История создания объектов обращения с ОЯТ и РАО в губе Андреева

Автор: Анатолий Владимирович Григорьев, начальник отдела координации и реализации международных программ Госкорпорации «Росатом»

Введение

Безусловно, острой проблемой конца прошлого столетия была ликвидация ядерного наследия периода создания и активной эксплуатации атомных подводных лодок Военно-Морского Флота, как на Дальнем Востоке, так и в Северо-Западном регионе России. Практически одновременно в Российской Федерации из эксплуатации было выведено более 250 АПЛ, надводных кораблей и, помимо этого, несколько десятков судов обеспечения. Вследствие этого потребовалось выгрузить из ядерных реакторов более 450 активных зон, вывезти на переработку отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), привести в безопасное состояние около 150 тыс. тонн твердых радиоактивных отходов.

О масштабах проблем говорит тот факт, что 28 мая 1998 года Правительство Российской Федерации приняло целевое Постановление № 518 «О мерах по ускоренной утилизации АПЛ и кораблей с ядерными энергетическими установками, выведенными из состава Военно-Морского Флота, и экологической реабилитации радиационно-опасных объектов Военно-Морского Флота». Прежде всего, постановлением Правительства предусматривалась передача мероприятий по утилизации АПЛ и реабилитации радиационно опасных объектов ВМФ Министерству Российской Федерации по атомной энергии.

Сегодня уже можно с уверенностью говорить о том, что решение было правильным, так как Минатому России удалось добиться положительных результатов. За прошедшие годы только на Северо-Западе России было утилизировано 120 АПЛ. На настоящий момент уже размещены на береговое хранение 89 одноотсечных реакторных блоков. Созданы объекты регионального обеспечения работ с ОЯТ и РАО на ФГУП «Атомфлот», в губе Сайда, на СРЗ «Нерпа» – филиале АО «ЦС «Звездочка», в пункте Гремиха, разработаны и внедрены уникальные технологии обращения с ОЯТ различных типов, новейшие средства транспортировки АПЛ и многое другое.

Значительным достижением является создание инфраструктуры для обращения с ОЯТ и РАО в губе Андреева. Это большой, сложный и во многом уникальный проект. В его разработке и реализации принимали участие большое количество международных организаций, российских проектных и конструкторских институтов, строительных организаций и производителей сложной техники.

В ближайшее время будут завершены все поставки и строительно-монтажные работы на технической территории, и начнется вывоз отработавшего топлива. Созданные объекты полностью соответствуют проектной документации, требованиям ядерной, радиационной, технической и экологической безопасности.

Этому предшествовало почти 16 лет многоплановой работы Минатома России.

Началом же этого следует считать распоряжение Правительства Российской Федерации от 09 февраля 2000 г. № 220-р, на основании которого на территории Мурманской области Минатомом России было создано предприятие, которому предстояло возглавить работы по обращению с отработавшим ядерным топливом и радиоактивными отходами, накопленными в процессе деятельности Военно-Морского Флота и образующимися при утилизации атомных подводных лодок и надводных кораблей с ядерными энергетическими установками, а также работы по экологической реабилитации радиационно-опасных объектов Северо-запада России. Сейчас это предприятие является филиалом ФГУП «РосРАО» и называется Северо-Западным центром по обращению с радиоактивными отходами «СевРАО», ранее – ФГУП «СевРАО».

Следующим этапом стала передача объектов Минобороны России в ведение Минатома России. В ходе передачи было установлено, что на территории губы Андреева полностью отсутствовали объекты, обеспечивающие безопасное обращение с ОЯТ и РАО, а также реабилитировать территорию. Итоговыми документами работы совместной приемочной комиссии были «Акт приема-передачи 569 БТБ в губе Андреева» от 09 апреля 2001 г. и «Совместное решение» от 06 апреля 2001 г.

Из этих документов следовало, что объект не соответствует требованиям обеспечения ядерной, радиационной, технической и экологической безопасности. Комиссия рекомендовала провести комплексные инженерно-изыскательские работы и на их основании принять Концепцию экологической реабилитации. Кроме этого, была отмечена необходимость разработки соответствующих проектов. Было ясно, что предстоит большая, сложная и кропотливая работа.

Конечно, факт появления в составе Минатома России нового радиационно опасного объекта не остался без внимания международных организаций. Стартовой точкой международного сотрудничества по губе Андреева стал семинар, организованный руководителями Контактно-экспертной группы МАГАТЭ в 2001 году в городе Айдахо Фолс (США). На семинаре были определены основные направления работ, а именно: создание обеспечивающей инфраструктуры, обращение с ОЯТ, обращение с РАО, реабилитация объектов, которые остаются актуальными и до настоящего времени.

Начиная работы в губе Андреева, и российские, и международные участники задавались вопросом: что надо сделать для вывоза ОЯТ и РАО, а также для реабилитации объектов? Кроме этого, хотелось получить оценки финансовых затрат на выполнение работ. К сожалению, в то время дать однозначные ответы было практически невозможно.

Поэтому первые шаги, предпринятые совместно с донорами, были направлены на получение исходных данных о состоянии радиационной обстановки, проведение инженерных геологических и гидрологических изысканий, сбор и размещение на временное хранение объектов, загрязненных радионуклидами, и создание безопасных условий работ для персонала.

Работы выполнялись за средства России и при финансовой поддержке семи стран и международных организаций-доноров: Норвегии, Швеции, Великобритании, Италии, Европейской Комиссии, Фонда поддержки Природоохранного партнерства «Северное измерение», а также США.

Анализ имевшейся информации и опыт российских экспертов позволил ФГУП «НИКИЭТ» разработать Концепцию экологической реабилитации БТБ Северного региона России (Инв. 2.2809К), которая была утверждена 25 февраля 2004 года.

Согласно Концепции, ОЯТ и РАО должны быть вывезены за пределы Пункта временного хранения. Работы должны выполняться в соответствии с проектной документацией, разработанной на основании технико-экономического обоснования (ТЭО). Обращение с ОЯТ планировалось выполнять в три этапа. 1-й этап – это изоляция блоков сухого хранения (БСХ) от внешней среды; 2-й этап – инвентаризация, подготовка и вывоз ОЯТ и 3-й этап – консервация БСХ после вывоза.

К моменту утверждения Концепции был проведен ряд научно-исследовательских работ по обследованию территории и каждого объекта. Результаты этих работ подтвердили выводы комиссии, сделанные в 2001 году, и было получено достаточное количество исходных данных, позволивших сделать практические шаги по реабилитации объектов и территории ПВХ, а также провести конкретные предпроектные проработки.

При обследованиях было установлено, что около 37% территории губы Андреева были загрязнены радионуклидами, а более 20 объектов береговой базы не пригодны к эксплуатации. Радиационная обстановка в хранилищах ОЯТ была классифицирована как опасная, а в блоке 3А – как чрезвычайно опасная. Поэтому главным необходимым практическим действием было признано удаление загрязненных объектов с территории для обеспечения безопасности персонала предприятия и строительных организаций.

Параллельно разработке Концепции за средства доноров к концу 2004 года была разработана «Декларация о намерениях по реконструкции и созданию новых объектов инфраструктуры, обеспечивающих подготовку и вывоз ОЯТ из хранилищ филиала № 1 ФГУП «СевРАО» в губе Андреева. Инв. № 04-01563». Согласование и утверждение Декларации Минатомом России и губернатором Мурманской области завершилось 20 октября 2004 г.

Первые обобщенные ответы на вопросы, поставленные в 2001 году, попытались дать разработчики Стратегического мастер-плана (документ разработан в 2007 году за счет средств Фонда поддержки Природоохранного партнерства «Северное измерение»). По их оценкам, стоимость подготовки к вывозу ОЯТ и РАО и реабилитации объектов могла составить около 350 млн евро. Предполагалось, что за эти средства будет разработано 48 проектов по созданию необходимых условий. Часть этих проектов уже выполнена, другая часть находится в стадии завершения. Правда, конечные сроки работ по губе Андреева значительно изменились в сторону увеличения.

Сейчас можно сказать, что определенность технических решений на бумаге появилась только в 2010 – 2011 гг. При этом главным критерием правильности принятых решений был фактор безопасности. Правильность решений подтверждается и положительными заключениями Государственной экспертизы и надзорных органов России, полученными на все разработанные проекты.

Однако при выполнении строительных работ по утвержденным проектам на площадке до настоящего времени иногда случаются неприятные неожиданности, требующие дополнительных технических решений.

Хотелось бы выразить благодарность донорам из Норвегии, Швеции, ФППСИ, Италии, которые по настоящий день участвуют в совместных работах и с пониманием относятся к внезапно возникающим трудностям и помогают их преодолевать.

Губа Андреева была и будет оставаться еще как минимум ближайшие десять лет сложным ядерно и радиационно опасным объектом. Поэтому опыт международного сотрудничества по принятию определенных, конкретных решений для подготовки к ликвидации угроз от подобных объектов представляется достаточно интересным.

Предыстория проблем

Пункт временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и радиоактивных отходов (РАО) в губе Андреева (ранее имевший статус береговой технической базы) на протяжении последних 27 лет представляет особый интерес для российских и международных государственных и общественных организаций. Связано это, прежде всего, с достаточно сложными условиями содержания большого объема ОЯТ и РАО, и, как следствие этого, с ухудшенной радиационно-экологической обстановкой.

История губы Андреева началась в период начала эксплуатации атомных подводных лодок. Первая выгрузка ОЯТ из реакторов АПЛ К-3 была проведена в апреле 1959 года. Для этого потребовалось обеспечить особые условия обращения с ОЯТ, а именно охлаждение и хранение выгруженных отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) в защищенных бассейнах. С этой целью было начато строительство береговых хранилищ отработавшего топлива в базах обслуживания атомных энергетических установок. Стройка первой очереди хранилища закончилась в 1962 году. Ввиду высокого темпа накопления ОТВС, выгружаемых из ядерных реакторов, потребовалось расширение объемов их хранения. В 1973 году было завершено строительство второй очереди. Общий объем хранения – 80 активных зон. В этом же году начался вывоз ОЯТ Северо-Западного региона на переработку.

Ключевым событием в истории губы Андреева явилась радиационная авария в хранилище ОЯТ. Она произошла в 1982 году и была связана с потерей герметичности бассейнов хранения. (Следует заметить, что и на других объектах использовалась такая же конструкция хранилищ ОЯТ, как и в губе Андреева. И во всех хранилищах возникали неисправности, из-за которых требовалось выгружать ОЯТ). Аварийная ситуация в губе Андреева потребовала принятия определенных управленческих решений, существенно изменивших судьбу объекта.

Такими решениями были: ускоренный вывоз ОЯТ на переработку; создание новых хранилищ в губе Андреева и перевозка туда ОЯТ; ликвидация последствий аварии в старом хранилище ОЯТ и полная модернизация объектов для обращения с ОЯТ и РАО.

Для этого было выполнено:

  • В период с 1982 по 1984 гг. из бассейнов, которые дали течь, было отправлено на переработку ОЯТ от 40 реакторов.
  • В середине 1983 года была завершена модернизация и ввод в эксплуатацию емкости хранения ЖРО под первое сухое хранилище на 900 чехлов (второе, на 1200 чехлов – в 1985 г., третье, на 1100 чехлов – в 1986 г.).
  • Частичная ликвидация последствий аварии, связанных с выносом радионуклидов в акваторию, проведена в 1999 году. Проект был разработан по заказу Минатома России, а финансирование работ по проекту провело Правительство Королевства Норвегия.
  • Полная модернизация объектов обращения с ОЯТ и РАО в губе Андреева начата с середины 80-х годов.

Таким образом, к концу 80-х годов были выполнены основные мероприятия по ликвидации аварийного состояния хранилища ОЯТ. Планировалось, что к середине 90-х годов будет создана новая инфраструктура, которая позволит начать вывоз накопленного ОЯТ из новых хранилищ.

Этот проект строительства не был реализован из-за отсутствия финансовых средств.

Поэтому на момент принятия решения о передачи объектов обслуживания атомного подводного флота от Министерства обороны в ведение Минатома России старая инфраструктура была полностью разрушена, а новая не была создана.

