Okrętowe reaktory jądrowe. Podmorskie instalacje jądrowe
Energetyka jądrowa w Rosji od początku istnienia pozostaje prerogatywą państwa, zwłaszcza w zakresie rozwoju nowych technologii. Prywatni inwestorzy podjęli w ostatnich latach kilka prób wejścia na ten rynek i jak dotąd udało się to tylko En+ Group, która zarządza aktywami Olega Deripaski. Parytetowe joint venture pomiędzy Rosatom i En+ dostosuje atomowe reaktory podwodne do potrzeb cywilów. Anna Kudryavtseva, dyrektor generalna wspólnego przedsięwzięcia, opowiedziała o szczegółach przyszłego projektu i jego perspektywach w wywiadzie dla Interfax.
- Długo pracujesz nad tym projektem. Kiedy firma została zarejestrowana? Jaki będzie wkład stron: inwestycje z Eurosibenergo i udział Rosatomu?
Spółka joint venture została zarejestrowana 10 grudnia, wkłady stron - od 50 do 50. Dokonujemy nie tylko inwestycji, ale także własności intelektualnej.
Dysponujemy podstawową technologią reaktora ołowiowo-bizmutowego chłodzonego bizmutem SVBR (szybki reaktor ołowiowo-bizmutowy - IF), która została opracowana przez organizacje branżowe - Gidropress i Obniński Instytut Fizyki i Energetyki. Instalacje SVBR, tylko o mniejszej mocy, działały na atomowych okrętach podwodnych. Tak więc SVBR jest sprawdzoną technologią, a Rosja jest jedynym krajem na świecie, który ma taką praktyczną technologię.
- Czy ktoś za granicą jest zaangażowany w podobne projekty reaktorów z chłodziwem ołowiowo-bizmutowym?
- Niektóre kraje są na etapie badań i rozwoju, inne mają tylko wstępne przygotowania i koncepcje.
- Na jakich odbiorcach są elektrownie jądrowe z reaktorami SVBR?
Stacje takie przeznaczone są na potrzeby regionalnego sektora energetycznego, gdzie istnieje potrzeba wytwarzania średniej i małej mocy o podwyższonym poziomie bezpieczeństwa. Mam na myśli przede wszystkim trudno dostępne tereny, na których wydobywają się przedsiębiorstwa metalurgiczne czy naftowo-gazowe.
Ponadto projekt ma duży potencjał eksportowy, przede wszystkim w Afryce i Azji, gdzie tysiące reaktorów (o mocy 1000 MW – IF) nie są potrzebne pod względem zużycia lub nie są odpowiednie ze względu na ograniczenia sieciowe. Ale jednocześnie potrzebują zwiększonego poziomu bezpieczeństwa, tak że jeśli coś się stanie, instalacja się wyłączy. A w naszym kraju sama zasada reaktora ma na celu zapewnienie maksymalnego bezpieczeństwa, nawet w niezbyt wprawnych rękach.
- Wcześniej podawano szacunkowy całkowity koszt projektu - do 1 mld USD, czy potwierdza Pan tę kwotę?
- Wiosną niezbędne inwestycje oszacowaliśmy na około 14-16 mld rubli (na okres do 2019 r.), ale to po cenach sprzed kryzysu. Biorąc pod uwagę kryzys, jasne jest, że kwota ta zostanie skorygowana. Z jednej strony widzimy obniżenie kosztów pracy, a na niektórych stanowiskach - sprzętu, prac przygotowawczych. Z drugiej strony rozumiemy, że jest inflacja.
Pragnę podkreślić, że w ramach Joint Venture ustalamy jasną zasadę: wykorzystanie wszystkich klasycznych kanonów zarządzanie projektami. Oznacza to, że po obu stronach będzie ścisła kontrola kosztów.
- Rosatom i prywatny inwestor mają udziały parytetowe. Jak będą rozwiązywane spory?
Międzynarodowy arbitraż.
Czy wykonałeś już wycenę własności intelektualnej? Kiedy Rosatom wprowadzi go do joint venture i jak to się stanie?
Zakończyły się wstępne negocjacje z partnerem w tej sprawie. Pozostają jednak pytania dotyczące procedury wyceny tych aktywów w ich wartości godziwej. Faktem jest, że obecnie wydarzenia w ramach projektu SVBR są własnością przedsiębiorstw przemysłowych. I z reguły ich wynik bilansowy jest dość niski. Abyśmy mogli włączyć tę własność intelektualną do JV w ramach: wartość handlowa będzie musiała zostać ponownie oceniona. Ale jednocześnie pojawiają się kwestie legislacyjne, ponieważ przeszacowanie spowoduje konsekwencje podatkowe dla przedsiębiorstw. Innymi słowy, mają podatek dochodowy. Jest to problem nie tylko dla naszego projektu, ale typowy dla całego kraju.
W związku z tym Korporacja Państwowa „Rosatom” utworzyła międzysektorową grupę roboczą, która wciąż jest w powijakach. Spodziewamy się, że znajdą się tam wszystkie wiodące korporacje technologiczne. Swój udział potwierdziły już na przykład Russian Technologies. W tę działalność angażujemy również Rosnano, Koleje Rosyjskie i Gazprom. W ramach grupy roboczej opracowane zostaną propozycje poprawy ustawodawstwa Federacji Rosyjskiej w zakresie działalności naukowej, technicznej i innowacyjnej, aw szczególności w zakresie rozliczania aktywów własności intelektualnej. W 2010 roku planujemy przygotować pakiet odpowiednich inicjatyw legislacyjnych.
- A kiedy w takim razie spodziewasz się dostosowania przepisów?
Najprawdopodobniej mamy nadzieję, że propozycje te zostaną zatwierdzone w 2011 roku. Ale nie będziemy się spieszyć.
- Potrafi oszacować, jaki będzie udział własności intelektualnej w całkowity koszt projekt?
- Mamy wstępną liczbę, ale to poufna informacja.
- Jakie priorytetowe zadania wyznaczyła sobie spółka joint venture na najbliższe lata?
Pierwszym etapem naszej pracy jest R&D oraz przygotowanie projektu cywilnego. Leżymy na tym przez około 3,5-4 lata. Zarządzanie badaniami i rozwojem z wydajnością to wyzwanie numer jeden.
Drugim punktem zastosowania naszych wysiłków jest określenie lokalizacji zakładu pilotażowego. Obecnie wybieramy spośród trzech lokalizacji, z których wszystkie są przedsiębiorstwami branżowymi, w których skoncentrowane są zasoby ludzkie i techniczne. Nie chcę ich jeszcze wymieniać. Myślę, że na początku 2010 roku dokonany zostanie wybór jednego z miejsc.
Dokonamy wyboru według zestawu kryteriów, w tym cech technicznych i geologicznych, zasobów ludzkich, ekonomiki projektu, a także deficytu energetycznego regionu. Pomimo tego, że pojemność pilotażowej instalacji będzie niewielka, traktujemy ją nie tylko jako platformę do testowania technologii, ale także jako obiekt ekonomiczny.
Podstawą energetyki jądrowej są obecnie elektrownie jądrowe z reaktorami WWER, które przenoszą obciążenie podstawowe w JES Rosji. Oznacza to, że nie mogą manewrować w ciągu dnia po zmianie zużycia. Czy stacje z reaktorami SVBR będą działać również w bazie?
Manewrowość to jedna z cech, które włożyliśmy w projekt. Kolejną zaletą SVBR jest modułowość. Reaktor o mocy 100 MW nie będzie montowany na miejscu, zostanie zmontowany w zakładzie produkcyjnym, a następnie dostarczony na miejsce. To sprawia, że projekt jest tańszy.
- Czy jest już jasne, kto będzie producentem?
Rozważamy szereg przedsiębiorstw, przemysłowych i pozaprzemysłowych. Jesteśmy również gotowi przyjrzeć się zagranicznym dostawcom sprzętu. Ponadto samo joint venture ma za zadanie rozwijać kompetencje nie tylko w zakresie inżynierii elektrowni jądrowych, ale także w zakresie budowy reaktorów.
Chciałbym zauważyć, że teraz, w związku z kryzysem, konstruktorzy maszyn mają mniej zamówień z tradycyjnej energii i nie ma aktywnej walki o ich możliwości, więc w tym sensie zaczynamy w dobrym momencie.
- Czy koszt 1 kW mocy elektrowni z reaktorem SVBR będzie porównywalny z ceną VVER?
Ekonomia nigdy nie działa w zakładzie pilotażowym. Ponadto całe pytanie dotyczy konfiguracji bloku szeregowego. Obecnie pracujemy nad tym zagadnieniem, oceniając rynek, także zagraniczny. Im większa moc elektrowni jądrowej, tym bardziej ekonomiczna elektrownia, a docelowo prawdopodobnie optymalne byłoby jednorazowo budować elektrownie z reaktorami SVBR o mocy 1000 MW. My też możemy to zrobić. Inną kwestią jest to, że przemysł jądrowy w tym zakresie mocy posiada zarówno „szybkie” reaktory sodowe (projekt BN-800 – IF), jak i WWER. Dlatego raczej nie wejdziemy w tę niszę, a raczej skoncentrujemy się na energetyce regionalnej.
Wstępna ocena wskazuje, że optymalna moc EJ z SVBR będzie się mieścić w przedziale 200-400 MW. Ale ostatecznie wszystko będzie zależeć od rynku, od tego, ile rynek może zjeść.
Bardziej wyraźnie, ekonomiczne parametry projektu będą widoczne, gdy instalacja pilotażowa zacznie działać. Chociaż oczywiście już teraz wykonujemy wszystkie podstawowe obliczenia i prognozy.
- Jak zostaną rozwiązane kwestie odpadów promieniotwórczych SVBR?
W kwestii odpadów nie mamy szczególnych problemów. Niektóre ryzykowne kwestie techniczne są jasne i oczywiste, ale nie ma nierozwiązywalnej krytyki, tylko kwestie czysto inżynieryjne.
W sumie w przemyśle powstaje ujednolicony system postępowania z odpadami promieniotwórczymi i wypalonym paliwem jądrowym, a my po prostu do niego pasujemy, będziemy konsumentami usług krajowych operatorów w tym zakresie. To samo dotyczy paliwa.
- A propos, jakiego rodzaju paliwa używa SVBR?
Na razie będziemy używać tradycyjnego paliwa – wzbogaconego uranu. Następnym krokiem będzie prawdopodobnie paliwo uranowo-plutonowe (MOX), a następnym krokiem będzie paliwo gęste, gdy stanie się dostępne. Geometria rdzenia SVBR pozwala na zastosowanie dowolnego rodzaju paliwa.
