22 ноября 2014

Интеллектуальный хаб для ядерной отрасли

Автомобильная дорога, производящая электроэнергию с помощью света фар; бетон, обогревающий помещение за счёт энергии, накопленной солнечным летом; лёгкий кирпич из стеклобоя, который по теплопроводности превосходит обычный кирпич в 5 раз; вакуумная панель, позволяющая снизить толщину утепления до 1 см, 3D-строительство из органоглины, прозрачный бетон… Всё это не полуфантастические проекты, сделанные за океаном или в инновационно развитых странах, а вполне реальные разработки Московского государственного строительного университета, которые востребованы на мировом рынке, но вряд ли будут реализованы в ближайшее время в России: очевидных потребностей в альтернативных источниках энергии и инновационном строительстве в нашей стране пока нет.

Зато есть потребность в сохранении традиционных источников и развитии и сохранении одной из самых успешных отраслей отечественной промышленности – ядерной энергетики. Поэтому МГСУ занялся развитием Центра коллективного пользования «для обеспечения возможности реализации комплексных исследований в области повышения безопасности и увеличения срока службы строительных объектов ядерной энергетики». Этот проект поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направления развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» и рассчитан на один год. О том, почему ядерная энергетика в России – основной экспортный потенциал и почему МГСУ решил заняться воспитанием строителей для неё, а также о том, какие строительные технологии применяются сегодня в отечественной ядерной отрасли, рассказал проректор МГСУ по научной работе Андрей Пустовгар.

- Почему МГСУ взялся за проект, связанный с ядерной отраслью?

– У нас в МГСУ есть чёткое понимание того, как нужно строить работу Центра коллективного пользования в отношении ядерной энергетики.

В России есть две отрасли, которые торгуют не сырьём, а интеллектуальной собственностью, востребованной во всём мире: у нас покупают космические корабли для доставки грузов на орбиту и ядерное топливо с атомными электростанциями.

Ради ядерной энергетики нам не нужно бегать за рубежом в поисках технологий: наоборот, приезжают к нам, смотрят и покупают. Это и есть наш основной экспортный потенциал.

Однако установки строятся не в чистом поле. Требования к сооружениям, в которых они размещаются, специфические. Поэтому задача МГСУ и ЦКП – не только провести разовые испытания, а стать базовым интеллектуальным хабом, где воспитывались бы люди, которые потом будут работать в сфере строительства в ядерной отрасли. Для этого мало подготовить специалистов: для начала они должны остаться в той стране, где они учились, а во вторую очередь – пойти работать теми, на кого их подготовили.

Мы считаем, что нужно инвестировать в полный замкнутый цикл для специалиста – от его создания до дальнейшего роста. Нужно воспитывать людей в той среде, где им работать. Чтобы это стало для них стилем жизни. Поэтому у нас родилась идея создания инновационной образовательной среды для студентов.

- Какую образовательную программу вы предлагаете?

– Когда мы подавали на конкурс заявку, мы решили учесть, что территория России огромная. Кто должен быть основным пользователем центра, который будет повышать безопасность атомной энергетики и развивать инновационные технологии в строительстве? Те люди, которые живут в населенных пунктах, где расположены объекты ядерной энергетики. А это вся территория страны – начиная от западных границ – Калининград, например, – и заканчивая Билибино. Поэтому мы сделали целевой набор из закрытых территориальных образований вокруг ядерных объектов. Эти студенты на базе ЦКП осваивают новейшие технологии. С первого курса они погружаются в исследовательскую среду, на практику возвращаются к себе и реализуют там навыки, которые получили на современном оборудовании, а когда приезжают обратно в МГСУ, то проводят на этом оборудовании свои исследования, делают диплом и возвращаются на работу.

- Но Центр коллективного пользования ведь уже существовал до начала ФЦП «Исследования и разработки 2014–2020»? Вам пришлось закупить новое оборудование?

– Центр действительно появился ещё до программы. Но этот проект стал новым этапом развития. Раньше ЦКП позиционировали как собрание дорогого оборудования, куда можно приехать, провести испытания и уехать. Это неправильно: в этом центре надо воспитывать людей. Для программы мы закупили туда новые комплексы, которые позволяют не только использовать новые технологии при строительстве, но и продлевать ресурс действующих блоков, большинство из которых уже выработали свой ресурс, ведь он был небольшой – 30 лет, и сейчас нужно объективное подтверждение тому, что эти станции могут работать дальше. Например, мы купили рентгеновский томограф, который видит мельчайшие дефекты бетонных конструкций. Представьте, в защитной оболочке АЭС образовалась микротрещина, мы её не видим, но прогрессирующее разрушение может начаться именно с неё. Томограф может это показать, и трещину либо придётся заделать, либо вывести оболочку из эксплуатации.

Всё-таки атомные станции – это ответственные объекты, которые при неправильном подходе к их безопасности, как это было на Фукусиме, могут привести к очень серьёзным трагическим последствиям. Безопасность АЭС – это комплекс пассивных и активных мер. На российских АЭС их шесть, на японских – три. В Японии стоят американские атомные реакторы, которые по опасности сродни чернобыльским.

Но уровень безопасности японских АЭС как был на чернобыльском уровне, так и остался.

- А у нас?

– А в России произошёл ряд изменений. Например, в Курчатовском институте была разработана ловушка расплава: когда происходит расплавление активной зоны реактора, корево попадает на бетонное основание и прожигает его. Такой вид аварии считается достаточно вероятным, но только на наших станциях стоит ловушка, которая никогда не позволит кореву достигнуть критической массы и вызвать ядерный взрыв. В МГСУ мы, кстати, предлагаем свою конструкцию ловушки расплава – из композитных материалов. Для очень массивной металлической ловушки требуется специальный кран грузоподъёмностью 1,5 тысячи тонн, который стоит огромных денег. А композитная ловушка расплава по безопасности даже превосходит металлическую, зато её можно монтировать обычным краном, рассчитанным на 150–200 тонн.

- Какие ещё передовые технологии в этом ЦКП осваивают ребята?

– В основном, создание новых материалов для ядерных установок. Например, специальная радиационно-технологическая защита, при возведении которой сроки строительства атомной электростанции сокращаются на месяц. В советские времена первый блок типовой станции строился от 2,5 лет, и каждый год потом вводился ещё один энергоблок. Сейчас первый блок станции строят 4 года.

И сокращение сроков на месяц при общей продолжительности этого этапа строительства в 1,5 месяца – огромное.

Если применить ещё больше строительных технологий – специальные технологии укладки, технологии производства работ, которые позволят увеличить производительность труда в 6 раз, то можно сократить возведение одного блока до одного года.

- На каком этапе сейчас находится ФЦП? Ребята уже учатся в университете и собираются на практику?

– Ребята уже поступили к нам: этот поток из Озёрска, Димитровграда и других закрытых городов «Росатома». Как правило, это дети тех, кто живёт и работает там. Мы уже ознакомили их с нашей базой, провели с «Росатомом» совместную конференцию. Сейчас они находятся в Ялте на своей первой практике, общаются непосредственно с производителями работ. Мы хотим доказать этим ребятам, что строительство – это творческий труд, одновременно похожий и на труд художника, и на труд конструктора ядерных реакторов. В конце концов, не может здание АЭС стоять без оборудования, как и оборудование не может быть без здания: это две составляющие единого целого.