» » Радиационная авария в губе Андреева

17.12.2020

569-я береговая техническая база (БТБ) в губе Андреева — хранилище отработанного ядерного топлива (ОЯТ), расположенное в 55 км северо-западнее Мурманска и в 60 км от границы Норвегии на берегу залива Западная Лица (Кольский полуостров). Хранилище введено в эксплуатацию в 1961 году. В феврале 1982 года на хранилище произошла радиационная авария — утечка радиоактивной воды из бассейна здания № 5, ликвидация аварии шла с 1983 года по 1989 год. В ликвидации аварии участвовало около 1000 человек. Руководили работами руководитель направления "Перезарядка атомных реакторов" в Техническом управлении Северного флота капитан 1-го ранга Вячеслав Александрович Перовский, и, с 1988 года - капитан 1-го ранга (в то время - старший преподаватель Учебного центра ВМФ в г. Сосновый Бор Ленинградской области) Владимир Константинович Булыгин, награждённый за эту работу Звездой Героя Советского Союза.

Основной экологический ущерб от аварии 1982 года заключался в следующем:

  • вынос во внешнюю среду радиоактивности 700 Ки от протечек в здании №5;
  • радиоактивное загрязнение части территории 569-ой БТБ;
  • дополнительное образование твердых радиоактивных отходов в период аварийно-восстановительных работ.

Деятельность персонала 569 БТБ не привела к массовому выходу активности во внешнюю среду, а случившаяся в 1982 году авария здания 5 была локализована собственными силами и не отразилась на работах по обеспечению технической боеготовности АПЛ Северного флота.

Хранилище

Хранилище строилось в начале 1960-х годов строительными войсками МО СССР («Северовоенморстрой»). Хранилище представляет собой техническую базу, расположенную на берегу залива Западная Лица, состоящую из: двух пирсов, стационарного причала, пункта санитарной обработки, хранилища бассейнового типа — здание № 5 для хранения ОЯТ (с 1989 года не используется), трёх 1000 кубовых ёмкостей сухого типа для хранения ОЯТ, берегового крана грузоподъёмностью 40 тонн, открытой площадки для хранения контейнеров с ОЯТ, контрольно-пропускного пункта и других технических строений.

Здание № 5

Самое большое строение в составе 569 БТБ (длина — 74 м, ширина — 15 м, наибольшая высота — 18 м, площадь застройки — 806 м2). Конструктивно была выбрана простая схема — в общем технологическом зале размещались два вытянутых автономных бассейна, где под защитным слоем воды (она же охладитель) на встроенных консолях и цепных подвесках развешивались 7-местные упаковки (чехлы) с отработавшими сборками (ОТВС). Проектная емкость хранилища — 2070 чехлов, что соответствовало размещению топлива от 75-80 реакторов АПЛ. Дно и стенки бассейнов до отметки +6,2 выполнялись из ж/б монолита толщиной в 1 метр, снаружи монолит обшивался 2-мя слоями минерализованной пробки и закрывался кирпичной кладкой. Изнутри бассейны облицовывались тонкостенными листами стали. Первая очередь хранилища (длина бассейна — 18,5 м) вводилась в 1962 г., вторая (длина бассейна — 36,5 м) — в 1972 г. Проектант сооружения — ГСПИ-11 (головная проектная организация Минсредмаша, ныне ОАО «ВНИПИЭТ»).

"...Чехол — принятая форма упаковки нескольких ОТВС при их хранении и транспортировании. Трубчатая конструкция со съемной пробкой и захватом. В здании 5 использовались 7-местные чехлы длиной в 2,35 м и 3,06 м (в зависимости от типа ТВС) и общим диаметром 242 мм. Масса чехла с топливом до 400 кг. Первая партия чехлов (400 шт) изготавливалась из черного металла, последующие — из нержавеющей стали...

