?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Когда-то очень давно, когда на лекциях зимой писали в перчатках, а на переменках грелись коньяком из фляжки, потому что завод «Квант», за неуплату, отключил МИФИ от своей котельной. Когда в Москве можно было прожить на 200 долларов в месяц, а некоторая часть населения все еще донашивала красные пиджаки и золотые болты. Неунывающий профессор Абов Юрий Георгиевич, морозоустойчивый и неподвластный времени, как многие ученые ранне-советских годов выпуска, читал нам лекции по устройству и функционированию реакторов. Его лекции были одними из самых живых и интересных, настолько, что кое-что я помню до сих пор, невзирая на то, что никогда не работала по полученной специальности – увы, в 98 хотелось есть, а цепную реакцию в тарелку не положишь, даже если она управляемая.


(на фото: крышка активной зоны реактора РБМК на ЛАЭС-1)

В комплекте с потрясающими историями об удачных экспериментах на реакторных установках, основанных на чистой эмпирике (полноценной теории тогда еще не было), в моей голове осели такие слова как РБМК, ВВЭР, ТВЭЛ и еще некоторое количество не менее интересных и упоительных вещей. (Для справки: на ЧАЭС тоже ставили эксперимент на реакторной установке и с теорией у них уже было все в порядке, но как мы знаем, эксперимент оказался чудовищно не удачным.) Знакомство с теорией закончилось посещением научно-исследовательского реактора МИФИ и нависанием над бассейном активной зоны, которая подмигивала нам таинственно-фиолетовым Черенковским свечением, треском счетчика Гейгера за спиной и воплем из рубки «Елютин, уберите студентов из активной зоны».



Примерно тогда же я прочитала отчет МАгАтЭ (IAEA) по Чернобылю. И как-то само собой в голове осталась заноза: очень хотелось увидеть живьем энергетический ядерный реактор. Для тех, кто не пил на переменах коньяк, наверное, надо пояснить: устройство научного и энергетического реактора сильно отличается, у них разные цели и задачи, разные энергии, разные технологические решения. Хотя и то и другое строится на управляемой цепной реакции, имеются ТВЭЛы (тепло-выделяющие элементы) и/или ТВСы (тепло-выделяющие сборки), замедлители, охладитель и системы защиты, но, дьявол, как мы понимаем, в деталях.

С тех пор мне удалось побывать на тепловой энергетической станции, но мечта о настоящей, ядерной, в идеале такой же как Чернобыльская по типу устройства, так и оставалась бы мечтой, если бы не приглашение от Концерна Росэнергоатом, Ленинградской АЭС и aoshpakov, за что им всем огромное спасибо: целая мечта сбылась!

Это был очень богатый на впечатления день, мои приезды в Питер всегда прекрасны, но редко удается побывать сразу на двух ядерных станциях. Первая в нашем плане была ЛАЭС-1 с гостевой программой на подготовленном к выводу из эксплуатации, но еще не остановленном втором блоке.


(На фото: главная проходная ЛАЭС-1)

Первый блок РБМК-1000 планово выведен из эксплуатации 21 декабря 2018 года, после 45 лет успешной работы. На его место в «энергетическом строю» заступил новый блок ВВЭР-1200 на ЛАЭС-2. Ленингирадская АЭС — единственная в РФ атомная станция где одновременно функционируют энергетические ядерные установки двух разных типов.


(На фото: чья-то спина :) )



РБМК – реактор большой мощности канальный

ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор




Энергетические реакторы типа РБМК — это самая первая разработка на ниве промышленной ядерной энергетики одноцелевого использования. Самые первые реакторы были, разумеется, военного и научно-военного назначения. Чтобы добро, в виде тепла, не пропадало, их приспосабливали еще и для отопления близлежащих населенных пунктов — все равно охладитель надо охлаждать :). Работы по проектированию чисто энергетических установок, целью которых была бы только выработка мирной энергии в виде электричества и горячей воды, начали в 1960 годах. Во многом эта проектная работа основывалась на опытах успешной работы существовавших на тот момент установок и на имевшейся технологической базе. Первая серия энергоблоков типа РБМК имели в анамнезе очень несовершенные и недостаточные системы защиты, эти ошибки пришлось исправлять по ходу эксплуатации станций и одновременно вносить корректировки в проекты следующих серий. Именно в этой, самой первой серии, были сданы в эксплуатацию 1 и 2 блоки ЛАЭС, а также, по уже исправленным проектам, 1 и 2 блоки Курской и Чернобыльской АЭС.
Во второй, существенно доработанной серии было запущено 8 установок, включая 3 и 4 блоки ЧАЭС. До аварии на ЧАЭС были богатые и разносторонние планы по развитию РБМК проекта, была разработана концепция МКЭР (многоканальный энергетический реактор), но после аварии они были свернуты и сейчас, насколько я поняла, разработка энергетических станций по этим проектам не ведется.

Думаю, нам хватит этих общих сведений и пора двигаться дальше, за проходную ЛАЭС-1, мимо основания трубы, по кругу расписанного тематическими картинами в жанре соцреализма



Особенно мою богатую фантазию зацепила вот эта сцена, можете сами прикинуть что именно тут нарисовано и куда занесло «дедушку-Ленина»



А наш путь лежит в санитарный блок. Каждый кто сюда попадает, должен оставить тут все, кроме белья, носки тоже остаются ждать своих хозяев в шкафчиках пропускника. На смену гражданскому нам выдали одежку по местной моде, в оригинальной белой расцветке. С кармашками!



Этажи внутри станции меряются «отметками», если я правильно поняла, от уровня моря. Увы, одолженный мне бывалый диктофон все время выключался в кармане, а напавшая еще утром мигрень, догрызла мозг до такого состояния, что отследить технику и вправить ей мозги я не смогла. Нам объяснили, что предметы упавшие «на отметку» (на пол в общем-то), считаются временно пропавшими и уходят от нас в сторону отдела дезинфекции на неопределенное время, так что в наших интересах ничего никуда не ронять и из лап не выпускать. Мы обещали, что все понятно. Чего ж тут не понятного, думала я присаживаясь в привычную мне позицию для съемки с нижней точки (иай-госи называется эта поза по-японски, одно колено на весу, второе на полу), спасибо добрым людям не сдали меня в дезинфекцию, просто попросили так больше не делать :)



Центральный зал управления станцией. Тут сходится все: реактор, контуры охлаждения, паровые установки, циркуляционные насосы, турбина



Если я правильно помню своим недогрызенным мозгом — это схема расположения разных датчиков, контролирующих состояние активной зоны и показания с них.

Трудно себе представить, сколько всего знают и помнят операторы смены. Какое количество показаний и параметров одновременно нужно держать в голове



Когда кажется что в кабине вертолета или самолета очень много «приборов» стоит заглянуть в оперзал атомной станции



Рабочая смена тут длится 8 часов, ни одно рабочее место не может быть просто оставлено. Т.е. если кто-то отлучается на законные 15 минут допустимого разового отсутствия, то начальник смены должен его заменить на рабочем месте. (Туалеты есть в помещении, соседнем с оперзалом, и отлучение в них разрешено). Смены три с 8 до 16, с 16 до 24 и с 24 до 8 (могла напутать 8 или 9, но в целом это, наверное, не очень существенно). Операторы работают сначала утреннюю смену, три дня отдыхают, потом дневную смену, снова отдыхают и выходят в ночную смену. Очень специфический график, не знаю, как они к нему приспосабливаются, но нам сказали, что работа по психологической разгрузке и адаптации персонала включена в обязательные мероприятия и отношение к ней на станции самое серьезное.

Из «рубки управления» мы идем к сердцу станции — самому реактору.



Проверили, есть в наличии, лежит в кармашках и считает накопленную дозу.

Вот это «поле в шашечку» и есть крышка активной зоны.



Если бы мы могли распотрошить активную зону (никому не рекомендую потрошить активные зоны работавших реакторов ближайшие несколько тысяч лет) – то в основании мы бы обнаружили графитовый цилиндр высотой 7 метров и диаметром чуть меньше 12 метров — то что мы видим вполне соответствует этим параметрам. Графит — природный замедлитель и он нужен для того, чтобы получить управляемую цепную реакцию. В графите напилено множество вертикальных дырок — технологических каналов. Каждая «шашечка» на фото, соответствует одному технологическому каналу. В них проходят трубы давления, в них же опускаются ТВС — собственно сборки с топливом. В них же работают системы аварийной остановки реактора и технологического управления мощностью и другими параметрами.

