Nehoda v japonskej jadrovej elektrárni „Fukušima-1“opäť prinútila hovoriť o bezpečnostných problémoch počas prevádzky jadrových elektrární na celom svete. Zdá sa prirodzené, že aj keď neexistuje žiadna skutočná alternatíva k jadrovej energii, žiadne kolízie spôsobené ľuďmi jej vývoj nezastavia.
Mobilná jadrová elektráreň
Takmer pred polstoročím sa zrodila prvá mobilná veľkoobjemová jadrová elektráreň na svete s nízkym výkonom TPP-3, ktorú možno právom považovať za majstrovské dielo strojárstva. V roku 1957 dostala projekčná kancelária závodu Kirovsky v Petrohrade (teraz OJSC „Spetsmash“) objednávku od ministerstva stredných strojov (ako sa vtedy z dôvodov utajenia volalo ministerstvo atómového priemyslu) na vytvorenie podvozkov a iných systémov pre experimentálnu mobilnú jadrovú elektráreň určenú na zásobovanie vzdialených oblastí elektrickej energie umiestnených ďaleko od energetických systémov (Ďaleký východ, Sever a Sibír). V týchto oblastiach je samozrejme možné vytvárať elektrárne na kvapalné aj tuhé palivá, ale dodávka týchto nosičov energie je vážnym problémom.
Mobilná elektráreň dostala označenie TPP-3 (prenosná jadrová elektráreň) a v projekčnej kancelárii sa volala „Objekt 27“. Keďže termíny vývoja boli mimoriadne tesné, bolo potrebné nájsť technické riešenia, ktoré už boli v praxi zvládnuté. Predpokladalo sa, že sa elektráreň bude pohybovať ako v teréne, tak aj na cestách s konvenčným povrchom.
Hlavný dizajnér dizajnérskej kancelárie Zh. Ya. Kotin použil ako základňu tank T-10, ktorý je mimoriadne spoľahlivý a široko používaný v jednotkách, ale jeho podvozok prešiel vzhľadom na špecifiká nového zariadenia výraznými zmenami. Vzhľadom na to, že hmotnosť TPP-3 teraz výrazne presahovala hmotnosť základného vozidla (pripomínam, že T-10, vytvorený pod vedením zástupcu hlavného konštruktéra, laureáta štátnych vyznamenaní AS Ermolaeva, mal bojovú váhu 51,5 t), špeciálna rozšírená húsenica a podvozok obsahoval zvýšený počet párov cestných kolies (desať oproti siedmim). Obdĺžnikové telo vyzeralo ako objemný železničný vozeň. Popredný konštruktér stroja Zh. Ya. Kotin vymenoval P. S. Toropatin je skúsený staviteľ ťažkých tankov.
Návrh a vývoj rámu pre ťažké a objemné jednotky sa stal náročnou inžinierskou úlohou. Táto práca bola zverená B. P. Bogdanov, a výrobou bol poverený závod Izhora. Bolo možné vytvoriť ľahký a pevný rám v tvare mosta. Následne Boris Petrovič pripomenul: „Som stále mladý odborník, po absolvovaní polytechnického inštitútu som bol zaradený do skupiny projektujúcej budovu elektrárne. Tvrdo sme pracovali. Často k nám chodil hlavný dizajnér, ukazoval nám, radil. Umiestniť toto zariadenie nebolo jednoduché, ale veľmi som chcel túto úlohu splniť. Mimochodom, výsledkom mojej práce bolo prvé ocenenie - bronzová medaila z výstavy hospodárskych úspechov “.
Elektráreň navrhli starší dizajnérskej kancelárie - Gleb Nikonov a Fyodor Marishkin. Potom použili najsilnejší naftový motor B12-6. Mladý špecialista A. Strakhal pracoval plodne. Navrhol zosilnené ochranné obrazovky. Inštalácia bola vyrobená za účasti veľkého počtu projekčných a inžinierskych a vedeckých organizácií. Práca bola vykonaná pod vedením a za aktívnej účasti talentovaného inžiniera, cteného pracovníka Kirova N. M. Modrá.
O tomto mužovi sa dá povedať, že bol tvorcom atómového veku. Doktor technických vied, profesor a vedec spojil svoj život s závodom Kirov. Po absolvovaní Moskovskej štátnej technickej univerzity v roku 1932. N. E. Bauman, 30 rokov, pracoval v závode Kirov, sa zmenil z konštruktéra na hlavného konštruktéra. V predvojnových rokoch začali v špeciálnej konštrukčnej kancelárii závodu, ktorý viedol, vytvárať prvé vzduchové prúdové motory v krajine pre letectvo. Počas Veľkej vlasteneckej vojny pracoval Nikolaj Michajlovič ako zástupca J. Ya. Kotina, vyvinul ťažké tanky KB a IS. V auguste 1943 splnil zodpovedný rozkaz staviteľov tankov tankového mesta-na základe rozkazu veliteľstva doručil vzorky nimi vytvorených obrnených vozidiel do Moskvy na zobrazenie najvyššiemu veliteľovi.
Stroje komplexu TPP-3. Na fotografii vpravo: auto komplexu TPP-3 na Kamčatke. Rok 1988
V roku 1947 N. M. Sinev sa opäť aktívne zapojil do práce na vytvorení novej technológie v Leningrade. Nikolai Mikhailovič je jedným z najväčších talentovaných dizajnérov pôvodných domácich zariadení pre jadrovú energiu, autor vynálezov, ktoré našli široké uplatnenie v praxi. Mnohé z jeho vývojov sú technickými a ekonomickými ukazovateľmi nadradené svojim zahraničným partnerom. 1953-1961 pod vedením N. M. Sineva, hlavné turbo-prevodovky a hermetické obehové čerpadlá pre primárny okruh zariadení jadrových lodí boli vytvorené. Jeho špeciálne zásluhy na vývoji integrovanej turbíny pre ľadoborec Lenin s jadrovou energiou a prvej mobilnej jadrovej elektrárne TPP-3 ako hlavného konštruktéra.
Mobilný komplex TES-3 bol namontovaný na štyri pásové podvozky pomocou, ako už bolo spomenuté, uzlov ťažkého tanku T-10. Prvý stroj bol vybavený jadrovým reaktorom s operačnými systémami, druhý - parnými generátormi, kompenzátorom objemu a obehovými čerpadlami na napájanie primárneho okruhu, tretí - generátor turbíny a štvrtý - centrálny ovládací panel jadrovej energie rastlina. Zvláštnosťou TPP-3 bolo, že na jeho prevádzku nebolo potrebné stavať špeciálne budovy a inú infraštruktúru.
Energetická časť bola vytvorená vo fyzikálno-technickom inštitúte pomenovanom podľa V. I. A. I. Leikunsky (Obninsk, teraz - FSUE „SSC RF - IPPE“), Na začiatku šesťdesiatych rokov minulého storočia. boli vyrobené dve také jadrové elektrárne. Samotný reaktor bol valec vysoký 600 mm a priemer 650 mm, v ktorom bolo umiestnených 74 palivových kaziet s vysoko obohateným uránom.
Na ochranu pred žiarením mal byť v mieste prevádzky okolo prvých dvoch strojov TPP-3 postavený zemný štít. Reaktorové vozidlo bolo vybavené prenosným biologickým tienením, ktoré umožňovalo vykonávať montážne a demontážne práce do niekoľkých hodín po odstavení reaktora, ako aj prepravovať reaktor s čiastočne alebo úplne vyhoreným jadrom. Počas prepravy bol reaktor chladený vzduchovým chladičom, ktorý zaisťuje odstránenie až 0,3% nominálneho výkonu zariadenia.
