О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи

Представлены основные аспекты проблемы в сфере обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) АЭС Украины, подходы к ее решению и предложение специалистов ОП НТЦ НАЭК «Энергоатом» по данному вопросу. Рассмотрен концептуальный принцип создания современного высокотехнологичного комплекса обращения...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2015
Автор:	Андронов, О.Б.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України 2015
Назва видання:	Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
Теми:	Проблеми безпеки атомних електростанцій
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127704
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи / О.Б. Андронов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. 24. — С. 32-41. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-127704
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1277042017-12-27T03:02:34Z О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи Андронов, О.Б. Проблеми безпеки атомних електростанцій Представлены основные аспекты проблемы в сфере обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) АЭС Украины, подходы к ее решению и предложение специалистов ОП НТЦ НАЭК «Энергоатом» по данному вопросу. Рассмотрен концептуальный принцип создания современного высокотехнологичного комплекса обращения с ЖРО. Представлено основні аспекти проблеми у сфері поводження з рідкими радіоактивними відходами (РРВ) АЕС України, підходи до її вирішення і пропозиція спеціалістів ВП НТЦ НАЕК «Енергоатом» з даного питання. Розглянуто концептуальний принцип створення сучасного високотехнологічного комплексу поводження з РРВ. The main aspects are addressed of problems in the field of liquid radwaste (LRW) management for Ukrainian NPPs; approaches for its decision, and offers of NNEGC Energoatom SE STC specialists concerning the above issue. Conceptual principle of creation of up-to-date hi-tech complex for LRW management is considered. 2015 Article О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи / О.Б. Андронов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. 24. — С. 32-41. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 1813-3584 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127704 621.039.73; 66.067.2 ru Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Проблеми безпеки атомних електростанцій Проблеми безпеки атомних електростанцій
spellingShingle	Проблеми безпеки атомних електростанцій Проблеми безпеки атомних електростанцій Андронов, О.Б. О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
description	Представлены основные аспекты проблемы в сфере обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) АЭС Украины, подходы к ее решению и предложение специалистов ОП НТЦ НАЭК «Энергоатом» по данному вопросу. Рассмотрен концептуальный принцип создания современного высокотехнологичного комплекса обращения с ЖРО.
format	Article
author	Андронов, О.Б.
author_facet	Андронов, О.Б.
author_sort	Андронов, О.Б.
title	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи
title_short	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи
title_full	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи
title_fullStr	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи
title_full_unstemmed	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи
title_sort	о создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на аэс украины. постановка задачи
publisher	Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Проблеми безпеки атомних електростанцій
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/127704
citation_txt	О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи / О.Б. Андронов // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. 24. — С. 32-41. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.
series	Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля
work_keys_str_mv	AT andronovob osozdaniisovremennojsistemyobraŝeniâsžidkimiradioaktivnymiothodaminaaésukrainypostanovkazadači
first_indexed	2025-07-09T07:33:19Z
last_indexed	2025-07-09T07:33:19Z
_version_	1837153807937568768
