ОИЯИ-50: страницы истории

Продолжаем цикл публикаций о коллективах ЛНФ, начатый в №№30, 33, 38, 45 прошлого года и №№4 и 11 этого года. Сегодня воспоминаниями делятся непосредственные участники основных этапов в жизни реактора ИБР-30, между которыми дистанция длиною в 32 года: о его рождении вспоминает А.И.Бабаев, а о выводе реактора из эксплуатации - Г.Н.Погодаев.

Повышение мощности реактора ИБР-1 - вот задача, которую поставил заместитель директора ЛНФ Федор Львович Шапиро перед руководителем отдела эксплуатации реактора В.Т.Руденко практически с того момента, когда первый реактор был запущен. Она была выполнена к 1967 году: группа механиков реактора под руководством В.П.Воронкина нашла способ увеличения расхода воздуха через кассеты зоны реактора, что позволило ступенями увеличить мощность реактора до 6 кВт. Это было уже достижение, но Федору Львовичу такой мощности было мало, и он попросил подумать о конструкции нового реактора с большей мощностью.

25 июля 1968 года по распоряжению Ф.Л.Шапиро реактор ИБР-1 был выведен на среднюю мощность 3 кВт в режиме редких вспышек с частотой повторения один импульс за 5 секунд. 30 июля реактор был выведен на среднюю мощность 6 кВт в том же режиме. 6 августа он был выведен на мощность 6 кВт в том же режиме для проведения эксперимента по регистрации холодных нейтронов. Реактор работал на мощности 6 кВт в режиме редких импульсов до 12 августа 1968 года. 12 августа в 6 часов утра мощность реактора ИБР-1 была снижена до нуля. Реактор остановили на демонтаж. В оперативном журнале начальника смены было написано: "Ты восемь лет рычал, как тигр, так отдохни, наш славный ИБР".

К этому времени была выполнена большая работа по проектированию реактора ИБР 30. В начале 1965 года было подготовлено техническое задание на проектирование рабочего проекта реактора ИБР-30. В этой работе принимали участие начальник отдела эксплуатации реактора В.Т.Руденко, начальник конструкторского бюро Б.И.Воронов, ведущий конструктор КБ В.И.Константинов, начальник группы механиков ИБРа В.П.Воронкин, старший инженер группы механиков Г.Г.Петров. К концу 1965 года был разработан план реконструкции реактора ИБР-1 и создания нового реактора ИБР-30 с инжектором ЛУЭ-40.

В 1967 году началось изготовление неподвижной зоны реактора, основной подвижной зоны, вспомогательной подвижной зоны, технологической машины. Заказы были размещены на Савеловском механическом заводе, в ЦИАМ, ЦЭМ ОИЯИ и экспериментальных мастерских ЛНФ.

6 сентября 1968 года начался демонтаж технологического оборудования в зале реактора ИБР-1. 10 сентября приступили к разборке активной зоны. Работа проводилась в смену С.А.Квасникова. Активную зону разгружали Б.Н.Дерягин, А.И.Бабаев, В.П.Пластинин, В.А.Евсюков, Г.Н.Погодаев, В.Д.Денисов, Э.И.Витальев. К 28 ноября все демонтажные работы в зале реактора и ускорительном зале закончились.

Изготовленные на Савеловском машзаводе диски основной и вспомогательной подвижных зон после установки в них вкладышей из обогащенного урана балансировали. Их балансировку проводили в ЦИАМ в Москве. 20 апреля 1969 года был закончен монтаж технологической части оборудования в зале реактора. Его выполняли сотрудники группы механиков реактора и сотрудники экспериментальных мастерских ЛНФ под руководством начальника группы В.П.Воронкина В.Н.Жуков, И.Ф.Сурминов, К.Г.Голоулин, Н.М.Уткин, Ю.А.Кульков, Н.А.Кульков, В.Ф.Шестериков, Н.А.Мацуев, В.М.Крылов, Н.Ф.Сурминов, Б.Ф.Дыбин, Л.Г.Орлов.

Электрооборудование и электрические системы реактора монтировала группа электриков реактора в составе Б.Е.Лощилова, А.И.Селезнева, И.Н.Мартынова, В.Г.Подгорова, П.Г.Холодова, В.П.Качалкина под руководством начальника группы Г.В.Ветохина. Монтаж органов управления и защиты реактора, их регулировка проводились группой СУЗ и КИП реактора в составе Б.Ф.Дыбина, В.А.Бельковца, В.А.Дрожжина, Ю.М.Стреколовского, Н.Л.Владимирова под руководством начальника группы Б.Н.Бунина.

