proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Журналы Атомная стратегия 2022 год
  Агентство  ПРоАтом. 25 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
Вышло в свет второе издание двухтомника Б.И.Нигматулина. Подробнее
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

[21/05/2014]     Политика против безопасности

О.Э.Муратов, к.т.н., ответственный секретарь Северо-Западного отделения Ядерного общества России

В апреле Украина продлила замороженный два года назад контракт с Westinghouse, который предусматривает поставку до 2020 г. соответствующих объемов топлива ТВС-W для трех атомных энергоблоков АЭС советского дизайна. Министр энергетики и угольной промышленности временного Украинского правительства Ю.В.Продан заявил, что в настоящее время квалификация топлива уже завершена и, несмотря на определенные проблемы с органом лицензирования, все будет хорошо.


На Украине становится традицией при смене власти изменять не только политическую ориентацию, но и техническую политику. Подобное произошло и после победы "оранжевой революции" в начале 2005 г., когда Президент Ющенко дал указание заменить "плохое" российское ядерное топливо "хорошим" американским, что едва не закончилось ядерной аварией. Новый контракт с Westinghouse подтверждает политизацию сугубо технического вопроса, учитывая негативный опыт использования американского топлива в советских/российских реакторах типа ВВЭР в Финляндии, Чехии и той же Украине.

Поставки ядерного топлива в виде тепловыделяющих сборок на АЭС является очень значимым видом бизнеса для ядерных корпораций. По сложившейся практике, компания строитель станции потом зарабатывает на поставках для них ядерного топлива. Поскольку ядерный энергоблок эксплуатируется не менее 40 лет, компания обеспечена заказами в течение длительного времени.

В настоящее время 75 % мирового рынка ядерного топлива, годовой оборот которого составляет более $ 35 млрд, поделено между тремя компаниями мирового уровня – американской Westinghouse (31 %), французской Areva (27 %) и российской ТК «ТВЭЛ» (17 %), между которыми идет конкурентная борьба. Поэтому компании стремятся отвоевать друг у друга часть рынка.

Оригинальное топливо Westinghouse в реакторах советской/российской конструкции технически разместить невозможно – также, как невозможно разместить российское топливо в европейских и американских реакторах. В российской конструкции ТВЭЛы скомпонованы в виде упаковки, имеющей форму правильного шестигранника, подобной пчелиным сотам. ТВЭЛы Westinghouse расположены в квадратной упаковке, и тепловыделяющая сборка, соответственно, имеет форму квадрата (рис. 1).

Таким образом, скомпонованная из тепловыделяющих сборок активная зона реакторов ВВЭР имеет форму, близкую к большому шестиграннику, а активная зона западных реакторов PWR – к квадрату (рис. 2).



а)                                                                б)
Рис. 1. Топливные сборки: а) российской конструкции; б) конструкции Westinghouse

Рис. 2. Структуры активных зон реакторов ВВЭР и PWR

Под форму активной зоны изготавливаются все элементы конструкции реактора – выгородка (внутренняя поверхность которой должна повторять очертания топливных сборок), опорная плита и т.д. вплоть до верхней крышки реактора. Расположение отверстий для подачи воды в днище внутрикорпусной шахты и размещение приводов СУЗ и отверстий в верхней крышке реактора также должны соответствовать компоновке активной зоны. Таким образом, чтобы топливо загрузить топливо Westinghouse в реакторы ВВЭР, необходимо конструктивно его оформить в виде шестигранных сборок.  

Первая попытка Westinghouse освоить фабрикацию топливных кассет для реакторов ВВЭР-440 началась в 1998 г., когда на АЭС "Ловииза" было поставлено пять тепловыделяющих сборок для опытной эксплуатации. В реактор было загружено пять американских сборок и шесть российских. Облучение тепловыделяющих сборок производилось до 2002 г., после чего они были выгружены из активной зоны и подвергнуты тщательному анализу на специализированном стенде.

Визуальный осмотр обоих типов отработавших тепловыделяющих сборок показал устойчивость их размеров с незначительным искривлением при выгорании до 50 МВт×сут/кг. Однако, коррозионная устойчивость кассет Westinghouse оказалась значительно ниже, чем кассет ТВЭЛа. После четырёх кампаний коррозионный слой у американских сборок составлял 21 мкм, а у российских –1-4 мкм. Также у американских твэлов был зафиксирован выход газообразных продуктов деления, вдвое превышающий аналогичный показатель для российских изделий. По итогам проведенных испытаний владелец станции "Fortum" пришел к заключению, что для реакторов ВВЭР-440 технологически более подходящими являются российские топливные кассеты, и отказался от топлива Westinghouse.

История отказа от российского топлива в некоторых странах Восточной Европы, где эксплуатируются советские/российские реакторы типа ВВЭР, берет начало в 90-х годах прошлого века после развала Советского Союза и их вступления в Евросоюз. Смену поставщиков они объясняли диверсификацией поставок и отказом от энергетической зависимости от России. Также был и политический нажим со стороны Евросоюза и США на отказ от сотрудничества с Россией.

Первой страной бывшего социалистического лагеря стала Чехия, которая, политически диверсифицируя себя от России, отдала в полное распоряжение корпорации "Westinghouse" две активные зоны. При разработке тепловыделяющих сборок для реакторов ВВЭР-1000 американские специалисты  основывались на собственном опыте по фабрикации топлива для реакторов PWR. Несмотря на то, что российские топливные сборки могут работать пять лет, а американские только четыре, кассеты, поставленные корпорацией "Westinghouse", были загружены в реакторы обоих энергоблоков АЭС «Темелин».

Адаптация топлива "Westinghouse" для реакторов ВВЭР-1000 проходила очень непросто, и пуск энергоблоков несколько раз переносился из-за его неготовности. У шестигранного пакета совершенно другие,  чем у квадрата,  механические характеристики – работа на растяжение, на кручение, на изгиб, на тепловое расширение. Гидродинамика активной зоны ВВЭР более напряжённая по сравнению с PWR (скорость теплоносителя на ~1 м/с больше). На прочностные характеристики сильно влияет конструкционный материал оболочек ТВЭЛов (циркониевый сплав) и технология его изготовления. Поэтому, чтобы иностранному производителю изготовить шестигранную сборку с требуемыми характеристиками, ему необходимо иметь российские технологию и материалы, а также российские технические условия и стандарты, либо приобрести лицензию на изготовление. Ничего этого у Westinghouse не было. Все это привело к возникновению множества проблем в ходе эксплуатации топливных сборок Westinghouse. Американские сборки часто деформировались и были зафиксированы отказы 51 из 61 топливных сборок.

Ещё в 1996 г., когда эксплуатирующая организация АЭС «Темелин» подписала контракт с Westinghouse, главный подрядчик строительства станции с российской стороны отказался от участия в её эксплуатации и не дал гарантий безопасности, т.к. поведение российского реактора с американским топливом становится непредсказуемым.

В результате после 10 лет эксплуатации топливных сборок Westinghouse на АЭС «Темелин» неблагоприятные прогнозы полностью сбылись. На станции пришлось неоднократно выполнять досрочные перегрузки реакторов из-за появления течей твэлов и деформации топливных кассет. В ходе четырёх испытаний, проведенных в 2006 г., было обнаружено, что из-за деформации топливных сборок от 32 до 51 приводов СУЗ не вводились в активную зону за период не более 3,5 с, что не соответствует принятым в Чехии требованиям ядерной безопасности. Обеспечить отсутствие деформаций топливных кассет для реакторов ВВЭХР-1000 специалистам Westinghouse не удалось.

Помимо угрозы ядерной аварии, повреждения топливных сборок вело к значительным издержкам производства энергии. Реакторы приходилось останавливать вне очереди для замены испорченных кассет, а день простоя энергоблока оборачивается потерей ~ 10 млн крон для эксплуатирующей организации. В результате в 2006 г. было принято решение об отказе от американского топлива и к 2010 г. полностью вернуться к российскому. Кроме технических были и политические причины возврата к российскому топливу: партия зеленых, имевшая значительное влияние в парламенте, активно протестовала против любых новаций на АЭС.

Украина начала попытки решить проблему зависимости от российских поставок топлива для АЭС в 1998 г., когда с США было подписано соглашение о сотрудничестве в мирном использовании ядерной энергии. Соглашение предусматривало выплату 30 млн $ на модернизацию украинского топливного сектора и активное привлечение частного американского капитала для поставок топлива для АЭС Украины.

