момент этот этап мы прошли. Нам продлили ресурс оборудования до 2020 года. Теперь, в
соответствии с нормативными документами, мы получаем лицензию на эксплуатацию реактора. Она подразумевает
другой комплекс исследований.
Конечно, в чём-то обе процедуры - продление ресурса и получение лицензии на эксплуатацию - пересекаются.
Очевидно, что так и должно быть, ведь системы и элементы, важные для безопасности, в обеих процедурах одни и
те же.
Но в одном случае оценивается их ресурс работы и подготавливается программа управления ресурсом, а для
лицензии оцениваются безопасность работы на оборудовании в настоящий момент, своевременность подготовки
персонала, замены элементов, и многое другое.
Надо вам сказать, что количество документов, требуемых для получения лицензии на эксплуатацию, исчисляется
сотней единиц. Это большая и кропотливая работа, занимающая порядка года.
Поэтому 2014 год для нас выпал напряжённым. Коллективом была выполнена большая работа, и она близка к
успешному завершению. Мы надеемся, что сможем получить лицензию на эксплуатацию до конца декабря. Все
основные вопросы сняты, комплект документов давно прошёл экспертизу, результаты, мы считаем,
положительные, разговор идёт о неделях или даже неделе.
Есть надежда на новогодний подарок в виде лицензии?
Есть. Но один подарок мы уже себе сделали - получили в этом году топливные сборки из Новосибирска,
достаточные для работы реактора в течение нескольких лет.
О замене оборудования
По оборудованию вопрос. Насколько мы понимаем, многое из первоначального оборудования ВВР-ц было
заменено?
Да, это так. К замене оборудования мы приступили в 1985 году в рамках реконструкции реактора. Приступили -
может быть, громко сказано. Основные реальные работы по замене стартовали только в нулевые годы после
завершения всех бумажных дел.
Как часто бывает, бумаги были готовы давно, но что-то постоянно мешало. Развал Советского Союза с обрывом
финансирования, наши ведомственные переходы... Работа по реальной замене началась только в 2000 году.
Началась она, естественно, с градирни.
Олег Юрьевич, почему так часто меняются градирни на ВВР-ц? Срок их службы получился небольшим, порядка
15 лет, а первая замена градирни произошла ещё во времена СССР.
Проектный срок эксплуатации градирен был небольшим. Действительно, порядка 15 лет. Первая, построенная с
пуском реактора, прослужила чуть дольше, 21 год. Думаю, что дополнительные шесть лет получились вследствие
того, что вначале режимы работы реактора не были напряжёнными.
Первая наша градирня - это большой бетонный монумент. В следующей градирне были изменены конструкционные
материалы на более современные, и рядом с "монументом" пристроили чашу.
Материалы материалами, но, как обычно, не учитывалась конкретика. В нашем регионе повышенная жёсткость
воды. Для нас это один из ключевых негативных показателей, выводящих из строя градирню и оборудование
второго контура.
По исходному проекту не было предусмотрено никакой системы водоподготовки. В результате каждый год нам
приходилось механически чистить и убирать соли жёсткости, отложившиеся на внутренних поверхностях всего
второго контура. Естественно, труднее всего в таких условиях приходится градирне, где наибольший по контуру
перепад температур и, следовательно, наибольшее выпадение осадков.
Придя на работу в филиал, я был поражён при виде настоящих сталактитов на градирне размером в десятки
сантиметров. Полное впечатление, что видишь перед собой пещеру. Беда в том, что эти красивые сталактиты
забивают форсунки, ухудшается теплосъём и, соответственно, падает качество работы реактора - в первую очередь,
мощность, и всё, что из этого следует.
Поэтому каждый год мы чистили градирню. Чистили также теплообменники. Были они у нас компактные, военные,
U-образного исполнения. Но у них имелся недостаток - трубки изогнутые, и следить за их состоянием приходилось
тщательно.
Тем не менее, несмотря на все чистки, в 2000 году пришлось вновь менять градирню. На какое-то время смогли
вздохнуть свободно.
Показательным для нас стал 2006 год. Мы поставили теплообменники нового типа, прямоточные, что позволило
обслуживать их в нормальном режиме. Спустя год поменяли циркуляционные насосы, и далее замены пошли
непрерывным потоком.
Вообще, мы считаем, что в нашей стране мы заметили наступление ядерного ренессанса одними из первых -
наверное, раньше, чем отрасль в целом. Тот случай, когда чехарда с нашей ведомственной принадлежностью пошла
нам на пользу. Нам стали помогать с финансированием для замены оборудования, когда мы ещё были в Роснауке,
а остальная отрасль только начинала реорганизовываться.
Переход в Росатом такую тенденцию только усилил. Финансирование стало носить системный характер, что
позволяет нам планировать работы.
Мы смогли заменить большую часть первого контура с арматурой. Дошли руки до пульта управления, были
заменены система автоматического управления уровнем мощности, КИП, резервный щит... Можно сказать, что мы
заменили почти всё, что хотели бы заменить.
А что ещё осталось?
Остался участок первого контура. Он подготовлен к замене, ГЦНы изготовлены и завезены на площадку,
установим их в 2016 году.
Далее надеемся заменить автоматизированную систему радиационного контроля и подойдём к ключевому моменту
всей эпопеи - замене бака реактора.
О баке реактора
Проект по замене бака многострадальный. Мы делали к нему несколько подходов. Безуспешно. Пытались в
перестроечное время, остался неоконченный бак. В постперестроечное время была попытка заказать бак.
Неудачная.
Но в этот раз мы сконцентрируем все усилия и всё-таки завершим работу, заменим бак до 2020 года. Времени для
этого осталось совсем немного. По плану, если мы начнём проект в 2015 году, то спокойно, не торопясь и системно
сможем произвести замену в 2019 году.
Почему это принципиально? Потому что ресурс всего лишь до 2020 года нам продлили только из-за бака! Материал
бака позволил продлить наш реактор не более чем до 2020 года, а последующие продления без замены бака будут
невозможны.
Фактически, мы стояли перед выбором. Либо в 2015 году приступить к реализации проекта по замене бака и
бросить на него все силы, что позволит нам потом проработать ещё 50-100 лет. Либо сложить лапки и ждать 2020
года и конца нашего реактора с последующей стагнацией всего института в целом.
Мы свой выбор сделали правильно. Уверен, что и в госкорпорации нас поддерживают. Заказы на наш реактор есть
даже в его существующем виде, а ведь он станет обновлённый, с улучшенными характеристиками.
Есть ли уже понимание, кто будет проектировать бак, а кто изготавливать?
Понимание есть. За проектирование однозначно должен взяться главный конструктор НИКИЭТ. Конкурентные
процедуры, как мне представляется, не могут отобрать у главного конструктора право делать проект столь важного
узла. Это не та ситуация.
Конечно, если вспоминать историю, то самым первым нашим конструктором была другая организация.
Восстановить это нам удалось относительно недавно, после плотного поиска в архивах. Это была режимная
организация, и название (аббревиатура) у нашего аппарата исходно была другой.
Что касается изготовления бака, то в этом случае будет, естественно, конкурентная процедура - как того и требует
политика нашего государства, а вместе с ней и нашей отрасли.
Вы вправе сказать, что бак ВВР-ц небольшой по сравнению с баками "настоящих" ВВЭР. Это верно. Но как только
начинаешь вдумываться в нюансы, то понимаешь - далеко не каждый завод способен качественно сварить швы для
столь больших плит.
Плюс ко всему, методика сварки алюминиевого сплава, из которого сделан наш бак, сохранилась не везде. Она
уходила вместе со специалистами. Поэтому я вынужден сразу добавить, что на сегодняшний день на заказ по баку
физически смогут претендовать всего несколько заводов в России.
Похожая ситуация по трубопроводам. У части трубопроводов выходные патрубки тоже сделаны из алюминиевого
сплава. Как оказалось, их могут изготовить сейчас всего один или два завода.
Новый бак ВВР-ц будет, как и старый, выполнен из алюминиевого сплава?
Да. Но по рекомендации генерального конструктора мы перейдём на другую марку. Это будет сплав, который ведёт
себя не хуже, чем САВ, но легче в изготовлении и более технологичен.
Кстати, со сплавами тоже не всё просто. Если говорить о САВ, то его можно заказать только на одном заводе,
причём изготовители просят заказывать большую партию для плавки. Нам такая партия просто не нужна.
О новых задачах
На юбилейном собрании в филиале говорилось о другой важной задаче - повторном использовании урановых
отходов при производстве радиоизотопов.
Очень интересная задача. Действительно, за время работы реактора у нас накапливаются урансодержащие
остатки. Именно остатки, подчёркиваю, их неверно называть отходами.
Я имею в виду не облучённое топливо - оно в установленном порядке отправляется на регенерацию. Мы производим
в реакторе осколочный молибден. Следовательно, у нас накапливаются остатки от мишенного материала. Давно
встал вопрос о том, что его надо перерабатывать и возвращать в цикл.
Это позволит сократить или вообще надолго отказаться от закупки дорогого урансодержащего материала для
изготовления мишеней и удешевить процесс наработки молибдена.
Материал для мишеней дорогой. Естественно, что его стоимость перекладывается на конечную продукцию в
клинике - то есть, фактически на рядовых пациентов. Возврат урана из остатков в цикл позволит стоимость
конечного продукта снизить, и я считаю это первостепенной задачей.
Что мешает её выполнить? Работа по профилю вашего института. Вы же химики!
На самом деле, задача оказалась нетривиальной. Остаток органический и комплексный. Разделить его и очистить
от примесей достаточно сложно. Это не переработка ОЯТ, это труднее.
Мы занимаемся этой темой несколько лет, и есть конкретные результаты. Так, мы смогли выделить несколько
граммов урана из остатков и повторно запустить в цикл.
Далее мы наработали из них молибден, зарядили в генераторы технеция, проверили качество продукции и пришли к
выводу, что оно ничем не уступает качеству продукции, полученной в первом цикле, то есть, из свежего мишенного
материала.
Иными словами, теорема существования доказана, и теперь мы работаем над масштабированием процесса.
Оптимальная кратность цикла, мы считаем, до пяти. Выгорание в мишенях небольшое, теоретически можно было
возвращать материал в цикл до бесконечности, но практически всё будет сдерживаться накоплением различного
рода примесей.
Кроме возврата урана из остатков в цикл, есть ещё одна важная задача, которую следует решить, если мы хотим
всерьёз побороться за мировой рынок радиоизотопов. Наши мишени делаются из ВОУ-топлива. Пора переходить на
мишени из НОУ, технологии это позволяют. Тем более, что подобный переход должен привести к снижению цены
конечного продукта.
И в заключение, вопрос не о ВВР-ц, а о растворных реакторах. Были широкие дискуссии на тему возможности
реализации этой технологии для нужд наработки изотопов.
Тема обсуждается по-прежнему, интерес к ней сохраняется. Вместе с несколькими известными в отрасли
организациями наш институт прорабатывает возможности практической реализации. Со стороны госкорпорации
есть определённая поддержка. Больше, наверное, пока говорить рано.
Всё-таки, хотя бы в двух словах. Вы думаете о демонстрационном растворном реакторе?
Конечно, должен появиться демонстрационный реактор, и он должен появиться в России. Были бы рады, если бы
его построили в Обнинске на нашей площадке. Возможности для этого на площадке имеются.
Проект предполагается делать на основе "Аргуса"?
Растворный реактор "Аргус", установленный в Курчатовском институте - хороший и интересный проект. Но его
задачей был активационный анализ. Задача меняется, ею становится наработка изотопов, и под эту новую задачу
проект придётся приспособить.
Спасибо, Олег Юрьевич, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.