- Jeśli dobrze rozumiem, SVBR może być również producentem materiałów jądrowych, tzw. „hodowcami”?
Tak to jest. Chociaż nie mamy celu samego w sobie, aby angażować się w produkcję plutonu. Wręcz przeciwnie, z punktu widzenia nieproliferacji lepiej nie robić tych instalacji przez „hodowców”. Ponadto istnieją „szybkie” reaktory sodowe, które mogą wyprodukować wszystko, czego przemysł potrzebuje w szczególności do produkcji paliwa MOX. A potem musi być pewna proporcja reaktorów - konsumentów MOX i producentów plutonu do tych celów. A ten udział nie jest jeden do jednego.
O ile nam wiadomo, możliwość wykorzystania SVBR do umieszczania na zlikwidowanych lokalizacjach elektrowni jądrowych była omawiana wcześniej. Na przykład na stacji Nowovoroneż, gdzie 1. i 2. blok energetyczny już wyczerpał swoje zasoby. Czy ten pomysł jest nadal aktualny?
Opcjonalnie ta opcja jest rozważana, ale nie przeprowadziliśmy jeszcze szczegółowego badania. Rozumiemy jednak również, że na rynku może być popyt Dodatkowe usługi SVBR, takie jak para przegrzana, ciepło, instalacje odsalania.
- Projekt jest przewidziany na dość długi okres realizacji, a teraz, w kryzysie, wielu inwestorów prywatnych boryka się z trudnościami finansowymi. Czy przyznajesz, że z jakiegoś powodu Twój partner może wycofać się z projektu lub ograniczyć swój udział w nim?
- Nasz partner, Eurosibenergo, potwierdził swoje zainteresowanie, także na poziomie zarządzania, dając pewne gwarancje. Pracujemy od półtora roku, w szczególności w 2009 roku finansowanie pochodzi z Eurosibenenergo.
- Ile pieniędzy już zainwestowano?
Nie można podać dokładnej kwoty, ponieważ nie jest jasne, jak prawidłowo oszacować na podstawie kosztów, co zainwestowano w latach sowieckich, a w szczególności za pośrednictwem Ministerstwa Obrony, ponieważ reaktory SVBR były eksploatowane na atomowych okrętach podwodnych.
Generalnie nie jest możliwe dokonanie oszacowania od strony kosztów tego rodzaju projektów. Dlatego jeśli oceniasz, to tylko na zasadzie dochodu.
- Liczysz na wsparcie państwa. W jaki sposób zostanie wyrażona?
To pytanie ma dwa aspekty, jak dwie strony tej samej monety. Po pierwsze, istnieje branżowy FTP dotyczący technologii jądrowych nowej generacji, w którym osobny artykuł dotyczy rozwoju „szybkiej” energii, czyli reaktorów z chłodziwami sodowymi, ołowiowymi i ołowiowo-bizmutowymi. Przewidziane jest tam finansowanie w kierunku SVBR, które traktujemy jako wkład państwa w działalność korporacji państwowej. I druga strona - w ramach prezydenckiej komisji ds. modernizacji nasz projekt został zatwierdzony w lipcu, oznaczony jako „bez dodatkowych środków”. Istnieje format, który potwierdza priorytetowy status projektu.
Atomowe okręty podwodne i inne statki o napędzie jądrowym wykorzystują paliwo radioaktywne – głównie uran – do przekształcenia wody w parę. Powstała para obraca turbogeneratory, które wytwarzają energię elektryczną do napędzania statku i zasilania różnych urządzeń pokładowych.
Materiały radioaktywne, takie jak uran, uwalniają energię cieplną podczas rozszczepienia jądra, kiedy niestabilne jądro atomu rozpada się na dwie części. To uwalnia ogromną ilość energii. W atomowej łodzi podwodnej taki proces przeprowadza się w grubościennym reaktorze, który jest stale chłodzony bieżącą wodą, aby uniknąć przegrzania, a nawet stopienia ścian. Paliwo jądrowe jest szczególnie popularne wśród wojska na okrętach podwodnych i lotniskowcach ze względu na jego niezwykłą wydajność. Na jednym kawałku uranu wielkości piłki golfowej łódź podwodna może opłynąć kulę ziemską siedem razy. Jednak energia jądrowa jest nie tylko niebezpieczna dla załogi, która może zostać poszkodowana w przypadku uwolnienia radioaktywnego na pokładzie. W tej energii kryje się potencjalne zagrożenie dla wszelkiego życia na morzu, które może zostać zatrute odpadami radioaktywnymi.
Schemat ideowy maszynowni z reaktorem jądrowym
W typowym silniku reaktora jądrowego (po lewej) schłodzona woda pod ciśnieniem wchodzi do wnętrza zbiornika reaktora zawierającego paliwo jądrowe. Podgrzana woda opuszcza reaktor i służy do zamiany innej wody w parę, a następnie po ochłodzeniu wraca do reaktora. Para obraca łopatki silnika turbinowego. Skrzynia biegów przekłada szybki obrót wału turbiny na wolniejszy obrót wału silnika. Wał silnika jest połączony z wałem napędowym za pomocą mechanizmu sprzęgła. Oprócz tego, że silnik elektryczny przekazuje obrót na wał napędowy, generuje on energię elektryczną, która jest magazynowana w akumulatorach pokładowych.
reakcja nuklearna
We wnęce reaktora jądro atomowe składające się z protonów i neutronów poddawane jest działaniu wolnego neutronu (rysunek poniżej). W wyniku uderzenia jądro zostaje rozszczepione, aw tym przypadku w szczególności uwalniane są neutrony, które bombardują inne atomy. Oto jak reakcja łańcuchowa rozszczepienia jądrowego. W tym przypadku uwalniana jest ogromna ilość energii cieplnej, czyli ciepła.
Nuklearna łódź podwodna płynie wzdłuż wybrzeża na powierzchni. Takie statki muszą uzupełniać paliwo tylko raz na dwa lub trzy lata.
Grupa kontrolna w kiosku obserwuje przez peryskop przyległy akwen. Radar, sonar, łączność radiowa i kamery z systemem skanującym również pomagają w nawigacji tego statku.
Uruchomienie reaktora jądrowego
W tym rozdziale
Normalny lub szybki start.
Jeden, którego należy się obawiać: mat kapitana.
Nazwij go „inżynierem”.
Pożegnanie z wybrzeżem.
Istnieją dwa rodzaje rozruchu reaktora: normalny i szybki. Podczas szybkiego startu reaktor jest ponownie uruchamiany po jego zawieszeniu. To tak, jakby uruchomić silnik samochodu po zatankowaniu. Wszystkie wskaźniki temperatury mieszczą się w normalnych granicach, mechanizm jest „używany” do działania, więc do pewnego stopnia szybki start jest dość prosty. Wymaga od nurków pewnych umiejętności i doświadczenia, ale jest łatwiejszy do wyprodukowania niż normalny start.
Normalny rozruch to procedura stosowana podczas uruchamiania reaktora po długim przestoju. Wytwarzany jest zgodnie z Procedurą Nr 5 Instrukcji Eksploatacji Reaktora Jądrowego oraz Instrukcją Obsługi Nr 27. Procedura Nr 5 jest czymś w rodzaju stanowisko ogólne, co wyjaśnia, dlaczego pewne rzeczy są robione tak, jak są. Nadal ma moc prawną, przynajmniej we flocie okrętów podwodnych, a jej naruszenie może w najlepszym wypadku doprowadzić do „dyskwalifikowania”.
Instrukcja obsługi nr 27 jest bardzo szczegółową listą zaworów. Choć ma ponad 30 stron, operatorzy reaktora znają go tak dobrze, że potrafią cytować fragmenty o dowolnej długości. Jeden ze starszych oficerów okrętów podwodnych tak dobrze znał tę Instrukcję, że pewnego dnia zorganizowali coś w rodzaju atrakcji: młodszy oficer otworzył Instrukcję w dowolnym miejscu, a starszy oficer zacytował z niej dowolny akapit. Mógł to robić godzinami i chociaż piwa starczyło na małą imprezę, popełnił zaskakująco mało błędów.
Normalny start reaktora "zgodnie z książką"
Jak więc uruchomić reaktor jądrowy? Najpierw otwórz oczy, gdy starszy oficer wachtowy potrząsnął tobą podczas snu. Zegar jest 1:45. Zasnęłaś na stole w dyżurce pół godziny temu po całodziennej pracy nad listą przedstartową. Wstajesz, zakładasz tunikę i sznurujesz buty morskie. Następnie wlewasz 2 łyżki kawy do kubka, mieszasz i połykasz zanim udasz się na tył łodzi podwodnej do maszynowni.
Twoja zmiana zakończy się o 7:00, kiedy funkcjonariusze zostaną wezwani do oficera. Wachmani w przedziale reaktora zmieniają się o 7:30, gdy wyruszasz w rejs, zajmujesz stanowisko oficera dyżurnego i wyprowadzasz łódź podwodną z portu. Zanim wrócisz do łóżka, łódź podwodna będzie już zanurzona. Będzie po obiedzie.
Normalny rozruch reaktora powinien odbywać się tylko we wczesnych godzinach. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, to do godziny 6 rano, kiedy na statek przybędzie starszy inżynier dyżurny, może już wypłynąć.
XO nie oznacza „uściski i pocałunki”
Asystent kapitana jest zastępcą dowódcy na łodzi podwodnej. Wykonuje całą ciężką pracę dla kapitana, pozwalając mu bardziej skupić się na planach taktycznych. Wszystkie obowiązki, o których myślałeś, że zostały wykonane przez kapitana, w rzeczywistości wykonuje jego oficer. Kapitan jest w swojej kajucie pogrążony w myślach, podczas gdy jego oficer gasi ogień. Kapitan przybywa na pokład łodzi podwodnej o 10:00, obiad z oficerami i idzie grać w golfa z admirałem.
A oficer kapitana budzi się wcześnie, przegląda cały stos papierów i karze 5 oficerów do czasu, gdy spotkanie oficerów zaczyna się o 7:00. Na zebraniu oficerów wszyscy szefowie jednostek (główny inżynier, nawigator, oficer uzbrojenia i oficer zaopatrzenia) oraz młodsi oficerowie jednostek, którzy podlegają szefom jednostek, zasiadają przy stole w dyżurce i przeglądają listę rozkazów asystenta kpt. Jeśli będziesz musiał wybrać osobę na towarzysza kapitana, spróbujesz zapamiętać najbardziej nieprzyjemną osobę, jaką znasz, ale obdarzasz ją wielkim autorytetem.
Na jednej łodzi podwodnej oficer kapitana był nienawidzony i obawiał się. Funkcjonariusze bardzo źle o nim mówili. W ostatnim dniu pobytu asystenta kapitana na łodzi podwodnej, w obcym porcie w trakcie bardzo intensywnej operacji, kiedy wyszedł na brzeg, gdzie czekał na niego samochód, oficerowie z trudem powstrzymywali łzy.
