Пресс- тур на ФГУП «ГХК»
21-23 октября состоялся блог тур на ордена Ленина Горно-химический комбинат (ГХК), организованной пресс-службой СХК.
ГХК это уникальное предприятие с подземным расположением основных ядерных производств, не имеющее аналогов в мире. Основное назначение ГХК до 1995 год. С 1995 года оборонный заказ на производство плутония был снят, началась конверсия предприятия. Сегодня ГХК - ведущее в России предприятие по созданию полного технологического комплекса в области цивилизованного обращения с отработанным ядерным топливом (ОЯТ) энергетических реакторов и замыканию ядерного топливного цикла.
21 октября в пол 9 утра автобус, собрав участников, направился в сторону Красноярска. 12 часовая дорога обошлась без приключений, но как было предсказуемо, русские дорогие нас не разочаровали. Особенно 30 километров в Кемеровской области.
Проскользнув в ночи через, открытый Путиным в 2008 году, мост через Енисей, мы направились еще 60 км на север к Железногорску. Разместили нас возле города, на базе отдыха ГХК «Над Енисеем». Уютная база, хорошие питание… И рядом крутой берег с хорошим видом на реку.
Наконец, утром 22 октября, мы отправились в сам город. КПП г. Железногорска конечно удивило нас и Северчан особенно… Просто решетчатые ворота с кабинкой охраны.Здание проходной здорово отделано сайдингом. Все КПП обслуживают гражданское охранное предприятие. « Либерализация режима» кажется это так назвали. На въезде город мы проехали мимо центр космической связи, второго крупного предприятия в городе ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва» - одного из ведущих предприятий российской космической отрасли. Именно они разработали и делают ГЛОНАСС.
Затем проехали местную "жемчужину" - Кантатское водохранилище. По дороге в городе был виден Енисей. Но город же за колючкой, а работником, которые приехали работать на только что созданном комбинате в 1958 хотелось где- то отдыхать. Тем более, из -за водохранилищ выше по течению Енисея, вода остается холодной постоянной. Поэтому было принято решение сделать дамбу, затопить как раз удобную низину и обустроить берега.
Прокатившись по центральной улице Ленина, мы оказались в музее ГХК.
Музейная экспозиция, спроектированная на основе современных интерактивных музейных технологий, размещена в трех залах общей площадью более 300 м2. На уникальном музейном оборудовании смоделирована вся технологическая цепочка производств Горно-химического комбината. Экспозиция имеет мощную мультимедийную поддержку, позволяющие организовать хранение практически неограниченного объема информации и доступ к ней.
В нижнем зале, оформленном в виде горной выработки, размещены экспозиции уходящих в историю подземных производств, с которых и начинался комбинат - реакторного и радиохимического завода. Одна из крутейших вещей - действующий макет промышленного уран-графитового реактора с пультом управления реактором.
Разумеется есть и макет ядерного реактора, причем в разрезе 3/4, что хорошо показывает его устройство.
Так же есть и макеты урановых блочков, соответствующие по весу (около 2 килограммов кстати) и механизма для загрузки их в реактор. Это считай единственный процесс, который необходимо было проводить в ручную.
Диорама монтажного зала радиохимического производства, действующие макеты, дают полное представление о том, как из облученных в реакторе урановых блочков извлекают плутоний. Она причем подвижна, наглядно показывая все основные этапы процесса.
Завод полупроводникового кремния, строительство которого велось в рамках федеральной программы реформирования ядерного оружейного комплекса, представлен в музее макетами завода, установки водородного восстановления, образцами продукции, например
Фишка музея - кинозал, оформленный в виде вагона электрички, оснащенный шестью большими плазменными панелями.
Обеспечение экологической безопасности технологических процессов и выпускаемой продукции является одним из главных приоритетов деятельности Горно-химического комбината.
Поэтому в музее уделено много внимания этим вопросам. В экспозиции, расположенной в третьем зале, подробно представлены меры, обеспечивающие экологическую безопасность производства, приведены фактические показатели уровня загрязнений воздуха, воды, земли, различных материалов по сравнению с нормативными.
На ГХК есть своя водолазная служба. Из- за течения и суровых условий работы их костюмы вешают около 90 килограмм.
После экскурсии нас вежливо попросили оставить фото-видео технику, сотовые, любые носители информации, дозиметры.
Как ни как режимные объект. Минут 20 мы поднимались в гору. Комбинат находиться за чертой города, что вполне логично.Сперва одно КПП, а через несколько минут и Изотопно-Химический завод ГХК. Там вот уже серьезная "физическая защита". Укрепленный периметр, двойные металлодетекторы, кабинки радиационного контроля,девушки-сержанты. Точнее военнослужащие на посту с табельным оружием.
Водоохлаждаемое («мокрое») хранилище (белое здание за синим комплексом) было введено в эксплуатацию в 1985г и предназначено для технологической выдержки ОЯТ ВВЭР-1000 перед будущей радиохимической переработкой.
Первоначально хранилище имело вместимость 6000 тонн по UO2, до момента реконструкции. 15.09.2010 заполнение «мокрого» хранилища ОЯТ доведено до проектной вместимости - 6000 тонн по диоксиду урана.
Была проведена реконструкция объекта которая была обусловлена необходимостью приведения его в соответствие с действующими нормами и правилами для обеспечения дальнейшей безопасной эксплуатации и увеличением вместимости для обеспечения ритмичного приёма ОЯТ атомных электростанций.
Хранилище функционально разделено на три отделения:
- отделение приёма контейнеров с ОЯТ РУ ВВЭР-1000 и подготовки их к разгрузке;
- отделение хранения ОЯТ РУ ВВЭР-1000 в бассейнах выдержки;
- отделение водоподготовки и вспомогательных служб.
На хранение поступает ОЯТ с начальным обогащением до 4,4% по урану 235 и выгоранием до 58 ГВт•сут/тU, имеющее выдержку на АЭС не менее 3 лет (после выгрузки из реактора, фотография в начале поста). Производительность отделения приема контейнеров с ОЯТ до 800 ОТВС/год (около 400 т UО2).
Доставка ОЯТ с АЭС на ФГУП «ГХК» осуществляется на специальных транспортёрах в сертифицированных контейнерах ТУК-13, ТУК-13/1В, ТУК-10, соответствующих требованиям МАГАТЭ по безопасности.
На первый взгляд все легко, но разумеется не все так просто. Обращение с ОЯТ ВВЭР-1000 на «мокром» хранилище включает в себя следующие основные операции:
- приём транспортёра в здание хранилища;
- открытие створок крыши транспортёра, дозиметрический контроль транспортного контейнера (ТК) и установка контейнера в вертикальное положение,передача контейнера в узел расхолаживания, где осуществляется сброс давления газа из ТК, снижение температуры ОТВС в ТК и подготовка ТК к разгрузке ОЯТ в 16 местный чехол хранения;
- транспортирование ТК с ОЯТ из узла расхолаживания в отсек перегрузки, где под слоем воды, толщиной 3 метра с ТК снимается крышка;
- перегрузка ОТВС ВВЭР-1000 из транспортного контейнера в чехол хранения;
- транспортирование загруженного чехла хранения в бассейн выдержки отделения хранения.
После прохождения металлодетекторов и радиодозиметрической кабинки, мы переодеваемся в белые халаты, попутно выясняя кто из нас больше теперь похож на Левина и получая индивидуальные накопители радиации. Пройдя по лабиринту коридоров и через "переходную" комнату, в которой нас даже заблокировали на несколько минут на обратном пути, мы попадаем в цех.
Нас встречает макет тепло- выделявший сборки, которая нам уже хорошо знакома. Отработанные ТВС хранятся в специальных пеналах в этом здоровом бассейне, заполненном двойным!! дистиллятом.
