ИБР-2: 20 лет на службе науки

После успешного физического пуска реактора ИБР-2 без теплоносителя необходимо было готовить реактор к энергетическому пуску, а для этого обучить персонал смен ИБР-2 работе с натриевым теплоносителем, произвести дистилляцию натрия, закончить монтаж технологических систем. Обсудив все это с главным инженером ИБР-2 В.Д.Ананьевым, мы пришли к решению, что мне необходимо ехать в командировку и ознакомиться с работой реакторов БР-10 ФЭИ в Обнинске и БОР-10 в Димитровграде, а также решить вопрос с подготовкой персонала на действующем реакторе с натриевым теплоносителем. Поскольку Обнинск поближе к Дубне, то я туда и уехал. Там я не только познакомился с правилами эксплуатации натриевых систем, но и заручился поддержкой главного инженера БР-10 М.П.Никулина в деле подготовки персонала службы управления ИБР-2 на реакторе БР-10. В начале июня 1978 года в Обнинск уехали инженеры управления И.Д.Филин, В.Н.Финагин, В.Г.Ермилов, М.А.Киселев, В.П.Шпаков и дежурные механики В.А.Федоров и В.Д.Суздальцев. Они стажировались с 6 июня по 31 августа.

В сентябре и октябре на установке БР-10 ФЭИ стажировались начальники смен В.П.Пластинин, Б.А.Загер, Э.И.Витальев. Сотрудники ОИЯИ за время стажировки на установке БР-10 в Физико-энергетическом институте изучили системы технологических натриевых контуров, системы пробоотбора натрия, систему индикации-фильтрации, электромагнитные насосы и другие системы, связанные с эксплуатацией реактора.

4 декабря 1978 года начались работы на участке дистилляции натрия. В первую смену заступили О.В.Сутулин, И.Д.Филин, И.Д.Белозеров и О.П.Головешкин. Они провели подготовку систем к работе с натрием, их комплексные испытания на вакуум, разогрели систему до 180-200oС, а печь и испаритель - до 450o С. Работа велась круглосуточно. Руководил коллективом начальник службы натриевой технологии (СНТ) Ю.В.Кульпин. 8 февраля 1979 года инженер электротехнологического отдела А.И.Леонов сделал запись, что система электрообогрева дистилляции натрия готова к работе, а начальник службы СУЗ и КИП Б.Н.Бунин - что системы КИП дистилляции натрия готовы к работе. Началась подготовка к установке спецтары с натрием в электропечь. 12 февраля смена в составе И.Д.Филина, В.Н.Финагина, В.А.Татаринова, Л.А.Канева, В.В.Шаденко в 13 часов установила спецтару №25 с натрием в электропечь. Затем электропечь была установлена на штатное место, подключены технологические системы, и 15 февраля началось плавление натрия. 16 февраля приступили к дистилляции натрия, а 18 февраля процесс был закончен. Всего было подготовлено 8300 литров натрия к заполнению соответствующих контуров.

Неотъемлемой частью подготовки технических систем к проведению энергетического пуска реактора был монтаж и ввод в эксплуатацию газопровода ИБР-2. Монтаж газопровода начался 12 ноября 1978 года, его вела организация МСУ-96 (прораб М.М.Быков). От ОИЯИ монтаж курировали инженер ОКС З.Ф.Сосина, а от ИБР-2 инженер СНТ В.М.Дмитриев. Монтаж подземного газопровода и газовой распределительной установки был окончен 21 мая 1979 года. После этого было необходимо газопровод ИБР-2 врезать в действующий, где газ находился под давлением. Эту операцию мог осуществить только Дмитровский трест газового хозяйства. С письмом за подписью административного директора ОИЯИ В.Л.Карповского с просьбой об оказании нам технической помощи я поехал в Дмитров для встречи с управляющим Дмитровского треста газового хозяйства В.Ф.Анисимовым. Оказалось, что для врезки в газовый трубопровод необходима фреза диаметром 50 мм, такой у них нет и нет возможности изготовить. Фрезы по нашей просьбе изготовил Дубненский машиностроительный завод (директор Н.П.Федоров). После этого врезка газопровода ИБР-2 в действующий газопровод была произведена, а с Дмитровским трестом газового хозяйства был заключен договор на эксплуатацию подземного газопровода реактора ИБР-2.