V roku 1961 vo Fyzikálnom a energetickom inštitúte pomenovanom po V. I. A. I. Leikunsky, TPP-3 s pretlakovým tlakovým reaktorom bol uvedený do prevádzky. Táto jednotka úspešne dokončila celý cyklus a vyčerpala svoje zdroje pre návrh. V roku 1965 bol TPP-3 odstavený a vyradený z prevádzky. Následne mal slúžiť ako základ pre rozvoj elektrární tohto typu.
Po skúšobnej prevádzke v Obninsku boli dva naj „najnebezpečnejšie“stroje zastavené, ale po niekoľkých rokoch ich bolo potrebné poslať na experimentálny výskum na Kamčatku (do termálnych parných gejzírov). Za týmto účelom boli do Obninska vyslaní L. Zakharov, testovací inžinier z projekčnej kancelárie LKZ a zástupca vedúceho testovacieho oddelenia SI. Lukašev s mechanikou vodiča. Inžinier Vanin bol poslaný na Kamčatku.
Je potrebné zdôrazniť, že táto mobilná jadrová elektráreň sa nebála najsilnejších zemetrasení: zavesenie nádrže takej veci pri výstrele nevydrží.
Technické vlastnosti mobilného TPP-3
Celková hmotnosť, t ………………………………. Viac ako 300
Hmotnosť zariadenia, t ……………………. Asi 200
Výkon motora, HP …………………………… 750
Tepelný výkon, kW ……………………… 8, 8 tis.
Elektrická energia
turbínový generátor, kW ……………………………….1500
Spotreba chladiacej vody
v primárnom okruhu, t / h ………………………………… 320
Tlak vody, atm ………… 130, pri teplote
chladič 270 ° C (vstup) a 300 * C (výstup);
Tlak pary ……… 20 atm s teplotou 280 “С
Trvanie práce
(kampane) …………………………….. Asi 250 dní
(s neúplným načítaním prvkov - až jeden rok)
VTS "Ladoga"
Vysoko chránené vozidlo „Ladoga“
Vysoko chránené vozidlo (VTS) „Ladoga“sa narodilo takmer 20 rokov po vytvorení mobilnej jadrovej elektrárne. Zaujíma špeciálne miesto medzi húseničkovými energeticky náročnými strojmi navrhnutými špeciálne pre prácu v núdzových situáciách.
Zadanie na vývoj vysoko chráneného vozidla v KB-3 závodu v Kirove bolo prijaté na konci 70. rokov minulého storočia. Požiadavky na nové auto boli mimoriadne náročné a ťažko splniteľné. Vojensko-technická spolupráca mala mať dobrú mobilitu, vysokú bezpečnosť a schopnosť pracovať dlhodobo v autonómnom režime. Najdôležitejšou požiadavkou bola dostupnosť spoľahlivej ochrany posádky pred radiáciou, chemickými a bakteriologickými vplyvmi, pričom ľuďom malo byť poskytnuté maximálne pohodlie. Samozrejme, vzhľadom na očakávané náročné prevádzkové podmienky produktu, bola komunikácii venovaná zvýšená pozornosť. Vojensko-technická spolupráca mala byť navyše v krátkom čase pripravená, pričom ju podľa možnosti zjednotiť s ostatnými strojmi závodu.
VTS „Ladoga“, ktorý pracoval v oblasti jadrovej elektrárne v Černobyle. Rok 1986
Nie je prehnané tvrdiť, že vďaka nahromadeným skúsenostiam, výkonným výrobným a testovacím zariadeniam sa leningradským dizajnérom podarilo vytvoriť jedinečné pásové vozidlo, ktoré vo svete nemá obdoby.
Práce na Ladoga viedol V. I. Mironov, talentovaný inžinier a vynikajúci organizátor. Za 45 rokov svojej kariéry prešiel z konštruktéra na zástupcu generálneho projektanta, vedúceho špeciálneho úradu. V roku 1959, bezprostredne po absolvovaní Leningradského polytechnického inštitútu (špecializácia na pásové vozidlá), pred odchodom na zaslúžený odpočinok, sa aktívne podieľal na takmer všetkých prácach kancelárie dizajnu závodu v Kirovskom. Bol opakovane ocenený a za špeciálne služby pri tvorbe špeciálnych strojov mu bol trikrát udelený titul laureáta štátnej ceny.
V projekčnej kancelárii bola vytvorená špeciálna konštrukčná jednotka KB-A. Od roku 1982 začala plniť zadanú úlohu. Vedúci laboratória N. I. Burenkov, hlavní dizajnéri projektu A. M. Konstantinov a A. V. Vasin, poprední odborníci V. I. Rusanov, D. D. Blokhin, E. K. Fenenko, V. A. Timofeev, A. V. Aldokhin, V. A. Galkin, G. B. Chrobák a ďalší.
Práce na usporiadaní, jednu z najťažších fáz návrhu, vykonal A. G. Janson.
Pri navrhovaní originálnych systémov a zostáv, ktoré zaisťujú vysokú kompaktnosť a spoľahlivosť stroja, mal dizajnérsky talent dedičný dizajnér KB O. K. Ilyin (mimochodom, jeho otec, K. N. Ilyin, sa podieľal na vývoji prvých ťažkých tankov a delostreleckých systémov pod vedením N. L. Dukhova). Dá sa bezpečne povedať, že prínos Olega Konstantinoviča k vytvoreniu tohto revolučného stroja je neobvykle vysoký.
Základom pre MTC „Ladoga“bol osvedčený a osvedčený podvozok hlavného tanku T-80. Bolo vybavené telom originálneho dizajnu so salónom, v ktorom boli umiestnené pohodlné stoličky, individuálne osvetlenie, klimatizácia a systémy na podporu života, komunikačné zariadenia, pozorovacie zariadenia a merania rôznych parametrov vonkajšieho prostredia. To umožnilo zaistiť normálne pracovné podmienky v úplne uzavretom vnútornom objeme. Analógiu takéhoto systému podpory života možno nájsť iba v astronautike.
Kamera
Motor s plynovou turbínou GTD-1250 s výkonom 1 250 k, vyvinutý v NPO pomenovanom po V. I. V. Ya. Klimov. Je poskytnutý systém na odfukovanie prachu stlačeným vzduchom z vodiacich lopatiek zariadenia s tryskou turbíny, ktorý umožňuje rýchlu a efektívnu dekontamináciu. Za ľavými nárazníkmi je umiestnená pohonná jednotka s plynovou turbínou s výkonom 18 kW, ktorá dodáva elektrickú energiu do všetkých systémov Ladoga na parkovisku.
Posádke je možné poskytnúť vzduch nie cez filtračnú jednotku, ale z valca pripevneného k zadnej stene trupu. Na vnútornom povrchu puzdra sú pripevnené prvky podšívky - ochrana proti neutrónom. Okrem periskopov a zariadení na nočné videnie má Ladoga dve videokamery.
Začiatkom osemdesiatych rokov minulého storočia. MTC „Ladoga“prešiel náročnými testami v púšti Kara-Kum, v horách Kopet-Dag a Tien Shan a v oblastiach Ďalekého severu. Ladoga však dokázal naplno predviesť svoje schopnosti pri likvidácii následkov katastrofy v černobyľskej jadrovej elektrárni (ChNPP), ku ktorej došlo 26. apríla 1986. V dôsledku zničenia štvrtej energetickej jednotky bola sa do životného prostredia dostalo veľké množstvo rádioaktívnych látok. V takejto situácii bolo rozhodnuté využiť Ladoga na prieskum a vyhodnotenie situácie priamo v reaktore.
Pracovisko mechanika vodiča a interiér VTS „Ladoga“
V oblasti černobyľskej jadrovej elektrárne „Ladoga“prešiel viac ako 4 000 km a vykonal množstvo štúdií.
Kirovtsy v Černobyle, druhý zľava - G. B. Chyba. Júna 1986
3. mája bolo auto (číslo chvosta 317) dodané do Kyjeva špeciálnym letom z Leningradu. Deviaty deň po nehode dorazila do oblasti jadrovej elektrárne Černobyľ sama. Z KB závodu v Kirove prácu viedol zástupca hlavného konštruktéra pre vedeckú prácu B. A. Dobryakov a vedúci tester V. A. Galkin. Bol vytvorený špeciálny oddiel, ktorý zahŕňal posádku auta, dozimetriu, hygienické, potravinové a lekárske služby. Medzi posádky odchádzajúce na miesto patril predseda vládnej komisie I. S. Silaev, vedúci chemickej služby ministerstva obrany V. K. Pikalov, akademik E. P. Velikhov, zástupca ministerstva stredných stavieb strojov E. P. Slavsky a ďalší.
B. A. Dobryakov sa zaujímal najmä o technické parametre, stupeň kontaminácie, výsledky spracovania, posúdenie operačných schopností systémov Ladoga. Spolu s G. M. Hajibalavim vykonal pre bezpečnosť najkomplexnejšie výpočty.
Testovací inžinier G. B. Žuk neskôr povedal: „Devastácia dedín, zeleninové záhrady porastené burinou boli pozoruhodné, ale hlavnou vecou je rozsah ničenia: neexistuje žiadna bloková strecha, žiadne múry, jeden roh budovy sa zrútil až na samotný základ. Steam víril nad všetkým a - úplná dezercia naokolo. V aute všetci sledovali pozorovacie zariadenia a televízne kamery. “
Ladoga, ktorý pracoval od mája do augusta 1986, prešiel viac ako 4 000 km, pričom prekonal oblasti s extrémne vysokým pozadím rádioaktivity a zároveň vykonával prieskum tejto oblasti, zhotovoval videozáznamy a vykonával množstvo ďalších štúdií, vrátane výskumu v ChNPP. turbína hala.
Za necelé štyri mesiace práce s využitím „Ladoga“navštívilo oblasť černobyľskej jadrovej elektrárne 29 špecialistov z projekčnej kancelárie závodu v Kirove. Chcel by som pripomenúť aktívnych účastníkov černobyľskej expedície: šéfov laboratórií O. E. Gerchikov a B. V. Kozhukhov, testovací inžinieri A. P. Pichugin, ako aj Yu. P. Andreeva, F. K. Shmakova, V. N. Prozorova, B. C. Chanyakova, N. M. Mosalov.
Väčší záujem sú o záznamy v „denníku“, ktoré uchovávali špecialisti prevádzkujúci „Ladoga“. Tu je niekoľko ukážok z mája-septembra 1986:
Skúšobný inžinier V. A. Galkin (služobná cesta od 9. mája do 24. mája 1986):
„… 05/05/86, prvá cesta do zóny JE na prieskum, tachometer ukazuje 427 km, počítadlo motohodín 42, 7 m/h. Úroveň žiarenia je asi 1000 r / h, dekontaminácia. K automobilu nie sú žiadne komentáre.
… 16.05.86 Odchod s členmi komisie do zóny JE. Prevádzkový čas na odchod: 46 km, 5,5 m / h. Úroveň žiarenia je asi 2500 r / h, údaje na rýchlomeri sú 1044 km, 85, 1 m / h. K automobilu nie sú žiadne komentáre. Deaktivácia. Technické ukazovatele sú formalizované aktom “.
Skúšobný inžinier A. P. Pichugin:
„… 6.06.86. Výjazd do areálu JE 16-00, návrat 18-10. Cieľom je zoznámiť súdruha Maslyukova s oblasťou nehody. Hodnoty rýchlomera 2048 km, počítadlo hodín 146, 7 m / h. Počas výstupu prešli 40 km, 2, 2 m / h, teplota + 24 ° С, úroveň žiarenia asi 2 500 r / h, bez pripomienok, bola vykonaná dekontaminácia. Ostatné indikátory sú aktivované.
… 06/11/86 Odchod do zóny JE s c. Aleksandrovom. Teplota okolia + 33 ° С, objasnenie oblasti infekcie.
