Preview

Глобальная ядерная безопасность

Расширенный поиск
Том 16, № 2 (2026)
Скачать выпуск PDF

ЯДЕРНАЯ, РАДИАЦИОННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

5-15 51
Аннотация

Статья посвящена анализу эксплуатационных аспектов восстановления дебита технологических скважин уранодобывающих объектов, разрабатываемых методом подземного скважинного выщелачивания (ПСВ), в условиях развития процессов химической и механической кольматации прифильтровой зоны. Актуальность исследования обусловлена тем, что снижение дебитов скважин приводит к нарушению проектных режимов эксплуатации ПСВ-блоков, увеличению сроков их отработки, росту расхода реагентов и эксплуатационных затрат, а также повышению технологических и экологических рисков при добыче урана. Объектом исследования являются технологические скважины уранодобывающих объектов атомной отрасли, эксплуатируемые в промышленном режиме методом ПСВ. Предмет исследования – эксплуатационные параметры скважин и методы восстановления их производительности в условиях кольматации прифильтровой зоны. Целью работы является обоснование и оценка практической эффективности химической декольматации как метода ремонтно-восстановительных работ, направленного на восстановление дебита и повышение устойчивости эксплуатационных режимов скважинного фонда. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи: анализ эксплуатационных причин снижения дебита технологических скважин; оценка влияния кольматационных процессов на фильтрационные свойства прифильтровой зоны; обоснование выбора химической декольматации как метода восстановительных работ; экспериментальная оценка воздействия реагентной обработки на элементы конструкции скважин; анализ изменения дебита и устойчивости эксплуатационных показателей скважин до и после проведения обработок. В качестве методов исследования использованы лабораторные испытания, анализ и мониторинг производственных данных эксплуатации скважин, а также обобщение результатов опытно-промышленных испытаний на действующих уранодобывающих объектах. В качестве материалов исследования использованы данные производственного контроля, результаты лабораторных исследований и эксплуатационные показатели скважинного фонда. Полученные результаты показали, что применение химической декольматации обеспечивает восстановление фильтрационных свойств прифильтровой зоны, рост дебита скважин и повышение устойчивости гидродинамических режимов, что позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации. Сделан вывод о целесообразности включения данного метода в регламентные ремонтно-восстановительные мероприятия при эксплуатации уранодобывающих объектов атомной отрасли

16-26 66
Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью верификации данных радиационного мониторинга и объективной оценки радиационной безопасности населения в 30-км зоне наблюдения Ростовской АЭС (РоАЭС). Цель работы – анализ межгодовой динамики радиационной обстановки по результатам систематических измерений за период 2021-2025 гг. Объектами исследования выступали атмосферные выпадения, почва и поверхностные воды (водоем-охладитель РоАЭС и Цимлянское водохранилище) в контрольных пунктах г. Волгодонск и г. Цимлянск. Применялись методы гамма-спектрометрии и радиохимического анализа для определения суммарной β-активности и удельной активности техногенных (¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs, ⁶⁰Co, ¹³¹I) и естественных (⁴⁰K, ²³²Th, ²²⁶Ra) радионуклидов. Статистическая обработка включала непараметрический критерий Манна-Кендалла, оценку наклона Сена, корреляционный анализ (Пирсон/Спирмен), парный тест Вилкоксона и кросс-корреляцию с временными лагами. Среднегодовые значения удельной активности радионуклидов в атмосферных выпадениях (∑β, ¹³⁷Cs) стабильно соответствовали фоновым диапазонам для европейской части России (43-47% от верхней границы регионального фона). Содержание ¹³⁷Cs в почве (1-6 Бк/кг) и воде (0,3-0,7 Бк/кг) не превышало уровней, обусловленных глобальными выпадениями, и находилось на 1-2 порядка ниже нормативов для питьевой воды. Статистический анализ не выявил значимых монотонных трендов ни по одному из контролируемых параметров (все p > 0,10), а также значимых различий между пунктами наблюдения. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии значимого техногенного вклада РоАЭС в радиационную обстановку зоны наблюдения. Впервые для данного региона представлен непрерывный пятилетний ряд измерений с применением современных методов непараметрической статистики, что позволяет перейти от описательного мониторинга к количественной оценке устойчивости радиационного фона.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

27-40 47
Аннотация

В процессе строительства и монтажа АЭС в ее проект вносятся неизбежные изменения, вследствие чего возникают отличия реального физического состояния построенной АЭС от ее проектной цифровой модели. Вследствие системного ограничения традиционных методов документирования, при которых фиксируются лишь те параметры, которые считаются значимыми на момент приемки работ, исполнительная документация, которая должна отражать эти изменения, не всегда содержит геометрическую информацию с той степенью детализации, которая требуется для инженерных расчетов. Для некоторых инженерных задач, возникающих при пусконаладочных работах (ПНР), требуются данные о фактическом состоянии объектов с точностью и полнотой, практически недостижимыми при традиционном визуальном контроле и ручных обмерах, но достигаемыми с помощью современной технологии наземного лазерного сканирования (НЛС). Представлен анализ применения НЛС при ПНР на атомных электростанциях, а также при выводе ядерных объектов из эксплуатации. На основе опыта работ на резервной дизельной электростанции энергоблока № 3 Ростовской АЭС, на энергоблоке № 2 Белорусской АЭС и при обследовании главного корпуса энергоблоков Нововоронежской АЭС показана практическая эффективность метода для решения конкретных инженерных задач: верификации фактического положения оборудования, обоснования сейсмостойкости, документирования состояния объекта на момент приемки. Установлено систематическое расхождение между данными традиционной документации и фактическим состоянием смонтированного оборудования. Установлено, что однажды созданное облако точек является долгосрочным информационным активом, применимым как при пусконаладочных работах, так и в ходе последующей эксплуатации. Показаны возможные направления применения технологии НЛС в рамках ПНР и в период промышленной эксплуатации. Рассмотрены условия целесообразного применения НЛС, его ограничения и перспективы использования на строящихся АЭС российского дизайна, в частности на АЭС «Аккую».

41-48 76
Аннотация

В статье представлены данные исследований дугового разряда при комбинированном питании сварочного контура от основного источника постоянного тока и в режиме с параллельно подключенным к нему дополнительным генератором. С помощью генератора происходит формирование вспомогательной квазигармонической компоненты питания частотой fк1 = 40000,0 Гц при заданных режимах сварочного процесса покрытыми электродами. Сфера практического применения данного способа питания – атомно-энергетическое машиностроение, где он востребован для обеспечения качества сварных соединений стальных конструкций и изделий на всех этапах: от изготовления до монтажа и ремонта. Качество и прочность сварных швов, а также производительность при изготовлении изделий в машиностроении, в значительной мере определяются правильным выбором режимов сварки и свойствами дугового разряда как ключевого элемента сварочного контура. Исследование свойств дугового разряда представляет собой важную задачу особенно при ручной дуговой сварке в условиях монтажа и сборки. Оценка свойств сварочной дуги в исследовании осуществлялась по заданному набору критериев и их значений, полученных осциллограмм сварочного тока и напряжения, таких как: статистические параметры в виде коэффициентов вариации сварочного тока, напряжения, мощности. Параметров, связанных с короткими замыканиями: частота, их длительность, постоянная времени дуги. Также были учтены параметры, характеризующие динамику сигналов: амплитуда колебаний тока и напряжения, скорость изменения тока и напряжения. Проведенный анализ выявил улучшение свойств сварочной дуги и уменьшение инерции изменения ее электросопротивления в заданных режимах при комбинированном питании сварочного контура.

49-56 45
Аннотация

Целью данной работы является разработка подхода, позволяющего проводить расчеты переходных процессов в ядерных реакторах с сильными неоднородностями. В настоящее время ведется разработка реакторных установок для атомных станций малой мощности, которые будут применяться для обеспечения потребителей в труднодоступных регионах электроэнергией и теплом, развития удаленных промышленных кластеров и территорий, изолированных от централизованных энергосистем, и освоения месторождений полезных ископаемых, требующих стабильного и чистого источника энергии. Перспективные реакторные установки характеризуются сложными конструкциями ТВС и всей активной зоны из-за наличия дополнительных органов регулирования и новых систем компенсации избыточной реактивности. В работе исследуется новый метод проведения нейтронно-физических расчетов – метод поверхностных моментов. Анализ угловых распределений направлений движения нейтронов показал, что данный метод перспективен для расчетов систем с сильными неоднородностями. Ключевым отличием разрабатываемого метода поверхностных моментов является отдельное описание угловых зависимостей для двух направлений (по обе стороны от грани) в виде непрерывных функций. Изложены теоретические основы метода поверхностных моментов. Проведена оценка точности для модельных задач по сравнению с методом Монте-Карло. Максимальная погрешность расчета относительных скоростей реакции деления методом поверхностных моментов в представленных задачах составила 0,6%. Это более чем на порядок ниже, чем максимальная погрешность диффузионного приближения. Таким образом, показана возможность достижения высокой точности в пределах долей процента и подтверждена эффективность расчетов активных зон с сильными неоднородностями. Представленные результаты дают основание полагать, что метод поверхностных моментов может быть полезен для расчетов ВВЭР-С и реакторных установок АСММ.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

57-66 52
Аннотация

В статье произведена оценка влияния температуры охлаждающей воды на давление в главных конденсаторах паротурбинной установки К-1200-6.8/50 для АЭС с реактором ВВЭР-1200 на примере энергоблока №1 НВАЭС-2. По результатам исследования создана имитационная теплогидравлическая модель в среде динамического моделирования технических систем SimInTech, учитывающая влияние процесса тепломасообмена в башенной испарительной градирне и тепловой баланс конденсатора турбины. Модель позволяет произвести количественную оценку влияния температуры воздуха на величину вакуума в конденсаторе турбоустановки. По полученным данным построены графики зависимости давления в конденсаторе от температуры основной охлаждающей воды, с помощью которых можно спрогнозировать момент наступление эксплуатационных пределов. Данная оценка особенно актуальна для атомных электростанций, построенных в южной части центральной России, а также для зарубежных проектов ГК Росатом. Опыт эксплуатации систем охлаждения, особенно с жесткой водой, показывает, что соблюдение требований чистоты внутрикорпусных устройств является важной мерой в поддержании водно-химического режима и оптимизации режимов работы градирни, поэтому в описании модели введен параметр загрязнения. В задачи данного исследования входила оценка влияния только внешних условий окружающей среды, а именно температуры окружающего воздуха, без учета процесса образования отложений в системе. Практическая значимость работы заключается в анализе эксплуатационных данных для обоснования необходимости корректирующих мер и модернизационных решений, которые могут быть использованы работниками АО «Концерн Росэнергоатом» «Нововоронежская атомная станция» для повышения эффективности работы системы оборотного технического водоснабжения с башенными испарительными градирнями.

67-76 40
Аннотация

Разрушение твэлов с циркониевой оболочкой в авариях с потерей теплоносителя (LOCA) в первую очередь вызвано экзотермической реакцией циркония с водяным паром между оболочкой твэла и теплоносителем в реакторах типа ВВЭР, что приводит к образованию взрывоопасного водорода и нарушению целостности оболочки. Повышение безопасности твэлов может быть достигнуто путем замены циркониевой оболочки на материалы толерантного топлива (ATF), которые обладают улучшенной стойкостью к высокотемпературному окислению и пониженным взаимодействием с теплоносителем как в нормальных, так и в аварийных условиях. Авария с потерей теплоносителя является проектной аварией для реакторов ВВЭР, что делает разработку альтернативных материалов оболочки приоритетной задачей для атомных электростанций нового поколения. В данном исследовании с помощью подробного моделирования методом Монте-Карло в коде SERPENT для геометрии реактора ВВЭР-1200 изучается эффективный коэффициент размножения (Keff) стандартных твэлов с циркониевой оболочкой по сравнению с твэлами, использующими три перспективных материала ATF – сплав FeCrAl, композит SiC и сплав NiCr. Результаты демонстрируют значительные различия между материалами: один кандидат проявляет нейтронное поведение, очень близкое к цирконию, с минимальным влиянием на реактивность; другой показывает умеренное, но растущее влияние на протяжении всей кампании; в то время как третий демонстрирует существенное влияние на реактивность, которое потребовало бы серьезного изменения конструкции активной зоны. Эти количественные результаты подтверждают перспективность отдельных материалов ATF в качестве замены циркония, способствуя снижению рисков окисления, исключению образования водорода и уменьшению вероятности аварий на ядерных реакторах при сохранении приемлемых нейтронно-физических характеристик. Расчеты выполнены специально для атомной электростанции с реактором ВВЭР-1200 и предоставляют необходимые данные для выбора материалов и оптимизации проектирования активной зоны

77-90 53
Аннотация

В представленной статье, авторами обсуждаются вопросы измерения скорости теплоносителя с помощью нейтронно-шумовой технологии. Шумовой метод оценки поканальной скорости теплоносителя по флуктуациям внутризонного нейтронного потока широко применялся для чехловых ТВС ВВЭР-440. Для вычисления скорости теплоносителя необходимо оценить время запаздывания сигналов двух датчиков прямого заряда частотным методом по локальным экстремумам их функции когерентности. Выведено уравнение чистого транспорта температурных флюктуаций. Другие случаи – наличие глобального нейтронного шума, некоррелированных шумов по каждому измерительному каналу не рассматриваются. Для безчехловых ТВС реакторных установок (РУ) ВВЭР-1200 авторами учтены горизонтальные перетечки теплоносителя между соседними ТВС. Произведена оценка ошибки в определении скорости теплоносителя. Введены понятия sink-структур и sink-частот, которые являются бесконечной последовательностью, периодических экстремумов – максимумов и минимумов – спектральных функций, возникающую из-за тригонометрических сомножителей или слагаемых типа  ,   cos . Кратко описаны отличия ТВС-5 от штатных ТВС для РУ ВВЭР-1200. Впервые произведена оценка скорости теплоносителя в ТВС-5 и произведено сравнение со скоростью в штатных ТВС для четырех моментов времени. Обоснована необходимость мониторинга поканальных расходов теплоносителя для выявления ТВС со стабильно низким и стабильно высоким расходом теплоносителя. Указанные состояния могут быть обусловлены конкретной загрузкой активной зоны, неизменными конструктивными особенностями РУ с ВВЭР-1200, а именно, с диаметрами труб в блоке защитных труб (БЗТ) над данной ТВС, близостью выгородки активной зоны, наличием сборки внутриреакторных детекторов (СВРД) и каналов термоконтроля в данной ТВС.

КУЛЬТУРА БЕЗОПАСНОСТИ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИЙ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ АТОМНОЙ ОТРАСЛИ

91-105 33
Аннотация

Современная парадигма развития Российской Федерации отличается повышенным вниманием к обеспечению технологического лидерства и суверенитета государства. В этой связи возрастает значение высокотехнологических моногородов, таких как города присутствия Госкорпорации «Росатом». При своем уникальном ресурсном потенциале эти территории сталкиваются с оттоком квалифицированных кадров и имиджевыми ограничениями из-за закрытого статуса, что ставит перед исследователями задачу по поиску инструментов стратегического управления, учитывающих необходимость качественного роста их репутации. Цель статьи – разработка и апробация методического подхода к стратегическому анализу репутационного потенциала высокотехнологичных моногородов и формированию на его основе дорожной карты развития исследуемых территорий с целью обеспечения и поддержания технологического лидерства. Методология исследования основана на трехэтапном алгоритме: на первом этапе были проведены PESTEL-анализ, анализ пяти конкурентных сил Портера и ключевых факторов успеха, на втором – динамический SWOT-анализ по методике П.А. Михненко с экспертной оценкой скорости влияния факторов внешней и внутренней среды, на третьем – разработана приоритезированная дорожная карта развития репутационного потенциала атомных моногородов. Результаты: выявлены ключевые вызовы (конкуренция за человеческий капитал, требования к качеству среды, ограничения ЗАТО) и возможности (господдержка, новые технологии); обосновано, что рыночная власть потребителей и поставщиков формирует «контур репутационной уязвимости»; получены взвешенные динамические оценки стратегических альтернатив развития атомных моногородов; а также разработана дорожная карта развития репутационного потенциала атомных моногородов на период до 2030 года, включающая девять направлений, сгруппированных по трем приоритетам (срочная, среднесрочная и долгосрочная реализация). Предложенный подход может быть использован при актуализации стратегий социально-экономического развития городов присутствия Госкорпорации «Росатом» и формировании единой политики управления их репутацией.

106-115 29
Аннотация

В данной работе исследуется возросший интерес к изучению иностранных языков среди студентов, совмещающих обучение с работой в атомной отрасли. В условиях масштабного развития атомной энергетики в России молодые специалисты, занятые на строительстве новых энергоблоков, приобретают уникальный практический опыт и получают значительные преимущества для дальнейшего карьерного роста. Современные требования к работе на энергетических объектах предполагают уверенного владения иностранными языками. При этом у студентов, работающих на атомных электростанциях, зачастую недостаточно времени для глубокого изучения языка. Для решения данной проблемы предлагается внедрение индивидуальных учебных графиков и методов сетевого планирования, что обеспечивает равномерное распределение учебного материала на весь учебный период. Чтобы оптимизировать объем заданий и равномерно распределять время на индивидуальные занятия необходимо тщательно планировать и контролировать учебный процесс. В этом случае целесообразно прибегнуть к методу «сетевого планирования и управления», который опирается на сетевой график-схему. График работ подлежит строгому обязательному надзору, это полностью исключает любые отклонения от плана. При использовании сетевого подхода к планированию общий объем обязательных текстов для изучения и рекомендуемых материалов дополнительного чтения, указанных в программе, превращается в базовый минимум. Преимуществом сетевых методов планирования работ является возможность распределять работы во времени с учетом имеющихся резервов времени, позволяющих корректировать начало выполнения задания и его продолжительность под имеющееся свободное время студента. Такой подход позволяет даже студентам с низкой успеваемостью выполнять минимальный объем чтения обязательной и дополнительной литературы. 

116-126 36
Аннотация

В статье представлен количественный анализ динамики производственного травматизма и экономической эффективности мероприятий промышленной безопасности в бериллиевом производстве АО «Ульбинский металлургический завод» (АО «УМЗ») за 2020-2024 годы. Исследование основано на данных внутренней отчетности предприятия, включающих показатель LTIFR, число несчастных случаев с потерей трудоспособности, годовые затраты на охрану труда и промышленную безопасность, а также ведущие показатели состояния барьерной системы. Установлено, что в 2020 г. LTIFR составил 0,18, в 2021 г. – 0,28 (максимальное значение за период), после чего в 2022-2024 гг. показатель стабильно равен 0,00. Параллельно объем затрат на охрану труда увеличился с 1 382 325 тыс. тг (2020 г.) и 1 608 726 тыс. тг (2021 г.) до 2 102 982 тыс. тг (2022 г.) и 2 814 728 тыс. тг (2023 г.), с последующей оптимизацией до 1 997 480 тыс. тг в 2024 году. Анализ показывает, что за четырехлетний интервал достигнуто снижение LTIFR с 0,28 до 0,00 и его удержание в течение трех последовательных лет. Экономическая оценка мероприятий по снижению риска выполнена на основе показателя ожидаемых годовых потерь (EAL). Приведенные затраты (PV(C)) составили около 25 млн тг, тогда как приведенный эффект предотвращенных потерь (PV(ΔEAL)) достиг 59 млн тг при горизонте расчета 10 лет и ставке дисконтирования 12 %. Коэффициент выгоды-затраты (BCR) превышает 2,0, что свидетельствует о положительной чистой приведенной стоимости реализованных мер. Анализ ведущих показателей показал рост охвата проверок критических контролей с 60 % до 90 %, увеличение охвата обучением с 85 % до 97 %, снижение доли несоответствий с 18 % до 9 %, сокращение среднего срока устранения нарушений более чем в два раза и рост числа сообщений о near-miss с 40 до 80 случаев в год. Полученные результаты подтверждают системный характер достигнутого эффекта и соответствие траектории «рост инвестиций – нулевой LTIFR – оптимизация затрат» принципу ALARP. Показано, что устойчивое удержание LTIFR на уровне 0,00 в течение 2022-2024 гг. связано с комплексом инженерных, организационных и поведенческих мер и сопровождается положительной экономической отдачей.



ISSN 2305-414X (Print)
ISSN 2499-9733 (Online)