Росатом шағын ғана емес, сонымен қатар микрореакторлар сегментін дамытады. «Темірде» жаңғыруға ең жақыны – «Шельф-М» реактор қондырғысы. Біз реактордың ерекшеліктері мен оны салу перспективалары туралы айтамыз.
Құрылым ерекшеліктері
«Шельфа-М» жылу қуаты — 35 МВт, электрлік — 10 МВт. Су-сулы реакторы бар интегралды типті реакторлық қондырғы. Силумин матрицасында уран диоксиді, алюминий мен кремний қорытпасы отын ретінде пайдаланылады. Отын науқаны сегіз жылды құрайтын болады. «Шельфа-М» ұзындығы — 11 м, диаметрі — 8 м, реактор қондырғысымен бірге толық дайындалған модульдің салмағы — 370 т. Қондырғының қызмет ету мерзімі — 60 жыл. Қажет болса, оны алаңнан алаңға тасымалдауға болады — мысалы, баржада.
Росатом мен Ресейдің мақсатты солтүстік аймақтарының әкімшіліктері құрған жұмыс топтары бас АСММ-ны орналастырудың ықтимал алаңдарын анықтады. «Біз қазірдің өзінде атом станциясы бойынша ықтимал алаңдардың біріне байланған сыртқы және алдын ала жобалық шешімдерді пысықтап жатырмыз», – деді Доллежаль атындағы ЭҒЗКИ (Росатомға кіреді) атом станцияларының қуаты аз реакторлық қондырғыларының бас конструкторы Денис Куликов.
«Шельф-М» белсенді аймағы арналық сұлба бойынша орындалған. Белсенді аймақтың орналасуы және отын композициясы атом мұзжарғыштарында қолданылатындарға ұқсас.
Бас станцияға арналған жылу бөлгіш элемент элементтік референттілікке ие. Сонымен, қабық материалы — 42ХНМ хром-никель қорытпасы болып табылады, ал айқыш тәрізді твэл-дің геометриялық сипаттамалары СМ-3 және ПИК зерттеу реакторларында қолданылатынға ұқсас. Твелдің негізгі нұсқасының бас конструкторы және технологы — Бочвар атындағы бейорганикалық материалдар институты (БМЖҒЗИ, Росатомға кіреді).
«Шельф-М» бірінші тізбектің салқындатқышының табиғи айналымы режимінде максималды қуат деңгейінен шамамен 30% жұмыс істей алады. ЭҒЗКИ тек табиғи үдерістер арқылы айналымды толық қамтамасыз етудің қажеттілігін көрмейді, өйткені қондырғы жинақта тасымалдануы керек, ал реактор осы тұрғыдан ақылға қонымды жалпы сипаттамаларға ие болуы керек. Бірақ «Шельф-М»-дегі қауіпсіздік жүйелерінің бір бөлігі табиғи айналымда ұйымдастырылған: мысалы, реактордың апаттық салқындату және салқындату жүйелері өз функцияларын орындау үшін қуат беру жүйелерін немесе сорғыларды қажет етпейді.
Болашаққа арналған әзірлемелер
ЭҒЗКИ мамандары реактор қондырғысының эскиздік жобасын әзірлейді, осы жаздың соңына дейін аяқталуы керек. Содан кейін –энергоблоктың негізгі жүйелері мен жабдықтарының техникалық жобаларына арналған материалдарды әзірлеу.
Сонымен қатар, реактор қондырғысы бойынша қабылданған техникалық шешімдерді эксперименттік негіздеуге бағытталған ҒЗТКЖ бар. Атап айтқанда, мамандар реактор қондырғысының құрамында аддитивті әдістермен жасалған немесе композиттік материалдардан жасалған жабдық элементтерінің қолданылуын талдайды. «Жұмыстың бір бағыты бойынша біз құрылымдық материалды композит үшін жеткілікті массивті сыртқы тығыз берік қорғаныс қабығымен ауыстыру мүмкіндігін іздейміз. Бұл капсуланың механикалық және беріктік сипаттамаларын сақтай отырып, жеткізу модулінің салмағын бірнеше ондаған тоннаға төмендетуі керек», – деп түсіндіреді Денис Куликов.
Сонымен қатар, сериялық блоктарға арналған жаңа типтегі твэл жасау бойынша ҒЗТКЖ бар. Бұл «Луч» ҮЕҰ (Росатомға кіреді) әзірлемесінің биметалды жылу бөлетін элементі. Белсенді аймақтың құрылымы, жылу шығаратын құрылымдардың түрі және тіпті отынның геометриялық сипаттамалары өзгеріссіз қалады, ал ниобий қорытпасында орналасқан металл уран жіптері отын композициясы ретінде қарастырылады. Тек цирконий технологиясы бойынша дайындалған твэл-ден қазақстандық ИВГ.1М зерттеу реакторының белсенді аймағы алынды.
Қашықтықтан басқару
Реактор қондырғысын роботтандыру тұжырымдамасы да әзірленуде. Жұмыс кезінде реактор қондырғысы бар қорғаныс қабығына персоналдың кіруі мүмкін болмағандықтан, көптеген технологиялық операцияларды робот-манипуляторлар жүргізуі керек.
«Робототехникалық кешендердің сыни тораптарының макеттерін дайындау және оларды жұмыс ортасында сынауды бастау жоспарлануда. Менің ойымша, ең қызықтысы – қашықтағы оператор-диспетчерлік басқару жүйесін құру. Біз оны бас атом станциясында толық көлемде жүзеге асыра алмаймыз, ол әдеттегі жұмыс орындарынан басқарылатын болады. Бірақ жүйені қайталанатын режимде өңдеп, оның сенімділігі мен қауіпсіздігін бас блокта растағаннан кейін біз рәсімдік басқаруды қашықтан басқаруға үміттенеміз», – дейді Денис Куликов.
Нарық тауашасы
Бірлік қуаты 10 МВт-қа дейінгі атом энергия көздеріне қажеттілік өте жоғары. Олардың орта мерзімді болашақтағы рөлі — өз ресурсын таусылған атом және органикалық отын өндіретін қуаттарды ауыстыру және орталықтандырылмаған энергиямен қамтамасыз етілген шалғай аудандарда жаңа өнеркәсіптік нысандар үшін жергілікті генерациялау орталықтарын құру.
«Шельф-М» бойынша жоспарлар
2024 жыл – реактор қондырғысының техникалық жобасын және атом станциясының энергоблогының негізгі жабдығын әзірлеуді аяқтау. Алаңдағы жұмыстардың басталуы.
2026 жылға дейін – негізгі тораптар мен құрылымдық элементтердің ресурстық сынақтарын аяқтау.
2027 жылға қарай– орналастыру алаңына жабдықты жеткізудің басталуы.
2030 жыл – физикалық іске қосу, энергия беру және өнеркәсіптік қолданысқа беру.
2032 жыл – «Шельф-М» екінші және одан кейінгі энергоблоктарын құрудың басталуы.
