Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky

Obsah:

Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky
Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky

Video: Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky

Video: Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky
Video: Zo života mladého výskumníka (Jakub Nagy, Project Picoballoon) | Tech Talks 2024, November
Anonim
Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky
Reaktory na obchodných lodiach. Koniec romantiky

Snehobielych nadstavieb tejto vložky sa sadze komínov nikdy nedotknú. Kompaktné elektrárne s neuveriteľným výkonom, predtým nedosiahnuteľnou rýchlosťou, hospodárnosťou a neobmedzeným cestovným dosahom.

Takto si predstavovali ideálnu loď v polovici 20. storočia. Vyzeralo to len málo a jadrové elektrárne by nepoznateľne zmenili vzhľad flotily - ľudská civilizácia vítala nadchádzajúci vek atómu s nádejou a radosťou, pripravujúc sa čoskoro využiť všetky výhody „voľnej“energie rádioaktívnych rozpad hmoty.

V roku 1955 prezident Eisenhower v rámci programu Peaceful Atom oznámil plány na vytvorenie plavidla poháňaného jadrovou energiou (NPS) - koncepčného demonštrátora sľubných technológií, ktorého vzhľad by zodpovedal na otázku účelnosti použitia NPS v záujme obchodná flotila.

Reaktor na palube sľuboval mnoho lákavých výhod: loď poháňaná jadrovou energiou potrebovala doplniť palivo raz za niekoľko rokov, loď mohla zostať v oceáne dlhší čas bez toho, aby bolo potrebné vplávať do prístavu-autonómia lode s jadrovým pohonom bola obmedzená iba vytrvalosťou posádky a zásobami jedla na palube. YSU poskytoval vysokú ekonomickú rýchlosť a absencia palivových nádrží a kompaktnosť elektrárne (prinajmenšom sa to inžinierom stavby lodí zdalo) by poskytli ďalší priestor na umiestnenie posádky a užitočného zaťaženia.

Vedci si zároveň boli vedomí toho, že používanie jadrovej elektrárne spôsobí mnoho problémov s jej následnou prevádzkou - opatrenia na zaistenie radiačnej bezpečnosti a s tým spojené ťažkosti pri návšteve mnohých zahraničných prístavov. Nehovoriac o tom, že stavba takejto exotickej lode bude spočiatku stáť poriadne cent.

Nezabudnite, že hovoríme o polovici päťdesiatych rokov minulého storočia - o necelý rok neskôr zaznela v éteri historická správa „Prebieha jadrová energia“, odoslaná z ponorky Nautilus v januári 1955. Špecialisti v oblasti stavby lodí mali najjasnejšie predstavy o jadrových reaktoroch, ich vlastnostiach, silných a slabých stránkach. Ako to ide so spoľahlivosťou? Aký je ich životný cyklus? Dokážu sľúbené výhody jadrovej elektrárne prevažovať nad nevýhodami spojenými s konštrukciou a prevádzkou civilnej lode na jadrový pohon?

Obrázok
Obrázok

Všetky otázky mal zodpovedať NS Savannah -180-metrová snehobiela kráska, uvedená na trh v roku 1959.

Experimentálne nákladné a osobné jadrové plavidlo s celkovým výtlakom 22 tisíc ton. Posádka - 124 ľudí. 60 sedadiel pre cestujúcich. Jediný jadrový reaktor s tepelným výkonom 74 MW poskytoval ekonomickú rýchlosť 20 uzlov (veľmi, veľmi solídnu, dokonca aj podľa moderných štandardov). Jedno nabitie reaktora vystačilo na 300 000 námorných míľ (pol milióna kilometrov).

Názov lode nebol zvolený náhodou - „Savannah“- toto je názov plachetno -parného paketového člna, prvého z parníkov, ktorý v roku 1819 prekročil Atlantik.

„Savannah“bola vytvorená ako „holubica mieru“. Super loď, spájajúca najmodernejšie výdobytky vedy a techniky, mala zoznámiť Starý svet s technológiami „mierumilovného atómu“a demonštrovať bezpečnosť lodí s jadrovými elektrárňamilietadlové lode, krížniky a ponorky).

