Ловушка расплава (core catcher, устройство локализации расплава) — пассивная система безопасности, которая при тяжёлой аварии собирает и охлаждает расплавленную активную зону под корпусом реактора и не допускает выхода радиоактивных веществ за пределы защитной оболочки. На ВВЭР-1200 она устанавливается на дне шахты реактора; корпус ловушки на АЭС «Аккую» имеет высоту около 6 м и массу 144–169 тонн.
Что именно делает ловушка расплава?
При нормальной эксплуатации активная зона охлаждается водой внутри корпуса реактора высокого давления. При крайне маловероятной аварии с потерей всех средств охлаждения топливо может расплавиться и проплавить корпус. Ловушка расплава — последний барьер, рассчитанный на такой сценарий: коническая стальная ёмкость принимает расплав непосредственно под корпусом. Специальные жертвенные материалы внутри ёмкости вступают в реакцию с расплавом и забирают часть его тепла, предотвращают возобновление цепной реакции и удерживают расплав в охлаждаемом объёме. Поскольку система не требует электропитания и действий оператора, она относится к пассивным системам безопасности.
Эта конструкция — одна из особенностей, отличающих реакторы поколения III+, такие как ВВЭР-1200, от предыдущих поколений.
Где она расположена и из каких частей состоит?
Ловушка расплава размещается на дне бетонной шахты реактора в центре реакторного здания, под корпусом реактора. По данным компании «Аккую Нуклеар» (Akkuyu Nükleer), система состоит из трёх основных частей:
- Корпус (ёмкость): коническая стальная ёмкость, удерживающая расплав. Работает вместе с жертвенным материалом.
- Ферма-консоль (cantilever truss): расположена над корпусом; защищает корпус и измерительные линии, обеспечивает проходки для линий подачи воды, отвода пара и вентиляции, включает коридоры обслуживания.
- Направляющая плита: верхняя часть, направляющая расплав в корпус.
Размеры ловушек расплава на АЭС «Аккую»
| Энергоблок | Элемент | Размеры и масса | Дата |
|---|---|---|---|
| Энергоблок № 1 | Корпус | 150 тонн; второй груз, прибывший на Восточный грузовой терминал | Доставка на площадку — июль 2019 |
| Энергоблок № 2 | Корпус | 5,8 м × 6,1 м, 169 тонн; вместе с внутренним оснащением — 668 тонн | Доставка на площадку — август 2020, монтаж — декабрь 2020 |
| Энергоблок № 3 | Корпус | высота 6,14 м, диаметр 5,83 м, 144 тонны | Июнь 2022 |
| Энергоблок № 4 | Корпус | высота 6,14 м, диаметр 5,83 м, 144 тонны | Октябрь 2023 |
| Энергоблок № 4 | Ферма-консоль | диаметр 9,5 м, высота 2,3 м, 166 тонн, шесть частей | Март 2024 |
Корпуса изготовлены на заводе «Тяжмаш» (TYAZHMASH) в российском городе Сызрани. На энергоблоке № 3 ловушка расплава стала первым крупногабаритным оборудованием, установленным в реакторное здание.
Когда и как её монтируют?
Последовательность монтажа изменить нельзя: после установки корпуса шахта реактора вокруг него бетонируется, и опустить ёмкость туда другим путём уже невозможно. На энергоблоке № 2 АЭС «Аккую» порядок был следующим:
- Корпус опускается в проектное положение, его положение на дне шахты подтверждается точными измерениями.
- В корпус загружается жертвенный материал (кассеты).
- Вокруг корпуса наращивается и бетонируется шахта реактора.
- Монтируются ферма-консоль и направляющая плита; затем идут элементы шахты, такие как сухая защита и опорная ферма.
Подъём выполняется сверху тяжёлым гусеничным краном до закрытия купола здания. По сообщению «Аккую Нуклеар» от 2019 года, для ловушки расплава энергоблока № 1 на площадке был смонтирован гусеничный кран Liebherr LR 13000. Метод описан в статье тяжёлые подъёмы на АЭС.
Каковы особенности транспортировки?
Корпус диаметром около 6 м более чем вдвое шире допустимого автомобильного габарита, поэтому от изготовителя на площадку его доставляют морем, непосредственно к причалу станции. На «Аккую» корпус для энергоблока № 3 после выгрузки с судна на Восточном грузовом терминале был перевезён по внутриплощадочной дороге к энергоблоку, а затем установлен в проектное положение в шахте. Поскольку груз очень широкий, но сравнительно лёгкий, определяющими факторами становятся не столько масса, сколько габариты, точки строповки и устойчивость к опрокидыванию. По прибытии на площадку проводится обязательный входной контроль с участием представителей изготовителя и «Аккую Нуклеар» (см. входной контроль поступающих материалов). Так как ловушка расплава относится к оборудованию высокого класса безопасности, вместе с грузом передаются и документы прослеживаемости.
Чем может помочь Волтим Глобал?
Сама ловушка расплава доставляется морской перевозкой, которую организует изготовитель. Опыт Волтим Глобал в перевозках для атомных проектов основан на направлении Россия — Аккую: с марта 2024 года по этому направлению выполнено более 450 отправок.