Параллельно с монтажом газопровода персонал смен подготовился к эксплуатации газового хозяйства ИБР-2. Персонал, обученный специалистами газового хозяйства ОИЯИ и Дмитровского треста, был аттестован и допущен к эксплуатации соответствующего оборудования.

В 1978 и 1979 годах проводились работы на корпусе реактора, дорабатывались защитные пробки корпуса, к сливному и напорному коллекторам приваривались патрубки, велась юстировка корпуса аппарата по осям, а затем устанавливалась верхняя защита. Во всех этих работах принимали участие сотрудники КБ Б.И.Воронов, В.И.Константинов, сотрудники механических мастерских Н.А.Мацуев, В.М.Крылов, Н.Ф.Сурминов, сварщик сварочной лаборатории треста "Моспромтехмонтаж" А.В.Фокин.

В феврале 1980 года мы заполнили второй контур натрием и начали подготовку к заполнению натрием первого контура и корпуса реактора. Когда первый контур и корпус реактора разогрелись до 190oС, мы приступили к отработке технологии извлечения кассет-имитаторов с помощью перегрузочного контейнера из зоны реактора. 11 марта из ячейки № 51 не извлеклась кассета-имитатор с помощью захватного устройства контейнера перегрузки. Кассету-имитатор извлекли с помощью ручной штанги с усилием 180 кг при том, что кассета должна извлекаться с усилием не более 25 кг ...

14 марта 1980 года собрали совещание. Присутствовали: от НИКИЭТ - конструктор кассет ИБР-2, руководитель группы Е.Ф.Карташев и главный конструктор корпуса реактора ИБР-2 Н.А.Хрястов, а от ЛНФ - главный инженер ИБР-2 В.Д.Ананьев и заместитель главного инженера ИБР-2 А.И.Бабаев. Принято техническое решение: корпус реактора охладить до 30oС и кассеты-имитаторы извлекать за головку при усилии до 250 кг, а при большем усилии - с помощью специального устройства.

До 10 апреля из корпуса реактора извлекли ручной штангой при усилии 180 кг 66 кассет-имитаторов. Из ячеек 43 и 56 при усилии 250 кг кассеты-имитаторы не извлекались. Их извлекли из зоны с помощью винтового приспособления за нижний выступ хвостовой части кассеты при усилии 4 т.

К 15 апреля все работы по извлечению кассет-имитаторов из зоны были закончены, и после детального анализа состояния хвостовиков кассет-имитаторов и возможных причин нарушения чистоты их поверхности состоялось техническое совещание. По моему предложению на этом совещании было принято решение доработать хвостовики кассет-имитаторов. Этим занялись в нашей механической мастерской самые опытные токари В.И.Котов и В.А.Кастеров. После доработки все кассеты-имитаторы были приняты комиссией без замечаний.

С 15 апреля по 30 апреля я изучал с помощью нивелира состояние посадочных отверстий решетки корпуса реактора. Проведя анализ, я сделал вывод, что половина гнезд имеют задиры, а, следовательно, их необходимо восстанавливать. Была разработана программа работ по восстановлению посадочных отверстий в решетке корпуса ИБР-2. В этом принимали участие главный инженер ИБР-2 В.Д.Ананьев, заместитель главного инженера ИБР-2 А.И.Бабаев, начальник КБ Б.И.Воронов, начальник мастерских Н.А.Мацуев, начальник отдела НИКИЭТ Ю.М.Булкин, конструкторы НИКИЭТ Е.Ф.Карташев, Н.А.Хрястов, А.Г.Сила-Новицкий.