...Подвеска — металлическая цепь длиной 3,5 — 4 м, диаметр звена — 7 мм. На верхнем звене цепи закреплялся металлический диск, который краями опирался на консоли. К нижнему звену крепилось устройство, заходящее в пазы чехла. По мысли разработчиков, таким образом создавалась устойчивая пара «чехол-подвеска» для перемещения и удержания упаковок с ОТВС в водной среде...

...С вводом II-ой очереди длина бассейнов увеличилась в 3 раза. Конфигурация щелевого перекрытия между бассейнами первой и второй очереди была такова, что упаковки с ОТВС попадали в новую (и дальнюю) часть бассейна только через щелевой проход в бассейне I-ой очереди. В узких проходах упаковки задевали друг друга, цепные подвески растягивались, фиксация с чехлами нарушалась. Расцепление подвески с чехлом персоналу было неподконтрольно, поскольку водная среда была абсолютно непрозрачна. Постепенно на 6-метровой глубине хаотично накапливались расцепившиеся чехлы и выпавшие из них ОТВС, создавая помеху и провоцируя новые падения сборок с ядерным топливом...

...На хранение поступало отработавшее топливо с частично негерметичными сборками и неплотными чехлами, что предопределяло выход продуктов деления (стронций-90 и цезий-137) в водную среду бассейнов...

...Хранилище не имело отбора охлаждающей воды для очистки от радионуклидов, по этой же причине вода в бассейнах за 20 лет ни разу не сменялась (строящийся водоочистной комплекс до эксплуатационного состояния был не доведен)...

...Облицовка бетонных бассейнов выполнялась из черного металла, что обуславливало высокую концентрацию радионуклидов на стенах и дне бассейнов...

...В хранилище отсутствовали средства автоматизации за исключением переносного пульта для управления крановой тележкой при перемещении чехлов по щелевым проходам. Все стыковочные операции выполнялись вручную, включая поиск и подъем упавших сборок..."

"...Из публикации в публикацию кочует миф о нерадивости военных, допустивших в этих местах радиационную аварию. Канонизировалась легенда о мировой свалке радиоактивности...

...К чести военных моряков, их деятельность не привела к массовому выходу радионуклидов во внешнюю среду, а случившаяся в 1982 г. авария была локализована собственными силами..."

Блоки сухого хранения (БСХ)

БСХ состоят из трёх подземных стальных ёмкостей «3А», «2А» и «2Б», общим объёмом 1000 м³ каждая, диаметр ёмкостей — 18 м. Изначально ёмкости проектировались как очистные сооружения радиоактивной воды из здания № 5, но после аварии 1982 года они были переоборудованы в хранилища сухого типа для приёма ОЯТ из здания № 5, а также из реакторов АПЛ (плановая перезарядка). В каждой ёмкости имеются гнёзда, состоящие из стальных труб, которые находятся в вертикальном положении. Трубы монтировались на определённом расстоянии друг от друга для избежания самопроизвольной цепной реакции. Длина каждой трубы — 4 м, диаметр — 400 мм, и 250—270 мм, межтрубное пространство было залито бетоном. Ёмкость «3А» имеет 900 гнёзд (то есть под 900 чехлов), а ёмкости «2А» и «2Б» — 1200 гнёзд. Для загрузки чехлов в ёмкости использовался портальный кран КПМ-40.

После одобрения проекта по переоборудованию ёмкостей под хранилище ОЯТ в них были проломлены бетонные крыши толщиной 50 см для осуществления загрузки чехлов. Так как ёмкости остались без крыш, загрузка чехлов проходила в уличных условиях, когда осадки беспрепятственно попадали в гнёзда ёмкостей. Чехлы опускались в гнёзда, вытесняя воду, которая тут же превращалась в радиоактивный пар из-за остаточного тепловыделения сборок и разносилась ветром по всей территории базы. В книге «Ядерная губа Андреева» А. Н. Сафонов пишет, приводя данные, что днища ёмкостей не были облицованы сталью, а следовательно, они не являются герметичными против попадания в них грунтовых вод. Проникнув в гнёзда, грунтовые воды замерзают зимой, деформируя стальные чехлы.

