Подготовка и вывоз отработавшей выемной части стенда КМ-1 с территории ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» для разборки и утилизации

Стенд КМ-1

Наземный стенд-прототип КМ-1 был сооружен в 1978 году и предназначался для проведения научно-исследовательских работ по совершенствованию паропроизводящей установки (далее – ППУ) транспортной ядерной энергетической установки (далее ЯЭУ) с жидкометаллическим теплоносителем (далее – ЖМТ). Конструктивно ЯЭУ стенда КМ-1 реализована в виде специального металлического контейнера, содержащего отсеки с паропроизводящей и паротурбинной установками.

В 1987 году после окончательного останова ЯЭУ из реактора стенда КМ-1 было выгружено ОЯТ в составе отработавшей выемной части (далее – ОВЧ) и размещено в хранилище стенда в замороженном сплаве свинец-висмут. ППУ после выгрузки ОВЧ была частично демонтирована. Теплоноситель из первого контура удален и в замороженном состоянии размещен в специальной ёмкости. Корпус реактора и первый контур загерметизированы, биологическая защита ППУ не демонтирована.

В 2002 году Приказом Министра Российской Федерации по атомной энергии «О выводе из эксплуатации стендов-прототипов ядерных энергетических установок атомных подводных лодок…» определено, что ЯЭУ стенда КМ-1 должна быть выведена из эксплуатации. В этой связи предстояло осуществить вывоз с территории ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» ОВЧ стенда КМ-1 для последующего временного хранения, разборки и утилизации. Подобная работа ранее никогда не производились, поэтому рассматривались несколько вариантов вывоза:

• в АО «ГНЦ НИИАР», г. Димитровград;
• во ФГУП «ПО «Маяк», г. Озерск;
• в п. Гремиха СЗЦ «СевРАО» – филиал ФГУП «РосРАО», ЗАТО Островной.

Оптимальным с точки зрения стоимости и объема работ оказался вариант по доставке ОВЧ в п. Гремиха. Кроме того, имеющаяся там инфраструктура в полном объеме обеспечивает максимальную безопасность при обращении с подобными ОВЧ.

Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» объявила конкурс на выполнение работ по подготовке к выгрузке и выгрузке ОВЧ стенда КМ-1 ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» и доставке её в пункт Гремиха Мурманской области. По результатам конкурса победителем была объявлена Научно-производственная фирма «Сосны» (ООО НПФ «Сосны»), обладающая необходимым опытом, производственными мощностями и имеющая все необходимые лицензии.

Подготовка к выгрузке ОВЧ

Первоначально, планированием работ по подготовке к выгрузке и транспортированию ОВЧ занималось АО «НИКИЭТ». Однако в связи с тем, что по прошествии времени уточнились радиационные характеристики ОВЧ и другие условия, специалистами НПФ «Сосны» была актуализирована транспортно-технологическая схема и технологические регламенты предстоящих работ.

Изначально предполагалось производить перегрузку ОВЧ из шахты хранения в транспортный контейнер ТУК-143 с помощью специального защитного приспособления – скафандра. Данный скафандр находится в п. Гремиха к которому не проложено автомобильных и железных дорог. В дополнение к этому скафандр имеет габариты и массу, превышающие допустимые для перемещения по дорогам общего пользования. Вызывало затруднения и перемещение скафандра морским путем из п. Гремиха до Мурманска. На данном маршруте курсирует только пассажирский теплоход «Клавдия Еланская», который может взять на борт ограниченное количество груза. Рейсы судов ФГУП «Атомфлот» до п. Гремиха выполняются только по специальному требованию. Кроме того, скафандр является радиоактивно загрязненным оборудованием (7 класс опасности), и для его перевозки требуется специальная лицензия. В связи с вышеизложенным было принято решение разработать технологию и произвести загрузку ОВЧ в ТУК-143 без использования скафандра.

Специальное защитное приспособление – скафандр

Специалисты НПФ «Сосны» после обследования помещения НИТИ им. А.П. Александрова, в котором хранилась ОВЧ стенда КМ-1, приняли решение разместить порожний ТУК-143 в шахте, расположенной поблизости от хранилища. Шахта была дооборудована специальной опорой, разработанной и изготовленной на собственном производстве. Для удобства нахождения персонала при выполнении работ с ТУК-143, размещенного на опоре, была разработана и изготовлена специальная площадка обслуживания.

Опора для размещения ТУК-143 в шахте

Для обеспечения безопасности транспортирования и определения необходимого уровня радиационной защиты при перевозке ОВЧ стенда КМ-1 в ТУК-143 сотрудники ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» выполнили замеры, произвели расчеты, в результате которых были определены участки ОВЧ с максимальными значениями мощности гамма- и нейтронного излучения. На основании полученной информации специалисты НПФ «Сосны» разработали специальный защитный вкладыш для размещения внутри ТУК-143, представляющий собой цилиндр из металла, облицованный дополнительной нейтронной защитой.

Защитный вкладыш для ТУК-143

ТУК-143, партия  из 10-ти контейнеров, изготовленные в Италии по Программе «Глобальное партнёрство» в мае 2016 года была на теплоходе «Россита» доставлена во ФГУП «Атомфлот» из Италии, представляет собой металлический сосуд высотой 5,1 м с максимальным диаметром, равным 2,7 м. Масса порожнего ТУК около 50 т. Поскольку перевозка такого крупногабаритного груза по автомобильным дорогам из г. Мурманск в г. Сосновый Бор не представлялась возможной, было решено осуществить доставку ТУК-143 железнодорожным транспортом. С учетом габаритов контейнера его транспортировка по железной дороге должна выполняться в горизонтальном положении. Для учета данного обстоятельства в НПФ «Сосны» разработали и изготовили специальную раму-кантователь, предназначенную для кантования ТУК-143 из вертикального положения (в котором он находился во ФГУП «Атомфлот») в горизонтальное и для размещения его на железнодорожной платформе.

Рама-кантователь для ТУК-143 на заводе-изготовителе

В конце сентября 2016 года порожний ТУК-143 был успешно доставлен железнодорожным транспортом с территории ФГУП «Атомфлот» на площадку ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова». Вспомогательное оборудование для обращения с ТУК-143 было доставлено автомобильным транспортом.

ТУК-143 на раме-кантователе, установленной на железнодорожной платформе

Загрузка ОВЧ в ТУК-143

После доставки порожнего ТУК-143, вспомогательного оборудования для обращения с ним в ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» и проведения испытаний всего комплекса оборудования на соответствие заявленным характеристикам, прочностным параметрам, а также на взаимную совместимость ТУК-143 был размещен в опоре. Сверху была установлена площадка обслуживания, во внутреннюю полость контейнера поместили защитный вкладыш, полностью собрали контейнер, а затем произвели дополнительные испытания опоры грузом необходимой массы.

Площадка обслуживания, смонтированная возле ТУК-143 без демпфера

После проведения всех подготовительных мероприятий, обоснования безопасности предстоящих работ, оформления сертификата-разрешения и тренировок персонала была выполнена перегрузка ОВЧ стенда КМ-1 из ячейки хранения в ТУК-143. При выполнении работ аварийных ситуаций не зафиксировано. Замеры мощностей дозы гамма- и нейтронного излучения от загруженного ТУК-143 с ОВЧ стенда КМ-1 не выявили превышения расчетных значений.

Операции по перемещению ТУК-143, в том числе, выгрузка порожнего контейнера с рамы-кантователя и размещение его в опоре, установленной в шахте, производились с помощью специальной траверсы, разработанной и изготовленной на специализированном предприятии с учетом особенностей технологического оборудования.

ТУК-143, загруженный ОВЧ стенда КМ-1

Транспортирование ОВЧ

В соответствии с оформленным сертификатом-разрешением перевозку ТУК-143 с ОВЧ стенда КМ-1 надлежало осуществлять на специальном транспортере платформенного типа, оснащенном оборудованием, позволяющим кантовать ТУК с помощью гидравлического привода и безопасно его транспортировать. Это оборудование было предоставлено ООО НПФ «Сосны» Заказчиком – Госкорпорацией «Росатом».

Загрузка ТУК-143 с ОВЧ стенда КМ-1 была произведена в штатном порядке в соответствии с ранее разработанным и актуализированным регламентом.

ТУК-143 в горизонтальном положении, размещенный на специальной оснастке

По завершении всех необходимых подготовительных процедур железнодорожный транспортер с загруженным ТУК-143 в составе специального поезда покинул территорию ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» и в середине августа 2017 года прибыл на территорию ФГУП «Атомфлот».

До конечного пункта назначения – хранилища в п. Гремиха – ТУК-143 с ОВЧ предстояло доставить морским транспортом. На территории ФГУП «Атомфлот» была выполнена перегрузка ТУК-143 с железнодорожного транспортера в трюм теплохода «Россита». Также на борт теплохода было загружено все необходимое вспомогательное оборудование.

Выгрузка ТУК-143 с железнодорожного транспорта

Путь морем от Мурманска до п. Гремиха занял чуть менее суток. На следующий день были начаты работы по выгрузке вспомогательного оборудования и его монтажу, проведены необходимые испытания. Только после выполнения всех требуемых процедур в соответствии с принятой в СЗЦ «СевРАО» технологией обращения и регламентом ОВЧ стенда КМ-1 была выгружена из ТУК-143 и размещена в ячейке хранилища.

Перемещение ОВЧ стенда КМ-1 в защитном приспособлении (скафандре)

Итоги

Заключительным этапом многолетней работы по выводу из эксплуатации стенда-прототипа ЯЭУ с ЖМТ во ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова» явилось безопасное транспортирование и размещение его отработавшей выемной части в хранилище СЗЦ «СевРАО».