Кроме того, в период разгрузки хранилища образовалось большое количество РАО, в том числе высоко- и среднеактивных, в виде строительных конструкций, строительной техники, перегрузочного оборудования и чехлов хранения ОЯТ и емкостей хранения жидких радиоактивных отходов. Из-за отсутствия штатных мест хранения РАО в хранилищах пришлось разместить их на открытых площадках, что, в свою очередь, ухудшило общую радиационную обстановку на территории. Картограмма радиационной обстановки через 15 лет после завершения работ в хранилище с ОЯТ представлена на схеме. Общая ситуация на объекте усугублялась полным или частичным отсутствием достоверной информации. Следует обратить внимание на то, что мурманский Комитет экологии в 1995 году запретил эксплуатацию объектов губы Андреева до момента улучшения радиационной обстановки.

Радиационная обстановка внутри новых хранилищ ОЯТ характеризовалась от опасной до чрезвычайно опасной. Без нормализации радиационной обстановки время работ персонала было существенно ограничено.

После выполнения работ по разгрузке хранилища ОЯТ оказалось, что первичные учетные данные, описывающие состояние ОЯТ и РАО, на объекте отсутствовали.

По решению Правительства Российской Федерации в начале 2000-х годов Минатом России принял от Министерства обороны в свое ведение пункты временного хранения ОЯТ и РАО, расположенные в Северо-Западном и Дальневосточном регионах.

Попытки получить уточняющую информацию в этот период результатов не дали. Поэтому было принято решение проводить инвентаризацию в период отправки ОЯТ и РАО за пределы объектов в губе Андреева, после улучшения радиационной обстановки и создания необходимой обеспечивающей инфраструктуры.

Исходя из этой неопределенной ситуации, участникам работ в губе Андреева предстояло организовать выполнение этого решения.

На фотографии зафиксирована часть объектов на этапе после течи хранилища ОЯТ (рис. 1). Уже установлен кран КПМ-40, емкости ЖРО переоборудованы для хранения ОЯТ, начато строительство хранилища ТРО (башенный кран на заднем плане).

Разработка (выбор) регламента для обращения с ОЯТ

На основании совместных и согласованных решений, принятых после семинара в г. Айдахо Фолс, началось взаимодействие стран-доноров с российским предприятием, расположенным в губе Андреева. Это было федеральное государственное унитарное предприятие «Северное предприятие по обращению с радиоактивными отходами» (ФГУП «СевРАО»). Распределение зон ответственности было распределено следующим образом:

  1. Правительство Королевства Норвегии – оказание помощи по созданию инфраструктуры, необходимой для обеспечения безопасности.
  2. Правительство Соединенного Королевства – оказание помощи по вывозу отработавшего ядерного топлива.
  3. Правительство Королевства Швеции – оказание помощи по обращению с радиоактивными отходами (позже к работам по этому направлению подключилась Итальянская Республика).

Первые планы и технические решения, предложенные российской стороной, были не очень точными.

Безусловным желанием всех участников работ было быстрое удаление ОЯТ из хранилищ в губе Андреева. Для этого требовалось определить вариант выгрузки и возникающие ограничения по обеспечению безопасности (ядерной, радиационной, технической и экологической). Кроме безопасности, обязательным фактором являлись критерии приемлемости при доставке ОЯТ в конечный пункт переработки.

Основными участниками и главными экспертами по вопросам обращения с ОЯТ стали представители ведущих специализированных предприятий: НИКИЭТ, ВНИПИЭТ и ФЭИ.

Специалисты этих организаций предложили два основных варианта обращения с ядерным топливом. Первый – перечехловка отработавших ОТВС из старых чехлов в новые, и второй – выгрузка ОЯТ из ячеек в старых чехлах без перечехловки. Рассматривались и модификации этих вариантов.

Исходя из этих вариантов, были подробно описаны технологические регламенты, обеспечивающие безопасность выполнения работ.

Например, согласно критериям приемлемости ОЯТ, на производственном объединении Маяк должны быть обеспечены некоторые специфические требования, а именно: ОТВС должны свободно извлекаться из транспортных чехлов, чехлы должны быть герметичными, в них не должно быть воды, в паспорте на транспортировку должно быть указано выгорание урановой композиции ОТВС и пр. Кроме этого, учитывались недостатки хранения ОТВС в плавучих и береговых хранилищах, связанные с выпадением ОТВС из чехлов хранения. Такие случаи имели место на птб «Северка» и в аварийном хранилище ОЯТ губы Андреева. Поэтому потребовалось провести дополнительные проверки безопасности. Ученые ФГУП «НИКИЭТ» доказали, что выпадение ОЯТ в сочетании с разрушением топливной композиции внутри чехла и наличием воды в чехле и в ячейке хранения может приводить к возникновению самопроизвольной цепной реакции (СЦР) деления. Расчёты проводились независимо российскими и британскими учеными-ядерщиками с использованием немецких и японских номограмм. Кроме этого, были проведены совместные проверочные расчеты.

Так как исходные данные на большую часть чехлов и ОТВС отсутствовали, регламенты предусматривали дополнительные проверки в период подготовки к выгрузке с учетом ограничений на отдельные операции, что означало дополнительные дозовые нагрузки на персонал.

Существенным ограничением был и по-прежнему остается запрет на подъем чехлов с ОЯТ из ячейки хранения. Поэтому подготовку ОЯТ к выгрузке рассматривают в период, когда чехол находится на дне ячейки.

На упрощенной схеме (рис. 2) все выглядит просто и понятно. С ячейки, а затем с чехла снимаются пробки. Над ячейкой устанавливается защитно-наводящее устройство. После этого с использованием перегрузочного контейнера захватывается ОТВС в чехле и втягивается в контейнер. Контейнер перемещается на пост загрузки транспортного контейнера, где происходит выгрузка ОТВС в новый чехол. Однако в ходе ревизии чехлов и ячеек было установлено, что отдельные элементы чехлов, их крышки и ячейки имеют дефекты, затрудняющие выполнение работ.

Поэтому требуется дополнительный инструмент и дополнительные действия, позволяющие выполнить подготовку к выгрузке ОТВС.

В результате рассмотрения множественных вариантов был принят комбинированный способ выгрузки ОЯТ, а именно: исправное и извлекаемое ОЯТ будет выгружаться поканально, а дефектное ОЯТ, заклиненное в чехле, будет выгружаться вместе с чехлом.

Следует отметить, что стремление ускорить вывоз ОЯТ неоднократно заставляло предпринимать попытки исключить этап перечехловки в новые чехлы.

Действительно, такой способ подготовки к вывозу ОЯТ существует, и он использовался для хранилища на Дальнем Востоке. В хранилище было размещено около 1000 чехлов. Технические условия хранения были идентичны условиям губы Андреева. При подготовке чехла проверялись извлекаемость каждой ОТВС и отсутствие воды в чехле. Кроме этого, устанавливалось стопорное кольцо на все ОТВС в чехле, после чего чехол можно было отправлять на переработку. Такая проверка полностью исключала возможность возникновения СЦР. Но при таком наборе операций для вывоза указанного количества чехлов этим способом потребовалось 14 лет.

В губе Андреева хранится не менее трех тысяч чехлов с ОТВС. Это в 3 раза больше, чем на Дальнем Востоке, и радиационные условия в хранилище значительно хуже. Поэтому применение идентичного способа выгрузки для губы Андреева позволил бы вывезти ОЯТ не менее чем за 40 лет. Разработчики регламента поканальной выгрузки считают, что этот способ более прост с точки зрения выполняемых операций и безопасен, и, следовательно, может существенно сократить время выгрузки.

Объясняется это тем, что структура обращения с ОЯТ в губе Андреева позволяет осуществлять вывоз круглый год, в любых погодных условиях с увеличением количества смен перегрузчиков. При круглогодичной работе, безусловно, скорость вывоза была бы выше минимум в 2 раза.

Задачей участников международного проекта было обеспечение круглогодичного обращения с ОЯТ, а также выполнение условия позднего начала вывоза и раннего его завершения. Именно на решение этой задачи и были направлены все усилия.

Создание условий для подготовки к вывозу ОЯТ

Для подготовки к вывозу ОЯТ необходимо было создать соответствующие условия, а именно здания, сооружения и оборудование, позволяющие обеспечить технологические операции.

Активное обсуждение различных вариантов строительных конструкций проходило с 2002 по 2008 годы. Эти варианты представлены на рис. 3.

Первым вариантом был так называемый нулевой, который предполагал минимальные модернизационные и строительные работы. Именно этот вариант и был рассмотрен в 2002 году, и для его реализации был разработан регламент обращения с ОЯТ. Он был согласован всеми уполномоченными органами России и утвержден Минатомом России. Регламент имел несколько слабых позиций, которые не позволили применить его на практике. Это, прежде всего, необходимость поканальной выгрузки ОТВС из чехлов, размещенных в ячейках, для чего требуется создание новых технических средств. И другая причина – это необходимость строительства объектов обеспечения биологической защиты персонала, радиационной безопасности (санпропускники, СРК, дезактивации, обращения с РАО и другие), технической (грузоподъемные средства) и пожарной безопасности. За эту работу в тот период времени никто не взялся.

А в 2004 году была разработана Декларация о намерениях по обеспечению вывоза ОЯТ, которая предусматривала создание комплекса сооружений. Как упоминалось ранее, этот документ был согласован и утвержден. Причем самое удивительное, что Декларация была подписана теми же должностными лицами, которые двумя годами ранее подписывали Регламент для вывоза ОЯТ в губе Андреева.

Поэтому пришлось выбирать вариант, по которому должна была развиваться история.

Первый вариант был отклонен ввиду сложности обеспечения безопасности при выполнении работ, а второй – ввиду большой неопределенности при отсутствии исходных данных для разработки регламентов и новых конструкций.

Варианты обращения с ОЯТ обсуждались на российско-британских встречах. Так, 27 – 28 июля 2004 г. на практической встрече ФГУП «НИКИЭТ» и компании РВЕ НУКЕМ было проведено обсуждение полного спектра вопросов по обращению с ОЯТ. Результаты встречи утверждены Минатомом России.

После приема концептуальных и декларативных решений наступил этап разработки Обоснования инвестиций (ОБИН) для создания комплексов по обращению с ОЯТ и РАО в губе Андреева.

Основные принципы и требования к разработке ОБИН были обсуждены и согласованы на международной конференции в октябре того же, 2004 года.

Обоснование инвестиций было разработано в 2006 году и в конце 2007 года получило положительное заключение Главной государственной экспертизы. Этим вариантом предусматривался практически полностью замкнутый от окружающей среды цикл подготовки ОЯТ к погрузке на судно-контейнеровоз. В состав комплекса входили различные участки для обращения с ОЯТ, включая несколько горячих камер. Главными недостатками этих объектов были: капитальный характер строительных конструкций, избыточная сложность операций по обращению с ОЯТ и, как следствие всего этого, – высокая стоимость объекта. Именно высокая стоимость оказалась неприемлемой. Потребовалось пересмотреть транспортно-технологическую схему, конструкцию зданий и изменить подход к разработке проектной документации.

При обсуждении результатов разработки на совещании в «Росатоме» проектной организации было сообщено о неприемлемости результатов. Доноры также не поддержали проектировщиков. По заданию совместной международной рабочей группы срочный пересмотр проекта был поручен НИПТБ «Онега» совместно с ФГУП «НИКИЭТ» и ФГУП «ГИ ВНИПИЭТ». Коллектив этих организаций разработал пакет исходных данных (ПИД) для дальнейшего проектирования. Основанием же для разработки был ОБИН. Результаты были представлены в апреле 2007 года на международном совещании, на котором присутствовали представители Великобритании, Швеции, Италии, Европейской Комиссии и Франции. Российскую сторону представляли представители ФААЭ «Росатом», ФМБА России, ИБРАЭ РАН, ФГУП «СевРАО», ФГУП «ГИ ВНИПИЭТ», ФГУП «НИКИЭТ», НИПТБ «Онега», ФГУП «ФЭИ», ФГУП «ГНЦ НИИАР», ФГУП «ВНИИНМ», ФГУП «ОКБМ», ФГУП «ПО «Маяк», ФГУП «ГНЦ ИБФ», УГН ЯРБ МО РФ, АНО «МЦЭБ» и АНО «Аспект-Конверсия». Сейчас можно сказать, что аналогов проведения подобных совещаний в «Росатоме» не было. Каждый участник мог высказать свою точку зрения или дать конструктивные рекомендации. Новые технические решения были одобрены и рекомендованы для дальнейшего использования. Протокол утвержден в «Росатоме».

