АО АСЭ
Инжиниринг. Истории об истории
Александр Захаров «Воспоминания о первой очереди Тяньваньской АЭС»
Александр Захаров (1959–2021). Начальник технического управления АО АСЭ в годы сооружения первой очереди Тяньваньской АЭС
Перед тем как поделиться с уважаемыми читателями своими воспоминаниями об интересных моментах работы в отрасли, позволю себе несколько вводных строк, поясняющих выбор мною именно китайской темы для юбилейного сборника.
Свой трудовой путь вообще, и в отрасли в том числе, я начал в 1978 году. Будучи студентом, на время летних каникул я устроился разнорабочим в строительную бригаду Управления строительства Кольской АЭС. На Кольскую же АЭС я и вернулся уже молодым специалистом в 1982 году.
Время было очень интересное, атомная энергетика динамично развивалась, в том числе и Кольская АЭС. Завершались пусконаладочные операции на четвертом блоке.
АЭС изнутри
Последующие десять лет моей работы на Кольской АЭС были связаны с эксплуатацией АЭС, обеспечением ее ядерной и радиационной безопасности. За это время мне довелось познакомиться практически со всеми аспектами работы такого технологически сложного объекта, как атомная станция, и досконально изучить их. Довелось принять непосредственное участие во многих ключевых событиях в жизни предприятия, которые на долгие годы предопределили современные тенденции эксплуатации АЭС. К таким я отношу, например, пуск нового блока, расчеты нейтронно-физических характеристик топливных загрузок, снижение расхода ядерного топлива путем оптимизации топливных загрузок, разработку и реализацию мероприятий по обеспечению радиационного ресурса корпусной стали реакторов ВВЭР, разработку, обоснование и реализацию мероприятий по повышению мощности реакторных установок до 104 % от номинальной, внедрение нового типа топлива с повышенным обогащением по урану-235 и выгорающим гадолиниевым поглотителем и т. п.
Не могу не отметить тот большой профессиональный и жизненный опыт, который я получил при проведении ремонтных компаний на АЭС.
Я буквально увидел «организм» нашей АЭС изнутри. Мне посчастливилось побывать внутри парогенераторов и главного циркуляционного трубопровода первого контура, спуститься в корпус реактора, походить по днищу реактора и по внутрикорпусным устройствам в период ревизий оборудования, побывать практически во всех значимых помещениях АЭС, контролируемой зоны, увидеть своими глазами всю технологию получения свежего необлученного ядерного топлива и сами тепловыделяющие сборки (кассеты), подготовку его к загрузке в реакторы, выгрузку и отправку с территории АЭС на завод регенерации уже отработанного ядерного топлива – и принять участие во всех этих процессах. И даже не раз и не два увидеть эффект от излучения Черенкова при визуальном осмотре активных зон реакторов. Этот эффект на АЭС можно увидеть, только когда смотришь на облученную активную зону реактора сквозь толщу воды, точнее раствора борной кислоты, при этом в реакторном зале обязательно надо погасить все освещение. Вы даже не представляете, какой незабываемой, нереальной красоты картина открывается перед вами! А еще я узнал, что ионизирующее излучение можно осязать и обонять. Да-да, это абсолютно реально! Его можно чувствовать, оно начинает как бы давить на глаза и имеет характерный сопровождающий запах озона, как после грозы.
Ну и самое главное, что я получил от работы на реальном атомном объекте, – это жизненные уроки, которые я вынес из общения с простыми рабочими людьми. В первую очередь это, конечно, работники участка транспортно-технологических операций реакторного отделения. Их так и называли: «ТТОшники». На АЭС это самая что ни на есть, как говорится, «белая» кость среди рабочего сословия, лучшие из лучших! Это прямолинейные, открытые люди с характерным чувством юмора, отвечающие за свои поступки, физически крепкие, готовые всегда протянуть руку помощи товарищу и просто незнакомому человеку, но при этом всегда требовательные, корректные, не терпящие изворотливости и лжи в отношениях в коллективе, готовые поступиться личным ради дела. Вот какие люди работают в атомной энергетике! Но, наверное, можно сказать и так: вот каких людей выковывает работа в атомной энергетике!
