Крымская АЭС. Внутри реакторного отделения
Продолжим экскурсию по Крымской АЭС. В прошлых частях мы познакомились с историей ее строительства и разрушения, а также поднялись на крышу реакторного отделения и осмотрели площадку АЭС с высоты птичьего полета. Настало время проникнуть вовнутрь реакторного блока, чтобы познакомиться с сердцем атомной электростанции и ее устройством.
По уже знакомой лестнице в северо-западном углу блока начинаю спускаться вниз, внимательно смотря под ноги, чтобы не сломать себе шею и не пропороть кишки об арматуру. Во внутрь блока я отправился один. Моя спутница наотрез отказалась составить компанию и ограничилась фотографированием меня ввиде белой точки на крыше реакторного отделения.
Минус один уровень где-то в районе так и не построенной вытяжной трубы АЭС (ее основание я не нашел, но оно должно быть где-то тут). Этакий псевдочердак. Покрытие блока здесь уже разобрано, но после демонтажа крана работы практически остановились.
Я ушел во внутрь монстра на час-полтора, но уже исчерпал лимит отпущенного мне времени при подъеме на крышу и осмотре открывающихся оттуда видов. Тем не менее, уйти не заглянув в самые недра станции я себе позволить не мог и решил при спуске на каждом уровне осматривать помещения только вдоль северного и западного фасада станции. Обходить полностью периметр даже на одном уровне было бы слишком долго, ведь в большинстве помещений станции стоит кромешная темнота, в полу зияют люки и провалы на нижние этажи, да и заблудиться в лабиринте помещений и коридоров можно на раз два.
Назначение этой бетонной колоннады, обшитой листовым железом для меня так и осталось загадкой.
Как я уже писал ранее, сердцем АЭС является довольно-таки скромный по размерам реактор ВВЭР-100 (водо-водяной энергетический реактор). Его размеры подгонялись под габариты железнодорожной платформы. Реактор с необходимыми агрегатами первого контура и бассейном выдержки помещен в центр герметичной оболочки цилиндрической формы,внутренним диаметром 45 м, построенной из напряженного железобетона. Вокруг герметичной оболочки располагается кубическая обстройка со стороной в плане в 66 метров. Именно здесь работает персонал станции и расположено оборудование требующее постоянного обслуживания. Все технологические операции внутри герметичной оболочки проводятся без непосредственного участия человека.
Общий вид главного корпуса АЭС с унифицированным реактором ВВЭР-1000. Источник
Главный корпус включает в себя турбинное и реакторное отделения, а также некоторые вспомогательные службы. Между турбинным и реакторным отделениями обычно располагаются помещения электроустройств собственных нужд, блочные и центральные щиты управления, коридор трубопроводных коммуникаций, деаэраторы («этажерка»).
В главном корпусе размещаются мастерские для оперативного ремонта оборудования. Кроме того, в реакторном отделении могут размещаться системы дезактивации оборудования, а также системы для длительного хранения пришедших в негодность высокоактивного оборудования и деталей.
Эта схема показывает в общих чертах компоновку блока АЭС с ВВЭР-1000. Так как с экспликацией в источнике сильно напутано, то я ее восстановил в меру своих способностей: 4 - обстройка защитной герметичной оболочки; 5 - защитная герметичная оболочка; 8 - реактор с бассейном перегрузки; 10 - вентиляционная труба; 11 - мостовой полноповоротный кран; 9 - парогенератор; 13 - электродвигатель ГЦН; 19 - бассейн выдержки; 29 - турбина; 28 - генератор. Источник
Как уже говорилось, реакторное отделение состоит из двух частей: негерметичной части (обстройка) и герметичной оболочки.
Обстройка в плане занимает площадь 66х66 метров вокруг цилиндрической конструкции - гермооболочки внутренним диаметром 45 метров. В обстройке располагаются устройства газоудаления из воды систем подпитки первого контура, баки запаса технической воды, фильтры, оборудование вытяжного и приточного вентиляционных центров, противопожарные системы, электрооборудование технологических систем, систем управления, контроля и защиты энергоблока, транспортные пути. В фундаментной части обстройки до глубины 4 метра размещены системы аварийного охлаждения зоны, баки, теплообменники и часть оборудования промежуточного контура, системы подпитки - продувки и организованных протечек, другое технологическое оборудование.
Спускаюсь уровнем ниже и отхожу вглубь блока от лестничного пролета. Если ориентироваться по схеме выше, то лестничный пролет находится в правом верхнем углу реакторного блока. Условный север справа. Здесь темно, но кое-где через редкие технологические проемы вовнутрь блока проникает свет. Это длинное и узкое помещение расположено вдоль западной стены блока.
В основу компоновки реакторного отделения заложен принцип: деление всех производственных помещений обстройки на зоны в зависимости от характера технологических процессов, размещаемого оборудования, характера и возможной степени загрязнения помещений радиоактивными веществами. В соответствии с этим принципом все производственные помещения обстройки разделяются на две зоны: зону строгого режима (контролируемая зона), где условия труда персонала таковы, что дозы облучения могут превышать 0,3 годовой ПДД (предельно допустимой дозы), и зону свободного режима (неконтролируемая зона), где дозы облучения не могут превышать 0,3 годовой ПДД.
