Как утилизируют подводные лодки

I этап. Доставка АПЛ из места отстоя на одно из восьми предприятий, кото­рым в рамках правительственного по­становления № 518 разрешено прово­дить работы по утилизации подводных атомоходов. Для этого субмарина должна быть приведена в «транспортопригодное» состояние.

Однако у большинства из них балластные цистерны из-за не­герметичности частично или полностью заполнены водой, что не позволяет без предварительного ремонта транспорти­ровать их за сотни, а нередко и за тыся­чи километров по бурным северным мо­рям. Кроме того, в большинстве случаев ядерные энергетические установки этих АПЛ находятся в нерабочем или аварий­ном состоянии. Значит, для буксировки должны быть приведены в рабочее со­стояние вспомогательные дизельные ус­тановки или подготовлен специально оборудованный корабль. Этот этап в технологическом отношении вовсе не отработан.

II этап. Итак, предположим, что АПЛ удалось благополучно доставить в док. Первым делом нужно снять с подводно­го корабля вооружение и вырезать ра­кетные шахты (в том случае, если это не было сделано ранее). После чего встает проблема перевозки и утилизации как ядерных компонентов вооружении (бое­головок), так и неядерных элементов.

Как утилизируют самые опасные отходы в мире

Также необходимо утилизировать или перевезти на хранение крайне токсичное ракетное топливо. Технологические ас­пекты этого этапа в печати и в представ­ленных докладах не обсуждались. Следует также отметить, что единственное в России строящееся на американские деньги хранилище для урана и плутония, извлекаемых из ядерных боеголовок на комбинате «Маяк», еще не готово к их при­ему. Значит, остается вопрос безопасного хранения делящихся материалов, извле­каемых из ядерных головных частей ра­кет.

III этап. Выгрузка ОЯТ из реакторов ЯЭУ (их два, хотя несколько АПЛ имеют по одному). Несколько лодок имеют ава­рийные реакторы, из которых ОЯТ штат­ными способами вообще извлечено быть не может. Значит, требуются технологи­ческие решения, позволяющие выгру­жать топливо из аварийных реакторов. Ни у одной страны в мире пока нет подобного опыта, значит, можно предположить, что разработка соответствующей технологии потребует значительныx финансовых затрат.

До сихпор топливные каналы с ТВЭЛа-ми из реакторов АПЛ выгружаются на плаву, что делается у пирса, хотя нередко это происходит и на открытой воде. Крыш­ка реактора при этом поднята, из него “бьет” жесткое излучение. Крановщик — матрос срочной службы — плавучим кра­ном извлекает топливные каналы из активной зоны реактора и опускает их в спе­циальные «чехлы».

Эта процедура не отвечает нормам ядерной и радиационной безопасности. Что еще хуже любая не вовремя накатившая волна или иная слу­чайность могут привести к перекосу из­влекаемого канала или к случайному «выдергиванию» решетки «компенсирующих» стержней. В этом случае может произойти «разгон» реактора и взрыв. Подобные ядерные аварии происходили не раз.

Наи­более серьезная случилось в бухте Чажма на Камчатке. К этому можно лишь доба­вить, что в Северодвинске расстояние от судоремонтных заводов, где производит­ся разгрузка реакторов, до жилых квар­талов составляет сотни метров.

Мега Слом Грозная Советская Подлодка Утилизация Атомной подводной лодки

После выгрузки ОЯТ должно выдерживаться в специальныхx хранилищах, прежде чем станет возможной его транспортировка к месту переработки. Практически все береговые хранилища ОЯТ уже полностью заполнены. Да и их состояние вызы­вает опасения у специалистов. Значит, нужно строить новые, что требует значи­тельных финансовых затрат. Значит, опять нужно просить у кого-то деньги.

Диаграмма 3. Динамика

выгрузки ОЯТ из реакторов

IV этап. Вырезка из корпуса лодки реакторного отсека и его последующая по­становка на длительное хранение. В том случае, если из реакторов благополучно выгружено ОЯТ, и они не являются ава­рийными, предстоят работы, связанные с поперечной резкой корпуса — изделия многометрового диаметра и сделанного из прочнейшей стали толщиной 20 см.

Наиболее широко применяемый в настоящее время способ резки — с помо­щью обычной ацетиленовой горелки. Он требует огромного количества газа, а в результате горения образуются вред­ные вещества, отравляющие рабочих и загрязняющие окружающую среду.

Если кто-то считает, что реакторные отсеки можно спокойно оставить плавать вокруг судоремонтных заводов – он глубоко ошибается. Руководитель регионов, где располагаются эти заводы, категорически против этого. Они настаи­вают на обязательном вывозе всех ядерных компонентов и радиоактивных элементов в «региональный могильник».

Как признаются руководители проекта утилизации АПЛ из Минатома, они пони­мают, что такой способ хранения реактор­ных отсеков неэффективен, опасен и до­рог. Но изыскать 100 млн. долл. на обору­дование берегового пункта хранения и создание средств транспортной проверки одностоечных блоков весом 1600 т они не в со­стоянии. Разумеется, рано или поздно это делать придется. Но прежде, как это принято в России, будут истрачены много­кратно большие ресурсы на создание все­возможных «временных схем хранения», а потом — на ликвидацию неизбежных эко­логических последствий.

Но среди АПЛ, обреченных на утили­зацию, есть довольно много с аварийны­ми реакторами. Что с ними делать, где их хранить и как обеспечивать ядерную и радиационную безопасность, пока не знает никто. Правда, специалисты гово­рят: дайте нам деньги, а уж опыт разра­ботки сложных технологических решений у нас есть. Вот только денег пока не дают ни правительство, ни иностранные партнеры. Значит, проблемы АПЛ с аварийными реакторами придется решать минимальными средствами и надеется на счастливый исход.

В последнее время японцы осознали опасности, исходя­щие от АПЛ Тихоокеанского флота, стоящих на Дальнем Востоке с невыгруженным ОЯТ. Они пообещали выде­лить 200 млн. долл. на решение этой проблемы. Однако пока неизвестно – на что конкретно предполагается по­тратить эти средства.

V этап. Разборка носовых и кормовых частей утилизируемых атомных подвод­ных лодок. После того, как из корпуса АПЛ вырезан реакторный отсек, остает­ся последний — не менее сложный и до­рогостоящий этап утилизации — разбор­ка носового и кормового отсеков. В ходе этих работ нужно снять оставшееся обо­рудование, удалить электропроводку и трубопроводы, разрезать и раздробить на небольшие куски корпус. После чего все это нужно рассортировать и подгото­вить к дальнейшей переработке (если это возможно и экономически оправдан­но) или к окончательному захоронению (если снятые с АПЛ материалы и элементы представляют опасность).

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru

История и состояние дел с утилизацией АПЛ в России

В конце 1980-х и в 1990-е годы прошлого века в России начался массовый вывод из эксплуатации атомных подводных лодок (АПЛ), судов атомно-технологического обслуживания (АТО) и объектов обслуживающей инфраструктуры. Основными причинами были выработка кораблями установленного технического ресурса и необходимость выполнения Российской Федерацией обязательств международных соглашений. В советское время было построено 249 АПЛ, из них выведено из состава флота – 201 (1).

Начиная с 1993 года комплекс вопросов, связанных с утилизацией АПЛ, перешел в ведение Межведомственной комиссии (МВК) Совета Безопасности РФ по экологической безопасности. В ноябре 1993 г. на заседании МВК рассматривался вопрос «Обеспечение экологической безопасности при обращении с радиоактивными отходами». МВК поддержала создание Правительственной комиссии по комплексному решению проблемы РАО (постановление от 11.11.93 г. N 1026). В 1995 г. вышел указ президента РФ 28.07.95 г. N 767с. » О дополнительных мерах по обеспечению работ по комплексной утилизации атомных подводных лодок, выводимых из состава ВМФ», но из-за недостаточного финансирования решение вопроса остановилось на прежнем уровне. Правительством Российской Федерации в 1996 г. принимается постановление от 25.03.96 г. N 344-24 «О мерах по обеспечению комплексной утилизации атомных подводных лодок и кораблей, выведенных из состава ВМФ и судов с ядерными энергетическими установками Министерства транспорта Российской Федерации», но и после этого постановления из-за недостаточного финансирования перелома в ситуации не произошло.

В 1997 году в отстое, в ожидании утилизации находилось 122 АПЛ, в том числе 105 АПЛ содержались на плаву с невыгруженными активными зонами. Из-за физического износа более 30 снятых с эксплуатации АПЛ с ядерным топливом на борту потеряли герметичность цистерн главного балласта и угрожали затоплением с риском возникновения радиационных инцидентов.

До 1998 года судоремонтные и судостроительные заводы утилизировали не более 3-4 АПЛ в год. Это привело к стремительному накоплению в пунктах отстоя АПЛ подлежащих утилизации. Ускорение темпов утилизации АПЛ, выведенных из состава ВМФ, в соответствии с Концепцией национальной безопасности Российской Федерации было отнесено к приоритетной деятельности государства в экологической сфере.

Правительство Российской Федерации постановлением от 28.05.98 г. № 518 определило Минатом России государственным заказчиком-координатором работ по комплексной утилизации АПЛ и освободило Минобороны России от этих несвойственных ему функций.

Работы осуществляются в рамках федеральной целевой программы «Промышленная утилизация вооружения и военной техники ядерного комплекса на 2011- 2015 годы и на период до 2020 года», подпрограмма «Промышленная утилизация атомных подводных лодок, надводных кораблей с ядерной энергетической установкой, судов атомного технологического обслуживания и реабилитация радиационно-опасных объектов на 2011-2015 годы и на период до 2020 года» (2).

Основные существующие проблемы в конце 90-х годов (3)

• Большое количество АПЛ, выведенных из эксплуатации (197 единиц)
• Слабо развитая существующая инфраструктура для вывода АПЛ из эксплуатации
• Темп вывода из эксплуатации в 1999 году составил только 3 АПЛ в год
• Условия хранения и обращения с ОЯТ и РАО не соответствовали изменившимся за 30 лет требованиям обеспечения безопасности (ядерной, радиационной, физической)
• Недостаточность достоверной информации об объемах и состоянии ОЯТ и РАО
• Наличие аварийных реакторных установок, дефектного ОЯТ и эксклюзивных видов ОЯТ
• Региональными органами охраны природных ресурсов запрещена эксплуатация ряда радиационно-опасных объектов
• Наличие затопленных в акватории Арктики опасных объектов
• Завершение срока службы радиоизотопных термоэлектрических генераторов на побережье Арктики и необходимость их замены на альтернативные источники
• Отсутствие инфраструктуры и новых технологий на специализированных предприятиях атомной отрасли.

Технология утилизации АПЛ

До настоящего времени на заводах применяется технология утилизации АПЛ, которая состоит в вырезке реакторной установки в составе трехотсечного блока (реакторный отсек и два смежных отсека для обеспечения плавучести) и его подготовка (герметизация) для последующего временного хранения на плаву. Впоследствии из трёхотсечных блоков выделяется одноотсечный реакторный блок для его постановки в пункт длительного хранения в губе Сайда (Северо-Западный регион) и в бухте Разбойник (Приморский край).

Обоснование международного сотрудничества

Как показывали расчеты, на создание всего комплекса утилизации АПЛ требуется время и значительные материальные затраты. Очевидно, что такие затраты в конце 90-х годов только из Федерального бюджета тогда были нереальны. Как впоследствии отмечал Анатолий Захарчев, директор проектного офиса по утилизации атомных подводных лодок ГК «Росатом»:

«Российская сторона могла бы решить эту проблему самостоятельно, но учитывая, что международная общественность настроена ликвидировать «ядерное наследие» как можно быстрее, за 10 лет, потребовалось дополнительное финансирование с развитием инфраструктуры. Если бы решали самостоятельно, все бы это растянулось на гораздо более длинные сроки. Что касается технологий утилизации атомных подводных лодок, все они разработаны в наших конструкторских бюро, научно-исследовательских институтах». (3)

Сотрудничество до Глобального партнерства

В ноябре 1991 года Конгресс США по инициативе двух сенаторов – демократа Сэма Нанна и республиканца Ричарда Лугара – одобрил «Программу совместного уменьшения угрозы» (Cooperative Threat Reduction Program). Официально эта инициатива имела иное название: «Акт 1991 года о сокращении советской ядерной угрозы», что отражало идеологическую составляющую данного процесса. Всего в 1992–2012 годах США израсходовали по «Программе совместного уменьшения угрозы» 8,8 млрд. долл. Это позволило утилизировать (вывести из эксплуатации) 11,5 тыс. единиц оружия, в т.ч. 33 атомные подводные лодки (АПЛ) (4).

Глобальное партнерство

После событий 11 сентября 2001 года проблема сохранности оружия массового уничтожения (ОМУ) вновь стала актуальной. Однако США не были готовы взять на себя основную финансовую ответственность за решение этой проблемы. Именно поэтому они оказали значительное давление на своих партнеров по «восьмерке» во время саммита, который состоялся в июне 2002 года в Кананаскисе (Канада).

В результате было объявлено о создании программы «Глобальное партнерство против распространения оружия и материалов массового уничтожения». Согласно этой программе, восемь государств (Великобритания, Германия, Италия, Канада, Россия, США, Франция и Япония) взяли на себя политическое обязательство выделить в течение 10 лет на проекты содействия Российской Федерации в области разоружения и нераспространения ОМУ и средств его доставки 20 млрд. долл. При этом Соединенные Штаты заявили о готовности ассигновать половину указанных средств, а Россия – 2 млрд. долл. на выполнение собственных программ в этой сфере.

В 2003 году к «Глобальному партнерству» присоединились также Норвегия, Нидерланды, Польша, Финляндия, Швеция и Швейцария. Отдельным участником этой программы является ЕС, объем его обещаний составил 1,2 млрд. долл. в течение 10 лет.

На основе подписанного и ратифицированного рамочного соглашения о многосторонней ядерно-экологической программе в Российской Федерации были заключены двусторонние соглашения с Великобританией, Германией, Италией, Канадой, США, Францией, Швейцарией и Японией. Это позволило в 2002–2005 годах получить 287 млн. долл. на утилизацию АПЛ.

В начальный период реализации программы (2002–2005 гг.) за счет средств международной помощи было утилизировано 17 АПЛ, а за счет российских средств – 44 АПЛ (5).

Проекты по международному сотрудничеству

Значительная часть работ по утилизации АПЛ и утилизации береговых технических баз была выполнена в рамках программы «Глобального партнёрства» с использованием средств стран-доноров, также заинтересованных в обеспечении ядерной и радиационной безопасности при решении проблем «ядерного наследия». В этой сфере были заключены и реализуются следующие международные соглашения:

1. Договоренности о глобальном партнерстве «восьмерки» против распространения оружия и материалов массового уничтожения Инициатива глав государств на саммите в Кананаскисе, 2002
2. Рамочное Соглашение о многосторонней ядерно-экологической программе в Российской Федерации (МНЭПР) от 21.05.2003 г.
3. Контактная экспертная группа (КЭГ) при МАГАТЭ
4. Двухсторонние межправительственные соглашения с Великобританией, Италией и Канадой
5. Соглашение между Правительством Российской Федерации и Северной экологической финансовой корпорацией о сотрудничестве по ядерно-экологическим вопросам от 05.07.2002

Состояние работ по утилизации АПЛ в 2014 г. (3)

АПЛ на стадии утилизации

Источник: nuclear-submarine-decommissioning.ru

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2016

ТЕОРИЯ ИГР С ПРИРОДОЙ И ОПТИМИЗАЦИЯ УТИЛИЗАЦИИ АТОМНЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК

Песошников Н.А. 1
1 Финансовый университет
Работа в формате PDF

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Вступление

Под процессом утилизация атомных подводных лодок подразумевается демонтаж оборудования АПЛ, переработка отработанных радиоактивных отходов и радиоактивного топлива и помещение всего этого на долговременное хранение в безопасное место.

Впервые процесс утилизации атомных подводных лодок был затронут в договоре СНВ-1 заключенным между США и Российской федерацией в 1991 году. К 2001 году Россия и США заявили, что выполнили обязательства по Договору СНВ-1. К процессу утилизации АПЛ в частности было предъявлено множество международных требований дабы не нанести вред окружающей среде. К тому же существует риск распространения ядерного топлива и материалов.

В СССР, за годы его существования, эксплуатировалось в общей сложности примерно 250 подводных лодок, а после окончания холодной войны, большинство из этих лодок было списано и выведено из состава флота. По сообщению главы Росатома С.В.Кириенко от 2 мая 2007 года Россия утилизировала приблизительно 75% списанных АПЛ. К 2014 году утилизировано 195 АПЛ из 201 АПЛ, выведенных из состава ВМФ РФ.

Утилизация АПЛ на территории России возможно на следующих заводах:

+ ЦС «Звездочка»,

Процесс утилизации атомных подводных лодок состоит из множества этапов:

2) временное хранение ОЯТ, погрузка ОЯТ в специальные вагоны, отправка ОЯТ на ПО «Маяк» или другие

3) постановка АПЛ на стапель;

4) демонтаж оборудования, аппаратуры, трубопроводов, электрокабелей;

5) вырезка реакторного отсека в составе трехотсечного блока с утилизацией носовой и кормовой оконечностей АПЛ;

6) сбор, хранение, переработка ЖРО и ТРО;

7) формирование трехотсечного блока и его подготовка к временному хранению на плаву на акватории предприятия;

8) спуск трехотсечного блока на воду, его дооборудование;

9) транспортировка трехотсечного блока в назначенный пункт длительного хранения (ПДХ);

10) разрезка корпуса на крупные секции;

11) разделка секций корпуса, оборудования на металлолом;

12) разделка электрокабеля на вторичное сырье.

Стоимость утилизации атомной подводной лодки в зависимости от типа варьируется от 2 до 12 млн долларов США, в Соединённых Штатах эта сумма сосотавляет 50 млн долларов.

Снижение риска при утилизации АПЛ

Проблема обеспечения безопасности при комплексной утилизации АПЛ – это, прежде всего, оптимальный выбор мероприятий по уменьшению негативных влияний объектов утилизации на окружающую среду.

В этой работе, я используя математическую модель «Игры с природой» определю приоритетный порядок реализации мероприятий по снижению риска при утилизации АПЛ. Оптимальность будем определять при помощи критериев Байеса и Лапласа, Ходжа-Лемана. Моя работа будет основана на данных предоставленных специализированной инжиниринговой компанией «Севзапмонтажавтоматика» в статье, посвященной оптимизации риска по утилизации риска АПЛ.

Возникновение аварийных ситуаций возможно на различных этапах утилизации АПЛ, но наиболее опасным с точки зрения возможности возникновения ядерной и радиационной аварии справедливо считается этап выгрузки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). При полномасштабном анализе рисков следует рассматривать все возможные чрезвычайные ситуации, однако в связи с ограниченность сведений мы ограничимся тремя сценариями, связанными с выгрузкой ОЯТ из АПЛ. Данные сценарии представлены в таблице:

Сценарий

Содержание сценария

Эк. ущерб, тыс. руб

Вероятность реализации сценариев, год

Возникновение самоподдерживающейся цепной реакции (СЦР)

Источник: scienceforum.ru