По крыше бассейна, разделенные на пару десятков независимых отсеков для большей надежности, расположенны специальные щели для транспортной штанги. После "затопления" транспортного пенала все работы, транспортировка и хранение проходя минимум на глубине 2,5 метра, а максимальная глубина достигает 24 метра. Это меры безопасности - дело в том, что в отработавших ТВС содержится большое количество осколков деления урана, сразу после выгрузки каждый ТВЭЛ в среднем содержит 300000 Кюри радиоактивных веществ, которые выделяют энергию 100 КВт. За счёт этой энергии использованное ядерное топливо имеет свойство саморазогреваться до больших температур без принятия специальных мер (недавно выгруженное топливо может разогреться на воздухе примерно до 300 °C) и является высокорадиоактивным, поэтому его хранят 3-4 года в бассейнах с определённым температурным режимом под слоем воды, защищающим персонал от ионизирующего излучения продуктов распада урана. По мере выдержки уменьшается радиоактивность топлива и мощность его остаточных энерговыделений, обычно через 3 года, когда саморазогрев ТВС сокращается до 50-60 °C, его извлекают и отправляют для хранения, захоронения или переработки.
Для наглядности - если просто покурить рядом с ТВС, то вы получите смертельную дозу радиации.
Поэтому, это было захватывающие зрелище - смотреть на хвостовик все еще "фонящей" ТВС под слоем воды, но это безопасно!!
Разумеется все было под неусыпным контролем дозиметриста. Это, кстати, очень отличительное свойство радиации, ведь например некоторые химические вещества можно определить только после недельных исследований... Фон был самый обычный - 16 мкр/ч ( в городе 12-18 мкр/ч).
Кстати, что первое бросилось в глаза, только заглянув в бассейн, так это бегающие и летающие насекомые.... Даже здесь есть жизнь.
После преодоления "физической защиты" мы с начальником цеха воздухоохлаждаемоемого («СУХОЕ») хранилища ОЯТ, прошлись по технологической цепочке этого грандиозного объекта. Которое было построено по проекту не только в срок, но и так и еще и уложились в 16 млрд. рублей, изначально рассчитанные.
Создание на площадке ГХК «сухого» хранилища ОЯТ, как продолжения технологической цепочки обращения с отработавшим ядерным топливом, было рекомендовано при сооружении ныне действующего «мокрого» хранилища в 80-х годах. Поскольку хранение ОЯТ в водной среде имеет ограничения по продолжительности, то необходимо предусмотреть возможность либо дальнейшего хранения при охлаждении воздухом, либо переработки ОЯТ. Кроме того, хранение ОЯТ при воздушном охлаждении требует значительно меньших экономических затрат, чем хранение в водной среде. Поэтому в 2001 году было принято решение о строительстве воздухоохлаждаемого («сухого») хранилища ОЯТ.
В 2002 году отраслевым проектным институтом ГИ «ВНИПИЭТ был разработан проект «Сухое хранилище облученного ядерного топлива реакторов РБМК-1000 и ВВЭР-1000» емкостью около 33000 тонн с выделением первого пускового комплекса ОЯТ РБМК-1000.
Это обеспечит размещение всего отработавшего топлива реакторных установок РБМК-1000 и ВВЭР-1000, как существующего, так и вновь образующегося, в течение всего цикла работы АЭС.
На основании зарубежного опыта и оценки различных вариантов хранения было выбрано хранилище камерного типа.
Проектом предусмотрена доставка ОЯТ РБМК-1000 с АЭС в виде пучков твэлов, загруженных в ампулы, исключающие просыпи топлива при транспортировке и перегрузке.