В зоне свободного режима размещены системы и оборудование, которые в процессе своей работы не имеют контакта с радиоактивной водой первого контура и от которых во всех режимах эксплуатации исключена возможность загрязнения помещения радиоактивными веществами. Обслуживание зоны свободного режима осуществляется через лестничные клетки, связанные с «чистым» переходным мостиком и машинным залом. Доставка ремонтируемого в центральных ремонтных мастерских оборудования на отметки его установки осуществляется через транспортные люки.
В зоне строгого режима размещены системы и оборудование, которое имеет контакт с радиоактивной водой систем первого контура: системы аварийного расхолаживания реактора и гашения аварийного давления в герметичной оболочке и тд. Обслуживание зоны строгого режима реакторного отделения осуществляется через две «грязные» лестничные клетки с грузопассажирским лифтом. Доставка оборудования, ремонтируемого в «грязных» мастерских, осуществляется по закрытой эстакаде связи с реакторного отделения со спецкорпусом.
По лабиринту помещений прохожу к герметичной оболочке. Здесь относительно светло, т.к.разобраны перекрытия при демонтаже дорогостоящего оборудования, отправившегося в утиль. Вот она - герметичня оболочка толщиной 1,2 метра с отверстиями различных трубопроводов. Квадратную в плане обстройку не просто соединить с круглой герметичной оболочкой и где-то они примыкают друг к другу вплотную, а где-то между ними на несколько этажей расположено пространство, заполненное оборудованием. В этом месте до оболочки мне не добраться.
Из зазора между герметичной оболочкой и обстройкой через многочисленные отверстия вовнутрь попадает свет. Тем не менее ухо надо держать востро, вполу многочисленные люки и технологические отверстия
Гермооболочка опирается на железобетонную плиту толщиной 2,4 метра, расположенную на высоте 13 метров. Высота железобетонного купола гермооболочки 67,5 метра, толщина железобетонной стены гермооболочки и сферического купола 1,2 метра. Вся внутренняя поверхность гермооболочки облицована стальными листами толщиной 8 миллиметров, образующими герметичный контур. Внутри стены и купола гермооболочки проходят каналы 164 высокопрочных стальных пучков тросов для создания предварительных противодействующих напряжений в конструкции. Проектное усилие натяжения каждого пучка 1000 тонн. Проверка гермооболочки и ее оборудования на прочность и плотность осуществлялось избыточным давлением 5 атмосфер. При этом нагрузка на поверхность гермозоны составляло около 600 тыс.тонн. Главное отличие строительных конструкций энергоблока с реактором ВВЭР от энергоблока с реактором РБМК (Чернобыльский тип) в том, что последний не имеет герметичной защитной оболочки, как ВВЭР-1000. Гермооболочка является одним из пассивных барьеров безопасности реакторной установки.
Внутри гермооболочки находятся устройства первого контура реакторной установки: реактор ВВЭР-1000 и главный циркуляционный контур. Реактор состоит из 14 конструкционных элементов и включает в себя: корпус реактора, крышку реактора, верхний блок с приводами системы управления и защиты, внутрикорпусную шахту и другое технологическое оборудование. Общий вес реактора - 740 тонн. Главный циркуляционный контур состоит из 15 конструкционных элементов, в том числе: четыре парогенератора, четыре главных циркуляционных насоса (ГЦН), четыре гидроемкости системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ), паровой компенсатор давления, главный циркуляционный трубопровод, четыре ионообменных фильтра и четыре фильтра-ловушки. Общая масса оборудования главного циркуляционного контура 4074 тонны. Реактор и главный циркуляционный контур в сборе образуют замкнутый объем для воды первого контура, находящейся в нем под давлением 160 атмосфер и при температуре 320 градусов Цельсия. Первый контур подвергался гидравлическим испытаниям на прочность и плотность давлением 250 атмосфер. Кроме оборудования первого контура внутри гермооболочки находятся: бассейны перегрузки и выдержки топлива; оборудование транспортно-технологической части; оборудование шахт ревизии внутриреакторных устройств; оборудование бетонной шахты реактора, включающее в себя ряд биологических и температурных защит; каналы ионизационных камер; технологические приспособления, инструмент и устройства.
В этом помещении мне повезло. Обстройка и герметичная оболочка сопрягаются и можно заглянуть вовнутрь реакторного отделения. Даже отсюда видно, что там все полностью выпотрошено, лишь по центру угадывается место размещения ядерного реактора.
Защитный купол над герметичной оболочкой так и не был возведен.
В процессе строительства в реакторном отделении был установлен уникальный полярный кран. С его помощью был смонтирован реактор ВВЭР-1000/320 и прочее оборудование. С помощью полярного крана должны были выполняться подъёмно-транспортные и строительно-монтажные операции внутри реакторного отделения:
- в период строительства АЭС: операции по перемещению и складированию оборудования (частей реактора, корпусов парогенераторов, компенсатора давления, главных циркуляционных трубопроводов и насосов и др.), а затем их установке на проектные места.
- после пуска станции: выполнять транспортно-технологические и ремонтные работы по обслуживанию ядерного реактора.
Главными элементами транспортно-технологического оборудования являются полярный кран и перегрузочная машина. Полярный кран обеспечивает как работу с железнодорожной платформой через транспортный проем и шлюз, так и подъем - перемещение любых грузов внутри гермозоны. Машина перегрузочная предназначена только для выполнения технологических операций с топливными кассетами и обеспечивает перегрузку топлива из активной зоны реактора в бассейн выдержки и наоборот. Управление перегрузочной машиной осуществляется оператором с помощью компьютера.
Сейчас все это дорогостоящее оборудование срезано в ноль, остались лишь его фундаменты и гнездо реактора.
Вот так схематично выглядит реакторное отделение и работа полярного крана и перегрузочной машины по перемещению тепловыделяющих сборок из рекатора в бассейны для выдержки (отработанных) и обратно (новых).
Схема реактора ВВЭР-1000 из книги: Тевлин С.А. Атомные электрические станции с реакторами ВВЭР-1000. Москва, 2008. Здесь реактор показан на боку под формат книги. Нам это тоже удобно.
Реактор ВВЭР-100 двухконтурный. В первом контуре циркулирует теплоноситель - некипящая вода под давлением около 16 МПа (160 кгс/см²). Теплоноситель поступает в реактор с температурой около 289 °C, нагревается в нём до 322 °C и по 4 циркуляционным петлям направляется в парогенераторы («горячие» нитки), где передаёт своё тепло теплоносителю второго контура. Из парогенераторов вода главными циркуляционными насосами возвращается в реактор («холодные» нитки). Для поддержания стабильности давления и компенсации изменений объёма теплоносителя при его разогреве или расхолаживании используется специальный компенсатор давления (компенсатор объёма), соединённый с одной из «горячих» ниток. Общий объём первого контура - 370 м³.
Пространственная схема первого контура серийной РУ с ВВЭР-1000. Все это оборудование, за исключением электродвигателей ГЦН расположено внутри гермооболочки.
Корпус реактора ВВЭР-1000 в стадии переработки на металлолом на площадке Крымской АЭС. Источник фото Как видите, он не такой уж и большой как представляется. На фото хорошо видны ввод и вывод одной из петель теплоносителя
Корпус реактора ВВЭР-1000 в стадии переработки на металлолом на площадке Крымской АЭС. Источник фото
Фрагмент корпуса реактора ВВЭР-1000 в стадии переработки на металлолом на площадке Крымской АЭС. Источник фото
В принципе можно было найти лазейки и пробраться вовнутрь реакторного отделения, чтоб на месте разобраться с устройством, но тогда на станцию надо было планировать целый день.
Главные циркуляционные трубопроводы (ГЦТ) внутренним диаметром 850 мм соединяют оборудование первого контура. Они расположены попарно, в противоположных сторонах от реактора с углом между парными петлями 55°. Конструкция трубопроводов и способы их закрепления рассчитаны на восприятие нагрузки при землетрясении силой 9 баллов по шкале MSK-64 с одновременным воздействием нагрузок от полного разрыва одной из циркуляционных петель. Для различных целей ГЦТ соединены с помощью вваренных патрубков, штуцеров и герметичных чехлов со множеством вспомогательных и аварийных систем. В местах врезки установлены ограничители расхода (ограничители течи) для уменьшения течей при разрыве трубопроводов вспомогательных систем. Трубки контроля и измерений параметров врезаны через отключающие устройства, предотвращающие течи в случае их разрыва. Температурные расширения ГЦТ компенсируются перемещением парогенераторов и циркуляционных насосов на роликовых опорах. Крупное оборудование также оснащено мощными гидроамортизаторами.
Парогенератор предназначен для передачи энергии, произведённой в активной зоне реактора, во второй контур. В РУ с ВВЭР-1000 используются парогенераторы ПГВ-1000, горизонтальные, с трубчатой поверхностью теплообмена. Теплоноситель первого контура проходит через 11 500 теплопередающих трубок внутри корпуса парогенератора, нагревая воду второго контура. Кипящая вода второго контура преобразуется в пар и через сборные паропроводы поступает к турбине. Пар вырабатывается насыщенный, с температурой 280 °C, давлением 6,4 МПа и влажностью 0,2 % при температуре питательной воды 220 °C. Тепловая мощность каждого парогенератора 750 МВт, паропроизводительность - 1470 т/ч, масса без опор - 322 т, с опорами и полностью заполненного водой - 842 т.
Схема ветки реактор-парогенератор-ГЦН. Видите вверху на крышке рекатора пупочка? Это чтобы открывать крышку и мешать поварешкой тепловыдяляющие сборки когда суп варится.
Главные циркуляционные насосы (ГЦН) обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя через первый контур. В серийных установках применяется ГЦН-195М (в более поздних - ГЦН-А). Это вертикальный центробежный одноступенчатый насос с блоком торцевого уплотнения вала, консольным рабочим колесом, осевым подводом теплоносителя, выносным электродвигателем. Производительность - 20 000 м³/ч, напор - 6,75 кгс/см², частота вращения - 1000 об/мин, мощность 7000-5300 кВт (на холодной и горячей воде), масса - 140 т. Насос имеет собственную маслосистему, с общим расходом масла около 28 м³/ч. В случае отключения одного ГЦН мощность реактора снижается на 36 %, двух - на 60 %, более - реактор останавливается действием аварийной защиты. При этом даже при отсутствии работающих насосов в первом контуре сохраняется естественная циркуляция теплоносителя, обеспечивающая необходимый теплосъём с топлива для расхолаживания установки.
