Плавтехбазы Мурманского морского пароходства

В настоящее время в оперативном управлении Мурманского морского пароходства находятся три судна атомно-технологического обслуживания, в хранилищах которых размещается ОЯТ, выгруженное из реакторов атомных ледоколов - плавтехбазы «Имандра», «Лотта» и «Лепсе».

Все эти ПТБ базируются у причалов РТП «Атомфлот», которое занимается техническим обслуживанием гражданских атомоходов. РТП «Атомфлот» является предприятием Министерства транспорта России и в рамках транспортно-технологической схемы обращения с корабельным ядерным топливом осуществляет следующие виды работ /6/:

- перезарядка атомных реакторов;

- подготовка к транспортировке ОЯТ железнодорожным транспортом;

- прием и погрузка свежего ядерного топлива на ПТБ «Имандра».

Плавтехбаза «Имандра»

Плавучая техническая база «Имандра» (рис. 1.21) была построена в 1981 г. по специальному проекту и предназначена для комплексного обслуживания атомных судов и работ с отработавшим ядерным топливом. Для выполнения работ с ядерным топливом на борту ПТБ имеется хранилище для ОЯТ, хранилище свежего ядерного топлива, два судовых крана грузоподъемностью по 16 т. Весь комплекс работ по обслуживанию атомных судов проводится у причала РТП «Атомфлот», но в случае необходимости «Имандра» может провести отдельные работы за пределами Кольского залива.

Хранилище ОЯТ на ПТБ «Имандра» представляет собой прямоугольный бак, разделенный на 6 секций размером 3420 ´ 2726 мм. Высота секции 4100 мм. Каждая секция хранилища вмещает 51 чехол с ОТВС. Чехлы размещены в узлах квадратной решетки с шагом 350 мм /44/.

Согласно правилам срок хранения ОЯТ на борту «Имандры» составляет не менее 6 месяцев перед тем, как его перегружают на ПТБ «Лотта» для дальнейшей выдержки. На «Имандре» используется «сухой» способ хранения ОЯТ, при котором охлаждающей средой для ОТВС является воздух в чехлах, а сами чехлы охлаждаются дистиллятом. Этот способ хранения применяется с середины 1980-х годов. До этого применялся «мокрый» способ, т.е. в качестве охлаждающей среды внутри чехлов использовалась вода, что приводило к значительному увеличению объема и уровня активности жидких РАО, образующихся на судне /6/.

Кроме пятиместных чехлов, которые используются для хранения ОЯТ ледокольного флота, в хранилище ПТБ «Имандра» также могут быть размещены чехлы вместимостью 7 ОТВС, которые применяются для хранения и транспортирования ОЯТ из реакторов атомных подводных лодок. С целью интенсификации выгрузки ОЯТ из реакторов выведенных из эксплуатации АПЛ и повышения эффективности использования плавтехбаз ММП был разработан технологический регламент использования ПТБ «Имандра» для выгрузки ОТВС из реакторов утилизируемых АПЛ, загрузки ОТВС в чехлы и передачи чехлов с ОТВС на ПТБ «Лотта» /44/. На основании полученной лицензии в 1999-2000 г. на судоремонтных заводах Северного флота были выполнены практические работы по выгрузке ОЯТ из реакторов трех утилизируемых АПЛ проекта 671РТМ (класса «Виктор-II») /6,44/. Результаты выполненных работ показали, что за 40-45 суток с использованием ПТБ «Имандра» можно выгрузить ОЯТ из двух АПЛ данного проекта. Для сравнения за это время с использованием ПТБ Северного флота ПМ-12 может быть произведена разгрузка только одной АПЛ /44/. В июле 2001 г. была произведена выгрузка ОЯТ из АПЛ первого поколения /6/, а в феврале 2003 г. «Имандра» была использована для выгрузки ОЯТ из реакторов АПЛ «Курск», которая стала восьмой атомной подводкой Северного флота, из которых ОЯТ было выгружено при помощи плавтехбазы «Имандра» /45/.

При использовании пятиместных чехлов общая емкость хранилища ПТБ «Имандра» составляет 1530 ОТВС. «Имандра» используется при выполнении текущих работ по обращению с ОЯТ, поэтому его количество на борту ПТБ может меняться во времени. По состоянию на начало 2000 г. в хранилище «Имандры» находились 1290 ОТВС /6/.

 

Плавтехбаза «Лотта»

Первоначально это судно (рис. 1.22), построенное в 1961 г. как судно-лесовоз, носило название «Павлин Виноградов». В 1984 г. судно было переоборудовано в плавучую техническую базу для хранения ОЯТ и под новым названием «Лотта» вошло в состав судов атомно- технологического обслуживания ММП. Основными технологическими операциями, проводимыми на ПТБ, являются прием, хранение и загрузка ОЯТ в транспортные контейнеры. Все операции производятся с ОТВС, находящимися в чехлах. Плавтехбаза «Лотта» имеет два специальных хранилища. В каждом хранилище расположено 6 секций (баков с водой), позволяющих разместить по 68 чехлов. При хранении ОЯТ в пятиместных чехлах общая емкость хранилищ ПТБ составляет 4080 ОТВС. Отработавшее топливо в хранилища «Лотты» поступает с ПТБ «Имандра» или с плавтехбаз Северного флота. Общий срок хранения ОЯТ на борту ПТБ «Имандра» и «Лотта» составляет не менее 3 лет /6/.

Как и на ПТБ «Имандра», на «Лотте» используется «сухой» способ хранения ОЯТ. Как показал опыт эксплуатации судна, в результате длительного хранения в воде металлические стенки чехлов теряют герметичность и ОТВС начинают контактировать с охлаждающей водой. Это приводит к дополнительному выходу радиоактивных веществ в охлаждающую воду, что увеличивает активность и объем жидких радиоактивных отходов. Поэтому для снижения объема таких отходов две секции хранилища ПТБ, в которых хранятся ОТВС с низким уровнем тепловыделений, были освобождены от охлаждающей воды и переведены в «полностью сухой» режим хранения ОЯТ /6/.

До 2003 г. «Лотта» являлась единственным в регионе комплексом, приспособленным для выполнения операций с контейнерами ТК-18*. С 1995 г., когда ПТБ "Лотта" была переоборудована под работу с новым типом транспортно-упаковочного комплекта ТУК-18, судно используется также и для отправки на переработку ОЯТ Северного флота. Плавтехбаза «Лотта» выполняет работы по приему ОЯТ от ВМФ как у причала РТП «Атомфлот», так и в местах базирования ПТБ Северного флота.

Поскольку «Лотта» используется при выполнении текущих транспортно-технологических операций с ОЯТ, его количество в хранилищах ПТБ может меняться во времени. По имеющейся информации /6,47/, к 2002 г. в хранилищах ПТБ находилось более 3700 ОТВС, около 80% которых содержат неперерабатываемую топливную композицию и по этой причине не могут быть отправлены на ПО «Маяк».

Плавтехбаза «Лепсе»

Теплоход «Лепсе» (рис. 1.23), построенный в 1936 г. как транспортное судно, в 1961 г. был переоборудован и принят Мурманским морским пароходством в эксплуатацию в качестве плавучей технической базы, предназначенной для технологического обслуживания атомных ледоколов.

С 1963 по 1981 г. «Лепсе» обеспечивала обслуживание ЯЭУ ледоколов «Ленин», «Арктика» и «Сибирь». С 1981 г. ПТБ «Лепсе» стало использоваться только для временного хранения ОЯТ и ряда операций по обращению с радиоактивными отходами /6/. Конструктивно хранилище ОЯТ на "Лепсе" представляет собой два бака диаметром 3,6 м и высотой 3,4 м каждый, в которых расположены по 366 изолированных пеналов (ячеек) диаметром 67 мм и по 4 кессона (цилиндрическая емкость) диаметром 0,5 м. Пеналы предназначены для хранения ОТВС, а кессоны - для хранения фильтров первого контура ЯЭУ. По прямому назначению использован только один кессон. В шести кессонах размещены ОТВС удлиненных конструкций, которые не помещаются в стандартные ячейки /6, 28/.

