Ulykken på det japanske atomkraftværk "Fukushima-1" blev igen tvunget til at tale om sikkerhedsproblemerne under driften af atomkraftværker rundt om i verden. Det virker naturligt, at selvom der ikke er noget reelt alternativ til atomkraft, vil ingen menneskeskabte kollisioner stoppe dens udvikling.
Mobilt atomkraftværk
For næsten et halvt århundrede siden blev verdens første mobile store enhed med atomkraftværk TPP-3 med lav effekt født, hvilket med rette kan betragtes som et mesterværk inden for maskinteknik. I 1957 modtog designbureauet for Kirovsky -fabrikken i Skt. Petersborg (nu OJSC "Spetsmash") en ordre fra ministeriet for mellemstore maskinbygninger (som ministeriet for atomindustrien derefter blev kaldt af hemmeligholdelsesgrunde) om oprettelsen af chassis og andre systemer til et eksperimentelt mobilt atomkraftværk beregnet til at levere fjerntliggende områder, der ligger langt fra strømforsyningssystemer (Fjernøsten, Nord og Sibirien). Selvfølgelig er det muligt i disse regioner at oprette kraftværker, der fungerer på både flydende og faste brændstoffer, men levering af disse energibærere er et alvorligt problem.
Det mobile kraftværk modtog betegnelsen TPP-3 (transportabelt atomkraftværk), og i designbureauet blev det kaldt "Object 27". Da udviklingsfristerne var ekstremt stramme, var det nødvendigt at finde tekniske løsninger, der allerede var blevet mestret i praksis. Det blev antaget, at kraftværket vil bevæge sig både off-road og på veje med en konventionel overflade.
Chefdesigner for designbureauet Zh. Ya. Kotin brugte T-10-tanken som en base, som er ekstremt pålidelig og meget udbredt i tropperne, men dens chassis har undergået betydelige ændringer på grund af de særlige forhold ved det nye anlæg. I betragtning af at massen af TPP-3 nu væsentligt oversteg massen af basisvognen (lad mig minde dig om, at T-10, der blev oprettet under ledelse af vicechefdesigneren, vinder af statspriser AS Ermolaev, havde en kampvægt på 51,5 tons), en særlig udvidet larve, og undervognen omfattede et øget antal par vejhjul (ti mod syv). Den rektangulære krop lignede noget en omfangsrig jernbanevogn. Førende designer af maskinen Zh. Ya. Kotin udpegede P. S. Toropatin er en erfaren tunge tankbygger.
Design og udvikling af rammen til tunge og omfangsrige enheder blev en vanskelig ingeniøropgave. Dette arbejde blev overdraget til B. P. Bogdanov, og produktionen blev overdraget til fabrikken i Izhora. Det var muligt at skabe en let og stærk broformet ramme. Efterfølgende huskede Boris Petrovich:”Jeg er stadig en ung specialist, efter at jeg var færdig med Polytechnic Institute, blev jeg tilknyttet gruppen, der skulle bygge bygningen af kraftværket. Vi arbejdede hårdt. Ofte kom chefdesigneren til os, viste os, rådede. Det var ikke let at placere dette udstyr, men jeg ville virkelig gerne udføre denne opgave. Resultatet af mit arbejde var i øvrigt den første pris - en bronzemedalje fra Exhibition of Economic Achievements”.
Kraftværket blev designet af de ældste i designbureauet - Gleb Nikonov og Fyodor Marishkin. Derefter brugte de den mest kraftfulde dieselmotor B12-6. Den unge specialist A. Strakhal arbejdede frugtbart. Han designede fortykkede beskyttelsesskærme. Installationen blev fremstillet med deltagelse af et stort antal design- og teknik- og videnskabelige organisationer. Arbejdet blev udført under vejledning og med aktiv deltagelse af en talentfuld ingeniør, ærede Kirov -arbejder N. M. Blå.
Det kan siges om denne mand, at han var skaberen af atomtiden. Læge i teknisk videnskab, professor og videnskabsmand forbandt sit liv med Kirov -anlægget. Efter eksamen fra Moscow State Technical University i 1932. N. E. Bauman, i 30 år arbejdede han på Kirov -fabrikken, steg fra en designingeniør til chefdesigner. Tilbage i førkrigsårene, i det specielle designbureau for anlægget, som han stod i spidsen for, begyndte de at oprette landets første luft-jetmotorer til luftfart. Under den store patriotiske krig arbejdede Nikolai Mikhailovich som stedfortræder J. Ya. Kotina, udviklede tunge tanke KB og IS. I august 1943 opfyldte han den ansvarlige ordre fra tankbyggerne i tankbyen-efter ordre fra hovedkvarteret afleverede han prøverne af pansrede køretøjer, der blev oprettet af dem, til Moskva for visning til den øverste øverstkommanderende.