Кроме обсуждения, комплект ПИД был внесен в Государственную экспертизу как приложение к ОБИН. Он был рассмотрен, и по нему было вынесено положительное заключение.

На текущий момент завершается реализация варианта измененного ОБИН в инфраструктуру для обращения с ОЯТ, рассмотренного 3 – 4 апреля 2007 г. и утвержденного 13 апреля 2007 г.

Основными принципами, используемыми в измененном варианте, были снижение стоимости создаваемых объектов, уменьшение объемов капитального строительство и максимальное использование существующих инструментов и технологий обращения с ОЯТ. Поэтому было решено создавать каркасные сооружения. На снижение стоимости также повлияло решение об отказе от горячих камер и транспортных галерей. Было уменьшено количество перегрузочных машин и вспомогательных модулей (позже осталась только одна с уменьшенным количеством функций). Чтобы ускорить начало строительства, было решено отказаться от комплексного проектирования всех объектов одновременно. Проекты начали разрабатываться для каждого здания в отдельности. Главными объектами инфраструктуры, обеспечивающей вывоз ОЯТ, стали: стационарный пирс, здание лаборатории службы радиационной безопасности, цех дезактивации и ремонта оборудования для выгрузки ОЯТ, накопительная площадка транспортных упаковочных контейнеров, укрытие хранилищ с ОЯТ для подготовки ОТВС к вывозу. Общая схема Генплана приведена на рис. 4.

Выделение объектов в отдельный перечень позволило планировать сезонное выполнение строительных работ. Наряду с разработкой проектов, на технической территории активно выполнялись мероприятия по ликвидации старых объектов, устанавливались объекты обеспечения безопасности работ на радиационно опасных участках, улучшалась радиационная обстановка.

При финансовой поддержке Великобритании и Норвегии в период 2006 – 2007 гг. разработан проект реконструкции пирса, и в 2008 году была закончена работа по его реконструкции. В 2015 году на пирсе установлен двухконсольный кран-перегружатель. В 2016 году кран начал использоваться для работ по обеспечению обращения с ОЯТ и РАО. Объект готов к использованию. Результаты представлены на рис. 5.

Следующий объект в системе губы Андреева – это цех дезактивации и ремонта оборудования для обращения с ОЯТ. Построен цех был в период с 2009 по 2011 гг. при финансовой поддержке Великобритании, Швеции и Норвегии. Создание здания проводилось в несколько этапов. Перед строительством были демонтированы старые, полуразрушенные здания, удалены с территории все радиоактивные объекты. Проект здания разрабатывали ФГУП «НИПТБ «Онега» и ООО «ИЦЭБ» при участии ФГУП «СевРАО», ФГУП «ФЦЯРБ» и АНО «Аспект-Конверсия». Первым этапом было строительство основной конструкции здания с ремонтным участком и подсобными помещениями, которые планировалось дооборудовать участками дезактивации на более поздних этапах подготовки к вывозу ОЯТ. Строительно-монтажными работами занимались НИЦ «Курчатовский институт» и ООО «Спецтехкомплект». Работы, спланированные в 2008 году, завершаются в настоящее время. Результаты представлены на рис. 6. Однако история создания данного объекта на этом не заканчивается. В ближайшей перспективе в этом здании будет размещен комплекс переработки жидких радиоактивных отходов. Создание комплекса финансируется Италией. Конструкторские проработки завершены, и теперь идет подготовка к практическим работам по изготовлению, доставке и монтажу необходимого оборудования.

В 2010 году закончена установка биологической защиты на двух из трех хранилищ ОЯТ (2А и 2Б). Для этого британские и российские инженеры разработали, провели всесторонние испытания и изготовили плиты биологической защиты. Конструкция элементов защиты позволила значительно снизить мощность излучения в хранилищах, а их специальная конструкция – применить технологию дистанционной разборки в период подготовки к выгрузке ОЯТ. Проверка проводилась на тренажерном стенде. Тип элементов биологической защиты был разработан универсальным для всех хранилищ. Результаты представлены на рис. 7.

В 2012 году была установлена биологическая защита на самом сложном в радиационном отношении хранилище, благодаря чему мощность дозы гамма-излучения уменьшена с 899 мкЗв/ч до 7,44 мкЗв/ч. Работы финансировались Великобританией, Норвегией и Швецией. Безопасная установка была невозможной без специальной технологии дистанционного выполнения работ, специальных грузоподъемных устройств и специальной инфраструктуры обеспечения работ. Как и в случае с первыми двумя хранилищами, перед установкой все было проверено на тренажерных стендах. Результаты представлены на рис. 8.

На конструкцию биологической защиты и на способ установки ее в хранилище 3А выдан патент на новую технологию и новое изделие.

В 2016 году после разборки стен укрытия хранилищ 2А и 2Б конструкция защиты была модернизирована, и на поверхности установлены дополнительные блоки защиты. Тем самым были ликвидированы «прострелы» от гамма-излучения, и уже этот вариант биологической защиты является конечным в системе обеспечения обращения с ОЯТ. Финансирование этой работы выполнялось в рамках строительства укрытия хранилищ ОЯТ из средств ФППСИ. На фотографии показана эта конструкция. Работы по подготовке хранилища 3А будут выполняться на более поздних этапах.

Основными участниками работ являются СЗЦ «СевРАО», АО ФЦЯРБ, НИЦ «Курчатовский институт», ОАО «Росспецмонтаж».

В 2013 году завершено строительство накопительной площадки ТУК (без установки мостового крана). Финансирование проводилось из средств ФППСИ. В здании не установлен кран. В 2015 году на объект были доставлены и смонтированы мостовой кран и транспортная тележка. В 2016 году площадка введена в эксплуатацию, и в августе этого года в здание доставлено 14 ТУК для загрузки первой партии ОЯТ на переработку. Объект готов к использованию (рис. 9).

За период сотрудничества в губе Андреева была создана инфраструктура обеспечения безопасного выполнения работ, в том числе два мобильных санпропускника, два модульных санпропускника, два участка дезактивации оборудования, автоматизированная система контроля радиационной обстановки, системы электроснабжения и водоснабжения.