Obserwując tego młodego kadeta, zapytałem jednego z oficerów, co się dzieje.
"Czy nienawidziłeś partnera?" Zapytałam.
– Był moim drugim ojcem – prychnął porucznik i odepchnął mnie od siebie. Mężczyzna nigdy nie zapomina swojej pierwszej miłości i pierwszej partnerki.
Mat kapitana jest żeglarzem wszystkich zawodów. Będąc starszym oficerem przedziału reaktora, musiał być kiedyś inżynierem, zanim został asystentem kapitana. Każe inżynierowi „biegać i skakać”, aby wszystkie dokumenty dotyczące reaktora były w porządku. Ma swoich podwładnych, a każdy młodszy oficer zgłasza asystentowi kapitana wszystko, co chce wiedzieć. Każdą notatkę w drodze do kapitana poprawia asystent kapitana.
Admirał jest dowódcą eskadry okrętów podwodnych i szefem kapitana. Dzieje się tak tylko w porcie, bo na morzu kapitan podlega jedynie starszemu admirałowi, np. dowódcy okrętów podwodnych Floty Atlantyckiej, czy dowódcy jednostki bojowej.
Mat kieruje pracą na łodzi podwodnej, jest najbardziej zapracowaną osobą na pokładzie, często pracuje do późnych godzin nocnych lub wstaje bardzo wcześnie rano. Jeśli musisz dokonać niemożliwego, asystent kapitana jest właśnie dla Ciebie. Jeśli zostałeś wybrany na towarzysza kapitana, lepiej najpierw weź wakacje. W ciągu najbliższych trzech lat prawdopodobnie nie zobaczysz niczego innego niż praca i sen, a to drugie nie jest w ogóle gwarantowane. I upewnij się, że twoja żona jest typem niezależnym, ponieważ nie będzie cię długo widzieć.
Wycieczka przed zmianą
Wróćmy do reaktora: znajdziesz starszego oficera wachtowego i poprosisz go, aby ogłosił 1MC przez domofon i wysłał kogoś, aby przebiegł przez śpiące sekcje oficerów wachtowych i zebrał wszystkich z tyłu łodzi podwodnej, aby uruchomić reaktor.
Jak tylko poszedłeś do pomieszczeń inżynieryjnych, zacząłeś swoją podróż przed wachtą. Praktycznie mieszkasz w części ogonowej łodzi podwodnej, więc możesz natychmiast zobaczyć każde wychodzące wydarzenie z rzędu. Dbasz o to, aby strażnicy ściśle monitorowali działanie systemów. Zajęli swoje pozycje, wszyscy z zaspanymi oczami, pomarszczeni i nieogoleni. Przez chwilę ogarnia cię podziw dla nuklearnych marynarzy tej łodzi podwodnej. Co to za ludzie, wstali w środku nocy, aby uruchomić reaktor i nie usłyszano ani jednej skargi. Wszyscy to pewni siebie profesjonaliści.
Kiedy mijasz szczeliny i zakamarki elektrowni w drodze na niższy poziom maszynowni, przypominasz sobie wypowiedź Hemingwaya, którą lubił fałszować jeden z młodszych oficerów: „Zejdź na dół, żeby zobaczyć, jak się sprawy mają. Rzeczy były złe." Uśmiechasz się do siebie, gdy wchodzisz po schodach na górny poziom maszynowni i znajdujesz się w towarzystwie dyżurnego kontrolera maszynowni i strażników górnej maszynowni.
Nadzorca maszynowni na warcie - szef, który jest wysoce zawodowym żeglarzem nuklearnym. Poradzi sobie z zegarkiem i bez ciebie, ale najprawdopodobniej nie chce tego robić. Stajesz między turbogeneratorami pokładowymi i rozmawiasz o rozruchu reaktora i jego stanie. Odpowiada, że wszystko jest nominalne i gotowe. Mówisz, że spotkasz go za 5 minut w sterowni reaktora.
Zbliżasz się do drzwi prowadzących do sterowni reaktora. To święte miejsce, ale nie przypomina rezydencji arcykapłanów w pałacu. Tutaj ludzie nie podnoszą głosu. Nikt nie wchodzi tutaj bez pozwolenia oficera nuklearnego tego pokoju, chyba że jest on głównym inżynierem, asystentem kapitana, kapitanem lub starszym oficerem wachty.
Jego imię to „eng”.
inż. - uniwersalna skrócona nazwa głównego inżyniera lub inżyniera marynarki wojennej. Funkcjonariusze na stanowisku inżyniera przez wszystkie trzy lata żeglugi nazywani są niczym więcej niż „inż”.
Czasami wydaje się, że ludzie zapominają nawet o prawdziwym nazwisku inżyniera. Jeśli zadzwonisz do niego w domu, a odbierze żona, to i tak przez telefon prosisz o „inżyniera”. Ona zrozumie. Nikt nie będzie zaskoczony, że nawet jego dzieci tak go nazywają. Na pokładzie niektórych łodzi podwodnych, jeśli inżynier jest zbyt denerwujący, można go nazwać „dinj” (pieprzony inżynier).
Inżynier to wysoka pozycja wśród marynarzy nuklearnych. Jest wszechmocny, jest bogiem na pokładzie łodzi podwodnej. Dlatego kiedy oficer kapitana beszta go na zebraniu oficerów, wygląda na to, że Bóg Ojciec beszta Jezusa. A jeśli asystent kapitana to niebiańskie stworzenie, które pociąga za sznurki, kontrolując bóstwo, to kapitan ma niesamowitą moc.
Inżynier zegarka
Jest swego rodzaju przedstawicielem inżyniera i steruje reaktorem. W przypadku zawieszenia pracy reaktora i wytwornicy pary inżynier przedziału reaktora staje się inżynierem dyżurnym. Po uruchomieniu reaktora lub osiągnięciu przez reaktor masy krytycznej wyznaczany jest dyżurny inżynier, który zwykle czuwa w części ogonowej łodzi podwodnej. Inżynier dyżurny nigdy nie opuści maszynowni.
Za bezpieczeństwo reaktora i ogólne bezpieczeństwo w części ogonowej okrętu podwodnego odpowiada inżynier dyżurny. Ze wszystkich rzeczy, które robi, obowiązki inżyniera dyżurnego podczas zatapiania są jednymi z najważniejszych, ponieważ umiejętne posługiwanie się wyłącznikami awaryjnymi może uratować okręt podwodny przed powtórzeniem losu Thrashera.
Ktoś zdecydowanie musi zastąpić inżyniera dyżurnego na jego stanowisku, kiedy idzie do toalety. Chociaż w części ogonowej znajdują się toalety, nie są one odpowiednio wyposażone.
Wchodzimy do sterowni reaktora
Przed drzwiami do sterowni reaktora na wysokości pasa wisi łańcuch. Zdejmujesz łańcuch, ale nie wchodzisz do środka, dopóki nie powiesz: „Wejście do sterowni reaktora”.
Twój ulubiony operator reaktora odpowie: „Zrozumiałem, wejdź”. Trzyma rękę w powietrzu i patrzy na panel sterowania reaktora. Przybijasz mu piątkę, stajesz przed panelem sterowania reaktora i patrzysz na odczyty przyrządów. Bez słowa wręcza ci przez ramię duży notes, w którym przeglądasz odczyty temperatury, ciśnienia i mocy. Po kilku latach możesz czytać te notatki równie łatwo, jak wyraz twarzy swojej dziewczyny. Stan reaktora ocenia się jako nominalny.
Poziom nominalny
Kiedy mówimy, że coś jest w stanie nominalnym, oznacza to, że:
istnieje pewien bezpieczny zakres dla tych wskaźników,
ten wskaźnik mieści się w tym zakresie.
Nominalne i normalne to nie to samo, na okrętach podwodnych nie ma nic normalnego. W końcu, jaki normalny człowiek zamknąłby się w żelaznej rurze ze 120 innymi spoconymi marynarzami, nurkowałby na setki metrów na wiele miesięcy i chętnie pozostawałby niebezpiecznie blisko broni nuklearnej?
Czas przyjrzeć się instrumentom na panelu sterowania elektrowni parowej, znajdującym się po lewej stronie. Spoglądasz na instrumenty i kiwasz głową oficerowi, który utrzymuje statek w ruchu. Po prawej stronie panelu znajduje się panel sterowania instalacją elektryczną. Elektryk wygląda na zaspanego, więc popychasz go i prosisz kogoś o przyniesienie kawy. Jest ci bardzo wdzięczny. Ponownie patrzysz na instrumenty i sprawdzasz zapisy operatora elektrycznego. Instalacja wewnątrz i na zewnątrz sterowni reaktora jest w stanie nominalnym. Podchodzisz do Krzesła Inżyniera, które jest krzesłem o długich nogach (takim, jakie widzisz w barze) znajdującym się w pobliżu biurka/półki z książkami. Nad stołem wisi ogromny schematyczny rysunek rozmieszczenia rurociągów reaktora. Za pomocą czarnego ołówka wskazuje się zawory, które są zamknięte lub otwarte podczas wykonywania określonej instrukcji. Kolor czerwony oznacza zawory oznaczone jako „niebezpieczeństwo”, zwykle są zamknięte. Przeglądasz niebezpieczne zawory w Dzienniku Inżyniera. A teraz rozważymy rzekomą krytyczną pozycję.
Jeszcze kilka słów o stanie nominalnym: na przykład możesz zapytać: „Jak się miewa twój przyjaciel?” Możesz otrzymać odpowiedź: „Jej stan jest nominalny”. Oznacza to, że jej stan jest w zamierzonym zakresie, ale oznacza to również, że niekoniecznie znajduje się w najlepszej części tego zakresu. Teoretycznie twoja dziewczyna może być zarówno aniołem, jak i demonem, więc wszystko, co mieści się w tym przedziale, uważane jest za nominalne. Jeśli wartość znajduje się w najlepszej części spektrum, odpowiedź może być inna.