Údaje o prístroji: 2298 km, 162, 1 m / h. Pre výjazd 47 km, 4, 4 m / h. Bez komentára. Deaktivácia “.
Popredný inžinier S. K. Kurbatov:
„… 27.7.1866 Odchod do zóny JE s predsedom štátu. provízie, hodnoty prístrojov 3988 km, 290, 5 m / h, doba prevádzky pomocného motora GTD5T - 48, 9 m / h. Úrovne žiarenia až do 1500 r / h. Natáčanie, zaznamenávanie akcelerácie hluku a vibrácií pri rýchlosti auta 30-50 km / h. Pre výjazd: 53 km, 5,0 m / h, 0,8 m / h na pomocnom zariadení.
Napnutie húsenkových pásov bolo vykonané, pravá konzola bola ohnutá, lampa bola odtrhnutá. Vady boli odstránené. Deaktivácia. Ostatné parametre sú pri čine. “
Popredný inžinier V. I. Prozorov:
„… 19.08.86, 9-30-14-35, odchod vedúceho posádky a vedúceho chemickej služby. Dokončená 45 km, 4,5 m / h, 0,6 m / h pomocná jednotka (spolu 56,8 m / h). Žiadne komentáre, čistenie riadiaceho priestoru a priestoru pre cestujúcich, vypustenie asi 100 g kondenzátu z výparníka klimatizačného systému. Bol skontrolovaný protitlak - normálny, hladina oleja: motor 29,5 litra, prevodovka 31 litrov, generátorové kefy GS -18 - 23 mm. Ostatné parametre pri čine. “
Skúšobný inžinier A. B. Petrov:
„… 6.09.86 - odchod do zóny JE, stanovenie vplyvu ionizujúceho žiarenia na iónové zloženie vzduchu. Zloženie: Maslov, Pikalov. Hodnoty 4704 km, 354 m / h. Na výjazd 46 km 3, 1 m / h, 3,3 m / h pomocného motora (celkom 60, 3 m / h). Bol spísaný protokol.
… 8.09.86, odchod do pásma obce Pelev (4719 km, 355, 6 m / h) pre výjazd 15 km / 1, 6 m / h. Deaktivácia. Parametre pri čine “.
14. septembra bol „Ladoga“odoslaný do závodu po dôkladnej dekontaminácii zvonka aj zvnútra. Neskôr bol použitý pri výskumných prácach v projekčnej kancelárii na mieste č. 4 (blízko Tichvin).
Keď zhrnieme niektoré výsledky, môžeme povedať, že vytvorenie projekčnej kancelárie VTS „Ladoga“Kirovtsy predpokladalo potrebu vysoko chráneného vozidla pre ministerstvo núdzových situácií. Vo svetovej praxi nie je veľa príkladov, kedy by sa vlastnosti a schopnosti takejto špeciálnej techniky testovali v reálnych podmienkach. Tvorcovia Ladogy získali neoceniteľné skúsenosti s prácou v extrémnych podmienkach. A dnes tento stroj nemá obdobu, pokiaľ ide o trvanie prevádzky v podmienkach zvýšeného radiačného nebezpečenstva.
Chcel by som vyjadriť nádej, že technika podobná tej, ktorá je popísaná vyššie, bude stále žiadaná, najmä tvárou v tvár stále častejším prírodným katastrofám a katastrofám spôsobeným ľuďmi.
Technické vlastnosti VTS "Ladoga"
Hmotnosť, t …………………………………………………….42
Posádka, ľudia ……………………………………………….2
Kapacita kabíny, ľudia ……………………………….4
Motor, typ …………………………………. GTD-1250
Autonómia práce, h ……………………………….48
Cestovný dosah, km ………………………………………….350
Špecifický výkon, hp D …………………. Asi 30
Rýchlosť, km / h …………………………………………… 70
Prídavná pohonná jednotka, typ, výkon ……………………………….. GTE, 18 kW