Сотрудники конструкторского бюро под руководством Б.И.Воронова разработали, а сотрудники механической мастерской изготовили инструменты и стапель, на котором отрабатывалась технология работ. Сложность работы по восстановлению гнезд заключалась и в том, что от фрезы, которой восстанавливались гнезда, стружка падает в патрубок корпуса, то есть попадет и в натриевый теплоноситель, который охлаждает рабочие кассеты. Это могло привести впоследствии к аварии с рабочими кассетами. Технология восстановления гнезд, предотвращающая попадание стружки в теплоноситель отрабатывалась на стенде, который был установлен в зале реактора. В этом мне помогали слесари Н.Ф.Сурминов и Б.В.Романов, за что я им очень благодарен.

После отработки технологии было начато восстановление посадочных отверстий в решетке корпуса реактора. Эти работы были проведены с 5 мая по 10 июня 1980 года, а потом все отверстия проверили на проход калибром-цангой и с помощью нивелира. Измерили усилие срыва кассет-имитаторов из гнезд решетки аппарата. Оно не превышало 25 кг, что соответствовало техническим требованиям. 31 июля был составлен протокол о готовности корпуса аппарата к заполнению натрием и проведению энергетического пуска ИБР-2.

Очень важным этапом работ в это время была доработка хвостовика рабочих кассет. Решили эту работу проводить в зале реактора ИБР-2. Здесь установили токарный станок, который стоит на том же месте и сегодня. 24 июня 1980 года был издан приказ по ОИЯИ за №547 "О доработке штатных кассет ИБР-2". Эти работы были возложены на механические мастерские (начальник Н.А.Мацуев), а выполнялись они токарями В.И.Котовым, В.А.Кастеровым, А.В.Фруктовым, А.И.Аваевым, слесарями Б.Ф.Дыбиным, Э.П.Пилипенко, Б.В.Романовым (слесарем СНТ), старшим мастером В.М.Крыловым. Дозиметрический контроль осуществляли Г.М.Александров и С.А.Майоров. Ответственность за организацию работ, соблюдение технологии обработки хвостовиков, за радиационную безопасность, за ядерную безопасность нес заместитель главного инженера ИБР-2 А.И.Бабаев. Доработка штатных кассет велась в соответствии с технологией.

19 июня 1980 года был обработан хвостовик рабочей кассеты №112. Цель доработки - уменьшение поверхности контакта гладкой части хвостовика с посадочным отверстием в решетке корпуса реактора. До и после обработки была проведена рентгенография кассеты с использованием установки РУП-120. Анализ рентгенограмм показал, что положение столба топлива и вольфрамового отражателя относительно фиксированной точки не менялось. Обработка кассеты №112 и ее рентгенография проводилась в присутствии представителей ВНИИНМ В.М.Родина и Л.И.Сытова и представителя НИКИЭТ А.Г.Сила-Новицкого.

К 6 августа все рабочие кассеты были доработаны. Комиссия в составе Ю.С.Язвицкого, В.Д.Ананьева, А.И.Бабаева, Б.И.Воронова, Н.А.Мацуева, представителей ВНИИНМ И.С.Головнина, Л.И.Сытова, В.М.Родина, НИКИЭТ - Е.Ф.Карташева, А.Г.Сила-Новицкого признала все рабочие кассеты после доработки хвостовиков годными для загрузки в активную зону для проведения энергетического пуска и последующей их эксплуатации в режиме работы реактора ИБР-2. Акт утвердили директор ЛНФ И.М.Франк и зам. директора - главный инженер ОИЯИ Ю.Н.Денисов.

В соответствии с планом подготовки реактора к энергетическому пуску 27 августа 1980 года требовалось установить подвижный отражатель на свое штатное место у зоны реактора. Перед началом этой операции все присутствующие расписались на стене в нише у корпуса аппарата. Напряженный, ответственный момент. Минутная готовность - и подвижный отражатель, громадина в 70 тонн, послушно тронулся с места и медленно стал приближаться к корпусу реактора. Старший инженер А.Ф.Зацепин, как капитан, важно осматривает его со всех сторон. Всем своим видом он выражает решительную готовность предотвратить всякие случайности. И вот в 11 часов подвижный отражатель встал у корпуса реактора. Все облегченно и удовлетворенно вздохнули: "Счастливого плавания!".

Десять лет, шаг за шагом, преодолевая все трудности в этом пионерском деле (аналогичных машин в мире нет), коллектив сотрудников отдела механических систем под руководством В.П.Воронкина и сотрудники других инженерных отделов шли к этому волнующему событию. И я с большим удовлетворением называю их имена: руководитель группы В.К.Титков, старший инженер А.Ф.Зацепин, слесари В.Н.Жуков, Н.А.Шилин, А.А.Девойно, С.А.Моралин, А.В.Титков, сотрудники энерготехнологического отдела: руководитель отдела Г.В.Ветохин, начальник группы А.И.Селезнев, старший инженер А.К.Попов, инженер С.В.Козенков, электромонтеры В.П.Ерусалимцев и В.Г.Подгоров.

По распоряжению директора ЛНФ И.М.Франка №109 от 2.10.1980 г. персонал смен установки ИБР-2 и пусковые группы приступили к выполнению программы энергетического пуска 2 октября 1980 года. Главный инженер реактора В.Д.Ананьев написал задание, предписывающее сменному персоналу приступить к выполнению распоряжения директора лаборатории и загрузить первые семь топливных кассет в зону реактора ИБР-2. Утром 2 октября в помещении пультовой реактора ИБР-2 собрался весь состав пусковой группы. С инструктивным докладом выступил В.Д.Ананьев. На совещании присутствовал директор лаборатории И.М.Франк, который пожелал успеха в выполнении намеченной задачи. После совещания с хорошим настроением группа, которая непосредственно занималась загрузкой рабочих кассет в зону реактора, направилась в зал реактора ИБР-2. В нее вошли крановщик Н.М.Чистякова, слесари СНТ - Б.В.Романов, В.Е.Савин, Н.В.Зайцев, С.В.Жданов, начальник группы ОРБ В.А.Архипов, дозиметрист Н.Ф.Филиппов. Вместе с бригадой в зал реактора пришли директор лаборатории И.М.Франк и начальник смены БР-10 Г.В.Доронин, который был прикомандирован к нам из ФЭИ для оказания практической технической помощи при загрузке рабочих кассет в зону реактора.

В зале реактора началась подготовка к проведению загрузки первой рабочей кассеты в зону реактора. С корпуса реактора сняли колпак, и слесари Б.В.Романов и Н.В.Зайцев, установив червячный механизм на корпус реактора, приступили к наведению загрузочного канала поворотных пробок на ячейку №1. Эта операция требует большого внимания и ювелирной точности. Успешно ее выполнив, они поставили дополнительную защиту на обечайку корпуса аппарата, а затем, установив контейнер для извлечения защитной пробки, извлекли ее из корпуса реактора и приступили к следующей операции. Подвесив контейнер перегрузки кассет за серьгу на крюк крана, контейнер перенесли к корпусу аппарата, установили его на малую поворотную пробку. Выполнив операции, необходимые для извлечения из зоны холостой кассеты, извлекли ее и опустили хранилище для кассет, расположенное в зале реактора. Затем рабочую кассету подсоединили к штанге; штанга с рабочей кассетой втянута внутрь контейнера, где в инертной среде стала прогреваться до температуры 150oС. Контейнер с рабочей кассетой установили на малую поворотную пробку реактора, и началась операция по установке рабочей кассеты в зону реактора. В 21.27 2 октября 1980 года в ячейку №1 зоны реактора ИБР-2 была загружена первая рабочая кассета №193.

Так началась напряженная, ежедневная, без суеты работа по загрузке активной зоны реактора. 29 октября в 15.30 в ячейку 75 зоны реактора была загружена 72-я рабочая кассета №141. Начался энергетический пуск реактора ИБР-2. Набор критмассы длился 28 дней без перерыва. И каждый день в зал реактора приходил директор лаборатории академик И.М.Франк, проходил к своему месту, садился на стул, с которого хорошо было видно, как работал персонал, выполняя ту или иную операцию по загрузке зоны. Рядом с ним, как правило, стоял начальник смены БР-10 ФЭИ Г.В.Доронин, и они обсуждали ход работ...

А. И. Бабаев,
ведущий инженер ИБР-2