воскресенье, 26 июля 2020 г.

Чайникам о ядерных реакторах. Часть 5

   ЧАСТЬ 1ЧАСТЬ 2ЧАСТЬ 3, ЧАСТЬ 4, ЧАСТЬ 5, ЧАСТЬ 6, ЧАСТЬ 7, ЧАСТЬ 8
   So... Я к тому, что как только "Вестингауз" начал разрабатывать реакторы PWR для подводных лодок и чуть позже для энергетических целей, тут же этим занялись и в СССР. Необязательно разведка. В США намного больше публичности. Это только Манхеттенский проект секретили, война всё же шла. Напомню, о чём выше. Индия, Пакистан, КНДР атомные бомбы сумели разработать на основе общедоступной информации.
   Так, кстати, и в космосе. США анонсировали запуск, как первого исследовательского (а не просто бибикающего) спутника, позже полёт человека в космос. Полёты бибикающего шарика и Гагарина имели цель исключительно опередить их. О полёте Гагарина сообщили после его успешного приземления на парашюте. Разбейся он, никто бы никогда не узнал этой фамилии. Американцы же транслировали онлайн по телевизору многие запуски в космос, включая "Аполлон-11" на Луну, а также взрыв "Челленджера" в 1986 году.
   Это к тому, что информацию о направлениях американских разработок в СССР вполне могли получать из открытых источников. ОКБ "Гидропресс" было создано в 1946 году с целью разработки теплообменного паро-водяного оборудования для строящихся комбинатов по наработке оружейного плутония. В 1955 году КБ поручили разработку отечественной конструкции PWR, получившей название ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор).
   Прототипом были, конечно же, уже разрабатывавшиеся реакторы Вестингауз. Главный элемент такого реактора- корпус, внутри которого течёт вода под высоким давлением, являющаяся одновременно замедлителем и теплоносителем (поэтому название водо-водяной). Активной зоны с твэлами касаться не буду.
   Для судовых реакторов изготовление корпуса не является технологической проблемой, его диаметр не более полутора метров, поэтому берётся цельная поковка и из неё тупо выгрызают внутренности (это я за СССР- Россию, "мы за ценой не постоим" (С)). В энергетических реакторах диаметр корпуса может превышать четыре метра. Ниже представлен общий вид реакторов советских реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000.
   У корпуса ВВЭР-440 внешний диаметр 3840, ВВЭР-1000- 4535. Американцы, за ними и прочие не парились, обечайки корпуса изготавливали из толстого листа путём вальцевания с продольным сварным швом. В СССР пошли иным путём. То ли листа соответствующего не было, то ли вальцевать не умели. Ещё объясняли, что в целях надёжности не хотели делать продольный шов. Я в последнем сомневаюсь, ибо СССР надёжность и безопасность е#ла куда меньше, чем западников.
PWR
   В общем, сперва делали огромную отливку, её ковали и в поковке протыкали дырку, которую затем раскатывали изнутри до обечайки диаметром в четыре с половиной метра.
   Ещё отличие американских и французских PWR от советских ВВЭР заключалось в числе рядов патрубков. Как видно на рисунках, у советских реакторов два ряда. Через нижний вода поступает, опускается по зазору между корпусом и корзиной активной зоны, поднимаясь через неё вверх, нагревается, через верхний ряд выходит из реактора. У них же ряд патрубков, как видно на картинке слева, один. Разделение потока на входящий и выходящий организовано иначе.
   США и Франции удалось быстро создать промышленность по созданию таких корпусных реакторов, к середине восьмидесятых они намного опережали СССР по числу построенных станций. Почти все АЭС в этих странах были введены в действие с конца шестидесятых до начала девяностых, потом строительство практически прекратилось. По вполне понятной причине, о которой я выше писал: цена человеческой жизни, на которую в Мире Ровных Дорог и Чистых Туалетов не насрать.
   Сейчас в США числятся 95 действующих реакторов, дающих около 20% вырабатываемой электроэнергии. Во Франции 58 реакторов и более 70%.
   В СССР первыми ВВЭР были блоки 1 и 2 Нововоронежской АЭС электрической мощностью 210 и 365 МВт (ВВЭР-210 и ВВЭР-365), третий и четвёртый блоки стали первыми серийными реакторами ВВЭР-440. Годы ввода: 1964, 1969, 1971 и 1972, соответственно. Как выше писал, первый "миллионник", то есть, ВВЭР-1000 ввели на пятом блоке в 1980 году.
   Блоки с ВВЭР-440 были потом построены в СССР на Кольской, Армянской и Ровенской (Украина) АЭС, в ГДР, Словакии, Болгарии, Венгрии, Финляндии. АЭС Ловииса в Финляндии изначально строилась с прочной железобетонной оболочкой по требованию финнов, поэтому тут вопросов нет.
