На предприятии реализованы несколько международных проектов, связанных с совершенствованием систем физической защиты судов с ЯЭУ и береговых объектов, а также с повышением уровня ядерной и радиационной безопасности при обращении с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом. В рамках международного сотрудничества с правительствами Норвегии и США реализованы следующие проекты:
– накопительная площадка для временного хранения контейнеров с отработавшим ядерным топливом ВМФ – финансирование предоставлено Норвегией в рамках Программы военно-экологического сотрудничества Arctic Military Environmental Cooperation (AMEC);
– автоматизированная система радиационного мониторинга накопительной площадки для временного хранения контейнеров с отработавшим ядерным топливом ВМФ и комплекса переработки жидких радиоактивных отходов на ФГУП «Атомфлот»;
– реконструкция хранилища контейнерного типа для долговременного (до 50 лет) хранения неперерабатываемого ядерного топлива атомного ледокольного флота на ФГУП «Атомфлот».
Согласно данным, опубликованным информационной службой ФГУП «Атомфлот», система физической защиты предприятия отвечает международным требованиям по защите ядерных материалов. В вопросах мониторинга радиационного фона предприятие сотрудничает с МАГАТЭ.
В технологическом обслуживании атомных ледоколов и лихтеровоза принимали участие пять судов, предназначенных для перегрузки ядерного топлива (перезарядки активных зон), хранения твердых и жидких радиоактивных отходов, отработанного ядерного топлива и т.д., и одно контрольно-дозиметрическое судно (список см. выше). Все суда базируются на акватории ФГУП «Атомфлот». В настоящее время часть из них выведена из эксплуатации. Краткая информация по судам обеспечения приведена ниже.
Плавучая техническая база (ПТБ) «Имандра» построена в 1981 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) по специальному проекту и предназначена для комплексного обслуживания судов с ЯЭУ и работ с ОЯТ. В настоящее время используется для проведения операций по перегрузке ядерного топлива атомных ледоколов. ПТБ оборудована шестью баками для временного (промежуточного) хранения отработанного ядерного топлива. Емкость хранилища позволяет принять 1.530 тепловыделяющих сборок, что составляет объем загрузки 6 активных зон атомных ледоколов. На ПТБ «Имандра» также хранится свежего ядерного топлива. Для хранения ЖРАО на ПТБ имеются 12 цистерн общей емкостью 545 м
.
После временного хранения (выдержки) на ПТБ «Имандра», ОЯТ поступает в хранилище ПТБ «Лотта». Это судно было построено в 1961 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург) как лесовоз. В 1984 г. переоборудовано в ПТБ для хранения ОЯТ, а в 1993 г. дополнительно оборудовано системой для перевозки транспортных контейнеров ТК-18. На борту ПТБ «Лотта» имеется 12 баков для хранения ОЯТ. Общая емкость хранилища составляет 4.080 тепловыделяющих сборок, что составляет 12 активных зон ледоколов. Это единственное судно в регионе, способное работать с контейнерами ТК-18. Сегодня оно используется в работах по вывозу ОЯТ на берег с ледоколов «Атомфлота» и кораблей Северного флота ВМФ – для последующей транспортировки на ПО «Маяк» с целью хранения и переработки.
Специальный плавучий танкер (СПТ) «Серебрянка» построен в 1974 г. в г. Навашино, Горьковская обл. (ныне Нижегородская обл.) и в 1975 г. поступил в распоряжение «Мурманского морского пароходства», в структуру которого в то время входил «Атомфлот». Оборудован 8 баками для хранения жидких радиоактивных отходов общей емкостью 851 м
. Имеющаяся на судне установка для переработки ЖРО не работает.
Пароход «Володарский» построен в 1929 г. В 1969 г. переоборудован под ПТБ для обслуживания атомных ледоколов. В том же 1969 г. поступил в распоряжение «Мурманского морского пароходства», в структуру которого в то время входил «Атомфлот». Судно использовалось для хранения твердых радиоактивных отходов средней и низкой активности. В хранилищах судна находятся около 15 т ТРАО. В настоящее время находится в отстое.
Судно «Лепсе» построено в 1934 г. В 1961 г. было достроено и переоборудовано в ПТБ для хранения ОЯТ от атомных ледоколов и АПЛ. До 1980 г. выполняла те же функции, которые сейчас выполняет ПТБ «Имандра». ПТБ «Лепсе» была оборудована хранилищем для ОЯТ и перегрузочным устройством – краном грузоподъемностью 12 т. Сейчас в хранилищах ПТБ находятся 624 тепловыделяющие сборки с ОЯТ, большинство из которых повреждены («дефектны»). Для извлечения и перегрузки этого топлива в береговое хранилище требуются специальная техника и технологии. Суммарная активность хранящегося на ПТБ ОЯТ составляет около 750 тыс. Ки. Кроме того, на ПТБ «Лепсе» хранятся ТРАО и ЖРАО средней и низкой активности. На 2010 г. намечено перемещение ОЯТ в береговое сухое хранилище, после чего судно станет возможно утилизировать на судоремонтном заводе (СРЗ) «Нерпа». У экспертов эти планы и сроки их реализации вызывают сомнения.
Контрольно-дозиметрическое судно «Роста-1» используется для контроля радиационной обстановки на ФГУП «Атомфлот» и при проведении работ с ОЯТ и РАО.
Проблема хранения ОЯТ от военных кораблей и судов гражданского назначения с ЯЭУ остро стоит на атомном флоте, базирующемся на Северо-западе России. В большинстве случает ТВС с ОЯТ хранятся в плохо приспособленных плавучих хранилищах, представляя угрозу как с точки зрения ядерной и радиационной безопасности, так и с точки зрения возможного распространения делящихся материалов и попадания их в руки террористов. В связи с этим, после террористических атак на Нью-Йорк в 2001 г., лидерами стран Большой восьмерки было принято решение о финансовой поддержке мероприятий в России, направленных на повышение ядерной и радиационной безопасности в регионе базирования большого количества транспортных ЯЭУ и в местах хранения большого количества ОЯТ.
В качестве одного из первых шагов было профинансировано строительство сухого хранилища ОЯТ на «Атомфлоте». Целью проекта является перенос в береговое хранилище отработавшего ядерного топлива, находящегося в емкостях ПТБ «Лотта», которое базируется на портовой акватории предприятия. Поскольку в настоящее время невозможно осуществить дальнюю транспортировку и переработку ОЯТ находящегося на борту ПТБ «Лотта», было принято решение о строительстве берегового хранилища, где в контейнерах сухого типа отработавшее ядерное топливо будет храниться до тех пор, пока не будет принято решение о том – что с ним делать дальше. Суть проекта заключалась в строительстве на территории «Атомфлота» здания для хранения контейнеров типа ТУК-120, а также производстве и поставке самих этих контейнеров.
Общая характеристика хранилища:
– длина – 66 м;
– ширина – 31 м;
– высота – 25 м;
– объем – 52.000 м
;
– вместимость – 52 металло-бетонных контейнера ТУК-120 (50 основных контейнеров и 2 резервных), способных вместить 14 активных зон ледоколов;
– продолжительность выдержки ОЯТ – 20 лет.
Проект начался в 2001 г. и был завершен в 2007 г. Финансирование было предоставлено правительством Министерством торговли и промышленности Великобритании при участии правительства России. Стоимость проекта составила 45,0 млн. долл. (24,1 млн. фунтов). В том числе 38,8 млн. долл. (20,8 млн. фунтов) поступило от британской стороны и 6,2 млн. долл. (3,3 млн. фунтов) – от российской. Ввод хранилища в эксплуатацию и лицензирование происходило в 2007—2008 гг. Контейнеры были произведены на ФГУП ПО «Севмаш» (Северодвинск, Архангельская обл.). Стоимость одного контейнера составила 265 тыс. долл.
