Сьогодні в усьому світі фактично немає фахівців з виведення з експлуатації атомних енергоблоків, але відповідний досвід було напрацьовано на Чорнобильській АЕС.
Торік представники Центру економіко-правових досліджень, у межах заходів щодо проведення першої міжнародної конференції «Проблеми виведення з експлуатації об’єктів ядерної енергетики та відновлення навколишнього середовища» INUDECO’16 (м. Славутич, Україна) відвідували Чорнобильську АЕС і ознайомилися з інформацією про хід будівництва НБК Арка.
– На той час, – каже директорка Центру к.ю.н., с.н.с. Ірина Кременовська, – ми мали змогу востаннє побачити четвертий енергоблок ЧАЕС, адже після завершення робіт з будівництва Арки вона закрила цей об’єкт, забезпечивши його герметизацію для подальшого проведення демонтажу основних конструкцій. А тепер, на черговій лекції у межах освітнього проекту «Весняна школа «НАЕК «Енергоатом» цікаво було дізнатися від фахівців нову інформацію щодо перетворення об’єкту «Укриття» на екологічно безпечну систему.
Про це докладно розповів заступник начальника цеху з радіаційної безпеки по об’єкту «Укриття» Леонід Яковенко.
Будівництво Чорнобильської АЕС було розпочато в 1970 році одночасно з будівництвом нового міста енергетиків – Прип’ять, супутника станції. Чорнобильська атомна електростанція стала первістком атомної енергетики України. Вона розташована у східній частині білорусько-українського Полісся на півночі України в 11 км від кордону з Республікою Білорусь, на березі річки Прип’ять, яка впадає у Дніпро, а у 110 км на південь знаходиться столиця України – місто Київ.
Будівництво першого блоку було завершено – 26 вересня 1977 р., другого – 21 грудня 1978 р., третього – 03 грудня 1981 р. і четвертого – 21 грудня 1983 р. Обсяг виробленої електроенергії, у млрд.кВт-годин до аварії (1977-1986) складав 150,2, після аварії (1986-2000) – 158,6.
Аварія на енергоблоці № 4 Чорнобильської АЕС сталася 26 квітня 1986 року о 01 год. 23 хв. 40 с. (час московський) під час проектних випробувань з імітацією максимальної проектної аварії і втрати зовнішнього електроживлення обладнання. Повністю була зруйнована активна зона реактору, пошкоджено більшість основних конструкцій реакторної частини енергоблоку, знищені всі бар’єри і системи безпеки. Викид радіоактивності з реактору був на рівні мільйонів кюрі на добу, і тривав з 26.04.86 р. до 06.05.86 р., після чого його потужність впала в тисячі разів і в подальшому поступово зменшувалася.
Після вибуху територія була забруднена розкиданими фрагментами активної зони, уламками тепловиділяючих елементів (ТВЕЛів), шматками графітової кладки, радіоактивними елементами конструкцій. Під час активної стадії аварії на територію станції, стіни і покрівлі будівель осідав радіоактивний пил – паливні частинки і продукти поділу. Поблизу блоку величина гамма-поля сягала 2000 Р/год і визначалася випромінюванням самого розвалу реактору, всередині якого вимірювані значення потужності дози досягали 50000 Р/год. Аварія мала категорію запроектної і її було оцінено до 7 рівня за міжнародною шкалою ядерних подій INES.
Послідовність робіт під час будівництва «саркофагу»:
- очищення і бетонування території навколо 4-го блоку;
- зведення захисних (піонерних) стін по периметру;
- виконання розділових стін між 3-м і 4-м блоками;
- будівництво каскадної стіни;
- покриття машзали;
- монтаж висотної контрфорсної стіни;
- виконання опор і монтаж покриття реакторного блоку;
- монтаж вентсистем і контрольно-вимірювальних комунікацій та приладів.
Під час будівництва «саркофагу» було укладено понад 400 тис. куб. м. бетону та змонтовано 7000 тон металоконструкцій.
У середині травня 1986 року Урядова комісія ухвалила рішення про довгострокову консервацію зруйнованого 4-го блоку. Будівництво «Укриття» тривало 206 днів і ночей з червня до листопада 1986 року. У ньому взяли безпосередню участь близько 90 тисяч осіб лише з числа будівельників.
11 жовтня 1986 року Урядова комісія зробила висновок про надійність і довговічність конструкцій покриття на 30-40 років, а також радіаційну безпеку реакторного відділення блоку №4 Чорнобильської АЕС. 30 листопада 1986 року Державна приймальна комісія прийняла на технічне обслуговування законсервований енергоблок №4 Чорнобильської АЕС.
Україна, проявляючи добру волю і виконуючи міжнародні зобов’язання 15 грудня 2000 року, до вичерпання проектного ресурсу, остаточно зупинила останній діючий енергоблок Чорнобильської АЕС.
Проект «Стабілізація будівельних конструкцій об’єкту «Укриття» 2004 – 2008 рр. Стабілізація забезпечувала безпеку об’єкта на найближчі 15 років і була необхідною умовою для реалізації проекту будівництва НБК.
Обсяги робіт по стабілізації:
- змонтовано металоконструкцій – 1389,4 т;
- укладено бетону – 4964 м3;
- відремонтовано 443 м2 легкої покрівлі;
- протяжність змонтованого огородження колій доступу 101,5 м.
Для будівництва південного фундаменту НБК необхідно було видалити бермах – підпірну конструкцію «піонерної» стіни. Для різання бетонних конструкцій застосовувалося обладнання фірми HILTI. Всього було видалено понад 23 000 м3 радіоактивних матеріалів.
Очищення території проходило протягом 2009-2010 рр. та полягало у видаленні РАВ і ТМ. Того ж часу було закладено фундаменти підйомних веж – усі 396 свай, які потрібні для фундаментів у монтажній зоні і в зоні насування арки було забито у 2011 році. Металеві сваї діаметром 1 метр спочатку занурювалися на восьмиметрову глибину за допомогою віброзанурювача, а потім гідромолот забивав їх на проектну глибину – 24 метри. 24 травня 2014 було завершено роботи з облаштування буро-ін’єкційних свай фундаментів НБК у локальній зоні об’єкту «Укриття». Всього виконано 424 сваї завглибшки 20 метрів і діаметром 1 метр.
Протягом 2010 – 2013 років було споруджено нову вентиляційну трубу (НВТ). Її висота – 125 метрів від рівня землі з розташованим у ній газовідвідним стволом діаметром 6 метрів; Вежа змонтована на існуючих залізобетонних конструкціях головного корпусу II черги Чорнобильської АЕС, її обладнано системою радіаційного контролю і системою світлоогородження. НВТ було введено в експлуатацію замість існуючої вентиляційної труби ВТ-2, яка перешкоджала облаштуванню НБК і підлягала демонтажу. Мета НВТ – забезпечення споживачів блоку №3, сховища рідких і твердих відходів, а також об’єкту «Укриття».
Роботи з демонтажу ВТ-2 виконувалися у стислі терміни – протягом жовтня – грудня 2013 р. у надзвичайно складних радіаційних умовах. Всього було демонтовано 330 тон опор і кріплень вентиляційної труби. На спеціально обладнаному майданчику фрагментовано сім демонтованих блоків ВТ-2. 1 599 фрагментів перевезено до машзали блоку №3 для тимчасового зберігання.
Арка НБК складається з 2 частин – східної і західної, які збиралися по черзі, а потім з’єднувалися в єдине ціле.
Монтаж східної частини Арки було розпочато 13.02.2012 р. Перший підйом відбувся 24 листопада 2012 р., другий – 13 червня 2013 р.
Протягом 01 – 03 квітня 2014 р. східна частина переміщена в зону очікування.
Щодо західної частини Арки, то перший підйом відбувся 26 – 27 квітня 2014 р., другий – 02 – 04 серпня 2014 р.
НБК Арка у цифрах. Висота арочної конструкції – 108,39 м, проліт у напрямі північ-південь – 257,44 м, довжина – 162 м.
Термін служби – 100 років.
Температурний режим: від -30 °C до + 50 °C.
Сейсмічна зона: 2 (9 балів за шкалою Ріхтера).
Обшивка Арки – це приблизно 16 га нержавіючої сталі.
Вона складається із семи різних шарів і була спроектована спеціально для Чорнобиля в університетах Німеччини та Англії.
Роботи з обшивки на такій висоті раніше на жодному майданчику не проводилися, тому що наша Арка в два рази більше за будь-який стадіон. Італійські альпіністи-висотники навряд чи колись закручували 650 000 болтових з’єднань на такій висоті. Арка з усім її оснащенням важить приблизно 36 000 тон, а це у 6 разів більше за вагу Ейфелевої вежі. Насування такої великої та важкої металоконструкції ніколи в світі досі не здійснювалося.
Система основних кранів (СОК) призначена для виконання демонтажу нестабільних конструкцій існуючого об’єкта «Укриття». СОК складається з двох мостів довжиною по 96 метрів, що рухаються на 6 рейкових шляхах в західно-східному напрямку на позначці + 82.000 м, однієї стандартної візки вантажопідйомністю в 50 тонн, однієї безпечної візки (з аварійної лебідкою), вантажопідйомністю в 50 тонн, одного візка, обладнаного мобільною інструментальною платформою (МІП), вага МІП становить близько 110 тонн.
Існуючий об’єкт «Укриття» містив у собі значну небезпеку розгерметизації. На ньому вже траплялися руйнування конструкцій. У разі, якби розгерметизація сталася, то рівень викиду радіоактивного попілу та інших речовин і їх сполук був би майже таким само, як і 1986 р.
Так, 12 лютого 2013 р. о 14 годині 03 хвилини стався обвал покрівельного перекриття машинного залу 4-го блоку ЧАЕС площею більш ніж 600 м2. Падіння перекриття призвело до обвалення восьми верхніх стінових панелей. 225 осіб персоналу ДСП ЧАЕС та НОВАРКА було виведено з 4 блоку, локальної зони та промплощадки 4-го блоку до СП-1430 і на 3-й блок. О 18.20 того ж дня було завершено первинну інженерно-радіаційну розвідку. За результатами радіаційного контролю перевищень контрольних рівнів не зафіксовано.
Проектом «Відновлення захисту контуру машинного залу 4-го енергоблоку ЧАЕС» 2013 – 2014 рр. було передбачено виготовлення та встановлення просторового блоку розмірами: ширина – 10 300 мм, довжина – 51 550 мм, висота – 13 235 мм, вага – близько 52 т. Проведено роботи щодо закриття аварійного отвору і відновлення захисного контуру машинного залу № 4.
Технологічний корпус включає: ділянки дезактивації, фрагментації і упаковки, саншлюзи, майстерні та інші технологічні приміщення Він знаходиться у локальній зоні ОУ, виконання робіт потребує спеціальних захисних засобів.
Проект посилення і герметизації існуючих конструкцій II черги ЧАЕС, до яких будуть примикати торцеві стіни Арки полягав у тому, що до початку робіт зі спорудження нових розділових стін було демонтовано десятки тон технологічного обладнання та металоконструкцій, видалено і вивезено сотні кубометрів бетону. Складність проекту визначалася відмінністю фактичних умов на майданчику від початкових проектних рішень, а також складною радіаційною обстановкою й високими дозовими навантаженнями на персонал.
Обсяг робіт включав посилення і герметизацію існуючих конструкцій II черги ЧАЕС (блоки 3 і 4), до яких будуть примикати торцеві стіни Арки, проектування і будівництво нових розділових стін у межах існуючих конструкцій машзали, деаераторної етажерки, блоку В і допоміжних систем реакторного відділення II черги ЧАЕС, а також підготовка існуючих поверхонь для установки і кріплення анкерів герметизації.
14 листопада 2016 р. було розпочато роботи з насуву арки та пройдено перші 23 метри. 27 листопада об’єкт було встановлено у проектне положення. Загальна відстань – 327,5 м.
Технологічна будівля є основним об’єктом ПК-1 НБК, що призначено для поводження з демонтованими конструкціями ОУ. В його приміщеннях передбачено спеціалізовані ділянки, в яких будуть проводитися операції з фрагментації, дезактивації, упаковки та вивантаження демонтованих конструкцій, обладнання та інструментів. Також в ньому розміщуються системи життєзабезпечення, управління й контролю, що забезпечують функціонування як самої будівлі, так і Арки. У цеху техобслуговування передбачено точки підключення систем життєзабезпечення. Крім того, будівельні конструкції Технологічної будівлі забезпечують сприйняття навантаження від Західної стіни Арки.
Фото: ДСП Чорнобильська АЕС