В 2000 г. НАЭК "Энергоатом" и Westinghouse начали реализацию проекта по использованию американских тепловыделяющих сборок ТВС-W для украинских реакторов ВВЭР-1000. Westinghouse разработал и поставил для опытной эксплуатации шесть доработанных с учетом чешских недочетов модернизированные тепловыделяющих сборок, совмещаемых с топливом российского производства на третий блок Южно-Украинской АЭС.
При разработке сборок ТВС-W для Украины Westinghouse принял наиболее простое технологическое решение – копированию российской технологии для ВВЭР-1000. Поставленные на Украину кассеты фактически являются клонами российских, похожи на них на 90 % и практически настолько же отличаются от топлива, произведенного для АЭС "Темелин". По имеющимся данным отсутствуют договорные отношения между российскими изготовителями топливных сборок и Westinghouse на передачу ему необходимого минимума технической документации. Известно, что украинская сторона передала Westinghouse две российские топливные сборки в качестве образца для изготовления сборок ТВС-W. Поэтому фактически поставленные на Украину топливные сборки ТВС-W являются контрафактом. Кроме того, клонирование технологий чревато возникновением конфликтов, связанных с проблемами интеллектуальной собственности, особенно если некоторые люди или организации Украины передали американцам закрытые сведения по российским кассетам.

В 2005 г. первые шесть кассет ТВС-W, переданные украинской стороне бесплатно, были доставлены на Южно-Украинскую АЭС и началась процедура их входного контроля. По результатам контроля украинские специалисты сделали вывод, что у американских топливных сборок недостаточная жесткость дистанционирующих решеток и они не соответствуют тому качеству, которое обеспечивает российский поставщик. Независимую оценку топливных сборок ТВС-W провела кафедра атомных электростанций Одесского политехнического университета, которая дала отрицательное заключение на эксплуатацию топлива Westinghouse в реакторах ВВЭР-1000.

Несмотря на отрицательные заключения и без достаточного опыта эксплуатации было решено перейти к следующей стадии – годовой загрузке блока американским топливом, причем, по требованию украинской стороны американское топливо должно было эксплуатироваться в реакторе совместно с российским. В 2008 г. НАЭК "Энергоатом" и Westinghouse подписали соглашение о поставке для Южно-Украинской АЭС в период с 2011 по 2015 гг. американского топлива в количестве, достаточном для ежегодной плановой частичной перегрузки трёх энергоблоков.

После подписания американо-украинского контракта на поставку топливных сборок для трех блоков Южно-Украинской АЭС с перспективой снабжения своим топливом еще шести блоков других АЭС Украины до 2015 г. Westinghouse в 2010 г. поставил первую партию (210 шт.) топливных сборок ТВС-W, изготовленных шведским подразделением концерна, для опытно-промышленной эксплуатации на энергоблоках Южно-Украинской АЭС. В реактор энергоблока № 2 было загружено 42 сборки и 84 сборки в реактор энергоблока № 3.

В апреле 2012 г. на энергоблоках Южно-Украинской АЭС, были зафиксированы нарушения в работе сборок типа ТВС-W. В аварийном порядке все американские сборки были полностью выгружены из реакторов после обнаружения в них повреждений, главным образом, деформаций дистанционирующих решеток. Украинские специалисты пришли к выводу, что повреждения сборок (деформации и повреждения нескольких ободов дистанционирующих решеток, их ненадежность, неудачная конструкция хвостовиков и другие дефекты) были вызваны конструктивными недоработками производителя. Расследование нарушения в работе реактора, связанного с обнаружением при плановом осмотре механическими повреждениями сборок ТВС-W провело и Госатомрегулирование, которое подтвердило коренную причину – конструктивные недостатки дистанционирующих решеток и хвостовиков тепловыделяющих сборок.

Официальные представители Westinghouse заявили, что они не имеют никакого отношения к этим повреждениям, а все они были нанесены топливным сборкам в момент их транспортировки и загрузки в реактор украинскими специалистами. Также представители Westinghouse сослались на плохой уровень подготовки и низкую квалификацией украинцев, несмотря на то, что все они прошли стажировку на фирме Westinghouse и до этого успешно в течение 30 лет эксплуатировали российское топливо и привлекались российским Атомстройэкспортом для работ на АЭС Бушер и Куданкулам. Однако конструктивные недостатки американских топливных сборок признали все эксперты, принимавшие участие в работе, в том числе со второго раза и представители Westinghouse.

С целью снижения убытков от некондиционных американских сборок часть сборок ТВС-W, которые были признаны неповрежденными, в 2012 г. были загружены обратно в реакторы Южно-Украинской АЭС – 27 во второй блок станции и 66 в третий. Недостающее количество сборок (58 свежих топливных кассет) при этом было скомпенсировано за счет сверхпланового топлива российского производства, в срочном порядке поставленного топливной компанией «ТВЭЛ».

Летом 2013 г. в период планово-предупредительного ремонта на энергоблоке № 2 были выявлены незначительные деформации и повреждения нескольких ободов дистанционирующих решеток на трех тепловыделяющих сборках производства Westinghouse, после чего все 27 сборок были повторно выгружены. По результатам тщательной проверки Государственная инспекция ядерного регулирования Украины полностью запретила использование американского топлива на энергоблоке № 2. На энергоблоке № 3 Южно-Украинской АЭС предусматривается только дожигание загруженного ранее топлива Westinghouse (66 топливных кассет), инспекция которого теперь требует существенных дополнительных расходов. 

В настоящее время действует запрет Государственной инспекции ядерного регулирования Украины на использование и ввоз свежего топлива Westinghouse на территорию Украины. Ни на один энергоблок свежее топливо ТВС-W загружаться не будет, а уже находящееся в стране новое топливо Westinghouse будет лежать в хранилище. Возможность дальнейшего использования топлива Westinghouse зависит от того, насколько будут устранены выявленные его конструктивные недостатки и насколько успешной будет программа опытной эксплуатации модифицированного топлива.

Кроме технических инцидентов, произошедших с американскими топливными сборками, необходимо указать и экономические потери НАЭК «Энергоатом» от использования топлива Westinghouse. Цена американской топливной сборки на ~ 20 % выше российской. Стоимость контракта на поставку 168 топливных сборок для Южно-Украинской АЭС, подписанного в 2008 г. составила 175 млн $. Еще около100 млн $ составили убытки Энергоатома от закупленных и неиспользованных ТВС-W. Дополнительных затрат требует и хранение этих сборок, дальнейшее использование которых под вопросом.

Оценка состояния и возможных конструкционных недостатков топливных сборок ТВС-W с целью их доработки будет проводиться шведским подразделением Концерна «Westinghouse». Стоимость контракта на выполнения этих работ 860 тыс. $, что необходимо добавить к убыткам Энергоатома от диверсификации поставок топлива.

К убыткам Энергоатома относится также закупка в России дополнительных топливных сборок для замены выгруженных ТВС-W.

Серьезных затрат потребует обращение с облученным топливом ТВС-W. Российское ОЯТ украинских ВВЭР-1000 по долгосрочным соглашениям транспортируется в централизованное хранилище Горно-химического комбината. Долговременных хранилищ ОЯТ на Украине нет, а Westinghouse облученное топливо, в том числе поврежденное, не принимает. Практически единственным вариантом является его отправка на перерабатывающий завод Thorp в Великобританию, однако, стоимость переработки, которую должен будет оплатить Энергоатом несколько млн $.

Наконец, из-за вынужденного простоя двух блоков Южно-Украинской АЭС «Энергоатом» недополучил за непоставленную электроэнергию ~ 75 млн $ (по действующему на то время тарифу). Суммировав приведенные данные, можно оценить плату Украины за диверсификацию поставок ядерного топлива.

Таким образом, чисто политический характер возобновленного контракта на поставку топлива Westinghouse подтверждает тот факт, что в апреле были уволены руководитель Госатомрегулирования Украины Е.Миколайчук, долго противившаяся использованию американского топлива, и Главный государственный инспектор Госатомрегулирования М.Гашев, который представил отрицательное заключение на топлива Westinghouse. В заключение необходимо подчеркнуть, что реактор проектируется как единая цельная система, отвечающая жестким требованиям безопасности и включающая все внутрикорпусные устройства, топливные сборки и др. Ответственность за нормальную эксплуатацию реактора и, главным образом, за ядерную безопасность несет проектировщик, поэтому любые изменения конструкции и замена каких либо элементов должна с ним согласовываться. Безопасности ядерных установок имеют первостепенное значение, и никакие политические или экономические решения не должны учитываться.  
 

 
Связанные ссылки
· Больше про Безопасность и чрезвычайные ситуации
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Безопасность и чрезвычайные ситуации:
О предупреждении аварий на сложном объекте

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 2.5
Ответов: 10


Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 14 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2014
Независимую оценку топливных сборок ТВС-W провела кафедра атомных электростанций Одесского политехнического университета, которая дала отрицательное заключение на эксплуатацию топлива Westinghouse в реакторах ВВЭР-1000.

