Проблемы украинской атомной энергетики - Статьи :: Международный Электротехнический Журнал Электрик
Рубрика

Производство и ресурсы

6760
Проблемы украинской атомной энергетики

До 1992 г. подавляющее большинство организаций, занимавшихся разработкой и конструированием объектов атомной энергетики на Украине, находились в городах Москва, Ленинград и в Московской области. Поэтому после того, как в 1992 г. Украина стала независимым государством, возник вопрос о том, кто будет заниматься инженерным и научно-техническим сопровождением 4 эксплуатирующихся в настоящее время украинских АЭС. Для организации такого сопровождения в 1993 г. по инициативе возглавляющего в то время АН Украины академика Б. Патона на основе ряда отделов киевского института электросварки им. О.Е. Патона был создан «Научно технический центр сварки и контроля в атомной энергетике Украины».

Перед вновь созданным центром были поставлены задачи:

- разработка новых технологий сварки, в том числе для проведения ремонтных работ;

- создание специализированного сварочного оборудования;

- решение экспертных вопросов в области материаловедения сварных соединений;

- оказание экспертных и консультационных услуг АЭС Украины.

Техническое сопровождение АЭС включает в себя, прежде всего, вопросы диагностики и контроля состояния оборудования АЭС, что крайне важно для ядерной безопасности и ответа на вопрос: «А можно ли продлить срок эксплуатации данного блока АЭС?». Разумеется, техническое сопровождение включает в себя и такие достаточно сложные направления и задачи, как вопросы технологий сварки и смежные технологии.

 

Обеспечение безопасной работы АЭС

Часто при работе энергоблоков АЭС возникают вопросы, решение которых не предусмотрено эксплуатационными нормами и правилами, и для решения которых требуется нестандартный подход. В данном случае именно «Научно технический центр сварки и контроля в атомной энергетике Украины» (далее – «Научный центр») подготавливает экспертные технические решения и заключения, которые потом передаются в Госинспекцию по ядерному регулированию, и без разрешения которой невозможно проведение сколько-нибудь серьезных работ на АЭС.

Использование новых материалов

В последнее время на украинских АЭС довольно часто применяют новые материалы, не предусмотренные украинскими техническими регламентами. В частности, это касается новых сортов стали производства ЕС и США. Поэтому «Научный центр» изучает возможности и последствия применения таких материалов с точки зрения обеспечения надежности эксплуатации блоков АЭС.

Новые технологии сварки

После 1991 г. на Украине сварочные автоматы для АЭС вообще не разрабатывались и не изготавливались. А между тем, трудозатраты на сварочные работы по соединению трубопроводов составляют около 40% всех затрат при монтаже энергоблока АЭС. Более того, они составляют 60...85% всех трудозатрат на сварочные работы при строительстве энергоблока. Надо отметить, что при этом основной объем работ (около 80%) приходится на сварку труб диаметром 8…160 мм, т.е. как раз тех диаметров, для которых автоматизацию сварки можно произвести наиболее успешно.

В среднем на одном энергоблоке АЭС в процессе его строительства производится сварка примерно 1500 тыс. стыков. Но даже квалифицированные сварщики со стажем работы 5...7 лет при ручной сварке не могут обеспечить сдачу с первого предъявления более 60%, а в лучшем случае 80% стыков, т.е. остальные стыки будут с дефектами, которые надо устранять. По нормам проведения сварочных работ на АЭС дефектные швы можно переваривать не более 2 раз. Если после этого стык по-прежнему дефектный – из него вырезается шов и вставляется новый кусок трубы, что удваивает число стыков.

Важным обстоятельством является то, что, в настоящее время, нужного количества высококвалифицированных сварщиков на Украине просто нет. Кроме того, их число постоянно уменьшается. Процесс подготовки специалистов такой сложной, но не престижной профессии занимает много времени.

В связи с этим одной из важнейших задач, стоящих перед «Научным центром», – это разработка новых сварочных автоматов для сварки неподвижных стыков трубопроводов. Для этого впервые на Украине были созданы опытные образцы таких автоматов. Каждый такой автомат представляет собой сложный программно-аппаратный комплекс, объединяющий прецизионную механику с электроникой, работающей под управлением специализированного программного обеспечения. Особенностью таких сварочных автоматов является их адаптация к тем межтрубным расстояниям и типоразмерам труб, которые используются в украинской атомной энергетике.

Опыт эксплуатации установок автоматической сварки обеспечивает повышение производительности труда сварщика в 3–4 раза, по сравнению с использованием ручной сварки, а уровень бездефектной сдачи швов с первого предъявления увеличивается до 90...93%.

 

Хранение радиоактивных отходов

Также «Научный центр» подключился к решению вопроса хранения жидких и твердых отходов, возникающих при работе блока АЭС. Для отходов низкой и средней степени радиоактивности нужны различные по своим параметрам контейнеры. До 1992 г. на Украине такие контейнеры не производились. Поэтому «Научный центр» в середине 1990-х разработал контейнер типа КРО-200. В настоящее время эти контейнеры для хранения жидких радиоактивных отходов серийно выпускаются на «Атомэнергомаше».

Для хранения твердых радиоактивных отходов средней активности были разработаны 2 типа контейнеров: КТРО-200 ЮУ (для Южно-Украинской АЭС (ЮУАЭС)) и КТРО (для Запорожской АЭС).

Кроме того, для сухого хранилища отработанного ядерного топлива Запорожской АЭС разработана конструкция основной части таких контейнеров. При этом была разработана технология изготовления и конструкция многоместной герметизируемой корзины контейнера.

 

Приватизация объектов ядерной энергетики

Начиная с лета 2014 г. украинское правительство взяло курс на полную приватизацию всего ещё оставшегося у государства имущества, естественно, по «сниженным ценам». После приватизации облэнерго и ряда ТЭС встал вопрос о приватизации АЭС, мол, это же так выгодно. При этом тот факт, что себестоимость электроэнергии, вырабатываемой АЭС, самая низкая в стране, в расчёт не берется. Сейчас в эксплуатации на украинских АЭС находится 15 энергоблоков, из них 13 – ВВЭР-1000, 2 – ВВЭР-440 (нового поколения). В таблице приведены основные данные о реакторах, установленных на украинских АЭС.

Поскольку естественный подход крупного капитала к эксплуатации любого объекта – «максимум прибыли сегодня и сию минуту», то последствия такой приватизации могут быть катастрофическими. Достаточно вспомнить аварию на АЭС «Фукусима-2», которая не соответствовала элементарным нормам безопасности, и аварию на Саяно-Шушенской ГЭС, которая произошла из-за простого не выделения достаточных средств на ремонт гидротурбины.

В связи с этим являются крайне опасными любые попытки приватизации объектов атомной энергетики. Ведь ядерная энергетика предполагает наличие сложной и дорогостоящей системы ответственности за безопасность эксплуатации АЭС, её обеспечение всем необходимым и т.д. Передавать ядерную безопасность страны в руки частного капитала никак нельзя. Кроме того, эффективность приватизации в энергетике вообще вызывает большие вопросы. Проведенная под лозунгом появления эффективного собственника приватизация облэнерго и тепловых электростанций каких-либо улучшений в работу отрасли не принесла. Иногда последствия приватизации бывают непредсказуемыми, но атомная энергетика, от которой зависит само существование украинской энергосистемы, должна быть только предсказуемой и безопасной. Только так она может существовать и развиваться.

 

Состояние энергоблоков на АЭС

На АЭС Украины используются надежные блоки советской разработки. Их состояние тщательно контролируется, данные объективных проверок это подтверждают, гарантирует отсутствие на них серьезных инцидентов. Тем не менее, чем больше лет энергоблок эксплуатируется, тем ниже его надежность и выше вероятность каких-либо отказов.

Номинальный срок эксплуатации блока АЭС составляет 30 лет. При этом практика эксплуатации однотипных с украинскими блоков АЭС в различных странах мира показывает, что их ресурс можно продлить на 15 и более лет. В настоящее время существует острая необходимость в продлении срока службы энергоблоков АЭС, вызванная тем, что при общем количестве энергоблоков АЭС на Украине, равным 15, у 7 из них в течение ближайших нескольких лет заканчивается срок номинальной эксплуатации. При этом для того чтобы определить, можно ли и дальше эксплуатировать такие энергоблоки, надо провести большой объем сложных и ответственных работ.

