Остров безопасности


Статья опубликована по материалам журнала «Энергетическая стратегия» - специализированного делового издания о развитии российского топливно-энергетического комплекса.

ОСТРОВ БЕЗОПАСНОСТИ

На энергетической карте Ленинградской области в скором времени появится новая генерирующая единица — Ленинградская АЭС-2, возводимая вблизи города Сосновый Бор. Это первый объект после двадцатилетней паузы в отечественном атомном строительстве. Процесс сооружения станции, ее конструктивные особенности и принципы дальнейшей эксплуатации подчинены главному приоритету проекта ЛАЭС-2 — безопасности.

ЗАДАЧА — НЕ СНИЖАТЬ НАБРАННЫЕ ТЕМПЫ

Ленинградская АЭС-2 строится в рамках долгосрочной программы деятельности Госкорпорации «Росатом» на 2009-2015 годы, ставящей целью ускоренное развитие атомного энергопромышленного комплекса России, в том числе с помощью ввода в эксплуатацию новых типовых серийных энергоблоков АЭС общей установленной мощностью не менее двух гигаватт в год. Пуск в работу ЛАЭС-2 обеспечит сохранение и развитие в регионе производства тепловой и электрической энергии за счет поэтапной замены мощностей Ленинградской АЭС, действующей с 1973 года.

Новая станция будет состоять из четырех энергоблоков ВВЭР-1200. Строительство первой очереди объекта, включающей в себя блоки №1 и №2, завершится в 2016 году, второй очереди (блоки №3 и №4) — в 2019-м. Электрическая мощность каждого энергоблока составит 1 198,8 мегаватт, теплофикационная — 250 гигакалорий в час. Ленинградская АЭС-2 будет вырабатывать не менее 15,6 миллиарда киловатт-часов электроэнергии в год.

В феврале 2007 года проект возведения станции прошел процедуру общественных слушаний и получил положитель- ное заключение ФАУ «Главгосэкспертиза России». Генеральным подрядчиком строительства первой очереди согласно итогам конкурса было избрано ФГУП «Санкт-Петербургский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт «Атомэнергопроект» (ныне — ОАО), которое разработало и сам проект ЛАЭС-2. В октябре 2007 года СПбАЭП приступил к инженерной подготовке будущей площадки объекта. Спустя год был залит первый бетон в фундаментную плиту здания реактора энергоблока №1, что ознаменовало начало основного этапа строительных работ. Здание реактора энергоблока №2 возводится с апреля 2010 года.

 В феврале текущего года генподрядчиком строительно-монтажных работ на стройплощадке ЛАЭС-2 было назначено ФГУП «ГУССТ №3 при Спецстрое России». Генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Сергей Кириенко во время визита в Сосновый Бор в феврале поставил задачу продолжить соору жение станции в набранном темпе.

— Именно своевременное строительство и ввод в эксплуатацию энергоблоков ЛАЭС-2 должны обеспечить городу долгосрочные перспективы — сохранение и увеличение количества рабочих мест и развитие социальной инфраструктуры, включая сдачу в эксплуатацию 1 200 квартир нового жилья, — заявил глава «Росатома».

В мае строители приступили к бетонированию внутренней защитной оболочки (ВЗО) здания реактора блока №1. В настоящее время работы ведутся на более чем ста объектах будущей станции. Сдача первого энергоблока ЛАЭС-2 в эксплуатацию намечена на 2014 год.

ЭВОЛЮЦИЯ РЕАКТОРА

Проект ЛАЭС-2 стал результатом нового этапа развития наиболее распространенного в мире и технически совершенного типа станций — АЭС с ВВЭР: водо-водяным энергетическим реактором. В такой установке в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов используется «легкая» — обычная вода. Принятая международная аббревиатура для ВВЭР — PWR (pressurized water reactor), то есть реактор с водой под давлением.

Атомные станции поколения III+ с улучшенными водо-водяными реакторами создаются в рамках эволюционного проекта «АЭС-2006», в котором отражен многолетний опыт разработки, строительства и эксплуатации объектов с ВВЭР. Авторы проекта ставили своей целью достичь современных показателей безопасности АЭС при оптимизированных капвложениях в ее строительство. За основу взят реактор ВВЭР ресурсом не менее 1 150 мегаватт и возможностью форсирования до 1 200 мегаватт.

Плановый уровень коэффициента использования установленной мощности должен составить 92%, длительность периода между перегрузками топлива — до двадцати четырех месяцев. Станция нового поколения рассчитана на пятьдесят лет бесперебойной работы, при этом срок службы основного оборудования составляет шестьдесят лет. В проекте используется опыт, накопленный при создании АЭС У-87, АЭС-91, АЭС-92, АЭС У-87/92, а также строящейся в Индии АЭС «Куданкулам» и спроектированной СПбАЭП китайской АЭС «Тяньвань», считающейся одной из самых безопасных в мире.

В рамках «АЭС-2006» кроме Ленинградской разработана Нововоронежская АЭС-2, которая будет включать в себя четыре реактора ВВЭР-1200. Ее проектировщиком выступило московское ОАО «Атомэнергопроект». Сама ЛАЭС-2 послужила прототипом возводимой в Калининградской области Балтийской АЭС, которую, как и ленинградскую станцию, спроектировало санкт-петербургское ОАО «Атомэнергопроект». Конкурентный подход к разработке новых ядерных генерирующих мощностей позволит в дальнейшем принять оптимальное решение при развертывании серийного строительства АЭС в соответствии с федеральной целевой программой «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы с перспективой до 2015 года».

ЛОВУШКА ДЛЯ БЕГЛОГО АТОМА

Особенность Ленинградской АЭС-2, как и остальных станций проекта «АЭС-2006», — сочетание дополнительных пассивных и активных традиционных систем безопасности (СБ). Они разделяются на защитные, локализующие, управляющие, обеспечивающие, и призваны выполнять три основные задачи: останавливать цепную реакцию, охлаждать реактор и предотвращать выход радиоактивных веществ за пределы блока.

Один из способов усовершенствования систем безопасности атомной электростанции — уменьшение доли энергозависимых (активных) СБ в пользу пассивных систем. Действие последних не зависит от квалификации персонала и внешних обстоятельств, а подчиняется только законам природы. Примером пассивной СБ новейшей модификации реактора ВВЭР (как на ЛАЭС-2) служит ловушка расплава. Это специальная емкость, расположенная под активной зоной реактора. В случае аварии высокорадиоактивный топливный расплав стечет вниз и самолокализуется, что позволит сократить масштабы возможной катастрофы благодаря отсутствию контакта топлива с окружающей средой. Пассивная СБ срабатывает без участия человека — только под действием силы земного тяготения. Ловушка содержит так называемый жертвенный материал — специальный состав из оксида железа и борной кислоты, который мгновенно заглушает реакцию.

К защитным и локализующим СБ относится многоуровневая система барьеров — независимых преград на пути распространения ионизирующего излучения и радиоактивных веществ в окружающую среду. В частности, контаймент ЛАЭС-2 — внешняя оболочка реактора станции — способен выдержать землетрясение, ураган и смерч, снеговую и ледовую нагрузки, наводнение, падение самолета, взрывы. Внутренняя оболочка ВВЭР рассчитана на внутреннее давление четыре килограмма на квадратный сантиметр, таким образом, даже если попавшая в реактор вода превратится в пар, ВЗО перенесет эту нагрузку.

Высокий уровень надежности Ленинградской АЭС-2 подтверждают видные эксперты атомной отрасли.

— Мы бываем с визитами на площадке ЛАЭС-2 уже на протяжении двух лет. Конструкционные особенности станции соответствуют всем высшим стандартам безопасности, — констатировал генеральный директор Центра радиационной и ядерной безопасности Финляндии Юкка Лааксонен, побывавший на объекте в составе международной делегации 15 июня 2012 года.

Как отметил заместитель директора по проектированию ВВЭР ОАО «СПбАЭП» Александр Казарин, возможно, в проект ЛАЭС-2 будут внесены небольшие усовершенствования. В целом же он пока остается одним из самых передовых в мире.

— Аналоги строятся сейчас в Финляндии и Франции, и там применены только активные средства безопасности и ловушка расплава. Пассивных систем в отличие от ЛАЭС-2 там нет, — констатировал представитель института.

Тем не менее атомная наука на месте не стоит, и все новейшие системы безопасности АЭС будут дополняться все более совершенными элементами, рассчитанными на любое развитие событий.

Проект ЛЕНИНГРАДСКОЙ АЭС-2 отвечает всем современным международным требованиям к надежности атомных станций. На ЛАЭС-2 предусмотрены четыре дублирующих друг друга активных канала систем безопасности в сочетании с пассивными СБ, в числе которых двойная защитная оболочка здания реактора, устройства локализации расплава, удаления водорода, пассивного отвода тепла и другие механизмы. Ни одна из действующих АЭС в мире не оснащена подобной конфигурацией защитных средств.

журнал «Энергетическая стратегия»