Реализация современной концепции утилизации АПЛ в СРЗ «Нерпа»

Многие годы СРЗ «Нерпа» является постоянным участником и исполнителем государтсвенных программ, направленных на утилизацию АПЛ, которая стала для завода одним из важнейших видов производственной деятельности, осуществляемой на комплексной основе:

- прием и содержание АПЛ в отстое;

- выполнение сопутствующих работ для выгрузки ОЯТ;

- утилизация АПЛ с формированием блоков реакторных отсеков;

- хранение блоков реакторных отсеков, поступающих со всех предприятий Северного региона России.

За время работы по программе утилизации СРЗ «Нерпа» наработан значительный опыт промышленной утилизации АПЛ. К началу 2003 г. заводом утилизированы 17 АПЛ разных проектов и модификаций (рис. 59).

Рис. 59. Объемы утилизации АПЛ в СРЗ «Нерпа» (по состоянию на 01.01.03 г.)

При проведении работ по утилизации АПЛ заводом выполнялись все возможные варианты формирования блоков реакторных отсеков, в том числе:

- одноотсечные с дополнительными емкостями плавучести (поплавками) для хранения на плаву;

- одноотсечные с двумя полуотсеками для хранения на плаву;

- трехотсечные для хранения на плаву;

- одноотсечные для хранения на твердом основании.

Накопленный опыт позволил значительно ускорить темпы утилизации: если на начальном этапе (1995 - 1996 гг.) для утилизации первой АПЛ заводу требовалось 1,5 года, в настоящий момент темпы утилизации при соответствующем финансировании могут достигать пяти АПЛ в год.

Как и на других предприятиях, в основе концепции комплексной утилизации АПЛ в СРЗ «Нерпа» лежит этапно-позиционный метод. Принципиальная технология утилизации состоит из следующих этапов, мало отличающихся от выполняемых на других предприятиях:

- прием и подготовка АПЛ к утилизации, включая организацию буксировки АПЛ на акваторию СРЗ «Нерпа»;

- обеспечение отстоя АПЛ на СРЗ «Нерпа» силами гражданского экипажа завода;

- сопутствующие работы и выгрузка из реакторов отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с привлечением плавучих технических баз (ПТБ) ВМФ и ОАО «ММП» (Мурманского морского пароходства);

- постановка АПЛ на твердое основание через передаточный плавучий док ПД-42;

- вырезка, формирование и подготовка к длительному хранению блока реакторного отсека;

- утилизация носовой и кормовой оконечностей АПЛ;

- хранение блока реакторного отсека (на плаву или на твердом основании);

- подготовка к реализации и реализация продуктов утилизации;

- сбор, временное хранение, отправка ЖРО и ТРО на переработку или захоронение;

- вывоз и дальнейшая переработка ОЯТ. Сбор, переработка и захоронение токсичных отходов.

Для выполнения задач комплексной утилизации АПЛ СРЗ «Нерпа» имеет развитые производственные мощности (рис. 60), в том числе:

- развитый причальный фронт, оборудованный грузоподъемными средствами и необходимыми энергосредами, для обеспечения отстоя АПЛ и выполнения сопутствующих работ по выгрузке ОЯТ;

- судоподъемные средства и стапельные места для обеспечения постановки АПЛ на твердое основание;

- утилизационный комплекс, на отдельных площадях которого выполняются работы по переработке корпусных конструкций утилизируемых АПЛ;

- специализированные участки утилизации корпусных конструкций, оборудования, систем, кабеля, оборудования с драгоценными металлалами и сплавами, оснащенные централизованными системами подачи газов и технологическими средами;

- высокопроизводительное импортное утилизационное оборудование, поставленное в рамках программы «СУУ» (комплекс гильотины «Харрис», установка по переработке кабеля, автокран грузоподъемностью 90 т, грейфер, экскаваторы, тягачи, воздушные компрессоры, вилочные погрузчики, установки плазменной резки);

- развитое складское хозяйство, обеспечивающее точный учет (электронный весовой модуль), хранение и отгрузку потребителям всего объема продуктов утилизации в соответствии с современными требованиями.

