Кандидат технических наук Александр ПИМЕНОВ, заместитель главного конструктора Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники им. Н. А. Доллежаля (Москва)

В годы "холодной войны" Советский Союз построил свыше 250 атомных подводных лодок (АПЛ) - больше, чем во всех других странах вместе взятых. Столь высокие темпы развития атомного океанского флота в значительной мере диктовала гонка вооружений. Однако тогда мало кто задумывался о том, что с окончанием срока службы каждому атомоходу нужно найти "приют", и желательно подальше от мирного населения. Понимание этого пришло лишь в середине 1980-х годов.

ПОДВОДНЫЕ ЛОДКИ

В этот период начался вывод из эксплуатации выработавших свой ресурс АПЛ первого поколения*, а к началу 1990-х этот процесс принял массовый характер. В год из состава Военно-морского флота России выводили и ставили на прикол по 13 - 14 подлодок! Вместе с тем наша инфраструктура, ориентированная в основном на строительство, ремонт и обслуживание, оказалась не готовой к утилизации субмарин, адекватной темпу их вывода. Промышленная база, сконцентрированная на Государственном машиностроительном предприятии (ГМП) "Звездочка" (Архангельская область), судоремонтных заводах (СРЗ) "Нерпа" и "Звезда" в Мурманской области и Приморском крае, позволяла "разделывать" не более 3 - 5 единиц ежегодно. Это привело к стремительному накоплению в пунктах отстоя АПЛ, отслуживших свой срок, причем большая их часть содержала в реакторных установках отработавшее ядерное топливо. Так, к началу 1998 г. в ожидании утилизации стояли 138 подлодок. Из них 124 - с невыгруженными активными зонами, причем свыше 30 вследствие физического износа утратили герметичность цистерн главного балласта и потенциально могли стать причиной радиационных и ядерных аварий.

Положение осложнялось тем, что пункты временного хранения отработавшего топлива и радиоактивных отходов, обслуживающие корабли, были заполнены, а три береговых объекта из четырех практически не использовались по прямому назначению. В целом ситуация приобретала масштаб национальной угрозы. Предстояло срочно создавать дополнитель-

* См.: Г. Гладков. Четыре поколения атомных субмарин. - Наука в России, 1999, N 6 (прим. ред.).

Динамика вывода из эксплуатации АПЛ и неутилизированных подлодок.

Динамика вывода из эксплуатации АПЛ и содержания подлодок с невыгруженным отработанным ядерным топливом.

ную инфраструктуру, разрабатывать специальные технологии и привлекать значительные интеллектуальные, материальные и финансовые ресурсы.

Впервые об этом заговорили в 1991 г. В последующие пять лет на государственном уровне вышли указы и постановления, направленные на улучшение ситуации. Однако заметного прогресса не наблюдалось, поскольку тогда не различали утилизацию обычных вооружений и атомных подводных лодок. В последнем случае присутствуют ядерные и радиоактивные материалы, а значит, появляются новые этапы, связанные с их безопасной выгрузкой, транспортировкой и хранением.

Научно обоснованный подход к проблеме был закреплен в 1998 г. постановлением Правительства РФ. Государственным заказчиком-координатором работ назначили Минатом России (ныне Госкорпорация "Росатом"), головным исполнителем - Государственный центр атомного судостроения (город Северодвинск). На Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н. А. Доллежаля возложили задачи, связанные с ядерной и радиационной безопасностью, экологической реабилитацией объектов флота.

ПЕРЕЛОМНЫЙ МОМЕНТ

Для нашего коллектива проблема была не новой. К тому времени мы имели необходимую научную и техническую базу, опыт и соответствующие структурные подразделения, поскольку с середины 1980-х годов работали по заказам ВМФ. Однако постановление 1998 г. существенно расширило круг вопросов. По сути, научное руководство подразумевало участие института во всех этапах утилизации подводных кораблей и надводных судов атомного технологического обслуживания. А это комплекс задач: выгрузка отработавшего ядерного топлива, его вывоз, формирование реакторных блоков и их подготовка к долговременному хранению, реконструкция и создание новых технических средств для утилизации, эксплуатация сооружений временного хранения топлива, сбор и переработка радиоактивных отходов, реализация

Пункты размещения выведенных из эксплуатации АПЛ, предприятия по их утилизации и береговые базы Северо-Западного региона.

Пункты размещения выведенных из эксплуатации АПЛ, предприятия по их утилизации и береговые базы Тихоокеанского региона.

транспортно-технологических схем их вывоза, экологическая реабилитация зданий, сооружений и территории объектов.

Важно отметить нашу тесную кооперацию с институтами и предприятиями России, ранее занимавшимися конструированием морской энерготехники и сейчас продолжающими изыскания в этой области. В разработке технических решений принимали участие специалисты Опытного конструкторского бюро машиностроения (город Нижний Новгород), ОКБ "Гидропресс" (город Подольск Московской области), Научно-исследовательского и проектно-технологического бюро "Онега" (город Северодвинск), ряда московских (23-го Морского проектного института и

1-го Центрального научно-исследовательского института Минобороны, Всероссийского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института промышленной технологии, РНЦ "Курчатовский институт") и санкт-петербургских организаций: Всероссийского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института энергетической технологии, трех Центральных научно-исследовательских институтов - им. А. Н. Крылова, технологии судостроения и конструкционных материалов "Прометей"*, а также Центрального конструкторского бюро морской техники "Рубин"**, морского бюро машиностроения "Малахит"***.

В результате удалось достичь единства при реализации первоочередных мероприятий и принятия решений в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации, международными соглашениями и рекомендациями МАГАТЭ (Австрия, Вена). Это переломило ситуацию: уже к концу 1999 г. среднегодовые темпы выгрузки из реакторов ядерного топлива и утилизации АПЛ выросли в 3,5 раза по сравнению с предыдущими годами.

Далее. Для оптимизации процессов коллективно разработали и внедрили организационные, технические и технологические документы, в частности концепции комплексной утилизации атомных подводных лодок и надводных кораблей с ядерными энергетическими установками, экологической реабилитации береговых объектов Северо-Западного и Тихоокеанского регионов России, ряд новых технологий: консервации реактора при невозможности полной выгрузки отработавшего топлива, эксплуатации пунктов долговременного хранения "Саида" (Северный флот) и "Разбойник" (Тихоокеанский флот), экологической реабилитации аварийных подлодок.

ТОЧКИ НАД "i" РАССТАВЛЕНЫ

Концепция комплексной утилизации среди перечисленных нормативных актов стала программной. В ней мы впервые расставили, образно говоря, все точ-

* См.: Ж. Алферов, С. Ковалев, А. Родионов. Главная ударная сила российского флота. - Наука в России, 2006, N 1 (прим. ред.).

** См.: Ю. Унковский. Юбилей "Рубина". - Наука в России, 2001, N 5 (прим. ред.).

*** См.: Б. Барбакель, А. Родионов. Конструктора подводного оружия. - Наука в России, 2004, N 4 (прим. ред.).

ки над "i" в таком сложном деле, как научно обоснованная регламентация (от начала до конца) процесса утилизации АПЛ и обслуживающих их надводных кораблей в России. Приоритет был отдан обеспечению ядерной, радиационной и экологической безопасности. А это подразумевает "замкнутый" цикл обращения с топливом через перерабатывающие мощности Производственного объединения "Маяк" (Челябинская область), так называемую "отсроченную" утилизацию оборудования энергетической установки после долговременной (около 70 лет) выдержки, использование защитных свойств прочного корпуса реакторного отсека для изоляции "загрязненного" оборудования от внешней среды, размещение внутри него твердых отходов, образовавшихся при эксплуатации и утилизации подлодок, соблюдение исполнителями принципов нераспространения ядерных технологий.

Так, в нашем институте обосновали необходимость осушения реактора перед потенциально опасными в ядерном отношении работами, что исключило вероятность аварийных ситуаций - возникновения само-

поддерживающейся цепной реакции деления ядер урана при операциях по выгрузке отработавшего топлива из утилизируемых АПЛ. Как результат - ни одного случая ядерной или радиационной аварии.

К этому же ряду принадлежит научное обоснование и внедрение нормативного документа, разрешающего использовать свободные объемы реакторных отсеков для размещения в них накопленных при ремонтах, модернизациях и утилизации субмарин твердых радиоактивных отходов. Это ведет к сокращению расходов на хранение и переработку последних, а также улучшает экологическую обстановку на промышленных предприятиях, связанных с этими процессами.

Не менее значим научно обоснованный принцип "отсроченной" утилизации. Он позволяет оптимально использовать инфраструктуру, не загружая ее мощности радиационно опасными работами, их можно будет осуществлять после естественного снижения наведенной радиоактивности оборудования и конструкций реакторного отсека. Кроме того, это создает задел на будущее, ведь значительное количество металла возвратится в хозяйственный оборот.

Особое место в процессе утилизации занимают атомоходы, выведенные из эксплуатации по причине серьезных инцидентов (так называемые "аварийные АПЛ"). Речь идет об опасной (недопустимой) обстановке внутри их реакторных отсеков, не позволяющей выгружать ядерное топливо по штатной схеме. Тут необходимы особые технологии. Для этого в институте выработали индивидуальные подходы к каждой такой подлодке. И вот результаты последних 2 - 3 лет: в Северо-Западном регионе успешно выгрузили отработавшее топливо из АПЛ с заводским N 533 и обеспечили ядерную безопасность сформированного блока реакторного отсека; а для утилизации субмарины N 541, выведенной вследствие разгерметизации носового реактора, сформировали специальный трехотсечный плавучий блок и практически подготовили ее к дальнейшей работе. В сотрудничестве с проектантом энергоустановки разработали технические решения по выгрузке топлива из реактора аварийного атомохода с заводским N 910. Кстати, если его не удается извлечь полностью, для приведения установки в ядерно безопасное состояние можно применять разработанный в институте радиационно стойкий консервант "F".

В особых случаях, когда подобные способы утилизации неприменимы (это относится, например, к аварийным лодкам N 175 и N 610 Тихоокеанского флота), предусмотрели надежную изоляцию судов от окружающей среды в приповерхностных береговых

укрытиях, расположенных выше уровня моря в горных породах, используемых в качестве основного элемента многобарьерной защиты. В ходе дальнейших проработок, главным образом по материалам научно-технического отчета нашего института в 2004 г. совместно с проектантами АПЛ, предложили формировать из них трехотсечные блоки, что существенно сокращает размеры укрытия и снижает затраты на его эксплуатацию. Проектная документация на создание такого берегового укрытия в дальневосточной бухте Разбойник, разработанная сотрудниками Всероссийского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института промышленной технологии, в настоящее время успешно прошла государственную экологическую экспертизу.

Напомним, одноотсечные реакторные блоки утилизированных АПЛ устанавливают в пункты долговременного хранения. Их создание и эксплуатация требуют научно-технического сопровождения, в частности, разработки соответствующей документации. Так, в 2006 г. прошел пуск первой очереди берегового пункта длительного хранения "Саида", названного по имени губы на Кольском полуострове. Отметим: в стране до сих пор не было сооружений, в которых можно надежно десятилетиями хранить на суше реакторные отсеки утилизированных субмарин до той поры, пока с ними можно что-то делать дальше. С полным вводом в строй "Саиды" проблему их безопасного долговременного хранения в Северо-Западном регионе снимут. Такой же пункт строят и в Тихоокеанском регионе России, причем там дополнительно появится возможность формировать одноотсечные блоки из трехотсечных, что восполнит имеющийся недостаток производственных мощностей.

В 2005 г. Правительство РФ утвердило федеральную целевую программу "Промышленная утилизация вооружений и военной техники", рассчитанную до 2010 г. С этого момента деятельность "Росатома" как государственного заказчика и нашего института как научного руководителя неразрывно связана с реализацией подпрограммы "Промышленная утилизация атомных подводных лодок, надводных кораблей с ядерными энергетическими установками, судов атомного технологического обслуживания и реабилитация береговых технических баз". Спустя несколько лет после ее принятия можно подвести некоторые итоги: по состоянию на 1 августа 2008 г. из эксплуатации выведены 198 субмарин, 169 утилизированы, из 172 выгружено ядерное топливо, 29 находятся в ожидании и в процессе утилизации.

