Wypadek w japońskiej elektrowni jądrowej „Fukushima-1” po raz kolejny zmusił do rozmowy o problemach bezpieczeństwa podczas eksploatacji elektrowni jądrowych na całym świecie. Wydaje się naturalne, że chociaż nie ma realnej alternatywy dla energii jądrowej, żadne kolizje wywołane przez człowieka nie powstrzymają jej rozwoju.
Mobilna elektrownia jądrowa
Prawie pół wieku temu narodziła się pierwsza na świecie mobilna wielkoblokowa elektrownia jądrowa TPP-3 małej mocy, którą słusznie można uznać za arcydzieło inżynierii mechanicznej. W 1957 roku biuro projektowe fabryki Kirovsky w Petersburgu (obecnie OJSC „Spetsmash”) otrzymało zamówienie z Ministerstwa Budowy Średnich Maszyn (jak wtedy zwano Ministerstwo Przemysłu Atomowego ze względu na tajemnicę) na utworzenie podwozi i innych systemów dla eksperymentalnej mobilnej elektrowni jądrowej przeznaczonej do zasilania w energię elektryczną odległych obszarów położonych z dala od systemów zasilania (Daleki Wschód, Północ i Syberia). Oczywiście w tych regionach możliwe jest tworzenie elektrowni pracujących zarówno na paliwach ciekłych, jak i stałych, ale poważnym problemem jest dostarczanie tych nośników energii.
Elektrownia mobilna otrzymała oznaczenie TPP-3 (przenośna elektrownia jądrowa), a w biurze projektowym nazwano ją „Obiektem 27”. Ponieważ terminy rozwoju były niezwykle napięte, konieczne było znalezienie rozwiązań technicznych, które zostały już opanowane w praktyce. Założono, że elektrownia będzie poruszać się zarówno w terenie, jak i po drogach o konwencjonalnej nawierzchni.
Główny projektant biura projektowego Zh. Ya. Kotin wykorzystał jako bazę czołg T-10, który jest niezwykle niezawodny i szeroko stosowany w wojsku, ale jego podwozie uległo znacznym zmianom ze względu na specyfikę nowego obiektu. Biorąc pod uwagę, że masa TPP-3 znacznie przekroczyła masę pojazdu bazowego (przypomnę, że T-10, stworzony pod kierownictwem zastępcy głównego konstruktora, laureata nagród państwowych AS Ermolajewa, miał masę bojową 51,5 tony), specjalna poszerzona gąsienica, a podwozie zawierało zwiększoną liczbę par kół jezdnych (dziesięć w porównaniu z siedmioma). Prostokątne nadwozie wyglądało trochę jak masywny wagon kolejowy. Wiodący projektant maszyny Zh. Ya. Kotin wyznaczył P. S. Toropatin to doświadczony konstruktor czołgów ciężkich.
Projektowanie i rozwój ramy dla ciężkich i nieporęcznych jednostek stało się trudnym zadaniem inżynieryjnym. Ta praca została powierzona B. P. Bogdanova, a produkcję powierzono zakładowi Izhora. Udało się stworzyć lekką i mocną ramę w kształcie mostu. Następnie Boris Pietrowicz wspominał: „Nadal jestem młodym specjalistą, po ukończeniu Instytutu Politechnicznego zostałem przydzielony do grupy projektującej budowę elektrowni. Ciężko pracowaliśmy. Często przychodził do nas główny projektant, pokazywał, doradzał. Umieszczenie tego sprzętu nie było łatwe, ale bardzo chciałem wykonać to zadanie. Nawiasem mówiąc, efektem mojej pracy była pierwsza nagroda - brązowy medal Wystawy Osiągnięć Gospodarczych”.
Elektrownia została zaprojektowana przez starszych z biura projektowego - Gleba Nikonowa i Fiodora Marishkina. Następnie użyli najmocniejszego silnika wysokoprężnego B12-6. Młody specjalista A. Strakhal pracował owocnie. Zaprojektował pogrubione ekrany ochronne. Instalacja została wykonana przy udziale dużej liczby organizacji projektowo-inżynierskich i naukowych. Prace przeprowadzono pod kierunkiem i przy aktywnym udziale utalentowanego inżyniera, uhonorowanego pracownika Kirowa N. M. Niebieski.
O tym człowieku można powiedzieć, że był twórcą ery atomowej. Doktor nauk technicznych, profesor i naukowiec związał swoje życie z zakładem Kirowa. Po ukończeniu Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Technicznego w 1932 roku. N. E. Bauman, przez 30 lat, pracował w fabryce Kirowa, z inżyniera projektanta do głównego projektanta. Już w latach przedwojennych, w specjalnym biurze konstrukcyjnym zakładu, którym kierował, zaczęto tworzyć pierwsze w kraju silniki odrzutowe dla lotnictwa. Podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej Nikołaj Michajłowicz pracował jako zastępca J. Ya. Kotina opracował czołgi ciężkie KB i IS. W sierpniu 1943 r. wykonał odpowiedzialne polecenie budowniczych czołgów miasta czołgów - z rozkazu Kwatery Głównej dostarczył próbki stworzonych przez nich pojazdów opancerzonych do Moskwy w celu wystawienia Naczelnemu Wodzowi.
Maszyny kompleksu TPP-3. Na zdjęciu po prawej: samochód kompleksu TPP-3 na Kamczatce. 1988 rok
W 1947 roku N. M. Sinev ponownie aktywnie dołączył do prac nad stworzeniem nowej technologii w Leningradzie. Nikołaj Michajłowicz jest jednym z największych utalentowanych projektantów oryginalnego sprzętu domowego dla energetyki jądrowej, autorem wynalazków, które znalazły szerokie zastosowanie w praktyce. Wiele z jego rozwiązań przewyższa ich zagraniczne odpowiedniki pod względem wskaźników technicznych i ekonomicznych. 1953-1961 pod przewodnictwem N. M. Sineva, główne zespoły turboprzekładni i hermetyczne pompy obiegowe dla pierwotnego obwodu instalacji statków jądrowych. Jego szczególne zasługi w opracowaniu zintegrowanej elektrowni jądrowej dla lodołamacza o napędzie jądrowym Lenina oraz pierwszej mobilnej elektrowni jądrowej TPP-3 jako główny projektant.
Kompleks mobilny TES-3 został zamontowany na czterech podwoziach gąsienicowych, wykorzystując, jak już wspomniano, węzły czołgu ciężkiego T-10. Pierwsza maszyna wyposażona była w reaktor jądrowy z układami operacyjnymi, druga - wytwornice pary, kompensator objętości i pompy obiegowe do zasilania obwodu pierwotnego, trzecia - turbogenerator, a czwarta - centralny pulpit sterowniczy energetyki jądrowej Zakład. Specyfiką TPP-3 było to, że do jego eksploatacji nie było potrzeby budowania specjalnych budynków i innej infrastruktury.
Część energetyczna powstała w Instytucie Fizyki i Techniki. AI Leikunsky (Obninsk, obecnie - FSUE „SSC RF - IPPE”), na początku lat sześćdziesiątych. wyprodukowano dwie takie elektrownie jądrowe. Sam reaktor był cylindrem o wysokości 600 mm i średnicy 650 mm, w którym mieściły się 74 zespoły paliwowe z wysoko wzbogaconym uranem.
W celu ochrony przed promieniowaniem wokół dwóch pierwszych maszyn TPP-3 w miejscu eksploatacji miała zostać zbudowana ziemna osłona. Pojazd reaktora został wyposażony w przenośną osłonę biologiczną, która umożliwiła wykonanie prac montażowych i demontażowych w ciągu kilku godzin po wyłączeniu reaktora, a także przetransportowanie reaktora z częściowo lub całkowicie wypalonym rdzeniem. W czasie transportu reaktor był chłodzony chłodnicą powietrzną, która zapewnia odprowadzanie do 0,3% mocy nominalnej instalacji.
W 1961 w Instytucie Fizyki i Energetyki im. V. I. AI Leikunsky, TPP-3 z reaktorem ciśnieniowym został uruchomiony. Ta jednostka pomyślnie zakończyła cały cykl, po wyczerpaniu zasobów projektowych. W 1965 TPP-3 został zamknięty i wycofany z eksploatacji. W dalszej kolejności miał służyć jako podstawa rozwoju tego typu elektrowni.
Po próbnej eksploatacji w Obnińsku dwie najbardziej „niebezpieczne” maszyny zostały unieruchomione, ale po kilku latach konieczne było wysłanie ich do badań eksperymentalnych na Kamczatkę (do termalnych gejzerów parowych). W tym celu do Obnińska wysłano inżyniera testowego L. Zacharowa z biura projektowego LKZ i zastępcę szefa działu testów SI. Łukaszew z mechaniką kierowcy. Inżynier Vanin został wysłany na Kamczatkę.
Należy podkreślić, że ta mobilna elektrownia jądrowa nie bała się najsilniejszych trzęsień ziemi: zawieszenie czołgu nie wytrzymuje tego podczas strzelania.
Charakterystyka techniczna mobilnego TPP-3
Masa całkowita, t ………………………………. Powyżej 300
Masa sprzętu, t …………………….około 200
Moc silnika, KM …………………………… 750
Moc cieplna, kW ……………………… 8, 8 tys.
Energia elektryczna
turbogenerator, kW ……………………………….1500
Zużycie wody chłodzącej
w obiegu pierwotnym, t / h ………………………………… 320
Ciśnienie wody, atm ………… 130, w temperaturze
chłodnica 270'C (wlot) i 300*C (wylot);
Ciśnienie pary ……… 20 atm o temperaturze 280 С
Czas trwania pracy
(kampanie) …………………………….. Około 250 dni
(przy niepełnym załadowaniu elementów - do roku)
VTS "Ładoga"
Wysoce chroniony pojazd "Ładoga"
Wysoce chroniony pojazd (VTS) „Ładoga” urodził się prawie 20 lat po utworzeniu mobilnej elektrowni jądrowej. Zajmuje szczególne miejsce wśród energochłonnych maszyn gąsienicowych zaprojektowanych specjalnie do pracy w sytuacjach awaryjnych.
Zlecenie na opracowanie wysoce chronionego pojazdu w KB-3 fabryki Kirowa otrzymano pod koniec lat 70. XX wieku. Wymagania stawiane nowemu samochodowi były niezwykle trudne i trudne do spełnienia. Współpraca wojskowo-techniczna miała charakteryzować się dobrą mobilnością, wysokim bezpieczeństwem i możliwością długiej pracy w trybie autonomicznym. Najważniejszym wymogiem była dostępność niezawodnej ochrony załogi przed promieniowaniem, wpływami chemicznymi i bakteriologicznymi, przy jednoczesnym zapewnieniu ludziom maksymalnego komfortu. Oczywiście, biorąc pod uwagę przewidywane trudne warunki pracy produktu, większą uwagę zwrócono na komunikację. Ponadto współpraca wojskowo-techniczna powinna była zostać przygotowana w krótkim czasie, w miarę możliwości ujednolicając ją z innymi maszynami zakładu.
VTS „Ładoga”, który pracował na terenie elektrowni jądrowej w Czarnobylu. 1986 rok
Nie będzie przesadą stwierdzenie, że dzięki zgromadzonemu doświadczeniu, potężnemu zapleczu produkcyjnemu i testowemu projektantom z Leningradu udało się stworzyć wyjątkowy pojazd gąsienicowy, który nie ma odpowiednika na świecie.
Pracami nad Ładoga kierował V. I. Mironov, utalentowany inżynier i doskonały organizator. Przez 45 lat swojej kariery przeszedł od konstruktora do zastępcy generalnego projektanta, szefa biura specjalnego. W 1959 roku, zaraz po ukończeniu Leningradzkiego Instytutu Politechnicznego (specjalizacja w pojazdach gąsienicowych), przed udaniem się na zasłużony odpoczynek, aktywnie uczestniczył w prawie wszystkich pracach biura projektowego zakładu Kirowskiego. Był wielokrotnie nagradzany, a za zasługi specjalne w tworzeniu maszyn specjalnych trzykrotnie otrzymał tytuł Laureata Nagrody Państwowej.
W biurze projektowym powstała specjalna jednostka projektowa KB-A. Od 1982 roku zaczęła wypełniać powierzone zadanie. Kierownik laboratorium N. I. Burenkow, główni projektanci projektu A. M. Konstantinow i A. V. Vasin, czołowi eksperci V. I. Rusanow, D. D. Błochin, E. K. Fenenko, V. A. Timofiejew, A. V. Aldochin, W. A. Galkin, Wielka Brytania Beetle i inne.
Prace projektowe, jeden z najtrudniejszych etapów projektowania, wykonał A. G. Jansona.
W trakcie projektowania oryginalnych systemów i zespołów zapewniających wysoką kompaktowość i niezawodność maszyny, talent projektowy dziedzicznego projektanta KB O. K. Ilyin (nawiasem mówiąc, jego ojciec K. N. Ilyin brał udział w rozwoju pierwszych czołgów ciężkich i systemów artyleryjskich pod kierownictwem N. L. Duchowa). Można śmiało powiedzieć, że wkład Olega Konstantinovicha w stworzenie tej rewolucyjnej maszyny jest niezwykle wysoki.
Bazą dla MTC „Ładoga” było dobrze przetestowane i sprawdzone podwozie głównego czołgu T-80. Została wyposażona w oryginalną bryłę z salonem, w której umieszczono wygodne fotele, indywidualne oświetlenie, systemy klimatyzacji i podtrzymywania życia, sprzęt komunikacyjny, urządzenia obserwacyjne oraz pomiary różnych parametrów środowiska zewnętrznego. Umożliwiło to zapewnienie normalnych warunków pracy w całkowicie szczelnej kubaturze wewnętrznej. Być może analog takiego systemu podtrzymywania życia można znaleźć tylko w astronautyce.
Kamera wideo
Silnik turbogazowy GTD-1250 o mocy 1250 KM, opracowany w NPO im. V. I. V. Ja Klimow. Przewidziany jest system odpylania sprężonym powietrzem z łopatek prowadzących aparatu dyszy turbiny, co pozwala na szybką i skuteczną dekontaminację. Za lewymi błotnikami znajduje się turbozespół gazowy o mocy 18 kW, który dostarcza energię elektryczną do wszystkich systemów Ładoga na parkingu.
Możliwe jest dostarczanie załodze powietrza nie przez jednostkę filtrującą, ale z butli przymocowanej do tylnej ściany kadłuba. Na wewnętrznej powierzchni obudowy zamocowane są elementy wyściółki - zabezpieczenie antyneutronowe. Oprócz peryskopów i noktowizorów Ładoga ma dwie kamery wideo.
Na początku lat osiemdziesiątych. MTC „Ładoga” przeszedł trudne testy na pustyni Kara-Kum, górach Kopet-Dag i Tien Shan oraz w regionach Dalekiej Północy. Ładoga była jednak w stanie w pełni zademonstrować swoje możliwości podczas likwidacji skutków katastrofy w elektrowni jądrowej w Czarnobylu (ChNPP), która miała miejsce 26 kwietnia 1986 r. W wyniku zniszczenia czwartego bloku energetycznego duże ilości substancji promieniotwórczych zostały uwolnione do środowiska. W takiej sytuacji postanowiono wykorzystać Ładogę do rozpoznania i oceny sytuacji bezpośrednio przy reaktorze.
Miejsce pracy kierowcy-mechanika i wnętrze VTS „Ładoga”
W rejonie elektrowni jądrowej w Czarnobylu "Ładoga" przejechała ponad 4000 km, wykonując szereg badań
Kirovtsy w Czarnobylu, drugi od lewej - G. B. Błąd. Czerwiec 1986
3 maja samochód (numer ogonowy 317) został dostarczony do Kijowa specjalnym lotem z Leningradu. Dziewiątego dnia po wypadku sama dotarła na teren elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Z KB fabryki Kirowa pracami kierował zastępca głównego projektanta do pracy naukowej B. A. Dobryakow i wiodący tester V. A. Galkina. Powstał specjalny oddział, w skład którego wchodziła załoga samochodu, dozymetria, służby sanitarne, żywieniowe i medyczne. Wśród załóg wyjeżdżających na miejsce znalazł się przewodniczący komisji rządowej I. S. Silaev, szef służby chemicznej Ministerstwa Obrony V. K. Pikałow, akademik E. P. Velikhov, przedstawiciel Ministerstwa Budowy Maszyn Średnich E. P. Sławski i inni.
licencjat Dobryakowa szczególnie interesowały parametry techniczne, stopień zanieczyszczenia, wyniki przetwarzania, ocena możliwości operacyjnych systemów Ładoga. Wraz z G. M. Hajibalavim wykonał najbardziej złożone obliczenia dla bezpieczeństwa.
Inżynier ds. testów G. B. Zhuk powiedział później: „Dewastacja wiosek, ogrody warzywne zarośnięte chwastami były uderzające, ale najważniejsza jest skala zniszczeń: nie ma dachu blokowego, żadnych ścian, jeden róg budynku zawalił się do samego fundamentu. Para wirowała nad wszystkim i - kompletna dezercja. Będąc w samochodzie wszyscy obserwowali przez urządzenia obserwacyjne i kamery telewizyjne.”
Pracując od maja do sierpnia 1986 r. „Ładoga” pokonał ponad 4 tys. km, pokonując tereny o wyjątkowo wysokim tle promieniotwórczości, prowadząc jednocześnie rozpoznanie terenu, dokonując nagrań wideo i wykonując szereg innych badań, m.in. w ChNPP hala turbin.
W ciągu niespełna czterech miesięcy pracy na „Ładodze” 29 specjalistów z biura projektowego fabryki Kirowa odwiedziło obszar elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Chciałbym przypomnieć aktywnych uczestników wyprawy do Czarnobyla: szefów laboratoriów O. E. Gerchikov i B. V. Kozhukhov, inżynierowie testowi A. P. Pichugin, a także Yu. P. Andreeva, F. K. Shmakova, V. N. Prozorowa, p.n.e. Chanyakova, N. M. Mosałow.
Większym zainteresowaniem cieszą się wpisy w „dzienniku pokładowym”, które prowadzili specjaliści obsługujący „Ładogę”. Oto kilka fragmentów za maj-wrzesień 1986:
Inżynier testowy V. A. Galkin (podróż służbowa od 9 do 24 maja 1986):
„…05.05.86, pierwszy wyjazd do strefy EJ na rekonesans, wskazania prędkościomierza 427 km, licznik motogodzin 42,7 m/h. Poziom promieniowania to około 1000 r/h, odkażanie. Brak komentarzy do samochodu.
… 16.05.86 Wyjazd do strefy elektrowni jądrowej z członkami komisji. Czas pracy do wyjazdu: 46 km, 5,5 m/h. Poziom promieniowania wynosi około 2500 r/h, odczyty prędkościomierza to 1044 km, 85, 1 m/h. Brak komentarzy do samochodu. Dezaktywacja. Wskaźniki techniczne są sformalizowane przez ustawę”.
Inżynier testowy A. P. Piczugin:
… 6.06.86. Wyjście na teren EJ 16-00, powrót 18-10. Celem jest zapoznanie towarzysza Maslyukowa z terenem wypadku. Wskazania prędkościomierza 2048 km, licznik godzin 146, 7 m/h. Podczas wyjazdu przejechali 40 km, 2, 2 m / h, temperatura + 24 ° C, poziom promieniowania około 2500 r / h, bez uwag, przeprowadzono dekontaminację. Pozostałe wskaźniki są aktywowane.
… 11.06.86 Wyjazd do strefy elektrowni jądrowej z ok. Aleksandrowem. Temperatura otoczenia + 33 ° С, wyjaśnienie obszaru infekcji.
Odczyty przyrządów: 2298 km, 162, 1 m/h. Do zjazdu 47 km, 4, 4 m/h. Bez komentarza. Dezaktywacja.
Główny inżynier S. K. Kurbatow:
„… 27.07.86 Wyjazd do strefy EJ z Prezydentem Państwa. prowizje, odczyty przyrządów 3988 km, 290, 5 m/h, czas pracy silnika pomocniczego GTD5T - 48, 9 m/h. Poziomy promieniowania do 1500 r/h. Filmowanie, nagrywanie przyspieszania hałasu i wibracji przy prędkości samochodu 30-50 km/h. Na zjeździe: 53 km, 5,0 m/h, 0,8 m/h na pomocniczym.
Wykonano naciąg pasów gąsienicowych, wygięto prawy wspornik, oderwano latarnię. Wady zostały wyeliminowane. Dezaktywacja. Pozostałe parametry są w ustawie”.
Główny inżynier V. I. Prozorow:
„… 19.08.86, 9-30 - 14-35, odejście szefa garnizonu i szefa służby chemicznej. Ukończono 45 km, 4,5 m/h, 0,6 m/h agregat pomocniczy (łącznie 56,8 m/h). Brak uwag, czyszczenie sterówki i przedziału pasażerskiego, spuszczanie ok 100 g kondensatu z parownika układu klimatyzacji. Sprawdzono przeciwciśnienie - normalne, poziom oleju: silnik 29,5 l, skrzynia biegów 31 l, szczotki generatora GS-18 - 23 mm. Inne parametry w ustawie”.
Inżynier testowy A. B. Pietrow:
„… 6.09.86 - wyjazd do strefy EJ, określenie wpływu promieniowania jonizującego na skład jonowy powietrza. Skład: Masłow, Pikałow. Odczyty 4704 km, 354 m/h. Na zjeździe 46 km, 3, 1 m/h, 3,3 m/h z silnikiem pomocniczym (łącznie 60, 3 m/h). Sporządzono protokół.
… 8.09.86, wyjazd do strefy wsi Pelev (4719 km, 355, 6 m/h) na zjazd 15 km/1, 6 m/h. Dezaktywacja. Parametry w ustawie”.
14 września "Ładoga" trafiła do zakładu, po dokładnym oczyszczeniu z zewnątrz i wewnątrz. Później został wykorzystany w pracach badawczych w biurze projektowym na stanowisku nr 4 (w pobliżu Tichwin).
Podsumowując niektóre wyniki, możemy powiedzieć, że utworzenie biura projektowego VTS „Ładoga” Kirovtsy przewidziało zapotrzebowanie na wysoce chroniony pojazd dla Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych. W praktyce światowej nie ma wielu przykładów, kiedy właściwości i możliwości takiej specjalnej techniki byłyby testowane w warunkach rzeczywistych. Twórcy Ładogi zdobyli bezcenne doświadczenie w pracy w ekstremalnych warunkach. A dziś ta maszyna nie ma sobie równych pod względem czasu pracy w warunkach zwiększonego zagrożenia radiacyjnego.
Wyrażam nadzieję, że technika podobna do opisanej powyżej będzie nadal poszukiwana, zwłaszcza w obliczu coraz częstszych katastrof naturalnych i spowodowanych przez człowieka.
Charakterystyka techniczna VTS „Ładoga”
Masa, t ………………………………………………………….42
Załoga, ludzie ……………………………………………….2
Pojemność kabiny, ludzie ……………………………….4
Silnik, typ …………………………………. GTD-1250
Autonomia pracy, h ……………………………….48
Zasięg przelotowy, km ………………………………………….350
Moc właściwa, KM D ………………….około 30
Prędkość, km/h ………………………………………………… 70
Dodatkowa jednostka napędowa, typ, moc ……………………………….. GTE, 18 kW
