- Юрий Григорьевич, основная тема, которая нас будет сегодня интересовать - ЛАЭС, восстановление ресурсных характеристик первого блока. Напомните, пожалуйста, в чём состояла суть проблемы?
- В 2011-2012 годах на энергоблоках АЭС первого поколения с реакторами РБМК было зафиксировано развитие процесса растрескивания графитовых блоков кладки в результате радиационно-термического повреждения структуры графита с последующим искривлением технологических каналов.
В 2012 году на энергоблоке №1 Ленинградской АЭС искривление каналов достигло значения, близкого к пределу, установленному в проекте, что сделало дальнейшую эксплуатацию блока невозможной.
Без реализации мер, направленных на нейтрализацию эффектов, связанных с формоизменением графита, срок службы всего парка энергоблоков с реакторами РБМК мог оказаться существенно короче, чем прогнозировалось ранее.
Аналогичные процессы происходили в своё время и с графитом промышленных реакторов. На них наблюдались даже большие искривления по сравнению с ЛАЭС, но тогда не было технических возможностей для восстановления характеристик.
- А почему не удалось точно предсказать момент появления проблемы на блоке №1 ЛАЭС? Приходилось слышать различные объяснения этому.
Прогнозирование поведения графита, чем традиционно занимается НИЦ "Курчатовский институт", очень сложная задача.
С одной стороны, ошибка в прогнозах по поведению графита оказалась не такой большой. Ошиблись с временем подхода до установленных проектных пределов всего на несколько лет, что немного на масштабе 45 лет.
С другой стороны, такая погрешность, тем более связанная с возможной остановкой энергоблоков, таит в себе серьёзные последствия для экономики страны. Работа по совершенствованию методов прогнозирования постоянно продолжается.
- От чего поведение кладки могло зависеть? От марки графита, использовавшегося при изготовлении кладок?
- Поведение кладки зависит от свойств (марки) графита. Зависит от условий эксплуатации. Особенно зависит от облучения и температуры. И зависит даже от того, какие нестандартные ситуации возникали на конкретном блоке.
- Какое техническое решение было в итоге принято для ВРХ первого блока ЛАЭС?
- Я напомню, что основной причиной искривления графитовых колонн и всей кладки в целом является смещение средней по высоте колонны части графитовых блоков относительно верха и низа колонны.
Оно обусловлено продольным растрескиванием графитовых блоков из-за возникающих в них радиационно-термических напряжений. За раскрытием продольных трещин следует смещение блоков.
Таким образом, ремонт должен был решить две задачи.
Первое - уменьшение стрелы прогиба технологических каналов и каналов СУЗ. Второе - уменьшение скорости дальнейшего формоизменения графитовой кладки.
Для нас эта работа носила принципиальный характер. Способ ремонта, технологии, последовательность действий - всё рождалось здесь, в НИКИЭТ. Но решение задачи было бы невозможно без специалистов Ленинградской АЭС, Концерна РЭА, НИЦ КИ.
Восстановление работоспособности реактора 1-го блока ЛАЭС - комплексная задача, включавшая в себя множество экспериментов, расчётов, обоснований. В неё, на различных стадиях, были вовлечены ведущие предприятия отрасли: ВНИИЭФ, ОКБМ, ВНИИТФ, ФЭИ, НИКИМТ, ЭНИЦ, ВНИИАЭС.
Честно признаюсь, что на начальном этапе было много сомнений и не было полной уверенности в успехе. Зато было инженерное суждение - если правильно разрежем блоки графита, то появится возможность для их движения. От него мы и оттолкнулись - была разработана и реализована технология ремонта методом продольной резки ограниченного количества графитовых колонн.
Именно таким способом и была решена проблема. Для наибольшей эффективности уменьшения стрелы прогиба после резки графитовых колонн использовались устройства-натяжители, позволяющие перемещать наиболее деформированные участки графитовых колонн в направлении от периферии к центру.
Не думаю, что раскрою большой секрет, если скажу - наши предложения были первоначально встречены без большого энтузиазма. Нам говорили, что графит замоноличен, сделать с ним ничего нельзя, и затея с ремонтом напрасна.
Когда генеральный директор ГК "Росатом" принимал решение по первому блоку, то оно рассматривалось как рисковый проект. В итоге вопрос был поставлен ребром: "Ваш институт - главный конструктор РБМК и патриот этого реактора. Беритесь не только за обоснования, но и за генподряд. Беритесь за всё и отвечайте за всю организацию работ".
Момент был для нас принципиальный. Потребовались не только технические, но и управленческие решения.
Так, приказом по НИКИЭТ я назначил ответственных руководителей за выполнение конкретных задач в составе проекта, а Михаил Николаевич Михайлов был назначен первым заместителем директора-генконструктора с возложением на него обязанностей по организации всего комплекса работ, поскольку он и его команда имеют большой опыт выполнения генподрядных работ по комплексным системам управления и защиты.
Также расчет был на энтузиазм, патриотизм и глубокую уверенность в успехе всей команды направления РБМК, как ветеранов, так и молодых сотрудников, прежде всего, Анатолия Александровича Петрова, Алексея Владимировича Слободчикова, Сергея Григорьевича Ухарова, Вячеслава Петровича Василевского и многих других, работавших с полной самоотдачей.
