L'accident de la central nuclear japonesa "Fukushima-1" va obligar una vegada més a parlar dels problemes de seguretat durant el funcionament de les centrals nuclears a tot el món. Sembla natural que, tot i que no hi hagi una alternativa real a l'energia nuclear, cap col·lisió provocada per l'home n'aturarà el desenvolupament.
Central nuclear mòbil
Fa gairebé mig segle, va néixer la primera central nuclear mòbil de grans unitats del món, TPP-3, de baixa potència, que es pot considerar amb tota justícia una obra mestra de l’enginyeria mecànica. El 1957, l’oficina de disseny de la planta de Kirovsky a Sant Petersburg (ara OJSC "Spetsmash") va rebre una ordre del Ministeri de la Construcció de Maquinària Mitjana (ja que aleshores es va cridar el Ministeri de la Indústria Atòmica per motius de secret) per a la creació de xassís i altres sistemes per a una central nuclear mòbil experimental destinada a subministrar zones remotes d’electricitat situades lluny dels sistemes d’alimentació (Extrem Orient, Nord i Sibèria). Per descomptat, en aquestes regions és possible crear centrals elèctriques que funcionin tant amb combustibles líquids com sòlids, però el subministrament d’aquests portadors d’energia és un greu problema.
La central mòbil va rebre la designació TPP-3 (central nuclear transportable), i a l’oficina de disseny es va anomenar "Objecte 27". Com que els terminis per al desenvolupament eren extremadament ajustats, era necessari trobar solucions tècniques que ja s’havien dominat a la pràctica. Es va suposar que la central es mourà tant fora de carretera com en carreteres amb una superfície convencional.
Dissenyador en cap de l’oficina de disseny Zh. Ya. Kotin va utilitzar el tanc T-10 com a base, que és extremadament fiable i àmpliament utilitzat en les tropes, però el seu xassís ha sofert canvis significatius a causa de les característiques específiques de la nova instal·lació. Tenint en compte que la massa de TPP-3 ara superava significativament la massa del vehicle base (permeteu-me recordar-vos que el T-10, creat sota el lideratge del subdissenyador en cap, guardonat amb els premis estatals AS Ermolaev, tenia un pes de combat de 51,5 tones), una eruga eixamplada especial i el tren d'aterratge incloïa un major nombre de parells de rodes de carretera (deu contra set). El cos rectangular semblava una mica un voluminós vagó de ferrocarril. Dissenyador líder de la màquina Zh. Ya. Kotin va nomenar P. S. Toropatin és un experimentat constructor de tancs pesats.
El disseny i desenvolupament del marc per a unitats pesades i voluminoses es va convertir en una tasca d’enginyeria difícil. Aquesta obra va ser confiada a B. P. Bogdanov, i la producció va ser confiada a la planta Izhora. Es va poder crear un marc lleuger i fort en forma de pont. Posteriorment, Boris Petrovich va recordar: “Encara sóc un jove especialista, després de graduar-me a l’Institut Politècnic em van assignar al grup que projectava l’edifici de la central elèctrica. Vam treballar molt. Sovint el dissenyador en cap venia a nosaltres, ens ho mostrava, assessorava. No va ser fàcil col·locar aquest equipament, però tenia moltes ganes de completar aquesta tasca. Per cert, el resultat del meu treball va ser el primer guardó: una medalla de bronze de l’Exposició dels èxits econòmics”.
La central va ser dissenyada pels ancians de l’oficina de disseny: Gleb Nikonov i Fyodor Marishkin. Després van utilitzar el motor dièsel més potent B12-6. El jove especialista A. Strakhal va treballar fructíferament. Va dissenyar pantalles de protecció engrossides. La instal·lació es va fabricar amb la participació d’un gran nombre d’organitzacions científiques i de disseny i enginyeria. El treball es va dur a terme sota la guia i amb la participació activa d’un talentós enginyer, homenatjat el treballador de Kirov N. M. Blau.
Es pot dir d’aquest home que va ser el creador de l’era atòmica. Doctor en ciències tècniques, professor i científic va relacionar la seva vida amb la planta de Kirov. Després de graduar-se a la Universitat Tècnica Estatal de Moscou el 1932. N. E. Bauman, durant 30 anys, va treballar a la planta de Kirov, passant d'un enginyer de disseny a dissenyador en cap. Ja en els anys d’abans de la guerra, a l’oficina de disseny especial de la planta, que va dirigir, van començar a crear els primers motors d’avió aeri del país per a l’aviació. Durant la Gran Guerra Patriòtica, Nikolai Mikhailovich va treballar com a adjunt J. Ya. Kotina, va desenvolupar tancs pesats KB i IS. L'agost de 1943, va complir l'ordre responsable dels constructors de tancs de la ciutat de tancs: per ordre del quarter general, va lliurar a Moscou les mostres de vehicles blindats creats per a la seva exhibició al comandant en cap suprem.
Màquines del complex TPP-3. A la foto de la dreta: un cotxe del complex TPP-3 de Kamxatka. 1988 any
El 1947 N. M. Sinev es va unir de nou activament al treball sobre la creació de nova tecnologia a Leningrad. Nikolai Mikhailovich és un dels grans dissenyadors amb talent d’equips domèstics originals per a l’energia nuclear, autor d’invents que han trobat una àmplia aplicació a la pràctica. Molts dels seus desenvolupaments són superiors als seus homòlegs estrangers pel que fa als indicadors tècnics i econòmics. 1953-1961 sota la direcció de N. M. Es van crear Sineva, els principals reductors turboengranatges i bombes de circulació hermètiques per al circuit primari de les instal·lacions de vaixells nuclears. El seu mèrit especial en el desenvolupament d'una planta de turbina integrada per al trencaglaç amb energia nuclear Lenin i la primera central nuclear mòbil TPP-3 com a dissenyador en cap.
El complex mòbil TES-3 es va muntar en quatre xassís de rastrejant utilitzant, com ja s’ha dit, els nodes del tanc pesat T-10. La primera màquina estava equipada amb un reactor nuclear amb sistemes operatius, la segona - generadors de vapor, un compensador de volum i bombes de circulació per alimentar el circuit primari, la tercera - un generador de turbina i la quarta - el panell de control central de l'energia nuclear planta. La particularitat del TPP-3 era que no calia construir edificis especials i altres infraestructures per al seu funcionament.
La part de l’energia es va crear a l’Institut de Física i Tecnologia. A. I. Leikunsky (Obninsk, ara - FSUE "SSC RF - IPPE"), a principis dels anys seixanta. es van fabricar dues centrals nuclears d’aquest tipus. El reactor tenia un cilindre de 600 mm d'alçada i 650 mm de diàmetre, que contenia 74 conjunts de combustible amb urani molt enriquit.
Per protegir-se de la radiació, s’havia de construir un escut de terra al voltant de les dues primeres màquines de TPP-3 al lloc d’operació. El vehicle del reactor estava equipat amb un blindatge biològic transportable, que permetia realitzar treballs de muntatge i desmuntatge en poques hores després de l’aturada del reactor, així com transportar un reactor amb un nucli parcialment o totalment cremat. Durant el transport, el reactor es va refredar mitjançant un radiador d’aire, que permet eliminar fins al 0,3% de la potència nominal de la instal·lació.
El 1961, a l’Institut d’Enginyeria de Física i Energia, amb el nom de V. I. A. I. Es va posar en funcionament Leikunsky, TPP-3 amb un reactor a pressió a pressió. Aquesta unitat ha completat amb èxit tot el cicle, ja que ha esgotat el recurs de disseny. El 1965 el TPP-3 va ser tancat i donat de baixa. Posteriorment, se suposava que serviria de base per al desenvolupament de centrals d’aquest tipus.
Després de l'operació de prova a Obninsk, les dues màquines més "perilloses" van ser apagades, però al cap d'uns anys va ser necessari enviar-les a investigacions experimentals a Kamxatka (als guèisers de vapor tèrmic). Amb aquesta finalitat, L. Zakharov, enginyer de proves de l’oficina de disseny de LKZ, i el cap adjunt del departament de proves del SI, van ser enviats a Obninsk. Lukashev amb mecànics de conductor. L'enginyer Vanin va ser enviat a Kamxatka.
Cal subratllar que aquesta central nuclear mòbil no temia els terratrèmols més forts: la suspensió del tanc no suporta tal cosa quan es dispara.
Característiques tècniques del mòbil TPP-3
Pes total, t ………………………………. Més de 300
Pes de l’equip, t ……………………. Aproximadament 200
Potència del motor, HP …………………………… 750
Potència tèrmica, kW ……………………… 8, 8 mil.