Вся суть этого устройства в том, что мы запускаем ядерную реакцию деления урановых ядер (тоже отдельная техническая задачка), при которой выделяется много энергии, а значит и много тепла. И главное, что мы должны делать, это корректно управлять этой реакцией, а значит очень хорошо знать, как теорию всех процессов, происходящих под крышкой, так методы регулирования, технологии и допустимые режимы эксплуатации. Одна из версий катастрофы на ЧАЭС предполагает, не знание персоналом и проектировщиками некоторых эффектов, возникающих при работе подобных установок, а также попытку работы на очень сложном и опасном из-за неустойчивости режиме функционирования реактора. После аварии было принято много мер, как технологических, так и регуляторных и регламентных, для того, чтобы не допускать более подобное сочетание параметров не только на уровне управления, но и на уровне функционирования системы. Если я верно понимаю, то на современных действующих реакторах этого типа персонал, даже при всем желании не сможет добиться таких «потрясающих» эффектов. И все существующие гипотезы про влияние кавитации и концевого эффекта на развитие той страшной аварии, проработаны и обложены многократными системами защиты.



Ну а сейчас, где-то внизу под этой крышкой мирно кипит вода, пар (65 атмосфер и 280 градусов) поступает на сепараторы, потом на турбину, превращается в электричество, охлаждается и возвращается к основному месту работы — охлаждению активной зоны реактора. Такой блок вырабатывает около 1000 МВт.

У реактора типа РБМК есть и преимущества и недостатки по сравнению с другим типом реакторов — ВВЭР. Так, одним из достоинств таких реакторов является то, что обслуживание и переконфигурирование активной зоны возможно «на ходу», без остановки реактора. Кажется, «ну и что тут такого», но на самом деле ядерный реактор, это не лампочка накаливания — хочу включаю, хочу выключаю. Остановка ядерного реактора, это операция, которая влечет за собой технологический простой установки, обусловленный наработкой радиоактивного йода и падением в йодную яму. Смысл этого в том, что после того как вы остановили реактор (вернее еще в процессе его остановки) вы не можете его сразу запустить, ну или если и запустите, то не выведете на мощность и получите нестабильно работающую систему. Даже если очень попросите и два раза нажмете кнопочку. Пока не пройдет пара суток и не распадется все, что мешает запуску цепной реакции. И почему-то, когда обсуждают мотивации и действия руководящего персонала на ЧАЭС никогда никто не смотрит на проблему с этой стороны (или мне не попадалось): на тот момент этот тип реактора считался устойчивым и безопасным, у них была альтернатива — либо они вытаскивают реактор из неудачно пошедшего эксперимента, либо реактор гаснет. Никто не планировал аварию, никто не думал про возможность тысячи страшных смертей, про прыжок детского лейкоза, про загрязнение и отселение чудовищных территорий. Думали об угрозе простоя реактора в течение пары дней и грозило им это скорее всего чем-нибудь типа «экономического преступления в особо крупных масштабах», шутка ли внезапная остановка такого источника электроэнергии — даже не представляю, были ли заложены в тогдашние электросети возможности по обработке аварии такого масштаба. Ну то есть когда реактор пытались вытащить они по-человечески не хотели надолго сесть. Если бы у них был выбор пойти в тюрьму за экономику или «то, что получилось», уверена, реактору бы дали упасть в йодную яму.

Чего-то я отвлеклась и разболталась. Возвращаюсь к преимуществу обслуживания каналов по одному и без остановки реактора. Во-первых, это хорошо тем, что у вас всегда топливо выгорает не очень равномерно и, переставив ТВС местами вы можете добиться более глубокого и равномерного выгорания топлива.



Вот такая машина при помощи мостового крана наезжает на нужную ячейку и производит манипуляции с каналом.

Во-вторых, вы можете развести в этих каналах полезную коммерческую деятельность, например: производить изотопы кобальта С60, для закрытых источников гамма-излучения. Это нужно для различных установок стерилизации и дезинфекции в самых разных областях деятельности. А еще для радиационной модификации полимеров. Для научно-исследовательских установок. Вы можете развесить по своим каналам гирлянды кремниевых трубок и на выходе получить полупроводник очень высокого качества, за счёт того, что легирование производится не путем введения добавок, а распадом атомов самого кремния. Количество дефектов в решетках таких материалов намного ниже. И к вам встанет очередь из производителей силовой полупроводниковой техники. Вами могут заинтересоваться медики, так как у вас на реакторе нарабатываются изотопы, пригодные для медицинских диагностических препаратов и приборов.


