3. Вехи
Предыдущий материал.
А за что платили американцы?..
Давайте перечислим, что уже оплачено ими в рамках ПКЯТУ:
1) Обучение в течение 2-5 лет специалистов ЦПАЗ технологиям лицензирования (проще говоря, учили работать с расчётными кодами для обоснования безопасности активных зон),
2) Передача в ЦПАЗ (и, видимо, частично на АЭС с обучением их персонала, однако этот прорыв произошёл уже после моего отъезда, так что 100% уверенности нет) расчётных кодов. Расчёты в обоснование безопасности при этом всё равно проводит ЦПАЗ, за АЭС остаётся максимум выбор топливной загрузки.
3) Передача на блок 3 ЮУАЭС системы мониторинга активной зоны, содержащую в себе подсистему нейтронно-физических расчётов BEACON (включая разработку всего необходимого для работы БИКОНа ПО и "железа" в Вестроне).
4) Подготовка и передача (через ЦПАЗ и НАЭК) в регулирующий орган Украины материалов в обоснование безопасной эксплуатации смешанных топливных загрузок, содержащих опытное топливо. То же относится к обоснованию безопасности нового топлива на всех этапах жизненного цикла (в транспортных контейнерах, чехлах свежего топлива (ЧСТ) и в бассейне выдержки (БВ)).
5) Проектирование опытных кассет ТВС-W, включая изготовление опытных узлов и имитаторов ТВС и их стендовые испытания. Здесь необходимо подчеркнуть разницу в подходах к проектированию. В экс-Союзе в наследство достался дорогой, но надёжный подход по экспериментальному определению характеристик всех узлов и изделия в сборе. Капстраны предпочитают все промежуточные операции проводить в виртуале (надо отдать должное их разработчикам расчётных кодов), выводя на экспериментальный уровень уже готовое изделие/имитатор. Например, количество испытаний узлов и изделий при проектировании ТВСА было больше испытаний ТВС-W примерно на 2 порядка. Это не хорошо и не плохо, но это важно. И именно о переходе к западной методологии проектирования зачастую говорят в Росатоме, рассказывая журналистам о всяческом 5D-проектировании.
6) Изготовление (полностью) опытной партии из 6 ТВС-W и её транспортировка на ЮУАЭС.
7) Изготовление первой перегрузочной партии из 42 ТВС-W из сырья Заказчика и её транспортировка на ЮУАЭС.
8) Участие специалистов Вестингауз в мероприятиях по сопровождению опытной эксплуатации опытной и первой перегрузочной партии альтернативного топлива.
Много это или мало - пусть судит тот, кто платил деньги (т.е. DOE). По непроверенным данным сумма, которую в итоге DOE вложил в ПКЯТУ, в несколько раз превзошла первоначальную смету. Насколько я знаю, формально, стороны DOE и МТЭУ отчитались о завершении ПКЯТУ и теперь (после появления контракта между НАЭКом и Вестингаузом) вопрос перешёл в плоскость коммерческих взаимоотношений Поставщика с Заказчиком. Фактически же ПКЯТУ может закончится только с переводом альтернативной кассеты, совместимой с российским топливом, в промышленную эксплуатацию, а до того, итерационный процесс проектирования и опытной эксплуатации не завершён, а значит, не завершён и ПКЯТУ. Отчасти этот момент подтверждает тот факт, что после 2012 года проектирование ТВС-WR взамен ТВС-W проводилось отнюдь не за счёт Украины.
Что и в каком порядке происходило?
2000-2005 г.г. - проектирование, согласование обоснований безопасности, поставка и опытная эксплуатация системы мониторинга активной зоны.
2005 год - загрузка первых 6 опытных ТВС-W.
2008 год - подписание контракта Вестингауз-НАЭК на поставку топлива. Примерно к этому же времени относится перенос работ по фабрикации топлива в рамках ПКЯТУ и контракта на завод АББ-Вестингауз в Вастерасе (Швеция).
2010 год - после 4 лет опытной эксплуатации 6 опытных сборок выгружены в БВ, среди них обнаружена 1 опытная сборка с дефектом типа "газовая неплотность".
2010 год - на блок 3 ЮУАЭС загружена первая перегрузочная партия из 42 ТВС-W.
2011 год - на блок 3 ЮУАЭС загружена ещё одна перегрузочная партия ТВС-W, опытная эксплуатация расширена на блок 2 ЮУАЭС (перегрузочная партия). Запланирована поставка первой перегрузочной партии ТВС-W на блок 5 ЗАЭС.
2012 год - проблемы с ТВС-W, выявленные при проведении перегрузки топлива на блоке 3. Перепростой блока в ремонте, запрет ГИЯРУ на дальнейшую эксплуатацию свежего топлива данной конструкции в активных зонах энергоблоков АЭС Украины /разрешено частичное "дожигание" ранее загруженного топлива/.
2013 год - дожигание части ТВС-W на блоках 2 и 3 ЮУАЭС. Анонсирована новая более жёсткая конструкция альтернативного топлива ТВС-WR.
2014 год - согласование концептуального решения о внедрении ТВС-WR, продление контракта Вестингауз-НАЭК до 2020 года.
2015 год - загрузка первой перегрузочной партии ТВС-WR на блок 3 ЮУАЭС.
2016 год - ...
А в чём отличие между ТВС-W и ТВС-WR?
Отличий ровно два:
1) ещё в 2011 году чехам (субконтракторам Вестингауза, поставлявшим в Вастерас концевые детали для ТВС-W) высказали претензии по качеству исполнения головок ТВС-W, т.е. в ТВС-WR конструкция головки и, главное, узел её крепления к силовому каркасу ТВС-WR должны были поменяться.
2) изменены конструкция и материал ДР (возвращена часть ранее убранных стрэпов, циркониевый сплав заменён на сталь), а на ободе ДР добавлены загнутые заходные части (что должно было решить вопрос с задирами ДР).
На самом деле изменение конструкции ТВС-W было и между первыми 6 опытными кассетами и первой перегрузочной партией из 42 кассет и связано оно с теми материалами, которые используются при фабрикации на разных заводах фирмы Вестингауз в Коламбии (Южная Каролина) и Вастерасе (Швеция). В частности, был осуществлён запланированный переход к полностью циркониевым ДР, а выгорающий поглотитель заменён с диборида циркония на гадолиний. Но тут важнее даже не это. Советую прочитать автореферат работы Сун Кайчао по моделированию в MCNP гексагонального топлива ВВЭР, выполненный в Вастерасе в 2008 году. Внимательное прочтение позволяет заметить, что о недостаточной жёсткости собственной конструкции технологи Вестингауза прекрасно знали и изначально в первой перегрузочной партии планировалась установить 6 кассет у которых угловые твэлы заменены на циркониевые прутки. О причинах отказа от такого решения и могло ли оно повлиять на эксплуатацию ТВС-W без специальных расчётов говорить затруднительно.
Продолжение. Вопросы, предложения и замечания приветствуются.
Рекомендую также почитать тему форума на атоминфо.ру, посвящённую данной проблеме. К сожалению, не менее информативная тема на форуме припять.ком сейчас недоступна.
UPD: Припять.ком опять в работе. Тема форума здесь.
А за что платили американцы?..
Давайте перечислим, что уже оплачено ими в рамках ПКЯТУ:
1) Обучение в течение 2-5 лет специалистов ЦПАЗ технологиям лицензирования (проще говоря, учили работать с расчётными кодами для обоснования безопасности активных зон),
2) Передача в ЦПАЗ (и, видимо, частично на АЭС с обучением их персонала, однако этот прорыв произошёл уже после моего отъезда, так что 100% уверенности нет) расчётных кодов. Расчёты в обоснование безопасности при этом всё равно проводит ЦПАЗ, за АЭС остаётся максимум выбор топливной загрузки.
3) Передача на блок 3 ЮУАЭС системы мониторинга активной зоны, содержащую в себе подсистему нейтронно-физических расчётов BEACON (включая разработку всего необходимого для работы БИКОНа ПО и "железа" в Вестроне).
4) Подготовка и передача (через ЦПАЗ и НАЭК) в регулирующий орган Украины материалов в обоснование безопасной эксплуатации смешанных топливных загрузок, содержащих опытное топливо. То же относится к обоснованию безопасности нового топлива на всех этапах жизненного цикла (в транспортных контейнерах, чехлах свежего топлива (ЧСТ) и в бассейне выдержки (БВ)).
5) Проектирование опытных кассет ТВС-W, включая изготовление опытных узлов и имитаторов ТВС и их стендовые испытания. Здесь необходимо подчеркнуть разницу в подходах к проектированию. В экс-Союзе в наследство достался дорогой, но надёжный подход по экспериментальному определению характеристик всех узлов и изделия в сборе. Капстраны предпочитают все промежуточные операции проводить в виртуале (надо отдать должное их разработчикам расчётных кодов), выводя на экспериментальный уровень уже готовое изделие/имитатор. Например, количество испытаний узлов и изделий при проектировании ТВСА было больше испытаний ТВС-W примерно на 2 порядка. Это не хорошо и не плохо, но это важно. И именно о переходе к западной методологии проектирования зачастую говорят в Росатоме, рассказывая журналистам о всяческом 5D-проектировании.
6) Изготовление (полностью) опытной партии из 6 ТВС-W и её транспортировка на ЮУАЭС.
7) Изготовление первой перегрузочной партии из 42 ТВС-W из сырья Заказчика и её транспортировка на ЮУАЭС.
8) Участие специалистов Вестингауз в мероприятиях по сопровождению опытной эксплуатации опытной и первой перегрузочной партии альтернативного топлива.
Много это или мало - пусть судит тот, кто платил деньги (т.е. DOE). По непроверенным данным сумма, которую в итоге DOE вложил в ПКЯТУ, в несколько раз превзошла первоначальную смету. Насколько я знаю, формально, стороны DOE и МТЭУ отчитались о завершении ПКЯТУ и теперь (после появления контракта между НАЭКом и Вестингаузом) вопрос перешёл в плоскость коммерческих взаимоотношений Поставщика с Заказчиком. Фактически же ПКЯТУ может закончится только с переводом альтернативной кассеты, совместимой с российским топливом, в промышленную эксплуатацию, а до того, итерационный процесс проектирования и опытной эксплуатации не завершён, а значит, не завершён и ПКЯТУ. Отчасти этот момент подтверждает тот факт, что после 2012 года проектирование ТВС-WR взамен ТВС-W проводилось отнюдь не за счёт Украины.
Что и в каком порядке происходило?
2000-2005 г.г. - проектирование, согласование обоснований безопасности, поставка и опытная эксплуатация системы мониторинга активной зоны.
2005 год - загрузка первых 6 опытных ТВС-W.
2008 год - подписание контракта Вестингауз-НАЭК на поставку топлива. Примерно к этому же времени относится перенос работ по фабрикации топлива в рамках ПКЯТУ и контракта на завод АББ-Вестингауз в Вастерасе (Швеция).
2010 год - после 4 лет опытной эксплуатации 6 опытных сборок выгружены в БВ, среди них обнаружена 1 опытная сборка с дефектом типа "газовая неплотность".
2010 год - на блок 3 ЮУАЭС загружена первая перегрузочная партия из 42 ТВС-W.
2011 год - на блок 3 ЮУАЭС загружена ещё одна перегрузочная партия ТВС-W, опытная эксплуатация расширена на блок 2 ЮУАЭС (перегрузочная партия). Запланирована поставка первой перегрузочной партии ТВС-W на блок 5 ЗАЭС.
2012 год - проблемы с ТВС-W, выявленные при проведении перегрузки топлива на блоке 3. Перепростой блока в ремонте, запрет ГИЯРУ на дальнейшую эксплуатацию свежего топлива данной конструкции в активных зонах энергоблоков АЭС Украины /разрешено частичное "дожигание" ранее загруженного топлива/.
2013 год - дожигание части ТВС-W на блоках 2 и 3 ЮУАЭС. Анонсирована новая более жёсткая конструкция альтернативного топлива ТВС-WR.
2014 год - согласование концептуального решения о внедрении ТВС-WR, продление контракта Вестингауз-НАЭК до 2020 года.
2015 год - загрузка первой перегрузочной партии ТВС-WR на блок 3 ЮУАЭС.
2016 год - ...
А в чём отличие между ТВС-W и ТВС-WR?
Отличий ровно два:
1) ещё в 2011 году чехам (субконтракторам Вестингауза, поставлявшим в Вастерас концевые детали для ТВС-W) высказали претензии по качеству исполнения головок ТВС-W, т.е. в ТВС-WR конструкция головки и, главное, узел её крепления к силовому каркасу ТВС-WR должны были поменяться.
2) изменены конструкция и материал ДР (возвращена часть ранее убранных стрэпов, циркониевый сплав заменён на сталь), а на ободе ДР добавлены загнутые заходные части (что должно было решить вопрос с задирами ДР).
На самом деле изменение конструкции ТВС-W было и между первыми 6 опытными кассетами и первой перегрузочной партией из 42 кассет и связано оно с теми материалами, которые используются при фабрикации на разных заводах фирмы Вестингауз в Коламбии (Южная Каролина) и Вастерасе (Швеция). В частности, был осуществлён запланированный переход к полностью циркониевым ДР, а выгорающий поглотитель заменён с диборида циркония на гадолиний. Но тут важнее даже не это. Советую прочитать автореферат работы Сун Кайчао по моделированию в MCNP гексагонального топлива ВВЭР, выполненный в Вастерасе в 2008 году. Внимательное прочтение позволяет заметить, что о недостаточной жёсткости собственной конструкции технологи Вестингауза прекрасно знали и изначально в первой перегрузочной партии планировалась установить 6 кассет у которых угловые твэлы заменены на циркониевые прутки. О причинах отказа от такого решения и могло ли оно повлиять на эксплуатацию ТВС-W без специальных расчётов говорить затруднительно.
Продолжение. Вопросы, предложения и замечания приветствуются.
Рекомендую также почитать тему форума на атоминфо.ру, посвящённую данной проблеме. К сожалению, не менее информативная тема на форуме припять.ком сейчас недоступна.
UPD: Припять.ком опять в работе. Тема форума здесь.