   Германия закрыла АЭС Грайфсвальд сразу после объединения из-за несоответствия требованиям безопасности. Болгария сделала то же, выполняя требование вступления в Евросоюз. Словакия закрыла два блока из четырёх, Венгрия вообще ничего не закрыла. Объяснить сие не могу, ибо защитных оболочек на этих АЭС тоже нет. Разумеется, ни Армения, ни Украина, ни Россия блоки ВВЭР-440 не закрыли. Хотя Армения пыталась, но им больше неоткуда взять электроэнергию.
Автор около Запорожской АЭС, 1987 г.
   Все блоки ВВЭР-1000 строились с оболочкой, поэтому требований закрыть их никто не выдвигал. БОльшее число реакторов ВВЭР-1000 СССР построил в Украине на Южно-Украинской, Запорожской, Хмельницкой и Ровенской АЭС. В России кроме Нововоронежской на Калининской и Балаковской. В 2001 году пустили первый блок Ростовской АЭС.
                                            *  *  *
   На начало семидесятых в Великобритании было 27 блоков АЭС (они их потом постепенно закрыли), в США- 24, СССР- семь. В 1985 году США сохранили лидерство, на второе место вышла Франция. Их атомная энергетика базировалась на PWR. Этим странам удалось наладить производство достаточного количества корпусов, требующих специализированного производства.
   В СССР посчитали, что Ижо#ский завод, где трудился автор, как бы он не тужился, больше пяти корпусов в год делать не сможет. Его не для этого строили. Расположение цехов, железнодорожных путей, всё не соответствовало технологическому циклу производства больших корпусов.
   Кстати. Первый корпус миллионника для НВАЭС завод сбацал в 1977 году к шестидесятилетию ВОСР. Я тогда только-только закончил институт и приступил к работе в отделе приводов СУЗ конструкторского бюро. Накануне праздничной даты программа "И это всё о нём" "Время" показала сюжет, как из ворот цеха, тогда носившего номер 122, а после переименованного в 16, выезжает на железнодорожной платформе корпус. Со словами: "Принимай, Родина, трудовой подарок".
   Потом закатили обратно в цех. Ибо для транспортировки его на платформе требовалось, чтобы радиусы поворота путей были не менее 150 метров. А на заводе доходило до 90. После этого немалая часть работников завода, включая автора, занималась перекладкой железнодорожных путей.
   Сейчас не вспомнить точно, но вряд ли Ижо#ский завод когда делал больше двух корпусов в год. Поэтому в семидесятые было принято решение о строительстве Атоммаша в Волгодонске. 
   Кстати, заводы, подобные Атоммашу, построили во всех странах мира, развивавших атомную энергетику. Для изготовления корпусов и прочего оборудования PWR требовались специализированные производства. Но в СССР строительство такого завода началось с запозданием лет на десять по причине РБМК, см.ниже. Первоначально Атоммаш планировался на том месте, где построили КамАЗ.
   Разумеется, как водится в плановой экономике, думали не той частью тела, которой едят, а той, которой сидят. Во-первых, возникли серьёзные проблемы с фундаментом на песчаных почвах, пришлось укреплять.
   Во-вторых, кадры. И рабочие, и инженерные. Обработка деталей и узлов большого диаметра на уникальных станках высокого профессионализма требует. С инженерными кадрами аналогично. При Сталине бы автора посадили в Волгодонске в шарашку и заставили работать, шантажируя благополучием семьи. При Брежневе тема уже не канала.
   Предлагали и мне ехать туда на смотрины аж на должность главного конструктора, когда я был ещё конструктором первой категории. Предыдущий главный, руководитель группы Валера Ю. (бывший муж Наташки Ю., с которой я работал в отделе приводов СУЗ) из нашего же КБ, ушёл в запой и пропал. Как мне пояснил наш главный заводской кадровик, главным по причине малолетства меня бы не поставили, а вот начальником отдела запросто. 
   Но мне ленинградская прописка была дороже высокой должности в донских степях. Хотя не только это. Я интроверт, мизантроп и вообще внесистемный человек. В системе, именуемой "вертикаль власти" моё место может быть в самом низу, а не в середине или наверху. Трудно объяснить, но если вы посмотрите на качающийся маятник, то максимальная степень свободы в нижней части. А для меня высшая ценность- свобода.
                                           *  *  *
   Ладно, это очередной "дикий крендель", чтобы сказать пресловутое "так вот" и перейти к РБМК. В общем, США и Франция достаточно быстро вводили в строй АЭС с реакторами PWR, у СССР те же реакторы под названием ВВЭР так быстро не получались, причину назвал.
   ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

1 комментарий:

  1. Выучил его, дурака, Советский Союз. Не надо было этого делать. Из пса человек не получается. Профессор Преображенский доказал это экспериментально.

    ОтветитьУдалить