1100

Советский ядерный реактор на колёсах

Передвижная АЭС «Памир-630Д» на колёсном шасси для условий Крайнего Севера

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Ползучие реакторы для дальнего Севера


К слову, «Памир» стал не первым «ползающим» реактором: ещё в начале шестидесятых Физико-энергетический институт Обнинска («Лаборатория В») создал и передал в опытную эксплуатацию комплекс ТЭС-3 (Транспортабельная атомная ЭлектроСтанция), который использовал уникальное шасси последнего советского тяжёлого танка Т-10 с 750-сильным дизелем.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Точнее, целых четыре. Именно столько потребовалось для размещения оборудования.

Комплекс получил общую массу свыше 300 тонн, а для его работы потребовалась жёсткая связь всех модулей с помощью проводов и трубопроводов.

Установку оснастили довольно примитивным водо-водяным реактором. В качестве охладителя он использовал циркулирующую воду, которая охлаждалась через внушительных размеров воздушный радиатор. Так что до места развертывания махина доехать могла, но работа требовала установки на постоянное место. Процесс небыстрый и так же требовавшей серьезной подготовки.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Несмотря на удачную эксплуатацию, в серию комплекс не запустили. А военные продолжали требовать компактный и автономный источник электричества для объектов, находящихся в отдаленных районах с отсутствием дорог, больших круглогодичных аэродромов и стационарных линий электропередач.


Требования к будущему комплексу были чрезвычайно необычными. Передвижная атомная электростанция должна была:

— работать при температурах от −50 до +35°С и высокой влажности,

— иметь автоматизированное управление энергоустановкой,

— умещаться на стандартных железнодорожных платформах О-2Т, в грузовых кабинах самолётов и вертолетов.


Время работы реактора на одной закладке топлива должно было быть не менее 10 000 часов и работать непрерывно не меньше 2000 часов, не перегреваясь.

Система должна была уметь «выключаться» для перемещения, причем демонтаж был так же оговорен — не дольше 30 часов. С «марша» она должна была запускаться не дольше 6 часов.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Кроме того, проектировщикам следовало придумать, как снизить расходование воды, которая в условиях тундры ненамного доступнее солярки.

Для разработки подобного комплекса в Белорусской ССР в 1973 году в Институте ядерной энергетики Академии наук Белорусской ССР (после распада СССР переименован в Объединенный институт энергетических и ядерных исследований «Сосны») создали специальное конструкторское бюро (СКБ) с опытным производством, которое должно было создать принципиально новый тип электростанции.

Возглавил разработку уникального реактора и модульного колёсного комплекса для его перемещения, которые вошли в состав проекта «Памир», директор института, Василий Борисович Нестеренко.


Будущее энергетики: передвижная АЭС Памир

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Подходящего шасси не нашлось, поэтому для «Памира» на основе самого распространенного в СССР тяжёлого грузовика МАЗ-537 разработали новый тягач МАЗ-7960 с обновлённым двигателем и улучшенным управлением.

Разработка потребовала не только новое колёсное шасси, но и принципиально отличный от всех ранее существовавших реактор, поэтому заняла почти 12 лет.

В результате многолетней работы в 1985 году была создана и пущена первая в мире передвижная атомная электростанция «Памир-630Д» — единственная на данный момент АЭС на колёсном шасси, которая действительно работала.

Разработка, как уже упоминалось ранее, потребовала создания принципиально нового реактора: ранее использованный в ТЭС-3 водо-водный оказался недостаточно эффективен и обладал рядом проблем с охлаждением, работая при высоких температурах.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Поэтому белорусские атомщики применили в «Памире» реактор на основе тетраокиси азота, который выступил одновременно теплоносителем и рабочим телом.

Вещество, обладающее высокой теплоёмкостью, теплопроводностью и плотностью при низкой вязкости позволило сделать реактор одноконтурным, что обеспечивало компактность без снижения мощности.

Однако не обошлось без проблем: главному использованному веществу, тетраоксиду диазота, свойственна крайне высокая коррозийная агрессивность, особенно при кипении и конденсации, что повышало шанс прорыва контура турбогенератора.

Была и другая проблема: в случае прорыва контура (что для передвижной АЭС и по сей день является одним из основных аварийных сценариев) тетраоксид моментально реагирует с любой водой, встреченной по пути.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Для человека это смертельно опасно: стоит вдохнуть небольшую дозу, чтобы заполнить лёгкие азотной кислотой. Тоже самое, но с чуть меньшей летальностью, произойдет при попадании рабочего вещества подобного реактора на кожу.

Для отработки устойчивого термодинамического цикла с участием теплоносителя и рабочего тела нетрадиционного типа применялись самые неожиданные решения, в частности, стенд «Вихрь-2».

Импровизированный турбогенераторный блок собрали из турбореактивного авиадвигателя ВК-1 с форсажной камерой и замкнутого контура с тетраоксидом. Не самое устойчивое решение.

Во время испытаний трагически погиб один из сотрудников КБ: он ненамеренно вдохнул ядовитый газ, когда во время опыта из разорвавшегося трубопровода вырвалось оранжевое облачко, заполнив лёгкие кислотой.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Несмотря на все проблемы, реакторная установка была создана в «железе» и прошла испытания. Сложная схема обеспечила отличные характеристики, недостижимые в случае применения более классических схем.

Так, тепловая мощность реакторной установки «Памира» составила 5 МВт, эффективная электрическая мощность — 630 кВт.

Немного, но подобная силовая установка практически не требует ресурсов во время работы: на одной загрузке топлива «Памир-630Д» мог работать до пяти лет, получая только воду, необязательные расходные материалы для грузовиков и питание персонала.

Для сравнения, топливо атомной электростанции обновляется раз в 1-5 лет, ТЭС-3 требовала загрузку свежего материала не реже, чем раз в год.


Безопасный втройне

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Поскольку для проекта были выдвинуты жесткие требования по размерам и массе, инженерам пришлось заново придумывать не только сам реактор, но систему безопасности.

К тому же, хотя Чернобыльская катастрофа была впереди, опасения вызывали любые ядерные проекты. АЭС, способная эксплуатироваться в любой точке мира, вероятно не в самое спокойное время, требовала особенных подходов.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Систему безопасности разделили на 3 контура.


Первый контур безопасности обеспечивался с помощью уникальной компьютерной системы управления реактором, которая осуществляла комплексную автоматизацию АЭС, управляя всеми процессами от пуска реактора до приема электрической нагрузки оптимального управления при нормальной или аварийной эксплуатации.

Первый в мире автономно работающий реактор — не больше, не меньше.


Второй контур реализовали с помощью самого цикла работы реактора: большое количество жидкого теплоносителя в технологическом контуре гарантировало надёжное охлаждение реактора при аварийном отключении, повреждениях реактора и в ходе других нештатных процессов.


Третьим контуром системы стала собственно активная зона, выполненная с огромным запасом прочности из наиболее актуальных материалов. Денег не пожалели.


Бесконечная энергия всего в 4 прицепах

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Для транспортировки элементов проекта «Памир» потребовалось 4 колёсных шасси, два из которых — тяжелые тягачи МАЗ-7960, специально разработанные на основе тягача МАЗ-537.

Основные блоки электростанции, реактор и турбогенераторный блок для преобразования энергии в электрическую, размещались на двух специально доработанных полуприцепах МАЗ-9994 грузоподъемностью 65 тонн.

Помимо реактора с биозащитой в реакторном блоке размещались система аварийного расхолаживания, шкаф распределительного устройства собственных нужд и два автономных дизель-генератора по 16 кВт.

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Ультрасовременная на тот момент система автоматизированного управления размещалась на тяжёлом тягаче КрАЗ-255.

Такой же перевозил вспомогательный энергоблок с двумя резервными дизель-генераторами по 100 кВт, необходимый для работы автоматики и вспомогательных устройств.


Как это работало?

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Модульный комплекс атомной электростанции «Памир-630Д», как и его предшественник ТЭС-3, был рассчитан на стационарную работу.

Основная задача шасси была доставить блоки до нужного места (предполагалось, что под них будет вырыт небольшой котлован), где с полуприцепов МАЗ-9994 с реакторным и турбогенераторным блоками снимали колесах, приподнимая на домкратах.

Блоки соединяли трубопроводами с герметичными сочленениями и подключали к установленным на расстоянии в 100-150 метров КрАЗам с блоками управления и резервной энергоустановкой.

Ближе — нельзя, требования радиационной безопасности. Дальше — нельзя, линии связи начнут сбоить.


Реконструкция аналогичного размещения ТЭС-3

Советский ядерный реактор на колёсах СССР, Сделано в СССР, АЭС, Электростанция, Длиннопост

Установка была рассчитана на перевозку железнодорожным, морским и авиационным транспортом. По прибытии ПАЭС на место дислокации реакторный и турбогенераторный блоки устанавливались рядом и соединялись трубопроводами с герметичными сочленениями.

Для установки и обслуживания требовалось всего порядка 28 человек. Не так уж и много, если разобраться.

Было изготовлено два комплекта ПАЭС: первый предназначался для ходовых испытаний в полевых условиях, второй использовался исключительно в роли лабораторного стенда.

На первом и состоялся 24 ноября 1985 года электрический пуск реактора ПАЭС «Памир». Испытания, в ходе которых установку дважды выводили на проектную мощность проходили немногим меньше года, до сентября 1986 года.

Время общей наработки на разных режимах нагрузки составило 3500 часов. Таким образом, испытания можно считать успешными, и «Памир-630Д» вполне мог встать на конвейер.


Однако комплекс ещё летом 1986 года стали подвергать ожесточенной критике на фоне Чернобыльской аварии.

Испытания сначала приостановили, а в феврале 1988 года по решению Совмина СССР и президиума Академии наук БССР работы по проекту «Памир-630Д» были прекращены.

Основная причина завершения проекта значилась как «недостаточная научная обоснованность выбора теплоносителя».

Оба экземпляра передвижной АЭС вывели из эксплуатации и разрезали в конце 1986 года. Тягачи пошли на разбор. До наших дней «Памир-630Д» дожил в немногочисленных даже по меркам закрытых советских проектов схемах, описаниях и масштабных моделях.

Сохранилось только 2 элемента комплекса: металлическая конструкция активной зоны реактора превратилась в фонтан на территории института-разработчика. Часть нержавеющих труб парогенератора превратили в декор ночного клуба «Реактор» в Минске, ныне закрытом.


Отсюда

Лучшие посты за сегодня
11169

Собака и мразота

Собака и мразота Собака, Нападение собак, Преступление, Скриншот, Комментарии на Пикабу, Длиннопост, Негатив, Мат, Без рейтинга, Украина
Показать полностью 1
5722

Дословный перевод

Дословный перевод
4764

Быстрый экзамен

4595

Традиционный пост

Традиционный пост
4132

Захотелось острых впечатлений на старости

3924

В погоне за мечтой

В погоне за мечтой Дальнобойщики 2, Друзья, Дружба, Своя атмосфера, Компьютерные игры, Общение, Пиво, Мечта, Воспоминания
3601

Ответ на пост «Российский автопром, помоги себе сам (»

3491

Ответ на пост «Я шестой!» 

3480

Лайфхак

3247

Инвестирование

Инвестирование
3001

Звонки с неизвестных номеров

2950

Когда решил освоить Python за час

2898
Cat.Cat
Сообщество моряков

Современное пиратство глазами моряка

Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Современное пиратство глазами моряка Cat_cat, Море, Пираты, Нападение, Оборона, Инструкция, Океан, Длиннопост
Показать полностью 9
2821

Трое мальчиков избили девочку

Трое мальчиков избили девочку Самара, Школа, Школьники, Избиение, Негатив, Длиннопост
Показать полностью 1
2616

Ну зачем же вы так?

2324

Какой-то треш...

2312

Китайская компания Tencent хочет видеть в своих фильмах и играх «отсутствие чернокожих» и «большие сиськи»

Китайская компания Tencent хочет видеть в своих фильмах и играх «отсутствие чернокожих» и «большие сиськи» Tencent, Компьютерные игры, Фильмы, Китай, Негры, Сиськи
Источник.
Показать полностью
2207

Суперприз от казахстанских авиалиний

2183

Когда забыл прокачать иллюзию

Когда забыл прокачать иллюзию
2170

Как провожают детей в школу. Поселок Домна

Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: