Украина остается крупнейшим зарубежным рынком сбыта российского ядерного топлива. Но в 2011 г международная компания Westinghouse может "отвоевать" у российского "ТВЭЛ" до 20% поставок сборок на украинские АЭС и увеличить эту долю вдвое в ближайшие годы. Насколько надежны альтернативные сборки, которые могут прийти на замену российским «твэлам»?
Вопрос: Елена Анатольевна, в этом году Украина впервые может начать массовое использование американского ядерного топлива как альтернативу российскому. На Южно-Украинской АЭС /ЮУАЭС/ 18 февраля начался ремонт, во время которого планируется загрузить первую коммерческую партию из 42-двух сборок Westinghouse. Насколько надежно и безопасно это топливо?
Ответ: Сборки этого производителя проходят испытания на ЮУАЭС несколько лет. На первом этапе опытной эксплуатации кассет ТВС-W с 2006 по 2010 гг, на протяжении 4-х топливных кампаний, в активной зоне энергоблока №3 испытывались шесть тепловыделяющих сборок /ТВС/, планово выгруженные в планово-предупредительный ремонт 2010 г.
В первые три года претензий к этим шести кассетам не было. По результатам последнего года эксплуатации в них отмечены ряд недостатков. На одной сборке обнаружены посторонние предметы. Еще одна кассета по результатам контроля герметичности оболочки признана негерметичной с дефектом типа "газовая неплотность". Это подтвердило правильность нашей позиции о поэтапном лицензировании ТВС-W. Но замечания не были критичными для принятия решения о переходе в 2010 г уже к опытно-промышленной эксплуатации 42 сборок, т.е. ко второму этапу проверки топлива Westinghouse.
Вопрос: Какие итоги первого года эксплуатации этих 42 кассет? Дала ли инспекция разрешение на загрузку еще одной партии из 42 сборок на этот же блок в 2011 г?
Ответ: Отмечу, что в марте 2010 г в активную зону реактора ВВЭР-1000 энергоблока №3 ЮУАЭС загружены 42 усовершенствованные кассеты типа ТВС-W2. Их конструкция отличается от шести кассет ТВС-W в части крепления тепловыделяющих элементов /твэлов/, направляющих каналов для поглощающих стержней системы управления и защиты, дистанционирующих решеток. Это только первая полноценная перегрузочная партия ТВС Westinghouse. Напомню, что активная зона реакторной установки типа ВВЭР-1000 проекта В-320 состоит из 163 ТВС, причем раз в год меняется приблизительно четвертая их часть.
В настоящее время блок №3 эксплуатируется на номинальной мощности, плановые сроки проведения очередного ремонта с частичной перегрузкой активной зоны с 18 февраля 2011 по 17 апреля 2011 г.
Пока к 42 кассетам Westinghouse серьезных замечаний нет. Хотя после первых 50 суток работы реактора имел место так называемый" спайк-эффект", т.е. возрастание активности теплоносителя по реперным изотопам йода 1-го контура в пять раз (возможная причина – микротрещины твэлов – ред.). Окончательные результаты первого года эксплуатации будут получены в марте 2011 г.
Только по комплексным результатам комиссионного осмотра, ревизии, контроля герметичности твэлов "пенальным методом" (перестановка топлива в спецустройство – ред.) и испытаний сборок, Госинспекция ядерного регулирования будет принимать решение как о возможности оставления 42 ТВС Westinghouse на второй год эксплуатации, так и о возможности подгрузки следующей партии из 42-х кассет Westinghouse.
И такая логическая последовательность будет жестко соблюдаться вплоть до полной загрузки активной зоны блока №3 ЮУАЭС 163 кассетами Westinghouse, т.е. на протяжении четырех лет и при условии соблюдения безопасной эксплуатации реактора в каждой последующей топливной кампании.
Вопрос: "Энергоатом" заявляет, что Госинспекция по-разному относилась к введению в промышленную эксплуатацию российского и американского ядерного топлива. Можно ли здесь говорить о каком-то предвзятом отношении к Westinghouse?
Ответ: Я думаю, что тот, кто так заявляет, либо лукавит, либо не владеет информацией. В соответствии с международными стандартами МАГАТЭ и приведенными к ним нормами и правилами Украины в сфере использования ядерной энергии (этот процесс мы завершили в 2008 г.), возможны два пути лицензирования любого нового вида топлива.
Первый путь лицензирования – это "референтность", т.е. наличие комплексного положительного опыта надежного применения и безопасной эксплуатации топлива, оборудования, конструкции, технологии на однотипной АЭС, в данном случае на реакторной установке проекта ВВЭР-1000/В-320.
К слову сказать, в Украине именно таким путем было досрочно лицензировано в 2005 г новое топливо российского ОАО "ТВЭЛ" типа ТВС-А, т.к. уже имелся его многолетний положительный опыт эксплуатации на двух блоках типа ВВЭР-1000 Калининской АЭС в России. Конкретно – в 2004 году топливо ТВС-А переведено в промышленную эксплуатацию на Калининской АЭС в России /первая партия из 12 сборок ТВС-А была загружена в 1998 г, а в 2001 г уже загрузили первую полноценную перегрузочную партию из 42-х кассет/. Украинскому регулятору в 2005 г предоставили доступ ко всей референтной документации, так же были получены ответы на все возникшие у нас вопросы.
Вопрос: Можно было пойти этим путем в случае с американской разработкой?
Ответ: Первый путь лицензирования в данном случае был неприменим, т.к. топливо Westinghouse не имело референтного комплексного положительного опыта надежного применения и безопасной эксплуатации. Поэтому с учетом недостатков, выявленных в шести ТВС-W первого поколения и опыта АЭС "Темелин" (АЭС в Чехии, где были проблемы с американским топливом – ред.), Госинспекция смогла дать разрешение только на начало опытной эксплуатации первой перегрузочной партии топлива Westinghouse ТВС-W2 новой конструкции в активной зоне блока №3 ЮУАЭС.
Таким образом, применительно к топливу Westinghouse для Украины сейчас возможен только второй путь лицензирования, а именно: проведение поэтапного всеобъемлющего комплекса испытаний кассет ТВС-W2, вплоть до полной загрузки реакторной установки блока №3 ЮУАЭС и подтверждения ее безопасной эксплуатации.
Именно такой порядок внедрения пилотной модификации важных для безопасности реактора систем предусмотрен нормативным документом, выпущенным нами в 2005 г с учетом предыдущего опыта. Так, в 1998-2002 гг имели место многочисленные отказы новых видов топлива производства ОАО "ТВЭЛ", в том числе типа ТВС-М /отказ оболочек на блоке №3 Ровенской АЭС - 1998 г/ и особенно кассет типа У-ТВС /искривление и скручивание кассет на блоке №3 Балаковской АЭС – 2002 г и блоке №3 Запорожской АЭС – 2003 г/.
Характерным фактором при провальной попытке внедрения топливных кассет типа ТВС-W6 /США/, У-ТВС и ТВС-М /Россия/ являлось то, что их массовые отказы начинали проявляться только на 3-4 год эксплуатации, после комплектования более половины активной зоны. Именно поэтому сейчас особенно важно дождаться полных четырех лет работы топлива ТВС-W2.
Дополнительно отмечу, что в соответствии с основополагающим документом, т.н. "Отчетом по анализу безопасности АЭС", активная зона реакторной установки отнесена к высшему первому классу безопасности, требования к ее эксплуатации жесточайшие. Причем классификатор трактует активную зону как единый элемент класса "1Н", т.е. составной частью которого является полный набор из 163 топливных сборок. Поэтому вопрос о положительном окончании лицензирования топлива Westinghouse для украинских АЭС может встать не ранее 2014 г.
Именно применяемый инспекцией подход к порядку внедрения новых модификаций топлива любого производителя четко соответствует требованиям культуры безопасности в сфере использования ядерной энергии. Излишняя торопливость во внедрении новых модификаций топлива может привести к непоправимым последствиям как с точки зрения безопасности, так и с точки зрения экономики.
Представители эксплуатирующей организации НАЭК "Энергоатом", несущие всю полноту ответственности за обеспечение безопасности АЭС, должны помнить, что основная цель украинских АЭС - безопасно производить электроэнергию, а не "лихими кавалерийскими наскоками" экспериментировать с новыми типами топлива на действующих ядерных установках.
Вопрос: На каком основании тогда украинский "Энергоатом" намерен загрузить в 2011 и 2012 гг. три партии американского топлива на ЮУАЭС и Запорожской АЭС. Может ли Госинспекция запретить их использование?
Ответ: Если к 42 кассетам типа ТВС-W2, отработавшим год на ЮУАЭС, не будет замечаний, то "Энергоатом" может ставить вопрос о возможности расширения опытной эксплуатации топлива Westinghouse на однотипные блоки типа ВВЭР-1000/В-320 (к примеру, на Запорожскую АЭС) на эксплуатацию в течение одного года, или до получения подтверждения возможности продолжения безопасной эксплуатации.
В таком случае, для Госинспекции ядерного регулирования критерием возможности принятия положительного решения станут не вопросы топливоиспользования, а достигнутый на конкретной реакторной установке конкретного блока АЭС уровень безопасности. Учитываются и такие нюансы, как готовность систем внутриреакторного контроля и расчета смешенных активных зон, готовность систем контроля герметичности твэлов, наличие стенда ремонта топливных сборок и системы контроля геометрических размеров внутрикорпусных устройств реактора и т.д.
Разрешить же промышленную эксплуатацию топлива, предусматривающего полный 4-х летний цикл эксплуатации, на любом из блоков АЭС Украины, возможно только после получения подтверждения о возможности безопасной эксплуатации топлива на протяжении именно этого периода, как было в случае с ТВС-А.