Poder electric
generador de turbina, kW ……………………………….1500
Consum d'aigua de refrigeració
al circuit primari, t / h ………………………………… 320
Pressió de l’aigua, atm ………… 130, a temperatura
refrigerador de 270’C (entrada) i 300 * C (sortida);
Pressió de vapor … 20 atm amb una temperatura de 280 С
Durada del treball
(campanyes) …………………………….. Aproximadament 250 dies
(amb càrrega incompleta d'elements: fins a un any)
VTS "Ladoga"
Vehicle altament protegit "Ladoga"
Vehicle altament protegit (VTS) "Ladoga" va néixer gairebé 20 anys després de la creació d'una central nuclear mòbil. Ocupa un lloc especial entre les màquines d'eruga intensiva en energia dissenyades específicament per treballar en situacions d'emergència.
A finals dels anys setanta es va rebre l’encàrrec per al desenvolupament d’un vehicle altament protegit al KB-3 de la planta de Kirov. Els requisits per al nou cotxe eren extremadament durs i difícils de complir. Se suposava que la cooperació tècnica i militar tenia una bona mobilitat, alta seguretat i la capacitat de treballar de manera autònoma durant molt de temps. El requisit més important era la disponibilitat d'una protecció fiable de la tripulació contra la radiació, les influències químiques i bacteriològiques, mentre que es proporcionaria el màxim confort a les persones. Per descomptat, tenint en compte les difícils condicions operatives del producte, es va prestar una major atenció a les comunicacions. A més, la cooperació tècnica i militar s’hauria d’haver preparat en poc temps, tot i que, si era possible, unir-la amb altres màquines de la planta.
VTS "Ladoga", que treballava a la zona de la central nuclear de Txernòbil. 1986 any
No és exagerat dir que gràcies a l’experiència acumulada, a les potents instal·lacions de producció i proves, els dissenyadors de Leningrad van aconseguir crear un vehicle de rastre únic que no té anàlegs al món.
El treball sobre Ladoga estava encapçalat per V. I. Mironov, un enginyer amb talent i un excel·lent organitzador. Durant 45 anys de la seva carrera, ha passat d’un enginyer de disseny a un subdissenyador general, cap d’una oficina especial. El 1959, immediatament després de graduar-se a l’Institut Politècnic de Leningrad (especialitzat en vehicles amb rastreig), abans de retirar-se a un merescut descans, va participar activament en gairebé totes les obres de l’oficina de disseny de plantes Kirovsky. Va ser guardonat reiteradament i, per serveis especials en la creació de màquines especials, se li va atorgar tres vegades el títol de Premi estatal.
A l’oficina de disseny es va formar una unitat de disseny especial, KB-A. Des del 1982, ha començat a complir la tasca assignada. El cap del laboratori N. I. Burenkov, principals dissenyadors del projecte A. M. Konstantinov i A. V. Vasin, principals experts V. I. Rusanov, D. Blokhin, E. K. Fenenko, V. A. Timofeev, A. V. Aldokhin, V. A. Galkin, G. B. Escarabat i altres.
El treball de disseny, una de les etapes de disseny més difícils, va ser realitzat per A. G. Janson.
En el curs del disseny de sistemes i conjunts originals que garanteixin una gran compacitat i fiabilitat de la màquina, el talent de disseny del dissenyador hereditari KB O. K. Ilyin (per cert, el seu pare, K. N. Ilyin, va participar en el desenvolupament dels primers tancs pesats i sistemes d’artilleria sota la direcció de N. L. Dukhov). És segur dir que la contribució d'Oleg Konstantinovich a la creació d'aquesta revolucionària màquina és inusualment elevada.
La base del MTC "Ladoga" era el xassís ben provat i provat del tanc principal T-80. Estava equipat amb un cos de disseny original amb un saló, en el qual es col·locaven còmodes cadires, il·luminació individual, aire condicionat i sistemes de suport vital, equips de comunicació, dispositius d’observació i mesures de diversos paràmetres de l’entorn extern. Això va permetre garantir les condicions normals de treball en un volum interior completament segellat. Un anàleg d’aquest sistema de suport vital es pot trobar, potser, només en astronautica.
Càmera de vídeo
El motor de turbina de gas GTD-1250 amb una capacitat de 1250 CV, desenvolupat a NPO amb el nom de V. I. V. Ja Klimov. Es proporciona un sistema per bufar la pols amb aire comprimit de les aspes de guia de l’aparell dels broquets de la turbina, cosa que permet una descontaminació ràpida i eficaç. Una unitat de potència de turbina de gas amb una capacitat de 18 kW es troba darrere dels parabolts esquerres, que subministra electricitat a tots els sistemes Ladoga del pàrquing.
