18 марта 2013

Опыт обеспечения безопасности обращения с радиоактивными отходами на российских АЭС

Atomic-Energy.ru
Рис. 1. Общий вид установки выгрузки, внедренной на Смоленской АЭС

На АЭС концерна «Росэнергоатом» проводится целенаправленная работа по повышению безопасности обращения с РАО на всех стадиях их образования и хранения. Выполнение мероприятий, предусмотренных Рабочей программой по обращению с РАО АЭС концерна «Росэнергоатом»,  принятой в 2011 году, позволяет свести до минимально возможного уровня возникновения ситуации выхода радиоактивности в окружающую среду и превышение дозовых нагрузок на обслуживающий персонал.

Новые требования – новые ориентиры

За длительный период эксплуатации в хранилищах АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом» накоплены значительные объемы радиоактивных отходов, как твердых (ТРО), так и жидких (ЖРО).

При проектировании АЭС первоначально был установлен 30-летний срок службы энергоблоков. Объемы временных хранилищ для образующихся при эксплуатации жидких и твердых РАО на АЭС обеспечивали их безопасное хранение в соответствии с этим сроком. Существующая на тот момент концепция обращения с РАО предусматривала лишь  безопасное хранение отходов, а переработку РАО и отправку их на захоронение предполагалось осуществлять в период вывода энергоблоков из эксплуатации.

Однако как собственный, так и мировой опыт показал возможность поэтапного ступенчатого продления сроков эксплуатации энергоблоков (до 50 лет) после оценки их состояния, а также выполнения работ по модернизации. В связи с этим  потребовалось увеличить объемы хранения РАО за счет создания установок по переработке РАО или строительства новых хранилищ. Решение этой задачи серьезно осложнялось практическим отсутствием в Российской Федерации региональных и федеральных хранилищ для окончательной изоляции РАО АЭС.

Кроме того, в связи с ужесточением требований по охране окружающей природной среды и радиационной защите населения и персонала АЭС были пересмотрены требования к проектированию, строительству, эксплуатации, как новых хранилищ РАО, так и находящихся в эксплуатации.

В 2001 году утверждены постановлением Госатом­надзора России и введены в действие новые требования безопасности при сборе, переработке, хранении и кондиционировании РАО (НП-019-2000, НП-020-2000, НП-021-2000). Поэтому, начиная с 2001 года, специально назначенные концерном «Росэнергоатом» комиссии, состоящие из представителей концерна, его Технологического филиала, проектных организаций и атомных станций провели обследование систем обращения с РАО всех российских АЭС. По его результатам уточнены:

  • морфологический, химический и радионуклидный состав РАО, находящихся на временном хранении в хранилищах АЭС;
  • объемы хранения радиоактивных отходов;
  • среднегодовые темпы образования РАО для каждого типа энергоблока;
  • номенклатура применяемых на АЭС первичных упаковок РАО.

Выполнен анализ соответствия существующих хранилищ требованиям безопасности (НП-019-2000, НП-020-2000), разработаны перечни отступлений от них, компенсирующие мероприятия, а также программа по устранению несоответствий.
В практику работы концерна внедрена разработка совместно с АЭС и утверждение рабочих программ по совершенствованию систем обращения с РАО на атомных станциях на очередной пятилетний период, создан координационный научно-технический совет по проблемам обращения с РАО – КНТС РАО.

КНТС РАО проводит ежегодные рабочие заседания на площадках одной из АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом», а также на площадках АЭС Украины по программе сотрудничества с ГП НАЭК «Энергоатом». К участию в работе совета привлекаются специалисты атомных станций, проектных, научных и ведущих предприятий-изготовителей и разработчиков оборудования для обращения с РАО России и Украины. Ведется обмен опытом разработок и использования новых перспективных технологий по обращению с РАО, разрабатываются рекомендации по их внедрению на АЭС.

Организационные и технические мероприятия

Сегодня основные направления работы по повышению безопасности обращения с РАО в целом могут быть представлены следующим образом.

На АЭС разработаны и проводятся организационные и технические мероприятия по сокращению объемов образующихся РАО. Приказами по концерну «Росэнергоатом» для каждого энергоблока АЭС введены годовые нормативы объемов образования РАО. Реализация только этих мероприятий за последние пять лет позволила снизить количество эксплуатационных РАО примерно в 1,2-1,4 раза на энергоблоках различных проектов.

В существующих хранилищах РАО выполняются организационные и технические мероприятия по мониторингу состояния объектов и контролю состояния размещенных в них отходов, предусмотренные требованиями новых документов по повышению безопасности. В числе таких мероприятий:

  • внедрение устройств измерения уровня и высоты осадка, отбора проб по всей высоте в емкостях хранения ЖРО;
  • внедрение приборного комплекса для постоянного мониторинга емкостей хранения ЖРО с использованием акустической эмиссии;
  • разработка и внедрение мобильных установок удаления и очистки воды при попадании ее в хранилища ТРО (особенно актуально для хранилищ, в которых размещены отходы без первичных упаковок и т.д.).

На АЭС также внедрены установки переработки и кондиционирования жидких и твердых отходов, в том числе с использованием передовых технологий, позволяющих уменьшать объемы хранения и переводить РАО в физические формы, пригодные для безопасного захоронения.

Хранилища ТРО «навального» типа постепенно разгружаются, при этом осуществляются сортировка и переработка отходов и модернизация хранилищ для того, чтобы организовать в них хранение ТРО в упаковках. Для повышения безопасности и максимальной автоматизации работ для АЭС разработан комплекс выгрузки. На Смоленской АЭС такая установка внедрена для разгрузки хранилища низко- и среднеактивных отходов, на Кольской АЭС проектируется установка выгрузки высокоактивных ТРО.

 

Рис. 1. Общий вид установки выгрузки, внедренной на Смоленской АЭС

 

Разработана и запущена в производство серия нового поколения сертифицированных упаковок кондиционированных РАО для их длительного хранения и окончательной изоляции (НЗК-150-1,5П, НЗК-150-1,5П(С), НЗК-150-1,5(ИОС)), что позволяет создавать контейнерные хранилища «легкого» типа. Такие хранилища введены в эксплуатацию на Нововоронежской АЭС (рис. 2).

 

Рис. 2. Контейнерное хранилище «легкого» типа на Нововоронежской АЭС

 

 

Для определения возможности продления срока службы первичных упаковок (бочек) с РАО свыше установленных 30 лет ведутся металлографические исследования. Выявленные при этом дефектные упаковки подлежат перетариванию в контейнеры типа НЗК или вывозу для окончательной изоляции в хранилища МосНПО «Радон». На Нововоронежской и Курской АЭС уже начаты работы по вывозу поврежденных бочек.

Для транспортирования РАО как на площадках атомных станций, так и на дорогах общего назначения разработаны новые средства транспортирования, отвечающие современным требованиям безопасности. Так, на Курской, Смоленской и Калининской АЭС внедрены спецавтомобили для транспортирования ТРО, а на Нововоронежской АЭС – для перевозки ЖРО (рис. 3).

 

Рис. 3. Сертифицированный спецавтомобиль для транспортирования ЖРО

 

 

Кроме того, в 2010 году в ОАО «Концерн Росэнерго­атом» была принята «Концепция системы обращения с радиоактивными отходами как составная часть единой Государственной системы обращения с РАО», предусматривающая, в том числе, создание совместно с Госкорпорацией «Росатом» условий для функционирования инфраструктуры для долговременного безопасного хранения и захоронения радиоактивных отходов. Иными словами, будет реализован переход от контролируемого хранения РАО к их окончательной изоляции.

Автор

Перегудов Н.Н.,
Технологический филиал ОАО «Концерн Росэнергоатом»