ОТЖИГАТЬ БУДУТ ПО-СЕРЬЕЗНОМУ

Будущий год станет определяющим как для текущей работы Армянской АЭС, так и для понимания ее перспектив после 2026 года.

КАК ИЗВЕСТНО, В МАЕ 2021 ГОДА АРМЯНСКАЯ АЭС будет остановлена на целых 140 дней. Столь длительная, почти пятимесячная остановка важнейшего для энергетики страны объекта связана с необходимостью завершения оставшихся работ по модернизации станции, в числе которых особое место занимает отжиг реактора. И вот буквально на днях российские специалисты закончили работы по сборке прибывшей еще в начале сентября установки для проведения этой операции. Причем сделали это с опережением графика.

По словам главного инженера ААЭС Артура ГРИГОРЯНА, было очень важно как можно быстрее закончить монтаж оборудования. Дело в том, что 250-тонные краны реакторного зала, используемые в ходе монтажа установки для отжига, затем будут подвергнуты полной модернизации. Последнее необходимо для того, чтобы к майской остановке краны были полностью готовы: из реактора нужно будет выгрузить все – и топливо и тяжеловесное оборудование. Все для того, чтобы произвести тот самый отжиг.

Заменить можно все, кроме…

На сегодняшний день на атомных электростанциях можно заменить практически все, кроме одного – сердца атомного энергоблока, его реактора. Справедливости ради отметим, что теоретически можно сделать даже и это, однако в данном случае игра не будет стоить свеч, и возможно, дешевле построить новую станцию, нежели менять реактор.

При таком раскладе для оптимального и эффективного использования ресурсов АЭС громадное значение приобрела технология отжига металла корпуса атомного реактора, благодаря которой стало возможным существенное продление сроков эксплуатации реакторов атомных станций, в том числе аналогичных той, что работает в Мецаморе. Именно на ВВЭР-440 - третьем блоке Нововоронежской АЭС в 1987 году впервые в мире был проведен, так называемый, сухой отжиг. Отжиг реактора сейчас стал уже традиционным процессом и проводят на всех АЭС, где продлевают срок эксплуатации блоков. В частности, такие работы были проведены на реакторах типа ВВЭР-440 Кольской АЭС (Россия), Ровенской АЭС (Украина), АЭС «Козлодуй» (Болгария) и АЭС «Ловииса» (Финляндия).

А поскольку на Армянской АЭС это еще предстоит сделать, давайте попытаемся разобраться, что представляет собой данная технологии и какова история ее применения.

Для чего нужно «отжигать» и как это делается?

Под длительным воздействием жесткого ионизирующего излучения, высоких температур и нейтронных полей металл корпуса реактора со временем становится хрупким, теряет пластичность, что создаёт опасность для дальнейшей эксплуатации блока. Такое разрушение опасно еще и тем, что оно может произойти мгновенно и без заметных предварительных изменений состояния металла. Именно охрупчивание металла является одной из главных причин существующего проектного ограничения ресурса реакторной установки энергоблока.

«Апробированный и эффективный способ борьбы с данной проблемой – это отжиг. Он проводится следующим образом: корпус реактора с помощью специальной установки нагревают до 475 градусов Цельсия, выдерживают в таком состоянии 150 часов и затем дают ему медленно остыть. Благодаря этому металл корпуса восстанавливает свои механические свойства. Это позволяет вернуть эксплуатационные характеристики металла реактора к исходному состоянию на 80-85%, что увеличит срок его эксплуатации», - рассказывает руководитель проекта по модернизации Армянской АЭС с российской стороны Юрий Свириденко.

История применения отжига

Интересно, что впервые отжиг металла корпуса реактора был проведен в США на стендовом армейском реакторе 8М-1А. Затем, в 1984 году, аналогичная процедура была проведена на бельгийском реакторе В113, технический ресурс которого истекал в 1987 году. Там также провели отжиг за счет перегрева теплоносителя до 340°С без внешних источников тепла.

Такая технология получила название «мокрый» отжиг, но с учетом ее малой эффективности она не получила дальнейшего распространения. Для проведения более эффективного отжига в 80-х годах в СССР была разработана специальная технология, получившая название «сухой» отжиг, а также было изготовлено оборудование, с помощью которого данная операция выполняется.

Всего с 1987 года были выполнены отжиги 15 корпусов реакторов различных АЭС с ВВЭР-440. Причем пять отожженных корпусов реакторов ВВЭР-440 (три в РФ, один в Финляндии, один в Украине) находятся в настоящее время в эксплуатации. А в 2018 году впервые был проведен отжиг корпуса реактора ВВЭР-1000 на первом блоке Балаковской АЭС.

«Таким образом, в РФ накоплен большой опыт выполнения восстановительных отжигов и последующей эксплуатации корпусов реакторов ВВЭР. Более того, на данный момент есть три блока В-440, которые эксплуатируются уже после двух отжигов корпуса реактора», - отметил Юрий Свириденко.

Послеотжиговые перспективы ААЭС

Повторные отжиги, проведенные на ряде реакторов ВВЭР-440, позволили продлить сроки их эксплуатации до 60 лет. Нашему второму блоку Армянской АЭС недавно исполнилось “только” 40, и можно было бы предположить, что и он проработает еще лет 20. Однако, не все так просто. Во-первых, на данный момент при успешном проведении всех запланированных на будущий год работ лицензия на эксплуатацию станции будет продлена лишь до 2026 года.

НО САМОЕ ВАЖНОЕ ДАЖЕ НЕ ЭТО. ВАЖНО ТО, какие результаты будут получены по результатам отжига. “Контрольные замеры будут сделаны как до, так и после отжига, а затем проведено их сравнение”, - рассказывает советник директора ААЭС Гера Севикян..

Впрочем, результаты, полученные после отжигов на аналогичных реакторах, настраивают на оптимистический лад. “Однако для дальнейшей эксплуатации за пределами срока, ограниченного 2026 годом, необходимо провести комплекс работ, и эти работы нужно начинать уже сейчас. Но, конечно, решающее слово должно быть за регулирующим органом Республики Армении”, - отметил Юрий Свириденко.

И работа эта, судя по всему, уже идет. Во всяком случае, как признался Гера Севикян, он уже подготовил концепцию повторного продления работы ААЭС на 10 лет после 2026 года – до 2036. О том, что после отжига скорее всего можно будет с оптимизмом смотреть на более отдаленную перспективу, сказал и Артур Григорян: “Ожидания таковы, что после проведения работ по отжигу достигнем цели по восстановлению физико-механических свойств корпуса реактора и тем самым сможем эксплуатировать АЭС сверх 2026 года. Что, кстати, очень важно и с точки зрения ядерной безопасности. Думаю, что ААЭС сможет работать и до 2030 и до 2036 годов. Пример Кольской АЭС с аналогичными реакторами показывает, что общий срок эксплуатации  может доходить до 60 лет”.

На сегодняшний день главный вызов, с которым сталкиваются атомщики на работах по продлению сроков эксплуатации Армянской АЭС, это трудности из-за пандемии, связанные с командированием специалистов из России в Армению. “Но мы, безусловно, сможем с этим справиться, учитывая общую заинтересованность и чрезвычайную важность выполнения восстановительного отжига корпуса реактора энергоблока №2 Армянской АЭС”, - заявил Свириденко.