WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 42 | 43 || 45 | 46 |   ...   | 80 |

«Вначале человек помнит только то, что было, затем - то, что было, и то, чего не было, а в конце - только то, чего не было. А. М. Титов ТАЙНЫ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ...»

-- [ Страница 44 ] --

В первую очередь необходимо было создать алгоритмы и программы расчета сложнейших сооружений. Уже в 1948 году на комбинате "Маяк" под Челябинском был принят в эксплуатацию первый отечественный уран-графитовый реактор, корпус которого разрабатывали специалисты ЦНИИПСК. Успешное функционирование реактора-первенца положило начало новой сфере деятельности – ядерному реакторостроению.

В 1950 году по заданию И. В. Курчатова коллектив начал разработку транспортных реакторов, выполняя исследования по обоснованию выбора материалов, создавал и совершенствовал методику расчета перфорированных систем с учетом нестационарного режима работы реакторов, концентрации напряжений у отверстий, изучения методов предупреждения хрупких разрушений. Позднее были выполнены проекты и осуществлен авторский надзор за строительством реакторов для объектов Томск-7, Красноярск-26, а также специальных сооружений в районе г. Семипалатинска, Арзамас-16, на полигоне в районе Харабали в г. Шевченко и др.

Длительная эксплуатация графитоводных реакторов, как показало обследование их технического состояния, свидетельствовала, что проектный срок их работы превышен в несколько раз. Состояние металлоконструкции корпусов реакторов позволили значительно увеличить их мощность против первоначального задания.

В дальнейшем наступила эпоха проектирования корпусов реакторов на быстрых нейтронах БН-350 в г. Актау (Казахстан) и еще более мощных реакторов БН-600 на Белоярской АЭС. Для этих проектов потребовалось осуществление прочностных испытаний, в том числе узла примыкания выходных патрубков к корпусу быстрого реактора, а также решения других компоновочных инженерных задач интегральных и петлевых быстрых реакторов.

Наиболее весомый вклад в атомную энергетику металлостроители внесли в период разработки проектов самых крупных корпусов реакторов РБМК-1000 мощностью 1 млн кВт и РБМК-1500 мощностью 1,5 млн кВт для Ленинградской, Курской, Смоленской, Чернобыльской, Шевченковской, Белоярской, Игналинской атомных станций. Общая мощность реакторов, корпуса которых разрабатывались в ЦНИИПСК, составила 20 млн кВт, или около половины мощности всех АЭС, построенных на территории бывшего СССР.

Именно с этим видом реактора 26 апреля 1986 г. на 4-ом блоке ЧАЭС произошла крупнейшая в истории атомной энергетики авария, в результате которой была полностью разрушена активная зона реактора, повреждено реакторное отделение, деаэраторная этажерка, машинный зал и ряд других сооружений.

Неуправляемая цепная реакция началась в небольшой части активной зоны, вызвала местный перегрев и повышение давления в системе водяного охлаждения. Лопнули трубы топливных каналов, и облако пара вытолкнуло 2500-тонную крышку реактора. В образовавшееся жерло ринулась смесь пара, обломков графитовой кладки, ядерного топлива.

Крышка реактора упала обратно в активную зону, вызвав дополнительный выброс радиоактивных веществ в атмосферу. Из шахты реактора в центральный зал вырвались сотни килограммов водорода. Температура в аварийной зоне достигла 2500–2700 °С – для образования такого количества водорода в этих условиях было достаточно трех секунд. Смешавшись с воздухом, водород образовал гремучую смесь, которая взорвалась, скорее всего, от случайной искры или раскаленного графита. Именно этот взрыв разнес крышу, центральный зал и другие помещения 4-го энергоблока.

Институт не принимал непосредственного участия в проектировании реактора РБМК- и строительных конструкций Чернобыльской АЭС. Однако после взрыва, когда надо было срочно локализовать зону разрушенного реактора, наши специалисты были привлечены к выполнению проектных работ. Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР 634-188 от 29. 05.

86 г. Министерству среднего машиностроения СССР были поручены работы по захоронению 4-го энергоблока ЧАЭС и относящихся к нему сооружений. Объект получил название "Укрытие реактора № 4 Чернобыльской АЭС" (далее – объект "Укрытие"). Многие металлические конструкции объекта "Укрытие" были изготовлены по чертежам, разработанным Игорем Сидненковым и Александром Седовым в течение считанных дней. С тех пор пепел Чернобыля стучит в наши сердца.

Учитывая особую ответственность сооружения, тогда было проработано восемнадцать вариантов проекта. Эти варианты можно разбить на две группы. К первой из них относились проекты, в которых предполагалось соорудить вокруг блока независимое герметичное здание огромных размеров, либо арку пролетом 230 м, либо купол пролетом до 120 м.

В какой-то мере эти проекты предвосхищали варианты "Укрытия-2", которые через 7 лет обсуждались на Международном конкурсе в Киеве.

Ко второй группе проектов относились те, в которых максимально использовались конструкции разрушенного блока. На эти конструкции должны были опираться вновь возводимые стены и кровля сооружаемого "Укрытия". Был выбран второй подход. В этом случае здание должно было быть намного меньше, стоить дешевле, и строительство можно было осуществить за более короткое время. Но, как продолжение этих достоинств, "Укрытию" были свойственны два крупных недостатка. Во-первых, неопределенная прочность старых конструкций. Обследование их было затруднено из-за развалин и огромных радиационных полей. Во-вторых, необходимость использовать дистанционные методы строительства, опять-таки из-за невозможности людям долгое время находиться вблизи блока. А дистанционные методы не позволили сделать сооружение герметичным. Благодаря поистине героическим усилиям проектировщиков, строителей, ученых возведение "Укрытия" было завершено за шесть месяцев – с конца мая по ноябрь 1986 г.



Время летит быстро. Несмотря на принимаемые меры по укреплению внутренних конструкций разрушенного 4-го блока, опасность их обрушения не была полностью устранена, также как и опасность падения конструкций собственно "Укрытия". В обоих случаях следовало ожидать выброса радиоактивной пыли из объекта.

Попадающая через негерметичности здания вода служила источником нескольких видов опасности: могла привести к увеличению критичности ТСМ (топливосодержащих масс), а со временем, по мере их охлаждения и разрушения, к образованию ядерно-опасных композиций. Кроме того, разрушала ТСМ, увеличивая количество радиоактивной пыли в объекте; способствовала разрушению строительных конструкций; могла загрязнить радионуклидами грунтовые воды.

Михаил Кондра, Игорь Овдиенко и другие сотрудники нашего института не раз выезжали в Припять – обследование, анализ, проектирование новых и усиление существующих конструкций легли на их плечи. Показательным сооружением в этом плане была вентиляционная труба 3 и 4 блока Чернобыльской АЭС. При обследовании конструкций этой трубы обувь наших сотрудников получила такой уровень радиоактивного загрязнения, что ее пришлось уничтожить.

Еще в середине 1989 г. была предложена концепция особо долговременного и экологически безопасного захоронения топлива. В ней предлагалось создать над существующим объектом герметичное "Укрытие-2", позволяющее полностью изолировать внешнюю среду от ТСМ внутри объекта. Одновременно, "Укрытие-2" могло стать надежной оболочкой, под которой можно было бы провести разборку объекта.

Предварительная проработка различных вариантов преобразования объекта была проведена Петербургским проектным институтом ВНИИПИЭТ в 1991 г. Рассматривались варианты:

– "Холм" (полная засыпка объекта);

– "Зеленая лужайка" (полная разборка Укрытия);

– "Арка" (создание герметичного Укрытия-2 над существующим объектом, обеспечивающего длительное хранение топлива, вплоть до окончательной разборки);

– "Промежуточное омоноличивание" (последовательная заливка бетоном помещений объекта, а в будущем – его разборка).

Каждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки. Для окончательного решения проблемы преобразования "Укрытия" было предложено провести Международный конкурс.

В 1992 г. Украинское Правительство поддержало идею проведения Международного Конкурса на преобразование "Укрытия" в экологически безопасную систему и организовало его в 1993 г. Условия конкурса предполагали, что участники могут присылать как проекты преобразования, так и отдельные идеи и технологии. К моменту окончания приема предложений их общее количество составило около 400. Авторами выступали как объединения всемирно известных фирм, так и отдельные люди. Участвовал в конкурсе и наш институт.

Конкурсную комиссию, состоящую из наиболее видных ученых и руководителей высокого ранга возглавлял Президент Национальной академии наук Украины Б. Е. Патон. В составе рабочей группы, которая готовила материалы для конкурсной комиссии, работал главный инженер института "УкрНИИпроектстальконструкция" В. Н. Гордеев.

Главным результатом Конкурса стала выработка стратегической линии преобразования.

Она должна включать несколько стадий:

– исследования;

– стабилизацию состояния существующего объекта "Укрытие";

– строительство нового защитного сооружения вокруг объекта "Укрытие" ("Укрытие-2");

– извлечение, кондиционирование и складирование в хранилищах радиоактивных материалов, находящихся внутри "Укрытия-2".

Первое место в конкурсе проектов не было присуждено никому. Флагманом же конкурса явилось объединение Европейских фирм "Alliance", возглавляемое компанией Campenon Bernard SGE.

В дальнейшем были углубленно проработаны три проекта, известные под короткими названиями "Арка", "Рама" и "Контейнер". Конструкции "Контейнера" разрабатывал наш институт. Среди этих трех проектов победителем оказался проект "Арка" - арочное сооружение пролетом 230 м, собираемое на чистой площадке, а затем надвигаемое по рельсовым путям в зону разрушенного 4-го блока и накрывающее его вместе с существующим в настоящее время объектом "Укрытие".

В 2004 году объявлен тендер на строительство Укрытия-2 и несколько претендентов, представляющих собой объединения фирм, готовят материалы для тендерного конкурса.

4.13. Стальная посуда Напомним, что еще в 1880 году была зарегистрирована "Техническая контора инженера А. В. Бари". На первом этапе ее деятельности стало строительство резервуаров.

Проблема хранения нефти и нефтепродуктов для отечественной нефтяной промышленности в тот период стояла весьма остро. Каменные погреба и амбары не могли обеспечить качественного хранения нефти в условиях резкого роста ее добычи. А дорогостоящие металлические резервуары зарубежного производства имели прямоугольную форму, обладали большим весом, были весьма нетехнологичны при сборке и создавали постоянные проблемы в эксплуатации.

Именно в "Строительной конторе инженера А. В. Бари" инженер-механик Владимир Шухов создал "школу рациональной постройки нефтяных резервуаров на строго экономичных началах". Была разработана новая методика проектирования, изготовления и монтажа клепаных резервуаров минимального веса на облегченном основании. Все они соответствовали определенным фирменным стандартам с унифицированными элементами; были составлены специальные таблицы, с помощью которых можно было быстро определять объем резервуара, тип, расход металла и стоимость материала и строительства. Для раскроя листа и разметки отверстий под заклепки использовались специальные шаблоны.

Впервые в мировой практике была внедрена поточная сборка цилиндрических емкостей из металлических стандартных элементов. Они сразу же привлекли внимание русских промышленников и многих зарубежных специалистов. Для сравнения: толщина стенки резервуаров отечественного производства составляла 4 мм, немецких – 5 мм, а американских – 6,35 мм. Только за два первых года работы контора А. Бари построила их 130 штук.

К 1910 г., за 30 лет своей деятельности, контора инженера А. Бари построила в России 3240 металлических резервуаров общей емкостью 178 млн. пудов.



Pages:     | 1 |   ...   | 42 | 43 || 45 | 46 |   ...   | 80 |