Maskiner i TPP-3-komplekset. På billedet til højre: en bil fra TPP-3-komplekset i Kamchatka. 1988 år
I 1947 N. M. Sinev deltog igen aktivt i arbejdet med oprettelsen af ny teknologi i Leningrad. Nikolai Mikhailovich er en af de største talentfulde designere af originalt husholdningsudstyr til atomkraft, forfatteren til opfindelser, der har fundet bred anvendelse i praksis. Mange af dets udviklinger er bedre end deres udenlandske kolleger med hensyn til tekniske og økonomiske indikatorer. 1953-1961 under ledelse af N. M. Sineva, de vigtigste turbo-gear og hermetiske cirkulationspumper til det primære kredsløb for atomskibsinstallationer blev oprettet. Hans særlige fortjeneste ved udviklingen af et integreret turbineanlæg til Lenin atomdrevne isbryder og det første mobile atomkraftværk TPP-3 som chefdesigner.
TES-3-mobilkomplekset blev monteret på firesporet chassis ved hjælp af, som allerede nævnt, knudepunkterne i den tunge T-10 tank. Den første maskine var udstyret med en atomreaktor med operativsystemer, den anden - dampgeneratorer, en volumenkompensator og cirkulationspumper til fodring af det primære kredsløb, den tredje - en turbinegenerator og den fjerde - atomkraftens centrale kontrolpanel plante. Det særlige ved TPP-3 var, at der ikke var behov for at bygge særlige bygninger og anden infrastruktur til driften.
Energidelen blev oprettet på Institut for Fysik og Teknologi. A. I. Leikunsky (Obninsk, nu - FSUE "SSC RF - IPPE"), i begyndelsen af 1960'erne. to sådanne atomkraftværker blev fremstillet. Selve reaktoren var en cylinder 600 mm høj og 650 mm i diameter, som husede 74 brændstofaggregater med stærkt beriget uran.
For at beskytte mod stråling skulle der bygges et jordskærm omkring de to første maskiner af TPP-3 på operationsstedet. Reaktorkøretøjet var udstyret med en transportabel biologisk afskærmning, som gjorde det muligt at udføre montage- og demonteringsarbejde inden for få timer efter, at reaktoren blev lukket ned, samt at transportere en reaktor med en delvist eller helt udbrændt kerne. Under transporten blev reaktoren afkølet ved hjælp af en luftradiator, som fjerner op til 0,3% af installationens nominelle effekt.
I 1961 på Physics and Power Engineering Institute opkaldt efter V. I. A. I. Leikunsky, TPP-3 med en trykreaktor under tryk, blev sat i drift. Denne enhed har gennemført hele cyklussen med succes, efter at have brugt sin designressource. I 1965 blev TPP-3 lukket og nedlagt. Efterfølgende skulle det tjene som grundlag for udviklingen af kraftværker af denne type.
Efter forsøgsoperation i Obninsk blev de to mest "farlige" maskiner slået i møl, men efter et par år var det nødvendigt at sende dem til eksperimentel forskning til Kamchatka (til termiske dampgejsere). Til dette formål blev L. Zakharov, en testingeniør fra LKZ -designbureauet og souschefen for SI -testafdelingen sendt til Obninsk. Lukashev med chaufførmekanik. Ingeniøren Vanin blev sendt til Kamchatka.
Det skal understreges, at dette mobile atomkraftværk ikke var bange for de stærkeste jordskælv: tankophænget tåler ikke sådan noget, når det affyres.
Tekniske egenskaber ved mobil TPP-3
Samlet vægt, t ………………………………. Mere end 300
Udstyrets vægt, t ……………………. Cirka 200
Motorkraft, HP …………………………… 750
Termisk effekt, kW ……………………… 8, 8 þús.
