Россия под угрозой радиоактивного заражения
Дата: 16/06/2014
Тема: Экология


Л.А.Коробов, к.т.н., ведущий научный сотрудник НИИЖБ им. А.А.Гвоздева, А.О.Шерник, к.т.н., эксперт по несущим ж/б конструкциям

В сентябре 2013 г. я, кандидат технических наук Леонид Алексеевич Коробов, и мой коллега Алексей Остапович Шерник обратились с открытым письмом к Президенту и Правительству РФ, а также в “Росатом” по поводу опасности массового радиоактивного загрязнения из-за несовершенства защитных оболочек (30) существующих ныне атомных электростанций. Направляем такое письмо и в редакцию Вашего журнала, с целью привлечь внимание широкой общественности к этой острой проблеме.


На атомных электростанциях (АЭС) с реакторами мощностью 1000 МВт, запроектированных до 1990 года, защитные оболочки (3О) потеряли функциональную пригодность, и при авариях на АЭС может произойти выброс радиации и заражение больших территорий России и других государств. Радиация распространится по миру. Пострадают тысячи и тысячи людей. Таких 30, как известно, построено порядка 50 штук.

В течение трёх лет безрезультатно совершаются попытки ряда учёных и научных организаций добиться обследования, усиления или консервации этих сооружений. Эти вопросы неоднократно обсуждались в разных учреждениях, направлены письма в Правительство РФ на имя Д. О. Рогозина. Сегодня Госстрой СССР закрыт, ведущие научно-исследовательские институты (НИИ) находятся в состоянии агонии, Правительство РФ не может провести дополнительную независимую экспертизу и направляет материалы в организации “Росатома” с поручением провести совещание и дать ответы на поднимаемые вопросы. “Росатом” даёт отписки, дело (увы!) потонуло в бумагах.

Что представляют собой аварийные 3О и почему они могут разрушиться? Краткие пояснения. Первая промышленная АЭС мощностью 5 МВт запущена 27 июня 1954 года в СССР в г. Обнинске Калужской области, дальше мощность и количество АЭС быстро росли. Уже в 1988 году в мире существовало 428 блоков АЭС общей мощностью 309,6 ГВт, мощность реактора достигла 1600 МВт. Быстрое развитие новой техники сопровождалось и грозными авариями: 28 марта 1979 года - авария на АЭС в Гаррисберге (США), в апреле 1985-го - на Чернобыльской АЭС, в марте 2011-го - на японской АЭС «Фукусима-1». По нашему мнению, в России надвигается серия аварий на АЭС с реакторами ВВЭР-1000. В материалах, опубликованных на сайте общественной организации “Беллона”, в статье “Германия закрывает свои АЭС, ищет место для отходов и требует реформы МАГАТЭ”, сказано: “Россия - первый кандидат на повторение «Фукусимы-1». Этому утверждению, к сожалению, соответствуют и материалы настоящего письма и ряда писем в Правительство РФ.

Рассматриваемые отечественные 3О АЭС представляют собой преднапряжённые железобетонные сооружения в виде цилиндра, сопряжённого с пологим куполом и днищем, с высотой около 70 м и внутренним диаметром 45 м. Под днищем расположен цокольный этаж. Толщина стен цилиндра - 120 см, купола - 100 см. С внутренней стороны цилиндр, купол и днище имеют облицовку из листовой стали с толщиной листа порядка 8 мм. Облицовка предназначена для того, чтобы удерживать радиоактивные выбросы внутри 3О в любых ситуациях. Конструкции преднапрягаются канатами из высокопрочной арматуры с расчётным усилием 1000 тнс. Канаты размещаются в полиэтиленовых трубах диаметром 225-260 мм, имеют длину между анкерами порядка 110 м и не имеют сцепления с бетоном. Они располагаются в трёх слоях по толщине оболочки, расстояние между канатами в среднем слое в два раза меньше, чем в крайних слоях. Имеется ряд причин низкой надёжности рассматриваемых сооружений.

Первая причина заключается в высокой чувствительности защитной конструкции к колебаниям предварительного напряжения, при уменьшении которого происходит разрушение герметичной стальной облицовки.

При большой аварии на АЭС с разрывом первого контура на внутренние поверхности 3О действует давление пароводяной смеси, которое с небольшим коэффициентом запаса при проектировании принималось равным 4,15 кг/см2. При таком давлении кольцевая сила растяжения, приходящаяся на 1 погонный метр вертикального сечения 30, равна 933,76 тнс. Силы, воспринимаемые герметичной облицовкой и конструктивной арматурой, равны 335,48 тнс, или только 35,93% кольцевого усилия. То есть сооружение может выполнять свои защитные функции только при строгом соблюдении режима преднапряжения и допустимого развития трещин. При нарушении этого баланса разрушается облицовка, сооружение становится негерметичным, и радиоактивная среда выходит из 30. Обязательные требования к строгому соответствию между величиной предварительного напряжения бетона сооружения и допустимым раскрытием в нём трещин на отечественных 30 АЭС рассматриваемого типа грубо нарушаются, что ведёт к авариям на АЭС.

В 1994 году при плановом обследовании 30 установили, что предварительно напряжённые канаты, рассчитанные на усипия в 1000 тнс. имели потери преднапряжения, значительно превышавшие предусмотренные проектом. Эти потери преднапряжения были вызваны обжатием бетона вдоль каната его местным давлением. Они оказались значительными, но при проектировании не учитывались. Поэтому при подтягивании канатов для ликвидации потерь, значительно превышавших проектные, в них начали обрываться проволоки. Приняли решение канаты не подтягивать. Факт снижения преднапряжения скрыли. До сегодняшнего дня 3О работают с уровнем преднапряжения, сниженным по сравнению с проектом на 30%.

В случае аварии на АЭС с разрывом первого контура от внутреннего давления разрушится конструктивная арматура и герметичная стальная облицовка, и радиоактивная среда выйдет за пределы 3О. Поскольку нет гарантии, что первый контур каким-либо способом не будет разрушен, то Россия сегодня живёт под постоянной угрозой сильнейшего радиоактивного заражения. При аварии на Калининской АЭС в силу розы ветров радиоактивные осадки быстро окажутся над Москвой. Решение об эксплуатации АЭС с таким отклонением от проекта является крупнейшим преступлением руководства “Росатома” перед населением России и других стран.

Существуют и другие причины низкой надёжности 30. Так, при проведении предпускового испытания внутренним аварийным давлением установили, что фактическое напряжённо-деформированное состояние (НДС) 3О не соответствовало принятому в проекте. То есть проект этих 3О выполнен в уровне научных представлений первой половины прошлого столетия, которые недооценивали целый ряд конструктивных особенностей таких сооружений. Не учитывались концентрации напряжений около деформативных полиэтиленовых каналообразователей, не учитывалось местное давление прядей на бетон и потери в них усилий, связанные с этим давлением, не учитывали перераспределение усилий в элементах облицовки при местном продавливании бетона и т. д. Результаты несоответствия “положили под сукно”.

Теория, учитывающая очень сложное распределение напрягаемой арматуры, идущей по встречным спиралям в трёх сечениях по толщине стены 30 в деформативных каналообразователях из полиэтилена, к моменту проектирования и строительства таких 30 АЭС была не разработана. Это привело к целому ряду существенных отступлений в проекте в части напряжённо-деформированного состояния по сравнению с действительным. В расчётах ВолгГАСУ, выполненных по различным теориям прочности, рассмотрен вопрос возможного выдавливании слоя бетона между герметичной стальной облицовкой и ближайшими к ней преднапряжёнными канатами. При этом подтверждены выводы о выдавливании бетона. После дискуссий пришли к выводу, что расчёты МКЭ, выполненные ВолгГАСУ и АЭП, дали различные результаты и требуют доработки в части уточнения учёта длительности действия нагрузки в течение 40-60 лет и др. РААСН взялся разработать уточнённую теорию. Под знаком “секретности” работы затормозили.

Другими словами: эксплуатируется ответственнейшее сооружение, в котором принятая система преднапряжения не обеспечивает надёжную работу сооружения в части защиты окружающего пространства от радиоактивного загрязнения, в котором нет чётких представлений в части распределения усилий и которое до сего времени в этой части остаётся неизученным.

Таким образом, надёжность 30 не обеспечена, так как при её проектировании не учитывали влияние целого ряда конструктивных особенностей сооружения: преднапряжённой арматурой выдавливается слой бетона между герметичной облицовкой и преднапряжённой прядью, при этом происходит перераспределение усилий между бетоном и элементами облицовки и вероятное разрушение облицовки. При снижении преднапряжения конструктивная арматура и облицовка не могут выдержать усилий от внутреннего аварийного давления. Преднапряжённая арматура уже потеряла 30% расчётных усилий, и потери преднапряжения продолжаются. Так как пряди обрываются, снизили уровень преднапряжения до 70% от проектной величины. Но в этом случае при большой аварии с разрывом первого контура разрушится герметичная облицовка!

Рассмотрение недостаточной надёжности защитных оболочек АЭС длится третий календарный год. Вопрос изложен в монографии кандидатов технических наук Л. А. Коробова, А. Ф. Жаркова, А. О. Шерника “Исследование железобетонных защитных оболочек АЭС. Предупреждение о возможных ава¬риях на АЭС России”. Затем он был рассмотрен на конструкторской секции НТС НИИЖБ им. А. А. Гвоздева. Учёные НИИЖБ поддержали выводы о необходимости незамедлительного обследования и усиления или консервации рассматриваемого типа 3О. Далее он полгода рассматривался на заседаниях в Российской академии по архитектуре и строительным наукам (РААСН). Учёные РААСН также поддержали позицию о необходимости обследования таких оболочек, разработки современной теории их расчёта и рекомендаций по их усилению.

Чтобы перевести научные дискуссии в практическое русло обследования 3О, разработки теории и рекомендаций по их усилению, пришлось неоднократно обращаться в Правительство РФ на имя Д.О. Рогозина.

Рассмотрение идёт по отлаженной схеме. Пишется письмо в Правительство РФ Д.О. Рогозину, канцелярия с сопроводительным письмом директора Департамента оборонной промышленности пересылает материалы в “Росатом” с поручением рассмотреть и ответить на поставленные вопросы.

Собирается совещание, участники зачитывают свои заготовки, которые из раза в раз повторяют позиции тех или иных организаций “Росатома”, руководители совещания пишут ответ в Правительство. В ответах обнаруживаются факты безграмотности и обмана: то сотрудники не понимают элементарных вопросов особенностей работы железобетонных конструкций с преднапряжённой арматурой, которая не имеет сцепления с бетоном, то они неправильно излагают особенности работы герметичной стальной облицовки и т. д. В Правительство пишется новое письмо, и всё повторяется, всё идёт по отработанному кругу.

Таких обращений было много, и по ряду из них проведены совещания “Росатома” или “Гостехнадзора”. Из раза в раз вхолостую “прокручивается” через правительство ответственный вопрос по безопасности эксплуатации АЭС, и невольно возникает мысль: а нет ли сбоя в канцелярии вице-премьера, поскольку ранее был установлен факт, когда письмо, направленное учёному в РААСН, не доходило до него...


Журнал «Наш современник», 2014 г., № 5, стр. 230-233





Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=5364