Мирный атом для «чайников»: смотрим, как выглядит Ростовская АЭС

Атомная энергетика считается самой экологически чистой во всей энергетической отрасли. Для выработки электроэнергии атомным электростанциям не нужно сжигать тысячи тонн угля, они не выбрасывают в воздух десятки тонн сажи и углекислого газа. А ядерное топливо, при условии правильного с ним обращения и строгого соблюдения всех мер безопасности и технологических регламентов, практически безвредно для окружающей среды. Инциденты в Чернобыле и на АЭС в префектуре Фукусима не в счет. В первом случае аварию спровоцировал человеческий фактор, во втором — обстоятельства непреодолимой силы — землетрясение и возникшее затем цунами.

Ростовская АЭС хоть и находится в нескольких сотнях километров от ближайшего моря, но тоже способна выдержать натиск многометровых волн. При этом стоимость электроэнергии, производимой атомной электростанцией, остается достаточно низкой, а ее продукция расходится по высоковольтным линиям электропередачи по всему Южному и Северо-Кавказскому федеральным округам и доходит аж до Закавказья.

Первый энергоблок Ростовской АЭС был введен в промышленную эксплуатацию в 2001 году. 18 лет назад состоялась первая загрузка топлива в реактор ВВЭР-1000. Водо-водяной энергетический реактор мощностью 1000 мегаватт. Последний, четвертый энергоблок, запустили в 2018 году.

Суточная выработка электроэнергии каждым энергоблоком составляет порядка 25 миллионов киловатт-часов, а в целом АЭС вырабатывает треть всей электроэнергии, поставляемой в Объединенную энергетическую систему Юга России.

Как работает станция? Если не вдаваться в глубины ядерной физики, то принцип работы простой. В реакторы загружаются 163 так называемых топливных сборки — конструкции из циркониевых трубочек, в которые помещаются таблетки из диоксида урана-235. Длина одной такой сборки — почти пять метров, масса — более 700 килограммов. Так называемая «грязная», радиоактивная вода циркулирует внутри корпуса реактора, нагреваясь до 320 градусов при чудовищном давлении 160 килограммов на квадратный сантиметр. Через теплообменник она нагревает «чистую» воду, которая превращается в пар и толкает лопатки турбин. «Отработанная» вода поступает в еще один теплообменник, где остужается, и цикл повторяется по новой.

Сами реакторы расположены в самых настоящих саркофагах. Посторонних туда не пускают — только людей, имеющих право работать с источниками ионизирующего излучения. И то — они могут попасть лишь туда, где находиться относительно безопасно для здоровья. Внутри реактора работает исключительно техника. Здания, где находятся реакторы, сделаны из предварительно напряженного железобетона. Не будем утомлять читателя терминами и физическими выкладками. Скажем лишь, что помещение, где находится реактор, способно без особого ущерба для себя выдержать попадание тела массой 20 тонн, летящего со скоростью 750 километров в час. Для понимания — это масса двигателя современного пассажирского авиалайнера.

Внутри реакторного помещения — зона пониженного давления. Даже если случится ЧП с повреждением стенок здания, то воздух, содержащий радиоактивные изотопы, не попадет наружу, а останется внутри реакторного помещения. Да и у самого реактора четыре степени защиты от всякого рода нештатных ситуаций. К слову, время реагирования автоматики на изменение каких-либо параметров — всего четыре секунды. Именно этот промежуток времени необходим для того, чтобы начала действовать защита реактора. Она, к слову, способна полностью остановить ядерную реакцию. Персоналу остается лишь выполнить регламентные работы по снижению давления и температуры в контуре.

Турбины, к слову, сделаны на Украине заводом «Турбоатом». Они считаются тихоходными, вращаются со скоростью 1500 оборотов в минуту. Но при этом работают с нагрузкой в 104% от номинальной. В этом, по словам директора станции Андрея Сальникова, нет ничего страшного.

— Когда сооружали станцию, в нее заложили неоправданно высокий запас прочности. Очень большой, — прокомментировал Андрей Сальников. — Наука и техника не стоят на месте. И если все исследования говорят, что этот предел прочности избыточен, зачем держать этот резерв? Почему нельзя его использовать? Я больше скажу — еще 20 лет назад капремонт у нас занимал 90 суток. Сейчас мы его делаем максимум за 45, за счет применения новых технологий и современных подходов. А это — дополнительная выработка, дополнительная прибыль, дополнительные налоги. Любой рачительный хозяин должен убирать издержки и максимально использовать то производство, что ему дано. Но при этом — не в ущерб безопасности. Этим, собственно, мы и занимаемся, и никакой другой цели не преследуется.

К слову, Ростовская АЭС сейчас работает на 75% от номинальной мощности. Третий энергоблок остановлен и выведен на ремонт. В рамках планово-предупредительного ремонта специалисты АЭС капитально отремонтируют реакторную установку с полной выгрузкой тепловыделяющих сборок из активной зоны реактора, отремонтируют основное оборудование реакторной установки и систем безопасности, проведут капитальный и текущий ремонт цилиндров низкого и высокого давления, средний ремонт турбогенератора и основного оборудования турбинного отделения.

Планово-предупредительный ремонт — это уникальный шанс увидеть, что скрывается под белыми защитными кожухами турбогенератора. А там, поверьте, есть, на что посмотреть. И масштабы поражают воображение. К примеру, масса турбогенератора в сборе составляет тысячу тонн.

Якорь генератора, вырабатывающего электричество — в диаметре примерно метр, а самое маленькое колесо турбины «ростом» со взрослого человека. И все это должно работать круглосуточно на протяжении полутора лет — установленный межремонтный срок оборудования составляет 18 месяцев.

Параллельно на АЭС ведутся работы по сооружению четырех вентиляторных градирен. Если на первый и второй энергоблоки вода для охлаждения оборудования подается из водоема-охладителя, то на третьем и четвертом энергоблоках вода остужается в градирнях — сооружениях высотой 175 метров. Вода поднимается на 24 метра, распыляется и таким образом остывает. Однако в условиях жаркого донского лета действующие системы охлаждения работают с сильными перегрузками. И чтобы оборудование не вышло из строя, приходится снижать мощность реакторов.

Первая фундаментная плита в основание вентиляторных градирен была заложена 26 ноября. Запустить новый объект планируется в 2020 году. По сути своей — это точно такие же устройства для охлаждения воды с той лишь разницей, что воздух для охлаждения будут принудительно подавать мощные вентиляторы. Поэтому градирни будут уже не такими высокими, как действующие, но при этом достаточно эффективными для того, чтобы обеспечить работу энергоблоков в установленных параметрах. А это, как ни крути, еще один из элементов безопасности работы всей атомной станции в целом.