18 ноября 2015

70 лет атомной отрасли - 70 лет безопасных перевозок радиоактивных материалов

Atomic-Energy.ru
Подготовка к испытаниям транспортного упаковочного комплекта

Авторы

С.В. Райков, А.Е.Бучельников (Департамент ядерной и радиационной безопасности, организации лицензионной и разрешительной деятельности Госкорпорации «Росатом»)
В.Н. Ершов (ФГУП АТЦ СПб, Санкт-Петербург)
В.В. Нащокин (ОАО «Атомспецтранс», Москва)

1. Введение

В 2015 году исполняется 70 лет атомной отрасли. И можно сказать, что примерно столько же лет в России (бывшем СССР) осуществляются массовые перевозки радиоактивных материалов (РМ). Отдельные перевозки РМ были и ранее, а первая зарегистрированная перевозка РМ в России состоялась более 100 лет назад - в 1903 году в Санкт-Петербург по просьбе Д.И. Менделеева из Германии был доставлен препарат бромистого радия для исследований в Палате мер и весов.

В настоящее время перечень перевозимых РМ в стране включает все виды РМ ядерного оружейного (ЯОЦ) и ядерного топливного (ЯТЦ) циклов: руда, физические и химические концентраты, гексафторид урана, свежее и отработавшее ядерное топливо и радиоактивных отходы, а также тысячи видов РМ и изделий с РМ, используемых в других отраслях промышленности, в медицине, сельском хозяйстве, науке и т.д.

Основная часть используемых РМ во всех отраслях производится внутри страны, и основную часть перевозок РМ составляют внутренние перевозки. Значительным, тем не менее, является, объем и международных перевозок различных видов РМ в Россию и из России, а также объем транзитных перевозок РМ через территорию России.

За все годы массовых перевозок РМ в России (бывшем СССР) не было зарегистрировано не только серьезных (недопустимых) радиационных воздействий на население или персонал вследствие таких перевозок, но практически не было серьезных транспортных аварий и нарушений в ходе таких перевозок. Даже общее количество транспортных аварий и инцидентов, которые, очевидно, неизбежны на транспорте, при перевозках РМ за эти годы крайне незначительны. Можно отметить, что еще более оптимистические выводы, относятся к практическому отсутствию нарушений, касающимся обеспечения сохранности или физической защиты РМ.

Достигнутые результаты в части безопасности и физической защиты при перевозках РМ, безусловно, являются следствием применяемых ранее и действующих в настоящее время концептуальных подходов, и их реализации в системах управления и регулирования безопасности,  в том числе применяемые принципы и требования безопасности к различным организационным и техническим элементам. 

В настоящем докладе дается краткое описание системы организации перевозок РМ в России, приведены различные данные из опыта организации и осуществления перевозок РМ в России и за рубежом, в том числе статистические данные, характеризующие систему перевозок РМ.

ТУК-146 без демпферов
 

2. Концептуальные подходы (системы) по обеспечению безопасности перевозок радиоактивных материалов

Исторически неизбежная закрытость атомной отрасли в годы ее создания и раннего развития предопределяла и соответствующий закрытый режим перевозок основного количества РМ – это практически 100% количества ядерных материалов не только в ЯОЦ, но и в ЯТЦ, а также многие перевозки радиоизотопной продукции для других отраслей. Соблюдение режима секретности требовало практического исключения нарушений при транспортировании соответствующих материалов.

Такой же подход был принят и в целях безопасности, а именно минимизация или практическое исключение транспортных аварий, приводящих к механическому или тепловому воздействию на груз РМ. С этой целью в зависимости от степени опасности груза и необходимой степени его физической защиты были введены категории специальных перевозок, предусматривающие различные организационные мероприятия, включая специальную проверку маршрутов и их технического состояния, ограничение скорости движения, ограничение или исключение встречного движения, использование буферных транспортных средств, сопровождение и вооруженная охрана, особый диспетчерский контроль за следованием и др.

Режим специальных перевозок практически для перевозок всех видов РМ действовал примерно до начала 70-х годов прошлого века.  С течением времени, с ростом объема перевозок для атомной энергетики и других мирных отраслей, использующих РМ, по мере разработки международных правил перевозок РМ и выхода соответствующих правил МАГАТЭ, наряду с режимом специальных перевозок или отдельных его элементов,  стала внедряться концепция конструкционной безопасности.

В кратком виде эта концепция предусматривает не минимизацию вероятности возникновения транспортных аварий, а минимизацию до безопасных пределов радиологических последствий в случае, если  транспортная авария имеет место, в том числе самая серьезная транспортная авария, с соответствующими механическими и тепловыми воздействия на груз РМ. Это достигается использованием, в зависимости от степени потенциальной опасности РМ, конструкций упаковочных комплектов, обеспечивающих их герметичность и сохранность их радиационной защиты при таких авариях. Эта концепция и соответствующие международные и национальные правила также предусматривают, что при  ограниченном количестве и небольшой потенциальной опасности перевозимых РМ, могут использоваться упаковочные комплекты, не рассчитываемые на аварийные условия.

ТУК-140 на испытательном стенде

В целом при таком подходе грузы РМ перевозятся фактически на таких же условиях движения, как другие грузы, без ограничивающего влияния на перевозки других опасных и неопасных грузов, а также на пассажирские перевози ки.

С другой стороны такой подход требует значительно более сложной системы гарантий надежности конструкций и качества реальных используемых транспортных упаковочных комплектов, расчетных и экспериментальных методов, и в целом более сложной системы обоснования подтверждения выполнения требований.

В настоящее такой подход действует для большинства перевозок РМ, используемых в промышленности, медицине, сельском хозяйств е и других отраслях. Для перевозок большинства материалов ЯОЦ и ЯТЦ наряду с обязательным выполнением всех национальных (фактически международных) требований к упаковочным комплектам сохраняется режим специальных перевозок.

3. Система управления и регулирования безопасности перевозок радиоактивных материалов

3.1. Законодательные и другие нормативные правовые акты

В области обеспечения безопасности и физической защиты при перевозках РМ в России действует целый ряд законодательных и других нормативных правовых актов, включая федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии, санитарные правила и гигиенические нормативы, принятые в России международные соглашения для перевозок опасных грузов на различных видах транспорта.

ТУК-146 перед бросковым испытанием

Основополагающими правилами по обеспечению ядерной и радиационной безопасности перевозок РМ являются федеральные «Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов», НП-053-04, требования которых практически полностью соответствуют рекомендациям МАГАТЭ по перевозкам РМ и положениям общепринятых международных правил (соглашений) по перевозкам опасных грузов, включая РМ, международных организаций в системе ООН (Международная морская организация, ИМО, Международная организация гражданской авиации, Европейсого сообщества, ЕС.

В части обеспечения физической защиты это федеральные «Правила физической защиты радиоактивных веществ  и радиационных источников при их транспортировании. НП-073-11, Правила физической защиты ядерных материалов, ядерных установок и пунктов  хранения ядерных материалов, утвержденных постановление правительства от 19.07.2007 № 456.

3.2. ГКО и органы регулирования

Государственное управление и регулирование безопасности при перевозках РМ в России осуществляется рядом специально уполномоченных государственных органов, а именно:

  • Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» Росатом), являющееся органом управления в области использования атомной энергии и исполняющее функции Государственного компетентного органа по ядерной и радиационной безопасности при перевозках ядерных материалов, радиоактивных веществ и изделий из них;
  • Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), осуществляющая государственное регулирование ядерной и радиационной (технические аспекты) безопасности при использовании атомной энергии, в том числе при транспортировании РМ;
  • Министерство  здравоохранения Российской Федерации (Минздрав России), осуществляющее государственное регулирования радиационной безопасности (санитарно-гигиенические аспекты) при использовании атомной энергии, в том числе при транспортировании РМ;
  • Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС), осуществляющее государственное регулирование по обеспечению готовности и ликвидации возможных аварий;
  • Министерство обороны Российской Федерации (Минобороны России) в части перевозок РМ, используемых в оборонных целях.

Функции по обеспечению транспортной безопасности перевозок РМ всеми видами транспорта, возложены на Министерство транспорта Российской Федерации (Минтранс) и подведомственные ему организации. Определенные функции по регулированию безопасности перевозок выполняет Министерство внутренних дел Российской Федерации (МВД России).

3.3. Разработка требований и оценка соответствия для перевозок радиоактивных материалов

3.3.1. Разработка требований

Все указанные выше государственные органы участвуют в разработке основополагающих федеральных правил безопасности (в настоящее время это НП-054-2004, [1]) и осуществляют их согласование, без чего на практике такие правила не утверждаются и не вводятся в действие. Утверждение правил и ввод их в действие возложено на Ростехнадзор. Процедуры разработки, согласования, утверждения и ввода в действие федеральных правил определены специальным Положением, утвержденным постановлением Правительства [3].

В разработке других федеральных или отраслевых норм и правил в области транспортирования РМ и физической защиты при транспортировании РМ  (правила физической защиты НП-073-11 и Правила, утвержденные  Постановление от 19.07.2007 № 456, правила по готовности на случай аварий НП-074-06), как и в целом в области использования атомной энергии, и их согласовании обязательно участвуют Госкорпорация «Росатом» и Ростехнадзор. Другие ведомства участвуют в разработке и согласовании документов по мере применимости и сферы действия.

3.3.2. Оценка соответствия

В области перевозок РМ в России действует система оценки соответствия, включающая целый ряд форм оценки соответствия, а именно:

  1. Лицензирование деятельности разработчиков, изготовителей, экспертов, перевозчиков, грузоотправителей, грузополучателей (Ростехнадзор, ГК «Росатом» и Минобороны России – для перевозок РМ в оборонных целях))
  2. Лицензирование перевозчиков (Минтранс России)
  3. Выдача разрешений руководителям организаций (Ростехнадзор)
  4. Выдача сертификатов-разрешений на конструкции РМ и упаковки (ГКО – ГК «Росатом» по согласованию с Ростехнадзором,  ФМБА России и УГН ЯРБ Минобороны России)
  5. Выдача сертификатов-разрешений на перевозки (ГКО – ГК «Росатом» по согласованию с Ростехнадзором, ФМБА России и УГН ЯРБ Минобороны России)
  6. Сертификация изготовленных упаковочных комплектов в Системе сертификации оборудования изделий и технологий (ОИТ) (ГКО – ГК «Росатом», Ростехнадзор, Ростехрегулирование)
  7. Сертификация транспортных средств (Минтранс)
  8. Санитарно-эпидемиологические заключения на упаковки, транспортные средства (Минздрав России – ФМБА России или Роспотребнадзор)
  9. Государственная система аварийного реагирования и государственный контроль за системой (ГКО – Госкорпорация «Росатом», МЧС)
  10.  Государственный надзор и контроль со стороны за обеспечением ЯРБ (Ростехнадзор, Минздрав России)
  11.  Государственный контроль за безопасностью перевозок РМ (ГКО - Госкорпорация «Росатом»).

Действующая система позволяет надежно гарантировать выполнение всех требований безопасности, начиная со стадии разработки и изготовления используемых для перевозок РМ транспортных упаковочных комплектов и другого оборудования, и далее на стадии непосредственной организации и осуществления перевозок РМ. 

Ключевым элементом системы является экспертиза безопасности и выдача со стороны ГКО (Госкорпорация «Росатом») сертификатов-разрешений на РМ, на конструкции упаковочных комплектов и на условия перевозок, подтверждающих их соответствие требованиям национальных и международных правил перевозок РМ.

Заявки на получение сертификатов-разрешений должны содержать всю необходимую информацию, на основании рассмотрения которой ГКО может быть уверен в выполнении соответствующих требований национальных и/или международных правил безопасности перевозок РМ. В этом отношении требования к заявке на получение сертификатов-разрешений также практически не отличаются от требований МАГАТЭ. Имеющиеся отличия предусматривают более жесткий контроль.

Для подтверждения соответствия используемых конструкций упаковочных комплектов требованиям по прочности и огнестойкости созданы несколько испытательных стендов, на которых проводятся  испытания в условиях, соответствующих самым тяжелым транспортным авариям, включая авиационные катастрофы. Один из таких стендов представлен на рис. 1.

Рис. 1. Стенд для испытаний упаковок массой до 140 т на механические и тепловые воздействия транспортных упаковочных комплектов
 

4. ПРАКТИКА ПОДГОТОВКИ И ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК РМ

4.1. Используемые ТУК и транспортные средства

Перевозки РМ осуществляются всеми видами транспорта – автомобильным, железнодорожным, водным (морским и по внутренним водам) и воздушным транспортом. В принципе в соответствии с международными правилами для перевозок РМ могут использоваться любые транспортные средства соответствующей грузоподъемности, вместимости и некоторого дополнительного оснащения (при необходимости). Специальные транспортные средства предусматриваются только для перевозок ОЯТ, плутония и высокоактивных отходов морским транспортом согласно международному кодексу по перевозкам ОЯТ.

Для перевозок РМ в России используются российские и зарубежные (разработанные и/или изготовленные за рубежом) транспортные средства и транспортные упаковочные комплекты, которые также проходят экспертизу и которые выдаются сертификаты-разрешения ГК «Росатом».

Весовые характеристики упаковочных комплектов для различных видов РМ составляют от сотен грамм до ста тонн и более. Внешние габариты упаковочных комплектов для РМ могут быть от 10 см до 5 метров и более, вплоть до 12 метров. На  рис. 2 приведены фотографии некоторых типов упаковок с РМ.

 

Рис. 2. Некоторые типы упаковок для перевозки РМ

 

4.2. Автоматизированная система безопасности транспортирования радиоактивных материалов

Для государственного контроля за следованием грузов РМ в России разработана и введена в эксплуатацию автоматизированная система безопасности транспортирования (АСБТ), которая включает непрерывный автоматизированный мониторинг их местоположения и состояния в процессе транспортирования.

Система АСБТ состоит из комплексов, предназначенных для оборудования транспортных средств и диспетчерских пунктов. Комплексы, предназначенные для оборудования диспетчерских пунктов, объединены в единую сеть. Система обеспечивает работу по проводным, спутниковым, сотовым и УКВ каналам связи.

На рис.3 представлена общая схема функционирования системы АСБТ.

 

4.3. Статистика перевозок РМ в России и за рубежом

Общий объем перевозок РМ в мире составляет примерно 20 млн. упаковок в год. В сравнении с перевозками других опасных грузов это примерно 1-2% для авто, ж.д и морского транспорта и до 10% для перевозок воздушным транспортом общего объема перевозок опасных грузов на этих видах транспорта.

В частности во Франции в год перевозится около 940 тыс . упаковок , из которых примерно 15 % это перевозки всех материалов ЯТЦ, а 85 % - перевозки РМ для других отраслей промышленности. Медицины, сельского хозяйств и т.д. В целом это составляет около 3% от перевозок других опасных грузов.

В США ежегодно осуществляется около 2,8 млн. перевозок упаковок, включая 5,5 тыс. грузов РМ в рамках работ Министерства энергетики (т.е. перевозки РМ в оборонных и исследовательских целях) , т.е. ежедневно осуществляется более 7,5 тыс. перевозок упаковок , включая 15 перевозок МЭ. Всего опасных грузов ежедневно перевозится более 818 тыс. перевозок и 300 млн. перевозок в год. В весовом отношении это примерно 3,1 млрд. тонн в год).

В России ежегодно в режиме специальных перевозок осуществляется около 2 тысяч межобъектовых перевозок РМ автомобильным и железнодорожным транспортом в рамках ЯТЦ. При этом, ежедневно, под контролем Центра транспортного контроля ГК «Росатом» находятся от 5 до 25 таких перевозок. Перевозки других опасных грузов составляют примерно 800 млн. тонн в год или около 20% от всех промышленных грузов.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Система управления безопасностью при перевозках РМ в России (бывшем СССР) на протяжении почти 70 лет массовых перевозок в стране различных видов радиоактивных материалов показала высокий уровень эффективности и практически рекордный уровень безопасности, по крайней мере по сравнению с перевозками других видов опасных грузов. Эта система с самого начала функционировала и функционирует в настоящее время под управлением Госкорпорации «Росатом» (соответствующих предшественников корпорации – Министерство корпорации среднего машиностроения, Минатома России, Федерального агентства по атомно энергии), которое выполняет функции государственного компетентного органа в этой области.

Несмотря на внедрение в последние 40 лет всех международных требований в части технической (конструкционной) безопасности самих грузов РМ согласно международным требованиям (правилам МАГАТЭ и другие) в России в отличие от подходов многих стран для гарантий безопасности и особенно физической защиты сохраняется режим специальных перевозок, предусматривающий дополнительные меры безопасности для перевозок наиболее опасных грузов РМ (отработавшее ядерное топливо и др.).