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 атомных 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.