Szacowany stan krytyczny
Szacowany stan krytyczny - obliczenie ilości ujemnej reaktywności w rdzeniu reaktora na skutek obecności ksenonu powstałego podczas ostatniego postoju reaktora. Odnosisz się do wykresów, które pokazują żywotność reaktora (godziny pracy przy pełnej mocy), liczbę godzin pracy od ostatniego wyłączenia oraz „biografię” reaktora przed wyłączeniem. Wszystko to wpływa na ilość ksenonu zawartego w rdzeniu reaktora. Bierzesz również pod uwagę temperaturę reaktora. Wykres dostarcza informacji o tym, jak daleko pręty kontrolne muszą zostać usunięte z rdzenia reaktora, aby wytworzyć w nim masę krytyczną. Jeśli reaktor nie osiągnął masy krytycznej, Instrukcja obsługi nr 27 wymaga sprawdzenia obliczonego stanu krytycznego lub kondycji wyposażenia jądrowego. Jeśli sprzęt jądrowy działa nieprawidłowo i nadal usuwasz pręty kontrolne z rdzenia reaktora, możesz spowodować, że reaktor osiągnie masę krytyczną w jednej chwili (patrz Rozdział 6, gdzie opisano inne rodzaje awarii reaktora).
Grupa prętów sterujących - kilka prętów podłączonych do falownika. Na przykład zewnętrzny pierścień drążków sterujących to grupa 3. Środkowy pierścień to grupa 2, a 6 środkowych drążków sterujących tworzy pierwszą grupę.
Na pewnym etapie życia rdzenia reaktora zaczynasz podnosić grupę 3. Pozostawiasz grupę 2 na dnie reaktora i wyciągasz pierwszą aż do osiągnięcia masy krytycznej. Sformułowanie „steruję reaktorem z grupą 1” oznacza, że kontrolujesz temperaturę rdzenia reaktora z grupą 1. W przyszłości grupy 2 i 3 są odwrócone – grupa 2 jest na górze, a grupa 3 na górze dno rdzenia reaktora. W ten sposób paliwo w reaktorze spala się równomiernie.
Falownik to urządzenie elektroniczne, które, podobnie jak duży reostat, wykorzystuje rezystory do zmniejszenia napięcia prądu stałego. W rezultacie tworzy funkcję falową skoku napięcia, aby wytworzyć prąd przemienny. Zamienia prąd stały na prąd przemienny. Falownik sterujący dławikiem wykorzystuje trójstopniowy prąd przemienny, falownik "zamraża" falę w pewnym momencie.
Dzwonimy do inżyniera w domu
Sprawdzasz obliczony stan krytyczny i zapisujesz go w dzienniku. Gdyby inżynier był na pokładzie, też by to zauważył. Czasami inżynier prosi o przesłanie faksem wydruku obliczonego stanu krytycznego do jego domu, ale ponieważ jesteś doświadczonym inżynierem, po prostu prosi, aby do niego zadzwonić i powiedzieć mu, jak się sprawy mają. Patrzysz na zegarek: zegarek nurka pokazuje 2:15. Odbierasz telefon i wybierasz numer domowy inżyniera. Zgłaszasz sytuację, a zaspany inżynier mówi, że zaleca uruchomienie reaktora.
Telefon obok Ciebie dzwoni. „Uważny inżynier” — mówisz.
„Oficer dyżurny” – dobiega od odbiorcy. To jest twój współlokator i pracownia, Keith, który upija się jak diabli w portach, gdy załoga schodzi na brzeg, ale zawsze jest tak opanowany jak admirał. Pewnego dnia osiągnie wysoką rangę. – Czas zadzwonić do kapitana. Otrzymałeś pozwolenie?
„Tak, poproś o pozwolenie na uruchomienie reaktora” – odpowiada, po spełnieniu wszystkich formalności.
Wieloryb może być twoim współlokatorem na pokładzie i na lądzie, i wiesz, co myśli, zanim cokolwiek zrobi, ale musisz być formalny.
Przeglądanie instrukcji
Czekając, patrzysz na instrukcje. Ta książka ma 12 centymetrów grubości. Papier jest dziełem sztuki inżynierskiej, jest podobny do materiału, z którego wykonuje się koperty do dostarczania dokumentów na duże odległości. Otwierasz Instrukcję #27 i przeglądasz kilka akapitów. Słowa są ci znajome w taki sam sposób, w jaki księdzu są znajome słowa Biblii.
Telefon dzwoni ponownie. „Inżynier zegarka”.
„To jest oficer dyżurny. Uruchom reaktor."
„Tak, uruchom reaktor”, odpowiadasz i rozłączasz się.
Podnosisz mikrofon interkomu 2MC z kołyski, naciskasz przycisk i słuchasz swojego głosu, który odbija się echem w maszynowni jak głos Boga. Podkręcasz głośność, aby być słyszanym ponad szumem turbin. Twój głos jest głośniejszy, bo łódź podwodna wygląda jak grób, wszystkie otwory są zamknięte. "Strażnik w maszynowni, wejdź do sterowni reaktora."
Wstajesz i zdejmujesz z szyi łańcuch zawierający klucz bezpieczeństwa reaktora. Użyj go, aby otworzyć szufladę pod regałem. Wewnątrz znajdują się trzy bezpieczniki, każdy wielkości latarki. Zamykasz szufladę i wieszasz klucz na szyi. Oficer wachtowy maszynowni stoi przed drzwiami do sterowni reaktora wraz z oficerem kierującym ruchem statku.
„Pozwolenie na wejście do sterowni reaktora”.
"Pozwolę na to." Przekazujesz bezpieczniki dyżurnemu kontrolerowi maszynowni i zwracasz się do niego formalnie.
„Operatorze maszynowni, włóż bezpieczniki w gniazda A, B i C falownika i wyłącz wyłączniki, które wstrzymują pracę reaktora”.
"Tak, włóż bezpieczniki w gniazda A, B i C falownika i wyłącz wyłączniki, które zatrzymują pracę reaktora." Znika na kilka minut przed pokojem. Dokonujesz wpisu w dzienniku pokładowym inżyniera i odrywasz wzrok znad papieru, gdy tylko kontroler maszynowni na służbie powróci. „Pozwolenie na wejście do sterowni reaktora”.
"Pozwolę na to."
— Sir, w A, B i C są bezpieczniki. Wyłączniki A, B i C, które wyłączają reaktor, są wyłączone.
„Zrozumiałem, dziękuję i życzę powodzenia w uruchomieniu”.
Uderza operatora reaktora w głowę. „Patrz na tego gościa, sir. Nie powinno być żadnych problemów z moim zegarkiem.
Operator reaktora rzucił klątwę, nie odrywając wzroku od panelu sterowania reaktora. Zajmujesz pozycję za operatorem reaktora, skąd widzisz cały panel. Dokonujesz kolejnego wpisu w dzienniku inżyniera zegarka: rozpocząć normalny start reaktora.
"Operatorze reaktora, rozpocznij normalny rozruch reaktora."
"Tak, rozpocznij normalny rozruch reaktora."
Bierzesz mikrofon domofonu 2MC i ogłaszasz: „Rozpocznij normalny rozruch reaktora”.
Uruchamianie pomp
Operator reaktora wstaje i chwyta za dźwignię, aby uruchomić główne pompy chłodzące. „Uruchamianie pompy głównej nr 4 przy niskiej prędkości”. Podciąga ramię T i uruchamia się pompa. Zapala się lampka ostrzegawcza i przeskakuje wskaźnik ciśnienia. „Uruchamianie pompy głównej nr 3 przy niskiej prędkości”. Uruchamia następną pompę. Teraz 2 pompy pracują na niskich obrotach w każdej pętli chłodzącej, wcześniej w każdej pętli była jedna pompa. „Dwie pompy pracujące z niską prędkością”.
"Zrozumiałem cię."
„Pręty sterujące grupy 3 zablokowane”, oznajmia operator reaktora. Przesuwa dźwignię oznaczoną „falownik” do pozycji B. Następnie przesuwa pokrętło regulacji drążka kierowniczego na środku dolnej rampy z pozycji godziny 12 do pozycji godziny 9. Jednocześnie wyciąga uchwyt z panelu o około 5 centymetrów. "Podłączam napięcie zaciskowe do falownika B."
Patrzysz na wyświetlacz napięcia cęgów. Podwaja się, gdy prąd z zatrzasku z falownika B płynie w kierunku uchwytu drążka sterującego grupy 3. Wcześniej uchwyty były w pozycji otwartej, ale gdy tylko zostały zasilone, gdy uchwyt przełącznika został wyciągnięty z panelu, elektromagnesy każdego uchwytu zostały naładowane i uchwyt dociśnięty do gwintowanej części drążka sterującego. Aby upewnić się, że uchwyty są zamocowane na gwincie, operator wkłada pręty do reaktora. Pręty są już na dole w tym momencie, ale obraca uchwyty, aż „złapią” nitkę.
„Naprawiono ściąganie grupy 3”.
"Zrozumiałem cię."
„Podnosimy ciąg do szczytu rdzenia reaktora” – ogłasza. Wstaje i przekręca klamkę w prawo.
Nie można wytworzyć masy krytycznej w reaktorze z prętami grupy 3, chyba że wydarzy się jakaś poważna awaria, ale nadal wpatrujesz się w panel sterowania reaktora jak jastrząb.
„Światło sygnalizujące, że pręty grupy 3 poluzowały się od dna reaktora, zgasło” – powiedział operator reaktora.
Światło na zewnętrznym pierścieniu dolnych prętów sterujących gaśnie, gdy pręty nie dotykają już dna reaktora.
Odczyty miernika cyfrowego rosną, gdy pręt przesuwa się w górę, gdy grupa prętów znajduje się na wysokości 60, 75, 87 centymetrów, aż w końcu pręty dotrą do szczytu reaktora. Jednocześnie monitorujesz poziom neutronów i poziom rozruchu reaktora. Z żadną z tych wag nie dzieje się nic szczególnego. Jeśli reaktor był wyłączony od dłuższego czasu, to poziom neutronów będzie tak niski, że trzeba będzie wykonać rozruch reaktora „pociągnij i poczekaj”. Zamiast wyciągać pręty z rdzenia reaktora, operator wyciąga pręty przez 3 sekundy, a następnie patrzy na odczyty przyrządu przez pozostałe 57 sekund. Powtarzasz tę procedurę przez następne 5 godzin, aż poziom reaktora powróci do normalnego zakresu.
Operator reaktora zwalnia dźwignię sterującą tylko wtedy, gdy grupa prętów osiągnie szczyt rdzenia reaktora. „Grupa mocowania 2”, mówi operator reaktora. Przełącza falownik do pozycji B i przesuwa przełącznik do pozycji godziny 9, zdejmując go z panelu. „Przyłączam napięcie do grupy 2. Grupa 2 jest ustalona”.
"Zrozumiałem cię." Grupa 2 pozostanie na dnie rdzenia reaktora i jest zamocowana tak, aby po wstrząśnięciu nie podskakiwały i nie powodowały skoku napięcia.
„Naprawiam grupę 1.” Przestawia przełącznik falownika w położenie A i powtarza procedurę blokowania. „Wycofuję Grupę 1, aby osiągnąć masę krytyczną”.
