Процесс вывода из эксплуатации энергоблоков типа АМБ Белоярской АЭС

Белоярская АЭС - первая советская атомная станция промышленного уровня мощности, и единственная с разными типами реакторов на площадке. Её эксплуатация началась в апреле 1964 года. Энергоблоки первой очереди станции с уран-графитовыми реакторами АМБ-100 и АМБ-200 уже выработали свой ресурс и остановлены в 1982 и 1989 году, соответственно.

Третий энергоблок с единственным действующим в мире энергетическим реактором на быстрых нейтронах БН-600 продолжает работать, на стадии завершения находится сооружение энергоблока с реактором БН-800.

На Рис.1 схематично представлены основные запланированные этапы работ по выводу из эксплуатации энергоблоков №№1-2 Белоярской АЭС с реакторами типа АМБ, а также их ориентировочная продолжительность.

Основные задачи первого этапа (подготовка к выводу из эксплуатации):

• начало вывоза ОЯТ на переработку на ФГУП "ПО "Маяк" (2016 год и далее);
• удаление имеющихся просыпей ОЯТ;
• частичный демонтаж оборудования машинного зала, газгольдерной и реакторного отделения;
• оснащение площадки установками, необходимыми для организации переработки РАО;
• получение лицензии на вывод энергоблоков первой очереди из эксплуатации в соответствии с утверждённым проектом.

Основные задачи второго этапа (подготовка к ликвидации):

• подготовка к демонтажу графитовой кладки и металлоконструкций реакторной установки;
• продолжение демонтажа оборудования, переработки и вывоза с площадки кондиционированных РАО.

Основные задачи третьего этапа (ликвидация):

• завершение демонтажа оборудования, включая реакторную установку, переработки и вывоза всех образовавшихся РАО;
• окончательный демонтаж неиспользуемых зданий и сооружений;
• получение для промплощадки статуса "нерадиационный объект".

Проект вывода из эксплуатации первого и второго энергоблоков Белоярской АЭС был разработан на основе комплексного инженерно-радиационного обследования (КИРО), которое проводилось в течение 2009-2011 годов.

Планируется, что специально разработанная технология разборки графитовой кладки реактора будет впервые в мире реализована именно на первом блоке с реакторной установкой АМБ-100.

Мероприятия на ближайшую перспективу по подготовке к выводу из эксплуатации блоков №№1-2 Белоярской АЭС таковы.

1. В 2013 году был разработан и направлен в Ростехнадзор комплект документов, обосновывающих безопасность при проведении демонтажных работ в машинном зале и ликвидации пристроя хранилища среднеактивных РАО.
2. В 2014 году планируется проведение первоочередных демонтажных работ, разработка документации для проведения дезактивации и демонтажа монжюсов реакторной установки, содержащих просыпи ОЯТ, разработка проектной документации комплексов переработки твёрдых и жидких РАО.
3. До конца 2015 года планируется завершить демонтаж оборудования и строительных конструкций газгольдерной локализации аварий (Рис.2).

Рис.2. Здание газгольдерной локализации аварий на Белоярской АЭС

Согласно годовому отчёту ОАО "Концерн Росэнергоатом", в 2013 году уже был осуществлен частичный демонтаж оборудования и вывоз с территории блоков №№1-2 Белоярской АЭС 200 тонн металлических низкоактивных РАО.

Кроме того, в машинном зале (Рис.3) энергоблоков первой очереди Белоярской АЭС начался демонтаж турбогенератора энергоблока №1. С турбины снята теплоизоляция, обустроено место для вскрытия и разделки корпуса.

Рис.3. Машинный зал первой очереди Белоярской АЭС

На площадке Белоярской АЭС подготовлен специальный цех для вскрытия хранилища сухих РАО энергоблоков первой очереди.

Под "сухими РАО" понимаются узлы и детали оборудования, инструменты, спецодежда, использовавшиеся при эксплуатации, техобслуживании и ремонте энергоблоков АМБ-100 и АМБ-200.

До настоящего момента они располагались в герметичном хранилище на площадке АЭС. После того, как это хранилище будет вскрыто, с помощью специальной техники начнётся сортировка и уплотнение извлечённых РАО (металлические изделия будут сжиматься специальным прессом, а спецодежда и материалы также будут прессоваться и укупориваться в специальные бочки).

Впоследствии, в зависимости от активности отходов, они будут вывозиться на специализированные предприятия для переработки или окончательного захоронения.
Одной из ключевых особенностей энергоблоков с реакторами типа АМБ с точки зрения их вывода из эксплуатации является чрезвычайно широкая номенклатура отработавших ТВС (ОТВС).

В этих реакторах эксплуатировались более 40 типов ТВС, использовалось семь типов топлива.
Большинство твэлов содержат дисперсную топливную композицию, представляющую собой частицы топливосодержащей фазы (уран-молибденовые сплавы U-3%Mo, U-9%Mo, UO₂ или UC) в матричном материале из магния, медно-магниевого сплава или кальция.

Топливо АМБ характеризуется высокой химической активностью его компонентов (магния, кальция, урана) и скоростью коррозии в воде. Твэлы имеют трубчатую конструкцию и заключены в графитовые втулки в составе ТВС.

Разделка ОТВС АМБ для последующего вывоза со станции на переработку на ФГУП "ПО "Маяк" производится совместно с кассетой. Резка и разборка ОТВС выполняется в водной среде, а одна из операций разделки предполагает использование ленточной пилы.

К настоящему моменту в рамках проведения мероприятий по подготовке к вывозу ОЯТ с первого и второго энергоблоков Белоярской АЭС была осуществлена разработка, проведены необходимые испытания и получен сертификат-разрешение на конструкцию специального контейнера ТУК-84/1 для перевозки отработавших кассет.
В 2012-2013 годах завершено изготовление пяти контейнеров типа ТУК-84/1, а также шести железнодорожных транспортеров типа ТК-84/1.

В период до конца 2016 года планируется завершить весь комплекс необходимых мероприятий и приступить к вывозу ОЯТ реакторов типа АМБ с площадки Белоярской АЭС.
Кроме того, для обеспечения безопасного хранения ОЯТ в среднесрочной перспективе были проведены следующие работы:

• ОТВС из реакторов выводимых энергоблоков полностью выгружены в бассейн выдержки (БВ);
• проведена зачехловка всех кассет в тонкостенные чехлы из нержавеющей стали;
• внедрена система непрерывного контроля уровня воды в БВ, введены в эксплуатацию мобильная установка обнаружения места течи и установка для ремонта облицовки БВ.

По состоянию на апрель 2014 года, под руководством ОАО "НИКИЭТ" разработан и реализован рабочий проект по герметизации реакторного пространства первого энергоблока Белоярской АЭС (Рис.4).

Рис.4. Герметизация реакторного пространства энергоблока №1 Белоярской АЭС

В процессе реализации находятся работы по подготовке к долговременному сохранению под наблюдением энергоблоков №№1-2 Белоярской АЭС.

По официальным заявлениям представителей ОАО "Концерн Росэнергоатом", общая сумма контракта на подготовку и проведение демонтажных работ объектов первого энергоблока Белоярской АЭС в 2014-2015 годах составит 1,1 миллиард рублей.
А всего до 2020 года на запланированные работы, включающие в себя демонтаж машинного зала и вывоз всех РАО из действующего хранилища, будет затрачено порядка 4,5 миллиардов рублей.

После 2030 года площадку первой очереди Белоярской АЭС планируется довести до состояния "серой лужайки" с целью размещения на ней в дальнейшем других промышленных объектов.