Особенно важно тщательно оценить состояние металлических частей самого реактора, а также парогенераторов и теплообменников. Сложность здесь в том, что каждый энергоблок – это тысячи километров трубопроводов, имеющих разное назначение, разное рабочее давление и разный диаметр. Надо также проверить состояние весьма значительных по протяженности сетей автоматики и управления. При этом срок эксплуатации энергоблока может быть продлен только в случае, если все выше перечисленные системы соответствуют значительно ужесточенным в последнее время нормам безопасности для АЭС.

Это ужесточение норм безопасности было произведено после аварии на АЭС «Фукусима-2» (надо отметить, что только безграмотные проектировщики могли разместить эту АЭС на берегу моря, где часто бывают цунами). На Украине цунами не бывает, тем не менее, ужесточение норм безопасности нашло свое отражение в соответствующих нормативных документах.

 

Продление срока эксплуатации АЭС

Одна из основных проблем украинской атомной энергетики сводится к тому, что срок эксплуатации блоков АЭС ограничивается их проектным технически ресурсом. Однако в последнее время срок эксплуатации тех или иных энергоблоков продлевают на 10...20 лет. К чему приводит такое продление сроков эксплуатации показала история, случившаяся на Ровенской АЭС. В конце 2010 г. срок эксплуатации её энергоблока №1 (запущен в 1980 г.) был продлен на 20 лет, но уже через месяц на станции произошла достаточно серьезная авария.

Южно-Украинская АЭС

Среди всех украинских АЭС особое беспокойство вызывает состояние Южно-Украинской АЭС (ЮУАЭС), расположенной в Николаевской области. Эта АЭС была введена в действие в 1982 г., т.е. 33 года тому назад. Технический ресурс первых энергоблоков станции уже исчерпан, и её следует готовить к закрытию.

Однако в конце 2013 г. Государственная инспекция ядерного регулирования разрешила компании «Энергоатом» продлить срок эксплуатации реакторной установки энергоблока №1 ЮУАЭС на 10 лет, т.е. до 2024 г. Экологи из Национального экологического центра Украины считают, что проводившие экспертизу состояния этого энергоблока специалисты «Государственного научно-технического центра ядерной и радиационной безопасности» при проведении работ просто проигнорировали технический ресурс энергоблока. При этом часть необходимых расчетов проведена не была, а само решение о продлении срока эксплуатации энергоблока №1 было чисто политическим – правительство Н. Азарова рассчитывалось с кредиторами деньгами за продажу выработанной ЮУАЭС электроэнергии.

Национальный экологический центр Украины провел независимый анализ технического состояния ЮУАЭС, привлечённые для этой работы специалисты-атомщики сделали вывод, что АЭС находится в опасном состоянии. В их заключении сказано: «Продление срока эксплуатации ядерной установки, приводит к увеличению количества циклов расхолаживания реактора. При этом допустимое количество циклов расхолаживания уже превышено или будет превышено в ближайшее время, что может привести к аварии на энергоблоке с разгерметизацией первого контура и расплавом активной зоны с выбросами радиоактивных веществ в атмосферу». Т.е. произойдет нечто похожее на то, что произошло на Чернобыльской АЭС.

Как видим, решение о продлении срока эксплуатации выработавшего нормативный ресурс энергоблока №1 на ЮУАЭС вызвало ожесточенные споры в среде специалистов. Более того, экологические организации вообще заявили, что эту АЭС надо закрывать.

Однако специалисты-энергетики проигнорировали требования экологических организаций, заявив, что те не учитывают последствия закрытия этой АЭС для всей энергосистемы Украины. При этом они указывают на тот факт, что в конце 1990-х было принято решение о «замораживании» строительства второго энергоблока на Хмельницкой АЭС.

Из-за этого АЭС более полутора десятка лет работала в одноблочном режиме. Однако энергоблок надо периодически останавливать для проведения регламентных работ. В течение этого времени АЭС не только не отдавала электроэнергию в энергосистему Украины, а наоборот, потребляла её, т.е. работа этой АЭС сопровождалась значительными экономическими и техническими проблемами. Если бы на АЭС было 2 или более блоков, такие проблемы бы не возникли.

