Вся правда про самый мощный в мире Многоцелевой быстрый исследовательский реактор (МБИР)
Сегодня у меня вообще уникальная история, я расскажу, как проходит реализация проекта по строительству в России самого мощного в мире многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах (МБИР). В мире по функционалу и такой мощности аналогов этому реактору просто нет, да и в ближайшие годы точно не будет. Его тепловая мощность с натриевым теплоносителем составит 150 МВт, а электрическая 55 МВт. А я ведь просто обожаю такие проекты, ведь над ними трудятся сотни различных предприятий. Кроме строителей, это и машиностроители, и научные институты, и различные логистические компании,и всякие смежники. А это значит, кроме уникальности проекта, у простых людей есть работа и уверенность в будущем. И всё же давайте обо всём по порядку.
Итак, в 80 километрах от Ульяновска, на реке Черемшан, находится город Димитровград населением около 100 000 человек. Так вот, его главное предприятие - это Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР), который был создан ещё в 1956 году по инициативе Курчатова. Изначально он был опытной станцией для испытаний ядерных реакторов, но в настоящее время спектр направлений деятельности значительно расширился. Сегодня НИИАР, считается крупнейшим в России научно-исследовательским экспериментальным комплексом гражданской атомной энергетики. В институте действуют 6 исследовательских ядерных реакторов, крупнейший в Европе комплекс для послереакторных исследований элементов активных зон промышленных реакторов, комплекс установок для НИОКР в области ядерного топливного цикла, радиохимический комплекс и комплекс по обращению с радиоактивными отходами. И представляете, им всё мало, вот они и решились на новую свехзадачу - построить у себя и самый мощный в мире многоцелевой исследовательский реактор на быстрых нейтронах (МБИР).
2.
Если честно, для меня эта история началась немного раньше,причём совершенно случайно. Летом 2017 года по делам государственной важности меня в очередной раз занесло на Атоммаш, в тот день шла знатная отгрузка в адрес Омского НПЗ. Провожали в путь уникальную вакуумную колонну, которая должна была войти в состав комплекса первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ. А пока шли подготовительные работы к началу транспортировки, я не удержался и по-быстрому пробежался по заводу. В поисках очередного кадра я подошёл к этим рабочим, что на фото, и спросил, что они тут делают. А они мне с большой гордостью в ответ рассказали, что работают над частями будущего корпуса МБИРа. Он будет изготовлен в единственном экземпляре, будет самый-самый в мире. Тогда я сделал несколько кадров для истории и пошел дальше, а про себя подумал,что вот бы когда-нибудь и его в деле увидеть…
3.
Напомню, Атоммаш - это одно из ведущих предприятий энергетического машиностроения России, да и, наверное, мира. Причём, только они в нашей стране способны выпускать полный комплект ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ) АЭС, включая реактор, парогенераторы и др. Его мощности позволяют выпускать до 8 таких комплектов. В рамках же данного проекта всего на заводе изготовили 14 изделий для МБИР общим весом свыше 360 тонн, в том числе корпусные элементы и опорные конструкции. Кстати, вес готового корпуса этого реактора составит 83 тонны, а длина превысит 12 метров, диаметр - 4 м.
А знаете, гулять так гулять, сегодня мне попался пресс-релиз ещё от одной компании, с которой у меня тоже теплые отношения и у них всё по поводу. Это как раз про то, что в таких проектах один точно в поле не воин, только вместе достигается победа. Оказывается, Калужский турбинный завод (КТЗ) изготовит для МБИРа приводную турбину мощностью 50,7 МВт со вспомогательным оборудованием. Основой её конструкции станет их турбина серии ПТ-40. Где лопаточный аппарат турбины будет изменён в части геометрии первой ступени, что и обеспечит достижение её оптимальных технических характеристик. В комплект поставки также войдёт паровой конденсатор КП-3000, оснащенный титановыми трубками. Также в конструкцию будет внедрена система защиты последних ступеней ротора от влажнопаровой эрозии, тем самым эффективность и экономичность сильно повысится.
Главным конструктором и разработчиком технического проекта РУ МБИР и изготовителем исполнительных механизмов РО и гильз СУЗ выступает АО «НИКИЭТ». Ещё одно знакомое имя, тоже был у них в гостях по истории РИТМ-200, это АО «ОКБМ Африкантов», они отвечают за главные циркуляционные насосы и теплообменное оборудование. АО «ЦКБА» - разработчик натриевой арматуры, а АО «ЦКБМ» делает упор на разгрузочно-загрузочных машинах транспортно-технологической системы.
4.
МБИР включает в свой состав реакторную установку с двумя натриевым контурами охлаждения и третьим пароводяным контуром, паротурбинную установку, транспортно-технологические системы, петлевые установки, вертикальные и горизонтальные экспериментальные каналы, комплекс исследовательских защитных камер и лабораторный комплекс. Активная зона будет собрана из 96 сборок (ТВС) диаметром 72 мм и высотой 700 мм. При этом количество твэлов в ТВС будет 91. Температура натрия на входе будет равна 309 °С, а на выходе - 547 °С. Время работы между перегрузками - не менее 100 эффективных суток. И работать он будет на более улучшенном топливе типа МОКС (смешанном оксидном топливе), с содержанием плутония до 38 % (для достижения высоких флюэнсов). Проектный срок службы работы МБИР не менее 50 лет, а дальше можно его и продлить.
Что касается безопасности, то МБИР базируется на положительно зарекомендовавших себя технологиях РУ БОР-60, в проектные основы заложено применение трехконтурной схемы передачи тепла от реактора к окружающей среде. В качестве теплоносителя I и II контура применяется натрий, рабочее тело III контура - вода-пар. В основу компоновки зданий и сооружений заложен модульный принцип застройки, обеспечивающий максимальную автономность МБИР и четкое разделение блоков и зданий с точки зрения их ответственности за безопасность.
5. Трехмерная модель реактора МБИР
Решение о создании МБИРа было принято ещё на заседании НТС № 1 ГК «Росатом» 22 ноября 2007 года. 11 сентября 2015 года прошла торжественная церемония заливки «первого бетона», и тем самым был дан официальный старт работам по бетонированию фундаментной плиты главного здания. Вначале пошло не всё, как задумывали. Но собрались, финансирование необходимое получили, и в ноябре 2020 года Росатом заключил новый договор генподряда на строительство реактора с компанией «Институт «Оргэнергострой», и стройка заиграла радужными красками. На данный момент строительные работы уже выполнены на 10 %.
6.
7.
8.
Кстати, сама стройка реализуется с применением инновационных методов строительства, а именно: за счёт технологий цифрового проектирования и моделирования, созданием BIM модели, применением дистанционного мониторинга строительства, а также применением отраслевой системы комплексного управления стоимостью и сроками сооружения объектов (Total Cost Management Nuclear Construction - TCM NC). При этом цифровая модель используется для план-фактного анализа, определения необходимых объемов земельных работ и координации перемещения строительной техники по площадке.
9.
10.
11. Планируется, что в 2021 году на стройплощадке будет работать порядка 1500 человек.
12.
В перспективе МБИР должен заменить действующую в настоящее время исследовательскую установку на быстрых нейтронах БОР-60, которую запустили в начале 1969 года. Кстати, именно на нёй в своё время было продемонстрировано, что быстрый реактор с натриевым теплоносителем может производить не только тепло, но и электроэнергию.
13.
14.
В исследовательском ядерном реакторе МБИР можно будет изучать, разрабатывать новые системы в обеспечение быстрой тематики, топливные и конструкционные материалы, создавать условия переходных режимов работы ядерных установок, а также новые изотопные технологии и производственные процессы для материалов с необходимыми специальными свойствами.
15.
16.
17.
А так суть и уникальность МБИР прежде всего в том, что он способен решать не только широкий спектр исследовательских задач в обоснование создания новых конкурентоспособных и безопасных ядерных энергетических установок, но и моделировать работу реакторов, работающих на быстрых нейтронах. Основная особенность этой технологии в том, что в качестве топлива здесь используются отходы (отработанное ядерное топливо) реакторов ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор, это обычные реакторы, которые стоят практически на всех атомных станциях) с целью получения новой энергии, благодаря реакторам работающих на быстрых нейтронах. Эта технология, как бы замыкает ядерный цикл. В России уже работает два аналогичных БН-600 и БН-800 (реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем) на Белоярской АЭС, в планах там же строительство ещё одного реактора, но уже мощностью на 1220 МВт (БН-1200) и это далеко не предел, ведь наша страна уверенно смотрит в будущее.
18.
19.
20.
21.
На базе МБИР будет создан Международный центр исследований, в рамках которого зарубежные участники будут выполнять необходимые для себя эксперименты. Важно также отметить, что, благодаря ему, исследовательский цикл, по сравнению с ныне действующими реакторами, сократится в несколько раз. Предполагается, что после запуска исследовательского ядерного реактора на нем одновременно будут работать десятки передовых ученых со всего мира. Сама идея такого международного центра внешне проста и понятна: он будет эксклюзивным владельцем временного ресурса работ (исследований) на реакторе МБИР. При этом 40 процентов времени на МБИР будут зарезервированы для исследовательских программ внутри Росатома, а 60 - это сервис за денежку, для других участников. Иностранцы, уже спят и видят, как бы свои научные теории тут проверить. Например, по слухам, в числе таких компаний - американская Terra Power, финансируемая основателем Microsoft Биллом Гейтсом. Эта компания разрабатывает ядерный реактор «на бегущей волне». Он назван так потому, что, согласно проекту, ядерная реакция в этой установке будет происходить на ограниченном участке активной зоны, который постепенно перемещается, то есть ведет себя, как волна. Да, пока мы сами считаем себя страной-бензоколонкой, в мире внимательно следят за нашими разработками. Так давайте же и мы наконец будем гордиться нашей промышленностью и наукой, а не топить её, причём сидя на диване.
22.
23.
24. На финише должна получиться вот такая красота
25.
Ввод в эксплуатацию в России самого мощного в мире многоцелевого исследовательского ядерного реактора на быстрых нейтронах (МБИР) намечен на 2028 год. В 2027 году планируется получить лицензию на эксплуатацию реакторной установки и до конца того же года выполнить физический пуск реактора. На 2028 год запланирован энергетический пуск МБИР с вводом его в эксплуатацию в четвертом квартале того же года. Как результат, МБИР обеспечит нашу атомную отрасль современной и технологически совершенной исследовательской инфраструктурой на полвека вперед. Таким образом, с пуском МБИР Россия получит весомые дополнительные преимущества на глобальном рынке исследовательских ядерных установок, что важно и с точки зрения продвижения интересов РФ в мире. Буду и дальше внимательно следить за реализацией этого проекта и, конечно же, вам рассказывать
26. Всего в комплексе будет более 30 различных зданий и сооружений
27. Большое спасибо АО «ГНЦ НИИАР» за открытость и тёплый приём!
Вся моя история с Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом»:
АО «Атомэнергомаш»:
АО «Концерн Росэнергоатом»:
Другие подразделения, входящие в структуру «Росатом», которые я посетил:
#rosatom, #rosenergoatom, #Росатом, #Росэнергоатом
Итак, в 80 километрах от Ульяновска, на реке Черемшан, находится город Димитровград населением около 100 000 человек. Так вот, его главное предприятие - это Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР), который был создан ещё в 1956 году по инициативе Курчатова. Изначально он был опытной станцией для испытаний ядерных реакторов, но в настоящее время спектр направлений деятельности значительно расширился. Сегодня НИИАР, считается крупнейшим в России научно-исследовательским экспериментальным комплексом гражданской атомной энергетики. В институте действуют 6 исследовательских ядерных реакторов, крупнейший в Европе комплекс для послереакторных исследований элементов активных зон промышленных реакторов, комплекс установок для НИОКР в области ядерного топливного цикла, радиохимический комплекс и комплекс по обращению с радиоактивными отходами. И представляете, им всё мало, вот они и решились на новую свехзадачу - построить у себя и самый мощный в мире многоцелевой исследовательский реактор на быстрых нейтронах (МБИР).
2.
Если честно, для меня эта история началась немного раньше,причём совершенно случайно. Летом 2017 года по делам государственной важности меня в очередной раз занесло на Атоммаш, в тот день шла знатная отгрузка в адрес Омского НПЗ. Провожали в путь уникальную вакуумную колонну, которая должна была войти в состав комплекса первичной переработки нефти ЭЛОУ-АВТ. А пока шли подготовительные работы к началу транспортировки, я не удержался и по-быстрому пробежался по заводу. В поисках очередного кадра я подошёл к этим рабочим, что на фото, и спросил, что они тут делают. А они мне с большой гордостью в ответ рассказали, что работают над частями будущего корпуса МБИРа. Он будет изготовлен в единственном экземпляре, будет самый-самый в мире. Тогда я сделал несколько кадров для истории и пошел дальше, а про себя подумал,что вот бы когда-нибудь и его в деле увидеть…
3.
Напомню, Атоммаш - это одно из ведущих предприятий энергетического машиностроения России, да и, наверное, мира. Причём, только они в нашей стране способны выпускать полный комплект ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ) АЭС, включая реактор, парогенераторы и др. Его мощности позволяют выпускать до 8 таких комплектов. В рамках же данного проекта всего на заводе изготовили 14 изделий для МБИР общим весом свыше 360 тонн, в том числе корпусные элементы и опорные конструкции. Кстати, вес готового корпуса этого реактора составит 83 тонны, а длина превысит 12 метров, диаметр - 4 м.
А знаете, гулять так гулять, сегодня мне попался пресс-релиз ещё от одной компании, с которой у меня тоже теплые отношения и у них всё по поводу. Это как раз про то, что в таких проектах один точно в поле не воин, только вместе достигается победа. Оказывается, Калужский турбинный завод (КТЗ) изготовит для МБИРа приводную турбину мощностью 50,7 МВт со вспомогательным оборудованием. Основой её конструкции станет их турбина серии ПТ-40. Где лопаточный аппарат турбины будет изменён в части геометрии первой ступени, что и обеспечит достижение её оптимальных технических характеристик. В комплект поставки также войдёт паровой конденсатор КП-3000, оснащенный титановыми трубками. Также в конструкцию будет внедрена система защиты последних ступеней ротора от влажнопаровой эрозии, тем самым эффективность и экономичность сильно повысится.
Главным конструктором и разработчиком технического проекта РУ МБИР и изготовителем исполнительных механизмов РО и гильз СУЗ выступает АО «НИКИЭТ». Ещё одно знакомое имя, тоже был у них в гостях по истории РИТМ-200, это АО «ОКБМ Африкантов», они отвечают за главные циркуляционные насосы и теплообменное оборудование. АО «ЦКБА» - разработчик натриевой арматуры, а АО «ЦКБМ» делает упор на разгрузочно-загрузочных машинах транспортно-технологической системы.
4.
МБИР включает в свой состав реакторную установку с двумя натриевым контурами охлаждения и третьим пароводяным контуром, паротурбинную установку, транспортно-технологические системы, петлевые установки, вертикальные и горизонтальные экспериментальные каналы, комплекс исследовательских защитных камер и лабораторный комплекс. Активная зона будет собрана из 96 сборок (ТВС) диаметром 72 мм и высотой 700 мм. При этом количество твэлов в ТВС будет 91. Температура натрия на входе будет равна 309 °С, а на выходе - 547 °С. Время работы между перегрузками - не менее 100 эффективных суток. И работать он будет на более улучшенном топливе типа МОКС (смешанном оксидном топливе), с содержанием плутония до 38 % (для достижения высоких флюэнсов). Проектный срок службы работы МБИР не менее 50 лет, а дальше можно его и продлить.
Что касается безопасности, то МБИР базируется на положительно зарекомендовавших себя технологиях РУ БОР-60, в проектные основы заложено применение трехконтурной схемы передачи тепла от реактора к окружающей среде. В качестве теплоносителя I и II контура применяется натрий, рабочее тело III контура - вода-пар. В основу компоновки зданий и сооружений заложен модульный принцип застройки, обеспечивающий максимальную автономность МБИР и четкое разделение блоков и зданий с точки зрения их ответственности за безопасность.
5. Трехмерная модель реактора МБИР
Решение о создании МБИРа было принято ещё на заседании НТС № 1 ГК «Росатом» 22 ноября 2007 года. 11 сентября 2015 года прошла торжественная церемония заливки «первого бетона», и тем самым был дан официальный старт работам по бетонированию фундаментной плиты главного здания. Вначале пошло не всё, как задумывали. Но собрались, финансирование необходимое получили, и в ноябре 2020 года Росатом заключил новый договор генподряда на строительство реактора с компанией «Институт «Оргэнергострой», и стройка заиграла радужными красками. На данный момент строительные работы уже выполнены на 10 %.
6.
7.
8.
Кстати, сама стройка реализуется с применением инновационных методов строительства, а именно: за счёт технологий цифрового проектирования и моделирования, созданием BIM модели, применением дистанционного мониторинга строительства, а также применением отраслевой системы комплексного управления стоимостью и сроками сооружения объектов (Total Cost Management Nuclear Construction - TCM NC). При этом цифровая модель используется для план-фактного анализа, определения необходимых объемов земельных работ и координации перемещения строительной техники по площадке.
9.
10.
11. Планируется, что в 2021 году на стройплощадке будет работать порядка 1500 человек.
12.
В перспективе МБИР должен заменить действующую в настоящее время исследовательскую установку на быстрых нейтронах БОР-60, которую запустили в начале 1969 года. Кстати, именно на нёй в своё время было продемонстрировано, что быстрый реактор с натриевым теплоносителем может производить не только тепло, но и электроэнергию.
13.
14.
В исследовательском ядерном реакторе МБИР можно будет изучать, разрабатывать новые системы в обеспечение быстрой тематики, топливные и конструкционные материалы, создавать условия переходных режимов работы ядерных установок, а также новые изотопные технологии и производственные процессы для материалов с необходимыми специальными свойствами.
15.
16.
17.
А так суть и уникальность МБИР прежде всего в том, что он способен решать не только широкий спектр исследовательских задач в обоснование создания новых конкурентоспособных и безопасных ядерных энергетических установок, но и моделировать работу реакторов, работающих на быстрых нейтронах. Основная особенность этой технологии в том, что в качестве топлива здесь используются отходы (отработанное ядерное топливо) реакторов ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор, это обычные реакторы, которые стоят практически на всех атомных станциях) с целью получения новой энергии, благодаря реакторам работающих на быстрых нейтронах. Эта технология, как бы замыкает ядерный цикл. В России уже работает два аналогичных БН-600 и БН-800 (реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем) на Белоярской АЭС, в планах там же строительство ещё одного реактора, но уже мощностью на 1220 МВт (БН-1200) и это далеко не предел, ведь наша страна уверенно смотрит в будущее.
18.
19.
20.
21.
На базе МБИР будет создан Международный центр исследований, в рамках которого зарубежные участники будут выполнять необходимые для себя эксперименты. Важно также отметить, что, благодаря ему, исследовательский цикл, по сравнению с ныне действующими реакторами, сократится в несколько раз. Предполагается, что после запуска исследовательского ядерного реактора на нем одновременно будут работать десятки передовых ученых со всего мира. Сама идея такого международного центра внешне проста и понятна: он будет эксклюзивным владельцем временного ресурса работ (исследований) на реакторе МБИР. При этом 40 процентов времени на МБИР будут зарезервированы для исследовательских программ внутри Росатома, а 60 - это сервис за денежку, для других участников. Иностранцы, уже спят и видят, как бы свои научные теории тут проверить. Например, по слухам, в числе таких компаний - американская Terra Power, финансируемая основателем Microsoft Биллом Гейтсом. Эта компания разрабатывает ядерный реактор «на бегущей волне». Он назван так потому, что, согласно проекту, ядерная реакция в этой установке будет происходить на ограниченном участке активной зоны, который постепенно перемещается, то есть ведет себя, как волна. Да, пока мы сами считаем себя страной-бензоколонкой, в мире внимательно следят за нашими разработками. Так давайте же и мы наконец будем гордиться нашей промышленностью и наукой, а не топить её, причём сидя на диване.
22.
23.
24. На финише должна получиться вот такая красота
25.
Ввод в эксплуатацию в России самого мощного в мире многоцелевого исследовательского ядерного реактора на быстрых нейтронах (МБИР) намечен на 2028 год. В 2027 году планируется получить лицензию на эксплуатацию реакторной установки и до конца того же года выполнить физический пуск реактора. На 2028 год запланирован энергетический пуск МБИР с вводом его в эксплуатацию в четвертом квартале того же года. Как результат, МБИР обеспечит нашу атомную отрасль современной и технологически совершенной исследовательской инфраструктурой на полвека вперед. Таким образом, с пуском МБИР Россия получит весомые дополнительные преимущества на глобальном рынке исследовательских ядерных установок, что важно и с точки зрения продвижения интересов РФ в мире. Буду и дальше внимательно следить за реализацией этого проекта и, конечно же, вам рассказывать
26. Всего в комплексе будет более 30 различных зданий и сооружений
27. Большое спасибо АО «ГНЦ НИИАР» за открытость и тёплый приём!
Вся моя история с Государственной корпорацией по атомной энергии «Росатом»:
АО «Атомэнергомаш»:
АО «Концерн Росэнергоатом»:
Другие подразделения, входящие в структуру «Росатом», которые я посетил:
#rosatom, #rosenergoatom, #Росатом, #Росэнергоатом