fulltext	32 ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 УДК 621.039.73; 66.067.2 О. Б. Андронов Институт проблем безопасности НАН Украины, ул. Кирова, 36а, Чернобыль, 07270, Украина О СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С ЖИДКИМИ РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ НА АЭС УКРАИНЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Представлены основные аспекты проблемы в сфере обращения с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) АЭС Украины, подходы к ее решению и предложение специалистов ОП НТЦ НАЭК «Энергоатом» по данному вопросу. Рассмотрен концептуальный принцип создания современного высокотехнологичного ком- плекса обращения с ЖРО. Ключевые слова: технология завершенного цикла, направления модернизации, тактическая и стратеги- ческая задачи, этапы создания системы. Введение Проблема радиоактивных отходов (РАО) - это проблема государственного уровня, которая уже многие годы является предметом активного обсуждения. Как отмечают специалисты, причины, мешающие проведению эффективной политики в атомной отрасли в целом, – это отсутствие систем- ного, научно обоснованного и организационно сбалансированного подхода [1]. Важным фактором в решении данной проблемы является утверждение в 2009 г. правительственной стратегии обращения с РАО. Ее цель – создание системы безопасного обращения, включая захоронение уже накопленных РАО. Начало реализации планировалось на 2010 г., срок реализации 50 лет (в три этапа). В части, касающейся рассматриваемой темы, интерес представляют два первых этапа. На первом этапе (8 лет) запланировано создание национальной организации по обращению с РАО, изъятие РАО из хранилищ АЭС, создание контейнерного парка, строительство и ввод в эксплу- атацию хранилищ для захоронения короткоживущих низко- и среднеактивных отходов и хранения высокоактивных и долгоживущих низко- и среднеактивных отходов. На втором этапе (30 лет) предусматривается захоронение всех короткоживущих низко- и среднеактивных отходов, строительство и ввод в эксплуатацию хранилища для захоронения высоко- активных и долгоживущих низко- и среднеактивных отходов, разработка технологий по изъятию РАО из объекта «Укрытие». Третий этап касается только отходов ЧАЭС и объекта «Укрытие». Предусмотренные меры подразумевают глубокую переработку РАО на площадках АЭС, пе- репрофилирование межобластных спецкомбинатов в пункты сбора, кондиционирования и контей- нерного хранения РАО с дальнейшей их передачей в централизованные хранилища, создание серти- фицированного парка контейнеров и мощностей по их производству и др. Сегодня в связи со сложным экономическим положением в стране есть основание предпола- гать, что стратегия и сроки ее реализации будут корректироваться. Проблема ЖРО – существенная часть общей проблемы РАО, решение которой может быть осуществлено на отраслевом уровне. Анализ сложившихся реалий в украинской атомной энергетике показывает, что создание со- временной, высокотехнологичной системы обращения с ЖРО отечественных АЭС следует проводить последовательно, поэтапно, исходя от простого решения к сложному. Предлагается пять этапов. Этап 1. Разработка и внедрение технологии включения ЖРО в твердую матрицу, адаптиро- ванной к специфике украинских объектов атомной энергетики. Этап 2. Разработка и внедрение технологии глубокой очистки кубовых остатков. Этап 3. Реализация технических мероприятий по сокращению масштабов упаривания. Этап 4. Сокращение объемов трапных вод. Этап 5. Создание гибкой технологии обращения (ГТ) с ЖРО и гибкой производственной си- стемы (ГПС) с выходом на безлюдные технологии. По теме публикации каждый этап отражается в отдельной статье. Ситуация в сфере обращения с ЖРО Процесс обращения с ЖРО на действующих украинских АЭС характеризуется отсутствием завершенного цикла от образования до формирования продукта, готового к дальнейшему хранению и захоронению. © О. Б. Андронов, 2015 О СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 33 Технология глубокого упаривания не позволяет на выходе получить кондиционный продукт, пригодный для передачи государству (ХАЭС, РАЭС и ЗАЭС). Коечный продукт глубокого упарива- ния – солевой плав (СП), который согласно ОСПУ-2005 относится к ЖРО. Вопрос о статусе СП, как особом виде радиоактивных отходов, пока не решен. На ЮУАЭС отсутствие установок глубокого упаривания привело к накоплению кубовых остатков (КО) с высокой солевой концентрацией, что обусловило повышенную инкрустацию соле- выми отложениями внутренних поверхностей хранилищ и объемную кристаллизацию. Общей для всех АЭС является высокая динамика наработки КО и СП и значительная степень заполнения хранилищ (в среднем на 70 %). Критическая ситуация сложилась на ЗАЭС. Даже при наметившемся в последние годы сни- жении динамики наработки СП на конец 2016 г. хранилища для временного хранения СП будут за- полнены [2]. Актуальной становится необходимость принятия экстренных мер по снятию остроты проблемы. В 2012 г. была создана экспертная рабочая группа по выбору технологии переработки ЖРО АЭС с целью исключения образования СП [3]. В состав группы вошли как профильные специалисты АЭС, так и представители научных организаций. Группа посетила АЭС «Пакш»» (Венгрия), Ростовскую АЭС (РФ), АЭС «Ясловске Богунице» (Словакия), завод по переработке ЖРО (ЗПЖРО) ЧАЭС и ознакомилась с их опытом по созданию системы кондиционирования ЖРО. Изучен аналогичный опыт Кольской АЭС (РФ). Одним из негативных факторов в плане решения проблемы ЖРО является отставание отече- ственной нормативно-правовой базы. В документе [4] отмечается, что в Украине не завершено фор- мирование нормативной базы в сфере обращения с РАО: «Для надежного и эффективного обращения с эксплуатационными РАО АЭС и выполнения требований безопасности МАГАТЭ в сфере обраще- ния с РАО необходимо обеспечить разработку и утверждение критериев приемки РАО АЭС на дол- говременное хранение/захоронение». Очевидно, что решение проблемы ЖРО требует научно-технической поддержки и дальнейше- го сопровождения в процессе модернизации систем. На начальном этапе такой поддержкой можно считать выполнение договора с ИПБ АЭС НАН Украины «Выбор технологии переработки жидких радиоактивных отходов с целью исключения образования солевого плава». Материалы договора и результаты работы экспертной группы легли в основу при выработке предложения ОП НТЦ НАЭК «Энергоатом» - «Выбор технологии переработки ЖРО для АЭС Украины [2]. Тактика и стратегия решения проблемы ЖРО Предложено два направления создания завершающего цикла обращения с ЖРО [2]: прямое включение ЖРО в матрицу отвердителя с получением кондиционного конечного про- дукта; глубокая очистка КО с получением конечных продуктов с содержанием радионуклидов ниже уровня освобождения и вторичных гетерогенных отходов среднего уровня активности, затворяемых в матрицу отвердителя и отвечающих критериям приема на хранение и захоронение. Соответственно определена тактическая и стратегическая задачи снятия остроты проблемы обращения с ЖРО. Тактическая задача - разработка и внедрение технологии прямого отверждения КО методом цементирования и затворения в цементную матрицу гетерогенных отходов. Стратегическая задача – разработка и внедрение технологии глубокой очистки КО. Объективно цементирование с последующим захоронением не самый дешевый технологиче- ский способ решения проблемы жидких отходов. Следует отметить, что пока не удается достичь вы- сокой степени их включения в цементную матрицу (это приводит к значительному увеличению об- щего объема отходов). Однако цементированию сегодня отдается предпочтение, поскольку оно имеет позитивную статистику практического применения в сфере обращения с ЖРО, а также ряд преиму- ществ: 1) универсальность, позволяющая кондиционировать гомогенные и гетерогенные ЖРО; 2) безопасность, поскольку относится к холодному производству; 3) невысокая энергоемкость; 4) обеспечивает получение конечного кондиционного продукта простым способом; 5) обслуживание технологии не требует от исполнителей высокой квалификации. Достаточно приобретенных технических навыков персонала АЭС; О. Б. АНДРОНОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 34 6) простота автоматизации технологического процесса; 7) возможность максимального использования стандартизированного оборудования, имеюще- гося на отечественном техническом рынке; 8) технологическую линию цементирования легко перестроить под любой другой тип поли- минерального матричного материала. Это означает, что может быть обеспечена определенная гиб- кость технологии. Позитивным фактом является то, что по мере развития системы обращения с ЖРО масштабы цементирования будут сокращаться. Так, например, решение задачи глубокой очистки КО обеспечит сокращение в 10 – 15 раз. Во столько же раз сократятся соответственно и материальные затраты. В настоящее время технология цементирования ЖРО используется на Ростовской АЭС (РФ) и на отечественном ЗПЖРО ЧАЭС. Глубокая очистка КО – вопрос минимизации отходов. Гомогенные и гетерогенные отходы имеют сложный химический, радиохимический и элементный состав. Характеристики ЖРО украинских АЭС Характеристика ЖРО КО Отработанные сорбенты и шламы Плотность отходов, кг/м3 1400÷1450 995 - 1005 Радионуклидный состав, % суммарной активности Cs137 - 52,5 Cs134 - 44,7 Co60- 1,8 Co58 - 0,5 Mn54 - 0,3 Sb124 - 0,2 Cs137 - 41,3 Cs134 - 22,2 Co60 - 10,0 Co58 - 4,1 Sb124 - 5,4 Mn54 - 2,4 La140 - 6,2 Ba140 - 5,0 I131 - 2,7 Ag110 - 0,7 Химический состав Концентрация, г/дм3 Na+ - от 11,0 до 72,0 K+ - от 0,4 до 5,0 Fe2+- от 0,004 до 0,023 NH3 - от 0,001 до 0,167 H3BO3 - от 54,4 до 112,5 Cl- - от 0,042 до 0,545 NO3 -- от 4,43 до 96,5 Na+ - от 0,012 до 0,240 K+ - от 0,002 до 0,051 Fe2+- от 0,0002 до 0,0140 NH3 - от 0,0016 до 0,015 H3BO3- от 1,15 до 7,61 Cl-- от 0,0002 до 0,0095 NO3 -- от 0,017 до 0,750 рН среды от 11,8 до 12,8 от 7,2 до 8,4 Солесодержание, г/дм3 от 214 до 279 от 2,38 до 7,96 Ключевой проблемой глубокой очистки КО является очистка от кобальта и, попутно, от мар- ганца. Для извлечения кобальта необходимо разрушить органические комплексы. Это делается мето- дом окислительной деструкции. Сегодня в практике обращения с КО используется два способа окис- лительной деструкции: озонирование (Кольская АЭС, РФ) и ультрафиолетовое облучение с введени- ем пероксида водорода H2O2 (АЭС «ПАКШ», Венгрия). Очистка от цезия и осветление раствора не вызывает трудностей, поскольку здесь находят применение хорошо отработанные методы (селектив- ная сорбция, ультрафильтрация, мембранная дистилляция, соосаждение и пр.). Технологии собственно очистки обоих объектов аналогичны. Отличие венгерского и россий- ского вариантов определяется разницей в концептуальной постановке задач. По технологии Кольской АЭС конечной целью является получение СП как общепромышленного отхода, относящегося к кате- гории “exempt waste”( EW - по классификации МАГАТЭ, принятой в 2009 г.). Цель технологии «Пакш» - получение очищенной воды, отвечающей нормам сброса в окружающую среду (СП отсут- ствует). Комплексная технология «Пакш» привлекательна реализацией идеи извлечения из жидкой фазы боратов (в этом случае вода может рассматриваться как сырье для извлечения компонента, ко- торый потенциально можно вернуть в оборот). Очищенный СП Кольской АЭС также в перспективе можно рассматривать как сырье. В целом такой подход отвечает общей идее рационализации в сфере обращения с РАО. В конце 2012 г. на заседании экспертной рабочей группы было рассмотрено ряд отечествен- ных технологий обращения с КО, не доведенных до промышленного применения (по причине отсут- О СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 35 ствия финансирования), но имеющих хорошие потенциальные возможности [5]. Это гибкая модуль- ная технология «ОКО» (ИПБ АЭС НАН Украины), технология «СОК» (СНУЯЭП, г. Севастополь), метод «ТОНАК» (ИГХ НАН Украины) из области нанотехнологий. ВНИИНМ им. Бочвара предло- жена технология остекловывания накопленного на АЭС СП с получением боросиликатного стекла. Проблема накопленного СП в настоящей публикации не рассматривается. В технологическом плане варианты решения тактической и стратегической задач на сегодня представлены на рис. 1. Рис. 1. Варианты завершающего цикла обращения с КО. Решение тактической и стратегической задач не предусматривает реконструкцию действую- щих систем. Развитие системы обращения с ЖРО Дальнейшим шагом в развитии системы обращения с ЖРО должно стать сокращение масшта- бов упаривания. Для этого необходимо перейти на иной принцип разделения радиоактивно загряз- ненных вод (РЗВ). По сегодняшний день у нас действует двухгрупповой принцип, согласно которому жидкие отходы подразделяются на гетерогенные (отработавшие сорбенты, шламы, различного рода отложе- ния) и гомогенные (все остальные). Гетерогенные отходы направляются в свои хранилища (как пра- вило, это хранилища жидких и твердых РАО, а трапные воды перерабатываются по единой выпарной схеме. Со времен начала становления отечественной атомной энергетики вопрос кондиционирования и захоронения таких отходов находился в ситуации отложенного решения. Для зарубежных АЭС характерен полигрупповой принцип разделения технологических РЗВ, исходя из их физических, химических и радиохимических характеристик, что дает возможность при- менять альтернативные упариванию методы очистки. В качестве примера на рис. 2 представлена ти- повая схема переработки РЗВ (трапных вод) для реакторов PWR (аналог реакторов ВВЭР) [6]. Задача сокращения масштабов упаривания имеет, прежде всего, экономическую направлен- ность. Сокращение до разумного минимума объемов КО в сочетании с отказом от глубокого упари- вания - позитивный вклад в повышение рентабельности предприятия и обеспечение его безопасно- сти. Технология Кольской АЭС Технология АЭС «Пакш» Технология Ростовской АЭС и ЗПЖРО ЧАЭС 1 2 3 КО Трапные воды СВО-3 (СВО-7) Сухой про- дукт катего- рии EW Очищенная вода на сброс Отвержденный продукт на захоронение О. Б. АНДРОНОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 36 СБОР ОТХОДОВ И ВЗЯТИЕ ПРОБ УДАЛЕНИЕ ВЗВЕСЕЙ УДАЛЕНИЕ ВЗВЕСИ И ИОННЫХ ФОРМ АНАЛИЗ ПОТОКОВ Сборники продувки парогенераторов Ионитовые фильтры Фильтры Контроль Испаритель Сборники трапных вод Фильтры Испарители Ионитовые фильтры Контроль Сборники солевых отходов Фильтры Испарители Ионитовые фильтры Контроль Сборники отходов с детергентами Фильтры Обратный осмос Контроль Баки-хранилища концентратов В оборот или на На отверждение сброс Рис. 2. Типовая схема переработки ЖРО АЭС с реакторами PWR. Интенсивное развитие сорбционных и мембранных технологий в настоящее время и достиже- ние ими необходимого качественного уровня открывает новые возможности в организации обраще- ния с трапными водами. Рационализация процесса очистки ЖРО может быть достигнута при разделении трапных вод на потоки с выделением в отдельный поток отходов, содержащих детергенты, продукты дезактива- ции, органические и неорганические комплексы. Внедрение альтернативных упариванию технологий полностью не исключает потребность в термоконцентрировании, но масштабы его сокращаются до разумного минимума. В экономическом и организационно-техническом плане сокращение объемов трапных вод яв- ляется дорогостоящей и сложной задачей. Она требует вмешательства в существующий эксплуатаци- онный регламент и замены большого количества оборудования. Специалистами ЗАЭС проведен анализ, показавший существенную разницу в образовании объемов ЖРО на отечественных АЭС с энергоблоками ВВЭР и АЭС «Эмсланд» с энергоблоками PWR [7]. В таблице приведены сравнительные данные. Образование трапных вод и КО Энергоблок Электрическая мощность энер- гоблока, мВт Годовое образо- вание трапных вод, м3 Годовое обра- зование кубо- вого остатка ЖРО, м3 Концентрация солей в кубо- вом остатке, % Образование кубового остатка ЖРО на мегаватт установленной мощности, м3 АЭС «Эмсланд» 1400 5500 10 25 0,007 ЗАЭС 1000 12100 160 25 0,2 О СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 37 Причины того, что на АЭС «Эмсланд» количество жидких отходов на 1 мегаватт установлен- ной мощности почти в 30 раз меньше, чем на ЗАЭС известны. По степени значимости их можно вы- строить в таком порядке: отличие в организации водно-химического режима теплоносителя первого контура; значительное количество борсодержащих вод на АЭС с ВВЭР, попадающих в трап с неорга- низованными протечками. На АЭС «Эмсланд» используются нерегенерируемые иониты, объем ионитовых загрузок фильтров систем очистки примерно в 5 раз меньше, так как уровень поступления примесей в тепло- носитель низкий ввиду ограниченного дозирования в него реагентов. Для энергоблоков ЗАЭС приме- няются регенерируемые иониты, что создает дополнительные источники образования ЖРО в виде взрыхляющих, регенерационных и отмывочных вод. При решении задачи сокращения объемов трапных вод неизбежен пересмотр некоторых про- ектных решений и нормативных документов (в частности, СОУ-Н ЯЭК 1.013:2008)[8]. Кратко о современных гибких производственных системах и их применимости в сфере обращения с РАО Интеграция и унификация производственных процессов и технологических операций имеет целью рационализацию производства, снижение трудовых и материальных затрат, повышение каче- ства управления и рентабельности предприятия. Для АЭС это важное направление перехода на без- людные технологии в условиях возрастающих требований безопасности. ЖРО – важная составляющая РАО. Успешность решения проблемы ЖРО путем создания со- временной системы обращения с ними позволит выйти на новый уровень обращения с РАО в целом. Принципиальным вопросом является расширение диапазона возможностей системы. Она должна функционировать как при нормальных условиях эксплуатации ядерной энергетической установки, когда характеристики ЖРО заранее известны, так и при нарушении нормальных условий эксплуата- ции (включая аварийные ситуации, когда химический, радиохимический и элементный составы РЗВ могут существенно меняться). При авариях высокого уровня могут образовываться неорганизован- ные локальные скопления радиоактивных вод (как на объекте «Укрытие» ЧАЭС). Отсюда следует, что технологический комплекс сбора, подачи, очистки, переработки и кондиционирования ЖРО дол- жен быть гибким, а логистика производственных процессов адаптирована к экстраординарным ситу- ациям. Идея гибкой технологии и гибкого производства не нова. Исторически она возникла при пе- реходе эпохи фордизма в эпоху постмодеонизма (постфордизма) и получила интенсивное развитие с появлением технологий нового поколения. Гибкая производственная система (ГПС) - это концепция современного гибкого автоматизи- рованного производства (ГАП) (здесь и далее даны термины и определения по ГОСТ 26228-90). Подробнее о ГПС и гибких производствах освещено в работах [9 - 18]. В общем случае ГПС по организационным принципам реализуется как: гибкая автоматизированная линия (ГАЛ); гибкий автоматизированный участок (ГАУ); гибкий автоматизированный цех (ГАЦ); гибкий автоматизированный завод (ГАЗ). В плане решения специфических производственных задач для АЭС интерес представляют ГАЛ, ГАУ и ГАЦ. ГАУ и ГАЛ – основные виды гибких автоматизированных производственных си- стем, отдельной единицей оборудования которых или технологической ячейкой является гибкий производственный модуль (ГПМ). В целом ГПС – это совокупность единиц технологического оборудования, снабженных сред- ствами и системами, обеспечивающими функционирование в автономном режиме. По признаку гиб- кости все существующие виды гибких производств могут быть разделены на четыре основных груп- пы. Применительно к условиям АЭС это: группа 1 – основывается на жесткой технологии, когда технологическое оборудование пред- назначено для операций только с одним продуктом и не может быть приспособлено для обращения с другим; группа 2 – основывается на перестраиваемой технологии производства. Оборудование при замене отдельных его компонентов может расширить сферу своего применения; О. Б. АНДРОНОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 38 группа 3 – основывается на переналаживаемых технологических процессах и соответствую- щем оборудовании. Приспосабливаются и регулируются отдельные узлы и механизмы, заменяются устройства. К этой группе относится большинство автоматизированных линий; группа 4 – основывается на гибкой технологии производства с применением оборудования, приспособленного для высокого уровня автоматизации. В этом случае для перехода на работу в дру- гом режиме и с продуктом с другими количественными и качественными характеристиками перена- ладки не требуется, так как оборудование автоматически переналаживается по командам системы управления. Современная АЭС в целом – жесткое производство, нацеленное на получение одного вида то- варного продукта (электроэнергии). В то же время как логистический объект атомная энергетика в лице образующих ее предприятий имеет особенности, существенно отличающие ее от любого из- вестного производства. К таким особенностям следует отнести: 1) предприятия кроме товарного продукта (электроэнергии) производят и нетоварный про- дукт, подлежащий жесткому контролю. Это отработанное ядерное топливо (ОЯТ) и РАО. Деятель- ность АЭС осуществляется соответственно по трем разновекторным направлениям (логистическим каналам А, В и С) (рис. 3), из которых только канал А доходный; 2) АЭС превосходит любое промышленное производство по удельным затратам на обеспече- ние безопасности; 3) условия формирования логистических цепей по каждому вектору индивидуальны, что обу- словливает специальные требования к организации контроля и управления, к поиску оптимального варианта интеграции и дезинтеграции. Каналы А и В в настоящей работе не рассматриваются. Рис. 3. Схема функционирования АЭС как логистического объекта. Отметим, что логистическая наука (наука об управлении материальными и информационны- ми потоками в пространстве и времени) выступает как дисциплина, включающая в себя снабженче- скую логистику, логистику производственных процессов, распределительную логистику, транспорт- ную логистику, информационную логистику и ряд других. По теме объектом внимания является логистика производственных процессов канала С. Основной логистический принцип - непрерывность материального потока. Остановленный материальный поток образует материальный запас. Для АЭС это означает, что даже при решении за- дачи создания полноцикловой системы обращении с ЖРО канал С не сможет качественно функцио- нировать без решения внешней логистической задачи. Такое решение в Украине предусматривается правительственной стратегией. Большие успехи в разработке и реализации логистических систем достигнуты в Японии, Из- раиле, США. Примером могут служить такие действующие системы, как «Канбан», «JIT», «Шодзин- ка», «Дзидоко», «ОПТ», «СИМ». Это наиболее востребованные производственные логистические си- стемы на сегодняшний день, которые в данном случае являются информационным ориентиром при разработке отечественной системы, нацеленной на решение проблем украинских АЭС. Подробнее по данной теме в работах [19 – 22]. Входные ресурсы АЭС А В С Эл. энергия ОЯТ РАО Внутренние логистические каналы Внешние логистические каналы Рынок Оборот ЯТЦ (?) Захоро- нение О СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 39 Интеграция в сфере обращения с РАО - это объединение в общую систему ряда не связанных ранее между собой технологических операций с целью рационализации производственного процесса, улучшения качественных и экономических показателей, унификации технических средств, миними- зации трудозатрат, обеспечения гибкости производства и повышения его безопасности. Одним из возможных путей решения интеграционной задачи, например, может стать развитие технологии мокрой очистки газоаэрозольных вентиляционных выбросов и дымовых газов установок сжигания горючих твердых радиоактивных отходов (ТРО) и углеводородных жидких сред. Отходом мокрой очистки являются РЗВ. Отходом термической переработки горючих ТРО является зола. Оба вида отходов можно включить в цикл обращения с ЖРО. Зола и шлаки при формировании конечного продукта переработки могут быть затворены в твердую матрицу (совместно или раздельно с гетеро- генными ЖРО) с использованием единой технологической линии. Оценка данного пути интеграции приведена в работе [2]. Более подробный анализ будет дан в отдельной статье. Заключение Создание современной системы обращения с ЖРО – длительный, наукоемкий и дорогостоя- щий процесс. Как показывают доступные источники информации, наибольшие затраты ожидаются при реализации этапа 5 (высока начальная стоимость разработки и внедрения гибкой автоматизиро- ванной и логистической систем). В то же время это затраты единовременные. Система рассчитана на функционирование в течение длительного периода времени. Благодаря своей специфике и построе- нию она способна адаптировать новейшие достижения в данной сфере без перестройки технологиче- ской структуры. Срок окупаемости, в зависимости от степени сложности и наукоемкости, оценивает- ся специалистами в пределах 4 - 10 лет. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Восильченко Н .В, Носовский А. В., Павленко А. А. Обращение с радиоактивными отходами в Украине // ЯРБ - 2006. - № 2. - С. 5 – 7. 2. Материалы заседания совета заместителей главных инженеров ОП АЭС, к компетенции которых относят- ся вопросы обращения с РАО от 18.12.2013. 3. Материалы заседания совета заместителей главных инженеров ОП АЭС, к компетенции которых относят- ся вопросы обращения с РАО от 20.09.2012. Протокол № 1. 4. Анализ обращения с РАО при эксплуатации АЭС: (Отчет) / ГП НАЭК «Энергоатом», 2011. 5. Протокол № 1 заседания экспертной рабочей группы по выбору технологии переработки ЖРО АЭС с це- лью исключения образования солевого плава. 06.11.2012. - г. Нетешин. 6. Никифоров А. С., Куличенко В. В., Жихарев М. И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. – М.: Энергоиздат, 1985. 7. Добровольская И. Ю., Голубчик П. А., Войцеховский В. Ф., Шигин С. В. Отчет «О проведении детального анализа причин и источников образования жидких радиоактивных отходов». – 2012. 8. СОУ-Н ЯЭК 1.013:2008. Теплоноситель первого контура ядерных энергетических реакторов типа ВВЭР- 1000. Технические требования и способы обеспечения качества. 9. Блехерман М. Х. Гибкие производственные системы: организационно-экономические аспекты. – М.: Ма- шиностроение, 1988. 10. Гибкое автоматизированное производство / Под ред. С. А. Майорова и Г. В. Орловского. – Л: Машино- строение, Ленинград. отд-ние, 1983. 11. Дащенко. А. И., Белоусов А. П. Проектирование автоматизированных линий. – М.: Высш. шк., 1983. - 328 с. 12. Пуховский Е. С. Технологические основы гибкого автоматизированного производства. – К.: Вища шк., Главное изд-во, 1989. 13. Гибкие производственные комплексы / Под ред. П. Н. Белянина и В. А. Лещенко. – Л. Машиностроение, 1984. - 384 с. 14. Вальков В..М. Контроль в ГАП. – Л.: Машиностроение, 1986. 15. Нахапетян В. Г. Диагностирование оборудования гибкого автоматизированного производства. – М.: Наука, 1985. 16. Андронов О. Б., Стрихарь О. Л. Гибкая технология переработки жидких радиоактивных отходов. – Черно- быль, 2000. – 36 с. - (Препр. /НАН Украины. МНТЦ «Укрытие»; 00-9). 17. Андронов О. Б., Стрихарь О. Л., Масько А. Н. Проблема обращения с жидкими радиоактивными отходами АЭС Украины и возможные подходы к их решению. – Чернобыль, 2004. – 42 с. - (Препр. /НАН Украины. ИПБ АЭС; 04-5). О. Б. АНДРОНОВ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 40 18. Андронов О. Б., Ключников А. А., Стрихарь О. Л., Щербин В. Н. Проблемы обращения с жидкими радиоак- тивными отходами в чрезвычайных ситуациях // Проблеми безпеки атомних електростанцiй i Чорнобиля. - 2005. – Вип. 5. – С. 129. 19. Гончаров П. Л. Основы логистики: учеб. пособ. – Оренбург, 1995. - 84 с. 20. Залманов М. Е. Логистика: учеб. пособие / СГТУ. – Саратов, 1995. - 167 с. 21. Лавров О. В. Материальные потоки в логистике / СГТУ. - Саратов, 1995. - 35 с. 22. Ленщин И. А., Смоляков Ю. Н. Логистика: учеб. пособ. - В 2 ч. – М.: Машиностроение, 1996. 23. Андронов О. Б. О новом принципе мокрой аэрозольной очистки и его месте в развитии производственной системы обращения с радиоактивными отходами // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чор- нобиля. – 2014. – Вип. 22. – С. 92. О. Б. Андронов Інститут проблем безпеки НАН України, вул. Кірова, 36а, Чорнобиль, 07270, Україна ПРО СТВОРЕННЯ СУЧАСНОЇ СИСТЕМИ ПОВОДЖЕННЯ З РІДКИМИ РАДІОАКТИВНИМИ ВІДХОДАМИ НА АЕС УКРАЇНИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ Представлено основні аспекти проблеми у сфері поводження з рідкими радіоактивними відходами (РРВ) АЕС України, підходи до її вирішення і пропозиція спеціалістів ВП НТЦ НАЕК «Енергоатом» з даного питання. Розглянуто концептуальний принцип створення сучасного високотехнологічного комплексу пово- дження з РРВ. Ключові слова: технологія завершеного циклу, напрямки модернізації, тактичні та стратегічні завдання, етапи створення системи. O. B. Andronov Institute for Safety Problems of Nuclear Power Plants NAS of Ukraine, Kirova str., 36a, Chornobyl, 07270, Ukraine OF CREATION OF UP-TO-DATE SYSTEM FOR LIQUID RADWAST E MANAGEMENT AT UKRAINE’S NPPs. PROBLEM STATEMENT The main aspects are addressed of problems in the field of liquid radwaste (LRW) management for Ukrainian NPPs; approaches for its decision, and offers of NNEGC Energoatom SE STC specialists concerning the above issue. Conceptual principle of creation of up-to-date hi-tech complex for LRW management is considered. Keywords: complete cycle technology, modernization fields, tactic and strategic tasks, system creation stages. REFERENCE 1. Vasilchenko V. N., Nosovskiy A. V., Pavlenko A. A. Radwaste management in Ukraine // YaRB. – 2006. -No. 2. - Р. 5 – 7. (Rus) 2. Materials of session of Council of Chief Engineer Deputies of SE NPPs, whose competence includes the radwaste management issues, dated 18.12.2013. (Rus) 3. Materials of session of Council of Chief Engineer Deputies of SE NPPs, whose competence includes the radwaste management issues, dated 20.09.2012. Memo No. 1. (Rus) 4. Analysis of RAW management under operation of SE NNEGC Energoatom NPPs, 2011. Report. (Rus) 5. Memo № 1 of session of expert working group for choosing of technology for NPP LRW treatment with the pur- pose to exclude origination of salt fusion cake. 06.11.2012, town of Neteshin. (Rus) 6. Nikiforov A. S., Kulychenko V. V., Zhikharev M. I. Sterilization of liquid radioactive wastes. – Moskva: Energoiz- dat, 1985. (Rus) 7. Dobrovolskaya I. Yu., Holubchik P. A., Voitsekhovskiy V. F., Shigin S. V. Report «Of conduct of detailed analysis of reasons and sources for production of liquid radioactive wastes». – 2012. (Rus) 8. SOU-N YaEK 1.013:2008. Primary coolant of VVER–1000 reactor types. Technical requirement and quality as- surance ways. (Rus) 9. Blekherman M. Kh. Flexible production systems: organizing and economic aspects. – Moskva: Mashinostroyeni- ye, 1988. (Rus) 10. Flexible automated operation / Ed. by S. A. Mayorov and G. V. Orlovskiy. – Leningrad: Mashinostroyeniye, Lenigradskoye otdeleniye, 1983. (Rus) 11. Dashchenko A. I., Belousov A. P. Design of automated lines. – Moskva: Vysshaya shkola, 1983. - 328 p. (Rus) 12. Pukhovskiy Ye. S. Technology fundamentals of flexible automated operation. – Kyiv: Vyssha shkola, Glavnoye izdatelstvo, 1989. (Rus) 13. Flexible production complexes / Ed. by P. N. Belyanin and V. A. Leshchenko. – Leningrad: Mashinostroyeniye, 1984. - 384 p. (Rus) О СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ ________________________________________________________________________________________________________________________ ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 24 41 14. Val’kov V. M. Control in FAO. – Leningrad: Mashinostroyeniye, 1986. (Rus) 15. Nakhapetyan V. G. Diagnosis of equipment for flexible automated operation. – Moskva: Nauka, 1985. (Rus) 16. Andronov O. B., Strykhar O. L. Flexible technology for treatment of liquid radioactive wastes. – Chornobyl, 2000. -36 p. - (Prepr. / Ukraine’s NAS. ISTC «Shelter», 00-9). (Rus) 17. Andronov O. B., Strykhar O. L., Mas’ko A. N. Problem of liquid radwaste management of Ukraine’s NPPs and possible approaches to its solution. – Chornobyl, 2004. - 42 p. - (Prepr. / Ukraine’s NAS. ISP NPP; 04 -5). (Rus) 18. Andronov O. B., Kliuchnykov O. O., Strykhar O. L., Shcherbin V. M. Problems of liquid radwaste management in emergency situations // Problemy bezpeky atomnyh electrostantsiy i Chornobylya (Problems of Nuclear Power Plants' Safety and of Chornobyl). - 2005. – Iss. 5. – P. 129. (Rus) 19. Goncharov P. L. Logistics fundamentals: Tutorial. – Orenburg, 1995. - 84 p. (Rus) 20. Zalmanov M. Ye. Logistics: tutorial / SSTU. – Saratov, 1995. - 167 p. (Rus) 21. Lavrov O. V. Material flows in logistics / SSTU. - Saratov, 1995. - 35 p. (Rus) 22. Lenshchin I. A., Smolyakov Yu. N. Logistics: tutorial. In 2 volumes. – Moskva: Mashinostroyeniye, 1996. (Rus) 23. Andronov O. B. Of a new principle of wet aerosol cleaning and its place in development of production system for radwaste management // Problemy bezpeky atomnyh electrostantsiy i Chornobylya (Problems of Nuclear Power Plants' Safety and of Chornobyl). – 2014. – Iss. 22. – С. 92. (Rus) Надійшла 23.12.2014 Received 23.12.2014

О создании современной системы обращения с жидкими радиоактивными отходами на АЭС Украины. Постановка задачи

Репозитарії

Схожі ресурси