книги2 / 978-5-907297-94-4_2021
.pdf8. Какова доля атомной энергетики в общей выработке электричества Словакии?
260
АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ВЕНГРИИ
Венгрия – государство в Восточной Европе. Население – 9,8 млн чел. (2020 год), площадь территории – 93 036 км². Занимает 89- е место в мире по численности населения и 108- е по территории.
Первый реактор в Венгрии был построен в 1959 г. в научноисследовательском институте физики Венгерской академии наук, имел мощность 2 МВт и был предназначен для исследовательских целей. Впоследствии реактор был реконструирован, и теперь его максимальная мощность составляет 10 МВт. Работы на реакторе были связаны с производством изотопов, изучением физики твердого тела, радиохимией, ядерной физикой и т.д.
На базе Будапештского технологического университета в 1971 г. был пущен учебный реактор, его максимальная тепловая мощность составляла 100 кВт.
Помимо учебного предназначения реактор применяется для исследований в области радиохимии, археологии и медицины. Обширные исследования были проведены на реакторах ZR-1 – ZR-6.
Первый из реакторов этой серии – ZR-1 был построен в 1961 году, в то время как последний, ZR-6, был в действии в течение 18 лет (с 1972 г. по 1990 г.) На этих реакторах были проведены сотни измерений, которые послужили основой физики реакторов ВВЭР. Эта экспериментальная база являлась на тот момент одной из крупнейших вмире.
В период с 1982 по 1987 г. на площадке вблизи города Пакш в эксплуатацию было введено 4 энергоблока с реакторами ВВЭР-440. Компания АЭС «Пакш» основана в 1976 г. и работает как объединенная компания с 1992 г. Водоводяные реакторы являются наиболее распространенными в мире. В табл. 56 приведена характеристика энергоблоков Бразилии, а на рис. 48 – их расположение.
261
Таблица56 |
–Характеристика ядерныхэнергетическихреакторов |
|
Венгрии(посостоянию |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
на февраль 2019) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энергоблок |
Тип |
Мощность |
|
Начало |
В сети |
Коммерческий |
|
Закрытие |
||
|
реакторов |
|
|
строительства |
|
пуск |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пакш-1 |
ВВЭР- |
500 МВт |
01.08.1974 |
28.12.1982 |
10.08.1983 |
|
– |
|
||
440/213 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пакш-2 |
ВВЭР- |
470 МВт |
01.08.1974 |
06.09.1984 |
14.11.1984 |
|
– |
|
||
440/213 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пакш-3 |
ВВЭР- |
470 МВт |
01.10.1979 |
28.09.1986 |
01.12.1986 |
|
– |
|
||
440/213 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пакш-4 |
ВВЭР- |
500 МВт |
01.10.1979 |
16.08.1987 |
01.11.1987 |
|
– |
|||
440/213 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВВЭР- |
1200 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пакш-5 |
|
Строительство начнется в 2019 году |
|
|
|
|
||||
1200/527 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВВЭР- |
1200 МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пакш-6 |
|
Строительство начнется в 2019 году |
|
|
|
|
||||
1200/527 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок8 4 –Карта расположенияАЭСВенгрии(посостоянию |
на февраль 2019) |
АЭС «Пакш» – единственная действующая атомная электростанция в Венгрии. Станция расположена в 100 километрах от Будапешта, в 5 км от
262
города Пакша. Станция построена по советскому проекту, все 4 реактора – типа ВВЭР-440. Планируется постройка двух реакторов ВВЭР-1200. АЭС производит более 38 процентов всей электроэнергии, вырабатываемой в стране. Общий вид АЭС представлен на рис. 49.
Рисунок9 4 –Общийвид АЭС«Пакши»площадкитехнологических |
сооружений |
Первый реактор этой очереди после некоторых доработок работает на мощности 470 МВт, блоки со 2-го по 4-й – на мощности 460 МВт. Вследствие этого суммарная мощность АЭС «Пакш» составляет 1850МВт.
На АЭС «Пакш» применена серийная схема реакторов второго поколения ВВЭР-440/213. Топливо на АЭС «Пакш» – диоксид урана, загрузка в реактор – 42 т. На рис. 50 и 51 показаны корпус реактораВВЭР 440 и вид сверху реактора.
263
Рисунок50 –Корпус реактора ВВЭР-440
Рисунок 51 –Реактор ВВЭР-440(вид сверху)
Отработанные топливные сборки извлекаются из реактора и помещаются в охлаждающие бассейны, расположенные рядом с реактором, где они хранятся под водой (рис. 52, рис. 5 3).
Цепная реакция больше не происходит, однако существенное количество теплоты вырабатывается в топливных элементах. Согласно прежней практике, после пяти лет выдержки топливные сборки помещались в безопасные контейнеры и транспортировались в СССР. Эта система транспортировки хорошо работала много лет и освобождала Венгрию от проблемы длительного захоронения радиоактивных отходов. После распада
СССР проблема приобрела актуальность, для ее решения было построено временное хранилище отработавших топливных сборок.
264
Рисунок 52 –Бассейн выдержки, разгрузочнозагрузочная машина
Проблема будет решена полностью, когда будет найден надежный путь для их переработки, возможно, будут налажены прежние контакты с Россией. Атомная электростанция «Пакш» собирается использовать новые типы топливных сборок. После стратегии, одобренной Венгерским комитетом атомной энергии, АЭС «Пакш» работает в сотрудничестве с финской компанией Fortum по устранению односторонней зависимости относительно покупки свежего топлива от единственного российского поставщика. В результате достигнутого сотрудничества PART-BNFL- IVO (Fortum) к настоящему времени разработал тип топливных сборок, который может использоваться в реакторах ВВЭР-440, и был выполнен детальный безопасный анализ. Испытания 5 сборок были начаты в 1998 г. на атомной электростанции «Ловииса» (Финляндия), одна из них была уже удалена из реактора для исследований. Российский поставщик разработал ТВС с ураном обогащения 3,82 %. Проходит подготовка топливного цикла, основанного на использовании новых сборок, подразумевающая их применение в четырехгодичном цикле. Эти два, полностью независимые друг от друга типа топливных сборок, BNFL и российский, вне технических выгод, предусматривают положительный экономический эффект. Чтобы полностью лицензировать новые ТВС, нужно принять во внимание все аспекты, связанные с правилами техники ядерной безопасности. В течение подготовки
265
проекта было разъяснено, что процесс его лицензирования включает в себя четыре главные стадии, то есть получение следующих лицензий: для основной модификации, для экспорта, для погрузки топлива и, наконец, для непрерывного использования.
а) |
б) |
Рисунок3 5 |
–Бассейн выдержки: а) вид на гнезда стеллажа; б) ОТВСпод водой |
На рис. 54 и 55 показаны блок защитных труб и фланец корпуса реактора.
Рисунок4 5 –Блок защитных труб ВВЭР-440
266
Рисунок5 5 –Фланец корпуса реактора ВВЭР-440
В течение прошлых лет персонал имел дело с разработкой и внедрением технологических решений, обеспечивающих более безопасное функционирование и продление срока эксплуатации станции.
Были установлены более строгие требования, встречающиеся практически во всех областях, и, самое важное, – требования чистоты теплоносителя первого и второго контуров. Профессиональные международные мнения были общими в операционных средствах информации, в заявлении, что традиционный режим воды второго контура на атомных электростанциях с реакторами ВВЭР в настоящее время не соответствует техническим требованиям. Концентрация материалов загрязнения – однимилидвумя порядками выше достижимого уровня, что увеличивает фактор риска, уменьшает ожидаемый срок службы оборудования и ухудшает эксплуатационные показатели. На АЭС «Пакш» были заменены конденсаторы, чтобы уменьшить источники примесей во второй контур. Новые герметичные конденсаторы предотвращают поступление во второй контур анионов (хлориды, сульфаты, фториды), действующих как активаторы коррозии. Таким образом, концентрация загрязняющих компонентов в парогенераторах может быть уменьшена, в связи с чем понижается вероятность объединения и местного увеличения концентрации ионов, приводящих к коррозии. В области химических анализов это означает, что уровень диагностики должен быть приспособлен кувеличенным
267
качественным требованиям. Обнаружение и идентификация компонентов в более низкой концентрации требуют более чувствительных, более современных методов и оборудования более высокого технического уровня. Для того чтобы решить эту проблему, прежний фотометрический метод анализа был заменен методом ионхроматографии во всех областях, которые требуют более высоких качественных оценок. Загрязнение анионами, попадающими во второй контур, происходит от воды подпитки, от конденсатора и от различных вспомогательных материалов обслуживания. Загрязнители могут быть удалены из питательной воды парогенераторов или, по крайней мере, их концентрация могла бы быть значительно уменьшена так называемым методом «дренажа». Концентрация ионов, появляющихся в парогенераторах, и возникновение коррозии зависят прежде всего от герметичности конденсаторов со стороны охлаждающей воды. Вода подпитки, химикалии, анионы, используемые для водного режима, – управляемые параметры, их отношение к загрязнению теплоносителя не существенно. В охлаждающей воде конденсатора концентрация материалов загрязнения в 1000 – 10000 раз выше, и, следовательно, увеличение их концентрации во втором контуре моментально отслеживается в случае утечек из конденсатора. В числе анионов-загрязнителей, исследованных в воде уплотнений турбин № 5 и 6, наиболее критичными с точки зрения коррозии считаются хлорид и сульфат – анионы. Результаты инспекции доказывают тот факт, что технические и технологические изменения привели к продлению срока службы.
В странах ЕС, использующих ядерную энергию, интеграция во многих областях достигла высокого уровня. Несмотря на этот факт, нет никаких общих требований для атомных электростанций, так как регулировать их– право и обязательство национальных властей. Конечно, в приближении к основным принципам эти требования во многом сходны или эквивалентны, но есть различия в деталях и процедуре лицензирования. АЭС «Пакш» сегодня должна соответствовать европейским требованиям безопасности. Венгерские
268
специалисты в области ядерных реакторов работали над этим с начала 90- х гг. В то время было признано, что трудно оценить безопасность блоков АЭС «Пакш», основываясь исключительно на первоначальной документации. Поэтому в 1992 г. венгерское руководство атомной энергетики (HAEA) решило запустить проект АГНЕС (современная общая и новая оценка безопасности).
Главные цели проекта:
•провести экспертизу безопасности АЭС «Пакш» исходя из требований современногоуровня;
•выполнить в большинстве случаев анализ происшествий, которые являются жизненно важными для безопасностиАЭС;
•определить порядок важности повышения мербезопасности.
Проект был закончен к концу 1994 г., и никакие новые внережимные состояния, которые могли бы подвергнуть сомнению безопасность энергоблоков, не были раскрыты. Такой результат был достигнут благодаря тому, что на АЭС «Пакш» детализировались и хорошо документировались достигнутые результаты, использовалисьпроверенные методы, что было радикально ново по сравнению с ситуацией ранее.
В 1996 г. Венгрия стала членом Организации экономического сотрудничества и развития, имеющей дело с ядерной энергетикой (NАEA). В соответствии с рекомендациями Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), HAEA было предписано выполнение безопасного периодического осмотра каждые 12 лет. Этонеобходимое условие для возобновления операционного лицензирования энергоблоков. Для блоков 1 и 2 этот осмотр был выполнен в 1996 г. Все осмотренные энергоблоки оказались в хорошем техническом состоянии, были обеспечены безопасность персонала и условия для его работы, все действия были хорошо скоординированы и выполнены на современном уровне. Несмотря на то, что осмотры показали незначительные недоработки в низкоприоритетных областях, результаты в целомположительны.
269