Проблемы завода по МОХ топлива

В  России запущен самый мощный в мире энергоблок с реактором на быстрых нейтронах — БН-800 Белоярской АЭС успешно протестирован на полной мощности.  Вместе с запущенным год назад производством МОКС-топлива Россия занимает лидирующую роль в переходе на замкнутый цикл, который позволит не только обеспечить воспроизводство топливной базы атомной энергетики, но и внесет свой вклад в политику нераспространения ядерного оружия. Немного деталей о том, как шли дела у наших конкурентов в США

Данный материал лучше смотреть на видео:

Россия успешно протестировала очередной промышленный реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем: в сентябре четвертый энергоблок на Белоярской АЭС мощностью 800 мегаватт (БН-800)    успешно прошел процедуру комплексного опробования на 100% мощности. После итоговой проверки Ростехнадзора он будет сдан в промышленную эксплуатацию. ГК «Росатом» изучает проект еще более мощного быстрого реактора БН-1200, решение о его строительстве будет принято по результатам эксплуатации третьего блока Белоярской АЭС. Это произойдет не раньше 2019 года: по оценкам Генерального директора ГК «Росатом» Сергея Кириенко, на отработку БН-800 потребуется около трех лет.

Энергоблоки с реакторами на быстрых нейтронах это часть масштабного проекта «Росатома» по переходу ядерной энергетики на новую технологическую платформу — замкнутый топливный цикл.   С их помощью за счет расширенного воспроизводства ядерного топлива можно многократно увеличить используемый энергетический потенциал природного урана. На практике это означает возможность функционирования и развития АЭС в течение многих столетий без ограничений со стороны имеющихся топливных ресурсов. По оценкам экспертов, без их применения атомная энергетика, как и энергетика на органическом топливе, неизбежно столкнется с проблемой дефицита топливного сырья уже в следующем столетии.

Сегодня в мире производится и потребляется около 18000 тонн свежего ядерного топлива. Фактически «сгорает» 3% от массы тяжелого металла, то есть 540 тонн. В мировом энергобалансе атомная энергетика сегодня дает примерно 11% генерации электроэнергии. То есть, формально, всю мировую потребность электроэнергии по году могут обеспечить 4909 тонн делящегося материала.

 В ядерном топливном цикле с МОКС-топливом на быстром реакторе, с учетом трансмутации урана-238 в плутоний, в качестве делящегося материала можно рассматривать любой изотоп урана. 

По оценкам WNA сегодня на складах в мире находится 1,6 миллиона тонн обедненного урана. И весь он может быть использован в быстрых реакторах либо как топливо напрямую. Таким образом, учитывая ресурс только имеющихся сегодня складских запасов обедненного урана от «мирного» атома и без учета ОЯТ, можно обеспечить сегодняшний уровень мирового потребления энергии в течении 326 лет, причем без дополнительной эмиссии парниковых газов.

А теперь, я предлагаю вспомнить истерики провокаторов, которые кричали о том, что Россия складирует на своей территории мировые отходы. Как Вы надеюсь поняли, из выдержки с сайта росатома, это не отходы у себя россия складирует, а топливо будущего!

Для создания завода по переработке топлива Россия потратила сумму эквивалентную 240 млн долларов

Компания в США, которая занималась строительством завода, потратила 7 млрд долларов, и заявила, что ей надо еще 15 млрд долларов. Собственно, ей отказали, завод строить перестали.

Так что лапотный русские построили нетехнологичный тоталитарный  завод по дешевке, который перерабатывает. А высокотехнологичные американцы не смогли построить. Зато в данном вопросе их ВВП выше! Да не просто выше, Выше в 28 раз, и это еще не достроили! То ли еще обгонят то в ВВП, если достроят!

Кроме того, стоит заметить. что Росатом обладает технологиями полного цикла строительства атомных реакторов и их эксплуатации. Больше таким не может похвастаться ни одна из компаний в мире. и я напомню, что даже текущая ресурсная база позволяет обеспечить энергией мир в будущем. Только осталось технологии развить.

На атоминфо опубликовали интересную статью MOX-завод в США - история неудач о том, как в деталях возникали проблемы при строительстве завода. За наводку спасибо алексу Быкову. 

Авторы газеты "The Post and Courier" в обширном аналитическом материале вернулись к истории закрытого в США проекта по производству MOX-топлива из оружейного плутония.  Я же предлагаю вниманию зрителей сокращённый обзор наиболее интересных частей публикации, в которых рассматривается организация работ на строительстве MOX-завода.

Большая сделка

Выбор комплекса "Саванна-Ривер" для строительства MOX-завода был сделан неслучайно.

В годы холодной войны комплекс работал на нужды американского ЯОК и после её завершения мог остаться без заказов, что крайне негативно сказалось бы на экономическом положении окрестных районов.

Политиков штата Южная Каролина, в котором расположен комплекс, такой сценарий не устраивал, и они пролоббировали в Вашингтоне большую сделку.

Комплекс стал местом, куда со всей страны свозили запасы оружейного плутония. Взамен федеральное правительство дало обещание построить на комплексе MOX-завод, на котором плутоний был бы переработан в ядерное топливо для АЭС.

Консолидация американского плутония в "Саванна-Ривер".

Инфографика министерства энергетики США.

Горячие камеры

За осуществление проекта под присмотром федеральных ведомств взялась компания "MOX Services". Практически сразу строительство столкнулось с большими трудностями.

Газета приводит в качестве примера историю небольшой местной семейной фирмы Терри Маллинза, выигравшей в 2010 году заказ на изготовление трёх горячих камер для MOX-завода. Проектировать камеры не требовалось, фирма должна была получить готовую рабочую документацию от генподрядчика.

Проблема состояла в том, что готовой рабочей документации не существовало, а в те чертежи и документы, что приходили в фирму Маллинза, сразу же вносились изменения.

За первые две недели после получения первой версии в документацию было внесено более 140 изменений, а по состоянию на конец 2011 года их количество превысило тысячу. В результате фирма потратила почти 2 миллиона долларов на зарплату работникам, разбиравшимся в непрерывном потоке конструкторских мыслей. Дело кончилось судебным разбирательством.

Другие примеры по горячим камерами ещё более вопиющи. Один из подрядчиков получил чертежи, на которых забыли не только указать места сварки, но и проставить размеры. Нередкими были случаи передачи документации, полной внутренних противоречий.

В результате стоимость горячих камер возросла "на миллионы долларов за штуку". С учётом того, что заводу требовались сотни камер, общее увеличение сметы получилось внушительным.

Причина проста. Как признался в частной беседе с адвокатом фирмы Маллинза один из топ-менеджеров "MOX Service", горячие камеры исходно были "плохо спроектированы".

Вентиляция и кабели

Схожими проблемами страдали и отвечавшие за изготовление вентиляционных систем. В одном из служебных отчётов в 2011 год говорилось, что работники тратят по три часа на учёт изменений в проекте на каждый час, в который они заняты собственно работой.

Всего в период с 2009 по 2016 год в проектную документацию по вентсистемам было внесено почти 8 тысяч изменений. В результате стоимость работ возросла более чем в два раза, а сдвиг графика составил 3,5 года.

Серьёзную ошибку проектанты допустили по кабельному хозяйству. В 2012 году компания "MOX Services" пришла к выводу, что для завода понадобится вдвое больше кабелей, чем было заложено в исходном проекте. В абсолютных числах это 660 дополнительных миль кабеля.

В 2014 году руководство национального агентства по ядерной безопасности (NNSA) было вынуждено признаться на слушаниях в конгрессе США - огромной ошибкой было приступать к работам, не имея законченного проекта!

Несоответствие ожиданиям

Переделки в проекте потребовались не на пустом месте. Ожидания от проекта не соответствовали реальности.

Сама по себе идея министерства энергетики (DoE) США утилизировать плутоний в форме ядерного топлива была здравой, особенно если сравнить её с высказывавшимися в 90-ые годы и даже в начале 2000-ых годов предложениями по судьбе плутония.

Некоторые горячие головы, например, считали, что запасы избыточного плутония нужно отослать на Солнце - точнее говоря, в Солнце. Другие выдвигали не менее экстравагантную пропозицию - захоронить плутоний в ядре Земли. Конечно, на фоне бурных фантазий идея с MOX-заводом выглядела оптимальным решением.

Но министерство выставило условие, что MOX-завод должен быть построен по высочайшим стандартам в области безопасности. Так, требовалось, чтобы производственный процесс был бы практически полностью автоматизирован.

Независимые консультанты и аудиторы предупреждали ещё до начала строительства о возможных трудностях. К ним не прислушались и, как оказалось, зря.

И "MOX Services", и министерство пребывали в полной уверенности, что легко смогут найти нужное количество подрядчиков, умеющих работать по стандартам атомной промышленности. Практика показала, что американский атомпром "атрофировался" за долгие годы простоя.

Энн Харрингтон, занимавшая при президенте Обаме высокий пост в министерстве энергетики, рассуждает теперь так: "В то время лица, принимающие решения, наивно полагали, что возможностей США достаточно для реализации столь крупного атомного проекта".

Помимо всего прочего, потенциальные подрядчики не желали рисковать. Однажды "MOX Services" опросила 72 компании с целью узнать, готовы ли они взяться за бетонные работы на условиях фиксированной цены. Откликнулась всего лишь одна, причём заложив риски в предложенную стоимость - иначе говоря, выставив завышенную цену.

Строительство MOX-завода, считает Харрингтон, помогло вернуть стране некоторые из утерянных навыков, но досталось это слишком дорогой ценой.

Проект превратился в своего рода полигон для обучения новичков. В некоторые годы площадку покидал каждый пятый работник, что вынуждало генподрядчика набирать новых сотрудников и тратиться на их обучение.

Все эти проблемы в конечном итоге стали одной из причин закрытия проекта по строительству MOX-завода. А перехитривший сам себя штат Южная Каролина вынужден хранить на своей территории 12 тонн оружейного плутония, судьба которых до сих пор окончательно не определена.