Elektrisk strøm
turbinegenerator, kW ……………………………….1500
Kølevandsforbrug
i det primære kredsløb, t / h ………………………………… 320
Vandtryk, atm ………… 130, ved en temperatur
køligere 270'C (indløb) og 300 * C (udløb);
Damptryk ……… 20 atm med en temperatur på 280”С
Arbejdets varighed
(kampagner) …………………………….. Omkring 250 dage
(med ufuldstændig indlæsning af elementer - op til et år)
VTS "Ladoga"
Meget beskyttet køretøj "Ladoga"
Højt beskyttet køretøj (VTS) "Ladoga" blev født næsten 20 år efter oprettelsen af et mobilt atomkraftværk. Det indtager en særlig plads blandt larveenergikrævende maskiner designet specielt til arbejde i nødsituationer.
Opgaven om udvikling af et stærkt beskyttet køretøj ved KB-3 på Kirov-fabrikken blev modtaget i slutningen af 1970'erne. Kravene til den nye bil var ekstremt hårde og svære at opfylde. Det militær-tekniske samarbejde skulle have god mobilitet, høj sikkerhed og evnen til at arbejde i en autonom tilstand i lang tid. Det vigtigste krav var tilgængeligheden af pålidelig beskyttelse af besætningen mod stråling, kemiske og bakteriologiske påvirkninger, mens maksimal komfort skulle sikres for folket. I betragtning af de forventede vanskelige driftsbetingelser for produktet blev der naturligvis øget opmærksomhed på kommunikation. Derudover skulle det militær-tekniske samarbejde have været forberedt på kort tid, mens det om muligt kunne forene det med andre maskiner på fabrikken.
VTS "Ladoga", der arbejdede i atomkraftværket i Tjernobyl. 1986 år
Det er ingen overdrivelse at sige, at takket være den akkumulerede erfaring, kraftfulde produktions- og testfaciliteter lykkedes det Leningrad -designere at skabe et unikt bæltekøretøj, der ikke har nogen analoger i verden.
Arbejdet med Ladoga blev ledet af V. I. Mironov, en talentfuld ingeniør og en fremragende arrangør. I 45 år af sin karriere er han gået fra designingeniør til vicegeneraldesigner, leder af et specialbureau. I 1959, umiddelbart efter eksamen fra Leningrad Polytechnic Institute (specialiseret i bæltekøretøjer), før han trak sig tilbage til en velfortjent hvil, deltog han aktivt i næsten alle værkerne i Kirovsky plant design bureau. Han blev gentagne gange tildelt, og for særlige tjenester ved oprettelsen af specielle maskiner blev han tildelt titlen som vinder af statsprisen tre gange.
En særlig designenhed, KB-A, blev dannet i designbureauet. Siden 1982 er den begyndt at udføre den tildelte opgave. Lederen af laboratoriet N. I. Burenkov, chefdesignere for projektet A. M. Konstantinov og A. V. Vasin, førende eksperter V. I. Rusanov, D. D. Blokhin, E. K. Fenenko, V. A. Timofeev, A. V. Aldokhin, V. A. Galkin, G. B. Beetle og andre.
Layoutarbejde, et af de vanskeligste designfaser, blev udført af A. G. Janson.
I løbet af designet af originale systemer og samlinger, der sikrer høj kompakthed og pålidelighed af maskinen, er designtalentet hos den arvelige designer KB O. K. Ilyin (i øvrigt deltog hans far, K. N. Ilyin, i udviklingen af de første tunge kampvogne og artillerisystemer under ledelse af N. L. Dukhov). Det er sikkert at sige, at Oleg Konstantinovichs bidrag til skabelsen af denne revolutionerende maskine er usædvanligt højt.
Basen til MTC "Ladoga" var det velafprøvede og gennemprøvede chassis i hoved T-80 tanken. Det var udstyret med en krop af et originalt design med en salon, hvor komfortable stole, individuel belysning, klimaanlæg og livsstøttesystemer, kommunikationsudstyr, observationsudstyr og målinger af forskellige parametre i det ydre miljø blev placeret. Dette gjorde det muligt at sikre normale arbejdsvilkår i et helt forseglet interiørvolumen. En analog af et sådant livsstøttesystem kan måske kun findes i astronautikken.
Video kamera
Gasturbinemotoren GTD-1250 med en kapacitet på 1250 hk, udviklet hos NPO opkaldt efter V. I. V. Ya. Klimov. Der er tilvejebragt et system til afblæsning af støv med trykluft fra turbinens dyseapparats styreklinger, hvilket muliggør hurtig og effektiv dekontaminering. En gasturbinekraftenhed med en kapacitet på 18 kW er placeret bag venstre skærme, som leverer elektricitet til alle Ladoga -systemer på parkeringspladsen.
Det er muligt at give besætningen luft ikke gennem filtreringsenheden, men fra en cylinder fastgjort til skrogets bagvæg. På kuffertens indre overflade er elementer af foringen fastgjort - anti -neutronbeskyttelse. Udover periskoper og nattesynsenheder har Ladoga to videokameraer.
I begyndelsen af 1980'erne. MTC "Ladoga" bestod vanskelige tests i Kara-Kum-ørkenen, Kopet-Dag og Tien Shan-bjergene og i regionerne i det fjerne nord. Ladoga var imidlertid i stand til fuldt ud at demonstrere sine evner under likvideringen af konsekvenserne af katastrofen ved atomkraftværket i Tjernobyl (ChNPP), der fandt sted den 26. april 1986. Som et resultat af ødelæggelsen af den fjerde kraftenhed blev et store mængder radioaktive stoffer blev frigivet til miljøet. I en sådan situation blev det besluttet at bruge Ladoga til rekognoscering og vurdering af situationen direkte ved reaktoren.
Chauffør-mekanikerens arbejdsplads og interiøret i VTS "Ladoga"
I området ved atomkraftværket i Tjernobyl har "Ladoga" tilbagelagt mere end 4000 km efter at have udført en række undersøgelser
Kirovtsy i Tjernobyl, anden fra venstre - G. B. Insekt. Juni 1986
Den 3. maj blev bilen (hale nummer 317) leveret til Kiev med særlig flyvning fra Leningrad. Den niende dag efter ulykken ankom hun til Tjernobyl NPP -området på egen hånd. Fra KB i Kirov -anlægget blev arbejdet ledet af vicechefdesigneren for videnskabeligt arbejde B. A. Dobryakov og førende tester V. A. Galkin. En særlig løsrivelse blev oprettet, som omfattede besætningen i bilen, dosimetri, sanitet, mad og medicin. Besætningerne, der forlod stedet, omfattede formanden for regeringskommissionen I. S. Silaev, chef for kemikalietjenesten i forsvarsministeriet V. K. Pikalov, akademiker E. P. Velikhov, repræsentant for ministeriet for mellemstore maskinbygninger E. P. Slavsky og andre.
B. A. Dobryakov var især interesseret i de tekniske parametre, forureningsgraden, behandlingsresultaterne, vurderingen af Ladogas systemers operationelle kapacitet. Han sammen med G. M. Hajibalavim udførte de mest komplekse beregninger for sikkerhed.
Testingeniør G. B. Zhuk sagde senere:”Ødelæggelserne i landsbyerne, grøntsagshaverne, der var overgroet med ukrudt, var slående, men det vigtigste er ødelæggelsens omfang: der er intet bloktag, ingen vægge, et hjørne af bygningen kollapsede til selve fundamentet. Steam hvirvlede over alt og - fuldstændig desertion rundt. Mens de var i bilen, så alle gennem observationsenheder og fjernsynskameraer."
Efter at have arbejdet fra maj til august 1986 dækkede "Ladoga" mere end 4 tusinde km og overvandt områder med en ekstremt høj baggrund af radioaktivitet, mens han udførte rekognoscering af området, lavede videooptagelser og udførte en række andre undersøgelser, herunder i ChNPP turbinehal.
På mindre end fire måneders arbejde med brugen af "Ladoga" har 29 specialister fra designbureauet på Kirov -anlægget besøgt Tjernobyl NPP -området. Jeg vil gerne minde om de aktive deltagere i Tjernobyl -ekspeditionen: cheferne for laboratorierne O. E. Gerchikov og B. V. Kozhukhov, testingeniører A. P. Pichugin, samt Yu. P. Andreeva, F. K. Shmakova, V. N. Prozorova, B. C. Chanyakova, N. M. Mosalov.
Af større interesse er posterne i "logbogen", som blev opbevaret af specialisterne, der driver "Ladoga". Her er nogle uddrag for maj-september 1986:
Testingeniør V. A. Galkin (forretningsrejse fra 9. maj til 24. maj 1986):
“… 05/05/86, den første tur til NPP -zonen for rekognoscering, speedometerets aflæsninger 427 km, motortimetælleren 42, 7 m/t. Strålingsniveauet er omkring 1000 r / t, dekontaminering. Der er ingen kommentarer til bilen.
… 16.05.86 Afgang til NPP -zonen med kommissionens medlemmer. Driftstid for afgang: 46 km, 5,5 m / t. Strålingsniveauet er omkring 2500 r / t, hastighedsmålerens aflæsninger er 1044 km, 85, 1 m / t. Der er ingen kommentarer til bilen. Deaktivering. De tekniske indikatorer formaliseres ved loven”.
Testingeniør A. P. Pichugin:
… 6.06.86. Afslut til NPP-området 16-00, returner 18-10. Målet er at gøre kammerat Maslyukov bekendt med ulykkesområdet. Speedometer aflæsninger 2048 km, timetæller 146, 7 m / t. Under afkørslen dækkede de 40 km, 2, 2 m / t, temperatur + 24 ° С, strålingsniveau omkring 2500 r / t, ingen kommentarer, dekontaminering blev udført. Resten af indikatorerne aktiveres.
… 06/11/86 Afgang til NPP -zonen med c. Aleksandrov. Omgivelsestemperatur + 33 ° С, afklaring af infektionsområdet.
Instrumentaflæsninger: 2298 km, 162, 1 m / t. For afkørslen 47 km, 4, 4 m / t. Ingen kommentarer. Deaktivering.
Førende ingeniør S. K. Kurbatov:
“… 07/27/86 Afgang til NPP -zonen med statens formand. kommissioner, instrumentaflæsninger 3988 km, 290, 5 m / t, driftstid for hjælpemotoren GTD5T - 48, 9 m / t. Strålingsniveauer op til 1500 r / t. Film, optagelse af støj og vibrationsacceleration ved en bilhastighed på 30-50 km / t. For afkørslen: 53 km, 5,0 m / t, 0,8 m / t på hjælpestationen.
Larvenes spænding blev udført, det højre beslag blev bøjet, lygten blev revet af. Defekter er elimineret. Deaktivering. Resten af parametrene er i akten."
Førende ingeniør V. I. Prozorov:
“… 19.08.86, 9-30-14-35, afgang af chefen for garnisonen og chefen for den kemiske tjeneste. Gennemført 45 km, 4,5 m / t, 0,6 m / t hjælpeenhed (i alt 56,8 m / t). Ingen kommentarer, rengøring af kontrolrummet og passagerrummet, dræning af omkring 100 g kondensat fra fordamperen i klimaanlægget. Modtrykket blev kontrolleret - normalt, oliestanden: motor 29,5 liter, transmission 31 liter, generatorbørster GS -18 - 23 mm. Andre parametre i loven."
Testingeniør A. B. Petrov:
“… 6.09.86 - afgang til NPP -zonen, bestemmelse af ioniserende strålings indflydelse på luftens ioniske sammensætning. Sammensætning: Maslov, Pikalov. Aflæsninger 4704 km, 354 m / t. Til afkørslen 46 km, 3, 1 m / t, 3,3 m / t af hjælpemotoren (i alt 60, 3 m / t). Der blev udarbejdet en protokol.
… 8.09.86, afgang til zonen i landsbyen Pelev (4719 km, 355, 6 m / t) for afkørsel 15 km / 1, 6 m / t. Deaktivering. Parametre i loven.
Den 14. september blev "Ladoga" sendt til fabrikken efter grundig dekontaminering af ydersiden og indersiden. Senere blev det brugt til forskningsarbejde i designbureauet på sted nr. 4 (nær Tikhvin).
Sammenfattende nogle resultater kan vi sige, at oprettelsen af VTS "Ladoga" designbureau Kirovtsy forventede behovet for et stærkt beskyttet køretøj til ministeriet for nødsituationer. I verdenspraksis er der ikke mange eksempler på, at egenskaberne og kapaciteterne ved en sådan speciel teknik ville blive testet under reelle forhold. Skaberne af Ladoga har opnået uvurderlig erfaring med at arbejde under ekstreme forhold. Og i dag er denne maskine uovertruffen med hensyn til driftens varighed under forhold med øget strålingsfare.
Jeg vil gerne udtrykke håbet om, at en teknik, der ligner den ovenfor beskrevne, stadig vil være efterspurgt, især i lyset af flere og hyppigere naturkatastrofer og menneskeskabte katastrofer.
Tekniske egenskaber ved VTS "Ladoga"
Vægt, t ………………………………………………………….42
Besætning, mennesker ……………………………………………….2
Kabine kapacitet, mennesker ……………………………….4
Motor, type …………………………………. GTD-1250
Arbejdets autonomi, h ……………………………….48
Krydstogtsafstand, km ………………………………………….350
Specifik effekt, hp D ………………….omkring 30
Hastighed, km / t …………………………………………… 70
Ekstra kraftenhed, type, effekt ……………………………….. GTE, 18 kW
