Легко ли быть первым: топ-6 инноваций Ленинградской атомной станции

23 декабря 1973 года первый энергоблок Ленинградской АЭС приняли в эксплуатацию. Она стала первой в СССР станцией с реактором РБМК‑1000 и флагманской для отработки атомных технологий. Мы решили составить топ‑6 инноваций, внедренных на первом в стране блоке-миллионнике.

Первый пуск энергоблока с реактором РБМК‑1000

Физический пуск первого энергоблока-миллионника состоялся 12 сентября 1973 года. Вот как вспоминал этот день начальник научно-исследовательского отдела станции Иван Варовин: «Реакторы — как дети, у каждого с рождения свой характер. Самым трудным для нас был реактор первого блока, на то он и первый. Второй, третий, четвертый не доставляли нам столько волнительных дней. Первая ядерная реакция, которую мы услышали (по динамику от счетчика числа делений), стала большим и радостным событием. То ощущение праздника сейчас трудно передать словами».

Получение первых изотопов

На ЛАЭС начали нарабатывать изотопы медицинского назначения 30 лет назад. Речь идет прежде всего о йоде‑125 и йоде‑131, необходимых для терапии онкологических заболеваний, а также о молибдене‑99, который нужен для получения технеция‑99, важнейшего изотопа для медицинских диагностических процедур. С 1995 года на ЛАЭС нарабатывают кобальт‑60 для промышленного использования. Этот изотоп используется, например, для стерилизации самых разных товаров — от медицинских до пищевых. Отработанная на ЛАЭС технология применяется теперь на двух других станциях, где эксплуатируются блоки с реакторами РБМК, — Курской и Смоленской.

Первая лицензия на продление срока службы энергоблока

В 1998 году на станции приступили к разработке техзадания для проекта продления срока эксплуатации первого энергоблока еще на 15 лет.

«Работы по модернизации блоков РБМК после чернобыльской аварии, внесение необходимых технических изменений (замена трубопроводов, раздаточно-групповых коллекторов, технологических каналов, внедрение новых управляющих систем безопасности), сотни мероприятий, пилотных проектов на Ленинградской АЭС проводились раньше, чем на других атомных станциях, — отмечал директор ЛАЭС Владимир Перегуда. — Были изменены нейтронно-физические свойства реактора. По уровню интегрального показателя риска энергоблоки ЛАЭС достигли требований, предъявляемых к вновь строящимся атомным станциям. Без этого длительного, финансово и трудозатратного процесса невозможно было обосновать дальнейшую безопасную эксплуатацию реакторов РБМК. В результате проведенной модернизации безопасность уран-графитовых реакторов РБМК была доведена до безусловно приемлемого уровня».

Первый ремонт графитовой кладки

В 2011 году обследование реактора первого энергоблока выявило преждевременное искривление графитовой кладки, вызванное радиационным распуханием графита и его последующим растрескиванием. Надо было решать, что делать: радикально, до 50 %, снижать мощность энергоблока или разработать и внедрить ремонтные технологии. Выбрали второе.

Вот как оценивал технологию восстановления ресурсных характеристик (именно так называется ремонт) главный конструктор энергетических канальных реакторных установок НИКИЭТ Алексей Слободчиков: «Предложенный технологический прием был сложен. В первую очередь это было связано с тем, что все работы должны были выполняться робототехническими комплексами на глубине порядка 18 м в отверстии диа­метром 113 мм. Плюс производился ремонт не одной конкретной колонны, а всего реактора. На тот момент гарантий успеха никто дать не мог. Но работа на ЛАЭС стала одним из ярких примеров общего дела, достижения результата, сформулированного следующим образом: разработать и внедрить технологию, выполнить ремонт и обосновать возможность дальнейшей эксплуатации, определить оптимальные условия. При выполнении всех операций также учитывались дальнейшая деградация графита и последующие формоизменения. Пуск первого блока после ремонта состоялся в ноябре 2013 года. Между моментом принятия решения и пуском прошло чуть больше года. В результате мы разработали техническое решение, позволяющее восстанавливать работоспособность графитовой кладки и продлевать срок службы реактора путем повторного проведения аналогичной операции».

Сегодня это решение успешно применяют на других АЭС с реакторами РБМК‑1000.

Первый вывод блока из эксплуатации

22 декабря 2018 года первый блок ЛАЭС навсегда остановлен после 45 лет эксплуатации. Через пять лет из реакторной установки полностью удалили ядерное топливо. На станции принята концепция вывода реактора из эксплуатации по принципу немедленного демонтажа. То есть после получения лицензии на вывод в 2025 году оборудование, трубопроводы, системы сразу начнут разбирать, дефрагментировать, дезактивировать.

«На месте некоторых зданий и сооружений в итоге будет зеленая лужайка. Часть зданий и сооружений останется, будем прорабатывать варианты, как их использовать, — отмечает главный инженер ЛАЭС Константин Кудрявцев. — Задача — тиражировать уникальный опыт вывода из эксплуатации на другие станции с подобными реакторами».

Первое дожигание топлива

В 2020 году на Ленинградской АЭС впервые применили специальную технологию дожигания ядерного топлива: отработавшие ТВС из остановленного энергоблока № 1 перегрузили в блоки № 3 и 4. Это позволило сэкономить около тысячи свежих сборок, а в целом использовать топливо более рационально и эффективно. Опыт Ленинградской АЭС вновь масштабировали на другие станции с реакторами-миллионниками.

Владимир Перегуда
Директор Ленинградской АЭС

— Масштабный проект вывода из эксплуатации по концепции «немедленный демонтаж» разрабатывается в России впервые. Для Ленинградской АЭС — это новый вызов, новые решения инженерной мысли, основанные на мировом и российском опыте. Для наших сотрудников — это возможность проявить себя, реализоваться в новом деле.