Анатолий Молчанов: «Современной АЭС не страшно даже падение метеорита»
Анатолий Молчанов, главный инженер Санкт-Петербургского института «Атомэнергопроект» (СПбАЭП), рассказал корреспонденту газеты «Строительный Еженедельник» Лидии Горборуковой об особенностях рынка проектирования атомных энергообъектов и современных системах безопасности АЭС.
– Активно ли сегодня развивается атомная энергетика в России и мире?
– Портфель заказов, который есть у института, лишний раз подтверждает, что у атомной энергетики как в России, так и в мире в целом хорошие перспективы. В России сегодня строится 11 атомных реакторов. Санкт-Петербургский «Атомэнергопроект» работает по проекту ЛАЭС-2, четвертому энергоблоку Белоярской АЭС – БН-800 (реактор на быстрых нейтронах), который в нынешнем году будет выходить на этап физического пуска. Институт также ведет проектирование первой Белорусской АЭС в Островце. Нашим традиционным партнером является Китай, где первые два энергоблока Тяньваньской АЭС, построенной по нашему проекту, уже пять лет находятся в эксплуатации. Сейчас идет сооружение еще двух энергоблоков. Активно развивается атомная энергетика у нашего ближайшего соседа – Финляндии, где мы также предполагаем вести проектные работы. Кроме этого, наш институт является генпроектировщиком MIR.1200 – проекта, представленного Российско-чешским консорциумом на тендер по достройке АЭС «Темелин» в Чехии.
– Насколько насыщен российский рынок компаний, проектирующих атомные станции?
– Вообще игроков рынка проектирования атомных объектов в России можно пересчитать по пальцам одной руки. В России сложился устойчивый триумвират компаний, которые выступают генеральными проектировщиками. Существует три института «Атомэнергопроект» – в Москве, Санкт-Петербурге и Нижнем Новгороде. Плюс ОАО «Головной институт ВНИИПИЭТ», расположенный в Санкт-Петербурге. Однако пока он большими промышленными объектами не занимается, но тем не менее «среднюю» энергетику проектирует. В качестве разработчиков реакторной установки ВВЭР (водо-водяной энергетический реактор) традиционно выступают ОКБ «Гидропресс» из Подольска и Курчатовский институт. Разработкой реакторов на быстрых нейтронах занимаются ОАО «ОКБМ Африкантов» в Нижнем Новгороде и Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского в Обнинске.
Но даже на этом узком рынке происходят изменения. Уже в течение года идет процесс слияния двух структур – ОАО «Головной институт ВНИИПИЭТ» и нашего института.
– Что повлечет за собой появление на рынке новой структуры?
– Слияние двух крупных проектных институтов было продиктовано желанием Росатома создать на Северо-Западе очень мощное проектное подразделение атомной отрасли. ОАО «СПбАЭП» станет филиалом головного института «ВНИИПИЭТ». В конечном итоге у объединенного предприятия появится новое название, над которым мы сейчас думаем.
Если мы занимаемся исключительно гражданской энергетикой, то ВНИИПИЭТ работает и на оборонную отрасль. Объединение в первую очередь позволит нам расширить компетенции. Плюс слияние даст нам возможность привлечь дополнительные ресурсы. В конце июня слияние предприятий завершится.
Несмотря на малое количество игроков, конкуренция на рынке проектирования атомных объектов есть. Она особенно проявляется при участии в крупных тендерах и конкурсах. Каждый из проектных институтов имеет специфику и по ряду проектных работ привлекает субподрядные организации. Вот тут разворачивается активная конкурентная борьба. Мы тоже привлекаем подрядные компании, да и сами по некоторым объектам работаем как субподрядчики. Например, по гидротехническим работам.
– Сколько стоит создание проекта атомного энергоблока?
– Полное сооружение АЭС из двух энергоблоков мощностью 1200 МВт каждый от стадии изыскательских работ, проекта и до ввода в эксплуатацию составляет около 230-240 млрд рублей. Порядка 7% от этой суммы приходится на проектирование. Первый энергоблок, как правило, имеет более высокую стоимость. Это связано с тем, что есть множество вспомогательных систем, которые вводятся вместе с ним, а второй блок подключается к уже готовой инфраструктуре и не требует дополнительных затрат. Необходимо отметить, что на цену значительно влияют вопросы безопасности, экологии.
Любая парогазовая установка с точки зрения сооружения и затрат будет проще и дешевле – она окупит себя лет за 5-7 лет, а атомная станция – за 10-15 лет. Но экономический эффект достигается именно в процессе эксплуатации.
– Сколько времени проектируется атомная станция? Можно ли заложить в проекте атомной станции возможность ее роста?
– Проектирование атомной станции длится около 5-6 лет. Первые три года ведется подготовка технического проекта, потом начинается строительство, и параллельно выпускается рабочая документация. В технический проект мы закладываем тип оборудования по прошлому опыту, но когда в процессе закупок выбирается конкретное оборудование, в проект вносятся изменения.
Мы заявляем, что срок эксплуатации атомной станции – 60 лет. Можно говорить о продлении срока эксплуатации атомной станции после проведения ревизии основного оборудования. Сейчас подобные процедуры происходят на многих энергоблоках в России – на Кольской АЭС, Ленинградской АЭС. Увеличение мощности энергоблока возможно в пределах 4-5%. Например, увеличение топливной компании с одного года до полутора лет существенно улучшает коэффициент использования установленной мощности. Но глобально нарастить мощность АЭС можно только с вводом новых энергоблоков.
– Чем дальше развивается отрасль, тем больше внимания уделяется безопасности атомных станций. Какие инновационные технологии появились за последние годы?
– Эволюция технологий по обеспечению безопасности происходит на разных уровнях. Во-первых, постоянно совершенствуется топливная составляющая – конструкции топливных таблеток становятся более надежными. Во-вторых, есть непосредственно реакторная установка – корпус реактора, насосы, парогенераторы, которые совершенствуются и по технологии, и по материалам.
В чем как таковая проблема с безопасностью атомной станции? Заглушить ядерную реакцию несложно. Можно это сделать специальными стержнями или ввести жидкий поглотитель. Но существуют остаточные тепловыделения, и если не обеспечить отвод тепла, можно получить неприятности. На АЭС Фукусима-1 цунами сбило генераторные установки, а без электричества насосы не работали, и значит, было нечем отводить остаточное тепло.
Поэтому помимо активных систем безопасности, работающих от электроэнергии, следует предусматривать в проекте и пассивные системы безопасности. Сейчас все наши проекты обеспечены такими системами. Их действие основано на законах физики и происходит естественным образом. Это и есть прогресс в системах безопасности – сочетание активных и пассивных систем.
Современной атомной станции не страшно даже падение небольшого метеорита. Конструкция энергоблока имеет двойную защитную оболочку. Внутренняя оболочка защищает от выхода наружу радиоактивных веществ, а внешняя является своеобразной броней от внешних воздействий – торнадо, ураганов, падения самолетов и т. д.
Но по целевым показателям вероятностного анализа безопасности, который обязательно проводится при разработке проекта, плавление активной зоны может случиться не чаще, чем один раз в миллион лет, а выброс радиоактивности с современной АЭС – еще реже.
О том, что необходимо для безопасного строительства в исторической части города рассказывает член Совета по сохранению культурного наследия при правительстве Санкт-Петербурга, доктор технических наук, профессор Владимир Улицкий.
- Владимир Михайлович, ни для кого не секрет, как активно сегодня ведется освоение подземного пространства нашего города. Как вы считаете, насколько это может повлиять на историческую застройку в центре Петербурга?
- С одной стороны это хорошо, когда массово берутся за какое-либо дело. Но если подземное пространство осваивают неспециалисты – это очень опасно. И это я заявляю официально.
С 1 июля
Так, я был экспертом строительства подземного сооружения на Невском пр., которое возводила одна из крупных зарубежных компаний. По моим расчетам выходило, что перемещения соседних зданий и по ул. Восстания, и по Невскому пр. будут больше
Похожая история в свое время была при строительстве вокзала высокоскоростных магистралей. С этой целью был вырыт котлован, который затем несколько лет простоял в «замороженном» состоянии. Петербуржцы окрестили его «ямой». Тогда затрещал дом Перцова на Лиговском пр., он получил осадку
- Какие условия необходимо выполнять при проектировании подземных сооружений?
- Должна проводиться специальная система инженерно-геологических изысканий, которые задает не заказчик и не инвестор будущего подземного сооружения, а будущий проектировщик. Ему считать. Когда инвестор ищет возможность сэкономить на изысканиях, серьезная компания за такой заказ браться не будет. Есть этические нормы международных специалистов-геотехников и я их никогда не переступлю, иначе мне – грош цена.
Когда строится капитальное здание с подземным сооружением, необходима серьезная подготовительная работа. Об этом говорится и в новом ФЗ: необходимы специальные изыскания, технические условия на проектирование, расчеты степени риска от этого здания, расчеты изменения экологии, инженерной геологии и гидрологии и т. д.
Ведь что такое подземное сооружение – это плотина, перекрывающая подземные течения. А ведь наш город стоит на целом комплексе подземных рек. Если мы перекрываем подземную реку, уже сложившийся поток, то возникает так называемый баражный эффект: вода поднимается и заливает соседние подвалы. Таких примеров можно привести десятки.
Но вот что происходит в соседней Финляндии, в Хельсинки при строительстве подземных сооружений ведется постоянный мониторинг всего подземного пространства города. Ведь если происходит снижение уровня воды, начинают гнить деревянные лежни, там дома, как и у нас в центре Петербурга устроены на лежнях. То же и в Берлине, в центральной части города определено, что при строительстве подземных сооружений недопустимо снижать уровень воды ниже
Новый ФЗ предъявляет достаточно жесткие требования к участникам подземного строительства, что, наконец, позволит привлекать в этой области только профессионалов. Никакого любительства здесь быть не должно.
- Как обстоят дела с мониторингом у нас?
- Понятие геотехнического мониторинга было прописано еще в петербургских нормах по фундаментам ТСН 50-302-2004, как обязательный элемент сопровождения строительства в условиях города. Мониторинг проводится для обеспечения сохранности окружающей застройки: чем сложнее строительство, чем ближе оно к соседним зданиям, чем глубже оно уходит под землю, тем оно опаснее.
Допустим, просчитывается здание в 50 этажей, на отметке в 6 этажей делаются замеры напряжений и т. д. 10 этажей, снова расчеты и замеры. Через определенное количество этажей устанавливаются датчики, по которым отслеживается соответствие реальной и расчетных нагрузок. По этим данным составляется прогноз на эксплуатацию объекта, где отмечается, какие показатели не должно превышать напряжение и на наиболее опасные контрольные места ставятся предупредительные датчики. Они стоят и никому не мешают, и на них поступает информация, какие напряжения и перемещения происходят в данной точке.
Мониторинг позволяет не только своевременно останавливать опасные процессы на строительной площадке, благодаря нему всегда имеются объективные данные о состоянии соседних зданий. Система специальных датчиков следит также за уровнем подземных вод, за напряжениями в конструкциях, за перемещениями конструкций, то есть ведется полный цикл наблюдений.
Вообще геотехнический мониторинг должен стать инструментом по управлению рисками, а снижение рисков для соседней застройки всегда в интересах инвестора, в интересах города и главное его жителей.
Что произошло, например, в Москве на Болотной набережной. Предлагалось усилить здание при строительстве подземного сооружения, застройщик отказался. После выемки грунта здание рухнуло. На здании были установлены датчики предварительного оповещения. Показания датчиков говорили о том, что идут перемещения. Но необходимо не только прогнозировать, но и следить, как выполняется работа. Если есть нарушения, работа должна быть немедленно остановлена. Более того, необходимо вносить изменения в проект. Во всем мире это называется наблюдательным методом или интерактивным проектированием. То есть проектирование, и строительство ведутся параллельно.
- В чем суть такого метода и был ли опыт его применения?
- Такой метод позволяет решать сложные задачи, для которых не накоплен еще опыт строительства, не отработаны технические решения. Интерактивное проектирование организуется по схеме: исходный проект – опытная площадка – корректировка проекта. В исходном проекте закладываются сценарии будущих решений, на опытной площадке они отрабатываются и, затем, коррективы вносятся в проект. Такой подход позволяет добиться максимальной экономии и обеспечивает надежность будущего сооружения. А главное резко сократить сроки строительства. Так, делается на Западе, такой метод я предложил использовать при реконструкции Константиновского дворца, тогда параллельно осуществлялось проектирование и строительство, потому как если проводить все последовательно: обследования, изыскания, проект, получать разрешения, - на все это ушло бы несколько лет, а времени не было. Но это Константиновский дворец, исключение, а в основном все происходит по традиционной схеме. Город сейчас стоит на пороге строительства крупных объектов, и я считаю, что другого пути нет, кроме как ведения интерактивного мониторинга, а рабочее проектирование вести параллельно с ведением работ. Соответственно нужна корректировка нормативных требований, иначе работы растянутся на десятилетия.
- Что, на Ваш взгляд, сегодня необходимо для успешного освоения подземного пространства?
- Совсем недавно у меня была возможность проинспектировать ряд расчетов подземных сооружений. Радует, что к этой работе привлечены многие организации Москвы и Петербурга. Плохо то, что при экспертизе проекта не проверяются сами расчеты, а ведь вся суть любого подземного сооружения именно в расчетах - насколько оно безопасно в городских условиях. К сожалению, эта часть почему-то упускается, более того во всем мире все окончательные решения по подземным сооружениям, как правило, принимают инженеры геотехники, специалисты и ни в коей мере не чиновники. К сожалению, в силу специфики, у нас последнее слово, как правило, за чиновником. Особенно это опасно при строительстве подземных сооружений. Почему? Это единственная отрасль деятельности человечества, где можно закопать любые миллионы и миллиарды в землю. Знаменитый шведский геотехник профессор Свен Хансбо на открытии международной конференции по геотехнике в Гамбурге говорил так: «Внимание, здесь мафия! И эта мафия – мы. Только мы с вами можем закопать в грунт любые деньги, и никто нас не одернет». Ведь ошибка в определении стоимости строительства подземной части здания может перечеркнуть весь проект, сделать его убыточным. И еще есть главный момент отмеченный впервые ФЗ № 384. Привожу дословно «Задание на выполнение инженерных изысканий для строительства, реконструкции зданий и сооружений повышенного уровня ответственности и задание на проектирование таких зданий и сооружений могут предусматривать необходимость научного сопровождения инженерных изысканий и(или) проектирования и строительства здания и сооружения…». Один из моих коллег, участвующий в составлении этого документа записал вместо слово «могут», слово «должны». Но при длительном рассмотрении закона внесли все-таки понятие «могут». Одним словом, захочет инвестор - пригласит науку. Не захочет - обойдутся без нее. Но подземные сооружения – это повышенный риск! В международном сообществе есть одно важное понятие: «геотехника – это наука по управлению рисками», так что думайте сами, решайте сами «иметь или не иметь».
Сложившаяся практика, когда сам подрядчик бесплатно делает проект, а потом по нему выполняет работу, должна насторожить инвестора. «Бойтесь данайцев, дары приносящих» - говорили древние. Делая экспертизу таких щедрых «бесплатных» проектов я вижу заложенные сверхнормативные запасы, во много раз превышающие требования норм. Стоимость этих «дополнительных» работ десятикратно превышают затраты на проектирование. Вот и вся нехитрая затея благотворительных проектов, да еще без научного сопровождения, которое не позволяет преступить грань разумного. Имеется ввиду наука высшего класса и сорта, так как наука в отличие от колбасы или осетрины не имеет десятка сортов. Либо наука, либо лженаука, которая очень опасна. Науки второй свежести не бывает. Вот и все профессиональные секреты. Без привлечения геотехнической науки любой инвестор подземных сооружений легко может превратиться в миллионера, если до этого он был миллиардером.