С помощью компенсатора объёма (на последней схеме не показан) обеспечивается создание и поддержание давления в первом контуре. В нём происходит кипение воды, которое создаёт в верхней его части так называемую «паровую подушку». Компенсатор представляет собой вертикальный сосуд с эллиптическим днищем, в нижней части которого расположены 28 блоков электронагревателей общей мощностью 2520 кВт. Для повышения давления в первом контуре теплоноситель в компенсаторе нагревается электронагревателями. Для понижения - в паровое пространство производится впрыск из «холодной» нитки первой петли, что приводит к конденсации части пара и снижению давления. При низком давлении в первом контуре (менее 2 МПа) паровая подушка неэффективна, поэтому в конце расхолаживания и начале разогрева реакторной установки пар в компенсаторе заменяют азотом. Для аварийного снижения давления предусмотрено импульсное предохранительное устройство, сбрасывающее пар с расходом до 150 кг/с в бак-барботёр, основное предназначение которого - приём и охлаждение протечек предохранительных клапанов.
Ну что, понятно в общих чертах устройство реакторной установки? Пойдем дальше, заглянув в еще одно помещение обстройки.
Спускаемся еще на один уровень ниже. Это помещение, вытянутое вдоль западного фасада, мы осматриватривали через технологический проем верхнего уровня.
Еще одним этажем ниже и опять помещение вдоль западного фасада. Здесь можно снимать благодаря свету из технологических проемов.
Общивка герметичной оболочки защиты зоны реакторной установки
Походий н луну в ночном небе иллюминатор
Обследую многоисленные помещения, стараясь снимать только там, где хоть чуть-чуть попадает дневной свет
Еще один уровень вниз и опять вид на герметичную облочку в ее нижней части
На этом уровне много интересных помещений и я сильно углубляюсь вовнутрь обстройки от лестничной клетки. Появилась даже мысль обойти по периметру, но я запутался в лабиринте и вернулся обратно.
Некоторые помещения расположены в нескольких уровнях и имеют сложную конфигурацию обусловленную сочленением круглой в плане гермооболочки и квадратной обстройки
Один из крупных залов
Опять знакомая колоннада изобшитых листовым железом колонн
Ух какие соты из различных трубопроводов и кабелей
Кажется по этому коридору можно было пройти к надземному переходу к спецкорпусу.
Эта шахта пронизывает обстройку снизу и до самого верха. Судя по высоте, я спустился уже более чем на половину. В предыдущем репортаже я интерпретировал ее как шахту лифта, заглянув вовнутрь с крыши. Но сейчас я начинаю думать, а не шахта ли это вытяжки под трубу. Место расположения совпадает. Хотя зачем тогда к ней дверные проемы на каждом уровне? Или это технологические?
Спускаюсь еще на уровень ниже и попадаю, наверное, на самый интересный этаж блока
Здесь много помещений со всякими западнями и ловушками для туристов и почти полная темнота. Но тем кто пройдет квест до конца будет бонус
Еще одна шахта в кромешной темноте. Внизу - фундаменты для агрегатов. Вентиляция?
Продолжаю углубляться вовнутрь блока. В это помещение с огромным количеством различных вводов в стенах я проник вон через ту дверь в дальнем углу. Странно, но сюда откуда-то попадает вода.
Осмотримся и пойдем по стрелке
Вон в тот коридор по которому, как я подозреваю, можно обойти по периметру обстройку, но это не точно
Находять в восточной части обстройки я обнаружил вот такой коридор по направлению к центральной части блока.
Он привел меня вот в такое помещение со странным круглым выступом на потолке. Я могу сильно ошибаться, но, вероятно, это помещение находится как раз под ядерным реактором.
Выхожу обратно и сую свой нос в многочисленные узкие и длинные помещения в восточной части обстройки, сильно отличающиеся по конфигурации от того,что я видел до этого
Возвращаюсь обратно клестничной клетке тем же путем, время сильно поджимает
Спускаюсь еще на один уровень ниже и первое "окно" на лестничной клетке с видом на силовую станцию
Все, мне пора, покидаю это замечательное циклопическое сооружение с чувством легкой досады, ведь я обследовал не более 15-20% его объема. На прощание еще одно фото в помещении железнодорожного въезда для доставки спецгрузов в блок. Как вы помните, вход в него с северного фасада блока с уровня земли и в основной объем пробраться отсюда невозможно. Точнее я не пробовал.
Вернувшись на КПП к машине мы отправляемся дальше в наше путешествие, решив проехать через доступную территорию АЭС в юго-западном направлении и выехать на трассу через Семеновское месторождение нефти. На фото главный энергоблок с реакторным отделением, где я только что побывал, и корпус спецводоочистки. Над энергоблоком торчит верхний торец гермооболочки. Все мои внутренние похождения были в районе того угла, который смотрит на нас, ибо там сохранился единственный лестничный пролет по которому можно подняться на самый верх.
Административное здание, откуда осуществлялось управление строительством Крымской АЭС. Здание производит впечатление не до конца заброшенного, стекла почти все целы. Если я правильно помню,совсем недавно на территории АЭС работали все коммуникации типа водопровода,электричества и канализации, но сейчас трубы повыкапывали и посдавали в утиль. Вот такой печальный конец этого детища советской экономики.
Пока все. Продолжение истории этого дня от Щелкино до Феодосии смотрите здесь.
Навигация по другим репортажам поездки в Крым здесь.
