Плавили, знаем: зачем отходы замуровывают в стекло

На радиохимическом заводе «Маяка» идет монтаж шестой электропечи для остекловывания радиоактивных отходов (РАО) — ЭП-250/6. На подходе еще две, а также малогабаритный плавитель собственного дизайна. «СР» выяснила, зачем отходы замуровывают в стекло и в чем преимущества плавителя перед печью.

Стекло безопасности

Высокоактивные радиоактивные отходы (ВАО) образуются при переработке отработавшего ядерного топлива атомных станций. ВАО хранят в облицованных нержавеющей сталью бетонных емкостях цеха по обращению с радиоактивными отходами, а затем переводят в более безопасное для окружающей среды состояние — стеклоподобную матрицу. В таком виде ВАО десятки лет ждут окончательного захоронения.

«В специальной электропечи жидкие ВАО полностью обезвоживают и перемешивают со стеклообразующими добавками. Образуется жидкий расплав стекла, содержащий радиоактивные элементы,— объясняет специалист «Маяка» Михаил Ремизов.— Расплав разливают в стальные бидоны, и он застывает».

Печи остекловывания не ремонтируют, это опасно для человека. Нельзя заменить в них отдельный вышедший из строя узел или агрегат — все оборудование находится в закрытом каньоне. Печь включают один раз и обычно эксплуатируют в непрерывном режиме пять-шесть лет. На «Маяке» отработали свой срок пять печей. Сейчас сооружают шестую — ЭП-250/6. Уже смонтирована большая часть основного оборудования.

«Ближайшая задача — монтаж оборудования внутри печи. Трудности, конечно, есть: если раньше печь строили, используя кран, то в цехе с действующим производством все работы приходится вести практически в ручном режиме,— рассказывает специалист ремонтно-строительного управления «Маяка» Владимир Полисадин.— Почетно, что возведение такого сложного и уникального объекта доверили нам. Думаю, завершив строительство печи, наши сотрудники станут академиками монтажного дела».

По плану в ноябре 2025 года на ЭП-250/6 завершат пусконаладочные работы, и печь будут готовить к промышленной эксплуатации. За год она сможет производить 400 т стекломассы.

Отработанный материал

Попутно на радиохимическом заводе идет подготовка к строительству нового комплекса остекловывания. Маяковцы формируют комплект документов для заключения контракта на строительно-монтажные работы. «Комплекс войдет в состав участка остекловывания. В связи с расширением производства планируем набрать специалистов»,— говорит сотрудник предприятия Александр Акинцев.

В комплексе планируют построить две электропечи типа ЭП-500 и малогабаритный плавитель. Принцип нагрева у него такой же, как у печей,— с помощью электродов. За год плавитель сможет производить 90 т стекломассы.

«Огнеупорная ванна изготовлена из керамических блоков с дополнительной теплоизоляцией. Электроды с воздушным охлаждением — из специального коррозионно-стойкого сплава, который, как и огнеупорные материалы, прошел испытания на стендах завода и в центральной заводской лаборатории. Донное сливное устройство нагревается индукционным способом, то есть токами высокой частоты»,— рассказывает Михаил Ремизов, начальник технологической лаборатории по обращению с РАО ЦЗЛ «Маяка».

Главное преимущество плавителя — после трех лет эксплуатации его можно удалить, чего нельзя сделать с печами по остекловыванию.

«Плавитель дистанционно отсоединят от коммуникаций краном-манипулятором. Отработавшие плавители будут выкатывать в каньон разделки и хранения и размещать на временную выдержку в отсеках,— поясняет Александр Акинцев.— Когда накопится партия, их разделят на фрагменты робототехническим комплексом, упакуют в контейнеры и направят в хранилище остеклованных отходов».

Разработка малогабаритного плавителя в финальной стадии. Уже испытали три прототипа, после каждого в проект вносили улучшения. Сейчас на заводе готовятся к очередным испытаниям.

«Сложность разработки обусловлена высокой активностью растворов, их неоднородным химическим составом. Сложно подобрать жаропрочные и коррозионно-стойкие конструкционные материалы. На новом комплексе остекловывания удаляемые малогабаритные плавители будут внедрены в промышленную эксплуатацию впервые в стране»,— подчеркивает Александр Акинцев.