На "Лепсе" каждая ОТВС хранится в отдельном пенале, который является конструктивной частью хранилища и не может быть изъят без нарушения целостности конструкции. Хранение ОЯТ осуществлялось в "мокром" режиме (пеналы хранилища были заполнены водой). В последние годы хранилище ОЯТ находится в "сухом" режиме. В настоящее время в хранилище ПТБ находится 639 ОТВС /47/, из них 621 ОТВС – в пеналах /48/ и 18 ОТВС – в шести кессонах хранилища /28/. Вследствие длительного хранения ОТВС в пеналах, заполненных водой, произошло коррозионное растрескивание сборок, изменение их геометрических размеров, что не позволяет извлечь часть ОТВС (ориентировочно около 430 ОТВС) из пеналов хранилища /48/.

В 1988 г. ПТБ "Лепсе" выведена из эксплуатации, а в 1990 г. - переведена в категорию "судна в отстое". В 1991 г. с целью создания дополнительного защитного барьера пространство между баками хранилища ОЯТ было заполнено специальными бетонными смесями /6/.

 

1.3. Утилизация атомных подводных лодок

 

В Советском Союзе, а затем в России, при создании атомных военного и гражданского флотов было построено примерно 250 подводных лодок, 5 надводных военных кораблей (НК), 8 ледоколов и один контейнеровоз с ядерно-энергетическими установками в качестве источников энергии. Весь гражданский атомный флот и более 150 АПЛ эксплуатировались в Северном регионе. Остальные подводные лодки (примерно 100 единиц) были приписаны к Тихоокеанскому флоту.

Как уже отмечалось ранее, в связи с исчерпанием ресурса реакторных установок и кораблей в конце 80-х годов прошлого столетия начали выводиться из эксплуатации АПЛ и атомные ледоколы постройки первого поколения. Интенсивный процесс снятия с эксплуатации АПЛ начался в 90-х годах в соответствии с международным соглашением между США и Россией по сокращению стратегических вооружений, которое было подписано в 1991 году и вступило в силу в 1994 году. Причем выводились из боевого состава флота в основном невыработавшие ресурс АПЛ, оснащенные баллистическими ракетами и представляющие потенциальную угрозу для США.

Динамика вывода АПЛ из боевого состава Военно-морского флота России, в том числе из состава Северного флота (СФ), в период с 1996 по 2002 годы, представлена в табл. 1.2. Из таблицы следует, что из примерно 150 АПЛ, эксплуатировавшихся на СФ, более 75% выведено из боевого состава и в настоящее время в составе флота находится примерно 35 АПЛ.

 

Таблица 1.2

Данные о численности российских АПЛ,

выведенных из эксплуатации и подлежащих утилизации

 

Количество АПЛ	На 1996 г. /3/	На 1997 г. /49/	На начало 1998 г. /50/	На начало 2001 г. /50/	На начало 2002 г. /40/
Выведено из состава ВМФ (в т.ч. по СФ)	126 (125) (83)	(>90)	(110)	189* (109)	(115)
Утилизировано всего, (в т. ч. по СФ)		(20)	(35)	(41)	72** (48)
В ожидании утилизации всего (в т. ч. по СФ)	(74)			(66)	(67)
В ожидании утилизации с ОЯТ на борту (в т.ч. по СФ)	(52)	(60)	(62)	(56)	90*** (51)

* - в результате аварий затоплено и не подлежат утилизации З АПЛ;

** - из пяти реакторных блоков не выгружено ОЯТ;

*** - с учетом четырех затонувших АПЛ

 

Атомные военные корабли выводятся из состава ВМФ приказом Министра обороны России и переводятся в пункты отстоя, где они находятся продолжительное время. Пункты отстоя – это акватории судоремонтных и судостроительных заводов – «Севморпуть» г. Мурманск, СРЗ-10 г. Полярный, СРЗ «Нерпа» - в Мурманской области, «Звездочка» и «Севмашпредприятие» - в Архангельской области, а также в акваториях пунктов базирования военных кораблей СФ, см. рис. 1.24.

 

Выведенные из состава флота АПЛ подлежат утилизации, схема и порядок которой определяется решениями правительства, а также программой утилизации. На начальном этапе утилизация АПЛ координировалась Министерством обороны в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР №1095-296 о порядке сдачи на слом выводимых из состава ВМФ кораблей с ЯЭУ. Схема утилизации предполагала следующие этапы:

· выгрузка оружия, сокращение экипажа и передислокация АПЛ в место отстоя;

· выгрузка отработанного ядерного топлива из реактора;

· вырезка реакторного отсека (РО), его герметизация и подготовка к длительному хранению, и транспортировка в пункт длительного хранения;

· разделка корабля, утилизация носовых и кормовых отсеков, транспортировка и захоронение РАО.

Процесс утилизации осуществляется на заводах СРЗ-10, «Звездочка» и «Севмашпредприятие», куда поступают АПЛ от ВМФ с невыгруженными из реакторов активными зонами и с выдержкой не менее 2 лет после прекращения работы ЯЭУ.

Утилизация начинается с выгрузки ОЯТ после определенного времени отстоя АПЛ в ожидании утилизации. После этого этапа лодка ставится в док, где производится вырезка РО и преобразование его в герметичную упаковку с положительной плавучестью. Вырезанные РО хранятся на воде в ожидании транспортировки в пункт длительного хранения (ПДХ).

Пункты длительного хранения не введены в эксплуатацию, поэтому вырезка РО производится по временной схеме: реакторный отсек вырезается с двумя смежными отсеками для обеспечения плавучести образующегося блока и такой блок отводится для временного хранения на плаву в бухту губы Сайда. Предполагается, что РО будет находиться в ПДХ в течение 50-70 лет для распада наиболее интенсивных источников ионизирующих излучений, после чего он подлежит утилизации.

В России уже к 1996 году сложилась неблагоприятная ситуация с утилизацией АПЛ. Выведенные к этому времени 125 АПЛ представляли серьезную экологическую угрозу вследствие высокой концентрации АПЛ в бухтах отстоя, неудовлетворительного технического состояния оборудования на ряде АПЛ, низкой скорости утилизации (примерно 4 АПЛ в год), отсутствия мощностей для выгрузки, временного хранения и транспортировки ОЯТ на переработку, для вырезки реакторных отсеков, а также недостаточности финансирования работ.

До 1998 года за выполнение программы утилизации в стране отвечало Министерство обороны, которое не имело опыта снятия с эксплуатации ядерных реакторов, а также необходимой научно-технической и производственной базы в области обращения с ОЯТ и РАО.

Анализ состояния проблемы утилизации АПЛ, приведенный специалистами судостроительной, оборонной и атомной промышленностей и российской науки (академик Н. П. Лаверов, А. А. Саркисов, адмиралы В. П. Пантелеев, М. Н. Юрасов и др.) на международном научном семинаре «Анализ рисков, связанных с выводом из эксплуатации, хранением и утилизацией атомных подводных лодок» (Москва, 1997 год), привел к следующим выводам /51/:

· неизбежна длительная (до 2 лет) стоянка на плаву АПЛ, выведенных из эксплуатации и ожидающих своей очереди утилизации;

· вывоз существующими темпами на переработку ОЯТ, накопленного на технических базах флота и в реакторах, выведенных из состава флота АПЛ, будет продолжаться до 2030 года;

· находящиеся в отстое АПЛ представляют определенную ядерную, радиационную и экологическую опасность. Реальные масштабы потенциальной опасности для населения и окружающей среды связаны с накоплением в Северном регионе весьма значительного количества ОЯТ (боле 200 активных зон).

В качестве основных причин сложившегося негативного положения указаны:

· отсутствие или недостаточность финансирования процесса утилизации;

· возложение на ВМФ несвойственных для него функций по комплексной утилизации АПЛ, обращению с ОЯТ и РАО, образующимися при эксплуатации кораблей с ЯЭУ;

· отсутствие единой федеральной концепции по утилизации АПЛ;

· отсутствие необходимой инфраструктуры по обращению с ОЯТ.

В качестве приоритетных задач специалисты военного флота, атомной промышленности и РАН обозначили выгрузку ядерного топлива из реакторов выведенных из эксплуатации АПЛ и обеспечение вывоза ОЯТ на переработку, а также организация временного контейнерного хранения выгружаемого ОЯТ.

В последующие годы процесс утилизации приобрел еще более массовый характер и стал для России национальной проблемой. К 1998 году из состава ВМФ было выведено 158 АПЛ и только 31 АПЛ была утилизирована, см. табл. 1.2. С целью ускорения решения этой проблемы правительство страны своим решением (постановление правительства РФ № 518 от 28. 05 1998 г.) передало организационные и исполнительские функции от Министерства обороны Министерству атомной промышленности, назначив Минатом государственным заказчиком–координатором работ по комплексной утилизации АПЛ. В решении проблемы постановлением № 518 задействованы также Минобороны, Минэкономики, Минфин России. Согласно этому постановлению Минатому поручено обеспечить:

• вывоз и переработку ОЯТ;
• научно–техническое сопровождение работ по утилизации АПЛ, обращению с ОЯТ, РАО и длительному хранению РО;

· создание и эксплуатация ПДХ одноотсечных блоков РО и захоронение РАО на своих площадках;

· взаимодействие с российскими и иностранными инвесторами для привлечения внебюджетных средств.

Согласно этому же постановлению Министерству обороны поручено:

· передача АПЛ и надводных кораблей с ЯЭУ исполнителям работ;

· эксплуатация объектов, связанных с временным хранением ОЯТ и ТРО, до передачи этих объектов Минатому;

· обеспечение ядерной и радиационной безопасности АПЛ и НК с ЯЭУ, выведенных из состава ВМФ, до их передачи на утилизацию;

· содержание ранее сформированных 3-х и многоотсечных блоков до принятия решения о передаче их на утилизацию.

Головным исполнителем работ определен Государственный российский центр атомного судостроения.

Для обеспечения создания инфраструктуры по утилизации АПЛ, обращению с ОЯТ и РАО и реабилитации радиационно-опасных объектов в Северном регионе по распоряжению Правительства РФ №220-р от 9.02.2000 г. в Мурманске создано специализированное предприятие «Северное федеральное предприятие по обращению с радиоактивными отходами» («СевРАО»). В настоящее время «СевРАО» принимает от ВМФ береговые технические базы в губе Андреевой и п. Гремиха.

Решение вопросов ядерной и радиационной безопасности и экологической реабилитации опасных объектов ВМФ по постановлению № 518 поручено НИКИЭТ (Минатом).

Минатом России, как координатор работ по утилизации АПЛ, совместно с Минэкономики и Минобороны разработал план неотложных мероприятий, стратегическим направлением которого стала концентрация материальных, научно-технических сил и финансовых ресурсов на этапах выгрузки ОЯТ из подлежащих утилизации АПЛ и аварийных БТБ и ПТБ, а также на вывозе ОЯТ на переработку.

С целью обеспечения принятия оптимальных решений в 2000 году разработана «Государственная комплексная программа утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ России», которая устанавливает принципиальные положения, решения, научные, технологические, производственные и организационные подходы и мероприятия, обеспечивающие весь комплекс работ с АПЛ от вывода ее из эксплуатации до переработки (захоронения) радиоактивных отходов, включая экологическую реабилитацию снятых с эксплуатации радиационно-опасных береговых объектов.

Структурная схема концепции представлена на рис. 1.25. За счет консолидации ресурсов, привлечения финансов от ряда заинтересованных в ускорении процесса утилизации АПЛ стран (Норвегия, США, Швеция), использования средств Минатома и вложения их в инфраструктуру по обращению с ОЯТ участникам работ удалось переломить ситуацию и обеспечить, в целом по ВМФ, возрастание темпов выгрузки ОЯТ с 4-х до 18-ти АПЛ в год за время с 1998 по 2000 гг., а вывоз топлива с 4-х до 18 эшелонов в год за период с 1998 по 2001 гг.

Минэкономики и Минобороны России в короткий срок с 1999 по 2001 годы повысили мощности промышленной инфраструктуры на судостроительных и судоремонтных заводах, подведомственных Россудостроению и ВМФ, на которых производится разделка АПЛ и формирование реакторных отсеков. В частности на ГМП «Звездочка» фактически создан региональный центр по утилизации АПЛ с максимально законченным циклом утилизации. В планы ближайших лет включены работы по утилизации судов атомно-технологического обслуживания, создание пунктов длительного хранения РО, разделка концевых отсеков АПЛ и др.