Своевременное сооружение замещающих мощностей позволило Концерну начать вывод из эксплуатации энергоблоков РБМК. В 2018 году, после 45 лет успешной эксплуатации, остановлен первый энергоблок Ленинградской АЭС, в нынешнем году пришла очередь второго энергоблока. Решение вопроса безопасной ликвидации – дело непростое. Тем ценнее опыт, накопленный нашими коллегами, которые занимаются реакторами этого типа. На вопросы корреспондента РЭА и других участников встречи ответил в ходе видеолекции Владимир Загуменнов, заместитель генерального директора по выводу из эксплуатации ОДЦ УГР (г. Северск).
– Сколько всего атомных объектов в России планируется к останову и выводу из эксплуатации в ближайшее десятилетие и каким образом регламентируется эта работа?
– К 2030 году ожидаются к останову 945 объектов, к выводу – 135. Предполагается, в частности, осуществить к этому сроку вывод из эксплуатации (ВЭ) энергоблоков № 1, 2 Белоярской и Нововоронежской АЭС, подготовить к выводу энергоблоки № 1–4 Билибинской АЭС, АЭС с ВВЭР-440, РБМК-1000. Очевидно, что это достаточно сложная, объемная, финансово затратная задача, для решения которой требуются значительные интеллектуальные, технические, управленческие и финансовые ресурсы; необходим государственный подход.
Такой подход уже нашел отражение и реализован в утвержденной в 2007 году Правительством РФ Федеральной целевой программе «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008–2010 годы и на период до 2015 года». Целями первой Федеральной целевой программы стали снятие рисков масштабных аварий на объектах наследия и приведение их в контролируемое состояние; формирование законодательной базы в области обращения с РАО, ОЯТ и в области вывода из эксплуатации; создание механизма формирования финансовых средств для гарантированного обеспечения радиационной безопасности объектов.
Правительство РФ признало работу по программе эффективной и приняло решение о необходимости продолжения работы в этом направлении. Поэтому в 2016 году принята следующая Федеральная целевая программа «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016–2025 годы и на период до 2030 года». Работы по ЯРБ-2 выполняются в настоящее время.
По сравнению с первой Федеральной целевой программой объемы работ в финансовом выражении и натуральных показателях в новой программе выросли практически на порядок. Задача первой программы – формирование законодательной базы – в основном решена в 2011 году, когда был подписан федеральный закон об обращении с радиоактивными отходами. В соответствии с этим законом разработан и принят ряд федеральных норм и правил, регулирующих деятельность по ВЭ и по обращению с РАО. Нормативно-правовые акты определяют государственную политику в отношении радиационно опасных объектов и радиоактивных отходов и требования к участникам работ. Таким образом, у нас уже сформирована «система координат» и определены векторы движения в этом направлении.
– Каковы особенности вывода из эксплуатации атомных объектов? От чего зависит успех этих работ?
– Вывод из эксплуатации – это сложный и многоэтапный процесс. Работа начинается с детального обследования физического состояния и уровня радиационного загрязнения оборудования, строительных конструкций и объектов инфраструктуры. Далее выполняются работы по дезактивации, демонтажу, фрагментации, упаковке и удалению с площадки радиационно загрязненных материалов. После этого уже проводятся работы по реабилитации территорий, которые завершаются окончательным обследованием площадки размещения объекта. При выводе из эксплуатации образуются радиоактивные отходы, обращение с ними включает сбор, сортировку, упаковку, переработку с целью кондиционирования и передачу на хранение или на захоронение (это один из наиболее ответственных трудоемких и финансово затратных этапов работы).
В соответствии с требованиями действующего законодательства комплекс работ по ВЭ выполняет специализированная организация, обладающая соответствующими компетенциями и лицензиями. Все работы по ВЭ реализуются по проектам, разработанным в соответствии с требованиями федеральных норм и правил и прошедшим техническую, финансовую и экологическую экспертизу.
Условием успешного решения таких сложных задач, как вывод атомных объектов из эксплуатации, безусловно, является наличие высококвалифицированных и опытных исполнителей. Но ВЭ – это относительно новое направление деятельности, и на момент утверждения первой Федеральной целевой программы и начала масштабных работ в стране по нему не было ни специализированных организаций, ни достаточного практического опыта работ. Поэтому Росатом разработал план мероприятий, предусматривающих создание нескольких опытно-демонстрационных центров, которые должны были стать центрами компетенций.
Одним из таких центров стало наше предприятие. После подписания соглашений о прекращении наработки оружейного плутония в России остановлены 13 уран-графитовых реакторов, пять из которых были размещены в Северске. Эти реакторы по конструкции являются аналогами энергетических реакторов типа РБМК. Реакторы этого типа эксплуатировались на Чернобыльской АЭС, и после аварии 1986 года их строительство было прекращено. В XXI веке действующие реакторы будут остановлены, и на них будут выполнены работы по выводу из эксплуатации.
– В чем специфика вывода из эксплуатации уран-графитовых реакторов, которой занимается ваше предприятие?
– Основным конструктивным элементом реакторов этого типа является графит, из которого формируется активная зона реактора. В течение периода эксплуатации графит подвергается сильному радиационному воздействию, в результате которого в нем накапливаются радиоактивные элементы и изменяются его физические свойства.
Количество облученного графита, накопленного на эксплуатируемых и планируемых к останову уран-графитовых реакторах, в России оценивается в 55–60 тыс. тонн, а в мире – в 250–260 тыс. Обращение с облученным графитом – сложная научная техническая задача, над решением которой работают ученые ряда стран, и пока приемлемых технических решений не найдено. Учитывая, что в мировой практике отсутствуют и апробированные в промышленном масштабе технологии вывода из эксплуатации этих реакторов, и технологии обращения с облученным графитом, актуальность создания центра компетенции по данному направлению, которым стало наше предприятие, не вызывала сомнений.
Перед нами была поставлена задача разработать, обосновать, опробовать в промышленном масштабе технологии вывода, и в рамках первой ЯРБ, за пять лет, выполнить полный комплекс работ по выводу из эксплуатации одного из реакторов. И центр с поставленной задачей справился: работы по выводу из эксплуатации одного из первых российских уран-графитовых реакторов завершены досрочно – в сентябре 2015 года.
При выводе из эксплуатации выполнен ряд научно-исследовательских работ, результаты которых послужили обоснованием безопасности принятой концепции и разработанных проектных решений. На основании результатов НИОКР получены заключения экспертных организаций о ядерной безопасности и пожаробезопасности объекта.
– Что представляет собой реализованная вами концепция вывода из эксплуатации с технической точки зрения?
– Она включает несколько этапов. Это полный демонтаж обеспечивающих систем и оборудования, за исключением собственно реакторной установки; бетонирование помещений нижних отметок и подреакторного пространства, бесполостное (сплошное) заполнение свободных внутриреакторных пространств барьерными или, правильнее сказать, буферными смесями на основе природных глин. Бесполостное заполнение подземных приреакторных помещений этими материалами. Далее выполнены работы по дезактивации строительных конструкций и демонтажу надземной части реактора, и на завершающем этапе над местом дислокации пункта размещения отходов создан инженерный барьер, защищающий объект от атмосферного воздействия.
В результате выполненных работ на месте здания ядерного реактора сейчас расположен пункт размещения РАО, в котором надежно изолированы от окружающей среды радиационно загрязненные элементы его конструкции, радиоактивные отходы. Изоляция радионуклидов от окружающей среды обеспечивается системой природных и инженерных барьеров.
– На каких площадках сейчас востребован ваш опыт?
– Разработанные и реализованные научно-технические решения запатентованы и станут основой проектных решений по выводу из эксплуатации аналогичных реакторов, в том числе всех оставшихся на площадке нашего предприятия в Северске.
Необходимо отметить, что такой вариант вывода из эксплуатации, так называемая консервация, приемлем только для отдельных объектов, перечень которых определяется постановлением Правительства РФ. На остальных объектах работы по выводу из эксплуатации должны быть выполнены по варианту «Ликвидация». При реализации этого варианта все радиационно загрязненные материалы должны быть удалены с площадки, переработаны, размещены в пунктах захоронения радиоактивных отходов, а площадка приведена в состояние, соответствующее требованиям для неограниченного промышленного использования.
Завершив в 2015 году комплекс работ по выводу из эксплуатации промышленного реактора на нашей площадке, специалисты ОДЦ УГР приступили к разработке технологии вывода из эксплуатации уран-графитовых реакторов по варианту «Ликвидация». Работа начались с разработки ключевых технологий разборки графитовой кладки. Рассмотрены различные подходы, решены концептуальные вопросы, и в настоящий момент на одном из наших остановленных реакторов отработан ряд основных технологий.
Работы по ВЭ, как правило, выполняются в условиях радиационных полей, и к технологии разборки облученного графита графитовой кладки это относится в полной мере. Учитывая уровень радиационных полей в зоне выполнения работ, применение дистанционно-управляемых манипуляторов и робототехнических устройств является обязательным условием. Поэтому на первых этапах работ определили требования к функционалу робототехнического комплекса, и началась его разработка. В настоящее время робот изготовлен и проходит испытания на макетах, после которых начнутся его испытания и тестирование в реальных условиях радиационного воздействия; испытания будут опять же проходить на нашем реакторе.
Отмечу, что специалисты ОДЦ УГР выполняют работы не только на «своей» площадке, но и на других объектах, в том числе объектах Концерна «Росэнергоатом», АО «ТВЭЛ». При выполнении работ на этих объектах мы получили практический опыт выполнения работ по ликвидации – по варианту, когда на месте объекта должна остаться «лужайка», то есть никаких объектов использования атомной энергии быть не должно. Этот вариант предусматривает дезактивацию и полный демонтаж оборудования и строительных конструкций, переработку и передачу их на захоронение.
– Как осуществляется мониторинг объектов, которые выводятся из эксплуатации?
– Мониторинг является следующим обязательным этапом работ по ВЭ. Следует отметить, во-первых, что основные мероприятия по мониторингу определяются проектными решениями. Во-вторых, в Росатоме приказом, действующим с 2010 года, на всех объектах использования атомной энергии осуществляется объектный мониторинг среды, который выполняется по определенным программам, согласованным экспертной организацией на осуществление этой деятельности.
Если говорить о нашем пилотном объекте, мы считаем, тут подход должен быть нестандартным. Поэтому подали предложение в Росатом о расширении объема мониторинга, сборе дополнительной информации, которая позволит, как мы надеемся, подтвердить расчеты, сделанные в обоснование безопасности реализованных решений. Так что мы планируем собрать больший объем информации, характеризующей состояние объекта на данный момент, чтобы по прошествии десятков, а может быть, и сотни лет динамика изменения этих параметров могла подтвердить, что решение действительно обеспечивает безопасность на данной территории. Что касается типовой работы, в настоящее время осуществляется контроль температурных параметров кладки; контроль уровней загрязнения приповерхностного слоя почвы в районе размещения нашего объекта; контроль содержания радионуклидов в подземных водах. Ежегодно в соответствии с планом отбираются пробы, составляются и анализируются отчеты.
– Как планируется поступить с графитовой кладкой реакторов РБМК, и где будет храниться облученный графит? Энергоблоки Чернобыльской АЭС остановлены много лет назад, проводятся ли там работы по утилизации графита?
– Как я уже сказал, вывод из эксплуатации – длительный, многоэтапный процесс, до начала практических работ необходимо провести обследование объекта, разработать технические решения, провести их экспертизу. Работы по выводу из эксплуатации энергетических уран-графитовых реакторов атомных станций еще не перешли в практическую плоскость, сейчас ведется разработка проекта ВЭ.
В соответствии с существующими нормами и правилами основная масса графита кладки реакторов относится к отходам второго класса опасности, который должен быть удален в подземные сооружения – пункты глубинного захоронения. Проектные решения будут приняты в соответствии с нормативной базой, пройдут общественные слушания.
Что касается Чернобыльской АЭС, работы по разборке и извлечению кладки из этих реакторов не выполнялись и не выполняются, и пока, насколько могу судить, нет подобных планов. Но там все-таки вывод непроектный, ситуация нетипичная, не попадающая в канву работы, о которой я говорил: плановой деятельности по ВЭ с обеспечением всех требований по безопасности. Чернобыль – это свой специфический, уникальный подход, определенный историческим ходом событий.
– Собираетесь ли вы участвовать в выводе из эксплуатации энергоблока № 1 Ленинградской АЭС, и какой объект следующий в ваших планах?
– В соответствии с действующим законодательством исполнители работ выбираются на основании тендерных процедур. Работы по федеральной целевой программе сегодня выполняет не только ОДЦ УГР. В Концерне «Росэнергоатом» уже созданы аналогичные организации (опытно-демонстрационные инженерные центры), в том числе на Ленинградской АЭС. Есть еще ряд организаций, которые тоже приобрели серьезный опыт, навыки, поэтому конкуренция на этом рынке достаточно серьезная. Будем ли мы участвовать в тендерах? Вероятно, да, в качестве головного исполнителя или соисполнителя. Мы полагаем, что готовы эти работы выполнять и будем их планировать. Ближайшие планы связаны с выводом из эксплуатации четырех оставшихся реакторных установок на нашей площадке в рамках действующей федеральной целевой программы.
Отмечу в заключение, что вывод из эксплуатации – динамично развивающийся, широкопрофильный вид деятельности. Он объединяет физиков, химиков, механиков, проектантов, строителей, программистов, робототехников, представителей многих других профессий. Благодаря государственной политике в области обеспечения радиационной безопасности и обращения с радиоактивными отходами и действующим федеральным целевым программам в нашей стране ежегодно выполняются большие объемы работ по выводу из эксплуатации. Разрабатываются технологии и расширяется материальная база, развиваются компетенции и, самое важное, улучшается радиационная и экологическая обстановка на территории размещения наших объектов.
Алексей Комольцев для журнала РЭА
