+7 (84235) 3-98-29
Технологии и оборудование для атомной отрасли
Общество с ограниченной ответственностью
Научно-производственная фирма «Сосны»

Техническое обеспечение вывозов отработавшего ядерного топлива с площадки Физико-энергетического института им. А.И. Лейпунского

Специфика исследовательской площадки АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», на которой в 1954 году была введена в эксплуатацию первая в мире АЭС с реактором АМ («Атом мирный»), обусловлена наличием большого количества критических стендов, защитных камер и исследовательских реакторов различных типов. За более чем 50 лет их эксплуатации в хранилище ФЭИ накопилось значительное количество облученного ядерного топлива различных композиций, находящегося по большей части в некондиционном состоянии.

Научно-производственная фирма «Сосны» с 2008 года участвует в работах по подготовке и вывозу ОЯТ из хранилища ГНЦ РФ – ФЭИ, выполняемых в рамках федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности». В 2009 году началась подготовка к пилотному вывозу ОЯТ, для которого были отобраны ОТВС типов ВМ и ЭК-10. Перевозку предполагалось осуществить в контейнере ТУК-19, который предназначен для транспортирования ОЯТ исследовательских реакторов. Однако в связи с тем, что габаритные размеры ОТВС типа ВМ не позволяли разместить их в ТУК-19, было принято решение разработать технологию и оборудование для отделения конструктивной части ОТВС, после чего помещать топливную часть в герметичный пенал. Специалистами НПФ «Сосны» был разработан комплект технических средств, включающий:

  • приемно-поворотное устройство для кантования чехлов с ОТВС и подачи их на отрезное устройство;
  • герметичные пеналы для размещения топливных фрагментов;
  • устройства для дополнительной фиксации ОТВС, страховки чехлов от падения, загрузки пеналов с фрагментами ОТВС в ТУК-19, локализации и сбора продуктов резки.

 

IPPE_shipment

IPPE_shipment

 

Поскольку перевозки облученного ядерного топлива из института длительное время не выполнялись, существующие железнодорожные пути пришли в негодность. Для обеспечения вывоза была разработана транспортно-технологическая схема, учитывающая данные обстоятельства. Она включала подготовку ОЯТ к перевозке, оформление разрешительных документов, загрузку ОЯТ в ТУК-19, доставку их на автомобильном транспорте на площадку перегрузки и перевозку железнодорожным транспортом на перерабатывающий завод ПО «Маяк».

 В августе 2011 года, впервые за 15 лет, часть облученного ядерного топлива из хранилища ГНЦ РФ – ФЭИ была вывезена на перерабатывающее предприятие. 

В связи с успешным завершением пилотной перевозки основные исполнители, в числе которых и сотрудники НПФ «Сосны», приказом Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» были награждены почетными грамотами.

 

Следующим этапом работ стала подготовка к вывозу ОЯТ реактора АМ, которое занимало основной объем хранилища и считалось негерметичным. Для перевозки было решено использовать металлобетонный контейнер ТУК-108/1, габариты и защитные характеристики которого позволяли разместить твэлы АМ целиком. Специалисты НПФ «Сосны» разработали технологию и оборудование для размещения длинномерного ОЯТ АМ в герметичных пеналах в условиях имеющейся в ФЭИ защитной камеры. Загрузка пеналов с ОЯТ в ТУК‑108/1 производилась с использованием доработанного перегрузочного контейнера ФЭИ и другого специально изготовленного оборудования.

Для подготовки ОЯТ к перевозке было разработано, поставлено и введено в эксплуатацию несколько десятков видов оборудования и систем:

  • телевизионные системы для инспекции содержимого ячеек в хранилище ОЯТ и контроля технологических процессов в защитной камере;
  • система аварийной сигнализации о возникновении СЦР в защитной камере;
  • вспомогательное оборудование для перемещения и установки ТУК-108/1 (траверсы, площадки обслуживания, наводящие устройства);
  • герметичные пеналы для размещения в ТУК-108/1 твэлов ОТВС типа АМ;
  • комплекс дистанционно управляемого оборудования защитной камеры для обращения со штатными чехлами, выгрузки из них ОЯТ, пеналирования твэлов ОТВС типа АМ;
  • специальные полуприцепы для автомобильной перевозки ТУК-108/1 в вертикальном положении либо 20-футового ISO-контейнера с тремя ТУК-19, а также для внутриобъектовых перевозок ОЯТ в специальных контейнерах;
  • удерживающие устройства для перевозки ТУК-108/1 и восьми ТУК-19 с ОЯТ.

Разработанный герметичный пенал для твэлов АМ позволил существенно увеличить количество перевозимого за один рейс ОЯТ. Для этого была обоснована ядерная безопасность перевозки и временного технологического хранения пеналов в бассейне ФГУП «ПО «Маяк».

В конструкции пенала предусмотрено устройство для исключения самопроизвольного отворачивания крышки вследствие вибрации при транспортировании.

При оформлении разрешительных документов было проведено обоснование безопасности транспортирования пеналов с ОЯТ АМ в ТУК-108/1 и получены сертификаты-разрешения на конструкцию упаковки и перевозку ТУК-108/1 с пеналами, содержащими твэлы ОТВС АМ различных топливных композиций в любом соотношении.

Во избежание накопления снимаемого радиоактивного загрязнения и недопустимой концентрации радиоактивных аэрозолей в защитной камере ФЭИ была разработана, изготовлена и смонтирована локальная система очистки воздушной среды, а также оборудование для сбора возможных просыпей и дистанционной дезактивации загрязняемых поверхностей.

Для осуществления регулярных железнодорожных перевозок была проведена экспертиза безопасности железнодорожного участка от перегрузочной площадки ГНЦ РФ–ФЭИ до станции Обнинское, которая показала необходимость усиления путей для перемещения опасных грузов класса 7 в вагонах-транспортерах ТК-ВГ-18 и ТК-5. В 2013 г. была произведена замена на участке пути рельсов и стрелок с типа Р-43 на тип Р-65, деревянных шпал на железобетонные; переезды оборудованы специальной сигнализацией и резинокордовым покрытием.

На протяжении последних лет выполняются работы по техническому обеспечению вывозов ОЯТ в ТУК-108/1 и ТУК-19 по разработанной транспортно-технологической схеме железнодорожным транспортом и по совершенствованию инфраструктуры.

В 2016 году с целью оптимизации железнодорожных перевозок было принято решение загружать ОЯТ типов ВТ, ВМ, ТЭС-3 и некоторых других в ТУК-108/1 в два яруса. Для этого были разработаны и изготовлены на опытно-экспериментальном производстве НПФ «Сосны» специальные пеналы, а также разработана технология загрузки в них ОЯТ. Для соблюдения норм ядерной безопасности при размещении и перевозке ОЯТ разных типов были разработаны и изготовлены пеналы нескольких типоразмеров. Для обращения с пеналами было усовершенствовано, а также изготовлено новое оборудование, в том числе:

  • вальцеватель пеналов, который используется для завальцовывания крышек на всех видах пеналов, применяющихся в защитной камере;
  • оборудование для модернизации ложемента, позволившее выполнять работы с пеналами всех типоразмеров.

 

IPPE_shipment

IPPE_shipment

 

Для внутриобъектовых перевозок ТУК-108/1 на специализированном полуприцепе и его перегрузки с автомобильного на железнодорожный транспорт было разработано и изготовлено новое удерживающее устройство, позволившее в несколько раз сократить время выполнения транспортных операций как с порожним, так и с загруженным контейнером.

 

IPPE_shipment

 

На протяжении десяти лет при технической поддержке НПФ «Сосны» выполняются регулярные вывозы ОЯТ из хранилища ГНЦ РФ – ФЭИ в рамках государственных контрактов, заключенных с Госкорпорацией «Росатом». Перевозки осуществляются железнодорожным транспортом в контейнерах ТУК-108/1 и ТУК-19.

Работы по подготовке и вывозу ОЯТ продолжаются. На сегодняшний день освобождено более 40 % хранилища ОЯТ АО «ГНЦ РФ – ФЭИ».

Количество просмотров: 1820

Перезвоните мне
Спасибо! Ваша сообщение отправлено, в ближайшее время мы свяжемся с Вами!