Литература и источники:
1. Будов В. М., Фарафонов В. А. Конструирование основного оборудования АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Тевлин С.А. Атомные электрические станции с реакторами ВВЭР-1000. Москва, 2008
3. Крымская АЭС
4. ВВЭР-100
Читать и смотреть Дзен-версию репортажа
По уже знакомой лестнице в северо-западном углу блока начинаю спускаться вниз, внимательно смотря под ноги, чтобы не сломать себе шею и не пропороть кишки об арматуру. Во внутрь блока я отправился один. Моя спутница наотрез отказалась составить компанию и ограничилась фотографированием меня ввиде белой точки на крыше реакторного отделения.
Минус один уровень где-то в районе так и не построенной вытяжной трубы АЭС (ее основание я не нашел, но оно должно быть где-то тут). Этакий псевдочердак. Покрытие блока здесь уже разобрано, но после демонтажа крана работы практически остановились.
Я ушел во внутрь монстра на час-полтора, но уже исчерпал лимит отпущенного мне времени при подъеме на крышу и осмотре открывающихся оттуда видов. Тем не менее, уйти не заглянув в самые недра станции я себе позволить не мог и решил при спуске на каждом уровне осматривать помещения только вдоль северного и западного фасада станции. Обходить полностью периметр даже на одном уровне было бы слишком долго, ведь в большинстве помещений станции стоит кромешная темнота, в полу зияют люки и провалы на нижние этажи, да и заблудиться в лабиринте помещений и коридоров можно на раз два.
Назначение этой бетонной колоннады, обшитой листовым железом для меня так и осталось загадкой.
Как я уже писал ранее, сердцем АЭС является довольно-таки скромный по размерам реактор ВВЭР-100 (водо-водяной энергетический реактор). Его размеры подгонялись под габариты железнодорожной платформы. Реактор с необходимыми агрегатами первого контура и бассейном выдержки помещен в центр герметичной оболочки цилиндрической формы,внутренним диаметром 45 м, построенной из напряженного железобетона. Вокруг герметичной оболочки располагается кубическая обстройка со стороной в плане в 66 метров. Именно здесь работает персонал станции и расположено оборудование требующее постоянного обслуживания. Все технологические операции внутри герметичной оболочки проводятся без непосредственного участия человека.
Общий вид главного корпуса АЭС с унифицированным реактором ВВЭР-1000. Источник
Главный корпус включает в себя турбинное и реакторное отделения, а также некоторые вспомогательные службы. Между турбинным и реакторным отделениями обычно располагаются помещения электроустройств собственных нужд, блочные и центральные щиты управления, коридор трубопроводных коммуникаций, деаэраторы («этажерка»).
В главном корпусе размещаются мастерские для оперативного ремонта оборудования. Кроме того, в реакторном отделении могут размещаться системы дезактивации оборудования, а также системы для длительного хранения пришедших в негодность высокоактивного оборудования и деталей.
Эта схема показывает в общих чертах компоновку блока АЭС с ВВЭР-1000. Так как с экспликацией в источнике сильно напутано, то я ее восстановил в меру своих способностей: 4 - обстройка защитной герметичной оболочки; 5 - защитная герметичная оболочка; 8 - реактор с бассейном перегрузки; 10 - вентиляционная труба; 11 - мостовой полноповоротный кран; 9 - парогенератор; 13 - электродвигатель ГЦН; 19 - бассейн выдержки; 29 - турбина; 28 - генератор. Источник
Как уже говорилось, реакторное отделение состоит из двух частей: негерметичной части (обстройка) и герметичной оболочки.
Обстройка в плане занимает площадь 66х66 метров вокруг цилиндрической конструкции - гермооболочки внутренним диаметром 45 метров. В обстройке располагаются устройства газоудаления из воды систем подпитки первого контура, баки запаса технической воды, фильтры, оборудование вытяжного и приточного вентиляционных центров, противопожарные системы, электрооборудование технологических систем, систем управления, контроля и защиты энергоблока, транспортные пути. В фундаментной части обстройки до глубины 4 метра размещены системы аварийного охлаждения зоны, баки, теплообменники и часть оборудования промежуточного контура, системы подпитки - продувки и организованных протечек, другое технологическое оборудование.
Спускаюсь уровнем ниже и отхожу вглубь блока от лестничного пролета. Если ориентироваться по схеме выше, то лестничный пролет находится в правом верхнем углу реакторного блока. Условный север справа. Здесь темно, но кое-где через редкие технологические проемы вовнутрь блока проникает свет. Это длинное и узкое помещение расположено вдоль западной стены блока.
В основу компоновки реакторного отделения заложен принцип: деление всех производственных помещений обстройки на зоны в зависимости от характера технологических процессов, размещаемого оборудования, характера и возможной степени загрязнения помещений радиоактивными веществами. В соответствии с этим принципом все производственные помещения обстройки разделяются на две зоны: зону строгого режима (контролируемая зона), где условия труда персонала таковы, что дозы облучения могут превышать 0,3 годовой ПДД (предельно допустимой дозы), и зону свободного режима (неконтролируемая зона), где дозы облучения не могут превышать 0,3 годовой ПДД.
В зоне свободного режима размещены системы и оборудование, которые в процессе своей работы не имеют контакта с радиоактивной водой первого контура и от которых во всех режимах эксплуатации исключена возможность загрязнения помещения радиоактивными веществами. Обслуживание зоны свободного режима осуществляется через лестничные клетки, связанные с «чистым» переходным мостиком и машинным залом. Доставка ремонтируемого в центральных ремонтных мастерских оборудования на отметки его установки осуществляется через транспортные люки.
В зоне строгого режима размещены системы и оборудование, которое имеет контакт с радиоактивной водой систем первого контура: системы аварийного расхолаживания реактора и гашения аварийного давления в герметичной оболочке и тд. Обслуживание зоны строгого режима реакторного отделения осуществляется через две «грязные» лестничные клетки с грузопассажирским лифтом. Доставка оборудования, ремонтируемого в «грязных» мастерских, осуществляется по закрытой эстакаде связи с реакторного отделения со спецкорпусом.
По лабиринту помещений прохожу к герметичной оболочке. Здесь относительно светло, т.к.разобраны перекрытия при демонтаже дорогостоящего оборудования, отправившегося в утиль. Вот она - герметичня оболочка толщиной 1,2 метра с отверстиями различных трубопроводов. Квадратную в плане обстройку не просто соединить с круглой герметичной оболочкой и где-то они примыкают друг к другу вплотную, а где-то между ними на несколько этажей расположено пространство, заполненное оборудованием. В этом месте до оболочки мне не добраться.
Из зазора между герметичной оболочкой и обстройкой через многочисленные отверстия вовнутрь попадает свет. Тем не менее ухо надо держать востро, вполу многочисленные люки и технологические отверстия
Гермооболочка опирается на железобетонную плиту толщиной 2,4 метра, расположенную на высоте 13 метров. Высота железобетонного купола гермооболочки 67,5 метра, толщина железобетонной стены гермооболочки и сферического купола 1,2 метра. Вся внутренняя поверхность гермооболочки облицована стальными листами толщиной 8 миллиметров, образующими герметичный контур. Внутри стены и купола гермооболочки проходят каналы 164 высокопрочных стальных пучков тросов для создания предварительных противодействующих напряжений в конструкции. Проектное усилие натяжения каждого пучка 1000 тонн. Проверка гермооболочки и ее оборудования на прочность и плотность осуществлялось избыточным давлением 5 атмосфер. При этом нагрузка на поверхность гермозоны составляло около 600 тыс.тонн. Главное отличие строительных конструкций энергоблока с реактором ВВЭР от энергоблока с реактором РБМК (Чернобыльский тип) в том, что последний не имеет герметичной защитной оболочки, как ВВЭР-1000. Гермооболочка является одним из пассивных барьеров безопасности реакторной установки.
Внутри гермооболочки находятся устройства первого контура реакторной установки: реактор ВВЭР-1000 и главный циркуляционный контур. Реактор состоит из 14 конструкционных элементов и включает в себя: корпус реактора, крышку реактора, верхний блок с приводами системы управления и защиты, внутрикорпусную шахту и другое технологическое оборудование. Общий вес реактора - 740 тонн. Главный циркуляционный контур состоит из 15 конструкционных элементов, в том числе: четыре парогенератора, четыре главных циркуляционных насоса (ГЦН), четыре гидроемкости системы аварийного охлаждения зоны (САОЗ), паровой компенсатор давления, главный циркуляционный трубопровод, четыре ионообменных фильтра и четыре фильтра-ловушки. Общая масса оборудования главного циркуляционного контура 4074 тонны. Реактор и главный циркуляционный контур в сборе образуют замкнутый объем для воды первого контура, находящейся в нем под давлением 160 атмосфер и при температуре 320 градусов Цельсия. Первый контур подвергался гидравлическим испытаниям на прочность и плотность давлением 250 атмосфер. Кроме оборудования первого контура внутри гермооболочки находятся: бассейны перегрузки и выдержки топлива; оборудование транспортно-технологической части; оборудование шахт ревизии внутриреакторных устройств; оборудование бетонной шахты реактора, включающее в себя ряд биологических и температурных защит; каналы ионизационных камер; технологические приспособления, инструмент и устройства.
В этом помещении мне повезло. Обстройка и герметичная оболочка сопрягаются и можно заглянуть вовнутрь реакторного отделения. Даже отсюда видно, что там все полностью выпотрошено, лишь по центру угадывается место размещения ядерного реактора.
Защитный купол над герметичной оболочкой так и не был возведен.
В процессе строительства в реакторном отделении был установлен уникальный полярный кран. С его помощью был смонтирован реактор ВВЭР-1000/320 и прочее оборудование. С помощью полярного крана должны были выполняться подъёмно-транспортные и строительно-монтажные операции внутри реакторного отделения:
- в период строительства АЭС: операции по перемещению и складированию оборудования (частей реактора, корпусов парогенераторов, компенсатора давления, главных циркуляционных трубопроводов и насосов и др.), а затем их установке на проектные места.
- после пуска станции: выполнять транспортно-технологические и ремонтные работы по обслуживанию ядерного реактора.
Главными элементами транспортно-технологического оборудования являются полярный кран и перегрузочная машина. Полярный кран обеспечивает как работу с железнодорожной платформой через транспортный проем и шлюз, так и подъем - перемещение любых грузов внутри гермозоны. Машина перегрузочная предназначена только для выполнения технологических операций с топливными кассетами и обеспечивает перегрузку топлива из активной зоны реактора в бассейн выдержки и наоборот. Управление перегрузочной машиной осуществляется оператором с помощью компьютера.
Сейчас все это дорогостоящее оборудование срезано в ноль, остались лишь его фундаменты и гнездо реактора.
Вот так схематично выглядит реакторное отделение и работа полярного крана и перегрузочной машины по перемещению тепловыделяющих сборок из рекатора в бассейны для выдержки (отработанных) и обратно (новых).
Схема реактора ВВЭР-1000 из книги: Тевлин С.А. Атомные электрические станции с реакторами ВВЭР-1000. Москва, 2008. Здесь реактор показан на боку под формат книги. Нам это тоже удобно.
Реактор ВВЭР-100 двухконтурный. В первом контуре циркулирует теплоноситель - некипящая вода под давлением около 16 МПа (160 кгс/см²). Теплоноситель поступает в реактор с температурой около 289 °C, нагревается в нём до 322 °C и по 4 циркуляционным петлям направляется в парогенераторы («горячие» нитки), где передаёт своё тепло теплоносителю второго контура. Из парогенераторов вода главными циркуляционными насосами возвращается в реактор («холодные» нитки). Для поддержания стабильности давления и компенсации изменений объёма теплоносителя при его разогреве или расхолаживании используется специальный компенсатор давления (компенсатор объёма), соединённый с одной из «горячих» ниток. Общий объём первого контура - 370 м³.
Пространственная схема первого контура серийной РУ с ВВЭР-1000. Все это оборудование, за исключением электродвигателей ГЦН расположено внутри гермооболочки.
Корпус реактора ВВЭР-1000 в стадии переработки на металлолом на площадке Крымской АЭС. Источник фото Как видите, он не такой уж и большой как представляется. На фото хорошо видны ввод и вывод одной из петель теплоносителя
Корпус реактора ВВЭР-1000 в стадии переработки на металлолом на площадке Крымской АЭС. Источник фото
Фрагмент корпуса реактора ВВЭР-1000 в стадии переработки на металлолом на площадке Крымской АЭС. Источник фото
В принципе можно было найти лазейки и пробраться вовнутрь реакторного отделения, чтоб на месте разобраться с устройством, но тогда на станцию надо было планировать целый день.
Главные циркуляционные трубопроводы (ГЦТ) внутренним диаметром 850 мм соединяют оборудование первого контура. Они расположены попарно, в противоположных сторонах от реактора с углом между парными петлями 55°. Конструкция трубопроводов и способы их закрепления рассчитаны на восприятие нагрузки при землетрясении силой 9 баллов по шкале MSK-64 с одновременным воздействием нагрузок от полного разрыва одной из циркуляционных петель. Для различных целей ГЦТ соединены с помощью вваренных патрубков, штуцеров и герметичных чехлов со множеством вспомогательных и аварийных систем. В местах врезки установлены ограничители расхода (ограничители течи) для уменьшения течей при разрыве трубопроводов вспомогательных систем. Трубки контроля и измерений параметров врезаны через отключающие устройства, предотвращающие течи в случае их разрыва. Температурные расширения ГЦТ компенсируются перемещением парогенераторов и циркуляционных насосов на роликовых опорах. Крупное оборудование также оснащено мощными гидроамортизаторами.
Парогенератор предназначен для передачи энергии, произведённой в активной зоне реактора, во второй контур. В РУ с ВВЭР-1000 используются парогенераторы ПГВ-1000, горизонтальные, с трубчатой поверхностью теплообмена. Теплоноситель первого контура проходит через 11 500 теплопередающих трубок внутри корпуса парогенератора, нагревая воду второго контура. Кипящая вода второго контура преобразуется в пар и через сборные паропроводы поступает к турбине. Пар вырабатывается насыщенный, с температурой 280 °C, давлением 6,4 МПа и влажностью 0,2 % при температуре питательной воды 220 °C. Тепловая мощность каждого парогенератора 750 МВт, паропроизводительность - 1470 т/ч, масса без опор - 322 т, с опорами и полностью заполненного водой - 842 т.
Схема ветки реактор-парогенератор-ГЦН. Видите вверху на крышке рекатора пупочка? Это чтобы открывать крышку и мешать поварешкой тепловыдяляющие сборки когда суп варится.
Главные циркуляционные насосы (ГЦН) обеспечивают принудительную циркуляцию теплоносителя через первый контур. В серийных установках применяется ГЦН-195М (в более поздних - ГЦН-А). Это вертикальный центробежный одноступенчатый насос с блоком торцевого уплотнения вала, консольным рабочим колесом, осевым подводом теплоносителя, выносным электродвигателем. Производительность - 20 000 м³/ч, напор - 6,75 кгс/см², частота вращения - 1000 об/мин, мощность 7000-5300 кВт (на холодной и горячей воде), масса - 140 т. Насос имеет собственную маслосистему, с общим расходом масла около 28 м³/ч. В случае отключения одного ГЦН мощность реактора снижается на 36 %, двух - на 60 %, более - реактор останавливается действием аварийной защиты. При этом даже при отсутствии работающих насосов в первом контуре сохраняется естественная циркуляция теплоносителя, обеспечивающая необходимый теплосъём с топлива для расхолаживания установки.
С помощью компенсатора объёма (на последней схеме не показан) обеспечивается создание и поддержание давления в первом контуре. В нём происходит кипение воды, которое создаёт в верхней его части так называемую «паровую подушку». Компенсатор представляет собой вертикальный сосуд с эллиптическим днищем, в нижней части которого расположены 28 блоков электронагревателей общей мощностью 2520 кВт. Для повышения давления в первом контуре теплоноситель в компенсаторе нагревается электронагревателями. Для понижения - в паровое пространство производится впрыск из «холодной» нитки первой петли, что приводит к конденсации части пара и снижению давления. При низком давлении в первом контуре (менее 2 МПа) паровая подушка неэффективна, поэтому в конце расхолаживания и начале разогрева реакторной установки пар в компенсаторе заменяют азотом. Для аварийного снижения давления предусмотрено импульсное предохранительное устройство, сбрасывающее пар с расходом до 150 кг/с в бак-барботёр, основное предназначение которого - приём и охлаждение протечек предохранительных клапанов.
Ну что, понятно в общих чертах устройство реакторной установки? Пойдем дальше, заглянув в еще одно помещение обстройки.
Спускаемся еще на один уровень ниже. Это помещение, вытянутое вдоль западного фасада, мы осматриватривали через технологический проем верхнего уровня.
Еще одним этажем ниже и опять помещение вдоль западного фасада. Здесь можно снимать благодаря свету из технологических проемов.
Общивка герметичной оболочки защиты зоны реакторной установки
Походий н луну в ночном небе иллюминатор
Обследую многоисленные помещения, стараясь снимать только там, где хоть чуть-чуть попадает дневной свет
Еще один уровень вниз и опять вид на герметичную облочку в ее нижней части
На этом уровне много интересных помещений и я сильно углубляюсь вовнутрь обстройки от лестничной клетки. Появилась даже мысль обойти по периметру, но я запутался в лабиринте и вернулся обратно.
Некоторые помещения расположены в нескольких уровнях и имеют сложную конфигурацию обусловленную сочленением круглой в плане гермооболочки и квадратной обстройки
Один из крупных залов
Опять знакомая колоннада изобшитых листовым железом колонн
Ух какие соты из различных трубопроводов и кабелей
Кажется по этому коридору можно было пройти к надземному переходу к спецкорпусу.
Эта шахта пронизывает обстройку снизу и до самого верха. Судя по высоте, я спустился уже более чем на половину. В предыдущем репортаже я интерпретировал ее как шахту лифта, заглянув вовнутрь с крыши. Но сейчас я начинаю думать, а не шахта ли это вытяжки под трубу. Место расположения совпадает. Хотя зачем тогда к ней дверные проемы на каждом уровне? Или это технологические?
Спускаюсь еще на уровень ниже и попадаю, наверное, на самый интересный этаж блока
Здесь много помещений со всякими западнями и ловушками для туристов и почти полная темнота. Но тем кто пройдет квест до конца будет бонус
Еще одна шахта в кромешной темноте. Внизу - фундаменты для агрегатов. Вентиляция?
Продолжаю углубляться вовнутрь блока. В это помещение с огромным количеством различных вводов в стенах я проник вон через ту дверь в дальнем углу. Странно, но сюда откуда-то попадает вода.
Осмотримся и пойдем по стрелке
Вон в тот коридор по которому, как я подозреваю, можно обойти по периметру обстройку, но это не точно
Находять в восточной части обстройки я обнаружил вот такой коридор по направлению к центральной части блока.
Он привел меня вот в такое помещение со странным круглым выступом на потолке. Я могу сильно ошибаться, но, вероятно, это помещение находится как раз под ядерным реактором.
Выхожу обратно и сую свой нос в многочисленные узкие и длинные помещения в восточной части обстройки, сильно отличающиеся по конфигурации от того,что я видел до этого
Возвращаюсь обратно клестничной клетке тем же путем, время сильно поджимает
Спускаюсь еще на один уровень ниже и первое "окно" на лестничной клетке с видом на силовую станцию
Все, мне пора, покидаю это замечательное циклопическое сооружение с чувством легкой досады, ведь я обследовал не более 15-20% его объема. На прощание еще одно фото в помещении железнодорожного въезда для доставки спецгрузов в блок. Как вы помните, вход в него с северного фасада блока с уровня земли и в основной объем пробраться отсюда невозможно. Точнее я не пробовал.
Вернувшись на КПП к машине мы отправляемся дальше в наше путешествие, решив проехать через доступную территорию АЭС в юго-западном направлении и выехать на трассу через Семеновское месторождение нефти. На фото главный энергоблок с реакторным отделением, где я только что побывал, и корпус спецводоочистки. Над энергоблоком торчит верхний торец гермооболочки. Все мои внутренние похождения были в районе того угла, который смотрит на нас, ибо там сохранился единственный лестничный пролет по которому можно подняться на самый верх.
Административное здание, откуда осуществлялось управление строительством Крымской АЭС. Здание производит впечатление не до конца заброшенного, стекла почти все целы. Если я правильно помню,совсем недавно на территории АЭС работали все коммуникации типа водопровода,электричества и канализации, но сейчас трубы повыкапывали и посдавали в утиль. Вот такой печальный конец этого детища советской экономики.
Пока все. Продолжение истории этого дня от Щелкино до Феодосии смотрите здесь.
Навигация по другим репортажам поездки в Крым здесь.
Литература и источники:
1. Будов В. М., Фарафонов В. А. Конструирование основного оборудования АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Тевлин С.А. Атомные электрические станции с реакторами ВВЭР-1000. Москва, 2008
3. Крымская АЭС
4. ВВЭР-100
Читать и смотреть Дзен-версию репортажа