Авария на хранилище (хронология событий)

Существуют несколько версий возможных причин, приведших к разрушению бассейнов:

  • Плохое качество сварных швов обшивки бассейнов.
  • Сейсмическая активность земли.
  • Левый бассейн потёк из-за перекосов конструкции здания, которые в свою очередь произошли из-за большого веса установленной биологической защиты (железо-свинцово-бетонных перекрытий) над правым бассейном.
  • Температурные перепады воды в правом бассейне.
  • По мнению экспертов, вероятной причиной аварии стала версия № 4 — температурные перепады воды бассейна, что привело к напряжению сварных швов с последующим их разрушением. Когда проектировалось хранилище в здание № 5, считалось что вода в бассейне будет подогреваться за счёт остаточного тепловыделения ОТВС (отработавших тепловыделяющих сборок), которые находились под водой в подвешенном состоянии. Поэтому в здании № 5 не была предусмотрена отдельная система подогрева воды (отопление). Но проектировщики просчитались, суровый климат заполярья создавал условия, когда поверхность воды бассейнов зимой покрывалась 20 см коркой льда. Чтобы решить эту проблему, был придуман способ плавки льда с помощью пара, подаваемого из котельной, что явилось грубейшим нарушением режима радиационной безопасности. Это происходило следующим образом: во льду была проделана лунка, в которую опускалась труба, через трубу сутками поступал пар, который растапливал лёд, подогревая бассейн. Радиоактивные аэрозоли разносились по всему зданию, выходя за его пределы прямо в атмосферу.

    Аварийная ситуация развивалась по плавному варианту, что позволяло до поры эксплуатировать здание № 5 в штатном режиме и давало возможность проектировщикам Минсредмаша найти страхующие решения.

    • Медленное падение уровня началось с правого бассейна в начале 1982 года. В феврале сменный инженер старший лейтенант Калашников замечает появившуюся снаружи наледь с повышенным γ-излучением. С марта и все лето протечки держатся на стабильной величине 100 л/сутки, мощность дозы излучения в подвале и по месту наледи достигают 1 рентген/час (в системе СИ — 10 мЗв/час). Надзор со стороны проектанта свелся к формальной рекомендации заполнить место течи бетоном.
    • В сентябре протечки из правого бассейна возросли от 400 л до 10 м3/сутки. В. А. Перовский (руководитель аварийно-восстановительных работ в губе Андреева, 1983-85 гг.) вместе с руководителем службы РБ осмотрели подвальную часть здания № 5 с целью выявления места утечки. Были обнаружены многочисленные протечки в виде моросящего дождя, которые шли по всему основанию бассейна. Для недопущения оголения ОТВС и утраты контроля за радиационной безопасностью главный инженер базы К. С. Гандзицкий организует непрерывную подпитку бассейна озерной водой. Командующий расположенной на противоположном берегу бухты 1ФлПЛ вице-адмирал Е. Д. Чернов приказывает командиру БТБ быть готовым к заполнению бассейна строительным песком и эвакуации персонала с территории объекта.
    • В конце сентября 1982 года течь правого бассейна достигла 30 тонн в сутки. При такой утечке оголение активных частей ОТВС наступало через 20 суток, полное осушение бассейна объемом в 1000 м3 — через 30 суток. В последнем случае даже краткое пребывание в технологическом зале было чревато переоблучением. Подпитка бассейна снимала проблему радиационной безопасности, но вела к нарастающему выходу активности в окружающую среду.
    • Исходя из необходимости восстановления мощностей для приема вновь образующегося ОЯТ (в разгар «холодной войны» на Северном флоте в 1984 г. требовалась перезарядка 20 реакторов ПЛА) В. Перовский, А. Поправко, В. Милюк в контакте с главным инженером БТБ К. Гандзицким инициировали следующие мероприятия:
      • Перекрыть правый бассейн многослойной защитой с переводом содержащегося ОЯТ на сухое хранение;
      • Смонтировать в технологическом зале здания 5 очистную ионообменную установку для снижения активности вытекающей воды на 2-3 порядка;
      • Переоборудовать пустующую 1000-кубовую емкость в составе сооружений БТБ для хранения корабельного ОЯТ.
    • Укладка перекрытия ограничивалась грузоподъемностью единственного в технологическом зале тельфера (0,8 т). Была выбрана многослойная конструкция: сталь (3 мм), вкладки из листового свинца (5-10 мм), бетонные блоки, заготовленные мешки с песком. Конфигурация перекрытия обеспечивала нормативный предел годовой дозы в 5 рентген (20 мЗв), что позволяло в штатном режиме эксплуатировать левый бассейн. Силами л/с БТБ и военными строителями перекрытие было завершено в месячный срок, находящиеся в текущем бассейне ОТВС (1000 чехлов, ~ 33 а.з.) переведены на безводный режим хранения.
    • Анализ В. А. Перовского по использованию активных зон на 30 реакторах (ППУ I и II поколений) показал: ОЯТ от ПЛА при поступлении на хранение было «холодным», проектировщики завысили величины остаточных тепловыделений в более чем 100 раз, бассейны, а тем более — системы принудительной циркуляции и охлаждения воды в бассейнах выдержки военному флоту не требовались. Проект сухого хранения был разработан В. А. Перовским, специалистом МИС Анатолием Поправко и полковником Б. А. Чувардинским. Было получено официальное одобрение «сухой» технологии обращения с ОТВС I и II поколений ПЛА.
    • Еще до полного перекрытия правого бассейна появились протечки в левом — до 10 м3/сутки на 19.11.1982 г. Началась ускоренная разгрузка левого бассейна и перевод ОТВС из него на сухое хранение. Для снижения выхода активности в окружающую среду в левой части здания в срочном порядке начался монтаж водоочистной установки. По аналогу с лодочными фильтрами I контура были собраны два каскада ионообменных фильтров из имеющихся на складах ТУ СФ емкостного оборудования, насосного блока, трубопроводов с запорной арматурой. К монтажу были привлечены специалисты 35 СРЗ ВМФ из Мурманска и офицер учебного Центра из Соснового Бора В. К. Булыгин. Полукустарная водоочистка позволила снизить активность вытекающей из бассейнов воды на 2 порядка.
    • 20 января 1983 г. военные строители начали монтаж трубных элементов в емкости 3 «а». В 6-месячный срок работы на емкости были завершены, акт ввода в эксплуатацию первого «сухого» хранилища утвержден заместителем командующего СФ 20.06.1983 г. Обстановка в губе Андреева стабилизировалась, утраченные мощности силами флота восстановлены, БТБ функционировала в штатном режиме:
      • Создан блок «сухого» хранения (емкости 3 «а», 2 «б», 2 «а»), полностью покрывающий потребности флота в приеме ОЯТ от ПЛА.
      • Течь в правом бассейне прекратилась, находящееся ОЯТ переведено в режим «сухого» хранения, перекрытие обеспечивало нормативный уровень радиационной безопасности.
      • Для устойчивого электроснабжения проведена ЛЭП с подключением к сетям «Коэнерго».
      • Заменены на новые три котла ДКВР, обновлены сети теплоснабжения.
      • Для внутреннего транспортирования ОЯТ поставлен а/м БелАЗ-540 и а/кран «Ивановец» г/п 15 т (помимо установленного стационарного крана КПМ-40).
      • Левый бассейн на 93 % освобожден от ОЯТ за исключением находящихся на дне ~ 70 чехлов с ОТВС. Вопрос дальнейшего содержания данного ОЯТ передан для проработки в ФЭИ.
      • Здание 5 по факту с 1985 г. стало бездействующим объектом. Разгрузка оставшегося ОЯТ в ближайшие годы не предполагалась, поскольку персонал БТБ был плотно занят перезарядками реакторов и все емкости БСХ предназначались исключительно для вновь образующегося корабельного ОЯТ.
    • 11 декабря 1989 г. из здания 5 был выгружен последний чехол с ОТВС. Больше здание № 5 для хранения ОЯТ не использовалось.

    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий: