В Росатоме разработана уникальная для России технология дезактивации оборудования АЭС

27.12.2022

Специалисты АО «ТВЭЛ», выступающего отраслевым интегратором по выводу из эксплуатации и обращению с РАО, провели приемку результатов НИОКР по теме «Разработка технологии дезактивации выведенного из эксплуатации оборудования АЭС с применением концентрированного озона».

В процессе реализации НИОКР создан экспериментальный стенд для отработки режимов технологии дезактивации с применением озона (Оз) высокой концентрации и изготовлен транспортируемый стенд для дезактивации трубного оборудования АЭС.

Уникальная для российской атомной отрасли технология разработана по заказу АО «ТВЭЛ» на базе Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ») в рамках Единого отраслевого технического плана НИОКР Госкорпорации «Росатом».

Технология ориентирована на дезактивацию оборудования, изготовленного из аустенитных коррозионно-стойких сталей, и имеет ряд преимуществ по сравнению c альтернативными традиционно применяемыми в отрасли химическими методами дезактивации – промывкой оборудования раствором перманганата калия.

Применение высококонцентрированного озона позволяет повысить скорость проведения очистки оборудования от радиоактивных веществ, а также снизить количество образующихся в процессе дезактивации вторичных жидких радиоактивных отходов (ЖРО), тем самым уменьшив общие затраты на переработку образующихся отходов. Кроме того, в составе вторичных ЖРО отсутствуют труднорастворимые соединения диоксида марганца, что, в свою очередь, также позволяет сократить технологический процесс дальнейшей переработки вторичных РАО.

«Одним из наиболее перспективных направлений совершенствования процессов дезактивации оборудования АЭС является использование озона в качестве окислителя. Озон активно вступает в реакцию и растворяет радиоактивно загрязненную оксидную пленку хрома, образовавшуюся в процессе эксплуатации на поверхности оборудования первого контура реактора из коррозионно-стойкой стали, причем в растворе отсутствуют продукты реакции или разложения озона.

В процессе выполнения работ были определены оптимальные параметры технологии применительно к дезактивации теплообменных труб парогенератора АЭС (температура, концентрация Оз, дисперсность газовой эмульсии Оз).

Взяв за основу зарубежный опыт дезактивации с применением Оз, имея уникальные компетенции научных сотрудников института в области озоновых технологий, мы использовали в работе газовую эмульсию высокой концентрации Оз, что позволило повысить эффективность зарубежной технологии на четыре порядка. Что особенно важно, стенд, реализующий технологию, изготовлен исключительно из оборудования и материалов российского производства», – отметил руководитель НИОКР со стороны АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» Игорь Вторушин.

Изготовленный транспортируемый стенд состоит из трех основных элементов: блок генерации Оз, блок подключения дезактивируемого трубного оборудования и блок образующихся ЖРО. В настоящее время стенд соответствует уровню лабораторного образца и позволяет проводить дезактивацию трубопроводов диаметром от 16 до 44 мм и длиной до 10 м.

В перспективе технология применения Оз должна заменить традиционные методы промывки химрастворами. С точки зрения потенциального внедрения в отрасли Оз может применяться не только на АЭС – на любом ядерно радиационно опасном объекте, где существует необходимость дезактивации оборудования, изготовленного из коррозионно-стойких сталей. Это могут быть и атомные станции, и предприятия по обращению с РАО, как например, ФГУП «ПО «Маяк», ФГУП «ГХК», АО «СХК».

«Наша задача как Интегратора по выводу из эксплуатации и обращению с РАО заключается в том, чтобы аккумулировать опыт, эффективные решения и перспективные технологии, которые можно транслировать на другие российские и зарубежные объекты. У наших заказчиков есть потребности, связанные с дезактивацией и обращением с крупногабаритным оборудованием и его элементами. И мы нацелены на то, чтобы предложить им максимально сбалансированное по стоимости и набору решений комплексное предложение», – отметил директор программ по выводу из эксплуатации АО «ТВЭЛ» Эдуард Никитин.

В продолжение сотрудничества с отраслевым Интегратором по ВЭ специалисты ТРИНИТИ планируют усовершенствовать мобильный стенд – дооснастить его технологическими ваннами для дезактивации оборудования сложной геометрии и его частей. В 2023 году предполагается провести полномасштабные натурные испытания на действующем объекте.

Для справки:

С 2019 года АО «ТВЭЛ» является отраслевым Интегратором по направлению бизнеса «Вывод из эксплуатации и обращение с сопутствующими РАО».

Интегратор консолидирует компетенции и референции отрасли, реализует разработку и апробацию новых технологий, включая цифровые и автоматизированные технологии, реализует все этапы работ от подготовки и реализации вывода из эксплуатации до обращения с сопутствующими РАО и реабилитации территорий.

С 2021 года АО «ТВЭЛ» является Базовой организацией государств-участников СНГ по вопросам ликвидации ядерного наследия, обращения с отработавшим ядерным топливом, радиоактивными отходами и вывода из эксплуатации ЯРОО.