Инженерно-экологическая оценка утилизации надводных кораблей с ядерной энергетической установкой

В статье рассмотрены принципиальные подходы к утилизации тяжелых атомных ракетных крейсеров на примере тяжелого атомного ракетного крейсера «Адмирал Ушаков» и концептуальные вопросы обеспечения безопасности при планируемой утилизации. Рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на выбор стратегии утилизации и на обеспечение ядерной, радиационной и экологической безопасности персонала, населения и окружающей среды при утилизации. Сделан вывод, что содержание и обслуживание выведенных из эксплуатации надводных кораблей с ядерной энергетической установкой и их реакторных установок, а также многие работы в процессе последующей утилизации надводных кораблей с ядерной энергетической установкой не имеют принципиальных отличий от соответствующих состояний атомных подводных лодок и работ на них. ОАО «ЦС “Звёздочка”» располагает многолетним опытом содержания и утилизации атомных подводных лодок, в том числе по выгрузке ядерного топлива из десятков судовых реакторных установок. Этот опыт убедительно подтверждает высокую надежность решений (в том числе по ядерной и радиационной безопасности и от недопустимого воздействия на окружающую среду), заложенных в отечественных проектах судовых реакторных установок, а также обработанность и приемлемость применяемых на ОАО «ЦС “Звёздочка”» регламентов и технологий соответствующих работ, включая такие потенциально опасные операции и работы, как выгрузка отработанного ядерного топлива из реакторов и обращение с ним.

История создания тяжелых атомных ракетных крейсеров

В 1961 г. в состав ВМС США вошел первый атомный крейсер «Лонг Бич» [1]. Это событие послужило толчком к созданию отечественного боевого атомного надводного корабля. В силу естественного развития военно-морской техники в 1964 г. начались исследования по определению облика первого в нашей стране боевого надводного атомохода [2]. Исследования проводились для удовлетворения объективной потребности флота в океанском надводном корабле, способном действовать в удаленных районах мирового океана в составе группировки и самостоятельно, преимущественно с противолодочными задачами. Исследования завершились тактико-техническим заданием на разработку проекта большого противолодочного корабля с атомной энергетикой водоизмещением 8000 тонн.

Новый атомный корабль с самого начала стал любимым детищем главнокомандующего ВМФ С. Горшкова. Тем не менее, проектирование шло трудно и довольно медленно. С первых же этапов начало расти водоизмещение, что заставило искать все новые варианты главной энергетической установки (ЭУ), в первую очередь ее паропроизводящей части. В конце концов приняли решение о создании специальной ЭУ. При этом главком потребовал размещения резервной ЭУ на органическом топливе. Его опасения можно понять: отечественный опыт эксплуатации атомоходов был сравнительно небольшим, а боевой корабль — это даже не ледокол, да и обеспечение его стоянки при нашей системе базирования всегда было болевой точкой флота [3].

При проектировании исходили из того, что решение кораблем главной задачи будет обеспечено только при наличии достаточной боевой устойчивости. Не вызывало сомнений, что наибольшую опасность для него представляет авиация, поэтому предусматривалось эшелонирование средств противовоздушной обороны корабля по всей глубине, элементам, принципам построения, калибрам и т.д.

Противокорабельные ракеты в проекте появились не сразу. Строившиеся у нас в те годы противолодочные корабли достаточно эффективного ударного оружия не несли, что существенно снижало их боевую устойчивость. Было учтено также, что надводный флот США начал интенсивно оснащаться противокорабельными ракетами. Таким образом, облик первого отечественного атомного корабля приобрел многоцелевую направленность, он получил окончательное наименование — тяжелый атомный ракетный крейсер (ТАРК).

Строительство ТАРК

С 1973 по 1996 г. по проекту 1144 на Балтийском заводе и построены четыре ТАРК. Эти корабли имели на вооружении практически все виды боевых и технических средств, созданных для военных надводных кораблей [3].

На Балтийском заводе 26 марта 1973 г. началось строительство первого головного корабля проекта 1144 — ТАРК «Киров» (с 1992 г. — «Адмирал Ушаков») (рис. 1). Спуск на воду состоялся 27 декабря 1977 г., а 30 декабря 1980 г. крейсер был передан флоту.

31 октября 1984 г. вступил в строй второй корабль серии — ТАРК «Фрунзе» (с 1992 г. — «Адмирал Лазарев»).

ТАРК «Адмирал Ушаков» на набережной ОАО «ЦС “Звездочка”»

Рис. 1. ТАРК «Адмирал Ушаков» на набережной ОАО «ЦС “Звездочка”»

30 декабря 1988 г. Балтийский завод передал флоту ТАРК «Калинин» (с 1992 г.— «Адмирал Нахимов»).

В 1986 г. завод приступил к строительству последнего корабля серии — ТАРК «Пётр Великий» (изначально именовался «Куйбышев», потом — «Юрий Андропов»). Его строительство завершилось в 1996 г., после чего крейсер ушёл на ходовые испытания, которые в соответствии с планом проводились в суровых условиях Заполярья. В 1998 г. атомный крейсер был передан флоту. На данный момент ТАРК «Пётр Великий» является самым мощным ударным военным кораблем не только в военно-морском флоте России, но и во всём мире [4].

ТАРК «Адмирал Ушаков»

Конструкция. На корабле расположено около 1600 помещений, среди которых 140 одно- и двухместных кают для офицеров и мичманов, 30 кубриков для матросов и старшин (на 6-30 человек в каждом), 220 тамбуров, 49 коридоров общей длиной почти 20 кмв, 15 душевых, 2 бани, 1 сауна с бассейном 6x2,5 м, двухъярусный медицинский блок, где есть лазареты-изоляторы, аптека, рентген-кабинет, амбулатория, зубоврачебный кабинет и операционная. Энергетическая установка крейсера проекта 1144 могла бы обеспечивать электричеством и теплом город с населением 100-150 тыс. жителей.

Основные тактика-технические элементы ТАРК «Адмирал Ушаков»:

  • • водоизмещение: стандартное — 23 750 т, полное — 25 860 т;
  • • размеры: длина наиб. — 250,1 м; ширина наиб. — 28,5 м; осадка габ. —10,3 м;
  • • скорость хода: полная — 31 узел (более 55 км/ч), оперативно-экономическая — 18 узлов (более 33 км/ч);
  • • автономность плавания: 60 суток.

Экипаж: 759 человек (в том числе 120 офицеров) [3, 5, 6].

Энергетическая установка. Атомная энергоустановка (АЭУ) с реакторами КН-3 (активная зона типа ВМ-16), хотя и создана на базе ледокольных реакторов типа ОК-900, имеет существенные отличия. Самое главное — в топливных сборках (изготовитель — машиностроительный завод в г. Электростали) размещается уран с высокой степенью обогащения (около 70%). Срок работы такой зоны до следующей перезарядки 10-11 лет. Реакторы двухконтурные, водо-водяные, на тепловых нейтронах. В качестве замедлителя и теплоносителя применяется вода высокой чистоты (бидистиллят), которая под большим давлением (около 200 атмосфер) циркулирует через активную зону реакторов, обеспечивая кипение второго контура, который и идет в турбины в виде пара.

Особое внимание уделено отработке схемы применения энергетической установки корабля, мощность на валу которой достигла 70 тыс. л. с. Комплексно-автоматизированная АЭУ размещалась в трёх отсеках и включала два атомных реактора с общей тепловой мощностью 342 МВт, два турбо-зубчатых агрегата (расположены на носу и на корме от реакторного отсека) и два резервных автоматизированных котла КВГ-2, установленных в турбинных отделениях. Система пароснабжения позволяет подавать пар к любой установке по любому борту. Основные параметры котлоагрегата: температура перегретого пара при давлении 66 кг/см[1] — 470°, КПД котлов до 84%, масса сухого котла 50 т. Па-ропроизводительность по 115 т/ч.

Электростанция крейсера включала четыре паро-турбогенератора по 3 МВт и четыре газотурбогенера-тора Пролетарского завода по 1,5 МВт, размещённых в четырёх автономных отсеках. Моторесурс каждого из них составляет до 50 тыс. ч [3, 5, 6].

Современное состояние ТАРК «Адмирал Ушаков». Головной корабль проекта 1144, с 1997 г. находящийся на территории ОАО «Центр судоремонта “Звездочка”» утилизация начнется не ранее 2016 г. В бюджет ГК «Росатом» на 2015 г. включена сумма, которую планируется потратить на разработку проектной документации по утилизации «Адмирала Ушакова». Отработанное ядерное топливо из него не выгружалось, однако специалистами «Звездочки» были проведены работы по герметизации реакторной зоны. Представитель предприятия отметил, что недвижимый уже много лет ракетный крейсер занимает много места, которое необходимо для выполнения актуальных заказов. Эксперты и представители научных ассоциаций неоднократно заявляли в СМИ, что не-выгруженное из реактора ТАРК «Адмирал Ушаков» ядерное топливо представляет опасность для экологической безопасности региона. В 2013 г. гендиректор «Звездочки» Владимир Никитин заявлял, что от корабля «...исходит определенная угроза для Северодвинска и его жителей...» [7].

  • [1] Основные проектные и технологические решения 2 по утилизации надводных кораблей 3 флота и находится в ожидании утилизации с невы-груженным из реакторов ядерным топливом. Длительное нахождение Корабля без проведения необходимых работ по обслуживанию и поддержанию систем и механизмов в работоспособном состоянии отрицательно сказывается на их техническом состоянии. Системы и механизмы, обеспечивающие живу- 4 с ядерной энергетической установкой 5 Головной ТАРК «Адмирал Ушаков» (далее — Корабль) с 2002 г. выведен из состава Военно-морского
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >