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
Новинка!

Вышла в свет книга Вадима Подольного « Архитектура высоконагруженных систем. Системы сбора информации, распределенные системы управления, системы реального времени».
PRo Погоду

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

[16/03/2022]     Спецвагоны для транспортировки ОЯТ

В январе т.г. министерство энергетики США сообщило о том, что создание усовершенствованных железнодорожных вагонов для транспортирования ОЯТ и ВАО будет завершено  к 2027 г. Спецвагон для перевозки облученного ядерного топлива (ОЯТ) и высокоактивных радиоактивных отходов (ВАО) Fortis станет частью железнодорожного транспортного парка DoE для перевозки ОЯТ и ВАО наряду с вагоном Atlas и недавно разработанным вагоном Rail Escort Vehicle (REV), который проходит испытания.



Fortis представляет собой это восьмиосный железнодорожный вагон с установленной на нём плоской платформой, на которой могут перевозиться крупные контейнеры с ОЯТ или высокорадиоактивными отходами. Вагон оснащён системой высокотехнологичных датчиков и систем мониторинга, которые могут сообщать операторам информацию о состоянии контейнера по 11 параметрам в режиме реального времени.

Вторым вагоном, получившим разрешение на перевозку радиоактивных материалов, является созданный по заказу Минобороны США вагон для перевозки высокорадиоактивных материалов, в первую очередь отходов предприятий ядерного оружейного комплекса. Этот вагон под названием Atlas является 12-осным и обладает большей, чем Fortis грузоподъёмностью. Развитие системы транспортировки ОЯТ в США необходимо в связи с проблемой обращения с ОЯТ, образующегося в результате работы более 100 энергоблоков американских АЭС (94 действующих и около 20 остановленных) [1].

Разработанный совместно ВМС США и DoE вагон REV, предназначенный для перевозки персонала службы безопасности на борту во время транспортировки ОЯТ и ВАО, является "последней частью" системы вагонов для перевозки облученного ядерного топлива в пункты утилизации и хранения.

 

Перевозка РМ в России

Номенклатура перевозимых по территории Российской Федерации радиоактивных материалов широка: ядерные делящиеся материалы – ЯДМ, радиоактивные вещества – РВ, отработавшее ядерное топливо – ОЯТ и радиоактивные отходы, «свежее» ядерное топливо, уран и плутоний в различных химических соединениях (различном физическом состоянии и с различной степенью обогащения по делящимся нуклидам), изотопные источники, другие ЯМ и РВ. Их перевозка осуществляется наземным, водным и воздушным видами транспорта.

Транспортировка ОЯТ по России осуществляется «Росатомом» в течение четверти века. На смену вагонам-контейнерам ТК-НВ и ТК-АМБ, созданным в конце 1970-х – начале 1980-х гг., появились вагоны-контейнеры ТК-6, ТК-10, ТК-11 для ОЯТ ВВЭР-440, ВВЭР -1000 и РБМК [2]. Вагоны-контейнеры ТК-11 стали использовать для перевозки топлива БН-350 и БН-600 на завод РТ-1. В эксплуатации находятся семь вагонов, которыми на ПО «Маяк» было перевезено 137,5 т ОЯТ БН-600 и 42 т БН-350.

В середине 1980-х гг. был создан вагон-контейнер ТК-13 для топлива ВВЭР-1000.

Вагоны-контейнеры ТК-6 находятся в эксплуатации от 13 лет до 21 года. Конструкция этого спецвагона уже морально устарела. Создание нового упаковочного комплекта для перевозки ОЯТ ВВЭР-440, отвечающего современным требованиям безопасности и большей вместимостью по сравнению с ТК-6, весьма актуально.

ОЯТ ВВЭР-1000 с 1986 г. перевозится в вагонах-контейнерах ТК-10, -13 и транспортных упаковочных комплектах ТУК-10В, ТУК-13В. В эксплуатации находятся 7 вагонов-контейнеров ТК-10 и 12 вагонов контейнеров ТК-13. Срок службы этих транспортных средств истекает. В связи с чем требуется замена парка ТС.

ОЯТ транспортных ядерных реакторов с 1994 г. перевозится в вагонах-контейнерах ТК-ВГ-18 и в транспортных радиационно-защитных упаковочных комплектах нового поколения. В эксплуатации находится 8 ТК-ВГ-18 и 52 защитных контейнера ТУК-18. 

В 2007 г. «Тверской вагоностроительный завод» испытал новый спецвагон для перевозки отработавшего ядерного топлива [3]. Внутри длинномерного (свыше 15 м) вагона, способного перевозить 100 т опасного груза, расположен транспортно-упаковочный контейнер ТУК-84. Конструкция вагона позволяет применять специальный метод загрузки и разгрузки ОЯТ. В вагоне открываются крыша и днище, с помощью гидроприводов контейнер из горизонтального положения переводится в вертикальное и фиксируется особыми устройствами. Такая технология позволяет грузить ОЯТ без предварительной разделки. Проект вагона был разработан ФГУП «ЦКБ ТМ» в сотрудничестве со специалистами РФЯЦ – ВНИИТФ специально для перевозок ОЯТ с Белоярской АЭС в транспортно-упаковочных контейнерах производства ОАО «Уралхиммаш» - ТУК-84.

Тематике развития вагонного хозяйства для перевозки ОЯТ и ВАО был посвящен ряд выступлений на XV Международном ядерном форуме «Безопасность ядерных технологий: транспортирование радиоактивных материалов» (АТОМТРАНС-2021).

Директор Центрального филиала АО «Атомспецтранс» А.П. Ламтев в докладе «Состояние и перспективы развития вагонного хозяйства АО «Атомспецтранс» рассказал об основных проблемах транспортной инфраструктуры атомной отрасли. Старение и выбытие подвижного железнодорожного состава по окончании установленных сроков эксплуатации является одной из главных проблем. Общий срок службы вагона, с учётом продления, не может превышать полуторного назначенного срока, указанного в Паспорте ТС завода-изготовителя на базовую модель. Назначенный срок службы вагона составляет не более 28 лет, общий срок не должен превышать 42 лет, продление срока службы возможно не более чем на 14 лет. Проблема морального устаревания парка транспортных средств усугублена новыми техническими требованиями со стороны РЖД и Министерства транспорта РФ, ограничивающими использование старой техники.

По состоянию на 01.12.2020 г. из числа собственных или арендуемых АО «Атомспецтранс» вагонов вышли из эксплуатации 20 специальных вагонов модели 61-524 (вагон сопровождения) и  25 специальных вагонов модели В-60.

Процесс выбытия продолжается. Ситуация осложнена отсутствием мощностей по изготовлению новых специализированных вагонов. Наиболее крупное обновление парка транспортных средств выполнено более 10 лет назад в рамках программ зарубежной помощи.

Для осуществления специальных перевозок РМ с учетом стратегии ГК «Росатом» по увеличению добычи, переработки урановой продукции и производства свежего ядерного топлива необходимо решение следующих задач:

- обновление, продление сроков службы, разработка и создание новых специальных железнодорожных вагонов для перевозки специальных грузов и радиоактивных материалов.   Наращивание количества ТС и АСБТ (автоматизированная система безопасности транспортирования РМ);

- проведение НИОКР по созданию, унификации и оптимизации новых специальных ТС и транспортных упаковочных комплектов, отвечающих современным требованиям к специальным перевозкам (в т.ч. с использованием современных видов брони (композитная и т.п.) и критериям контейнеризации и мультимодальности;

- изготовление и поставка специальных вагонов пассажирского типа, предназначенных для размещения обслуживающего персонала и сил охраны при транспортировании специальных грузов в составе пассажирских, почтово-багажных, специальных и грузовых поездов.

 

Способы решения

Для осуществления специальных перевозок требуется как минимум 31 единица вагонов 61-524.

На основании анализа выбытия вагонов по окончанию срока их службы, в целях безусловного обеспечения осуществления специальных перевозок в контуре предприятий «Росатома» и формирования аварийного вагонного фонда АО «Атомспецтранс», необходимо проведение работ по приобретению 15 вагонов модели аналога 61-524Б с характеристиками, отвечающими современным техническим, эксплуатационным, санитарно-эпидемиологическим требованиям и требованиям по физической защите.

Для продления срока службы вагонов необходимо выкупить у предприятий отрасли вагоны с истекшим сроком эксплуатации и осуществить их модернизацию путем проведения капитально-восстановительного ремонта.

Одновременно с продление срока службы вагонов необходима разработка и приобретение новых вагонов, удовлетворяющих современным требованиям к специальным перевозкам.

АО «Атомспецтранс» имеет компетенции и все необходимые разрешения на проведение работ по экспертизе, назначение нового срока службы и организации работ по продлению (письмо ФАЖТ от 15.10.2020 № УИП-тс-5/4028исдсп). К настоящему моменту АО «Атомспецтранс» выкупил у организаций отрасли 7 вагонов различных модификаций и продлил им назначенный срок службы.

Имеющиеся в эксплуатации вагоны 61-624 после продления могут использоваться для перевозки грузов и сопровождающих специальной продукции. Но они не отвечают требованиям постановления Правительства РФ от 27.05.2017 № 646, предусматривающего оснащение такого вагона средствами физической защиты - бронированием отсеков, предназначенных для размещения сил охраны и мест несения ими караульной службы.

Проект по модернизации вагонов имеет ряд недостатков по сравнению с проектом по изготовлению новых вагонов: более высокая стоимость, более длительный срок выполнения работы (до 21 месяца против 14 месяцев до изготовления первого нового вагона с последующим изготовлением серии (11 вагонов) в течение следующих 12 месяцев, срок продления срока службы не более 12 лет против 28 лет плюс возможность его продления при поставке нового вагона.

В связи с этим принято решение заказать и закупить новый подвижной состав, отвечающий всем современным требованиям. АО «Атомспецтранс» разработал техническое задание на поставку новых вагонов, согласованное в ГК «Росатом»,  в Росгвардии, с предприятиями отрасли.   В настоящее время закупочная  документация передана в АО «Атомкопмлект» для организации и проведения закупочной процедуры.

О модернизации железнодорожного подвижного состава ФГУП «ГХК» рассказал начальник производственно-технической службы  Завода регенерации топлива Корнеев М. И. [«Модернизация железнодорожного подвижного состава с целью продления срока службы и расширение области использования существующих железнодорожных транспортеров»].

В эксплуатации ЗРТ находились вагоны-транспортеры, выпускавшиеся ограниченными партиями и выработавшие назначенный срок службы в период 2016-2019 гг. Отдельные элементы транспортеров (тележки УВЗ-9М) были сняты с производства. Поскольку продление назначенного срока службы упразднено, была введена процедура модернизации с последующей сертификацией как наиболее приемлемое решение вопроса относительно изготовления новых транспортеров.

Рис.1. Вагон-ТК-10 и ТК-ВГ-13 [Слайд 3 Корнеев М. И.]

 

Технологические решения по модернизации вагонов-транспортеров

Основная проблема модернизации состояла в отсутствии возможности замены  тележек модели 18-102 (УВЗ-9М), так как они сняты с производства, а на территории Российской Федерации на путях общего пользования аналогичные тележки не использовались. В качестве новой тележки была выбрана тележка модели 18-522А, используемая для снегоочистителей СС-1М. В процессе модернизации была расширена область использования тележек модели 18-522А для вагонов ТК-10 и ТК-ВГ-13 (рис.1.).

На основании технического диагностирования и прочностных расчетов была определена необходимость усиления несущих и концевых балок. Поглощающие аппараты класса Т2 в соответствии с требованиями нормативной документации было необходимо заменить аппаратами не ниже класса Т3. В связи с окончанием сроков службы автосцепных устройств  было принято решение об их замене на автосцепки СА-3 специального исполнения, оборудованных предохранителем от саморасцепа.

 

Испытания

Комплекс сертификационных испытаний опытных  образцов был проведен на территории испытательного центра.  По окончании приемочных испытаний и проведения приемочной комиссии, комплект технической документации и результатов приемочных (сертификационных) испытаний был направлен в РС ФЖТ (Регистр сертификации на федеральном железнодорожном транспорте), который выдал сертификаты соответствия на модель вагонов-транспортеров ТК-10 и ТК-ВГ-13.

С 2016 по 2020 гг. была проведена модернизация 5 вагонов-транспортеров ТК-10 и 7 вагонов-транспортеров ТК-ВГ-13. Планируется выполнить модернизацию транспортера ТК-У, предназначенного для транспортирования ТУК-109Т под возможность транспортирования ТУК-137Т.Р. В результате будет создано транспортное средство, которое позволит оптимизировать годовое использование транспортеров ТК-У для вывоза как ОЯТ РБМК-1000, так и ОЯТ ВВЭР-1000/1200.

Рис.2. Вагон-транспортер ТК-У [Слайд 10]

Рассматриваемые вагоны имеют возможность продления сроков службы на 5 лет с установлением соответствующего вида ремонта и заменой узлов с истекшими сроками службы (в рамках Постановления №929). Новый назначенный срок службы 15 лет.

Руководитель Проектного офиса «Формирование системы обращения с ОЯТ» ГК  «Росатом» К.В.Иванов своё выступлениепосвятил актуальным вопросам развития средств транспортирования ОЯТ АЭС Российской Федерации.

Доставка ОЯТ с АЭС в централизованные хранилища осуществляется в транспортных упаковочных комплектах на железнодорожных вагонах-транспортерах. Для транспортирования ОЯТ реакторов РБМК-1000 используются ТУК-109  с транспортерами ТМ2-3. Для перевозки некондиционных и «горячих» ОТВС планируется использовать ТУК-109Т с транспортерами ТК-У (рис. 3).

Рис.3. транспортеры ТМ2-3 с ТУК-109 (действующая схема вывоза); транспортеры ТК-У с ТУК-109Т (внедряемая схема вывоза).

Металлобетонные ТУК-109 изначально создавались как двухцелевые ТУК для долговременного хранения ОЯТ. В связи с создание сухого хранилища на ГХК данные ТУК используются для временного хранения ОТВС на площадках АЭС и транспортирования на ГХК.

Цельнометаллический ТУК-109Т предполагается использовать для транспортирования «горячего» и некондиционного ОЯТ.

 

ТУК и вагоны-транспортеры для перевозки ОЯТ ВВЭР-1000

Рис.4.ТУК и железнодорожные вагоны-транспортеры для перевозки ОЯТ ВВЭР-1000 [Слайд 9]

Для транспортирования ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 используются следующие вагоны-транспортеры:

- ТК-10 (для чехловых ОТВС);            

- ТК-ВГ-13, ТК-13М, ТК-13Т, ТК-13Т-2 (для серийных ОТВС).

И транспортные упаковочные комплекты: 

- ТУК-10В-1 (для чехловых ОТВС);

- ТУК-10В-3 (для пеналов с твэлами исследованных ОТВС);        

- ТУК-13В, ТУК-13В/1 (для серийных ОТВС).

В рамках проекта по обновлению парка вагон-контейнеров в 2018 г. были разработаны и изготовлены новый ТУК-141О и транспортеры ТК-У-141.  В отличии то ТУК-13 данный ТУК имеет следующие преимущества:

-          вмещает 18 ТВС (в том числе ВВЭР-1200),

-          имеет твердую нейтронную защиту,

-          имеет две крышки,

-          рассчитан на перевозку ОТВС с начальным обогащением до 4,95% по U-235,

-          при заполнении инертным газом рассчитан на суммарное тепловыделение ОТВС 40 кВт.

В ТУК-141О были осуществлены реальные транспортировки ОЯТ с Балаковской и Калининской АЭС.

Из-за отсутствия в России производства, позволяющего изготавливать корпуса контейнеров для ТУК-141О из ВЧШГ, было принято решение о разработке и применении для транспортирования ОТВС РУ ВВЭР-1200 контейнеров серии ТУК-137.

 

ТУК и железнодорожные вагоны-транспортеры для перевозки ОЯТ ВВЭР-440 и БН-600

Транспортные контейнеры ТУК-6 и ТУК-11 для транспортировки ОТВС ВВЭР-400 и БН-600 разрабатывались и создавались в 1970-х-1980-х гг. В 2018 г. на ФГУП «ПО «Маяк» были проведены испытания ТТС обращения с новым ТУК-140 для транспортировки ОТВС ВВЭР-440. Для транспортировки ТУК-140 были изготовлены вагон-контейнеры ТК-Е-140 (рис.5).

Рис.5. вагон-контейнеры ТК-Е-140 [Слайд 10]

Транспортные контейнеры ТУК-6 и ТУК-11 для транспортировки ОТВС ВВЭР-400 и БН-600 относятся к упаковкам типа B(M). Все они прошли процедуры продления срока эксплуатации (некоторые по 2 раза). Более 35 лет они обеспечивают надежную и безопасную транспортировку ОТВС и используются до настоящего времени. Новые ТУК-140 обладают повышенной вместимостью и соответствуют современным тенденциям проектирования ТУК, но для перевозки ОЯТ пока не использовались.

 

ТУК и железнодорожные вагоны-транспортеры для перевозки ОЯТ АМБ блоков № 1, 2 Белоярской АЭС

На рис. 6 представлены ТУК-84/1 и вагон-контейнер ТК-84.

Рис.6. ТУК-84/1 и вагон-контейнер ТК-84 [слайд 11]

ТУК-84 имеет длину более 14 м. Контейнер навит из листовой стали, соединенный сваркой с днищем и комингсом. В 2017-2019 гг. была осуществлена 21 транспортировка ОТВС АМБ с Белоярской АЭС на ФГУП «ПО «Маяк», что позволило освободить от ОЯТ один из двух бассейнов выдержки первой очереди АЭС.

Потребность в разработке новых ТУК сохраняется и в настоящее время. Ведутся практические работы по созданию новых ТУК (и средств транспортирования) для различных типов ОЯТ: семейство ТУК-137 для ОЯТ ВВЭР-1200/1300, двухцелевой ТУК-166 для ОЯТ ЭГП-6, ТУК для ОЯТ БН-800.

Сохраняется актуальность внедрения и практического использования ранее изготовленных типов ТУК и транспортеров:  ТУК-141О с ТК-У-141,  ТУК-140 с ТК-Е-140, ТУК-109Т с ТК-У.

Требуется развитие нормативной базы в части:

- требований к двухцелевым ТУК (хранение-транспортировка),

- гармонизации сложившейся практики транспортировки ОЯТ (с использованием ОСТ) с требованиями Ростехнадзора;

Усложняющими факторами в развитии средств транспортирования ОЯТ на данном этапе являются:

- вопросы имущественного характера (ТУК принадлежат организациям, отличным от тех, которые осуществляют их эксплуатацию и облуживание);

- отсутствие в отрасли организации, обеспечивающей единую техническую политику в области разработки и создания ТУК и средств их транспортирования.

 

Статью по материалам докладов А.П. Ламтева, Корнеева М.И., К.В. Иванова на XV Международном ядерном форуме «Безопасность ядерных технологий: транспортирование радиоактивных материалов» (АТОМТРАНС-2021) подготовила Т.А.Девятова

 

Дополнительно использована информация сайтов:

1.https://www.atomic-energy.ru/

2. https://www.yabloko.ru/Publ/Atom/atom00025.html

3. http://nuclearno.ru/

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Перевозки ядерных материалов
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Перевозки ядерных материалов:
Транспортирование ОЯТ: некоторые вопросы экономики и безопасности

Рейтинг статьи
Средняя оценка работы автора: 0
Ответов: 0

Проголосуйте, пожалуйста, за работу автора:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 2 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Спецвагоны для транспортировки ОЯТ (Всего: 0)
от Гость на 16/03/2022
* Интересно конечно, только вот куда оят американские поедут, если юкка маунтин отменили, а никакой альтернативы не предвидится?
* Будут и дальше на станциях держать, чтобы за 4 года ничего толком не решить и свалить на следующего.
* Всё таки начинать надо было с отходов, а не атомных кораблей бороздящих космические просторы. И России это ещё больше касается чем других стран.


[ Ответить на это ]


Re: Спецвагоны для транспортировки ОЯТ (Всего: 0)
от Гость на 17/03/2022
Тем временем, Евросоюз окончательно отменил запуск 270-килограммового марсохода на российской ракете "Протон". https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/ExoMars_suspended
N° 9–2022: ExoMars suspended17 March 2022As an intergovernmental organisation mandated to develop and implement space programmes in full respect with European values, we deeply deplore the human casualties and tragic consequences of the aggression towards Ukraine. While recognising the impact on scientific exploration of space, ESA is fully aligned with the sanctions imposed on Russia by its Member States.ExoMarsESA’s ruling Council, meeting in Paris on 16-17 March, assessed the situation arising from the war in Ukraine regarding ExoMars, and unanimously:acknowledged the present impossibility of carrying out the ongoing cooperation with Roscosmos on the ExoMars rover mission with a launch in 2022, and mandated the ESA Director General to take appropriate steps to suspend the cooperation activities accordingly;authorised the ESA Director General to carry out a fast-track industrial study to better define the available options for a way forward to implement the ExoMars rover mission.


[ 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: 0.06 секунды
Рейтинг@Mail.ru