Румыния: новые технические решения

Статьи

27 мая 2011

Успешное выполнение воздушной перевозки ОЯТ из Румынии привнесло в программу RRRFR новые технические решения, в дальнейшем использованные при реализации других проектов.

К 2009 году в рамках программы RRRFR высокообогащенное ОЯТ российского происхождения уже было вывезено из многих стран – Узбекистана, Чешской Республики, Латвии, Венгрии, Казахстана, Болгарии. Для транспортирования использовались различные средства – от специальных вагонов-контейнеров до железнодорожных платформ, от речной баржи до океанского судна.

В 2005 году план вывоза ОЯТ ВОУ из Национального научно-исследовательского института физики и ядерной инженерии «Хория Хулубей» (IFIN-HH, город Магуреле, Румыния) в Российскую Федерацию предусматривал применение специальных вагонов-контейнеров ТК-5 для перевозки контейнеров ТУК-19 с ОЯТ транзитом через Украину. В качестве альтернативы предполагалось использовать средства и маршрут периодических перевозок ОЯТ с болгарской АЭС «Козлодуй» (баржей по реке Дунаю и поездом через Украину в Россию).

Поскольку со страной транзита не удалось достигнуть соглашения к назначенному сроку, в феврале 2007 года американские, российские и румынские партнеры приняли решение в пользу воздушной перевозки ОЯТ как основного варианта. К этому времени уже были проведены инспекции ОЯТ, результаты которых подтвердили соответствие его параметров международным требованиям к воздушным перевозкам радиоактивных материалов. На это решение повлиял и короткий маршрут авиаперелета, исключавший пролет над какими-либо другими странами, кроме отправителя и получателя.

Вывоз отработавшего топлива из IFIN-HH, Магуреле

Управление проектом

Проект осуществлялся при финансовой поддержке и под руководством Министерства энергетики США. В отличие от других программ такого типа в Румынии управление проектом осуществляла Национальная Комиссия по надзору за атомной деятельностью (CNCAN) – регулирующий орган. Это, в частности, потребовало нового подхода к организации работ, что дало возможность укрепить сотрудничество между странами-участницами на правительственном уровне, а также между румынскими государственными организациями, которые внесли свой вклад в проект. В то же время вопросы регулирования рассматривались CNCAN отдельно от вопросов управления. Однако постоянное прямое участие во всех работах уже на начальной стадии проектирования и анализа безопасности, а также наблюдение процесса сертификации воздушной перевозки ОЯТ в Российской Федерации оказали серьезную поддержку процессу лицензирования. IFIN-HH осуществлял руководство технической подготовкой объекта и операциями обращения с ОЯТ, а также за счет средств, выделенных правительством Румынии, провел некоторые другие важные мероприятия (в частности, ремонт дорог на площадке), что обеспечило своевременное выполнение подготовительных работ.

Учитывая уникальность проекта, в Российской Федерации все работы в его рамках тщательно контролировались и поддерживались Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом». Вопросы ядерной безопасности и радиационной защиты, готовности к аварийным ситуациям и устранению последствий аварии при транспортировании отработавшего ядерного топлива были решены российскими специалистами под строгим контролем Департамента ядерной и радиационной безопасности, организации лицензионной и разрешительной деятельности Госкорпорации «Росатом» и Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

С российской стороны вклад в выполнение проекта внесли НПФ «Сосны», ФГУП «ФЦЯРБ», ФГУП «ПО «Маяк», ОАО «ГНЦ НИИАР», авиакомпания «Волга-Днепр», ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», ФГУП «ГНЦ РФ – ФЭИ», ФГУП АТЦ СПб, ОАО «Абаканвагонмаш», ООО «ОЗНО» и другие организации.

Подготовка к перевозке

Дефекты, обнаруженные на двух ОТВС, не препятствовали их загрузке в чехол ТУК-19

Подготовительные работы заняли 4,5 года. Основную их часть выполнили российские специалисты.

Была разработана концепция транспортирования, проведены инспекция топлива и демонстрация возможности его загрузки в контейнеры ТУК-19 и приемки на ПО «Маяк» для переработки и дальнейшей утилизации. Поскольку не было обнаружено поврежденных топливных сборок, то проведения работ по инкапсуляции ОТВС не потребовалось. Две ОТВС имели механическую деформацию, но оставались герметичными.

Разработаны и сертифицированы транспортные средства для обеспечения безопасной перевозки контейнеров ТУК-19 любым видом транспорта, включая самолет.

Среди них – специализированные грузовые ISO-контейнеры и системы крепления. После вывоза ОЯТ из Румынии это оборудование было использовано в ливийском, польском и сербском проектах для перевозок контейнеров ТУК-19 воздушным, автодорожным, железнодорожным и водным видами транспорта.

Была подготовлена разрешительная документация на транспортирование упаковок с ОЯТ воздушным транспортом – сертификаты, технические условия и аварийная карточка на воздушную перевозку, специальные экологические программы, лицензии на импорт и т.д. В феврале 2009 года Госкорпорация «Росатом» выдала комбинированный сертификат на конструкцию и перевозку упаковки типа B(U)F для контейнеров ТУК-19 в соответствии с требованиями МАГАТЭ (TS-R-1), российскими правилами (НП-053-04) и новым административным регламентом «Выдача сертификатов для перевозок радиоактивных материалов и ведение учета сертификатов» (2007 год). Следуя правилам МАГАТЭ, CNCAN в свою очередь выдала многостороннее подтверждение российского сертификата.

Российские и румынские разрешительные документы

Персонал румынского исследовательского реактора прошел обучение обращению с российскими контейнерами ТУК-19, ISO-контейнерами и системами крепления.

Транспортный пакет на базе ISO-контейнера вмещает три ТУК-19

Загрузка ОЯТ в контейнеры

При реализации данного проекта впервые в рамках программы RRRFR был также создан и использован перегрузочный контейнер для снижения радиационных доз и рисков при загрузке топлива в ТУК-19. Данная технология была разработана с учетом требований других проектов программы репатриации ОТВС российского происхождения и впоследствии использовалась в институте «Винча» (Сербия).

Перегрузочный контейнер и вспомогательное оборудование были спроектированы НПФ «Сосны» и изготовлены в Румынии в Институте ядерных исследований (INR, город Питешти). Оборудование включало рабочие площадки для различных операционных зон реакторного зала, гнездо для перегрузочного контейнера, устанавливаемое на бассейн выдержки, макеты контейнера ТУК-19 и чехла 50 для использования при демонстрационных испытаниях оборудования, обучении персонала и отработке операций. Наиболее сложные и чувствительные компоненты (выдвижной шибер перегрузочного контейнера и автоматический захват) – особая гордость разработчиков и производителей оборудования.

Радиационная защита, обеспечиваемая вспомогательным оборудованием, а также дополнительно установленный небольшой (грузоподъемностью 1000 кг) консольный кран для операций с крышкой контейнера ТУК-19 позволили значительно снизить время выполнения операций и, соответственно, дозу облучения персонала. За пять дней загрузки отработавшего топлива в контейнеры ТУК-19 наибольшая индивидуальная доза, зарегистрированная дозиметром Saphydose, составила 0,068 мЗв.

Поскольку приреакторный бассейн выдержки рассчитан на хранение только 60 ОТВС, а количество сборок с ВОУ, подлежавших вывозу, составляло 70 штук, то до начала перегрузочных операций 10 оставшихся ОТВС из хранилища ОЯТ (отдельного здания) были заранее доставлены и загружены в реактор с использованием одноместного перегрузочного контейнера. Для перемещения ОТВС из реактора в приреакторный бассейн выдержки применялась штатная перегрузочная система установки. Поскольку реактор ВВР-С к тому времени был остановлен и ожидал дальнейшего вывода из эксплуатации, CNCAN выдала специальное разрешение на проведение этой операции на основе результатов анализа безопасности, проведенного IFIN-HH.

Распределение финансирования

Распределение стоимости видов работ в рамках проектов программы RRRFR в значительной степени зависит от особенностей конкретного проекта – количества и технического состояния ОЯТ, типа используемого контейнера, маршрута перевозки, вида транспорта и т.д.

Румынский проект включал в себя 19 задач, которые, в свою очередь, были разбиты на 69 подзадач. Общая стоимость проекта составила более $10 млн, которые были направлены на решение следующих задач:

Распределение финансовых ресурсов (назначение; $ млн; %)

SP – подготовка перевозки: оценка стоимости, подготовка контрактов, страхование, работа с таможней и т.д.;
ES – безопасность окружающей среды: подготовка и выполнение специальных экологических программ для реабилитации загрязненных территорий (Указ Правительства Российской Федерации №588 от 22.09.2003) и другие процедуры для ввоза ОЯТ в Россию;
TD – подготовка технической документации: анализ безопасности, подготовка транспортно-технологической схемы, специальных требований к воздушной перевозке, технических условий ввоза ОЯТ, аварийной карточки для воздушной перевозки, процедур и инструкций по обращению с оборудованием и т.д.;
R&D – исследования и разработка новых технологий и оборудования: разработка технологии загрузки ОЯТ в контейнеры ТУК-19 с использованием перегрузочного контейнера и средств транспортирования контейнеров ТУК-19 любыми видами транспорта (специализированных грузовых контейнеров и систем крепления);
PM – управление проектом;
F&A – изготовление и закупка нового оборудования;
RW – обращение с радиоактивными отходами (в ПО «Маяк» и конечное захоронение в Российской Федерации);
A – получение разрешений в России и Румынии на конструкцию и воздушную перевозку упаковки, на использование всего оборудования, для операторов IFIN-HH, авиационных и автодорожных перевозчиков, на проведение операций по обращению с ядерным топливом на реакторе ВВР-С;
OP – операции с ОЯТ, включая проведение инспекций, загрузку транспортных контейнеров в IFIN-HH, переработку и временное хранение в ПО «Маяк»;
S – воздушная и автодорожные перевозки ОЯТ из IFIN-HH и свежего ВОУ из INR, доставка пустых контейнеров ТУК-19 на объекты, возврат вспомогательного оборудования и запчастей для обращения с ТУК-19 в ПО «Маяк».

Первая в рамках реализации программы RRRFR воздушная перевозка ОЯТ была осуществлена 29 июня 2009 года из румынского аэропорта им. Генри Коанда (Бухарест) в российский аэропорт «Кольцово» (Екатеринбург).

А за день до этого в Россию, в ОАО «ГНЦ НИИАР», также по воздуху из INR был отправлен груз, содержащий необлученное высокообогащенное топливо. Эта перевозка была подготовлена в рекордно короткие сроки – за три недели. Таким образом, Румыния стала третьей страной после Латвии и Болгарии, свободной от топлива с высокообогащенным ураном.

Румынский проект – хороший пример международного сотрудничества по нераспространению ядерных материалов. Румыния при поддержке США и Российской Федерации стала третьей страной, которая в рамках реализации программы RRRFR избавилась от всего ядерного топлива с высокообогащенным ураном.

Авторы

И. Большинский, К. Аллен (Национальная лаборатория штата Айдахо, США)

Л. Биро (Национальная Комиссия по надзору за атомной деятельностью, Румыния)

М. Драгушин (Национальный научно-исследовательский институт физики и ядерной инженерии «Хория Хулубей», Румыния)

Б.А. Канашов, М.Е. Буду (ООО НПФ «Сосны», Россия)