Все это позволило персоналу предприятия СЗЦ «СевРАО» существенно улучшить условия выполнения работ, и, как следствие, улучшить радиационную обстановку на всей технической территории. Такой вывод был сделан в ходе выполнения проектов сотрудничества между Норвежским агентством по радиационной безопасности и Федеральным медико-биологическим агентством Российской Федерации. Общий объем твердых радиоактивных отходов, удаленных с открытых площадок и размещенных на хранение, составил более 6800 куб. м. На картограммах (рис. 10) видно, насколько улучшена радиационная обстановка. Вместе с тем в 2013 – 2016 гг. при выполнении подготовительных работ для строительства укрытия хранилищ ОЯТ с территории изъято около 2500 куб. м ТРО. Это говорит о наличии неопределенности при планировании работ ввиду недостаточности исходных данных. А это может создавать сложности как для строителей, так и для эксплуатирующей организации. И это необходимо учитывать при планировании строительства других объектов.

Наряду с проведением реабилитационных мероприятий, в 2010 году были отправлены на переработку ОТВС из 42 контейнеров хранения. Это отработавшее топливо находилось на поверхности хранилища 2А, что создавало сложности для установки биологической защиты и для строительных организаций. Таким образом, были улучшены условия строительства укрытия с ОЯТ. Следует признать, что этот вывоз стал возможным благодаря положительным результатам, достигнутым в вопросах обращения с аналогичным ОЯТ в ПВХ Гремиха. Были использованы технология и основной набор инструментов и оборудования, которые прошли испытания при вывозе ОЯТ из Гремихи. Работы в Гремихе выполнялись в рамках международного сотрудничества с Комиссариатом по атомной энергии Франции. В губе Андреева также пригодятся результаты этого сотрудничества, но несколько позже, на этапе обращения с дефектным ОЯТ. Из Гремихи уже вывезено все дефектное ОЯТ. Оно отправлено на ПО «Маяк», где был модернизирован цех переработки дефектного ОЯТ. Опыт был уже применен при вывозе ОЯТ из хранилищ Дальнего Востока.

В 2011 и 2016 гг. был осуществлен вывоз твердых радиоактивных отходов в пункт временного хранения в губе Сайда. Общий объем вывезенных ТРО составил 576 куб. м. При этом первый вывоз выполняла плавучая база «Серебрянка», а второй вывоз проведен автомобильным транспортом. Таким образом, освоено два способа вывоза ТРО на переработку.

Большая часть работ по очистке территории от загрязненных радионуклидами технических средств и оборудования, подготовка и вывоз ОЯТ и РАО выполнялись за счет средств Российской Федерации.

Огромное и, можно сказать, неоценимое содействие при выполнении всех указанных работы по обращению с ОЯТ, РАО и реабилитации оказали Федеральное медико-биологическое агентство, ФГБУ «ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна», ФГУП «НИИ ПММ» и территориальные медико-санитарные части № 118 и №120. Без их сопровождения не выполнялось ни одно КИРО в хранилищах и на территории, не разрабатывался ни один проект, не готовилось ни одно мероприятие. Первые достоверные данные, полученные в ходе обследования, помогли объективно оценить радиационную обстановку, разработать компенсирующие мероприятия и принять меры, адекватные условиям на площадке. За период сотрудничества с ФМБА России, его подведомственными организациями и территориальными органами реализовано около 60 научно-исследовательских работ, направленных на улучшения условий работ на объекте. Итог более чем пятнадцатилетнего сотрудничества – ни одного случая облучения персонала и выноса радионуклидов за пределы объектов. Это содействие продолжается и сейчас. Нам представляется, что это необходимое сопровождение будет продолжаться до тех пор, пока не будут реализованы все концептуальные принципы реабилитации в губе Андреева.

Кроме ФМБА России, в обеспечении ядерной и радиационной безопасности при обращении с ОЯТ и РАО губы Андреева принимали участие представители Минобороны России. Ведущей организацией в этой теме был и остается Управление государственного надзора за ЯРБ МО РФ. Опыт специалистов УГН ЯРБ был неоценим на всех этапах предпроектных проработок, при разработке проектов и выполнении практических работ. УГН ЯРБ активно взаимодействует с АНО «МЦЭБ Минатома России». Положительным результатом взаимодействия стала совместная разработка специализированных нормативных документов по управлению специфическими вопросами обращения с ОЯТ.

Высокие результаты в решении проблем губы Андреева стали возможными благодаря сотрудничеству ФМБА России и УГН ЯРБ МО РФ с Норвежским агентством по радиационной безопасности. Взаимодействие между этими организациями носит плановый характер, и поэтому приносит наиболее успешные результаты.

Проделана колоссальная работа, и степень готовности к вывозу ОЯТ очень высокая. Остаются последние шаги.

Текущее состояние по подготовке инфраструктуры для вывоза ОЯТ

Все, что было ранее сделано, и все, что делается сейчас, стало возможным благодаря профессиональному мастерству наших британских, норвежских, шведских, итальянских и других европейских партнеров.

Состав сооружений для обращения с ОЯТ, технология выполнения работ, оценки рисков и их минимизация, конструкции технических средств и инструмента, документальное сопровождение, подготовка персонала к работам были продуманы до мельчайших подробностей.

Текущее время для губы Андреева характеризуется как период завершения подготовки к вывозу ОЯТ. Финансирование осуществляется за счет средств Фонда ППСИ, Норвегии, Швеции и Италии.

Главной работой является строительство укрытия существующих хранилищ с ОЯТ. После завершения строительства и ввода в эксплуатацию начнется этап обращения с ОЯТ.

Кроме строительства укрытия, для укрытия должны были быть поставлены три мостовых крана, перегрузочная машина, транспортер и транспортная тележка.

Все, что планировалось сделать в 2007 году, завершается, и сейчас можно увидеть уникальное оборудование, которое готовится к испытаниям и которое будет использоваться в ликвидации самого крупного объекта хранения ОЯТ, накопленного до начала 90-х годов прошлого столетия.