Patrzysz w napięciu na skalę poziomu neutronów i skalę poziomu startu.
„Lampa wskazująca, że Grupa 1 uniosła się z dna reaktora, zgasła”.
Wyciągnięcie drążków sterujących z rdzenia reaktora wymaga dużego wysiłku, ale nie wymaga dużej siły, aby włożyć je do środka. Jest to zgodne z projektem: admirał Rickover chciał, aby operator reaktora wiedział, kiedy zwiększa moc reaktora. Podczas długiego startu ręce operatora trzęsą się, gdy wyjmuje drążki sterujące z rdzenia. Dźwignia sterująca zawsze wraca do pozycji neutralnej, gdy operator zdejmie z niej rękę.
Pierwsze poruszenie strzałki poziomu startu reaktora
Gdy tylko grupa 1 opuści rdzeń reaktora, wskaźnik czujnika poziomu początkowego reaktora przesunie się od zera i zostanie ustawiony na 0,2 dekady na minutę. Operator kontynuuje ciągnięcie pręta, aż igła zatrzyma się z prędkością 1 dekady na minutę, a następnie zwalnia dźwignię. Poziom wyzwalania spada do 0. Ponownie pociąga za remis i poziom wzrasta do 1 dekady na minutę. Igła na instrumencie pokazująca poziom neutronów stopniowo podnosi się, co kilka minut pokazując zmiany poziomu o rząd wielkości (najpierw 10–9, 10–8, 10–7 itd.). Wreszcie, gdy szybkość rozruchu reaktora osiągnie 10–1 na minutę, operator przesuwa przełącznik prętowy do pozycji neutralnej. Poziom rozruchu reaktora stabilizuje się około 0,3 dekady na minutę.
„Reaktor osiągnął masę krytyczną” – oznajmia, robiąc notatkę w swoim dzienniku. Obliczona wartość stanu krytycznego wykazała, że masa krytyczna zostanie osiągnięta w odległości 60 centymetrów. W rzeczywistości stało się to na wysokości 56,88 centymetra. Całkiem dobry.
Bierzesz mikrofon systemu komunikacji 1MC, który znajduje się obok mikrofonu 2MC. Teraz twoje ogłoszenie jest słyszalne we wszystkich obszarach na pokładzie łodzi podwodnej.
„Reaktor – tu robisz pauzę teatralną – osiągnął masę krytyczną!” Robisz kolejny rekord i bieg trwa.
„Wprowadzam grupę 1 do trybu operacyjnego” – mówi operator reaktora. Znowu chwyta za kontrolkę drążka sterującego i podnosi poziom wyzwalania do 1 dekady na minutę. Poziom zawartości neutronów w rdzeniu reaktora powoli osiąga poziom operacyjny. Strzała reżimu pośredniego również zaczyna wznosić się, oba reżimy zbiegają się w drugiej dekadzie. „Przełącznik wyboru poziomu źródła kanału w trybie startu, wstrzymanie wyłączone” — mówi, przekręcając duży przełącznik na panelu.
„Zrozumiałem”, potwierdzasz. Na tym etapie sprzęt jądrowy jest zasilany energią z przełącznika wyboru kanału na poziomie źródła. Gdyby czuły detektor neutronów był zasilany znacznie dłużej, uległby awarii z powodu bombardowania neutronami. Na tym etapie sygnał do automatycznego wyłączenia reaktora nie może być już odbierany z czujnika poziomu początkowego rozruchu. Teraz ochrona jest realizowana przez czujnik poziomu startu pośredniego. Jeśli poziom przekroczy 9 dekad na minutę, reaktor automatycznie się zatrzyma.
W reaktorze było teraz wystarczająco dużo radioaktywności, aby operator mógł usunąć pręty kontrolne i ustawić poziom na około 1,5 dekady na minutę. Kiedy puści dźwignię, poziom spada do 1 dekady na minutę. Teraz reaktor sam zacznie się „budzić”, a ty po prostu obserwujesz, jak jego poziom stopniowo zmienia się od początkowego do pośredniego. Na końcu trybu pośredniego jest tryb pracy. W trybie pracy reaktor jest w stanie podnieść temperaturę chłodziwa.
Pod koniec okresu pośredniego poziom ogrzewania spada do 0. Operator reaktora wyciąga pręty kontrolne i obserwuje odczyty przyrządu.
„Reaktor zaczął działać” – mówi. Powtarzasz te słowa przez system komunikacji 2MS. „Podgrzewanie głównego płynu chłodzącego do temperatury strefy zielonej” – zapowiada.
Teraz, gdy reaktor wszedł w tryb pracy, podniesienie prętów sterujących zwiększa moc reaktora, w wyniku czego chłodziwo jest podgrzewane. Średnia temperatura płynu chłodzącego lub Tav wynosi teraz 182 °C.
„Stabilizuję poziom ciepła w reaktorze”, mówi i umieszcza wykres na górze dziennika.
Dopóki temperatura głównego chłodziwa nie osiądzie w zielonej strefie, temperatura reaktora podczas rozruchu może rosnąć szybciej. Ponieważ temperatura początkowa jest dość wysoka – 182 °C, możemy szybko rozgrzać reaktor. Gdyby początkowa temperatura reaktora była niższa, to jego nagrzewanie ograniczyłoby się do kilku setnych stopnia na minutę, a rozruch trwałby znacznie dłużej.
T cf to średnia temperatura głównego chłodziwa wchodzącego do reaktora i opuszczającego go. Jeśli T in = 238 ° C i T out = 260 ° C, to T cf = 249 ° C. Tav powinna zawsze znajdować się w zielonej strefie między 246 °C a 251,5 °C. Wszystkie badania bezpieczeństwa reaktora zostały przeprowadzone przy założeniu, że Tav znajduje się w zielonej strefie. Jeśli temperatura reaktora podczas pracy przekroczy ten zakres, to nikt nie da gwarancji, że nie dojdzie do wypadku. Gdy Tcf przekroczy dopuszczalny zakres, operator reaktora pociąga i ponownie wprowadza pręty kontrolne w celu obniżenia lub zwiększenia Tcf. (W trybie pracy moc reaktora zależy od dopływu pary. Operator przepustnicy steruje mocą reaktora na podstawie stopnia otwarcia przepustnic, a pręty sterujące w tym przypadku tylko dodają mocy do rdzenia reaktora w aby zmienić Tav.)
Rozgrzewanie rdzenia reaktora
W ciągu następnych 30 minut operator rozgrzewa rdzeń reaktora. Strzałka T cf stopniowo rośnie. Wskaźnik mocy reaktora wskazuje od 0 do 5%, gdy reaktor się nagrzewa.
„T cf jest w zielonej strefie, sir” – informuje.
„Zrozumiałem cię. - Bierzesz domofon 2MS. - Obserwuj nadzorcę maszynowni, udaj się do sterowni reaktora.
Nadzorca wachtowy maszynowni prosi o pozwolenie na wejście do sterowni reaktora. Dajesz mu znak, by wszedł, i patrzysz z nim na panel sterowania reaktora. Następnie wydajesz mu polecenie uruchomienia elektrowni parowej: „Obserwator maszynowni, uruchom główne elektrownie parowe 1 i 2. Wpuść parę do maszynowni, podgrzej główne bloki parowe, wytwórz próżnię w głównych skraplaczach na prawą i lewą burtę, uruchomić turbiny na prawej i lewej burcie oraz rozgrzać główne silniki na prawej i lewej burcie.
Jedyny raz oficer wachtowy maszynowni nie powtarza rozkazu. Ten wyjątek stał się tradycją.
Znika, aby skierować się w stronę przodu łodzi podwodnej. Kiedy czekasz, wiesz, że on i strażnicy wyższego poziomu w maszynowni otwierają zawory, przez które para z kotłów parowych może przejść i dotrzeć do dużych przegród, które zamykają zawory MS-1 i MS-2. Zmniejszy to spadek ciśnienia na zaworach i ułatwi ich otwieranie. Gdy różnica ciśnień spadnie poniżej 3,3 atm, dyżurny sterownik siłowni i oficerowie wachtowi górnego poziomu siłowni zaczną otwierać zawory MS-1 i MS-2. Otwarcie każdego zaworu zajmie dobre 5 minut.
„Czujnik wskazuje otwarcie zaworu MS-2” – mówi operator reaktora. Żarówka na jego panelu zmieniła kształt z podłużnego na okrągły. Kilka minut później zapowiada otwarcie zaworu MS-1.
Hałas rośnie. Blok parowy zaczyna się nagrzewać, a woda w nim powstała w wyniku kondensacji jest wydmuchiwana przez ciśnienie pary. Hałas, który słyszysz, to stróż w maszynowni, a górni strażnicy w maszynowni dmuchają w syfony parowe, urządzenia zatrzymujące skropliny – kropelki wody – z szybów parowych. Po 10 minutach przedmuchiwania bloków, wachman maszynowni i wachmani dolnego poziomu maszynowni wytwarzają próżnię w kondensatorach.
Uruchamiają one główne pompy systemu wody morskiej na prawej i lewej burcie, a następnie wykorzystują ciśnienie pary pomocniczego systemu parowego do wypompowywania powietrza ze skraplaczy. Kondensacja pary powoduje powstanie próżni: para zajmuje znacznie większą objętość niż ciecz, dlatego w skraplaczach występuje próżnia. Ale na początku cyklu w rurach jest dużo powietrza i powietrze nie skrapla się. Za pomocą specjalnych urządzeń z rurami wentylacyjnymi, dmuchawami powietrza, para przechodzi przez te rury, aby wytworzyć niskie ciśnienie. W efekcie powietrze jest wysysane ze skraplaczy i dostaje się do maszynowni. To właśnie te dmuchawy powietrza sprawią, że maszynownia będzie radioaktywna, tak jakbyś używał reaktora, w którym woda jest w stanie wrzenia, lub gdybyś miał wyciek płynu chłodzącego z pierwotnej do wtórnej pętli chłodzącej.
Wkrótce oficer wachtowy maszynowni wraca na górny poziom maszynowni i zaczyna kręcić turbiną na lewej burcie. Usłyszysz, kiedy turbina zacznie się kręcić. Najpierw dudni. Potem warczy, jęczy i krzyczy jak odrzutowiec, Dźwięk przechodzi w ogłuszający zgrzyt i w końcu zamienia się w wycie, aż częstotliwość wzrasta do wysokiego gwizdka.
Dyżurny oficer maszynowni pojawia się w drzwiach i mówi: „Turbinagenerator na lewej burcie jest uruchomiony i gotowy do przyjęcia ładunku”.