Разумеется, не могу не отметить большой личный вклад Евгения Олеговича Адамова в координацию работ. Он жёсткий руководитель, и эта жёсткость в отдельных случаях помогала ускорять процесс в разы.
Были приняты решения стимулирующего характера (выплачены серьёзные премиальные), и они себя оправдали.
- К вопросу о безопасности. Что Вы можете сказать о дозовых нагрузках при резке графита? Это ведь достаточно неприятная операция с точки зрения доз.
- Среди ключевых моментов нашей работы выделю всесторонность подходов, поскольку на первом плане мы ставили безопасность дальнейшей эксплуатации.
Приведу пример серьёзного вопроса, который пришлось решать по ходу дела - даже исходная кладка РБМК никогда до этого не проходила испытаний на сейсмику. Нам удалось организовать сейсмические испытания в кратчайшие сроки. Результаты оказались положительными.
Графит в нашей технологии режется дистанционно. Принимается комплекс мер, в том числе, по отводу и утилизации продуктов реза и так далее. Если быть кратким, то за нормы на первом блоке не вышли.
Но вы правильно обозначили проблему. На первом этапе действительно существовали опасения о возможной дополнительной дозовой нагрузке . Все предприятия, принимавшие участие в проекте, хорошо поработали над этой проблемой. Про результат я сказал - за нормы не вышли.
ЛАЭС-1 и другие блоки
- Рассматривались ли другие варианты ремонта, которые также позволили бы продлить эксплуатацию блока?
- Да, рассматривались. Например, предлагался пассивный подход, заключающийся в снижении мощности энергоблоков - так называемый щадящий режим. Предлагалось также переводить блоки на сезонный график нагрузки.
Ещё один вариант, который можно упомянуть - удаление отдельных графитовых колонн. Способ заключался в том, что при удалении графитовой колонны появляется свободное пространство в кладке, создающее возможность компенсации радиальных перемещений других соседних колонн.
Недостаток такого варианта - он не дает нужного эффекта.
- О щадящем подходе можно несколько слов? Если снизить мощность блока...
- ...если снизить мощность, например, на 50%, то, грубо говоря, блок сможет проработать в два раза дольше. Это естественно. И да, я согласен с тем, что снижение мощности может стать одним из возможных путей продления жизни блоков с РБМК. Он не исключается.
Но надо понимать, что у эксплуатирующей организации есть желание как можно более эффективно использовать блоки, намеченные к выводу. Кроме того, нужно смотреть по графику ввода замещающих мощностей и учитывать потребность регионов в электроэнергии. Варианты ремонта должны выбираться из этих соображений.
- Как Вы в целом оцениваете результаты работ, выполненных по восстановлению ресурсных характеристик на первом блоке Ленинградской АЭС?
- Впервые для уран-графитовых реакторов большой мощности создана технология восстановления работоспособности графитовой кладки, эксплуатирующейся в условиях старения графита.
Выполненные на первом энергоблоке ЛАЭС ремонтные работы подтвердили эффективность этой технологии уменьшения стрелы прогиба графитовых колонн, включающей продольную резку графитовых блоков и управляемое силовое воздействие.
Внедрение технологии на реакторной установке первого энергоблока ЛАЭС позволило возобновить эксплуатацию в энергетическом режиме.
Кроме того, создан комплекс уникальных технических средств для выполнения работ по обработке графитовой кладки и уменьшению стрелы прогиба топливных каналов и каналов СУЗ.
Предложенная технология позволяет выполнять ремонт на различных стадиях формоизменения графита, варьируя количество обрабатываемых ячеек и схему работ.
Следует добавить, что выбранный способ ремонта и положенные в основу создания технологического оборудования технические решения не имеют аналогов в мире. Можно смело сказать, что это новый этап в эксплуатации РБМК.
Помимо технических достижений, достигнуты иные результаты. К сожалению, вводы новых блоков немного задерживаются. Поэтому возвращение первого блока в строй дало и положительный социальный эффект для Соснового Бора, и громадный экономический эффект для отрасли и страны в целом.
- Какова ситуация на первом блоке ЛАЭС по состоянию на сегодня? Он может работать на номинале до конца срока действия лицензии?
- Не совсем так. В документах, в том числе, договорах, записано - 70% мощности в течение не менее трёх лет.
Вопрос состоит в том, сколько всего ячеек понадобится обработать. На первом этапе их число было ограниченным. Мы предполагали, что в ППР-2014, возможно, придётся обработать порядка полусотни ячеек.
Однако результаты выполненного контроля показали, что в этом году дополнительный ремонт делать не надо. 17 августа, после получения решения Ростехнадзора, энергоблок включён в сеть.
Ещё раз подчеркну - самое главное, что найден способ, метод. Показано, что это можно сделать и что это даёт эффект. Дальше вопрос будет только в количестве обрабатываемых колонн и времени на эту операцию.
Кстати о времени. На сам процесс разрезки колонны его уходит немного. Время тратится на подготовку и измерения.
- Что ожидает другие блоки с РБМК? Потребуется ли на них проведение аналогичных работ по восстановлению ресурсных характеристик?
- В 2013 году комплекс работ был выполнен на энергоблоках №1 Ленинградской АЭС и №2 Курской АЭС.
По мере старения будут проводиться аналогичные работы на других энергоблоках до ввода в эксплуатацию замещающих мощностей на площадках Ленинградской, Курской и Смоленской станций.
- По второму блоку Курской АЭС были слышны нехорошие предсказания. Какова там ситуация сегодня?
- По состоянию на сегодня, работы по ВРХ на блоке выполнены. Вопрос там был по прочности графита. Пока могу сказать так - блок проработает столько, сколько ему было запланировано.
Вообще-то, можно было бы подискутировать. Когда мы говорим о прочности графита, то обычно имеем в виду внутренние, наиболее сильно облучённые слои графита. На самом деле, работоспособность графита определяется более сложно - с учётом распределения свойств по графитовому блоку. Поэтому, на мой взгляд, проблемы с прочностью графита преувеличены.
- С другой стороны, с позиций консервативного подхода не лучше ли исходить из худших предположений?
- Безусловно, вопросы безопасности для нас приоритетные.
Но если бы мы исходили исключительно из безоглядного консервативного подхода, то мы не взялись бы за работу по ВРХ. Кроме консерватизма, должен быть ещё и инженерный подход, я бы сказал - инженерная интуиция, подкрепленная опытом, экспериментами, расчетами. Именно она и помогла нам на Ленинградской станции.
Роль НИКИЭТ
- Какой основной вклад в работы на первом блоке ЛАЭС и в будущие работы на других блоках внёс НИКИЭТ?
Частично я ответил на ваш вопрос по ходу разговора. На наш институт в соответствии с приказом по Госкорпорации "Росатом" были возложены следующие обязанности.
Во-первых, ОАО "НИКИЭТ" было определено головным исполнителем и координатором работ.
Во-вторых, мы провели большой объём НИОКР, включая разработку обоснований безопасности выполнения работ и безопасной эксплуатации РУ, а также сопровождение и их защиту в Ростехнадзоре.
На нас были также выполнение генподрядных работ, обеспечивающих готовность блока к энергопуску в 2013 году, и координация работ по проекту в целом.
НИКИЭТ успешно справился с поставленной задачей. Институт обеспечил эффективное взаимодействие с концерном "Росэнергоатом", ЛАЭС, НИЦ "КИ", НИКИМТ, компаниями "Диаконт", "Пролог" и другими участниками проекта. Как вы знаете, в конечном итоге блок был успешно запущен в сеть.
Продолжение эксплуатации блока на номинальной мощности стало возможным, благодаря выбору способа ремонта, предложенного отделением канальных энергетических установок ОАО "НИКИЭТ".
После завершения ВРХ на первом блоке ЛАЭС в нашем институте продолжились работы по оптимизации и усовершенствованию технологии восстановления ресурсных характеристик.
На последующих блоках мы применим уже модернизированную технологию ВРХ. Дополню, что для подтверждения возможности её реализации мы разработали и выполнили комплекс экспериментальных работ.
- Возможно ли в принципе найти для РБМК такое решение, которое позволило бы продлить их эксплуатацию до показателей, характерных для корпусных реакторов? По ВВЭР/PWR говорят о 60 годах, обдумывают 80 лет и мечтают о 100 годах.
- Вот именно, что говорят! Я очень настороженно отношусь к высказываниям, что, допустим, создана сталь, способная проработать в реакторе 100 лет. Сроки эксплуатации зависят не от материалов, а от условий нагружения. И все вопросы по срокам нужно обязательно смотреть в комплексе.
По РБМК считаю так. У нас теперь есть инструмент, технология, и искривление каналов более не будет фактором, ограничивающим сроки жизни таких блоков. Вероятно, таким фактором теперь станет прочность графита - как я уже отмечал, при консервативном подходе, когда учитываются только внутренние слои графита.
- И вопрос общего плана в завершение. Какая сейчас политика по отношению к РБМК?
- Политика простая. Мы должны обеспечить эксплуатацию блоков с РБМК до ввода замещающих мощностей.
Смотрите графики ввода блоков АЭС-2, из них можно определить сроки, до которых должны отработать блоки с РБМК. По каждому конкретному блоку будет приниматься решение по ВРХ. Где-то потребуется восстанавливать всего один раз, где-то два, а на каких-то блоках не исключаю и большего количества восстановлений. Плюс к этому, управление мощностью, если это будет необходимо.
Говорить о дальнейшем будущем канального направления в нашей стране сегодня по понятным причинам сложно. У нас были интересные проработки, в том числе, канальный реактор с быстрым спектром. Несколько работ мы одобрили на своём НТС и ведём в инициативном порядке. Но есть сомнения, что их удастся довести до реализации.
К сожалению, на дальнейшее развитие канального направления надежды мало. Поэтому я ставлю задачу отделению канальных энергетических установок заниматься новыми проектами, в том числе, малой энергетикой.