És possible subministrar aire a la tripulació no a través de la unitat de filtratge, sinó d’un cilindre fixat a la paret posterior del casc. A la superfície interna de la caixa, s’uneixen elements del revestiment: protecció anti-neutrons. A més de periscopis i dispositius de visió nocturna, Ladoga té dues càmeres de vídeo.
A principis dels anys vuitanta. MTC "Ladoga" va passar proves difícils al desert de Kara-Kum, les muntanyes Kopet-Dag i Tien Shan i a les regions de l'extrem nord. Tanmateix, Ladoga va poder demostrar plenament les seves capacitats durant la liquidació de les conseqüències del desastre a la central nuclear de Txernòbil (ChNPP), que va tenir lloc el 26 d'abril de 1986. Com a resultat de la destrucció de la quarta unitat de potència, gran quantitat de substàncies radioactives es van alliberar al medi ambient. En aquesta situació, es va decidir utilitzar Ladoga per al reconeixement i avaluació de la situació directament al reactor.
El lloc de treball del conductor mecànic i l'interior del VTS "Ladoga"
A la zona de la central nuclear de Txernòbil "Ladoga" ha recorregut més de 4000 km, després d'haver realitzat diversos estudis
Kirovtsy a Txernòbil, segon per l'esquerra - G. B. Error. Juny de 1986
El 3 de maig, el cotxe (número de cua 317) es va lliurar a Kíev mitjançant un vol especial des de Leningrad. El novè dia després de l'accident, va arribar sola a la zona de la central de Txernòbil. Des del KB de la planta de Kirov, l’obra va ser encapçalada pel subdissenyador en cap per al treball científic B. A. Dobryakov i el principal provador V. A. Galkin. Es va crear un destacament especial, que incloïa la tripulació del cotxe, dosimetria, sanejament, serveis d’alimentació i medicaments. Entre les tripulacions que sortien cap al lloc, hi havia el president de la comissió governamental I. S. Silaev, cap del servei químic del Ministeri de Defensa V. K. Pikalov, acadèmic E. P. Velikhov, representant del Ministeri de la Construcció de Maquinària Mitjana E. P. Slavsky i altres.
B. A. Dobryakov estava especialment interessat en els paràmetres tècnics, el grau de contaminació, els resultats del processament i l'avaluació de les capacitats operatives dels sistemes Ladoga. Ell, juntament amb G. M. Hajibalavim va realitzar els càlculs de seguretat més complexos.
Enginyer de proves G. B. Zhuk va dir més tard: "La devastació dels pobles, els horts coberts de males herbes eren sorprenents, però el més important és l'escala de destrucció: no hi ha sostre de blocs, ni parets, un cantó de l'edifici es va esfondrar fins a la mateixa base. El vapor va remolinar-se per tot i va completar la deserció. Mentre era al cotxe, tothom observava a través d’aparells d’observació i càmeres de televisió ".
Després d'haver treballat de maig a agost de 1986, "Ladoga" va recórrer més de 4.000 km, superant zones amb un fons de radioactivitat extremadament alt, mentre realitzava reconeixement de la zona, realitzava enregistraments de vídeo i realitzava diversos estudis, inclòs el ChNPP. sala de turbines.
En menys de quatre mesos de treball amb l'ús de "Ladoga", 29 especialistes de l'oficina de disseny de la planta de Kirov han visitat la zona de la central de Txernòbil. Voldria recordar els participants actius de l’expedició de Txernòbil: els caps dels laboratoris O. E. Gerchikov i B. V. Kozhukhov, enginyers de proves A. P. Pichugin, així com Yu. P. Andreeva, F. K. Shmakova, V. N. Prozorova, B. C. Chanyakova, N. M. Mosalov.
Són de major interès les entrades del "diari de registre", que van conservar els especialistes que operen el "Ladoga". Aquí teniu alguns fragments de maig-setembre de 1986:
Enginyer de proves V. A. Galkin (viatge de negocis del 9 al 24 de maig de 1986):
“… 05/05/86, el primer viatge a la zona NPP per al reconeixement, el velocímetre indica 427 km, el comptador horari del motor 42, 7 m / h. El nivell de radiació és d’uns 1000 r / h, la descontaminació. No hi ha cap comentari sobre el cotxe.
… 16.05.86 Sortida a la zona de la central nuclear amb els membres de la comissió. Temps operatiu de sortida: 46 km, 5,5 m / h. El nivell de radiació és d’uns 2500 r / h, les lectures del velocímetre són de 1044 km, 85, 1 m / h. No hi ha cap comentari sobre el cotxe. Desactivació. Els indicadors tècnics estan formalitzats per l'acte”.
Enginyer de proves A. P. Pichugin:
… 6.06.86. Sortiu a la zona de la central nuclear 16-00, torneu 18-10. L’objectiu és familiaritzar el camarada Maslyukov amb la zona de l’accident. Lectures del velocímetre 2048 km, comptador horari 146, 7 m / h. Durant la sortida, van recórrer 40 km, 2, 2 m / h, temperatura + 24 ° С, nivell de radiació aproximadament 2500 r / h, no es va fer cap descontaminació. La resta d'indicadors estan activats.
… 06/11/86 Sortida a la zona de la central nuclear amb c. Aleksandrov. Temperatura ambiental + 33 ° С, aclariment de la zona d'infecció.
Lectures d’instruments: 2298 km, 162, 1 m / h. Per la sortida 47 km, 4, 4 m / h. Sense comentaris. Msgstr "Desactivació".
Enginyer líder S. K. Kurbatov:
“… 27/07/86 Sortida a la zona de la central nuclear amb el president de l'Estat. comissions, lectures d’instruments 3988 km, 290, 5 m / h, temps de funcionament del motor auxiliar GTD5T - 48, 9 m / h. Nivells de radiació de fins a 1500 r / h. Filmació, enregistrament de soroll i acceleració de vibracions a una velocitat de 30-50 km / h. Per a la sortida: 53 km, 5,0 m / h, 0,8 m / h a l’auxiliar.
Es va dur a terme la tensió de les corretges d'eruga, es va doblegar el suport dret i es va arrencar la llanterna. S'han eliminat els defectes. Desactivació. La resta de paràmetres estan actius.
Enginyer líder V. I. Prozorov:
“… 19.08.86, 9-30 - 14-35, sortida del cap de la guarnició i del cap del servei químic. Completats 45 km, 4,5 m / h, 0,6 m / h unitat auxiliar (total 56,8 m / h). Cap comentari, netejant el compartiment de control i l’habitacle, drenant uns 100 g de condensat de l’evaporador del sistema de climatització. Es va comprovar la contrapressió: normal, el nivell d’oli: motor de 29,5 litres, transmissió de 31 litres, raspalls del generador GS-18 - 23 mm. Altres paràmetres de l'acte.
Enginyer de proves A. B. Petrov:
“… 6.09.86 - sortida a la zona de la central nuclear, determinació de la influència de la radiació ionitzant sobre la composició iònica de l'aire. Composició: Maslov, Pikalov. Lectures 4704 km, 354 m / h. Per a la sortida 46 km, 3, 1 m / h, 3,3 m / h del motor auxiliar (total 60, 3 m / h). Es va elaborar un protocol.
… 8.09.86, sortida a la zona del poble de Pelev (4719 km, 355, 6 m / h) cap a la sortida 15 km / 1, 6 m / h. Desactivació. Paràmetres a l 'acte.
El 14 de setembre, "Ladoga" va ser enviat a la planta, després de descontaminar a fons l'exterior i l'interior. Més tard es va utilitzar en treballs de recerca a l'oficina de disseny del lloc núm. 4 (prop de Tikhvin).
Resumint alguns resultats, podem dir que la creació de l'oficina de disseny VTS "Ladoga" Kirovtsy va anticipar la necessitat d'un vehicle altament protegit per al Ministeri de Situacions d'Emergència. A la pràctica mundial, no hi ha molts exemples en què les propietats i capacitats d’una tècnica tan especial es provarien en condicions reals. Els creadors de Ladoga han adquirit una experiència inestimable treballant en condicions extremes. I actualment aquesta màquina és inigualable en termes de durada de funcionament en condicions de major risc de radiació.
M'agradaria expressar l'esperança que encara es demanarà una tècnica similar a la descrita anteriorment, especialment davant de desastres naturals i causats per l'home cada cop més freqüentment.
Característiques tècniques de VTS "Ladoga"
Pes, t ………………………………………………….42
Tripulació, gent ……………………………………………….2
Capacitat de la cabina, persones ……………………………….4
Motor, tipus …………………………………. GTD-1250
Autonomia de treball, h ……………………………….48
Distància de creuer, km ………………………………………….350
Potència específica, CV D ………………….aproximadament 30
Velocitat, km / h …………………………………………… 70
Unitat de potència addicional, tipus, potència ……………………………….. GTE, 18 kW