Процесс утилизации АПЛ в СРЗ «Нерпа» включает в себя ряд выполняемых параллельно и последовательно работ, которые производятся на плаву, в передаточном плавучем доке, крытом эллинге, на открытой стапельной плите и специализированных участках утилизации. Прием и подготовку

Рис. 60. Схема расположения производств для утилизации АПЛ в СРЗ «Нерпа»

АПЛ к утилизации, временное хранение АПЛ на плаву осуществляют у оборудованного всеми необходимыми энергосистемами спецплавпирса.

Сопутствующие работы для выгрузки ОЯТ и сама выгрузка производятся у спецнабережной. Выгрузка ОЯТ осуществляется с помощью плавучих технических баз (ПТБ) ПМ-12 и ПМ-128 (ВМФ) или ПТБ «Имандра» (ОАО «ММП»).

Вырезка, формирование и подготовка к транспортировке и хранению блока реакторного отсека выполняются в эллинге, куда АПЛ устанавливается при помощи передаточного дока. Утилизация носовой и кормовой оконечностей АПЛ выполняется на 6 утилизационных участках:

- участок для разборки демонтированного с АПЛ оборудования и крупногабаритных электрических машин;

- участок переработки кабеля;

- участок переработки трубопроводов и арматуры;

- участок переработки электрооборудования;

- участок пакетирования легковесного лома, алюминия и его сплавов;

- участок утилизации секций корпуса и оборудования массой до 5 т.

Для осуществления работ по утилизации АПЛ участки СРЗ «Нерпа» оснащены следующим утилизационным оборудованием: пневмокомпрессором, газификатором с системами централизованной подачи газов к газорезательным постам; вилочные электропогрузчики «Hyster E100XL»; крановое хозяйство грузоподъемностью до 100 т; передвижные посты кислородно-газовой резки; посты воздушно-дуговой строжки и сварки; плазменные установки «Вихрь»; автоматические гильотинные ножницы для пакетирования лома «Harris»; гусеничный кран с грейфером «Mantiss»; автокран RT-190; экскаваторные шасси «Caterpillar» с гидравлическими ножницами «La Bounty MSD-160»; тягачи «Ford» с прицепом; установка плазменной резки «L-Tec Deuce Рас 150»; измельчитель кабеля «Triple S Dinamics»; пресс гидравлический усилием 1250 т; труборезные станки.

Для работ с радиоактивными и токсичными отходами СРЗ «Нерпа» располагает следующей инфраструктурой:

- баковым хозяйством для сбора и временного хранения ЖРО;

- плавучими емкостями для временного хранения ЖРО;

- площадкой для временного хранения ТРО;

- площадками для хранения токсичных отходов.

Необходимо отметить, что реализация проектов совершенствования утилизационной инфраструктуры предприятия, получение и внедрение в эксплуатацию нового высокоэффективного оборудования являются неотемлемой частью программы «Совместное уменьшение угрозы» (СУУ). В рамках этой программы за счет средств, выделяемых США, на предприятии утилизировано пять АПЛ с баллистическми ракетами. Положительным фактором работы по программе «СУУ» является то, что ведущие специалисты России получили возможность ознакомиться с принятой в США концепцией комплексной утилизации АПЛ с использованием наземного хранения вырезанных РО и одновременно накопить значительный опыт утилизации АПЛ у себя в России.

Важной вехой в истории СРЗ «Нерпа» явилась операция по утилизации АПЛ «Курск», выполняемая по распоряжению Правительства России в период с февраля 2002 г. по ноябрь 2002 г. Работы велись в соответствии с принципиальной технологией утилизации АПЛ, выведенных из состава ВМФ, но с учетом исходного состояния аварийной АПЛ. Непосредственно утилизации АПЛ «Курс» предшествовали подготовка плавучего дока ПД-42, перевод АПЛ «Курск» из ПД-50 в ПД-42 и, наконец, буксировка ПД-42 с АПЛ «Курск» в СРЗ «Нерпа».

Для обеспечения комплексной утилизации АПЛ «Курск» проектнантом корабля ЦКБ МТ «Рубин» совместно с СРЗ «Нерпа» и другими разработчиками комплексов был выполнен проект утилизации. Техническая подготовка к выполнению отдельных этапов работпроизводилась параллельно с разработкой документации проектными и научными организациями.

Работы по подготовке ПД-42, переводу АПЛ «Курск» из ПД-50 в ПД-42 выполнялись СРЗ «Нерпа». Были выполнены разработка технической документации, подготовка плавучего дока ПД-42, перевод АПЛ «Курск» в ПД-42 и буксировка на завод. Данный этап был успешно завершен, и АПЛ «Курск» 27 апреля 2002 г. была переведена в СРЗ «Нерпа».