(На фото: процесс обслуживания чего-то, что будет работать внутри каналов, не возьмусь сказать, что это конкретно)

Впрочем, недостатков у РБМК тоже хватает. Тут и множество каналов, которые надо отдельно регулировать. И большое количество трубопроводов и вспомогательных подсистем, что приводит к росту штата. Тут и те проблемы, что предположительно привели к развитию аварии на ЧАЭС и, хотя на современных реакторах этого типа они обложены системами защиты, физика процессов никуда не делась. Мы делаем все, чтобы не допустить ситуаций, когда эти процессы могут развиваться.

К недостаткам таких реакторов приводит и их преимущество — очевидно, что перезагрузка части активной зоны «на ходу» это работа с очень сильно радиоактивными предметами. А это означает дополнительные методы защиты.

Одной из проблем РБМК первого поколения, а именно на таком мы оказались в гостях — распухание и растрескивание графита из-за радиационной нагрузки. Эта проблема грозила нешуточными последствиями, поэтому на ЛАЭС пришлось остановить 1 блок, так как накопилось критическое изменение формы графита. За полтора года была разработана сначала методика, а потом и уникальные технологии для восстановления формы графита путем пропилов. Блок-1 был снова пущен в эксплуатацию. Разумеется графит не стал от этого меньше «пухнуть», но это позволило доэксплуатировать блок до плановой остановки, а также дать возможность остальным блокам этой серии доработать свой срок службы, хотя и приходится их время от времени допиливать



Спрашиваю:
— это относится ко всем реакторам типа РБМК?
— нет, только к самой первой серии. Это обусловлено свойствами графита. На поздних моделях, стоит обкладка из более совершенного графита, на ней подобных эффектов не обнаружено, хотя, обследования регулярно проводятся.

Ну а мы насмотрелись на реактор (не я бы еще посмотрела и поспрашивала, черт с ней, с мигренью) и топаем в машзал. К турбинам.



В принципе зал с турбинами для неспециалиста ничем не отличает от зала с турбинами любой тепловой станции



И это логично — они выполняют абсолютно одинаковые функции. Разница в том, как добывается пар. А уж дальше с ним поступают везде примерно одинаково — загоняют в турбину и крутят роторы



Но я все равно тащусь от таких помещений и готова по ним бродить часами





Наша группа «ангелочков в белых подштанниках»



На выходе из царства науки и технологий сдаем дозиметры с совершенно крошечной накопленной дозой



Уверяем следующий контроль, что дозиметр не обманул



И прощаемся с ЛАЭС-1, ведь нас ждет еще одно увлекательнейшее место: ЛАЭС-2



Продолжение следует …


Posts from This Journal by “производство” Tag

  • ЛАЭС часть два. Про ВВЭР и фонтаны

    На ЛАЭС-1 нам показали самое интересное что у них есть — крышку реактора (и дали потоптаться), а на ЛАЭС-2 — самое красивое — фонтанчики.…

  • Подстаканник из Кольчугино

    Что каждому из нас представляется при слове подстаканник? В большинстве случаев поезд, купе, столик, слышен равномерный стук колес и даже запах,…

  • Где растут алмазы

    — Наука не имеет национальности, она существует для всех. — Ответственность — наше основное конкурентное преимущество. из интервью В.Д. Бланка Для…

promo _twin_ december 16, 2017 10:35 3
Buy for 10 tokens

Comments

( 15 comments — Leave a comment )
rold239
Oct. 20th, 2019 09:22 pm (UTC)
РБМК не может выдавать перегретый пар. Там стоят турбины влажного пара. Обычные турбины используются только на БН, вот там пар перегрет.

Графитовый "цилиндр" РБМК значительно больше указанных размеров.

РБМК совсем не первенец "на ниве промышленной ядерной энергетики одноцелевого использования." Сначала были АМБ на Белоярской АЭС, потом ВВЭРы на Нововоронежской АЭС.
_twin_
Oct. 20th, 2019 10:02 pm (UTC)
С перегретым согласна, он проник сюда из другого текста - ща мы его выкинем.