---------------------------------------------------------------------------

Большой вклад в экспертизу внес  мой товарищ, д.т.н. Александр Королев



Ядерщик


[ Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 24/05/2014
Ой ли?Дебила Затеева знаем,Кирова,Верхивкера тоже.Дубковского и иже с ним.Кто же под "профанацией"-вкладом подписался то?И каковы реальные результаты экспертизы?Кстати ,а Гашев ,-при постах и регалиях-вдруг согласился?Откуда ваша убежденность ,что Миша ушел?


[
Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2014
в апреле были уволены руководитель Госатомрегулирования Украины Е.Миколайчук, долго противившаяся использованию американского топлива, и Главный государственный инспектор Госатомрегулирования М.Гашев

----------------------------------------------------------------------------

Гашев Михаил Хазреталиевич боролся до последнего.Толковый, умный специалист, знаком с  ним лично, и давно, решение об увольнении таких  спецов  - большая ошибка.
Все таки бестолочи эти наци.


Ядерщик


[ Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 24/05/2014
Работает ваш великий спец, никто его не трогал. Не распространяйте дезу. Предыдущего вашего поста это тоже касается



[
Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 21/05/2014
Нам когда-то рассказывали, что западные автомобили не годятся для наших дорог. Однако, с каждым годом таких автомобилей становится все больше. Пускай производители ТВС конкурируют и пусть выигрывает лучший. А причитать не нужно, нужно работать и делать лучше. 


[ Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2014
"Нам когда-то рассказывали, что западные автомобили не годятся для наших дорог. Однако, с каждым годом таких автомобилей становится все больше. Пускай производители ТВС конкурируют и пусть выигрывает лучший. А причитать не нужно, нужно работать и делать лучше." Вот пусть америкосы для начала сделают пусть не лучшие, а хотя работоспособные изделия, а потом лезут с ними в украинские АЭС,  не втюхивая силком, используя вляние на своих бандеровских прихвостней, назначенных америкосами после устроенного ими государственного переворота.


[
Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2014
@Вот пусть америкосы для начала сделают пусть не лучшие, а хотя работоспособные изделия, а потом лезут с ними в украинские АЭС,  не втюхивая силком, используя вляние на своих бандеровских прихвостней, назначенных америкосами после устроенного ими государственного переворота.@Настучал на проклятой американской машинке, глотнул ишшо вонючего ихнего "Будвайзера", срыгнул и подумал: "как я ево!"


[
Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2014
"глотнул ишшо вонючего ихнего". Не ишшо, а исчо, жополиз ты америкосский. 


[
Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 21/05/2014
Кажется, забыли рассмотреть вариант модернизации РУ В-320, чтобы она подходила под ТВС-W  :)


[ Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 22/05/2014
Эти грабли - наши, незалежной Украины! Кацапам не трогать! Наступать разрешается только хохлам! По нескольку раз (можно в день)!
Западенец


[
Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 24/05/2014
Какая замечательная - и, главное, ни к чему не обязывающая должность у автора заметки.


[ Ответить на это ]


Потрясающая компиляция банальностей (Всего: 0)
от Гость на 25/05/2014
Причём единственная фраза, близкая к истине - это политические корни истории украинского Контракта с Вестом. Задолбали ходить по одним и тем же граблям. Вест можно критиковать (и есть за что), но практически ничего из написанного в статье на Вест повесить нельзя.

Редакция, не выставляйте читателей идиотами, пожалуйста.

Читателям (если тема интересна), предлагаю почитать http://forum.atominfo.ru/index.php?showtopic=447 и http://forum.pripyat.com/showthread.php?t=2515 - там большая часть первоисточников, послуживших основой для компиляции уже разбиралась.

С уважением,

Александр Быков


[ Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 26/05/2014
Интересное,но правдо видимо никому не нужное....

http://versia.ru/articles/2014/may/26/yadernoe_istoshchenie [versia.ru]


[ Ответить на это ]


Re: Политика против безопасности (Всего: 0)
от Гость на 28/05/2014
Прочитайте комментарии МАГАТЭ по поводу "невозможности" перехода на американское топливо справа в коротких сообщениях на сайте. И хватит заниматься политикой!


[ Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.12 секунды
Рейтинг@Mail.ru