На рис. 11 можно увидеть все реальные результаты. Изготовление всех грузоподъемных устройств, включая перегрузочную машину и транспортные тележки, осуществлялось тульской организацией ООО «Стройтехника». Все испытания изделий на заводе и на объекте прошли успешно, и это позволяет надеяться на успешное обеспечение всех операций технологического регламента.

Согласно отраслевым нормам и правилам, для выгрузки ОЯТ требуется разработать комплект разрешительной документации. В состав этой документации входят: транспортно-техническая схема (ТТС), технологический регламент (ТР), техническое обеспечение безопасности (ТОБ), оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), специальные условия выгрузки (СУ). Разработка документации закончена. Финансирование разработки документации проведено за счет средств России. ОВОС для обращения с ОЯТ разработан за счет средств Норвегии. После выпуска этого документа его получили представители всех доноров, которые финансируют работы для обращения с ОЯТ. Это Норвегия, ФППСИ, Швеция и Италия.

Учет перемещаемых ОТВС из ячеек будет проводиться с использованием оборудования, поставленного за счет средств Европейской Комиссии (ЕС). Кроме этого, ЕС профинансировала поставку 175 чехлов для вывоза ОЯТ (рис. 12).

Использование оборудования, закупленного на средства ЕС, будет осуществляться в период обращения с ОЯТ.

Функционирование зданий, оборудования и всех других технических средств будет возможным при полном инженерном обеспечении. В период с 2001 года при финансировании Норвегии восстановлена работоспособность большей части инженерных сетей. Последние работы выполняются в настоящее время. До конца года к зданию-укрытию ОЯТ будет подключено водоснабжение, электроснабжение, общая и водосточная канализация, внутриплощадочные дороги, слаботочные сети (оповещения об аварии, связи, сигнализации).

Следует отметить, что для гарантийного электроснабжения требуется замена двух силовых трансформаторов и установка дизель-генераторных агрегатов. Проект замены трансформаторных установок реализуется при финансировании Фонда поддержки ППСИ. Трансформаторы закуплены и готовы к поставке. Проект аварийного электроснабжения уже разработан за счет средств Швеции. Заключены контракты на строительство объектов для размещения дизелей. Финансируется проект за средства Швеции. Поставка дизелей по проекту ожидается за счет средств Италии. Строительство объектов предполагается завершить в 2017 году.

Все оборудование и инструмент для обращения с ОЯТ будут поставлять предприятия Госкорпорации «Росатом». Часть оборудования уже существует, и оно ранее применялось для вывоза ОЯТ с других объектов Северо-Запада и Дальнего Востока. Оно готово к использованию в губе Андреева. Другая часть имеет определенные повреждения. Поэтому восстановление его работоспособности также финансируется Россией. И третья часть оборудования, предназначенная для работ, является новой. Документация уже разработана, и практически все уже изготовлено. Таким образом, к концу 2016 года будет подготовлен полный комплект оборудования и инструмента, которые обеспечат безопасное обращение на всех участках и этапах работы. Стыковку инструмента, оборудования и принадлежностей с новыми техническими средствами (кранами, тележками, перегрузочной машиной, транспортером) планируется проверить в ходе горячих испытаний.

После завершения строительства, изготовления оборудования, выпуска документации весь комплекс должен быть допущен к эксплуатации, а персонал должен быть обучен и допущен к обслуживанию.

В настоящее время разрабатывается штатное расписание для обеспечения регламента выгрузки и программа обучения этого персонала. Обучение планируется проводить в учебном классе на территории в губе Андреева. Программа обучения и оборудование учебного центра разрабатывались и изготавливались по контракту с Губернским правлением провинции Финнмарк (Норвегия). Это позволит постоянно поддерживать на высоком уровне квалификацию специалистов, участвующих в выгрузке.

Пожарная безопасность объекта в повседневных условиях и в период выгрузки обеспечивается пожарной частью.

Рассказ об истории аварии в хранилище ОЯТ в губе Андреева будет не полным, если не сказать, что при международном участии Великобритании, Норвегии и ФППСИ проведены подготовительные мероприятия по реабилитации этого хранилища. Внутри здания проведено комплексное инженерно-радиационное обследование всех бассейнов (рис. 13). Установлено, что на дне правого бассейна лежит 6 ОТВС, которые вывалились из чехлов хранения в период разгрузки здания, и другие радиационно опасные объекты. Для лучшего понимания были разработаны различные варианты реабилитации. Ранее был выполнен ремонт кровли и отштукатурены стены здания. Эксперты считают, что при любом варианте реабилитации потребуется выгрузить из бассейнов ОТВС. Сейчас готовятся мероприятия для этой операции. Средства выделяются ФППСИ. Ориентировочный срок завершения работ по выгрузке – 2017 год.

Продуманная последовательность работ по удалению ОТВС позволит успешно их завершить. После выгрузки ОЯТ планируется его отправка на переработку.

Создание условий для подготовки к вывозу РАО

Состояние радиоактивных отходов является тоже не менее сложным вопросом, чем состояние ОЯТ. Главную трудность составляет отсутствие первичной информации о физическом состоянии и радионуклидном составе отходов, а также о состоянии упаковок. Большая часть ТРО была загружена в период до конца 80-х годов, с тех пор из хранилищ они не извлекались, и их ревизия не проводилась.

Согласно концепции реабилитации, все радиоактивные отходы должны быть удалены с территории губы Андреева. В качестве способа подготовки к отправке предлагалось перерабатывать жидкие и твердые радиоактивные отходы и упаковывать их в сертифицированные контейнеры для длительного хранения. Главным партнером в этой работе была Итальянская Республика.

Для создания условий всесезонной разборки хранилищ с РАО планировалось установить над существующими хранилищами укрытия. Разборку планировалось проводить с использованием локальных систем вентиляции и небольших грузоподъемных устройств с навесным оборудованием.

В состав комплекса по обращению с РАО были включены: два укрытия хранилищ РАО, комплекс переработки ЖРО, комплекс переработки ТРО и накопительная площадка для сбора транспортных упаковок перед их отправкой в центр временного хранения в губе Сайда.

Все это было учтено в материалах ОБИН 2006 года.

Для строительства указанных выше объектов были разработаны проекты, которые получили положительное заключение Главной государственной экспертизы.

В период с 2010 по 2012 годы были построены укрытия над хранилищами ТРО (рис. 14). Это позволило изолировать от воздействия атмосферных осадков большие площади технической территории, и тем самым предотвратить вынос в акваторию Баренцева моря радионуклидов, содержащихся в отходах. Кроме этого, созданы достаточно комфортные условия для извлечения отходов из ячеек хранения и подготовки их к дальнейшей транспортировке.

Разработку проекта осуществлял ФГУП «ГИ ВНИПИЭТ», строительство осуществило ОАО «Росспецмонтаж».

С 2015 года активизировалась работа по реализации проекта временной накопительной площадки для упаковок с РАО (ВНПУ) и комплекса по переработке ЖРО. Во второй половине 2016 года началось строительство ВНПУ. Строительство должно быть закончено к концу 2017 года.

Более сложные действия предпринимаются для создания комплекса по переработке ЖРО. В период 2015 – 2016 гг. проведена адаптация проектных решений к существующим строительным конструкциям. Таким объектом стал цех дезактивации и ремонта. Была проделана большая творческая работа, сначала на бумаге, потом рабочая группа с участием представителей российско-итальянского Управляющего комитета выехала на объект в губе Андреева, осмотрела все места размещения оборудования для обращения с ЖРО, заслушала сообщения проектной организации, и только после этого было принято решение о реализации проекта. Сейчас завершаются закупочные процедуры, и в конце 2016 года планируется заключение контракта на работы.

Что касается комплекса по переработке ТРО, то Госкорпорация «Росатом» отказалась от плана его создания, так как в губе Сайда уже построен современный региональный комплекс по переработке и длительному хранению ТРО. Дублирование подобных объектов в одном регионе является непростительным расточительством. Поэтому из губы Андреева начат вывоз ТРО во временных упаковках, как водным транспортом, так и береговым путем с использованием автомобилей, допущенных для перевозки контейнеров с ТРО. Документация, разработанная в ходе проектирования комплекса по переработке ТРО, используется проектными организациями для разработок по Дальнему Востоку.

Наиболее привлекательными и полезными являются поставки модульных мобильных установок для переработки ЖРО, оборудование для извлечения РАО из ячеек хранилищ ТРО, модульные блоки автономной вентиляции, дизель-генераторные установки. Все это будет закуплено и доставлено на объект в течение 2017 года.

Оборудование, произведенное в Италии, позволит успешно обеспечить обращение с ОЯТ и РАО, а также реабилитировать радиационно опасные объекты.

Заключительная часть

Текущее состояние объектов в губе Андреева свидетельствует о выполнении ряда ранее принятых мероприятий, предусмотренных различными программными документами. Прежде всего, будет выполнены мероприятия Федеральной целевой программы утилизации АПЛ 2005 и 2011 гг.по созданию инфраструктуры для обращения с ОЯТ и РАО. Выполнен ряд концептуальных решений, принятых Минатомом России в 2004 году, о реабилитации объектов и технической территории. И, конечно, сегодня мы с удовлетворением можем отметить, что выполнены главные предложения «Акта приема-передачи 569 БТБ в губе Андреева Минобороны России в ведение ФГУП «СевРАО» Минатома России» от 9 апреля 2001 г. в части разработки и реализации реабилитационных проектов. При этом ядерная, радиационная, техническая, экологическая и пожарная безопасность объекта приведены в состояние, соответствующее требованиям действующих нормативных документов, и должным образом обеспечены.

Все это стало возможным благодаря целенаправленной деятельности слаженной международной команды специалистов различных профессий.

Выполненные реабилитационные мероприятия, включая обследования, изыскания, предпроектные и проектные работы, строительство и изготовление оборудования для губы Андреева, не имеют аналогов в Российской Федерации. Созданы уникальные сооружения над радиационно опасными и ядерно опасными объектами на участках местности, которые также были загрязнены радионуклидами. Проведенные комплексное планирование и обоснование инвестиций доноров из семи государств, организация работ и сами работы по праву можно назвать уникальными. Свои существенные особенности и отличия имеет также технология обращения с ОЯТ.

Проделанная работа заслуживает самой высокой человеческой оценки. Проведен большой комплекс реабилитационных мероприятий, и созданы условия для окончательной ликвидации последствий радиационной аварии 1982 года.

В цифрах это выглядит так:

  • Демонтировано 20 старых построек из 24 существовавших на начало 2001 года.
  • Удалены радионуклиды с 8 гектаров техническойтерритории из общей площади в 19 гектаров.
  • Объем удаленных РАО составил 6 800 куб. м, что составляет 50% от принятых в хранилища.
  • Проведено 59 научных исследований, и по ним разработаны рекомендации по безопасности выполнения работ.
  • Общая площадь 17 новых построенных объектов составляет 18 899 кв. м.
  • Реализован 121 проект за счет средств доноров (Великобритании, Норвегии, Швеции, Италии, ЕК, вкладчиков ЕБРР) и России.

И завершить свою статью мне бы хотелось бы выдержкой из книги Александра Никитина «Ядерная губа Андреева»:

«В ближайшее время предстоит выполнить уникальную и тяжелую операцию по выемке почти 23 тысяч отработавших тепловыделяющих сборок из ячеек хранилища БСХ в губе Андреевой. Уникальность операции заключается в том, что никогда и никто подобных операций не выполнял.

Сегодня уже ни для кого не является секретом то, что в свое время это хранилище было построено военными строителями кустарным способом в тяжелейших условиях Крайнего Севера, по проекту, который был сделан на скорую руку, непрофессионально и с существенными ошибками. Безусловно, все это стало одной из причин нынешнего катастрофического состояния хранилища.

Тяжесть операции по выгрузке ОЯТ, кроме всего прочего, будет обусловлена следующими факторами:

  • Не существует мирового опыта по организации и выполнения подобных работ, нет подготовленного и опытного персонала.
  • Есть масса неопределенностей и рисков, которые до конца учесть и сегодня просчитать не практически возможно.
  • Работы будут выполняться продолжительное время в тяжелых условиях Крайнего Севера».

Действительно, работа будет непростой, однако надежность созданной и уже существующей техники дает нам уверенность в успешности всех видов работ. А новые условия обеспечат сокращение срока вывоза ОЯТ в 6 – 8 раз.