Назначенная распоряжением директора ЛНФ И.М.Франка комиссия 25 апреля 1969 года проверила готовность реактора ИБР-30 и его технологических систем к проведению физического пуска. С 20 мая начался физический пуск реактора ИБР-30. Руководителем физического пуска был назначен начальник отдела эксплуатации реактора ИБР-30 В.Т.Руденко, начальником смены, ответственным за загрузку зоны реактора тепловыделяющими сборками, - А.И.Бабаев, пусковая группа: Г.Н.Погодаев, А.П.Белослудцев, В.П.Пластинин, Л.Е.Руденко, В.Д.Денисов, ответственный хранитель ядерных материалов - С.А.Квасников, загружающий - В.Н.Жуков, ответственный за радиационный контроль - В.А.Архипов.

С 26 мая началась загрузка зоны реактора сборками из твэлов под руководством А.И.Бабаева. Эту операцию производил слесарь группы механиков В.Н.Жуков. 2 июня к 19 часам в зону реактора было загружено 139 твэлов - зону загрузили полностью.

10 июня реактор был выведен на импульсную критичность по быстрым нейтронам, а к 16 октября его мощность достигла 10 кВт.

В мае же начался монтаж оборудования ускорителя ЛУЭ-40. В этих работах участвовали В.П.Попов, Г.В.Ветохин, В.П.Воронкин, Н.М.Уткин, В.К.Ушанов, Н.Л.Владимиров, Н.А.Мацуев и сотрудники группы механиков реактора, группы электриков реактора и мастерских ЛНФ. Руководил проведением монтажа оборудования и наладкой систем ускорителя начальник группы СУЗ и КИП Б.Н.Бунин.

24 марта 1970 года произвели стыковку работы линейного ускорителя ЛУЭ-40 с реактором ИБР-30. Была получена мощность реактора в бустерном режиме 2 кВт - так началась работа реактора ИБР-30 в бустерном режиме.

Работа не всегда проходила штатно. 11 июня 1972 года в 5.50 в смену Л.К.Кулькина произошел сброс мощности от сигнала "аэрозоли". Отключился главный привод, автоматически вентиляция переключилась в аварийный режим работы. Как показали анализ и проверка, действия персонала при подготовке реактора к пуску были правильными. Характер изменения мощности перед остановкой реактора, а также повреждения, обнаруженные после разборки технологической машины (скручивание вала и деформирование шпоночных соединений в основной кинематической цепи машины, через которую передается движение дискам основной и вспомогательной подвижных зон реактора), указывали на то, что скрытая реактивность возникла в системе из-за рассинхронизации подвижных элементов. В результате этого и наблюдалось снижение мощности реактора перед ее быстрым повышением, которое явилось следствием случайного восстановления фазировки подвижных элементов.

Весь этот процесс был зафиксирован на ленте самописца, контролирующей изменение температуры оболочки рабочего стержня. На ленте зафиксировано, что в 5.30 началось постепенное снижение температуры оболочки рабочего стержня реактора, заметен резкий спад температуры (за 30-40 сек) и последующий скачкообразный рост температуры выше 400 С, что и послужило причиной сброса мощности, при этом в контуре технологической машины появились - и -аэрозоли.

При этом технологическая вентиляция переключилась через фильтры Петрянова. В смежных с реакторным залом рабочих помещениях загрязнений воздушной среды долгоживущими - и -аэрозолями не было зарегистрировано.

Спектрометрический анализ фильтра системы непрерывного контроля аэрозолей из контура технологической вентиляции показал сильную линию -излучения плутония. Это дало основание предположить возможность разгерметизации тепловыделяющего элемента реактора. На это же указывает и повышение газовой активности в кассете №2 по сравнению с концентрацией в кассете №1 и в зале реактора.

12 июня был открыт зал реактора для осмотра технологической машины. В результате осмотра, проведенного В.Т.Руденко и А.И.Бабаевым, внешних повреждений не было обнаружено.

28 сентября начались работы по извлечению из зоны реактора сборок с твэлами. 9 октября извлекли первую сборку и взяли мазки с поверхности стержней. Измерения показали, что поверхности стержней имеют загрязнение - и -активностями. 10 октября сборку осмотрели главный инженер ЛНФ С.К.Николаев, начальник отдела эксплуатации В.Т.Руденко, конструктор твэла сотрудник ВНИИНМ И.С.Головнин. После дезактивации сборки провели ее спецобогрев, в итоге радиационное загрязнение на поверхности твэлов сборки осталось в норме.

Разгрузка зоны проводилась сотрудниками службы управления ИБР-30 до 26 октября 1972 года. Дозиметрический контроль осуществлял начальник дозиметрической группы ОРБ В.А.Архипов. Руководил разборкой зоны реактора заместитель начальника отдела ИБР-30 А.И.Бабаев. Сотрудники группы механиков ИБР-30 провели дезактивацию технологической машины.

23 марта 1973 года была закончена обкатка органов управления и защиты реактора, установлены датчики контроля синхронизации дисков основной и вспомогательной подвижных зон. 11 июня реактор был выведен на мощность 4 кВт n=3000 об/мин. Началась плановая работа реактора ИБР-30. С 7 июля реактор заработал в бустерном режиме с вольфрамовой мишенью. И далее до 1986 года ИБР-30 работал попеременно в двух режимах: реакторном и бустерном, а с 1986 года до окончательной остановки в 2001 году ИБР-30 - только в режиме импульсного бустера.

А. Бабаев, ведущий инженер ЛНФ

В июне 2001 года в соответствии с рекомендациями Комитета полномочных представителей и Ученого совета для ускорения реализации проекта ИРЕН дирекцией ОИЯИ было принято решение об остановке реактора ИБР-30. 15 июня в 18.00 импульсный быстрый реактор ИБР-30 прекратил работу на мощности, отработав с момента пуска 32 года и выдав на физические эксперименты 77750 часов.

Был выполнен комплекс необходимых технических и организационных мероприятий по приведению реактора в максимально ядерно-безопасное состояние с глубокой подкритичностью. К этому времени практически был завершен рабочий проект "Вывод из эксплуатации исследовательского реактора ИБР-30", выполненный Государственным специализированным проектным институтом (ГСПИ) в рамках создания нового источника нейтронов ИРЕН. Первоочередная задача заключалась в подготовке в очень сжатые сроки комплекта документов в Госатомнадзор для получения лицензии на право вывода из эксплуатации исследовательского реактора ИБР-30. Этот рубеж был успешно преодолен благодаря максимуму усилий В.А.Егорова, С.А.Квасникова, Г.Н.Погодаева, В.И.Фурмана, и уже в сентябре 2001 года была получена первая лицензия.

Важнейшими задачами на этапе подготовительных работ к демонтажу реактора были: строительство здания 117/6Р для хранения радиоактивного оборудования, образующегося при демонтаже активированных конструкций реактора; конструкторские разработки, размещение заказов и изготовление необходимой оснастки, специальных приспособлений и устройств; создание участка для высверловки урановых вкладышей из дисков основной и вспомогательной подвижных зон; приобретение новых приборов дозиметрического и радиометрического контроля; создание макетов и стендов для тренировок персонала по разборке активной зоны реактора; приобретение спецматериалов для теневой и локальной биологической защиты, средств индивидуальной защиты и т. д. Финансирование вышеперечисленных работ, к сожалению, не всегда было достаточным и регулярным. Были и другие объективные причины отставания от графиков, в результате чего мы не смогли уложиться по срокам в действующую лицензию, и пришлось снова пройти сложный и длительный процесс лицензирования, чтобы в январе 2004 года получить новую лицензию и продолжить вывод из эксплуатации. Во второй половине 2004 года в связи с реорганизацией Госатомнадзора в Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), нам пришлось экстренно заняться подготовкой комплекта документов, необходимых для получения в Ростехнадзоре заключения государственной экологической экспертизы.

В это же время полным ходом шли работы, связанные с подготовкой документов, обосновывающих обеспечение ядерной и радиационной безопасности при обращении с ядерными материалами (высверловка урановых вкладышей, транспортировка и хранение отработанного ядерного топлива) и радиоактивными отходами. В процессе подготовки и оформления этой важнейшей документации участвовали Г.Н.Погодаев, С.А.Квасников, Н.А.Малышева, Н.Ю.Казимирова. Особую благодарность хочу выразить заместителю главного инженера ОИЯИ по ядерной и радиационной безопасности А.В.Виноградову за своевременные консультации по ходу подготовки документов и их техническое редактирование.

К началу 2005 года была практически завершена техническая подготовка к демонтажу реактора ИБР-30. Продолжались работы по подготовке к сдаче в эксплуатацию участка по высверловке урановых вкладышей в здании 117/6Р и распорядительной документации по организации допуска персонала к работам с ядерными материалами, подготовке документов, необходимых для внесения Ростехнадзором изменений в условия действия лицензии. В конце сентября 2005 года комиссия Обнинского отдела ЦМТО Ростехнадзора провела неплановую целевую инспекцию достоверности сведений, представленных нами в Ростехнадзор для внесения изменений в лицензию, и 5 октября было получено разрешение Ростехнадзора на демонтаж ИБР-30, на основании которого был издан приказ по ОИЯИ "О демонтаже ИБР-30" от 10 октября 2005 года.

12 октября был начат демонтаж реактора. В "наступление" пошла немногочисленная, но дружная и высококвалифицированная бригада механико-технологического отдела (МТО) под руководством В.М.Пеунова, при строгом дозиметрическом контроле, осуществляемом начальником группы радиационного контроля ОРБ С.В.Куликовым.

В процессе выполнения работ необходимо постоянное наблюдение и уточнение радиационной обстановки для внесения корректив с использованием локальной биологической защиты персонала при четком исполнении конкретной операции с минимальным облучением. Демонтированные диски подвижных зон поочередно транспортировались по рельсовому пути из зала реактора в здание 117/6Р, где высверловку урановых вкладышей четко выполнили сотрудники цеха опытно-экспериментального производства ЛНФ В.М.Крылов, В.Ф.Семенов, Н.А.Афанасьев и С.А.Комендантов.

В кратчайшие сроки сотрудниками МТО А.А.Беляковым, В.М.Пеуновым, В.Е.Шейкиным, В.И.Клоповым, А.Н.Гришиным, Б.В.Звадюком, А.В.Лебедевым, В.И.Осиповым был выполнен колоссальный объем работ по подготовке к вскрытию кассет с тепловыделяющими элементами подвижной активной зоны. Допуск к этим работам с повышенной опасностью осуществляли начальники смен В.Д.Денисов, И.С.Яровой и служба дозиметрии: С.В.Куликов, О.Б.Бадунов, В.В.Аленин. Всем этим сотрудникам огромная благодарность за хорошую организацию и качественное выполнение работ.

Также хочется отметить сотрудников КБ ЛНФ А.А.Кустова, А.В.Андросова, Н.А.Волкова, внесших значительный вклад в конструкторские разработки различных приспособлений и технологический процесс подготовительных операций к разгрузке активной зоны реактора.

В.Г.Пятаев, И.С.Яровой, А.И.Бабаев, С.В.Куликов во время работ по демонтажу ИБР-30. Фото Ю.Туманова.
После извлечения аварийных стержней и пластины грубого регулятора сотрудниками ЦОЭП ЛНФ В.М.Крыловым, П.Е.Шмычковым, С.А.Комендантовым и резки их штанг ножницами МЧС (исполнитель В.Г.Пятаев) наступил долгожданный кульминационный момент - извлечение тепловыделяющих сборок (ТВС) из кассет неподвижной активной зоны. Технология работ с ядерными материалами требовала высокой точности, сверхосторожности и четкости при обращении с топливными элементами. С этой сложной задачей успешно справился небольшой коллектив установки ИБР-30: А.И.Грудинин, В.Д.Денисов, В.К.Покровский, В.Г.Пятаев, А.В.Соколов, И.С.Яровой во главе с автором этих строк. При выполнении работ непосредственное участие принимали сотрудники других подразделений: А.И.Бабаев (ИБР-2), В.И.Клопов (МТО), С.В.Куликов (ОРБ), В.Н.Зеленов (ОРДВ). Пользуясь случаем, хочу поблагодарить всех сотрудников, принимавших участие в этой напряженной работе.

14 декабря 2005 года последняя сборка отработавших топливных элементов была извлечена из активной зоны, а 16 декабря последний транспортный контейнер с ОЯТ отправлен в ОРДВ на ответственное хранение. Были полностью выполнены работы по первому и второму этапам "Принципиальной программы вывода из эксплуатации ИБР-30".

В настоящее время продолжаются работы по третьему, и последнему, этапу, то есть по демонтажу оставшегося оборудования в зале реактора и подготовке зала реактора и других помещений для монтажа оборудования установки ИРЕН.

В заключение считаю приятным долгом выразить благодарность руководителю проекта ИРЕН В.И.Фурману за постоянный интерес, полезные обсуждения и помощь на всех этапах подготовки и выполнения работ, а также заместителю директора ЛНФ В.Н.Швецову, главному инженеру ЛНФ В.Д.Ананьеву, ответственному за радиационную безопасность в ЛНФ главному инженеру ИБР-2 А.В.Виноградову за постоянный контроль и помощь при организации и производстве запланированных работ.

Г.Погодаев, и.о. начальника установки ИБР-30, руководитель работ по демонтажу ИБР-30