Следует учесть: данная подпрограмма не охватывает ряд предусмотренных нормативными документами этапов - вырезку реакторных отсеков из плавучих блоков, их долговременное хранение и окончательную разделку, обращение с радиоактивными отходами, образовавшимися в процессе утилизации АПЛ. Все это требует создания региональных центров их кондиционирования и изоляции.

Если для Северо-Запада данные задачи вполне решаемы, то на Дальнем Востоке процессы идут медленнее: пункт долговременного хранения не достро-

ен, а плавучие блоки не разделаны до одноотсечных и по-прежнему представляют экологическую угрозу. Кроме того, в регионе находятся две аварийные лодки N 175 и N 610. Работы по их укрытию, согласно предварительным оценкам, будут завершены не ранее 2015 г. Однако при необходимом финансировании вопрос может быть решен к 2012 г.

По нашим расчетам, к 2010 г. удастся завершить утилизацию основного количества выведенных из эксплуатации АПЛ, но впереди - колоссальный объем работ по вновь выводимым объектам, формированию одноотсечных блоков АПЛ и их размещению в береговых пунктах, утилизации надводных кораблей с ядерными энергетическими установками и судов атомного технологического обслуживания.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАБИЛИТАЦИЯ ОБЪЕКТОВ

Не быстрым будет и решение проблем экологической реабилитации ядерных и радиационно опасных объектов. В 2007 г. совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом межотраслевой информации (Москва) мы разработали ведомственную программу на 2011 - 2015 гг. Сейчас она на стадии корректировки и согласования. Трудоемкость запланированных в ней мероприятий сопоставима (по числу объектов утилизации и стоимости работ) с действующей подпрограммой. Данный вопрос приобретает особую актуальность, т.к. количество топлива, выгруженное из реакторов подлодок, находящихся в береговых хранилищах, уже существенно превышает его объемы в утилизируемых АПЛ. Накопились также значительные запасы непереработанных радиоактивных отходов. Особняком стоит задача утилизации плавучей технологической базы "Лепсе" (Мурманское морское пароходство) и обращения с топливом и отходами, размещенными в ее хранилищах.

Теперь несколько слов о реабилитации береговых объектов. На Северо-Западе и Востоке страны начали их системный перевод в безопасное состояние. Но прежде специалисты оценили возможные риски. Ведь деградация зданий и сооружений достигла таких пределов, что без точного научного прогноза и оценки их радиационного и технического состояния любое вмешательство способно спровоцировать инциденты. Сегодня можно говорить о завершении реабилитации первой очереди берегового объекта в бухте Сысоева (Приморский край), из пункта временного хранилища уже вывезены на переработку первые партии топлива, идет подготовка к экологической реабилитации объектов в губе Андреева и поселке Гремиха (Северо-Западный регион).

ВСЕМ МИРОМ

Вывод из эксплуатации атомных подводных и надводных кораблей с ядерными энергетическими установками на борту привлекает внимание мирового сообщества. Поэтому не случайно лидеры восьми ведущих государств мира выступили с инициативой "Глобальное партнерство против распространения оружия, материалов и технологий массового уничтожения", провозглашенной на встрече в канадском городе Кананаскис в июне 2002 г. Они определили четыре главных направления сотрудничества, в наибольшей степени способствующих уменьшению террористических и экологических угроз: уничтожение химического оружия, утилизация выведенных из боевого состава многоцелевых АПЛ и делящихся материалов, забота о перепрофилировании и занятости специалистов-оружейников. Тогда же решили выделить в течение 10 лет 20 млрд. дол. для осуществления конкретных проектов в этой сфере в России, в частности, по утилизации АПЛ и реабилитации бывших баз флота на Северо-Западе и Дальнем Востоке. На первом этапе государствами-донорами выступили США, Россия, Германия, Италия, Великобритания, Франция, Канада, Япония. В 2003 г. к ним присоединились Норвегия, Финляндия, Швеция, Швейцария, Польша, Нидерланды, Европейский банк реконструкции и развития. Программа прошла более половины своего пути и, по признанию ее участников, открыла возможность быстрого и безопасного решения проблем ликвидации угроз, исходящих от радиационно опасных объектов флота.

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: