Обращение к сайту «История Росатома» подразумевает согласие с правилами использования материалов сайта.
Пожалуйста, ознакомьтесь с приведёнными правилами до начала работы

Новая версия сайта «История Росатома» работает в тестовом режиме.
Если вы нашли опечатку или ошибку, пожалуйста, сообщите об этом через форму обратной связи

История реакторов /

АДЭ-4, АДЭ-5

Реше­ние о стро­и­тельстве на Сибир­ском хими­че­ском ком­би­нате вто­рого реак­тор­ного завода, условно назван­ного объек­том № 45 и имеющим в своем составе реак­торы АДЭ-4, АДЭ-5 и АЭС, было при­нято Мини­стром сред­него маши­но­стро­е­ния Е. П. Слав­ским в авгу­сте 1957 года. Про­ек­ти­ро­ва­ние и сооруже­ние реак­то­ров нового поко­ле­ния АДЭ-4 и АДЭ-5 велось с уче­том опыта экс­плу­а­тации реак­то­ров ЭИ-2 и АДЭ-3, рабо­тавших на объекте № 5. Про­то­типом для двухце­ле­вых реак­то­ров АДЭ-4 и АДЭ-5 вновь стал реак­тор «ЭИ-2», спро­ек­ти­ро­ван­ный ОКБМ.

Послед­ние…

Стро­и­тельство вто­рой оче­реди реак­то­ров на СХК нача­лось в 1959 году. Для вза­и­мо­действия с про­ект­ными инсти­ту­тами и мон­таж­ными орга­ни­за­ци­ями была создана опе­ра­тив­ная группа из спе­ци­а­ли­стов пер­вого реак­тор­ного завода — объекта № 5.

Про­ект преду­смат­ри­вал рас­по­ложе­ние обоих реак­то­ров в одном зда­нии, раз­де­лен­ном попо­лам сте­ной. Два цен­траль­ных зала реак­то­ров соеди­ня­лись между собой лаби­ринт­ными про­хо­дами через небольшой промежу­точ­ный зал. Шахты актив­ных зон раз­де­ляла мощ­ная непро­ница­емая перего­родка из тяже­лого бетона. Выход из реак­тор­ного корпуса в адми­ни­стра­тив­ный рас­по­лагался на вто­ром этаже и обес­пе­чи­вался сан­про­пуск­ни­ком и еди­ным постом охраны для про­пуска пер­со­нала реак­то­ров.

Вдоль обоих реак­то­ров нахо­ди­лось общее зда­ние элек­тро­станции, соеди­нявше­еся с адми­ни­стра­тив­ным корпу­сом над­зем­ной гале­реей. По тор­цам зда­ния элек­тро­станции рас­по­лага­лись мощ­ные блоки гра­ди­рен. Их общее коли­че­ство состав­ляло 7 штук.

К моменту начала мон­тажа гра­фи­то­вой кладки пер­вого реак­тора была прак­ти­че­ски пол­но­стью укомплек­то­вана служба управ­ле­ния реак­то­ром, так как этот этап работ ведется круг­ло­су­точно и под непо­сред­ствен­ным руко­вод­ством началь­ни­ков смен. Прак­ти­че­ски все сотруд­ники нового реак­тора явля­лись опыт­ными спе­ци­а­ли­стами, выход­цами реак­тор­ного завода № 5.

Пла­но­вые сроки сдачи новых бло­ков сры­ва­лись, что стало при­чи­ной при­езда на ком­би­нат в начале января 1964 года пер­вого заме­сти­теля мини­стра Мин­сред­маша А. И. Чурина. Из-за зна­чи­тель­ного отста­ва­ния в готов­но­сти комплекса элек­тро­станции от комплекса реак­тора пуск реак­тора АДЭ-4 в энерге­ти­че­ском режиме был невозможен, и руко­вод­ство отрасли при­няло ожи­да­емое реше­ние о пуске АДЭ-4 в про­точ­ном режиме с после­дующим пере­во­дом его в энерге­ти­че­ский режим.

Кроме того не был готов вто­рой водо­вод (резерв­ный), через кото­рый насос­ная станция пода­вала воду в реак­тор. Стро­и­тели, чтобы выдержать пла­но­вые сроки, наста­и­вали на пуске реак­тора с одним водо­во­дом, убеж­дая, что вто­рой будет готов в самое ближайшее время. Однако руко­вод­ство ком­би­ната катего­ри­че­ски отка­за­лось начи­нать пус­ко­вые работы без резерв­ного канала, памя­туя о строжайшем ука­за­нии И. В. Кур­ча­това: «загружен­ный ура­ном реак­тор ни при каких обсто­я­тельствах не должен оста­ваться без воды. Будет взрыв!».

После при­ня­тия Госу­дар­ствен­ной комис­сией реак­тор­ного комплекса в экс­плу­а­тацию нача­лась уста­новка тех­но­логи­че­ских кана­лов в актив­ную зону, завершивша­яся 16 фев­раля 1964 года. В тот же день смена В. Т. Юшкина при­ступила к загрузке в реак­тор ура­но­вых бло­ков.

17 фев­раля 1964 года начался физи­че­ский пуск реак­тора. На пуске при­сут­ство­вали пер­вый заме­сти­тель мини­стра А. И. Чурин, глав­ный инже­нер 4-го Главка МСМ Г. В. Мишен­ков, началь­ник ТО 4-го Главка МСМ Л. А. Але­хин, дирек­тор ком­би­ната А. С. Леон­ти­чук, пред­ста­ви­тели науч­ных инсти­ту­тов отрасли. 26 фев­раля 1964 года по достиже­нии на реак­торе мощ­но­сти 0,3 % от номи­наль­ной подъем мощ­но­сти был пре­кращен из-за обна­ружившейся течи свар­ных швов облицовки бас­сейна выдержки гото­вой про­дукции. Про­должать пус­ко­вые работы было невозможно, так как бас­сейн мог пона­до­биться в любую минуту в слу­чае ава­рий­ной выгрузки хотя бы одного из кана­лов.

Для устра­не­ния течи бас­сейн нужно было осво­бо­дить от воды, что потре­бо­вало немало времени, так как быст­рого слива нескольких сот кубомет­ров воды не было преду­смот­рено. Много времени ушло и на лик­ви­дацию течей, так как ни с пер­вого, ни со вто­рого раза все непро­вары и каверны зава­рить не уда­лось.

Даль­нейшие пус­ко­вые работы чуть было не пре­рвало одно чрез­вы­чай­ное про­ис­ше­ствие — из-за ошибки гео­де­зи­ста стро­и­тели начали про­кла­ды­вать водо­вод к стро­ящемуся реак­тору АДЭ-5 через действующий водо­вод реак­тора АДЭ-4 и про­били его, сде­лав пол­ноцен­ную подачу воды невозмож­ной. Если бы руко­вод­ство ком­би­ната ранее не насто­яло на обя­за­тель­ном пуске двух водо­во­дов, на реак­торе АДЭ-4 вполне могла сложиться ава­рий­ная ситу­ация.

На про­ект­ную мощ­ность реак­тор АДЭ-4 был выве­ден 31 марта 1964 года и про­должал рабо­тать в про­точ­ном режиме 4 года.

После пуска реак­тора АДЭ-4 все силы стро­и­тельно-мон­таж­ных, пус­ко­на­ла­доч­ных орга­ни­за­ций были сосре­до­то­чены на окон­ча­нии работ и сдаче в экс­плу­а­тацию реак­тора АДЭ-5, а также окон­ча­нии мон­тажа обо­ру­до­ва­ния АЭС-2.

В начале лета 1965 года реак­тор­ный завод посе­тил министр Е. П. Слав­ский. Глав­ный вопрос, кото­рый пред­сто­яло решить в ходе его визита, заклю­чался в выборе спо­соба пуска реак­тора АДЭ-5, стро­и­тельство кото­рого бли­зи­лось к заверше­нию. Можно было оста­но­вить реак­тор АДЭ-4, пере­ве­сти его в энерге­ти­че­ский режим, а через 4-5 месяцев пус­кать реак­тор в энерге­ти­че­ском режиме и АДЭ-5. При этом, как пока­зы­вал опыт экс­плу­а­тации реак­тора ЭИ-2, на реак­торе АДЭ-4 при­дется выпол­нить нема­лый объем вос­ста­но­ви­тель­ных работ по лик­ви­дации послед­ствий его работы в про­точ­ном режиме. Поэтому руко­вод­ством реак­тор­ного завода и ком­би­ната был пред­ложен более раци­о­наль­ный вари­ант — уско­рить стро­и­тельство вто­рой оче­реди станции и осуще­ствить пуск реак­тора АДЭ-5 сразу в энерге­ти­че­ском режиме. И хотя в этом слу­чае пере­вод реак­тора АДЭ-4 на энерге­ти­че­ский режим пере­но­сился на более позд­ний срок, такой вари­ант исклю­чал вто­рой пуск реак­тора АДЭ-5 с после­дующими рабо­тами по дез­ак­ти­вации обо­ру­до­ва­ния. Е. П. Слав­ский одоб­рил пред­ложен­ное реше­ние.