Остальное завтра гляну - в моих источниках было так, как написано, причем каждый раз их было больше одного. Но лишний раз проверить никогда не лишний.
_twin_
Oct. 27th, 2019 08:57 am (UTC)
Некоторое количество разных источников хором утверждают, что первая заложенная строго под энергетику АЭС была обнинская и она была канального типа
https://www.iaea.org/sites/default/files/22204763445_ru.pdf
https://www.ippe.ru/history/1aes
Ну и по датам приказов о строительстве Белоярская позже Обнинской. Нововоронежская еще позже, но за нее отдельное спасибо - она похоже первая с ВВЭР, я про нее сейчас еще поищу чего-нить.

В целом мне не сложно исправить что угодно в материале и я никоим образом нигде не эксперт, а так "мимо шла", но пока что по источникам получается что первый под энергетику напилили именно РБМК
rold239
Oct. 27th, 2019 03:47 pm (UTC)
Обнинская в самом деле была первой, но выработка электроэнергии там не была в приоритете. Там цель была - застолбить место первой в мире АЭС. Вскоре после пуска Обнинской АЭС на ней демонтировали турбогенератор и эксплуатировали один реактор в научных целях.
Кстати, американцы не считают её первой АЭС у них была своя АЭС, которую в России не считают первой, т.к. она не работала в сеть.

По хронологии в СССР были Обнинская, Сибирская, Белоярская, Нововоронежская, Кольская, Ленинградская.

Первой нормальной АЭС в СССР была Белоярская АЭС, она была построена для выработки электроэнергии, а не для приоритета, как Обнинская или для выработки оружейного плутония, как Сибирская АЭС.

РБМК появился, т.к. в те времена хотели иметь мощные блоки АЭС, но не умели делать большие корпуса реакторов для ВВЭР. Поэтому создали РБМК, т.к. он бескорпусной реактор.
aleshin_a
Oct. 21st, 2019 08:49 am (UTC)
Спасибо за интересный репортаж.
И - рад, что ты снова в эфире.
_twin_
Oct. 27th, 2019 08:47 am (UTC)
Да вот как-то времени стало совсем мало .... картинок море, а буковки не складываются :)
rold239
Oct. 21st, 2019 09:18 am (UTC)
"Спрашиваю:
— это относится ко всем реакторам типа РБМК?
— нет, только к самой первой серии. Это обусловлено свойствами графита. На поздних моделях, стоит обкладка из более совершенного графита, на ней подобных эффектов не обнаружено, хотя, обследования регулярно проводятся. "

Уже пилят и РБМК второго поколения.
_twin_
Oct. 27th, 2019 08:52 am (UTC)
Не могу прокомментировать, как услышала - так записала. Но в целом хорошо, что напил проходит успешно и еще лучше, что вторая серия тоже свой срок скоро тоже отмотает и пойдет целиком под нож (и тут то начинается наверное самая "грязная" история атомной энергетики - консервация и хранение)
baxwa
Oct. 21st, 2019 10:55 am (UTC)
Хорошая затравка про студентов МИФИ из 90-х.
Тех, кто не спился, считаю незаслуженно обойденными вниманием героями.
_twin_
Oct. 27th, 2019 09:04 am (UTC)
Сдается мне что холод в учебных помещениях не самый тяжелый фактор, действовавший тогда на людей, если народ и спился-скурился и прочее, то уж точно по массе других причин. Но налет некоторого уныния в области очень чувствовался :)
akozmin_7
Oct. 27th, 2019 07:30 pm (UTC)
)))
До боли знакомые руки держат Canon 6D на фото рядом с дозиметром ))
_twin_
Oct. 29th, 2019 06:30 am (UTC)
Re: )))
Так бывает, придешь чо нить почитать, а там руки знакомые. До боли :))))))
akozmin_7
Oct. 29th, 2019 04:27 pm (UTC)
Руки своей жены узнаю при любом раскладе ))
lavagra
Oct. 28th, 2019 05:16 am (UTC)
Очень интересный репортаж!
_twin_
Oct. 29th, 2019 06:31 am (UTC)
Спасибо! Мы старались.
( 15 comments — Leave a comment )

Profile

Варежка
_twin_
Твин

Метки

Powered by LiveJournal.com
Designed by yoksel