Атомные ледоколы: опыт эксплуатации
Nuclear icebreakers: operational experience
Владислав Ларин
Журнал Президиума РАН «Энергия: экономика, техника, экология», №11 ноябрь 2012 г.;
Материал написан в декабре 2009 г.
Географические ограничения
Одной из серьезных проблем, связанных с эксплуатацией и дальнейшим развитием географии применения судов с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ) гражданского назначения, является необходимость их захода в иностранные порты. Для захода в иностранный порт судна с ЯЭУ требуется предварительное заключение двустороннего межгосударственного соглашения. Для этого необходимо за несколько месяцев до захода в порт предоставить принимающей стороне информацию в объеме, достаточном для принятия портовыми властями решения о безопасности судна для принимающего порта. Несмотря на соответствие атомных судов стандартам и рекомендациям авторитетных классификационных обществ, переговоры перед заходом в порт часто оказываются весьма длительными. Фактически, требуется производить полное лицензирование судна с ЯЭУ и получать разрешительные документы для каждого захода в порт.
В связи с такими сложностями, плавание судов с ЯЭУ по двусторонним соглашениям оказалось несовместимым с экономически эффективной коммерческой эксплуатацией. Дело в том, что в бизнесе требуется сбалансированность выгоды и риска для всех участников. В то же время, при заходе в порт основному риску подвергается принимающая сторона, а выгода достается оператору судна с ЯЭУ. Хотя грузовые операции приносят некоторую прибыль портам, но заранее крайне сложно определить соотношение и сбалансированность пропорции выгода – риск.
Кроме того, в принимающем порту должна быть подготовлена, а точнее – создана специальная инфраструктура для обслуживания судов с ЯЭУ, включающая в себя: обособленный причал, находящееся на постоянном дежурстве буксировочное судно, способное в случае аварии быстро вывести из порта аварийное судно, средства для радиационного обследования судна перед заходом в порт, и т. д.
Единственным специализированным предприятием для обслуживания судов с ЯЭУ в России является мурманское ФГУП «Атомфлот». В то же время не следует забывать об ограниченности возможностей этого предприятия, на котором отсутствуют условия для полноценного – по принципу замкнутого цикла обращения с ОЯТ и РАО, а также для содержания и утилизации списанных из состава флота судов с ЯЭУ.
Сейчас для специалистов стало достаточно очевидно, что суда с ЯЭУ могут быть использованы лишь в качестве ледоколов в российском секторе Арктики. Считается, что именно в ледовых условиях наилучшим образом раскрываются преимущества ядерной энергетической установки транспортного назначения.
Коммерческая перевозка грузов по маршруту Европа – Азия – Европа (по так называемому «короткому» Северному морскому пути – СМП) до настоящего времени не получила развития из-за непредсказуемой продолжительности срока доставки, которая может увеличиваться на две недели и более за счет трудно прогнозируемого изменения состояния ледовой обстановки – по сравнению с традиционными длинными южными путями, проходящими по обычным для международных коммерческих рейсов маршрутам в водах теплых морей. Подобные возможные задержки и неопределенность со сроками доставки делают неконкурентными грузовые транзитные перевозки по Северному морскому пути.
В связи с этим есть основания полагать, что транспортировка грузов в сопровождении российских атомных ледоколов может получить хоть сколько-нибудь заметное применение только для обслуживания сырьевых и промышленных городов Сибири. В первую очередь речь идет о Норильской агломерации. По мере сокращения населения северной Сибири и связанным с этим ростом себестоимости перевозок, потребность в атомных ледоколах будет сокращаться. Можно предположить, что период активного применения атомных ледоколов близок к завершению.
Правда, в конце 2009 г. была опубликована информация о рейсе двух грузовых судов немецкой компании «Beluga» по маршруту Ульсан (Ю. Корея) – Владивосток (Россия) – Архангельск – (Россия) – Онне (Нигерия). Значительную часть маршрута они совершили по СМП – в сопровождении двух российских атомных ледокола – «50 лет Победы» и «Россия». Рейс был выполнен в начале сентября 2009 г. и его целью была доставка энергетического оборудования в район Норильской агломерации.
Эксперты по-разному оценили это событие. Одни рассматривают его как успешное начало активной транзитной навигации в российском секторе Арктики, связанное с потеплением климата и улучшением ледовой обстановки в регионе. Другие оценили его как обычный рейс, выполненный для доставки грузов снабжения в регион Норильской агломерации. Полагаю, что описанный рейс являлся обычным в рамках так называемого «северного завоза», когда стоимость операции не играет определяющей роли, поскольку речь идет о доставке груза на стратегически важное промышленное предприятие Российского Заполярья и расходы в значительной мере покрываются из средств федерального бюджета.
Представители фирмы «Beluga» сообщили, что в результате использования Северного морского пути удалось сократить маршрут на 3.000 миль (5.500 км) и сэкономить 300.000 евро на каждое судно – по сравнению с альтернативным путем через Суэцкий канал. На первый взгляд, экономия составила 100 евро на 1 милю пути.
Однако у экспертов не сложилось впечатление экономической оправданности использования СМП для транзитных маршрутов – не связанных с доставкой грузов на северное побережье Сибири. Эти сомнения были вызваны тем обстоятельством, что участники рейса не сообщили о стоимости услуги сопровождения грузовых судов атомными ледоколами. Также не было сообщений о том, кто получил экономию средств – грузоперевозчик или судовладелец ледоколов сопровождения. Некоторые оценочные сведения о стоимости эксплуатации атомных ледоколов будут представлены ниже.
Характер эксплуатации
В тот период, когда в Арктическом регионе работал единственный атомный ледокол «Ленин», происходило освоение новых направлений применения судов с ЯЭУ для определения их возможностей, а также для выяснения – сколько единиц ледоколов необходимо построить дополнительно для обеспечения советских интересов в Арктике. Одновременно происходила отработка оптимальных маршрутов и изучение ледовых условий на них.
До 1970 г. проводка грузовых судов по СМП была возможна только в летние месяцы, когда мощность льдов становится минимальной. В 1970 г. было положено начало проводке грузовых судов с участием ледокола «Ленин» по маршруту Мурманск – Дудинка – Мурманск в течение всех осенних месяцев – до начала декабря.
Начиная с 1976 г. атомные ледоколы ежегодно проводили караваны судов с грузами для работавших на полуострове Ямал буровиков, искавших месторождения природного газа. Такие проводки осуществлялись в феврале-марте, что было необычно для прежнего опыта работы ледоколов на СМП.
Проблема заключалась в том, что выполнять любые работы на Ямале возможно только в зимние месяцы, когда многолетняя мерзлота и верховые болота надежно промерзают. В другие месяцы, когда происходило их частичное оттаивание, все объекты инфраструктуры начинали тонуть в болотах.
В противоположность этому, прежде доставка грузов была возможна только в летний период. Это создавало неудобства, поскольку приходилось летом привозить грузы на заранее подготовленные участки берега, и зимой развозить их потребителям по территории полуострова Ямал. Так что продление ледокольной навигации на осенние и весенние месяцы помогало лучше обеспечивать буровиков Ямала необходимыми грузами. А поскольку месторождения углеводородов полуострова Ямал были ориентированы на экспорт – расходы на их освоение представлялись оправданными.
После распада СССР и существенного сокращения экономической деятельности в российском секторе Арктики, потребность в ледоколах (в том числе и атомных) существенно сократилась. А высокие эксплуатационные расходы, которые требовалось учитывать в новых экономических условиях, делали применение атомных ледоколов нерентабельным. В связи с этим руководство «Мурманского морского пароходства», которому в то время принадлежали атомные ледоколы, стало использовать их в качестве круизных лайнеров, совершающих туристические рейсы в западном секторе российской Арктики и к Северному полюсу. Всего было совершено около 100 туристических рейсов.
Особенности работы ЯЭУ ледокола