Obrázok
Obrázok

V snahe zdôrazniť osobitný stav lode s jadrovým pohonom jej dizajnéri dodali vzhľad luxusnej jachty-predĺžený trup, rýchle kontúry, snehovo biele efektívne nadstavby s pozorovacími plošinami a verandami. Dokonca aj nákladné výložníky a zdvíhacie mechanizmy mali atraktívny vzhľad - prinajmenšom ako vyčnievajúce hrdzavé stožiare bežných nákladných automobilov.

Interiéru sa venovala veľká pozornosť: pôvodne bolo na palube lode poháňanej jadrovou energiou vybavených 30 luxusných kabín s klimatizáciou a samostatnými kúpeľňami, 75-miestna reštaurácia bohato zdobená obrazmi a sochami, kinosála, bazén a knižnica.. Okrem toho bolo na palube laboratórium monitorujúce žiarenie a galeju zdobil najnovší „zázrak technológie“- vodou chladená mikrovlnná rúra, darček od Ratheyona.

Za všetku iskrivú nádheru sa platilo „tvrdými mincami“.

47 miliónov dolárov, z toho 28, 3 milióna dolárov bolo vynaložených na NPS a jadrové palivo.

Najprv sa zdalo, že výsledok stojí za všetky investície. „Savannah“mala vynikajúcu spôsobilosť na plavbu a rekordnú rýchlosť medzi všetkými ostatnými nákladnými loďami tých rokov. Nepotrebovala pravidelné dopĺňanie paliva a vzhľad lode poháňanej jadrovou energiou urobil silný dojem na každého, komu sa podarilo vidieť toto veľkolepé umelecké dielo zblízka (alebo aspoň z diaľky).

Obrázok
Obrázok

Lobby

Žiaľ, každému majiteľovi lode stačil jeden pohľad na to, aby pochopil: Savannah je nerentabilná. V nákladných priestoroch a na nákladných palubách lode s jadrovým pohonom bolo umiestnených iba 8500 ton nákladu. Áno, každé plavidlo rovnakej veľkosti malo trikrát väčšiu nosnosť!

Ale to nie je všetko - príliš rýchle kontúry a predĺžený oblúk plavidla výrazne komplikovali nakladacie operácie. Vyžadovalo si to manuálnu prácu, čo malo za následok oneskorenie dodávky a meškanie v cieľových prístavoch.

Úspora paliva vďaka jadrovému reaktoru?

Ach, to je skvelá téma, ktorá si vyžaduje podrobnú odpoveď.

Ako sa v praxi ukázalo, jadrová elektráreň spolu s jadrom reaktora, okruhmi chladiacej kvapaliny a stovkami ton biologického tienenia sa ukázala byť oveľa väčšia ako strojovňa konvenčnej lode na suchý náklad (a to napriek tomu, že inžinieri sa neodvážili úplne opustiť konvenčnú elektráreň - para zostala na palube núdzových dieselových generátorov Savannah s prívodom paliva).

Obrázok
Obrázok

Za tesne uzavretými dverami - priestor reaktora

Navyše na prevádzku lode s jadrovým pohonom bola potrebná dvojnásobná posádka - to všetko ďalej zvýšilo prevádzkové náklady a znížilo množstvo využiteľného priestoru na palube jadrového plavidla. Tiež stojí za zmienku rozdiel v nákladoch na údržbu vysokokvalifikovaných jadrových špecialistov v porovnaní s pozorovateľmi a mechanikmi na konvenčnej lodi na suchý náklad.

Údržba plavidla si vyžiadala špeciálnu infraštruktúru a pravidelné kontroly rádioaktivity a normálnej prevádzky reaktora.

Nakoniec, náklady na 32 palivových článkov vyrobených z oxidu uraničitého (celková hmotnosť U-235 a U238 je sedem ton), berúc do úvahy práce na ich výmene a následnej likvidácii, neboli lacnejšie ako doplnenie paliva do lode bežným vykurovacím olejom.

Neskôr sa vypočíta, že ročné prevádzkové náklady na Savannah prekročili o 2 milióny dolárov ukazovatele suchej nákladnej lode typu Mariner, podobnej z hľadiska nosnosti. Zničujúca suma, najmä v cenách pred polstoročím.

Obrázok
Obrázok

Laz do podsvetia. Savannah reaktor

To však stále nie je nič - „Savannah“čakali po príchode do Austrálie skutočné problémy. Jadrová loď jednoducho nebola vpustená do austrálskych teritoriálnych vôd. Podobné príbehy sa stali aj pri pobreží Japonska a Nového Zélandu.

Každej výzve v zahraničnom prístave predchádzala dlhá byrokratická byrokracia - bolo potrebné poskytnúť úplné informácie o plavidle a načasovaní hovoru do prístavu v množstve postačujúcom na to, aby prístavné orgány prijali potrebné bezpečnostné opatrenia. Samostatné lôžko so špeciálnym prístupovým režimom. Zabezpečenie. Radiačné kontrolné skupiny. V prípade možnej nehody stálo niekoľko remorkérov nepretržite „pod parou“vedľa lode poháňanej jadrovou energiou, pripravených kedykoľvek odviezť rádioaktívnu hromadu kovu z vodnej oblasti prístavu.

Čo sa stalo najviac zo všetkých tvorcov „Savannah“. Bombardovanie Hirošimy a Nagasaki spojené so šokujúcimi výsledkami novinárskych vyšetrovaní následkov ožiarenia urobilo svoje - úrady väčšiny krajín sa plavidla s jadrovými elektrárňami iluzórne nebáli a extrémne neradi púšťali Savannah do ich teritoriálnych vôd. V mnohých prípadoch návštevu sprevádzali vážne protesty miestneho obyvateľstva. „Zelení“boli pobúrení - médiá získali informácie, že Savannah každoročne vypustí cez palubu 115 000 galónov priemyselnej vody z chladiaceho systému reaktora - napriek všetkým ospravedlneniam jadrových špecialistov, že voda nie je rádioaktívna a neprichádza do styku s jadro.

Akékoľvek komerčné využitie lode s jadrovým pohonom v takýchto podmienkach sa samozrejme ukázalo ako nemožné.

Za 10 rokov svojej aktívnej kariéry (1962-1972) „Savannah“prešla 720 000 km (450 000 míľ), navštívila 45 zahraničných prístavov. Jadrovú loď navštívilo viac ako 1,4 milióna zahraničných hostí.

Obrázok
Obrázok

Riadiaci post YSU

Obrazne povedané, „Savannah“zopakovala cestu svojho slávneho predka - plachetnica „Savannah“, prvý z parníkov, ktorý prešiel Atlantikom, tiež skončil na smetisku dejín - rekordná loď sa ukázala ako nerentabilná v kolobehu šedého každodenného života.

Pokiaľ ide o modernú loď poháňanú jadrovou energiou, napriek katastrofickému debutu ako osobnej nákladnej lode Savannah veľmi bavila hrdosť amerického národa a vo všeobecnosti dokázala zmeniť myšlienku lodí s jadrovými energetickými systémami ako smrteľných. a nespoľahlivé časti zariadenia.

Po prechode do rezervácie strávila „Savannah“s odstaveným reaktorom 9 rokov v prístave rovnomenného mesta v štáte Georgia, mestská vláda navrhla plány na prestavbu plavidla na plávajúci hotel. Osud však rozhodol inak - v roku 1981 bola „Savannah“vystavená ako exponát v námornom múzeu „Patriot Point“. Aj tu však mala za následok zlyhanie - napriek možnosti prejsť sa po luxusných kajutách a pozrieť sa oknom do skutočného priestoru reaktora návštevníci neocenili legendárnu loď poháňanú jadrovou energiou, pričom všetku svoju pozornosť zamerali na lietadlovú loď. Yorktown, kotviaci neďaleko.

V súčasnosti aktualizovaná a zafarbená Savannah v prístave Baltimore potichu hrdzavie a jej ďalší osud zostáva nejasný. Napriek statusu „historického objektu“sa predkladá stále viac návrhov na odoslanie lode s jadrovým pohonom na zošrotovanie.

Na svete sú však okrem Savannah ešte ďalšie tri obchodné lode s jadrovou elektrárňou - Otto Gan, Mutsu a Sevmorput.

Nemecká dráma

Nemecká vláda, zaujíma sa o americký vývoj v oblasti jadrovej technológie, v roku 1960 oznámila svoj vlastný projekt experimentálneho plavidla s jadrovou elektrárňou - nosiča rudy Otto Hahn („Otto Hahn“).

Nemci vo všeobecnosti stúpili na rovnaké hrable ako ich americkí kolegovia. V čase, keď bol Otto Hahn uvedený do prevádzky (1968), sa škandalózna eufória okolo civilných lodí na jadrový pohon už chýlila ku koncu-vo vyspelých krajinách sa začala masívna výstavba jadrových elektrární a vojnových lodí (ponoriek) na jadrový pohon, verejnosť považovala Age of Atom za samozrejmosť. To však nezachránilo loď s jadrovým pohonom Otto Hahna pred obrazom nepotrebného a nerentabilného plavidla.

Obrázok
Obrázok

Na rozdiel od amerického PR projektu bol „nemecký“navrhnutý ako skutočný nosič rudy na prácu na transatlantických linkách. 17 tisíc ton výtlaku, jeden reaktor s tepelnou kapacitou 38 MW. Rýchlosť je 17 uzlov. Posádka - 60 osôb (+ 35 vedeckých pracovníkov).

Za 10 rokov svojej aktívnej služby „Otto Hahn“prešiel 1,2 milióna kilometrov, navštívil 33 prístavov v 22 krajinách a z Afriky a Južnej Ameriky dodával rudu a suroviny na chemickú výrobu do Nemecka.

Značné ťažkosti v kariére nosiča rudy spôsobil zákaz vedenia Suezu na tejto najkratšej trase zo Stredomoria do Indického oceánu - unavení nekonečnými byrokratickými obmedzeniami, potrebou licencií na vstup do každého nového prístavu, ako aj vysoké náklady na prevádzku lode na jadrový pohon, Nemci sa rozhodli pre zúfalý krok.

Obrázok
Obrázok

V roku 1979 bolo „jadrové srdce“deaktivované a odstránené, výmenou za „Otto Hahn“dostala konvenčná dieselová elektráreň, s ktorou dnes letí pod vlajkou Libérie.

Japonská tragikomédia

Mazaní Japonci nepustili „Savannah“do svojich prístavov, urobili však určité závery - v roku 1968 bola atómová suchá nákladná loď „Fukušima“„Mutsu“položená v lodenici v Tokiu.

Život tohto plavidla bol od samého začiatku zatienený veľkým počtom porúch - v podozrení, že niečo nie je v poriadku, japonská verejnosť zakázala testovanie v kotvisku. Bolo rozhodnuté začať prvé spustenie reaktora na otvorenom oceáne - „Mutsu“bolo odtiahnuté 800 km od pobrežia Japonska.

Ako ukázali nasledujúce udalosti, verejnosť mala pravdu - prvé spustenie reaktora sa zmenilo na radiačnú haváriu: ochrana reaktora nezvládla jeho úlohu.

Po návrate do prístavu mesta Ominato čakala posádka „Mutsu“na nový test: miestny rybár zablokoval cestu svojim odpadom - vezmite loď poháňanú jadrovou energiou, kam len chcete, je mi to jedno. Do prístavu ale nevkročí!

Odvážni Japonci držali obranu 50 dní - nakoniec došlo k dohode o krátkom telefonáte v prístave Ominato, po ktorom nasledovalo premiestnenie lode s jadrovým pohonom na vojenskú základňu v Sasebo.

Obrázok
Obrázok

Plavidlo s jadrovým pohonom „Mutsu“

Obrázok
Obrázok

Oceánografické plavidlo „Mirai“, naše dni

Tragikomédia japonskej lode na jadrový pohon „Mutsu“trvala takmer 20 rokov. V roku 1990 bolo oznámené, že všetky potrebné úpravy a úpravy konštrukcie lode s jadrovým pohonom boli dokončené. Mutsu vykonal niekoľko testovacích výletov k moru, bohužiaľ, osud projektu bol vopred hotový - v roku 1995 reaktor bol deaktivovaný a odstránený, namiesto Mutsu dostal konvenčnú elektráreň. Všetky problémy sa v okamihu skončili.

Za štvrťstoročie nekonečných škandálov, nehôd a opráv prešiel projekt jadrovej obchodnej lode Mutsu 51 tisíc míľ a zdevastoval japonskú pokladnicu o 120 miliárd jenov (1,2 miliardy dolárov).

V súčasnej dobe je bývalá jadrová loď úspešne využívaná ako oceánografické plavidlo „Mirai“.

Ruský spôsob

Táto zápletka sa radikálne líši od všetkých predchádzajúcich príbehov. Sovietsky zväz je jediný, ktorý dokázal nájsť správne miesto pre civilné lode s jadrovým pohonom a získať z týchto projektov solídny zisk.

Vo svojich výpočtoch sovietski inžinieri vychádzali zo zrejmých faktov. Aké sú dve výnimočné výhody jadrových elektrární?

1. Kolosálna koncentrácia energie.

2. Možnosť jeho uvoľnenia bez účasti kyslíka

Druhá vlastnosť automaticky dáva YSU „zelenú“pre podmorskú flotilu.

Pokiaľ ide o vysokú koncentráciu energie a možnosť dlhodobej prevádzky reaktora bez tankovania a dobíjania - odpoveď podnietila samotná geografia. Arktída!

Obrázok
Obrázok

Práve v polárnych šírkach sa najlepšie uplatňujú výhody jadrových elektrární: špecifiká prevádzky flotily ľadoborcov sú spojené s konštantným režimom maximálneho výkonu. Ľadoborce už nejaký čas pracujú izolovane od prístavov - opustenie trasy na doplnenie zásob paliva je plné značných strát. Neexistujú tu žiadne byrokratické zákazy a obmedzenia - prelomte ľady a veďte karavanu na východ: do Diksonu, Igarky, Tiksi alebo do Beringovho mora.

Lenin (1957), prvý civilný ľadoborec na svete poháňaný jadrovou energiou, ukázal oproti svojim nejadrovým „náprotivkom“mnoho výhod. V júni 1971 sa stala prvou povrchovou loďou v histórii, ktorá preplávala severne od Novej zeme.

Obrázok
Obrázok

A na pomoc mu už prichádzali noví atómoví obri - štyri hlavné ľadoborce typu „Arktika“. Tieto príšery nedokázal zastaviť ani najsilnejší ľad - v roku 1977 sa Arktída dostala na severný pól.

Ale to bol len začiatok - 30. júla 2013 dosiahol jadrový ľadoborec „50 Let Pobedy“po stý raz na pól!

Jadrové ľadoborce urobili zo Severnej morskej cesty dobre rozvinutú dopravnú tepnu, ktorá poskytuje celoročnú navigáciu v západnom sektore Arktídy. Odstránila sa potreba núteného zimovania, zvýšila sa rýchlosť a bezpečnosť sprievodných lodí.

Obrázok
Obrázok

Dokopy ich bolo deväť. Deväť hrdinov polárnych šírok - dovoľte mi ich vymenovať podľa mena:

Lenin, Arktika, Sibír, Rusko, Sovetskij Sojuz, 50 rokov víťazstva, Jamal, ako aj dva atómové ľadoborce s plytkým ponorom na prácu v ústiach riek sibírskych riek - Taimyr a „Vaygach“.

Naša krajina mala tiež desiaty civilný atómový zapaľovač ľadu typu jadrový pohon Sevmorput. Štvrtý v námornej histórii obchodnej lode s YSU. Výkonný stroj s výtlakom 60 tisíc ton, schopný samostatného pohybu v ľade s hrúbkou 1,5 metra. Dĺžka gigantickej lode je 260 metrov, rýchlosť na otvorenej vode je 20 uzlov. Nákladná kapacita: 74 plavidiel typu Lcher s vlastným pohonom alebo 1 300 štandardných 20 stôp kontajnerov.

Obrázok
Obrázok

Žiaľ, osud sa ukázal byť voči tejto nádhernej lodi nemilosrdný: s poklesom toku nákladu v Arktíde sa ukázalo, že je nerentabilný. Pred niekoľkými rokmi existovali informácie o možnom opätovnom vybavení „Sevmorputu“na vrtnú nádobu, ale všetko sa ukázalo byť oveľa smutnejšie-v roku 2012 bol z registra námorných plavidiel vyradený jedinečný nosič jadrových pohonov a poslal do šrotu.

Odporúča: