13 января 2022

Объединение отраслевых усилий для вывода из эксплуатации объектов ядерной энергетики и ликвидации объектов «наследия»

Засыпка озера Карачай,Челябинская область

Приоритетная задача атомной отрасли при выводе из эксплуатации объектов ядерного наследия – снижение финансовой нагрузки эксплуатирующих организаций на их поддержание в безопасном состоянии. Задача блока ГК «Росатом» по государственной политике в  части вывода из эксплуатации – формирование «правил игры», условий для наиболее рационального использования средств, эффективного и планомерного подхода к выводу объектов из  эксплуатации.

Объекты наследия созданы в период 1950 – 1970-х годов для решения оборонных задач; в настоящее время уже нуждаются в выводе и первые объекты мирной атомной энергетики. Ожидающие вывод объекты находятся на различных площадках, в  разных регионах, и не только в ведении Росатома: в реализацию атомного проекта были вовлечены многие отрасли, кооперация охватывала значительную часть народного хозяйства СССР. Задача вывода накопленного наследия из эксплуатации тоже масштабная, межотраслевая и кооперационная. При этом мы не одиноки в этой проблеме: она является глобальной, поскольку военные и мирные программы в ведущих ядерных державах развивались синхронно. Соответственно, и объекты, возведенные в 1950–1970-е годы, одновременно приходят к сроку вывода из эксплуатации в разных странах.

Кроме снижения финансовой нагрузки, вторая цель, которую необходимо достичь при выводе объектов из эксплуатации, – возврат территорий, зданий и сооружений в народное хозяйство, если есть такая возможность. Это перепрофилирование объектов, использование зданий и сооружений по новому назначению, в том числе не только для нужд ядерной отрасли. Актуален поиск инфраструктурных решений для освоения площадок, где действовали объекты использования ядерной энергии. В некоторых случаях возможен безопасный рециклинг материалов для вторичного использования, как правило, на ядерных объектах использовалось много металла, включая дорогостоящие, например, нержавеющая сталь. При возможности дезактивации эти материалы также допустимо применять повторно; полученные средства позволят удешевлять процессы вывода из эксплуатации, эффективнее использовать ресурсы.

Наконец, еще один тренд, с которым полностью коррелирует государственная политика в области вывода из эксплуатации, – это достижение максимальной экологической безопасности объектов на долгосрочную перспективу. Суть вывода из   эксплуатации – это перевод объектов в радиационно безопасное состояние, снижение потенциального вреда для окружающей среды. Там, где имеет место радиоактивное загрязнение в результате деятельности отрасли, накопленный ущерб также должен быть, как минимум, локализован, а территории реабилитированы. Пример такой работы – ликвидация последствий производственной деятельности и аварийных ситуаций на  комбинате «Маяк».

Графит во главу угла

Как известно, и промышленные блоки (на комбинатах «Маяк», на Горно-химическом и в ОДЦ УГР), и ряд энергоблоков АЭС имеют уран-графитовые канальные реакторы. Одна из наиболее обсуждаемых тем – это решение проблемы облученного графита, материала кладки. Объемы облученного графита исчисляются десятками тысяч тонн. У нас насчитывается 13 промышленных реакторов, которые работали для нужд обороны; также это четыре блока Билибинской АЭС, два остановленных блока Белоярской АЭС и суммарно 11 блоков РБМК на  Ленинградской, Курской и Смоленской станциях (два из них, на  Ленинградской АЭС, уже переведены в режим без генерации).

Проблема надежной переработки облученного графита в настоящее время не решена в мире и практически во всех странах имеет статус «отложенной». Так, в США оставляют графитовые реакторы на уровне земной поверхности в законсервированном состоянии и оценивают перспективу решения проблемы в 50 – 70 лет. Есть такие отложенные объекты и в России. Но любые отложенные решения, когда блок поддерживается в  режиме «эксплуатация без генерации», это значительные финансовые затраты: требуется обеспечивать все аспекты безопасности, поддержание в рабочем состоянии технологических систем и т. д. Поскольку во временной перспективе прогнозируется уход на  пенсию или на другие предприятия людей, эксплуатировавших этот объект, высока вероятность потери критических знаний.

В Росатоме на примере промышленного реактора (ПУГР) ЭИ-2 Сибирского химического комбината (в настоящее время все ПУГР в  составе АО «ОДЦ УГР») в Северске получен опыт вывода из эксплуатации по варианту «захоронение на  месте», который применим в том случае, если реактор расположен ниже уровня земной поверхности и может быть отнесен к категории «Особые РАО». При таком подходе графитовая кладка изолируется с применением дополнительных защитных барьеров на основе природных глин, из которых создается дополнительный контаймент, который не допускает распространения в окружающую среду радиоактивных материалов на всем горизонте прогнозирования. По такой схеме в  2015 году выполнено захоронение промышленного реактора ЭИ-2, и  объект переведен в статус «пункта консервации особых радиоактивных отходов». До конца десятилетия планируется таким же образом законсервировать еще шесть промышленных реакторов (в Северске и Железногорске).

В настоящее время несколько графитовых реакторов остановлены (эксплуатируются в режиме без генерации) и в Концерне: это реакторы АМБ первой очереди Белоярской АЭС и два РБМК на Ленинградской АЭС. Следует отметить, что проблемы вывода различных блоков могут зависеть от конкретного реактора. Так, наибольшую сложность будет представлять процедура вывода АМБ Белоярской АЭС.

В настоящее время  ОДЦ УГР выполняет отраслевую программу НИОКР по теме обращения с облученным графитом, которая завершается в  текущем году, также выполнялись и другие специальные программы исследований. Силами ОДЦ УГР как головного исполнителя разработана технология демонтажа графитовой кладки, которую с определенными доработками можно будет применять для блоков РБМК, в том числе прошедших через процедуры восстановления ресурсных характеристик, технология позволяет извлекать как целые, так и фрагментированные блоки (части блоков). После оценки активности графитовые блоки могут сортироваться в соответствующие контейнеры и направляться на длительное хранение либо на глубинное захоронение или, при обосновании безопасности, захораниваться менее дорогостоящими методами. В настоящее время именно разбор, сортировка и захоронение элементов графитовой кладки – наиболее реалистичная технология решения проблемы облученного графита. Изучается также ряд других возможных технологий переработки, однако следует учитывать, что выбор конкретного решения зависит от баланса стоимости и безопасности. В случае захоронения, на наш взгляд, этот баланс соблюдается наиболее полно.

Полагаем, что опыт ОДЦ УГР должен быть максимально задействован в  Концерне, и взаимодействие специалистов ОДЦ УГР и ОДИЦ РБМК на площадке Ленинградской АЭС – самый эффективный путь развития современных технологий.

Не только отрасль

Целесообразно учитывать накопленный межотраслевой опыт. Один из  лучших примеров кооперации  – программа утилизации снятых с боевого дежурства атомных подводных лодок. Росатом выступает куратором в  этой программе через свое структурное подразделение – проектный офис «Утилизация АПЛ». Работа ведется в плотном контакте с  Министерством обороны РФ; непосредственно процедуры по разделке и  изоляции отсеков выполняются на  площадках судостроительных предприятий «Севмаш», «Звезда», «Звездочка». В  межотраслевой кооперации важна роль науки: как наиболее близкого к отрасли НИЦ «Курчатовский институт», так и ИБРАЭ РАН. В  этой организации проводится целый ряд НИОКР в части обоснования безопасности конечного состояния объектов вывода из  эксплуатации и  оптимизации процессов ВЭ.

Активно развивается межотраслевая кооперация по созданию робототехники. Создание современного отечественного робототехнического оборудования – отдельный  пласт работы по развитию технологий вывода из эксплуатации. В робототехнической сфере, особенно для нужд атомной отрасли, актуальна задача импортозамещения. Есть показательные примеры эффективного внедрения отечественных технологий. В аспекте межотраслевой кооперации следует наращивать взаимодействие с национальным регулятором – Ростехнадзором, который создает нормативное поле, формирует требования в области вывода из эксплуатации, обращения с сопутствующими РАО. У Росатома имеется большой положительный опыт по инициированию и совместной разработке проектов документов федеральных норм и правил в  области вывода из  эксплуатации.

Отработка технологий вывода из эксплуатации особо опасных объектов позволит развивать межотраслевое сотрудничество, поскольку свои объекты наследия неядерного профиля имеются в ряде отраслей. Широко известен пример деятельности Росатома по приведению в безопасное состояние комбината в городе Усолье-Сибирское, полигона Красный Бор. Подразделение «Федеральный экологический оператор» (бывшее РосРАО) взаимодействует со  структурами нефтедобывающей промышленности в части реабилитации загрязненных территорий и вовлечения в хозяйственный оборот выведенных из эксплуатации трубопроводов и других объектов инфраструктуры.

Международное сотрудничество

Есть и удачные примеры международного сотрудничества. Пример взаимодействия с МАГАТЭ – реализация программ рекультивации объектов и территорий бывших производств на постсоветском пространстве – странах Средней Азии, где осваивались первые урановые месторождения (Табошар, Дегмай и др). Наша страна не только активный участник, но и один из основных финансовых доноров этих работ. В целом есть понимание масштаба работ, определены оптимальные технологии, и  главная задача заключается в стабильном финансировании. Положительный пример – активное финансовое участие в этой программе Европейского банка реконструкции и развития.

 В программах в качестве исполнителей работ участвуют европейские партнеры: в частности, консорциум, возглавляемый компанией G.E.O.S (ФРГ), объединяет ряд немецких компаний WISUTEC, WISMUT, GRS и английскую Amec Foster Wheeler. Возможность взаимодействия на территориях урановых производств с коллегами из  зарубежья – это обмен опытом, технологиями; взаимное дополнение наших усилий, возможность выстроить специализацию. Поскольку горно-обогатительные комплексы состояли из трех основных составляющих (шахты, перерабатывающие комбинаты  и хвостохранилища), благодаря выводу из эксплуатации и реабилитационным работам мы получаем широкий опыт, который может применяться как в России, так и за рубежом. Для нас актуален опыт немецких партнеров по тампонажу выведенных из эксплуатации скважин, по дезактивации производственных площадей первичного обогащения.

Место инвестору

В перспективе в реализацию проектов по выводу из эксплуатации наряду со средствами Росатома и бюджетных источников возможно привлекать и финансирование со стороны потенциальных инвесторов, заинтересованных в редевелопменте, реновации производственных площадок.

Проблема финансирования работ по выводу из эксплуатации остановленных объектов также является общемировой. Фондирование средств на вывод из эксплуатации осуществляется во всем мире, однако понятно, что экономические возможности эксплуатирующих организаций не безграничны и приоритетное вложение средств осуществляется в поддержание имеющегося парка, создание новых мощностей и т. д. Кроме того, нет окончательного понимания, кто должен нести ответственность за  наследие. Ядерные программы, которые активно развернулись с 1940-х годов, были реализованы в интересах целых государств; накопление наследия происходило на протяжении почти 80 лет. Изучение и осмысление накопленного объема происходит лишь сейчас, но очевидно, что созданное на  протяжении десятилетий невозможно ликвидировать за короткий срок, разумно говорить о  сопоставимом временном отрезке в будущем. Сегодня мы вынуждены рассматривать процессы ликвидации объектов наследия как долгосрочные, рассчитанные на перспективу десятилетий, при условии обеспечения всех видов их текущей безопасности. Тогда более реалистичны и перспективы финансирования (из  всех возможных источников), возможна более взвешенная проработка концептуальных вопросов привлечения инвесторов и девелоперов, подготовка и  «упаковка» привлекательных для рынка решений.

Пожелания и предложения

Концерну «Росэнергоатом» как владельцу и эксплуатирующей организации ряда объектов использования ядерной энергии, подлежащих выводу из эксплуатации в перспективе, отведена важная роль в формировании методологии вывода из эксплуатации энергетических реакторов. Наше пожелание и Концерну, и другим дивизионам и подразделениям Госкорпорации – разработать более конкретные, пошаговые программы стратегического уровня по выводу из эксплуатации подконтрольных объектов. Посыл, который дает нам Правительство РФ, – это пересмотр государственных целевых программ на предмет соответствия стратегии страны. Концерн как электрогенерирующая компания может оценить долгосрочные потребности российского и зарубежного рынка в выработке электроэнергии, соотнести эти потребности и прогнозируемый доход с  имеющимися мощностями и уточнить программу замещения блоков, в том числе с учетом выбытия мощностей. Благодаря этому могут быть уточнены и мероприятия по выводу из эксплуатации.

Пожелание всем организациям: более активно заниматься всеми аспектами вывода из эксплуатации объектов, завершающих свой жизненный цикл. Обладая значительным парком энергоблоков, располагая остановленными реакторами, мы пока еще не  имеем возможности предъявить миру примеры комплексного подхода к ликвидации объектов наследия. Между тем зарубежные страны заинтересованы в получении услуг вывода блоков под ключ. Необходимо активнее сотрудничать со всеми специализированными организациями отрасли.

Авторы

  • Специалист Управления разработки и реализации программ реабилитации объектов наследия ГК «Росатом» старший менеджер Сергей Дерябин
  • Специалист Управления разработки и реализации программ реабилитации объектов наследия ГК «Росатом» старший менеджер Евгений Комаров
В отрасли отработана вся технология обращения с ОЯТ и РАО:от разделки и упаковки до логистики их хранения