Ампулы доставляются на ГХК в транспортном упаковочном контейнере ТУК-109 по железнодорожным путям на транспортерах площадочного типа. Здесь их перегружают из транспортного контейнера в герметичные пеналы хранения и устанавливают в герметичные гнезда хранилища. Такая многоступенчатая система хранения обеспечивает безопасность длительного технологического хранения ОЯТ, с возможностью, в последующем, передачи его на радиохимическую переработку.
ТУК-109 состоит из упаковочного комплекта хранения (УКХ-109) и съемного защитно-демпфирующего кожуха (ЗДК). УКХ в свою очередь состоит из металлобетонного контейнера (МБК), чехла и комплекта ампул (144 штуки), в которые устанавливаются пучки ТВЭЛов (ПТ).
Хранение пеналов с ОЯТ осуществляется в отделении хранения в гнездах хранения, расположенных по квадратной решетке. Отвод остаточного тепловыделения ОЯТ при хранении осуществляется естественной конвекцией воздуха. Вход наружного «холодного» воздуха в каждую камеру хранилища происходит через подкамерное пространство и систему вертикальных закладных труб, пронизывающих днище камеры хранения. Попадая в камеру хранения, воздух нагреваясь, движется вверх вдоль поверхностей гнезд. Под перекрытием, отделяющим пространство камеры от помещения зала хранилища, нагретый воздух, обтекая гнезда в поперечном направлении, движется двумя расходящимися горизонтальными потоками к выходам из камеры, организованным в боковых стенах хранилища. Далее потоки воздуха направляются в вертикальные вытяжные шахты. Шахты расположены вдоль боковых стен хранилища и заканчиваются дефлекторами, способствующими выходу горячего воздуха в окружающую среду даже при наличии сильного ветра.
Разгрузка ОЯТ РБМК-1000 включает в себя следующие основные технологические операции:
- приём ЖД транспортёров с ОЯТ РБМК-1000 в здание хранилища;
- снятие ТУК-109 с транспортёра и установка его на площадки подготовки ТУК к разгрузке, снятие с ТУК-109 съёмного защитно-демпфирующего кожуха и передача упаковочного комплекта хранения в помещение подготовки контейнера к загрузке, подсоединение УКХ к системе сдувки газа с последующим сбросом газа, находящегося под избыточным давлением во внутренней полости УКХ, в систему газоочистки, снятие наружной крышки УКХ и установка её на подставку. На место извлеченной наружной крышки устанавливается защитное устройство скрепляющееся с внутренней крышкой УКХ;
- транспортировка УКХ при помощи передаточной платформы под перегрузочное устройство камеры комплектации пеналов хранения;
- подъём внутренней защитной крышки транспортного контейнера и подъём транспортного чехла с ОЯТ в камеру комплектации пеналов, установка ампул с ОЯТ в пеналы хранения с помощью электромеханических манипуляторов, с последующей заваркой крышки пенала хранения, его вакуумированием, заполнением азотно-гелиевой смесью. Заваренный пенал контролируется на герметичность, контролируются сварные швы крышки и клапана;
- транспортировка герметичных пеналов хранения под гнездо перегрузочной машины для установки в гнезда зала хранилища на хранение.
- После установки двух пеналов в гнездо хранения ОЯТ производится заварка пробки к корпусу гнезда при помощи сварочной машины с последующим контролем герметичности гнезда и установкой крышки гнезда.
Разгруженный УКХ после установки и закрепления крышек проходит дозиметрический контроль, и в случае необходимости проходит дезактивацию, а затем передается в зал отделения приема, где комплектуется в ТУК - 109 для формирования нового эшелона.
Безопасность системы пенал-гнездо достигается за счет применения принципа «нулевого» выхода радиоактивности из системы, т.е. давление газа в гнезде ниже атмосферного. При разгерметизации одного из пеналов происходит изменение давления в гнезде, что фиксируется контрольными приборами. Это позволяет принять опережающие меры по предотвращению загрязнения окружающей среды.
Хотелось бы рассказать по камеру комплектации пеналов или "горячую" камеру, где происходит упаковка в пеналы хранения. Разумеется камера абсолютно герметичная и выполнена из нержавеющей стали. Вообще стали там много.. как и монолитного железобетона...
В камеру имеются несколько "окон" для визуального контроля. Разумеется стоят особенные стекло пакеты. Точнее из два - внутренний плита из 8 освинцованных стекол. А пакет в помещение -"аквариум" с дистиллятом.
Каждое "окошко" имеет немецкие ручные манипуляторы, что бы обслуживать внутреннее оборудование - электрод там поменять, проволоку подать...
Операторские места оснащены отечественной аппаратурой. Вообще, большинство оборудования -отечественное. единственное зарубежную технику видели - это мониторы и вспомогательные манипуляторы. Все, понятное дело, продублировано. ВСЕ! продублировано... Причем и так делается в запасом прочности в несколько раз.
Учитывая монолитность конструкции, радиационный фон - 6,2 мкр/час - в два раз ниже естественного (показания дозиметра в нано р/час ).
На выходе можно удовлетворить свое любопытство и проверить самого себя.
После гостеприимного приема, нас повезли на местный "не очень секретный, но стратегически" важный объект -туннель под Енисеем! Точнее в тоннель для перекачки жидких радиоактивных отходов из ГХК в хранилища.
Жидкие радиоактивные отходы (ЖРАО) - низко- и среднеактивные (НАО и САО) Радиохимического завода ГХК закачивались и продолжают закачиваться в подземные горизонты на полигоне Северный. Но вместимость этих горизонтов (песчаных слоёв) не бесконечна, большая их часть уже заполнена. Поэтому во время строительства завода РТ-2 на левом берегу Енисея, напротив ГХК, были проведены геологические изыскания.
Пробурили порядка 200 скважин и нашли горизонты, также пригодные (по мнению специалистов) для закачки ЖРАО. Было решено создать полигон Западный (так называемая Площадка-27) и построить под Енисеем тоннель - для прокладки труб и перекачки по ним НАО и САО завода РТ-2 на левый берег реки.
Но как это обычно бывает, в начале 90-х годов строительство завода по разным причинам (основная - отсутствие финансирования) было приостановлено, то и тоннель не был сдан в эксплуатацию (равно как и полигон Западный).
Тоннель двухуровневый. В верхней части должны были проложить трубы для перекачки ЖРАО, а нижний коридор - для автомобильного транспорта. Теперь этот тоннель в определённой степени головная боль комбината. Его надо охранять с обеих сторон, вентилировать, освещать, а в зимнее время обогревать, и периодически воду откачивать.
Так как в тоннеле всегда сыро, из стен и с потолка просачивается вода, стоят лужи и более-менее постоянная температура, то в нём, как в пещерах (климат-то почти пещерный), начали расти сталактиты. Правда, ещё маленькие - с окончания строительства 20-ти лет не прошло.
Сейчас он используется только для провоза в Железногорск молочных и других сельхозпродуктов левобережных производителей - по 2 автобуса в сутки. Длина тоннеля чуть более 2-х км, а в объезд, через Красноярск, сотни. Поэтому получается почти напрямую. И городу выгодно, и жителям левобережья, которые что-то выращивают, производят. Да ещё высоким гостям да туристам показывают. На обоях концах стоят пункты охраны -они и охраняют и регулируют движения. Тоннель узкий, негде разъехаться. Поэтому никого не пускают, пока там кто-то есть.
Наконец, после впечатлительной поездки, мы вернулись в музей, специалисты ГХК ответили на наши вопрос.. Но в большем конечно пообщались и поделились своими впечатлениями.
После нас провезли с экскурсией по стремительно темнеющему городу. И на базу отдыха. Отдыхать перед дорогой домой.
Хотелось бы поблагодарить пресс-службы СХК (Александр Кузнецов) и ГХК (Борис Рыженко) за организацию этой поездки! Спасибо!