Загрузка реак­тора АДЭ-5 ура­но­выми бло­ками нача­лась 11 июня 1965 года. Руко­вод­ство пус­ком реак­тора осуществ­лял началь­ник 4-го Главка Мин­сред­маша А. Д. Зве­рев. На пус­ко­вых опе­рациях помимо руко­вод­ства ком­би­ната при­сут­ство­вали пред­ста­ви­тели мини­стер­ства и Кур­ча­тов­ского инсти­тута.

12 июня 1965 года начался этап физи­че­ского пуска реак­тора. 25 июня реак­тор перешаг­нул уро­вень мощ­но­сти в 0,3 %, после чего нача­лась подго­товка его к выводу на рабо­чую мощ­ность с одно­времен­ным запус­ком комплекса энерго­обо­ру­до­ва­ния элек­тро­станции. Вскоре после подъема мощ­но­сти началь­ник элек­тро­станции В. П. Фукс сообщил, что тур­бо­ге­не­ра­тор № 9 набрал тре­бу­емые обо­роты и поздра­вил всех с «лег­ким паром». 8 авгу­ста 1965 года реак­тор АДЭ-5 и пер­вая оче­редь АЭС-2 были выве­дены на про­ект­ную мощ­ность. Теперь пред­сто­яло вклю­че­ние энерго­блока в энерго­си­стему, кото­рая состо­я­лась после заверше­ния проце­дуры син­хро­ни­за­ции гене­ра­тора с часто­той сети

Сибир­ская АЭС-2 вступила в строй действующих.

Почти сразу после достиже­ния про­ект­ной мощ­но­сти реак­тора нача­лись про­блемы с глав­ными цир­ку­ляци­он­ными насо­сами пер­вого кон­тура. В работе все­гда нахо­ди­лось 4 насоса из 6-и, но из-за кави­тации один за другим они выхо­дили из строя, хотя на АДЭ-4 все было в норме. Лишь после под­клю­че­ния в работу пятого насоса кави­тация пре­кра­ти­лась.

Осе­нью 1968 года реак­тор АДЭ-4, рабо­тавший в про­точ­ном режиме, был оста­нов­лен для пере­вода его в энерге­ти­че­ский режим. За четыре года работы в про­точ­ном режиме часть обо­ру­до­ва­ния реак­тора изно­си­лась и тре­бо­вала капи­таль­ного ремонта. В ходе реви­зии обо­ру­до­ва­ния выяс­ни­лось, что замена большин­ства импульс­ных тру­бок к элек­три­че­ским термо­мет­рам тех­ни­че­ски невозможна, а без вос­ста­нов­ле­ния кон­троля темпе­ра­туры на выходе из каж­дого тех­но­логи­че­ского канала управ­ле­ние реак­то­ром ста­но­вится про­блема­тич­ным. Но спе­ци­а­ли­сты службы КИПиА нашли выход из ситу­ации — они пред­ложили «забыть» про импульс­ные трубки и уста­но­вить новые, наклад­ные термо­метры. Это отложило срок вывода реак­тора в рабо­чий режим на более позд­ний срок.

К концу 1968 года совмест­ными уси­ли­ями ремонт­ни­ков и экс­плу­а­таци­он­ни­ков реак­тор АДЭ-4 был подго­тов­лен к пуску, и 12 декабря нача­лась загрузка реак­тора ура­но­выми бло­ками. 20 декабря 1968 года состо­ялся физи­че­ский пуск реак­тора, и он был выве­ден на уро­вень мощ­но­сти 0,3 % от про­ект­ной. Ко 2 фев­раля мощ­ность реак­тора достигла 100 %. АЭС-2 также стала функци­о­ни­ро­вать на пол­ной мощ­но­сти.

Основ­ное внима­ние пер­со­нала реак­то­ров было направ­лено на уве­ли­че­ние их мощ­но­сти, что давало рост выра­ботки плу­то­ния и элек­троэнергии. Поиск велся в первую оче­редь в направ­ле­нии оптималь­ных режимом работы для достиже­ния мак­сималь­ной мощ­но­сти. За несколько лет было напи­сано около 100 отче­тов об иссле­до­ва­ниях и экс­пе­римен­тах, про­ве­ден­ных на реак­то­рах в целях повыше­ния надеж­но­сти и мощ­но­сти. В результате к 1968 году уро­вень мощ­но­сти реак­то­ров был выше на 12 %, а к 1983 году — на 27 % выше про­ект­ного.

В это же время у ряда спе­ци­а­ли­стов СХК роди­лось пред­ложе­ние исполь­зо­вать часть горя­чей воды из реак­то­ров на отоп­ле­ние. В конце 60-х годов нача­лись про­ект­ные работы, а к декабрю 1973 года были постро­ены бойлер­ная на тер­ри­то­рии объекта № 45 СХК, пико­вая резерв­ная котель­ная для подогрева воды и 16 км тру­бопро­во­дов до Том­ска, что поз­во­лило обес­пе­чить област­ной центр теп­лом. Так двухце­ле­вые реак­тора АДЭ-4 и АДЭ-5 стали трехце­ле­выми. В теп­ло­вом балансе Том­ска «атом­ное» тепло состав­ляло до 40 %. А в сере­дине 1990-х годов после модер­ни­за­ции обо­ру­до­ва­ния на бойлер­ной реак­торы стали отап­ли­вать и поло­вину Север­ска.

К серьез­ным достиже­ниям кол­лек­тива реак­тор­ного завода сле­дует отне­сти также выпол­нен­ные в 1970 году работы по опти­ми­за­ции водно-хими­че­ского режима пер­вого кон­тура путем инги­би­ро­ва­ния воды ортофосфор­ной кис­ло­той, что при­вело к сниже­нию в 5 раз ско­ро­сти кор­ро­зии алюми­ни­е­вых спла­вов и ско­ро­сти накоп­ле­ния отложе­ний.

К сере­дине 80-х годов были про­ве­дены работы по уста­новке в под­во­дящих водо­во­дах меха­ни­че­ских фильтров, в результате чего суще­ственно повы­си­лась ста­биль­ность работы реак­то­ров: коли­че­ство оста­но­вов из-за неста­биль­но­сти рас­хода воды в тех­но­логи­че­ских кана­лах сни­зи­лась в 5-10 раз до 2-3 оста­но­вов в год.

В 80-х года реак­тор АДЭ-4 столк­нулся с про­блемой искрив­ле­ния гра­фи­то­вых колонн, кото­рая впер­вые про­яви­лась еще на реак­торе ЭИ-2. При­чина та же: на фоне мед­лен­ной потери устой­чи­во­сти колонн кладки вслед­ствие искрив­ле­ния гра­фи­то­вых бло­ков и экс­плу­а­таци­он­ного износа ячеек про­изошел замет­ный рост сил тре­ния труб тех­но­логи­че­ских кана­лов в тракте при пере­ход­ных режимах после достиже­ния опре­де­лен­ной стрелы прогиба ячеек. Воз­рос­шие осе­вые силы тре­ния вдоль трубы ТК при­вели к потере устой­чи­во­сти гра­фи­то­вых колонн и рез­кому их искрив­ле­нию. Росту сил тре­ния спо­соб­ство­вало и то обсто­я­тельство, что по цен­тру кладки газо­вые зазоры в ячейке были уменьшены с целью сниже­ния темпе­ра­туры гра­фита. Реак­тор при­ш­лось ремон­ти­ро­вать. В отли­чие от спо­соба закреп­ле­ния кла­док с помощью ТК-натяжи­те­лей, из цир­ко­ни­е­вого сплава, при­ме­нен­ного на других реак­то­рах, кладки реак­то­ров АДЭ-4 и АДЭ-5 были закреп­лены кана­лами-натяжи­те­лями из сплава алюми­ния с уве­ли­чен­ной толщи­ной стенки, что поз­во­лило ста­би­ли­зи­ро­вать состо­я­ние кла­док с минималь­ным сниже­нием про­из­во­ди­тель­но­сти аппа­рата.

Реак­торы АДЭ-4 и АДЭ-5 стали послед­ними реак­то­рами, сооружен­ными в СССР с целью полу­че­ния плу­то­ния. Каж­дый из них выра­бо­тал оружей­ного плу­то­ния больше, чем любой из реак­то­ров в США.

Реак­тор АДЭ-4 был оста­нов­лен 20 апреля 2008 года, реак­тор АДЭ-5 — 5 июня 2008 года.