Przełączamy instalację elektryczną
Czas przełączyć instalację elektryczną. „Elektryk”, mówisz, „przełącz instalację elektryczną na połowę mocy z turbogeneratora”. Operator potwierdza otrzymanie zamówienia, a następnie podłącza swój synchroskop do wyłącznika turbogeneratora. Będzie on manipulował napięciem i częstotliwością w wyłączniku pomocniczego generatora turbiny na zewnętrznej szynie zasilającej. Dwie szyny zasilające muszą być zsynchronizowane. Oznacza to, że prąd przemienny, którego napięcie albo spada, albo rośnie, musi mieć tę samą wartość po obu stronach komory. Miernik porównuje częstotliwość prądu przemiennego po obu stronach wyłącznika, a wskazówka powoli obraca się w kierunku „szybkiego” wskaźnika. Jeśli częstotliwość pomocniczej turbogeneratora jest wyższa, generator zwolni, gdy przejmie obciążenie. Gdy wskazówka osiągnie pozycję na godzinie 12, operator instalacji obraca pokrętło wyłącznika i wyłącznik pomocniczy generatora turbiny zamyka się. Robi to w celu redystrybucji obciążenia generatora głównego na pomocniczy.
„Elektrownia pracuje z 50% wydajnością i jest podłączona do pomocniczego generatora turbiny”.
To samo ogłaszasz w systemie 2MS. Oficer wachtowy maszynowni zniknął na niższy poziom maszynowni, aby uruchomić główną pompę zasilającą. Poziom mocy wytwornicy pary spada od czasu otwarcia zaworów MS-1 i MS-2. Słychać uruchomienie pompy, a wskaźniki poziomu wody w generatorze pary na panelu sterowania generatora pary wracają do normy.
Wkrótce oficer wachtowy maszynowni uruchamia turbinę na prawej burcie i informuje, że jest gotowa do przyjęcia ładunku. Po wykonaniu tej samej operacji na panelu sterowania instalacji elektrycznej, operator zgłasza gotowość instalacji do pracy z pełną mocą.
Nakazujesz operatorowi elektrowni otworzyć wyłącznik zasilania brzegowego.
„Operator elektryczny”, rozkazujesz, „odłącz kable zasilające z brzegu”. Elektryk wspina się do włazu dostępu do kabla i odłącza je. Kiedy skończą, kontaktujesz się z oficerem dyżurnym i zgłaszasz, że zasilanie z brzegu zostało odcięte. Następnie prosisz o pozwolenie na rozkręcenie wału w celu rozgrzania głównych silników. On pozwala.
Kable są zbyt ciężkie, aby można je było podnosić ręcznie. Aby je rozładować od strony łodzi podwodnej, musisz użyć dźwigu.
Otwieranie dławików
Oficer wachtowy maszynowni uruchamia turbiny silników głównych i przekazuje kontrolę nad nimi oficerowi kierującemu ruchem statku. Przez następne 8 godzin będzie otwierał przepustnice co kilka minut, aby utrzymać ciepło głównych silników. Ponieważ sprzęgło jest zaangażowane w ten proces, wał obraca śrubę o pół obrotu, ale jest to dopuszczalne, ponieważ nie ma dużego obciążenia lin cumowniczych.
Skończyłeś. Teraz reaktor pracuje na około 18% swojej mocy, a Tav znajduje się w zielonej strefie około 249 °C. Teraz musisz tylko poczekać, aż poczujesz ulgę i możesz iść na spotkanie oficerów, a następnie na most, aby poprowadzić łódź podwodną do morza. Ziewasz i bierzesz filiżankę kawy od strażników na górnym poziomie maszynowni.
Minimum, które musisz znać:
Oficer kapitana jest najbardziej zapracowaną osobą na pokładzie łodzi podwodnej.
Główny inżynier odpowiada za eksploatację reaktora jądrowego.
Nominalne i normalne to nie to samo, na łodzi podwodnej nie ma nic normalnego.
Inżynier dyżurny jest w pełni odpowiedzialny za bezpieczeństwo reaktora i ogólne bezpieczeństwo w części ogonowej łodzi podwodnej.
Odłączenie lądowych kabli zasilających to ostatni krok, zanim łódź podwodna stanie się całkowicie niezależna od brzegu.
Z książki Cudowna broń ZSRR. Tajemnice sowieckiej broni [z ilustracjami] autor Shirokorad Aleksander BorisowiczRozdział 3. Projekt Atomowy Po krótkim zarysie pracy szaraszki, którą Beria kierował tylko jako Komisarz Ludowy, przejdźmy do projektów, w których Beria był bezpośrednim przywódcą i był osobiście odpowiedzialny za ich postęp. Jest tu kolejna zasadnicza różnica. Do 1945 r. w
Z książki Czarnobyl. Jak było autor Diatłow Anatolij StiepanowiczRozdział 11 Zwykły sowiecki. Wszystko było z góry ustalone. Po dwóch spotkaniach w czerwcu 1986 r. MVTS pod przewodnictwem akademika A.P. Aleksandrowa, zdominowany przez pracowników Ministerstwa Budowy Maszyn Średnich - ogłosili autorzy projektu reaktora
Z książki Attack Ships Part 1 Lotniskowce. Rakietowe statki artyleryjskie autor Apalkow Jurij WalentynowiczCiężki krążownik transportujący samoloty z napędem jądrowym Uljanowsk pr. 0 (40,0) - szerokość z nachylonym pokładem lotniczym 83,9 - średnie zanurzenie
Z książki Explosion and Explosives autor Andreev Konstantin KonstantinovichCiężki krążownik pocisków jądrowych Kirov pr.1144 - 1(1) BASIC TTE Wyporność, t: - standard 24 100 - całkowita 24 400 Główne wymiary, m: - maksymalna długość (wzdłuż VL) 251,0 (228,0) - maksymalna szerokość kadłuba (linia napowietrzna ) 28,5 (24,0) – średnie zanurzenie 10,33 Załoga (w tym oficerowie), ludzie 727
Z książki Szelest granatu autor Prishchepenko Alexander Borisovich7. Wybuch atomowy Eksplozje, które rozważaliśmy w poprzednich rozdziałach, opierają się na różnych reakcjach chemicznych, które wytwarzają ciepło, głównie reakcjach spalania, jednak ilość ciepła uwalnianego podczas tych reakcji chemicznych jest stosunkowo niewielka.
Z książki Cztery życia akademika Berg autor Radunskaja Irina Lwowna2.4. Atomowy reaktor torpedowy: biegnij szybciej! Dzień Obrony Praca dyplomowa zbliżył się. Nie wspomniał o naziemnym czujniku spustu: wtedy trzeba było opisać wszystkie szczegóły jego użycia, z danymi o mocy głowic, bezpieczeństwie min
Z książki Okręty podwodne autor DiMercurio MichaelRozdział 1 KORZENIE FATEOPERACJI „WORM”Orenburg końca XIX wieku. Małe drewniane domy. Po wąskich uliczkach włóczą się bezpańskie kurczaki, melancholijne kozy chrupią w zamyśleniu skarłowaciałą przydrożną trawę. Wijące się w kurzu ulice zbiegają się w centrum miasta w pobliżu dużego piękny dom. Do
Z książki autoraROZDZIAŁ 6 WPROWADZENIE DO SZTURMU Przed dowódcą bojowym, który stracił możliwość dalszej służby nie tylko na okrętach podwodnych, ale także na okrętach nawodnych, istniały dwie utarte ścieżki. Pierwszym jest kontynuowanie służby w centrali lub wydziałach. Drugi sposób -
Z książki autoraRozdział 1 POWRÓT CZY WIERZYSZ?!Cuda zdarzają się cały czas. Po leniwych trzech latach podejrzeń i nieufności - rehabilitacja Nadszedł trudny, dziwny czas. Tysiąc dni przeszło przez życie Berga i każdego dnia rozdzierało jego duszę i serce. Rozdzierające mózg fale
Z książki autoraROZDZIAŁ 2 NA ZMIANIE GRANICZNEJ Rok 1943 rozpoczął się w nowych warunkach. Straty niemieckie pod Stalingradem: 175 tys. zabitych i 137 tys. jeńców, 23 dywizje otoczone – te liczby wstrząsnęły całym światem. Ogromny sukces zmienił całą sytuację na frontach. Nawet sojusznicy ożywili się. Włochy
Z książki autoraROZDZIAŁ 3 TRUDNE DEAD SPOIN FAIRWATER Jak dalej rozwinie się ta niezwykła i zwyczajna historia? Historia tak podobna do tych, które rozgrywają się wokół nas i z nami w życiu codziennym i zawsze tak wyjątkowym. Wydarzenia w życiu osobistym Berga szykowały się.
Z książki autoraROZDZIAŁ 2 RÓWNOLEGŁE POGŁĘBIAJĄ SIĘ BEZ GOLE!
Z książki autoraROZDZIAŁ 4 SPOTKANIE NA SZCZEBLU RÓŻA I RYBOŁÓWSTWO Czyta się Notatki o problemach i uderza organiczne sploty wielu dziedzin naukowych, ścisła współpraca różnych sekcji. Na przykład sekcja bioniki zajmuje się badaniem organizmów żywych w celu przeniesienia ich do technologii
Z książki autoraROZDZIAŁ 5 NAJSZCZĘŚLIWSZY DZIEŃ JEST PRAWDZIWY JOGI Aby ulepić bałwana, chłopiec zwinął w dłonie małą grudkę śniegu, rzucił go na ziemię, zwinął i grudka zaczęła rosnąć, nakładając kolejne warstwy śniegu . Coraz trudniej go zwijać... Chłopak ociera go rękawiczką
Z książki autoraCzęść 2 Epoka nuklearna Jeśli trzymać się definicji okrętu podwodnego jako „podwodnego statku niezależnego od powierzchni”, to pierwszym prawdziwym okrętem podwodnym był atomowy okręt podwodny Nautilus. To było jedno z największych osiągnięć nauki XX wieku: droga z punktu A (Enrico Fermi
Z książki autoraRozdział 8 Wejście w erę atomu W tym rozdziale czas rozpadu atomu. Budowa elektrowni. Instalacja elektrowni na łodzi podwodnej. Idealne stanowisko testowe Pierwiastki radioaktywne lub niestabilne molekularnie odkryto po raz pierwszy w 1895 roku, kiedy William
W ostatnich latach elektrownie jądrowe (NPP) stały się szeroko stosowane w marynarce wojennej krajów kapitalistycznych. Postępy w dziedzinie energetyki jądrowej umożliwiły stworzenie w tych krajach elektrowni jądrowych, odpowiednich ze względu na ich wagę i wymiary dla okrętów podwodnych, co zmieniło je z „nurkowania” w prawdziwie podwodne statki. Według doniesień prasy zagranicznej, takie łodzie pokonują ogromne odległości pod wodą z prędkością 30 lub więcej węzłów, nie wynurzając się na powierzchnię przez 60-70 dni.
Wyposażenie okrętów nawodnych w elektrownie jądrowe radykalnie zwiększyło ich skuteczność bojową i radykalnie zmieniło poglądy na wykorzystanie floty. Według zagranicznych ekspertów, statki nawodne z takimi instalacjami, oprócz praktycznie nieograniczonego zasięgu przelotowego przy różnych prędkościach, mają następujące zalety: wykluczone jest paliwo konwencjonalne ( lotniskowce nuklearne może zwiększyć zapasy paliwa lotniczego lub przyjąć paliwo dla statków eskortujących); ułatwiono uszczelnienie kadłuba i poprawiono ochronę statku przed bronią masowego rażenia, ponieważ do działania elektrowni jądrowej nie jest wymagane powietrze; upraszcza lokalizację pomieszczeń i poprawia ochronę termiczną, ponieważ nie ma kominów i kominów; korozja anten środków radioelektronicznych i kadłubów samolotów (na lotniskowcach) jest zmniejszona z powodu braku gazów spalinowych.
Wyposażenie okrętów nawodnych w elektrownie jądrowe zwiększa ich gotowość i skraca czas przemieszczenia się na obszar walki. W efekcie skuteczność bojowa okrętów wzrasta o około 20%.
Tace rakietowe okrętów podwodnych i okręty nawodne z elektrowniami atomowymi są przeznaczone do realizacji agresywnych planów kręgów militarystycznych krajów skierowanych przeciwko ZSRR i krajów wspólnoty socjalistycznej.
Według amerykańskiej prasy pierwsza elektrownia jądrowa została zainstalowana na atomowym okręcie podwodnym Nautilus, wprowadzonym do floty w 1954 roku. Do 1961 amerykańska marynarka wojenna miał 13 okrętów podwodnych wyposażonych w elektrownie jądrowe, a obecnie marynarka wojenna USA, Wielkiej Brytanii i Francji dysponuje 119 okrętami podwodnymi z rakietami i torpedami, a 13 atomowych okrętów podwodnych jest w budowie.
Według prasy zagranicznej głównym typem łodziowej elektrowni jądrowej jest reaktor S5W, który jest wyposażony głównie w okręty podwodne zarówno rakietowe, jak i torpedowe (ryc. 1). Jej generator pary zawiera reaktor ciśnieniowy chłodzony wodą z dwiema autonomicznymi pętlami obiegu pierwotnego, dwie wytwornice pary, siedem pomp obiegowych, po trzy dla każdej wytwornicy pary (z jedną rezerwą po obu stronach), system kompensacji objętości i inne urządzenia pomocnicze jednostki i systemy.
Reaktor firmy Westinghouse Electric należy do klasy heterogenicznych reaktorów na neutrony termiczne. W 1961 roku, po pewnym wzroście mocy i wzroście kampanii podstawowej, nadano mu kod S5W2. Moc cieplna zmodyfikowanego reaktora (średnica 2,45 m, wysokość 5,5 m) wynosi około 70 MW, ciśnienie w obwodzie pierwotnym wynosi 100 kg/cm2, a temperatura chłodziwa na wylocie reaktora wynosi 280°C.
W rdzeniu reaktora S5W2 zastosowano elementy paliwowe płytowe z 40% wzbogaceniem. Podstawowa kampania to 5000 godzin, co zapewnia atomowym okrętom podwodnym zasięg 140 000 mil przy pełnej prędkości i ekonomiczną prędkość 400 000 mil. Okres kalendarzowy korzystania z rdzenia to 5 - 5,5 roku.
Główna przekładnia turbo (moc na wale 15 000 KM) składa się z dwóch turbin, które pracują poprzez dwustopniową reduktor biegów na jednym wale napędowym z cichą śrubą napędową. Ciśnienie pary przed urządzeniem manewrowym osiąga 23 kg/cm2, a temperatura wynosi 240°C.
Głównym źródłem energii elektrycznej są dwa autonomiczne turbogeneratory synchroniczne o mocy 1800 kW każdy. Generują przemienny prąd trójfazowy (częstotliwość 60 Hz, napięcie 440 V). Jako zapasowe źródło zasilania służy akumulator o pojemności 7000 Ah (tryb rozładowania 5 godzin), składający się ze 126 ogniw kwasowo-ołowiowych oraz generatora dieslowskiego o mocy 500 kW DC. Wyposażenie elektryczne elektrowni jądrowej obejmuje również wolnoobrotowy silnik prądu stałego podłączony do linii wałów. W trybie ruchu łodzi podwodnej z minimalną emisją hałasu silnik napędowy działa poprzez konwerter rewersyjny z turbogeneratora, a w sytuacjach awaryjnych - z generatora diesla lub akumulatora. Ponadto na amerykańskich okrętach podwodnych o napędzie atomowym zainstalowano dwa asynchroniczne silniki elektryczne podwodne z trójłopatowymi śmigłami w dyszy, które są wyciągane z lekkiego kadłuba na kolbach i służą głównie jako stery strumieniowe.
Elektrownia jądrowa jest wyposażona w atomowe okręty podwodne o wyporności podwodnej 3500 - 8230 ton (prędkość do 30 węzłów).
Według doniesień prasy zagranicznej, marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych zgromadziła doświadczenie w eksploatacji elektrowni jądrowych z chłodziwem z ciekłego metalu. Reaktor S2G z ciekłym sodem w obiegu pierwotnym dla drugiego atomowego okrętu podwodnego US Navy został opracowany niemal równocześnie z ciśnieniowym reaktorem wodnym S2W. W reaktorze S2G i jego naziemnym prototypie SIG wysoko wzbogacony uran służył jako paliwo jądrowe, a grafit służył jako moderator.
Pilotażowa eksploatacja reaktora S2G, jak donosi prasa zagraniczna, ujawniła bezcelowość elektrowni jądrowych z chłodziwem z ciekłego metalu. Dowództwo Marynarki Wojennej USA, wierząc, że możliwość wycieku radioaktywnego ciekłego stopu metali stanowi duże zagrożenie dla załogi statku, wybrało reaktor wodny ciśnieniowy. Reaktor S2G na statku Seawolf (71 611 mil) został zastąpiony w 1959 r. reaktorem S2W.
Według prasy zagranicznej, elektrownie atomowe używane obecnie na okrętach podwodnych brytyjskiej i francuskiej marynarki wojennej są podobne pod względem typu, podstawowych parametrów i układu do amerykańskiej elektrowni S5W. Pierwszy brytyjski atomowy okręt podwodny, Dreadnought, został wyposażony w elektrownię atomową zaprojektowaną i wyprodukowaną przez Rolls-Royce przy pomocy technicznej amerykańskich specjalistów, a reaktor S5W dostarczyła firma Westhaus Electric. Instalacja seryjnych atomowych okrętów podwodnych tego typu została opracowana i wyprodukowana w całości przez przemysł brytyjski bez udziału firm amerykańskich. Zawiera reaktor typu S5W i główną turboprzekładnię (moc na wale 15 000 KM) działającą na jednej linii wału z sześciołopatową śrubą napędową. Dla nowej atomowej łodzi podwodnej torpedowej tego typu stworzono mocniejszą elektrownię jądrową, której reaktor ma ulepszony rdzeń o zwiększonej żywotności.
Pierwszy okręt podwodny francuskiej marynarki wojennej z pociskami jądrowymi był początkowo przeznaczony do użycia ciężkowodnego reaktora moderującego. Jednak podczas projektowania statku zrezygnowano z tego pomysłu, a na wszystkich łodziach tego typu zainstalowano standardową jednowałową elektrownię jądrową o pojemności 15 000 litrów. Z. (rys. 2). Reaktory francuskie, w przeciwieństwie do amerykańskich i brytyjskich, pracują na uranie o 93,5% wzbogaceniu.
Obecnie w centrum jądrowym Cadarache () powstaje elektrownia jądrowa dla atomowych okrętów podwodnych torpedowych (), której budowa rozpocznie się w najbliższych latach.
Za jedno z głównych zadań w dziedzinie budowy okrętów podwodnych atomowych eksperci amerykańscy uważają stworzenie elektrowni jądrowej o niskim poziomie emisji hałasu. Już w trakcie opracowywania reaktora S5W podjęto działania mające na celu zmniejszenie hałasu w mechanizmach instalacji (głównie poprzez zmniejszenie intensywności ich pracy, zwiększenie dokładności obróbki części i instalacji). Jednak działania te nie przyniosły znaczących rezultatów. Poszukiwanie całkowicie nowego podejścia do rozwiązania tego ważnego problemu doprowadziło do stworzenia elektrowni z napędem elektrycznym, która została przetestowana na atomowej łodzi podwodnej zbudowanej w 1960 roku. Elektrownia jądrowa tego eksperymentalnego statku ma mały reaktor typu S2C, dwa turbogeneratory i silnik śmigłowy o mocy 2500 KM. Z. Przeniesienie mocy turboelektrycznej na wał napędowy pozwoliło na znaczne zmniejszenie hałasu instalacji poprzez eliminację reduktora oraz uproszczenie układu sterowania, dając możliwość szybkiej zmiany kierunku i prędkości śruby napędowej. Jednak zastosowanie napędu elektrycznego prowadzi do wzrostu masy i objętości instalacji, a także do spadku jej wydajności.
Jak donosi prasa amerykańska, na początku 1966 roku w Stanach Zjednoczonych rozpoczęto budowę eksperymentalnego atomowego okrętu podwodnego z reaktorem S5G, który ma podwyższony poziom naturalnego obiegu chłodziwa w obiegu pierwotnym. Atomowy okręt podwodny Narwhal został wcielony do amerykańskiej marynarki wojennej w 1969 roku. Jego wyporność wynosi 5350 ton, moc elektrowni jądrowej to 17 000 litrów. sek., prędkość 30 węzłów. Według amerykańskich ekspertów wyłączenie dużych pomp obiegowych z urządzeń obwodu pierwotnego eliminuje jedno z głównych źródeł hałasu elektrowni jądrowych, a także zwiększa niezawodność instalacji i upraszcza jej konserwację.
Obecnie w Stanach Zjednoczonych kończy się budowa eksperymentalnej atomowej łodzi podwodnej Glenard P. Lipscomb, wykorzystującej reaktor z naturalnym obiegiem S5WA (ulepszony S5G) oraz elektrownię turboelektryczną.
Według zagranicznej prasy okręty nawodne z elektrowniami jądrowymi budowane są tylko w USA. Wykorzystują również ciśnieniowe reaktory wodne opracowane przez Westinghouse Electric i General Electric. Jednak w przeciwieństwie do atomowych okrętów podwodnych, zunifikowana elektrownia nie stała się powszechna na tych statkach. Dla każdego typu statku projektowana jest nowa elektrownia jądrowa, z zachowaniem, jeśli to możliwe, głównego standardowego wyposażenia.
Prasa amerykańska donosiła, że lotniskowiec szturmowy (okręt flagowy amerykańskiej floty nawodnej nuklearnej), który wszedł do służby pod koniec 1961 roku, jest wyposażony w czterowałową elektrownię jądrową (łączna moc 28 000 KM) z ośmioma reaktorami typu A2W ułożone w cztery rzuty. Para wytwarzana w każdym zespole parotwórczym, ułożonym w układzie dwuobwodowym, doprowadzana jest do jednej turbiny głównej i dwóch turbogeneratorów o mocy 2500 kW każdy. Elektrownia jądrowa krążownika jądrowego składa się z dwóch reaktorów typu C1G, czterech turbin głównych pracujących parami poprzez reduktory na dwóch liniach wałowych oraz sześciu turbogeneratorów. Całkowita pojemność elektrowni to 160 000 litrów. s., prędkość pełnej prędkości statku wynosi 35 węzłów. Dwuwałowa elektrownia jądrowa fregat Trakstan i Bainbridge URO składa się z dwóch reaktorów typu D2G, dwóch głównych turboprzekładni o łącznej mocy 60 000 KM. Z. oraz pięć turbogeneratorów o mocy 2500 kW.
Wszystkie okręty nawodne Marynarki Wojennej USA o napędzie atomowym mają pomocniczą kotłownię i zapas paliwa.
Obecnie dla Marynarki Wojennej USA budowane są dwa lotniskowce szturmowe o napędzie atomowym i pięć fregat o napędzie atomowym: dwa typy i trzy typy Virginia. Ich elektrownie będą miały nowe reaktory, mocniejsze główne turboprzekładnie i ulepszony sprzęt elektryczny.
Zagraniczni eksperci marynarki uważają, że elektrownie jądrowe okrętów nawodnych mają zbyt duży ciężar właściwy (45-55 kg/KM) w porównaniu z elektrowniami parowymi o tej samej mocy (12-18 kg/KM bez paliwa). Jest to jeden z powodów uniemożliwiających wprowadzenie elektrowni atomowych na statki klasy „niszczyciel”.
Elektrownie jądrowe stale się rozwijają i ulepszają. Prace badawczo-rozwojowe na dużą skalę nabrały w Stanach Zjednoczonych, gdzie budowane są eksperymentalne i eksperymentalne statki do testowania nowych rozwiązań technicznych mających na celu poprawę charakterystyk elektrowni jądrowych.
Rozwój okrętowych elektrowni jądrowych, według amerykańskich ekspertów morskich, przebiega w następujących głównych kierunkach: zwiększenie kampanii podstawowej i wypalenia paliwa, zmniejszenie poziomu hałasu i zwiększenie niezawodności.
Od samego początku tworzenia floty jądrowej dowództwo marynarki wojennej USA zwracało uwagę na kwestie zwiększenia żywotności rdzenia, a także poprawy niezawodności całej instalacji, ponieważ te cechy wpływają na operacyjne użytkowanie statki jądrowe. Jednak pierwsze aktywne strefy ze znacznie wzmożoną kampanią powstały dopiero w 1961 roku. Lotniskowiec uderzeniowy Enterprise przeleciał 207 000 mil po pierwszym ładunku paliwa jądrowego i ponad 500 000 mil po drugim. Podczas remontu w reaktorach zainstalowano rdzeń nowej konstrukcji o kalendarzowej żywotności 10-13 lat.
Według doniesień prasy zagranicznej, w Stanach Zjednoczonych i Japonii istnieją, a w Wielkiej Brytanii, Francji, Włoszech i Holandii rozbudowywane są także elektrownie jądrowe dla statków floty handlowej, co pozwoli zidentyfikować ich zalety. oraz wady podczas eksploatacji, które można później uwzględnić przy projektowaniu reaktorów jądrowych dla okrętów wojennych.
W ostatnich latach nie było nowy sposób w rozwoju elektrowni jądrowych. Dla statków amerykańskiej floty jądrowej powstały i są opracowywane reaktory jądrowe o mocy 100 000 KM. i więcej. Na przykład dwa reaktory lotniskowca Nimitz mają taką samą moc jak osiem reaktorów lotniskowca Enterprise. Reaktory szybkich łodzi typu i łodzi morskiego systemu rakietowego będą miały większą moc.
Przy opracowywaniu nowych elektrowni jądrowych specjaliści dążą również do skrócenia czasu przeładowywania rdzeni reaktorów, poprawy konstrukcji poszczególnych bloków elektrowni oraz zmniejszenia jej gabarytów.
Według doniesień prasy zagranicznej, w krajach zachodnich wraz z rozwojem elektrowni jądrowych z reaktorami ciśnieniowo-wodnymi powstają elektrownie z reaktorami innego typu, z których najbardziej obiecujące są reaktory wodne wrzące i chłodzone gazem.
Rozwój reaktorów wodnych wrzących chłodzonych wodą prowadzony jest głównie w USA. Próby stworzenia elektrowni jądrowej o wysokiej temperaturze reaktory gazowe niedawno opracował projekt jednoobwodowej elektrowni jądrowej turbiny gazowej dla okrętu podwodnego z rakietami głębinowymi o standardowej wyporności 3600 t. Zagraniczni eksperci marynarki wojennej uważają za jedną z cech zastosowanie turbogeneratorów i silnika śmigłowego z uzwojeniami nadprzewodnikowymi proponowanej instalacji, co zmniejszy gabaryty i wagę instalacji o 80 85 procent i poprawić efektywność energetyczną. Zakłada się, że w trakcie realizacji projektu możliwe będzie zapewnienie efektywności. instalacji o ok. 30 proc., aw przyszłości do 42 proc. (sprawność elektrowni jądrowych z ciśnieniowymi reaktorami wodnymi jest mniejsza niż 28 proc.).
Według doniesień prasy zagranicznej, realizacja techniczna wszystkich projektów okrętowych instalacji jądrowych turbin gazowych z reaktorami chłodzonymi gazem napotyka duże trudności.
Według zagranicznych ekspertów od marynarki wojennej, w krajach kapitalistycznych, których marynarki operują na wodach Oceanu Światowego, budowane są tylko atomowe okręty podwodne. Statki naziemne z elektrowniami atomowymi budowane są na razie tylko w Stanach Zjednoczonych. Wyraża się opinię, że jedynym typem okrętowych reaktorów jądrowych w najbliższych latach będzie ciśnieniowy reaktor wodny z wymuszoną i naturalną cyrkulacją chłodziwa w obiegu pierwotnym.
MOSKWA, 7 sierpnia - RIA Novosti. W Rosji po raz pierwszy stworzono i przetestowano strefę aktywną - „serce” reaktorów jądrowych okrętów podwodnych z zasobem na cały cykl życia okrętów podwodnych, czyli niewymagające ładowania paliwa jądrowego, zgodnie z publiczny raport roczny przedsiębiorstwa państwowej korporacji „Rosatom” JSC „Afrikantov OKBM” (Niżny Nowogród) za 2017 r., opublikowany na stronie internetowej firmy.
Rdzeń jest centralnym obszarem reaktora zawierającego paliwo jądrowe, w którym zachodzi kontrolowana reakcja łańcuchowa. OKBM Afrikantov jest wiodącym producentem rdzeni dla okrętów marynarki wojennej.
„Zakończono rozwój, produkcję i testy międzywydziałowe dwóch rdzeni transportowych - zoptymalizowanego rdzenia do atomowych okrętów podwodnych 4. generacji projektu z kampanią do średniej naprawy statku i rdzenia, który jest unikalny w historii Rosji z zasobów na cały cykl życia statku” – czytamy w raporcie.
Pomyślna eksploatacja jądrowych rdzeni okrętów podwodnych czwarta generacja potwierdza słuszność decyzji projektowych, na których opierają się nowe projekty rdzeni okrętowych, zauważa raport.
Rosyjskie atomowe okręty podwodne czwartej generacji to okręty podwodne projektów Borey i Yasen.
Gotowość bojowa marynarki wojennej
Nowe opracowanie specjalistów rosyjskiego przemysłu nuklearnego w dziedzinie instalacji reaktorów dla atomowych okrętów podwodnych, które pozwala na obejście się bez ładowania paliwa jądrowego przez cały okres eksploatacji okrętów podwodnych, znacznie zwiększy gotowość bojową krajowego Marynarka wojenna, według ekspertów wojskowych, z którymi rozmawiała RIA Novosti.
„Jest to kwestia zasadnicza, która ma ogromne znaczenie dla gotowości bojowej sił podwodnych Marynarki Wojennej, ponieważ „operacja numer jeden”, jak ją nazywamy w Marynarce Wojennej, trwa ponad miesiąc, podczas której jednostka bojowa nuklearna jest wycofany z floty” – powiedział agencji ten pierwszy dowódca floty północnej admirał Wiaczesław Popow.
Wyjaśnił, że w zależności od konstrukcji łodzi i trybu jej pracy, reaktor jest doładowywany co 5-10 lat. Czas tankowania paliwa jądrowego wynosi około miesiąca.
„W tym czasie siła bojowa floty zmniejsza się o jeden. Przy tym samym reaktorze stopień wykorzystania okrętu podwodnego znacznie wzrasta” – powiedział admirał.
Korzysci ekonomiczne
Rozwój Rosatomu zapewnia z kolei ogromne korzyści ekonomiczne – powiedział były dowódca Floty Bałtyckiej admirał Władimir Valuev.
„Ten reaktor to marzenie okrętu podwodnego” – podkreślił.
„Żywotność okrętu podwodnego wynosi co najmniej 30 lat. Stworzenie reaktora, który może działać bez doładowywania paliwem jądrowym przez cały koło życia okręty podwodne, opłacalne ekonomicznie. Wymiana reaktora to kosztowny proces. Musi być rozładowany, umieszczony w ołowianym pojemniku ochronnym, przewieziony na składowisko odpadów. Ale z „wiecznym” reaktorem okręt podwodny będzie kosztował mniej przy tej samej zdolności bojowej” – powiedział Valuev RIA Novosti.
OKBM Afrikantov jest jednym z wiodących przedsiębiorstw rosyjskiego przemysłu jądrowego i wchodzi w skład dywizji budowy maszyn koncernu Rosatom, holdingu Atomenergomash. OKBM Afrikantov zajmuje wiodącą pozycję w tworzeniu reaktorów różnego typu i przeznaczenia, zespołów paliwowych i stref aktywnych reaktorów jądrowych.
