На АЭХК заработала инновационная установка по сортировке радиоактивных грунтов

На Ангарском электролизном химкомбинате запущена в эксплуатацию FREMES. Предполагается, что эта установка позволит на 80% сократить объем радиоактивных отходов для передачи на окончательное захоронение.

FREMES разделяет сыпучие материалы (грунты и измельченные строительные конструкции) на три категории по степени радиационного загрязнения. Это разработка входящей в ТВЭЛ компании NUKEM Technologies. Впервые FREMES использовали на заводе по фабрикации топлива FBFC International в Бельгии. За два с половиной года переработали около порядка 10 тыс. т измельченных строительных конструкций и 35 тыс. т грунта. Объем РАО уменьшился в 10 раз. Проект завершился в 2020-м.  

Как работает

Основные элементы — контейнеры с оборудованием для сортировки и контроля, системы автоматизации и измерения — привезли на АЭХК собранными. В мае их смонтировали с конвейерными лентами, ситами и проч.

В установке три блока. В первом материал, поданный с грузовика, измеряется: фракция крупнее 20 мм отводится в дробилку, измельчается и возвращается. Фракция мельче 20 мм поступает в блок с чувствительными гамма-спектрометрами. «Сортировка основана на классификации с помощью сложного запатентованного алгоритма NUKEM. Он определяет удельную активность массы в непрерывном потоке материала и сравнивает ее с ограничениями, заложенными в программном обеспечении. Это либо установленные законом пределы, либо, как на АЭХК, более низкие предельные показатели», — рассказывает руководитель проекта со стороны NUKEM Technologies Феликс Лангер. Выделяются три потока: чистый (удельная радиоактивность до 0,1 установленного предела), условно чистый (от 0,1 до предельного значения), грязный (выше предельного значения).

В третьем блоке рассортированный материал отводится по конвейерным лентам на упаковку в бочки или мягкие контейнеры.

Чистый материал можно использовать без ограничений. Условно чистый подлежит дезактивации для понижения класса радиоактивных отходов или перевода в категорию нерадиоактивных отходов. Грязный будет паспортизован и передан на хранение Национальному оператору по обращению с радиоактивными отходами.

Горизонт планов

«Мы будем использовать FREMES при выводе из эксплуатации объектов разделительного производства. После начнем выводить из эксплуатации сублиматное», — говорит руководитель проекта на АЭХК Игорь Хисамутдинов.

Отсортировать нужно будет более 85 тыс. т материалов. Производительность FREMES — 10 т в час. С учетом всех плановых пауз — остановки, перерывы на обед и техобслуживание, она проработает на АЭХК пять — восемь лет.

Специалисты NUKEM Technologies не только спроектировали, изготовили, привезли, провели шефмонтаж, пусконаладку и ввели установку в эксплуатацию, они также учат пользоваться ею сотрудников химического цеха — переработчиков РАО и технологов. «Для обслуживания нужны три — пять человек, в зависимости от необходимой производительности, характеристик материала, — объясняет Игорь Хисамутдинов. — Но мы обучаем больше сотрудников, чтобы была возможность их ротировать».

Безопасность

Пыль от демонтажных работ — один из источников вредного воздействия на организм человека. Феликс Лангер посоветовал использовать методы демонтажа с низким пылеобразованием. Для подавления пыли можно использовать водяной туман — именно так поступили на заводе FBFC International в Бельгии.

FREMES устроена таким образом, чтобы материал при подаче сбрасывался с небольшой высоты, так пыли поднимается меньше. Кроме того, установка защищена крышей, которая не позволяет дождю смывать пыль.

Процессы механизированы и автоматизированы. Методы защиты персонала стандартные и давно известные на АЭХК. Показатели чистоты поверхностей и воздуха рабочей зоны контролируются, при необходимости будет проведена дезактивация. «Ничего нового. Защита — это то, с чем персонал АЭХК работает постоянно», — отмечает Игорь Хисамутдинов.

Ключевая задача FREMES

Благодаря четкому определению, какие фрагменты чистые, какие нет, установка позволит сократить объем РАО, передаваемых для захоронения. Их будет не больше 20% от исходного материала. Это по предварительной, консервативной оценке. Не исключено, что в реальности отходов окажется еще меньше.

«С FREMES мы получим новый опыт и расширим возможности вывода из эксплуатации объектов ядерного наследия. Мы используем наш опыт и на других объектах отрасли, улучшим экологическую обстановку и сделаем территории безопасными и чистыми», — подытоживает Игорь Хисамутдинов.

Эдуард Никитин
Директор программ по выводу из эксплуатации, ТВЭЛ

— В 2021 году во время визита в Ангарск гендиректору «Росатома» Алексею Лихачеву представили планы по внедрению технологии FREMES при реализации российских проектов по реабилитации территорий. А уже в этом году оборудование запущено для вывода диффузионного разделительного производства. Это и результат отличной совместной работы команд ТВЭЛ, АЭХК и NUKEM Technologies, и пример трансфера новых эффективных технологий.

СПРАВКА

С 2016 года на АЭХК выводят из эксплуатации остановленные в 2014 году мощности диффузионного разделительного производства, проект включен в ФЦП ЯРБ-2.

В 2019 году ТВЭЛ стал интегратором по выводу из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов. АЭХК — один из центров компетенций топливного дивизиона по этому направлению.