Два дня, которые не потрясли ИБР-2
- Начинаем по счету "три-два-один". - Да. - Готов? - Да. - И пауза, во время которой у наблюдателя напряжение растет с каждой секундой по экспоненте. И когда, казалось, ждать больше невыносимо, раздается взрыв - резкий хлопок и вспышка. Всё. Теперь - к смотровому окошку... А происходит это все, заметьте, не где-нибудь, на полигоне, а в одном из помещений здания реактора ИБР-2. Идут подготовительные работы перед разделкой подвижного отражателя реактора при помощи безопасного взрыва...
Предыстория события
Выработавшие свой ресурс подвижные отражатели (ПО) реактора помещаются в специальное хранилище, находящееся в реакторном зале. Размещать их необходимо таким образом, чтобы в любой момент эксплуатации ИБР-2 можно было бы установить в это же хранилище еще один ПО, а это крупногабаритная 59-тонная радиоактивная сборка. В хранилище уже находились две подобных сборки. В ближайшие годы, в период подготовки к замене работающего ПО на новый, в хранилище должен быть перемещен действующий отражатель. Поэтому на реакторе было принято решение о начале работ по разделке самого первого отражателя на более легкие части, которые можно по отдельности переместить в другое хранилище. Эти работы сильно осложнялись очень высокой наведенной активностью конструкции, что означало невозможность проведения их традиционными, ручными способами демонтажа. Поэтому наиболее сложную часть ПО, с размещенными на ней трубопроводами обеспечивающих систем, оказалось возможным отделить от остальной части ПО с помощью технологии управляемого безопасного микровзрыва. За эту работу взялись специалисты ВНИИЭФ-"Энергия" из города Сарова. Их услугами однажды уже воспользовались на ИБР-2, когда потребовалось разрезать опытный образец криогенного замедлителя. Чтобы разделать ПО, в Дубну приехала бригада взрывников во главе с начальником отдела ВНИИЭФ Б. В. Багряновым, а основными их партнерами во время работ на реакторе стали специалисты механо-технологического отдела ИБР-2.
Рассказывает руководитель работ, начальник механо-технологического отдела Александр Анатольевич Беляков:
Этим работам предшествовал этап обсуждения, выбора способа решения проблемы, подготовительных работ - длиною в год. Мы рассмотрели несколько возможных вариантов, в том числе, обсуждалась возможность покупки или аренды в Министерстве по чрезвычайным ситуациям РФ специальных инструментов. Но оказалось дешевле и более прогрессивно использовать взрывную технологию. Отражатель предварительно был подготовлен - мы разобрали блоки защиты, сделав доступными для взрывников те трубки, которые необходимо было разрезать. Эту работу провела группа А. Ф. Зацепина - В. А. Комиссарчиков, С. А. Моралин, Н. А. Шилин. Одновременно с подготовительными работами к разделке прорабатывались варианты, как затем поднять отрезанную 19-тонную часть отражателя.
Предыстория взрывной технологии
Рассказывает начальник отдела ВНИИЭФ Борис Васильевич Багрянов:
Взрывчатые вещества, средства инициализации взрыва у нас те же самые, что и у обычных взрывников, а чем мы отличаемся от них - объекты нашей работы очень серьезные: Белоярская и Нововоронежская АЭС, военные объекты ВМФ. Для того, чтобы получить от взрыва максимальный эффект при минимальном количестве взрывчатого вещества, а мы поставлены именно в такие условия, нужно глубоко знать физику взрыва. Во-вторых, это необходимо для того, чтобы грамотно защититься от воздействия взрыва - металлический экран, например, можно поставить слишком близко, и он тогда станет источником опасности.
В 60-е годы в нашем институте разработали безопасную систему подрыва, решив проблему, на которой спотыкался весь мир. При обычной системе подрыва, да если еще приходится ставить для одного взрыва до нескольких сот капсюлей-взрывателей, опутываешь себя проводами с ног до головы, чтобы надежно заземлиться. (Борис Васильевич - не кабинетный начальник, а действующий подрывник - О.Т.) И это не перестраховка - взрыв возможен в любой момент от любого пустяка: провели расческой по волосам, выбили каблуком с металлическими набойками искру, да что угодно еще. Наш безопасный электродетонатор срабатывает только в определенных условиях (килоамперы в микросекунду), которые не могут возникнуть самопроизвольно. Разработкой теории и техники безопасного подрыва, необходимого для атомного оружия, в нашем институте в 40-50-е годы занимались Тамм, Сахаров, Харитон, Зельдович. Капица пытался отказаться, но Курчатов и его заставлял работать в этом направлении. Приезжал к нам и Флеров. Его до сих пор помнят у нас как остроумного и полемичного собеседника…
Металл металлом…
Если изначально разработка этих технологий требовалась для решения задач оборонного характера, то сегодня они находят все большее применение для решения экологических проблем - утилизации радиоактивного оборудования и отходов. Часто, управляемый взрыв - единственный способ разделать для последующей транспортировки исчерпавшее свой ресурс радиоактивное оборудование. Выделить радиационно опасный элемент из оборудования - это решение громадной проблемы для всей ядерной энергетики, возникающей при ремонтах оборудования или утилизации отходов. Мы сегодня отрабатываем новую технологию, которая, это уже видно, получит широкое распространение. Конечно, опасность есть и при безопасном взрыве сохраняется, но она на несколько порядков меньше. Пробовали использовать для этих задач роботов - им оказалось не по плечу. При взрыве металлическая составляющая заряда (стальная или даже медная) под давлением в 7-10 МБар превращается в паскалеву жидкость. Ее струя, летящая со скоростью 5 км/с, режет металл, а чтобы не возникало при этом радиоактивной пыли и аэрозолей, объект предварительно накрывается пакетами с водой или заливается противопожарной пеной.
При технологии безопасного взрыва наиболее эффективно обеспечивается защита временем и расстоянием в условиях радиационной опасности. Именно жесткие ограничения по времени всегда создают психологическое воздействие на взрывника. А взрывники - такие же обыкновенные люди: при приеме на работу какого-то специального отбора мы не делаем. Единственное условие - успешное прохождение ежегодного медицинского осмотра. Наверное, мы - фаталисты, с каждым может в любой момент случиться что угодно, но относишься к этому спокойно. К опасности я стараюсь не привыкать, отношусь с уважением и ребят всегда к этому призываю, чтобы не возникала лихость в работе. Опасность и риск еще остаются: у взрывной науки нет пока ни одной точно решенной задачи - они слишком сложные, практически не имеющие решения. Методика отлаживается на многочисленных инертных моделях, отлаживаются и взрывные устройства - они должны быть простыми, кондовыми: поставил без премудростей и знаешь наверняка, что сработает. То же и с радиоактивной грязью - или не должна разлетаться, или известно, где собирать.
Разрезать, не разрушив
Проведя пробные взрывы на отдельных трубках, аналогичных трубопроводам отражателя, и на самом отражателе, саровские взрывники оценили мощность зарядов, необходимую для его разделки без разрушения "окружающей среды". Серия взрывов 27 и 28 июля на самом отражателе в хранилище реакторного зала увенчалась успехом.
Оценку работ, общую координацию которых он осуществлял, дает главный инженер ИБР-2 Александр Витальевич Виноградов:
В течение всего периода взрывных работ радиационная обстановка в помещениях реактора оставалась нормальной. Работы шли под постоянным контролем дозиметристов, которые не обнаружили каких-либо выбросов радиоактивных аэрозолей в реакторном зале. Взрывы не сказались на работе оборудования в других помещениях ИБР-2. Взрывная технология показала себя вполне безопасной и полностью решила стоявшую перед нами проблему демонтажа ПО. Надо отметить эффективную помощь в подготовке работ, которую оказали взрывникам сотрудники нашего механо-технологического отдела. Теперь предстоит следующий этап работ: до конца года, в перерывах между циклами реактора необходимо полностью демонтировать, извлечь и переместить в другое хранилище отдельные блоки отражателя, чтобы к началу следующего года одно место в хранилище полностью освободилось.
Несомненно, использование методов взрывной технологии очень удобно при решении проблемы утилизации крупногабаритного радиоактивного оборудования и переработки радиоактивных отходов. Конечно, они не абсолютно безопасны, какой-то риск остается, но взрывают профессионалы, имеющие соответствующую лицензию, а это сводит риск к минимуму. Я думаю, наше сотрудничество продолжится - взрывные технологии вполне могут быть использованы при работах по модернизации реактора, да и на других радиационно-опасных базовых установках Института. В дальнейшем, мне кажется, возможно и более широкое сотрудничество с ВНИИЭФ-"Энергией" - отработка на базе ИБР-2 взрывной технологии, с дальнейшим ее использованием в международных проектах, поскольку вопрос утилизации радиоактивных отходов и обработки радиоактивно загрязненного оборудования стоит сегодня во всем мире очень остро.
Жаркое лето 99-го
На ИБРе оно получилось особенно жарким. Масштабная операция перемещения отражателя, ограниченные сроки ее исполнения, затянувшееся напряженное ожидание второго, после подготовительных взрывов, приезда специалистов из Сарова, перекроивших на ходу свой график, работа, как всегда, с полной отдачей и почти на одном энтузиазме персонала реактора, и добавьте к этому изнуряющую июльскую жару - в такой обстановке проходили уникальные взрывные работы. И хотя ибровцы в разговорах со мной эту работу называли обычной и рядовой, мне кажется, они немного лукавили: вряд ли ее можно считать заурядной, и такой она и не была - если судить по царившей в эти дни на реакторе оживленно-напряженной атмосфере.
Слово "потрясать" в названии этого материала я употребила в значении - "заставить дрожать, сотрясаться, колебаться". Этого с реактором и его инфраструктурой не произошло, да и не могло произойти - профессионализм и гостей и хозяев не позволил бы случиться чему-то непредвиденному. Но эмоциональное потрясение, даже некоторое психологическое воздействие на рядовых наблюдателей взрыва, впечатление от удивительной технологии были несомненно сильными...
Ольга ТАРАНТИНА