Утилизация атомных подводных лодок и судов с ядерными энергетическими установками (стр. 6 из 12)

2.1 Этапы работ по комплексной утилизации АПЛ

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. 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.

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

АПЛ

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.

После того, как корпус разрезан, а носовая и кормовая части отделены, требуется герметизация реакторного отсека. Работа эта сложная и кропотливая. В случае негерметичности конструкции, возможно, ее затопление и коррозия внутренних элементов. Расходы на содержание этих гигантских поплавков с радиоактивной ядерной сердцевиной втечение как минимум 70-100 лет постоянно возрастают. Дело в том, что не только требуется охранять их от злоумышленников и постоянно контролировать внешнее и внутреннее состояние, уровень радиации, но также периодически буксировать на судоремонтные заводы для проведения профилактических работ и технического обслуживания - как это делается с обычной действующей АПЛ. В среднем для действующей АПЛ такой ремонт требуется проводить один раз в 10 лет. По всей видимости, плавающие отсеки будут требовать более частых текущих ремонтов.

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).

3. Экономические проблемы утилизации

Не следует думать, что за три месяца субмарина полностью разбирается. Поскольку нахождение лодки на стапеле стоит дорого, то, как можно больший объем работ стараются выполнять, оставляя АПЛ на воде - возле пирса. Так что на стапеле производятся окончательные роботы, когда остатки подводного корабля уже не могут держаться на плаву.

Утилизация АПЛ является делом экономически невыгодным.

Во-первых, эти работы требуют огромного количества ручного труда, что характерно не только для России, но и для других располагающих, атомным подводным флотом государств, корабли которых нуждаются в утилизации. У нас ручного труда применяется больше, но ценится он ниже. На Западе ручной труд частично заменяется машинным, который и стоит существенно дешевле.

Во-вторых, требуется огромное количество энергии и материалов - газа для резки металла.

В-третьих, рыночная стоимость вторичного сырья, получаемого при утилизации АПЛ, составляет 25-30% от стоимости затраченных на его производстве. Например, стоимость тонны никеля, ферромолибдена, ферромарганца или титанапревышает 10 тыс. долл., а стоимость тонны произведенной с применением этих легирующих элементов стали - менее 150 долл. Причем содержание в стали этих легирующих добавок может достигать 25%. Поэтому перед машиностроительными предприятиями, вовлеченными в процесс утилизации АПЛ, стоит проблема производства собственной продукции из этого вторичного сырья вместо того, чтобы по дешевке продавать его на рынке. А для этого необходимы достаточно глубокие технологические изыскания. Трудоемкость работ по резке корпуса одной АПЛ очень высока - она составляет примерно 50 человеколет (30 тыс. чоловекочасов). Между тем такой способ резки корпуса не только загрязняет воздух огромным количеством продуктов горения, но и приводит к потере 5-8% металла.

Сколько же стоит первый этап утилизации 261 АПЛ, включающий в себя выгрузку и переработку ОЯТ, разделку корпуса АПЛ и постановку реакторного блока на хранение? По расчетам экспертов Минатома, он оценивается в 1.5 млрд. долл. Это значит, стоимость разделки одной атомной подводной лодки составляет в России примерно 6 млн. долл. Следует признать, что эта величина существенно меньше, чем стоимость разделки АПЛ в США или, скажем, во Франции. Там эта сумма, в зависимости от типа субмарины, колеблется от 25 до 40 млн. долл. Правда, и качество работ там выше. Скажем, трехотсечное хранение реакторных блоков на воде в виде поплавков кроме России не применяется нигде. Поэтому нужно быть готовыми к тому, что по мере повышения требований к безопасности хранения радиоактивных компонентов АПЛ, стоимость работ и в нашей стране будет возрастать.