После десяти лет работы в области эксплуатации АЭС я понял, что не могу и не хочу застаиваться профессионально на одном уровне. В то время рядом с действующей станцией начало разворачиваться строительство новых замещающих мощностей – Кольской АЭС-2 с инновационными для того времени реакторными установками ВВЭР-640. Планировалось, что для Кольской АЭС-2 будет разработан серийный проект, который будет лицензирован и далее в базовой части проекта тиражирован на площадках в г. Сосновый Бор, в Приморье, в районе Владивостока и Хабаровска, а также на зарубежных площадках.
Решение, таким образом, было для меня предопределено, и я с радостью перешел на работу во вновь образованную дирекцию по сооружению Кольской АЭС-2.
Тут мне необходимо сделать небольшую, но очень важную для понимания дальнейших событий моей жизни ремарку. Это касается истории выбора проекта для площадки Кольской АЭС-2.
Первоначально специально созданной региональной комиссией было принято решение о выборе для сооружения на этой пло щадке двухблочной АЭС по проекту санкт-петербургского института «Атомэнергопроект» (СПбАЭП) с реакторными установками ВВЭР-1000. Однако впоследствии, после более досконального изучения ситуации в регионе с энергопотреблением, состоянием энергосетевого хозяйства, устойчивостью региональной энергосистемы в случае отключения энергоблока АЭС большой мощности, комиссия приняла решение о замене проекта двухблочной АЭС с ВВЭР-1000 на проект четырехблочной АЭС с ВВЭР-640.
Так вот, проект СПбАЭП с ВВЭР-1000, предлагавшийся для реализации на площадке Кольской АЭС-2, и был впоследствии «привязан» к китайской площадке Тяньваньской АЭС.
Когда я пришел на работу в АО «Атомстройэкспорт», этот факт, как вы теперь понимаете, я воспринял как некий знак моей профессиональной судьбы, и не участвовать в проекте сооружения Тяньваньской АЭС я просто не мог.
С Севера – на Восток
Конец ноября 1999 года, первый бетон в фундаментную плиту здания реактора блока № 1 Тяньваньской АЭС в Китае – важнейшая веха в новой истории российской атомной энергетики. Фактически после событий на Чернобыльской АЭС и последовавшего за ними коллапса в отрасли это был по-настоящему первый бетон для отечественной атомной отрасли. И вот почему.
Мы очень долго не строили в силу известных причин экономического плана и политических изменений в стране. Плюс третий фактор – постчернобыльский синдром. А по общепризнанной оценке, если страна в течение десяти лет не строит новых АЭС, то она полностью теряет и строительно-монтажную, и проектную квалификацию. Но если проектную квалификацию мы кое-как сохранили, потому что наши проектные организации не переставали работать, то с точки зрения реализации проектов это время стало катастрофическим. Мы практически полностью потеряли все строительно-монтажные организации. Кто-то ушел на пенсию, кто-то – в другую отрасль. Многие просто отошли в мир иной. Известно, как легко потерять и как сложно возродить все эти компетенции, не зря же бытует в народе пословица «Ломать не строить». В итоге очень непростая ситуация сложилась на этапе ввода в эксплуатацию Тяньваньской АЭС (ТАЭС). Из этого этапа мне в первую очередь вспоминается 2004 год.
К 2004 году китайские специалисты уже были научены западными коллегами, французскими в первую очередь. Французская сторона для сооружения АЭС на южных площадках Китая продала китайским коллегам доработанный ими старый проект c реактором PWR-900 компании Westinghouse. По условиям контракта китайская сторона получила «черный ящик» с проводами, правда и с инструкциями по эксплуатации, но без каких-либо документальных материалов, из которых китайские коллеги могли бы получить знание принципов работы объекта, его устройства, конструкции оборудования, технологии его ремонта и так далее, что в условиях технической политики, проводимой руководством КНР и направленной на получение знаний и опыта передовых стран, получило крайне негативную оценку. Имея такой опыт, китайская сторона пришла к нам, во-первых, с понятным недоверием, а во-вторых, с желанием узнать нашу технологию и разобраться во всех мелочах. И они стали очень жестко требовать от нас объяснений по всем непонятным им фактам обнаруженных дефектов или несоответствий, а также разъяснения принципов проектирования, конструирования и изготовления оборудования. Они требовали разработки корректирующих мероприятий, формализации отчетов с последующим представлением этих отчетов в их национальный надзорный орган NNSA (аналог нашего Ростехнадзора).
В итоге к чему мы пришли: заказчик стал очень активно интересоваться технологиями, в частности устройством оборудования, причем делал это крайне системно и методично. Некоторые перерывы в работах носили вынужденный характер, поскольку были связаны с тем, что приходилось ждать, пока китайские коллеги не изучат конкретный элемент оборудования. Противостоять им в этом было практически невозможно, так как по сути китайская сторона по контрактным условиям уже являлась собственником этого оборудования.
Например, был такой случай. При уплотнении крышки реактора никелевая прокладка немножко вылезла из уплотнительной канавки, и ее придавило, «закусило». Это достаточно часто встречавшаяся в то время на наших АЭС с ВВЭР ситуация. У нас бы просто вытащили эту прокладку, сделали новую, обстучали, поставили и, как говорится, поехали бы дальше. Вопрос максимум одной-двух рабочих смен. Но только не у китайских коллег! На Тяньваньской АЭС это рядовое в нашей практике событие вызвало задержку работ чуть ли не на месяц, потому что китайская сторона стала спрашивать: «А как же так получилось? А скажите, как часто это быва Мы очень долго не строили в силу причин экономического плана и политических изменений в стране. Плюс постчернобыльский синдром. ет на ваших АЭС? Как вы устраняете это несоответствие, по какой технологии? Покажите соответствующие документы. А что вы делаете, чтобы эта ситуация не повторилась в будущем?» И много, много других вопросов, на которые сразу ни главный конструктор реакторной установки – ОКБ «Гидропресс», – ни мы ответить не могли. И это понятно: мимо этой проблемы мы ходили десятилетиями, но никто на таком уровне не копался в ней.
УЗИ
Несколько задач было совершенно неожиданных, с которыми бы я никогда не столкнулся в то время в России. В частности, хочу отметить одну из проблем, которая проявилась на втором блоке ТАЭС, на этапе начала эксплуатации реакторной установки.
Это тема предэксплуатационного контроля металла основного оборудования реакторной установки. На этом этапе нарабатывается база данных по состоянию металла оборудования и его сварных швов, которая в дальнейшем служит точкой отсчета деградации материала под воздействием облучения. Для решения этой задачи мы заказали в специализированной организации устройство, которое оказалось настолько сложным, что китайская сторона поначалу не могла им даже воспользоваться. Приходилось представителям этой фирмы приезжать и обучать их на месте. Такого оборудования на наших станциях в то время еще просто не было.
Тут надо повторить, что проект ТАЭС – не просто головной. По многим параметрам он стал локомотивом создания и развития целого ряда оборудования. В частности, оборудования для предэксплуатационного контроля металла.
Ни на одной нашей атомной станции не было на тот момент такого современного комплекта оборудования. Кроме того, для меня явилось открытием, что расшифровка/интерпретация данных ультразвукового контроля практически полностью зависит от человеческого фактора, то есть от опыта эксперта-материаловеда. При обсуждении с заказчиком результатов проведенного предэксплуатационного контроля китайские специалисты стали, конечно же, задавать много на первый взгляд простых вопросов, продиктованных не только желанием изучить наш опыт, но и стремлением понять степень субъективности наших экспертов, то есть убедиться в аргументированности и обоснованности их выводов и оценок. Речь шла в принципе о доверии к такому заводу с многовековой историей, как Ижорский завод.
Китайский заказчик, тщательно изучив всю представленную документацию по проведенному предэксплуатационному контролю металла, потребовал выпуска особого отчета, в котором бы содержались итоги сопоставительного анализа результатов ультразвукового исследования (УЗИ) образцов корпусной стали, идентичной металлу корпуса реактора, установленного на ТАЭС, с результатами УЗИ, полученными непосредственно на уже установленном на ТАЭС корпусе реактора. При этом китайский заказчик потребовал, чтобы образцы корпусной стали были изготовлены на заводе таким образом, чтобы в них был инкорпорирован дефект (несплошность) заранее известной геометрии и размеров и, кроме того, эти же образцы были представлены в двух вариантах нанесения наплавки – в автоматическом режиме и в ручном. Помимо этих пунктов, заказчик также потребовал дополнительно провести цикл таких же исследований, но еще и с использованием нескольких источников УЗИ с тремя разными частотами излучения, и показать зависимость результатов УЗИ одного и того же внутреннего дефекта (несплошности) от частоты излучения, то есть как сигнал отражается при исследовании разными частотами излучения и при разных типах наплавок.
В то время ни наша эксплуатирующая АЭС России организация (концерн «Росэнергоатом») не сталкивалась с подобными требованиями, ни наши надзорные органы не требовали подобного подробного анализа, и понятно, что в отечественных нормативах такие требования отсутствовали. По сути, это целая научно-исследовательская работа, которую мы со специалистами Ижорского завода провели, доказав, что те дефекты, те несплошности, которые были обнаружены на стадии изготовления обечаек корпуса реактора, – допустимые (проходные) и что реактор российского производства надежен и проработает 60 лет.
Мы это сделали, и тем не менее китайская сторона пригласила экспертов из ASME (Американское общество инженеров-механиков), пригласила самого автора американского норматива, заплатив ему немалые деньги.
Тогда начали проводиться аудио-видео-мосты, аналоги сегодняшних онлайн-конференций, и на одном из таких мостов китайский заказчик потребовал назначить персонального ответственного, который бы координировал работу всех остальных российских субподрядных организаций как на площадке, так и в России. На эту работу специальным поручением Сергея Владиленовича Кириенко был назначен я.
Мы с китайцами договорились, что если независимое исследование американцев покажет, что все плохо, то мы будем за свой счет решать эту проблему. Если же американцы подтвердят, что все хорошо, то китайская сторона снимет свои вопросы и оплатит все понесенные расходы.
И вот эта проверка, жесткая, принципиальная и самая педантичная, поскольку американцы, понятно, не сильно горели желанием подтверждать нашу правоту, доказала работоспособность нашего оборудования, правильность выводов наших специалистов и их квалификацию, а также убедительно показала, что наши нормативные документы не уступают американскому своду нормативов ASME. Китайский заказчик был полностью удовлетворен и снял все претензии к нам.
Восточная заря цифровизации
Проект Тяньваньской АЭС с российской реакторной установкой ВВЭР-1000 знаменателен еще и тем, что на нем впервые в отечественном проекте АЭС была применена полностью цифровая система контроля и управления (СКУ/I&C). Причем впервые применена не просто цифровая система управления технологическими параметрами, но и цифровая система управления системами безопасности. Это, конечно, было в новинку и требовало кардинального пересмотра технологии проектирования, технологии выдачи исходных данных.
Для проекта ТАЭС китайская сторона приняла решение о применении последней разработки фирмы Siemens – системы контроля и управления TELEPERM TXP/TXS.
Как известно, одной из основных проблем в проектировании систем I&C всегда являлась полнота и достоверность всех технологических исходных данных.
Не миновала эта проблема и нас. Чтобы собрать со всех вовлеченных в этот процесс участников исходные данные надлежащего качества и интегрировать все это в проект, с тем чтобы немецкая сторона не высказывала никаких претензий по объему и качеству исходных данных и чтобы при этом можно было дальше вести проектирование, разрабатывать видеокадры, выдавать производственные задания на заводы в Карлсруэ в Германии, требовалась очень жесткая координация и формализация этого процесса.
Но, надо сказать, мы смогли подстроиться под наших партнеров с немецкой стороны, смогли и их заставить работать четко и слаженно, и даже прославленная немецкая «машина» адаптировалась к нам, и это оказалось в итоге не так уж и сложно.
Какой я сделал вывод в этой ситуации? В такой наукоемкой тематике, как проектирование I&C, очень важно наличие инжиниринговых процедур. Кто, кому, что и в каком формате и объеме должен передавать, кто выступает интегратором. Конечно, то было нелегкое время, приходилось зачастую специально держать в напряжении развитие той или иной ситуации, требуя от китайской стороны и от Siemens выдать досрочно какие-то недостающие исходные данные, иногда вопреки присущему им раз и навсегда заведенному внутреннему немецкому порядку, но они все-таки смогли в некоторых моментах переступить через свое понимание порядка и пойти нам навстречу. В первую очередь это касалось исходных данных по полномасштабному тренажеру, которые Siemens не очень охотно давал, потому что таких обязательств внутри контракта с китайской стороной у них не было прописано. Китайская сторона настаивала на том, чтобы провести сдачу полномасштабного тренажера за два года до пуска станции. Причем неожиданно выяснилось, что российская сторона под пуском станции традиционно понимала начало физического пуска АЭС, а вот китайская сторона представляла себе это событие как подачу напряжения на площадку для собственных нужд!
Это досадное недоразумение передвинуло нас на более ранние сроки поставки, монтажа и сдачи полномасштабного тренажера, что, конечно же, не было учтено в директивных графиках ключевых событий пуска ТАЭС. Но, идя навстречу заказчику, мы были вынуждены в таком форс-мажоре резко оптимизировать свои усилия и заставили фирму Siemens выдать нам на более ранних этапах ту информацию, которая требовалась для моделирования систем, – так называемые JET-уравнения, чтобы все это инсталлировать в программно-технический комплекс полномасштабного тренажера и своевременно сдать этот тренажер заказчику. Всем нашим специалистам и руководителям, вовлеченным в этот непростой процесс, приходилось крайне редко бывать дома и в своих рабочих кабинетах, так как они практически постоянно пребывали командированными то на площадку ТАЭС (г. Ляньюньган), то в Санкт-Петербург, то во Франкфурт-на-Майне, то в Эрланген, где проводились трехсторонние координационные совещания на уровне руководителей сторон. С нашей стороны такие совещания постоянно возглавлял заместитель министра по атомной энергии РФ Евгений Александрович Решетников.
Колесо ГЦН
Из ситуаций на ТАЭС, связанных с основным оборудованием и запомнившихся мне, я бы отметил историю со сварными швами на рабочих колесах главных циркуляционных насосов (ГЦН) первого контура.
В связи с необходимостью локализации производства основного оборудования для АЭС в первую очередь на российских предприятиях была произведена смена изготовителя рабочих колес для ГЦН. Ранее их изготавливало предприятие с Украины, а теперь заказ было решено расположить на российском предприятии. Новое предприятие применило свою технологию сварки при сборке рабочих колес ГЦН. Надо отметить, что изделие это достаточно большое, сложной геометрической формы, имеющее сварные швы по типу улитки.
Эта смена субпоставщика основной детали ГЦН, конечно, не осталась не замеченной китайским заказчиком, который начал пристально изучать особенности новой технологии изготовления.
Нам пришлось отвечать на множество вопросов по методологии обоснования работоспособности сварных соединений на рабочих колесах ГЦН с учетом регламентированного количества пусков и остановов на холодной и горячей воде на протяжении всего жизненного цикла этого изделия. Так, только по обоснованию циклической хрупкой прочности металла колес ГЦН пришлось привлечь не один НИИ. Китайский заказчик потребовал сделать динамическую оценку прочности, а это значит, надо было применить метод конечных элементов, то есть создать трехмерную математическую модель рабочего колеса ГЦН. Надо было наложить на эту модель сетку с определенным шагом этих элементов, прописать граничные условия между каждым из элементов и рассчитывать их как единое целое изделие, наложив на модель условия его эксплуатации в первом контуре АЭС.
Все это, естественно, потребовало многомесячных расчетов на мощных компьютерах, которыми в то время располагали только наши специальные предприятия. Только на динамическую оценку прочности нам потребовалось около полугода. Было выполнено такое количество обоснований и расчетов, которое, по моей оценке, соответствует результатам не менее двух докторских и нескольких кандидатских диссертаций.
Потому что, как я отметил ранее, надо было обосновать работоспособность этого изделия на протяжении всего срока службы – 60 лет, надо было учесть количество пусков на холодной и горячей воде, количество постулируемых срабатываний аварийных защит. И в каждом этом случае надо было грамотно сформировать исходные условия: что происходит с колесом, в какие моменты, какие факторы влияют на него – температура, давление, градиенты этих величин, центробежные силы и т. п. Все это надо было правильно заложить в расчеты, которые тоже не сразу нам давали сходимость результатов, потому что постановка задачи сама по себе являлась отдельной проблемой. Слишком много было неизвестных, и надо было понять, как задать граничные условия для расчетов.
В конце концов мы нашли и привлекли в качестве независимого эксперта по нашим выполненным расчетам специалистов кафедры прочности Санкт-Петербургского политехнического университета. Кстати, специалисты с этой кафедры (и это одно из приятных открытий для меня), наши российские специалисты, рассчитывают подвески для легковых, грузовых автомобилей и специальной строительной техники таким всемирно известным фирмам, как Daimler-Chrysler, Caterpillar, Komatsu и т. п. Они обладали эксклюзивным знанием по поведению материалов под нагрузкой, необходимыми зарубежными сертификатами и документами, подтверждающими выполнение таких заказов. И вот только когда эти наши специалисты положили свой референс-лист выполненных работ для американских, японских и южнокорейских фирм перед китайским заказчиком, предоставили копии сертификатов – только тогда китайский заказчик снял все вопросы. И для меня это тоже приятное воспоминание. То, что мы все-таки доказали свою правоту. А во-вторых, это был нам всем урок: мелочей в атомной технике не бывает!
История с подвесками
Еще одна поучительная история на ТАЭС произошла с опорами и подвесками для трубопроводов.
Решение проблемы опор и подвесок, как и проблемы с колесом ГЦН, тоже заняло около года. После монтажа оказалось, что элементы подвесной системы на некоторых трубопроводах не выдерживают веса даже незаполненного трубопровода. Китайской стороной была предоставлена информация по ряду позиций подвесок трубопроводов, на которых была обнаружена деформация конструктивных элементов. Последующее выяснение первопричин данной ситуации выявило, что проектирование и изготовление опорно-подвесной системы (ОПС) трубопроводов ТАЭС осуществлялось на основании нового отечественного норматива, только что разработанного и введенного в действие специализированной организацией в целях снижения материалоемкости конструктивных элементов АЭС. При этом результаты проектирования ОПС по этому новому нормативу не были проверены на испытательных стендах.
В этой ситуации китайская сторона в целях обеспечения гарантированной работоспособности всей ОПС ТАЭС заставила сделать поверочные расчеты по всей системе подвесок и опор. В итоге были получены результаты о недостаточной прочности некоторых элементов ОПС при работе под нагрузкой в нормальных условиях эксплуатации АЭС.
Пришлось срочно переключаться на эту новую горящую тему и организовывать работу проектной организации по проведению поверочных расчетов всех элементов ОПС практически по всем диаметрам трубопроводов вплоть до Dу 32. Объем работ был колоссальным! Кроме этого, было необходимо организовать выпуск рабочей документации для изготовления или ремонта новых элементов ОПС. Изготовление или ремонт элементов ОПС китайская сторона взяла на себя.
Вот чем закончилась история о простой невнимательности и несоблюдении элементарных требований при подготовке и выпуске нового нормативного документа.
И теперь, когда я слышу заявления от коллег по отрасли, что все сделано в соответствии с нормативными требования, для меня, строго говоря, это уже не звучит как гарантированное обоснование. Это может еще восприниматься в качестве обоснования у себя дома, на внутреннем рынке, но когда ты работаешь на внешнем рынке, ты уже не имеешь права допускать такие элементарные просчеты и ошибки. Потому что, если вдруг выяснится, что отечественный нормативный документ, которым пользовалась проектная и/или монтажная организация, содержит, мягко говоря, недостоверные, не поверенные практикой требования, для всего мирового сообщества специалистов и для заказчика в частности это будет означать, что российская нормативная база в этом случае далека от совершенства, так как это является показателем уровня научно-технического развития страны и будет характеризовать нас как ненадежных поставщиков АЭС.
Вот что это для меня и всех моих коллег теперь означает.
Коррозия металла
Из существенных и поучительных проблем на площадке ТАЭС вспоминается также проблема коррозии металла.
Несмотря на то что заказчик предоставил нам исходные данные по коррозионной агрессивности воздушной и водной сред на площадке АЭС, мы столкнулись с тем, что многие элементы нашего поставленного и уже смонтированного на площадке ТАЭС оборудования внезапно начали корродировать. Коррозия аустенитной стали очень необычна. Изделие не покрывается ржавчиной, но ткни пальцем – и оно рассыпается на мелкие фракции.
Эту тематику также поручили вести мне. Предстояло разобраться в причинах коррозии: то ли это неправильно выбранный конструктором оборудования материал, то ли на площадке ТАЭС присутствует более агрессивная среда, чем это было заявлено заказчиком.
И действительно, как выяснилось, мы напрасно доверились данным заказчика. Атмосфера и вода Желтого моря в районе Ляньюньгана оказались гораздо более коррозионно агрессивными.
В Ляньюньгане очень большая концентрация химических предприятий, и роза ветров такова, что все выбросы с этих предприятий относит как раз в сторону площадки АЭС. Какой выпадает конденсат, какой газ выбрасывается, китайский заказчик в свое время нам так толком и не ответил. А поскольку это свободная экономическая зона, то там идет большой грузовой поток. Порт Ляньюньгана – это точка отсчета восточной магистрали, которая тянется от Желтого моря до самого Парижа. С начала ХХ века этот порт был перевалочной базой для огромного количества грузов, в том числе и химических удобрений, которые хранятся просто в виде гигантских насыпей, покрытых мешковиной. Ну а уж о морской воде и говорить нечего: по заявлению уважаемой головной материаловедческой организации, вода Балтийского моря по сравнению с водой Желтого моря все равно что конденсат!
Ситуация осложнялась и тем, что мы не могли сами оперативно измерить концентрацию хлоридов ионов и других коррозионных веществ в воздухе или воде, поскольку не имели оснований для того, чтобы везти через таможню средства химического контроля. Мы заказывали эти анализы китайской стороне, которая выдавала результаты нерегулярно, в непонятном виде, да еще и китайскими иероглифами. Приходилось привлекать переводчиков, что производило эффект испорченного телефона. В итоге это так и осталось тайной, явным был лишь результат – коррозия оборудования. Тем не менее все, что подверглось коррозии, мы заменили с обоснованием нового применяемого конструкционного материала – как правило, это была американская аустенитная сталь марки 310.
С проблемой коррозии мы впервые столкнулись на Кубе. И там это было понятно: остров в океане, большие поверхности испарения, содержащие хлорид йода водяные пары, которые в первую очередь опасны для аустенитных, то есть нержавеющих, марок сталей.
Коррозия аустенитной стали очень необычна. С виду изделие не покрывается никакой ржавчиной, оно продолжает блестеть. Но ткни пальцем – и оно рассыпается на мелкие фракции. Поэтому мы требовали от китайского заказчика контроля, но по тем точкам, которые предполагали. К сожалению, коррозия стала выявляться и в непредвиденных местах.
В первую очередь оказались повреждены циркуляционные насосы морской воды – это основные насосы, которые качают воду в конденсаторы турбин для охлаждения второго контура АЭС. Они должны быть рассчитаны на морскую воду, и они были рассчитаны. Чтобы избежать коррозии в составе оборудования, была спроектирована протекторная защита – жертвенные материалы, которые корродируют в первую очередь, защищая таким образом элементы основного оборудования. Результаты осмотра показали, что протекторы были «съедены». В одном случае коррозия шла быстрее, чем рассчитывал конструктор согласно тем данным, которые были переданы китайским заказчиком. В другом случае амплитуда морских приливов и отливов оказалась несколько иной. Это привело к тому, что погружная часть насосов не всегда находилась под водой, а без промыва этих частей пресной водой в зазорах стала скапливаться морская вода; в результате постепенного ее испарения повышалось солесодержание и концентрация хлор-ионов и как следствие начиналась агрессивная коррозия. Постепенно наступала щелевая коррозия, которая шла очень активно, особенно в резьбовых и торцевых соединениях, то есть там, где нет прокладок, нет герметизации.
Разборка всех этих элементов показала, что нужно менять и колесо импеллера (в виде рабочего колеса насоса с лопастями, вращающимися вокруг продольной оси), которое обеспечивает подпор воды, и крепежные элементы, сделанные из коррозионностойкой отечественной стали.