Основные этапы работ по вырезке и демонтажу ракетных контейнеров АПЛ «Курск», последовательность, организация и ответственность исполнителей, участвующих в работах, были определены соответствующим регламентом. В соответствии с документацией подготовка к работам по демонтажу и демонтаж контейнеров ракет начались с момента постановки ПД-42 с АПЛ «Курск» к причалу завода. Эти работы включили в себя: демонтаж спецпокрытия, корпусных конструкций, щитов, обвязки контейнеров; вырезку пустых контейнеров, разрезку их в металлолом; вырезку контейнеров с ракетами, вывоз с завода на полигон для уничтожения. Работа была выполнена в период с 4 июля 2002 г. по 15 июля 2002 г. в полном объеме.

Рис. 61. АПЛ «Курс» в ПД-42 перед началом работ по утилизации на СРЗ «Нерпа»

После постановки АПЛ «Курск» в ПД-42 (рис. 61) СРЗ «Нерпа» приступил к выполнению работ по утилизации в соответствии с комплектом организационно-технологической и конструкторской документации в составе «Проекта комплексной утилизации», разработанной ЦК МТ «Рубин», НИПТБ «Онега», а также СРЗ «Нерпа». До проведения утилизации комиссией, включающей специалистов завода и ВМФ, было выполнено освидетельствование материальной части, оформлены акты, произведено опломбирование приборов, содержащих драгоценные металлы и сплавы. С учетом аварии и состояния АПЛ «Курск» в процессе утилизации СРЗ «Нерпа» были выполнены сопутствующие работы по обеспечению выгрузки провизионных камер, транспортировка содержимого в соответствии с требованиями по утилизации. В целях повторного использования отдельных узлов паротурбинной установки (ПТУ) «Азурит» были выполнены демонтажные работы в соответствии с решением, касающимся дальнейшего использования оборудования АПЛ «Курск».

В соответствии с графиком выполнения работ в августе 2002 г. СРЗ «Нерпа» приступил к выполнению подготовительных работ по подготовке АПЛ и эллинга к выполнению работ по выгрузке ОЯТ из реакторов. Были полностью выполнены работы по заводке блока АПЛ «Курск» в цех и проведены сопутствующие работы в реакторном отсеке. Выполнение сопутствующих работ по выгрузке ОЯТ на АПЛ «Курск» производилось в ПД-42 и в эллинге. При этом были выполнены следующие работы:

- оборудование временных коммуникаций - трубопроводы подачи ВНД, обогрев РО, освещение, вентиляция, противопожарная система;

- оборудование зоны строгого режима (ЗСР) - установка ограждения ЗСР, переходных трапов, площадок;

- сопутствующие демонтажные работы по выгрузке ОЯТ, включающие демонтаж покрытия и изоляции на надстройке и основном корпусе в районе линии реза;

- демонтаж трубопроводов, устройств, арматуры, кабелей в районе линии реза;

- вырезка участка надстройки над РО; вскрытие съемного листа прочного корпуса АПЛ;

- осушение реакторов и первого контура;

- демонтаж приводов систем управления и защиты реактора (СУЗ);

- срезка сварных швов уплотнения чехлов СУЗ, термометров сопротивления и термопар, демонтаж термопар и термометров сопротивления, установленных в крышке реактора;

- демонтаж секторов защиты;

- демонтаж (извлечение) чехлов (гильз) аварийной защиты (A3), термометров сопротивления (ТСП), обрезка, передача верхних частей чехлов (гильз) A3 и ТСП в твердые радиоактивные отходы (ТРО) и установка нижних частей со стержнями-поглотителями в реакторы;

- установка заглушек на стойки крышек реакторов, установка и уплотнение (заварка) крышек, проверка герметичности корпуса реакторов и системы первого контура после монтажа крышек;

- постановка реакторов в составе первого контура на длительное хранение (испытание на плотность азотом, снятие давления до атмосферного, герметизация узла стравливания азота);

- сбор, сортировка, временное хранение, передача на дезактивацию, переработку или захоронение жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и ТРО, образующихся при демонтажных (сопутствующих) работах;

- резка демонтированных корпусных конструкций на секции и куски.

Работы по выгрузке ОЯТ из реакторов АПЛ «Курск» выполнялись в эллинге с использованием перегрузочного оборудования, имеющегося на СРЗ «Нерпа», с привлечением личного состава плавучей технической базы (ПТБ) «Имандра», установленной на параллельную стапельную линию, при помощи штатного мостового крана эллинга. Порядок обращения с ОТВС при выгрузке согласно техническому заданию НИПТБ «Онега» был определен «Технологическим регламентом…» и транспортно-технологической схемой выгрузки. Работы в эллинге, связанные с постановкой ПТБ «Имандра», завершились в мае 2002 г. ПТБ «Имандра» была поставлена в ПД-42, где проводились подготовительные работы на судне, затем была осуществлена заводка ПТБ в эллинг. После непродолжительной подготовки стапельного места и систем обеспечения, а также в соответствии с приказом командующего Северным флотом работы по выгрузке ОЯТ были начаты. Специалистами организации ОКБМ было произведено обучение специалистов СРЗ «Нерпа», 422-го плавучего завода перезарядки реакторов и личного состава АПЛ для работ с реакторами 3-го поколения с целью последующей аттестации и допуска к работам.

Работы по вырезке РО со смежными отсеками, формированию трехотсечного блока производились в соответствии с графиком. Срок окончания работ - март 2003 г. - увязан с проведением работ по выгрузке.

Выполнение работ по вырезке и формированию РО осуществлялось в ПД-42 и в эллинге следующими технологическими этапами:

- установка металлических лесов, башен (в ПД-42, затем в эллинге возле блока);

- оборудование временных коммуникаций - освещение, заземление, связь, пожарный трубопровод, трубопроводы осушения и пропаривания трюмов и цистерн, вентиляция;

- вырезка съемных листов (СЛ) с сопутствующими работами для выгрузки крупногабаритного оборудования;

- демонтаж, выгрузка конструкций, оборудования, трубопроводов и кабелей из помещений АПЛ;

- подготовка к формированию линий реза легкого корпуса (ЛК) и прочного корпуса (ПК);

- отрезка носовой оконечности (НО);

- отрезка кормовой оконечности (КО);

- раздвижка КО и блока с НО, заводка в эллинг;

- разделка в эллинге НО и КО на крупногабаритные блоки массой до 25 т, выгрузка на разделочную площадку;

- установка заделок на переборках, вырезка трехотсечного блока;

- герметизация (глушение) ПК, межотсечных и концевых переборок блока, глушение дверей и установка горловин на переборках 74, 92 шпангоута (шп.), заварка СЛ;

- изготовление и монтаж устройств трехотсечного блока: буксирного устройства, швартовного устройства, сигнально-отличительных огней, навигационных знаков;

- раскрепление контейнеров с ТРО;

- монтаж протекторной защиты плавучего блока РО на переборках;

- расчет непотопляемости и остойчивости блока с учетом его фактических масс, укладка твердого балласта;

- испытание помещений трехотсечного блока на герметичность;

- окраска трехотсечного блока с нанесением ватерлинии и марок углубления;

- снятие картограммы радиационной обстановки РО;

- вывод трехотсечного блока из эллинга, спуск на воду;

- буксировка плавучего блока РО к месту дальнейшего хранения в пункте временного хранения (ПВХ) «Сайда» (рис. 63).

Рис. 62. Пункт временного хранения реакторных отсеков в губе Сайда

Основные операции предшествующие разделке АПЛ «Курск» изображены на рис. 63.

В рамках программы «Совместное уменьшение угрозы» ПО «Севмашпредприятие» совместно с Минатомом заключило контракт с Министерством обороны США на утилизацию АПЛ класса «Тайфун» зав. № 712. В июне 2000 г. ПО «Севмашпредприятие» приступило к подготовке АПЛ к утилизации и выгрузке ОЯТ и в августе 2000 г. выполнило работы по вырезке пусковых установок баллистических ракет (ПУБР) с предъявлением этой операции экспертам Министерства обороны США. В 2003 г. АПЛ была переведена в ЦС «Звездочка», где впервые осуществлена выгрузка ОЯТ с использованием Берегового комплекса выгрузки (БКВ). После выгрузки ОЯТ АПЛ зав. № 712 вновь была переведена на ПО «Севмашпредприятие» и утилизирована с формированием шестиотсечного блока РО.

Пересадка АПЛ «Курск» из ПД-50 в ПД-42