На АЭХК испытали мобильный лазерный комплекс производства ТРИНИТИ

Установка бесконтактно рассекает выводимые из эксплуатации газодиффузионные машины. Специалисты говорят, что лазер позволит примерно в пять раз ускорить процесс, а главное — ​сохранить здоровье сотрудников, которые сегодня фрагментируют радиоактивно загрязненное оборудование вручную. Мы разобрались, как работает новый комплекс.

Начальник участка регенерации цеха разделения изотопов урана Ангарского электролизного химкомбината Евгений Гежа как один из участников проекта присутствовал при тестировании лазерной установки. Говорит, это были самые зрелищные испытания в его жизни. «Вместе с оператором мобильного лазерного комплекса мы наблюдали на экране монитора, как лазер с расстояния 5 м режет бок газодиффузионной машины К‑30, — ​рассказывает Евгений Гежа. — ​За несколько минут он сделал квадратное окошко в корпусе толщиной 2 см. Но ему по зубам стены и потолще! Хотел бы я иметь такую установку у нас на комбинате».

Идеальный помощник

Поначалу газодиффузионные машины использовали для обогащения урана. Но довольно скоро им на смену пришли центрифуги: технология газовой диффузии была нерентабельной — ​оборудование потребляло слишком много воды и электроэнергии. Теперь тысячи устаревших машин выводят из эксплуатации. Это медленный, трудоемкий и «радиационно опасный» процесс.

«Демонтированное оборудование из цеха мы отправляем в здание для фрагментации и дезактивации, — ​поясняет начальник отдела по выводу из эксплуатации АЭХК Дмитрий Подберезный. — ​Там все внутренности разбираем поэлементно, затем режем корпус с помощью газовой и плазменной резки, потом болгарками. Куски отправляем на жидкостную дезактивацию. Все делают люди. Это вредные условия труда — ​обязательны средства индивидуальной защиты, работа по сменам».

АЭХК — ​одна из главных площадок «Росатома», где сотрудники нарабатывают компетенции для вывода из эксплуатации остановленных объектов атомного производства. Комплекс, разработанный в ТРИНИТИ, идеально подошел для решения задач АЭХК. Роли распределили так: комбинат становится площадкой эксперимента, предоставляет оборудование для фрагментации, а институт адаптирует свою технологию под нужды комбината. Заказчик работ — ​частное учреждение «Наука и инновации».

«Летом 2022 года мы отправили чистый натурный макет газодиффузионной машины в ТРИНИТИ, специалисты его изучили и настроили комплекс, — ​продолжает Евгений Гежа. — ​Для испытаний мы построили изолированное помещение в здании, где проходит фрагментация металлических отходов, загрязненных радиоактивными веществами. Это типовой комплекс, оснащенный системами вентиляции и газоочистки, его можно разбирать и переносить с места на место. В него поместили корпус газодиффузионной машины целиком. Коллеги из института привезли лазерный комплекс, и мы вместе провели пробную резку. Все прошло хорошо, оборудование работоспособно».

Комплексный подход

«Корпус газодиффузионной машины обычно разрезают не меньше чем на 10 кусков, — ​рассказывает Дмитрий Подберезный. — ​Как правило, механическая резка занимает несколько рабочих смен и выполняется разными бригадами. А с помощью лазерного комплекса все можно сделать в пять раз быстрее и силами одного оператора, который находится вне зоны радиационного воздействия».

Следующий после испытаний шаг — ​изучение данных. ТВЭЛ выкупит их у ЧУ «Наука и инновации», после чего будет принято решение, останется ли комплекс на АЭХК. Если да, простаивать он точно не будет. «Можно проводить работы по фрагментации любого оборудования, задействованного в газодиффузионном производстве, — ​говорит руководитель направления, отдела по научно-технической документации вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов ТВЭЛ Алексей Рыбин. — ​Это емкости из-под гексафторида урана, трубопроводы, вентили, задвижки, приборы сложной геометрии. На АЭХК наработают новые важные компетенции для вывода из эксплуатации диффузионного оборудования. Их можно будет продавать как услугу в России и за рубежом». По словам Алексея Рыбина, первыми, кого заинтересует это коммерческое предложение, станут предприятия ТВЭЛ, специализирующиеся на выводе из эксплуатации объектов советского ядерного наследия.

СПРАВКА

ТРИНИТИ разработал линейку мобильных лазерных комплексов с разными функциями. В основе комплекса — ​источник излучения с предельной мощностью 50 кВт, которое по оптоволоконному кабелю переходит в телескопическую систему и далее на объект применения. Такая мощность в десятки тысяч раз выше, чем у обычной лазерной указки. Установка способна резать железобетон, металл, горную породу на расстоянии 150 м и с глубиной до 440 мм. МЛК может работать в воде и под водой, крушить глыбы льда, устранять разлив нефтепродуктов в береговой и прибрежной зонах. Аналогов лазерного комплекса на отечественном рынке нет.

В 2021 году атомщики продемонстрировали работу МЛК на опытно-исследовательских учениях «Безопасная Арктика». По легенде, загорелся резервуар с сырой нефтью. За 15 минут в стене толщиной 6 мм установка сделала технологический проем 2×1,5 м. Пожарные получили прямой доступ к «возгоранию». Обычно резервуары вскрывают контактным способом: люди и техника вынуждены подходить к ним вплотную. Комплекс же стоял в 80 м от нефтехранилища.