Следует также отметить, что для остановки энергоблока с дальнейшим выводом его из эксплуатации должны быть весьма веские основания. Заявления экологов, которые не владеют всей информацией о состоянии АЭС, для этого совершенно недостаточно – прежде всего надо учитывать точку зрения компетентных технических специалистов. Крайне важным является тот факт, что на сегодня АЭС вырабатывают чуть больше 50% всей электроэнергии, вырабатываемой на Украине. Поэтому, по мнению украинского правительства, вывод из эксплуатации даже одного блока АЭС, в условиях острой нехватки мазута и угля для ТЭС, может привести к полному развалу всей украинской энергосистемы.

Как видим, власти упорно не замечают предупреждений независимых экспертов, которые предлагают: «Отложить продление сроков эксплуатации энергоблока №1 и №2 ЮУАЭС и продлить планово-предупредительный ремонт до полного завершения всех мероприятий по устранению выявленных опасностей». Как известно, перед Чернобыльской катастрофой эксперты также сообщали руководству о взрывоопасных недостатках реактора, однако чем кончилось – всем известно.

Сотрудничество с ЕБРР

К сожалению, рассмотренная выше ситуация с ЮУАЭС является типичной для украинской атомной энергетики. Да и в «Энергетической стратегии Украины до 2030 года» работу 12 из 15 ядерных блоков, которые уже выработали или выработают свой технический ресурс в самое ближайшее время, планируется продлить еще на 20 лет.

Печально, но этот опасный план перезапуска стареющих ядерных энергоблоков на Украине собирается финансировать Европейский банк реконструкции и развития (ЕБРР). Так, ещё в мае 2014 г. Верховная рада приняла закон под № 0081 «О ратификации гарантийного соглашения (Украина: комплексная (сводная) программа повышения безопасности энергоблоков атомных электростанций) между Украиной и Европейским банком реконструкции и развития». На эти цели в течение 5 лет будет выделено 300 млн. евро.

В общей сложности ЕБРР по этой программе обещает предоставить Украине не менее 1,254 млрд. евро. На эти деньги следовало бы не продлевать срок эксплуатации устаревших энергоблоков советского образца, а построить новые экологически более безопасные АЭС.

 

 

Врезка

Производство электроэнергии на Украине в 2014 г. сократилось на 5,8%

По информации Министерства энергетики и угольной промышленности Украины в 2014 г., атомные электростанции (АЭС) за прошлый год увеличили выработку электроэнергии на 6,2% – до 88 млрд. 389,3 млн. кВт·ч.

Тепловые электростанции (ТЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) снизили выработку на 12,9% – до 75 млрд. 371,1 млн. кВт·ч.

Гидроэлектростанции (ГЭС и ГАЭС) в 2014-м снизили производство на 36% – до 9 млрд. 92,6 млн. кВт·ч, коммунальные ТЭЦ и блок-станции – на 6,3%, до 7 млрд. 789,3 млн. кВт·ч.

Производство электроэнергии нетрадиционными источниками (ВЭС, СЭС, биомасса) в 2014 г. возросло на 42,1% – до 1 млрд. 771,9 млн. кВт·ч.

Доля АЭС в структуре производства электроэнергии составила 48,4% (в 2013 году – 43%), ТЭС и ТЭЦ – 41,3% (44,7%), ГЭС и ГАЭС – 5% (7,3%), коммунальных ТЭЦ и блок-станций – 4,3% (4,3%), альтернативных источников – 1% (0,6%).

В декабре 2014 г. производство электроэнергии в Украине снизилось на 10% (на 1 млрд. 863,8 млн. кВт·ч) по сравнению с аналогичным месяцем 2013 года – до 16,686 млрд. кВт·ч.

Отметим, что производство электроэнергии на Украине в 2013 году сократилось на 2,3% по сравнению с аналогичным периодом 2012 года – до 193 млрд. 564,4 млн. кВт·ч.

Понравилась статья? Расскажите друзьям!
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
comments powered by Disqus