Неоднозначный юбилей

И.К.Моисеев, зам. начальника отделения комплексного проектирования ФГУП «ГИ «ВНИПИЭТ»

Весьма символично, что крупнейшая техногенная катастрофа произошла в Чернобыле. Слово-то какое. Темное и опасное. Черно-быль. На ум приходит поучительная песенка из детского мультика: «…как вы яхту назовете, так она и поплывет».

История движется по спирали, и не раз демонстрировала, что случайностей не бывает. И если произойдет Чернобыльский рецидив, это не будет случайностью. Время «Ч» давно известно: через 5 лет – 2011 год. И снова всему виной будет «человеческий фактор». Это не прогноз и не предвиденье будущего. Это вывод, основанный на знании ситуации, подкрепленный мнением специалистов. Замначальника отделения комплексного проектирования ФГУП «ГИ «ВНИПИЭТ» Иван Климович Моисеев занимался разработкой объекта «Укрытие» для Чернобыльской АЭС. Он и его коллеги действовали в экстремальных условиях. Каждое техническое решение было продиктовано опытом и профессиональной интуицией. Специалисты знали, что выбора нет. И сомнений в том, что они справятся, не было. Как это ни кощунственно звучит, но для всей страны большое благо, что это произошло тогда. Потому что сегодня, по признаниям специалистов, мы бы не локализовали катастрофу так быстро.

Почему и как справились тогда, Иван Климович рассказывал не спеша. Иногда с улыбкой, но чаще – с горечью.

Черная быль

1986 год. 26 апреля при остановке четвертого энергоблока на профилактический ремонт решили провести эксперимент на одном из турбогенераторов. Систему автоматической остановки реактора перевели в ручной режим работы. Оператор станции пропустил критический момент, когда все еще можно было остановить, не доводя ситуацию до аварии. В 1.23 по полуночи прогремел взрыв. Вся реакторная установка и строительные конструкции с отметки +15 до +70 метров были разрушены. Находящееся в реакторе урановое топливо в объеме 180 тонн было разбросано по помещениям 4 энергоблока, частично выброшено на кровлю машинного зала и на территорию вокруг АЭС. Радиоактивные газы и летучие радионуклиды были унесены в атмосферу. Блок дышал тысячами рентген, представляя собой недоступный и опасный для жизни и здоровья мощный источник излучения и аэрозольного радиоактивного загрязнения. Поэтому локализовать аварию необходимо было в кратчайшие сроки, чтобы она не превратилась в экологическую катастрофу большего масштаба. Таким образом, исследовательский интерес обернулся трагедией, перемоловшей не одну жизнь.

Спасти мир за 100 дней

26 апреля была организована Правительственная комиссия, которая в тот же день посетила Чернобыльскую АЭС и установила, что четвертый энергоблок восстановлению не подлежит. Выход виделся один – сооружение над разрушенным энергоблоком локализующей оболочки. Решением Правительства работы по ликвидации последствий катастрофы были поручены Минсредмашу, а проектирование локализующего сооружения – ФГУП ГИ «ВНИПИЭТ» Санкт-Петербурга. Этот крупнейший и ведущий проектный институт с 1945 года занимается разработкой объектов атомной энергетики и промышленности.

В мае комплексная бригада из специалистов ВНИПИЭТ приступила к работе в московском институте «Оргстройпроект». Решение о дислокации в столице было продиктовано тем, что здесь располагались все основные проектные и научно-исследовательские организации, главный конструктор и научный руководитель реакторной установки, Министерство, Госстрой и Правительственная комиссия. Поскольку ежедневно происходили большие выбросы радиоактивной пыли, судить о которых можно хотя бы по тому, что самолеты, пролетавшие над Чернобылем в первые дни мая 1986-го на высоте 10 тысяч километров, нуждались в дезактивации, локализовать разрушенный энергоблок требовалось в максимально короткий срок. 3–4 месяца на то, чтобы запроектировать и построить локализующее сооружение. Именно столько времени правительство отпустило проектировщикам ВНИПИЭТ.

«Арка» не покатит

Были проработаны несколько десятков вариантов. Все они сводились к двум направлениям. Создание «холма» из песка, бетона, металлических шаров или возведение металлической «арки» пролетом 250–300 метров. Первое было отклонено, т.к. засыпав место аварии, нельзя было управлять процессами, происходящими внутри «холма», что могло привести к тепловому взрыву. «Арка» даже при круглосуточной работе монтажников требовала на свою реализацию не менее 1,5–2 лет. От этой идеи тоже отказались.

Чтобы представить условия, в которых трудились проектировщики, суммируем данные:

– требовалось перекрыть разрушенный энергоблок площадью (300х100м);

– строительные решения должны позволять дистанционно возводить сооружения, поскольку людям в зоне работать смертельно опасно;

– проектные решения должны позволить реализовать проект вместе с проектированием за 3–4 месяца;

– в распоряжении рабочей группы были только фотографии разрушенного энергоблока, снятые с самолета, по которым невозможно было определить степень повреждения сохранившихся конструкций и их несущую способность.

Спасительная мысль

Специалисты ВНИПИЭТ выдвинули идею перекрытия с максимальным использованием в качестве опор сохранившихся после взрыва железобетонных конструкций, включая деформированные. И как выяснилось позже, это было единственное решение, которое позволило до предела сократить сроки возведения сооружения, названного «Укрытием». Пошли на инженерный риск, но другого выхода не было. Для надежности выполнили сложнейшие расчеты, конструкции, на которые опиралось «Укрытие», усилили с помощью корсетов и коронок. Наиболее ответственные опоры были дистанционно испытаны. Принцип строительства практически без участия человека состоял в постепенном приближении к объекту с опережающим устройством защитных конструкций. Заключалось это в том, что сначала всю территорию вокруг разрушенного энергоблока покрыли 50-сантиметровым слоем бетона. Затем возвели защитные бетонные стены по периметру здания высотой 8–9 метров. Это мероприятие обеспечивало временное безопасное пребывание строителей у разрушенного энергоблока. Все проектные решения ежедневно рассматривались в Минсредмаше, еженедельно в Госстрое и Правительственной комиссии. Проект «Укрытие» был выполнен в конце июля и 11 августа утвержден министром Е.П.Славским. Проектирование и строительство велось одновременно, поэтому, не дожидаясь окончания всего проекта, чертежи еженедельно на самолете отправлялись в Киев, а далее в Чернобыль. Здесь с середины мая работала бригада специалистов ВНИПИЭТ.

Батискаф в воздухе

Когда на стройке в июле 1986 г. появились краны немецкой фирмы «Демаг» грузоподъемностью 650 тонн, конструкции верхнего перекрытия были перепроектированы на более крупные блоки весом до 200 тонн. Это позволило значительно сократить количество опор внутри разрушенного энергоблока. Работа по возведению «Укрытия» шла круглосуточно. Проектная бригада работала с 8 до 20 часов без выходных. Каждый день специалисты вылетали на вертолетах на разрушенный энергоблок, чтобы оценить качество выполняемых работ и скорректировать проектные решения. С этой же целью, но для более детального контроля был сделан «батискаф» – защитная металлическая кабина. Выглядело это так: в кабину заходил человек, «батискаф» подвешивали к крану и опускали к возводимому «Укрытию». Через защитное стекло специалист изучал конструкцию. Все делалось без присутствия людей, и если балка лежит на опоре, то она без крепления, потому что сварить или закрепить ее было нереально. Про то, как монтировали самую крупную металлическую балку «Мамонт» весом 160 тонн и длиной 64 метра, стоит сказать особо. Начнем с того, что машинист, управляющий краном, не видел, что он делал. Его действия через наушники координировал монтажник, находящийся в бункере метров за 100 и наблюдавший за происходящим по экрану телевизора. Если представить, что опора в диаметре не превышает 60 сантиметров, а на нее надо уложить балку, которую никто вручную не направляет, не приходится удивляться, что на монтаж этой балки было потрачено 12 часов.

Надежность на четверть века

В октябре комиссия Госстроя изучила чертежи, разработанные ВНИПИЭТом, осмотрела конструкции «Укрытия» и на основании того, что в дальнейшем эти конструкции нельзя ремонтировать, определила срок безопасной эксплуатации объекта. 25 лет.

30 ноября Правительственной комиссией был подписан акт о приеме «Укрытия» в долговременное обслуживание. С его возведением были решены все основные проблемы: создана надежная консервация разрушенного блока, предотвращен выход радиоактивных аэрозолей в окружающую среду, исключена возможность возникновения самоподдерживающей цепной реакции, создана возможность управления и контроля всех процессов, происходящих внутри. За 5,5 месяцев было создано уникальное сооружение. Удивительно, что все это строилось с нуля. Никаких наработок и идей даже близко не существовало. Оперативность работы, в числе прочего, можно объяснить еще и тем, что проектной бригаде предоставили безграничные полномочия, разводить бюрократию было некогда. Все решалось и доставлялось молниеносно, по телефонному звонку, без бумаг и резолюций. Иначе в тот момент было нельзя. Без «Укрытия» жизнь многих людей на территории Украины, Белоруссии и других стран оказалась бы под угрозой. Срок гарантированной безопасности объекта истекает совсем скоро. Необходимо создавать нечто прочное, на века, так сказать, вместо временного саркофага. И даже блестящая идея есть.

А Украина против

В течение 1989–1990 гг. специалистами ВНИПИЭТ совместно с рядом научно-исследовательских институтов было выполнено технико-экономическое обоснование (ТЭО) вариантов преобразования «Укрытия» в долговременную экологически безопасную систему. Были разработаны три основных варианта: «Зеленая лужайка» – полная разборка «Укрытия». «Арка» – возведение арки над «Укрытием» пролетом 250–300 метров. И «Монолит». Основная идея последнего заключается в том, чтобы без извлечения урансодержащих масс поэтапно заполнить все свободные объемы «Укрытия» бетоном, превратив его в монолитное долговременное сооружение. В марте 1991 на последнем заседании НТС Минсредмаша было рекомендовано принять для дальнейшей разработки вариант «Монолит», т.к. для реализации вариантов «Зеленая лужайка» и «Арка» отсутствуют на ближайшие 50 лет технические и экономические возможности, нужна робототехника, мощное хранилище и сотни млрд долларов. В течение 1991–1992 годов было выполнено научно-техническое и экспериментальное обоснование надежности омоноличенного блока в части ядерной и радиационной безопасности. Обоснована конструктивная надежность и долговечность. Срок безопасной эксплуатации определен не менее чем на 500 лет, продолжительность возведения – 4–5 лет, инвестиции в текущих ценах около 800 млн долларов. Это самый надежный и экономный вариант.

Но с 1993 года, институты и организации России были отстранены Украиной от участия в решении проблем ЧАЭС. Концепция, на которую ориентируется Украина, базируется на желании в ближайшее время извлечь из «Укрытия» урансодержащие массы. По мнению ряда международных экспертов и специалистов ФГУП ГИ «ВНИПИЭТ», выполнение этой задачи может обойтись в несколько сотен млрд. долларов. Кроме того, оно будет связано с облучением большого числа работающих и высокой степенью риска из-за возможного обрушения строительных конструкций. У мирового сообщества сегодня не существует ни технических, ни экономических возможностей для реализации данного плана.

В 1994–1995 годах по предложению Украины французская фирма «Альянс» разработала проект накатной железобетонной арки пролетом 280 метров и высотой 150 метров. После детального изучения проекта специалисты Украины пришли к выводу, что его технически невозможно реализовать.

В 1996 году руководители ведущих российских институтов написали письмо президенту Украины Кучме с предложением о необходимости реализации проекта «Монолит». Ответа не последовало.

В 2003 году правительство Украины в очередной раз объявило тендер на создание над «Укрытием» теперь уже металлической арки пролетом 270 метров. Практически все страны отказались от участия в тендере. Металлическая арка не обеспечивает ядерную и радиационную безопасность «Укрытия», т.к. не защищает его от внешних воздействий (сейсмики, ударной волны, падения самолета), не создает необходимую пожаробезопасность, не предохраняет от возможного со временем разрушения и соответственно не превращает «Укрытие» в долговременное экологически безопасное сооружение.

150 тонн смерти

Осталось 5 лет. После этого ядерная и радиационная безопасность объекта будет интенсивно уменьшаться. При этом не надо забывать, что внутри находится 130 тонн урансодержащих масс, 10 тонн отработавшего ядерного топлива, десятки тонн радиоактивной пыли. Последняя самая опасная, потому что она – везде. И бороться с ней фактически невозможно. Малейшая концентрация пыли в воздухе уже создает опасность для всех живых существ. Разрушение «Укрытия» приведет к экологической катастрофе, что отразится на России, Украине, Белоруссии и других странах.

Почему Украина пока не соглашается на надежный, легко реализуемый вариант «Монолит», который снимает все проблемы по ядерной и радиационной безопасности объекта «Укрытие»? Это известно только Правительству Украины. В любом случае, пока еще осталось время, Украина всегда может снизойти до варианта «Монолит». Все мы пассажиры одной лодки и кто бы ни раскачивал ее, опасность угрожает всем в одинаковой степени.

Материал подготовила Анна Семенова

Журнал «Атомная стратегия» № 22, май 2006 г.

назад

Материалы из архива

9.2009 Ядерный полураспад

Руслан Горевой, газета «Наша Версия»Авария на Саяно-Шушенской ГЭС застала врасплох и российских энергетиков, и тех, кто планировал государственный бюджет текущего года. Устранение последствий катастрофы обойдётся казне в 40 млрд. рублей. Впрочем, реально истратить на энергетику придётся в десятки раз больше. Всё дело в том, что вслед за «РусГидро», восстанавливающим разрушенную СШГЭС, в очередь за государственными миллиардами готовы выстроиться и ядерщики.

4.2009 России нужен закон о статусе ядерной оружейной сферы

Сергей Брезкун, профессор Академии военных наукПоследние несколько лет стали временем коренного реформирования правового и структурного облика отечественной атомной отрасли. Сначала Министерство РФ по атомной энергии было опрометчиво преобразовано со снижением статуса в Федеральное агентство по атомной энергии. В 2008 году уже само агентство было ещё более опрометчиво преобразовано в Государственную корпорацию по атомной энергии «Росатом».

10.2007 К скупке патентов отношусь положительно

Фонд Содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере - один из первых учрежденных государством фондов, созданный с целью продвижения на рынок разработок инженеров, ученых. Отделения Фонда работают во всех регионах страны. На вопросы редакции отвечает Николай Николаевич Ермилов, директор  ЗАО ИЛИП - официальный представительства Фонда  в Северо-Западном регионе.