«Атомэнергоремонт» и «ЦНИИТмаш» нашли средство омоложения для ВВЭР

Как продлить жизнь атомных энергоблоков после окончания 30-летнего проектного срока службы, уже известно. Теперь атомщиков волнует вопрос, как сделать это эффективнее, качественнее, а главное, быстрее. Специалисты «Атомэнергоремонта» и « ЦНИИТмаша» усовершенствовали технологию отжига корпуса реактора. Ее отработают на втором блоке Кольской АЭС, а следом — на четвертом блоке Нововоронежской АЭС.
Одна из причин старения атомных реакторов — охрупчивание металла сварных соединений под действием нейтронного облучения. Специалисты нашли эффективное средство омоложения для ВВЭР. Это отжиг — восстановительная термообработка корпуса.
Сушилка для обуви
Нагревательная установка обеспечивает восстановление механических свойств сварных швов. В корпус реактора, который предварительно освобождается от внутрикорпусных устройств и топливных элементов, опускается нагревательное устройство. Это конструкция, состоящая из сборки нагревательных элементов на остове из нержавеющей стали.
«Похоже на сушилку для обуви: такой же по конфигурации прибор, только маленький», — говорит начальник производственно-технического отдела «Атомэнергоремонта» Дмитрий Родиков. При отжиге корпус реактора медленно нагревается до заданной температуры и через некоторое время медленно охлаждается. Контроль автоматический, поддержание температуры — тоже. По предварительным оценкам, в ручном режиме на это ушло бы месяца три. А так вся операция, включая подготовительные работы, занимает 21 день.
Отжиг позволяет продлить безопасную эксплуатацию на 10 – 30 лет, причем операцию можно провести повторно. Среди реакторов появятся долгожители, шутит Дмитрий Родиков.
Установка-универсал

Оборудование для отжига, две установки, было разработано в 1987 году. Его использовали на 12 блоках с ВВЭР: на Нововоронежской, Армянской, Кольской АЭС, АЭС «Бруно Лейшнер» (Германия), АЭС «Козлодуй» (Болгария) и Ровенской АЭС (Украина).
Пару лет назад нововоронежские атомщики приступили к продлению срока эксплуатации блока № 4. Там требовалось отжечь не только сварные швы, но и области основного
металла корпуса реактора. Оборудование решено было докрутить с учетом нового требования. Кроме этого, появилась идея вместо двух установок сделать одну, которая бы подошла всем корпусам ВВЭР.440. К делу подключили «ЦНИИТмаш» — разработчика технологии отжига. «Атомэнергоремонт» взялся за изготовление.

«ОТЖИГ ПОЗВОЛЯЕТ ПРОДЛИТЬ БЕЗОПАСНУЮ ЭКСПЛУАТАЦИЮ НА 10 – 30 ЛЕТ, ПРИЧЕМ ОПЕРАЦИЮ МОЖНО ПРОВЕСТИ ПОВТОРНО. СРЕДИ РЕАКТОРОВ ПОЯВЯТСЯ ДОЛГОЖИТЕЛИ»

Чтобы ускорить реализацию, подключили ПСР: организовали систему управления технологическими процессами, выстроили схемы выполнения работ, определили оптимальный режим для персонала, планы раскладки оборудования. Очень помогли в модернизации установки опытные сотрудники нововоронежского филиала «Атомэнергоремонта», которые участвовали в 2010 году в отжиге реактора на Ровенской АЭС.
Чтобы доставлять установку на станции было удобнее, ее сделали модульной, разделив на силовую, нагревательную и электротехническую части, систему управления и контроля температуры.
Сейчас установка находится на производственной базе «Нововоронежатомэнергоремонта» и служит тренировочной площадкой для персонала, который будет занят на восстановлении ресурсных характеристик реакторных корпусов.
Комплекс этих работ на блоке № 2 Кольской АЭС запланирован на август — сентябрь этого года, а на блоке № 4 Нововоронежской АЭС — на май будущего года.
Атомщики заранее обсудили все, даже дезактивацию установки (на это, по предварительным расчетам, уйдут сутки-двое). «Мы во всеоружии, — заверяет Виктор Савельев, замначальника цеха по обращению с радиоактивными отходами Кольской АЭС. — Есть оборудование и опытный персонал. Наша задача — вернуть «Атомэнергоремонту» чистую установку».

Проблема продления срока службы ядерных реакторов актуальна во всем мире. Их модернизируют, повышая эффективность АЭС, что обходится гораздо дешевле сооружения новых энергоблоков.
Российские атомщики уже работают над оборудованием для восстановительной термообработки сварных соединений корпуса реакторов ВВЭР.1000. Пройдены горячие испытания при частичной сборке, впереди — испытания на макете с использованием чистого корпуса реактора.
Новизна подхода к отжигу ВВЭР.1000 заключается в более высоких температурах, одновременной термообработке двух сварных швов. Близость опорных конструкций и шахты реактора к зоне нагрева потребовала дополнительной тепловой изоляции корпуса реактора и оборудования для ее установки и демонтажа, отметил Андрей Цовьянов, заведующий отделом электронагрева «ЦНИИТмаша».
Отжиг сварных соединений ВВЭР.1000 предстоит на первом блоке Балаковской АЭС в 2018 году. Там помимо восстановительной термической обработки сварных соединений корпуса реактора будет проведен отжиг и основного металла.