El accidente de la central nuclear japonesa "Fukushima-1" obligó una vez más a hablar de los problemas de seguridad durante el funcionamiento de las centrales nucleares en todo el mundo. Parece natural que, si bien no existe una alternativa real a la energía nuclear, ninguna colisión provocada por el hombre detendrá su desarrollo.
Planta de energía nuclear móvil
Hace casi medio siglo nació la primera central nuclear móvil de gran unidad TPP-3 de baja potencia del mundo, que con razón puede considerarse una obra maestra de la ingeniería mecánica. En 1957, la oficina de diseño de la planta de Kirovsky en San Petersburgo (ahora OJSC "Spetsmash") recibió una orden del Ministerio de Construcción de Máquinas Medianas (como se llamaba entonces al Ministerio de la Industria Atómica por razones de secreto) para la creación de chasis y otros sistemas para una central nuclear móvil experimental destinada a suministrar electricidad a zonas remotas situadas lejos de los sistemas de suministro eléctrico (Lejano Oriente, Norte y Siberia). Por supuesto, en estas regiones es posible crear centrales eléctricas que funcionen tanto con combustibles líquidos como sólidos, pero la entrega de estos portadores de energía es un problema grave.
La planta de energía móvil recibió la designación TPP-3 (planta de energía nuclear transportable), y en la oficina de diseño se la llamó "Objeto 27". Dado que los plazos para el desarrollo eran extremadamente ajustados, era necesario encontrar soluciones técnicas que ya se habían dominado en la práctica. Se asumió que la planta de energía se moverá tanto fuera de la carretera como en carreteras con una superficie convencional.
Diseñador jefe de la oficina de diseño Zh. Ya. Kotin usó el tanque T-10 como base, que es extremadamente confiable y ampliamente utilizado en las tropas, pero su chasis ha sufrido cambios significativos debido a las características específicas de la nueva instalación. Teniendo en cuenta que la masa del TPP-3 ahora excedía significativamente la masa del vehículo base (permítanme recordarles que el T-10, creado bajo el liderazgo del diseñador jefe adjunto, galardonado con premios estatales AS Ermolaev, tenía un peso de combate de 51,5 toneladas), una oruga ensanchada especial, y el tren de aterrizaje incluía un mayor número de pares de ruedas de carretera (diez frente a siete). El cuerpo rectangular se parecía un poco a un voluminoso vagón de tren. Diseñador líder de la máquina Zh. Ya. Kotin nombró a P. S. Toropatin es un experimentado constructor de tanques pesados.
El diseño y desarrollo del bastidor para unidades pesadas y voluminosas se convirtió en una difícil tarea de ingeniería. Este trabajo fue confiado a B. P. Bogdanov, y la producción se confió a la planta de Izhora. Fue posible crear un marco en forma de puente ligero y fuerte. Posteriormente, Boris Petrovich recordó: “Soy todavía un joven especialista, luego de graduarme en el Instituto Politécnico me asignaron al grupo que diseñó el edificio de la central. Trabajamos duro. A menudo, el diseñador jefe venía a nosotros, nos mostraba, nos aconsejaba. No fue fácil colocar este equipo, pero tenía muchas ganas de completar esta tarea. Por cierto, el resultado de mi trabajo fue el primer premio, una medalla de bronce de la Exposición de Logros Económicos”.
La planta de energía fue diseñada por los ancianos de la oficina de diseño: Gleb Nikonov y Fyodor Marishkin. Luego utilizaron el motor diésel más potente B12-6. El joven especialista A. Strakhal trabajó fructíferamente. Diseñó pantallas protectoras engrosadas. La instalación se fabricó con la participación de un gran número de organizaciones científicas y de diseño e ingeniería. El trabajo se llevó a cabo bajo la guía y con la participación activa de un talentoso ingeniero, honró al trabajador de Kirov N. M. Azul.
De este hombre se puede decir que fue el creador de la era atómica. Doctor en ciencias técnicas, profesor y científico vinculó su vida con la planta de Kirov. Después de graduarse de la Universidad Técnica Estatal de Moscú en 1932. NORDESTE. Bauman, durante 30 años, trabajó en la planta de Kirov, pasó de ingeniero de diseño a diseñador jefe. En los años anteriores a la guerra, en la oficina de diseño especial de la planta, que él dirigía, comenzaron a crear los primeros motores a reacción del país para la aviación. Durante la Gran Guerra Patria, Nikolai Mikhailovich trabajó como diputado J. Ya. Kotina, desarrolló tanques pesados KB e IS. En agosto de 1943, cumplió con la orden responsable de los constructores de tanques de la ciudad de tanques: por orden del Cuartel General, entregó las muestras de vehículos blindados creados por ellos a Moscú para mostrarlos al Comandante en Jefe Supremo.
Máquinas del complejo TPP-3. En la foto de la derecha: un automóvil del complejo TPP-3 en Kamchatka. 1988 año
En 1947 N. M. Sinev nuevamente se unió activamente al trabajo sobre la creación de nueva tecnología en Leningrado. Nikolai Mikhailovich es uno de los diseñadores más talentosos de equipos domésticos originales para energía nuclear, autor de invenciones que han encontrado una amplia aplicación en la práctica. Muchos de sus desarrollos son superiores a sus homólogos extranjeros en términos de indicadores técnicos y económicos. 1953-1961 bajo el liderazgo de N. M. Se crea Sineva, los principales turbo-reductores y bombas de circulación herméticas para el circuito primario de las instalaciones de buques nucleares. Su mérito especial en el desarrollo de una planta de turbina integrada para el rompehielos de propulsión nuclear Lenin y la primera central nuclear móvil TPP-3 como diseñador jefe.
El complejo móvil TES-3 se montó sobre cuatro chasis con orugas utilizando, como ya se mencionó, los nodos del tanque pesado T-10. La primera máquina estaba equipada con un reactor nuclear con sistemas operativos, la segunda, generadores de vapor, un compensador de volumen y bombas de circulación para alimentar el circuito primario, la tercera, un generador de turbina y la cuarta, el panel de control central de la energía nuclear. planta. La peculiaridad de TPP-3 fue que no hubo necesidad de construir edificios especiales y otra infraestructura para su funcionamiento.
La parte energética se creó en el Instituto de Física y Tecnología. AI. Leikunsky (Obninsk, ahora - FSUE "SSC RF - IPPE"), a principios de la década de 1960. se fabricaron dos de esas centrales nucleares. El reactor en sí era un cilindro de 600 mm de alto y 650 mm de diámetro, que albergaba 74 conjuntos combustibles con uranio altamente enriquecido.
Para proteger contra la radiación, se construyó un escudo de tierra alrededor de las dos primeras máquinas del TPP-3 en el sitio de operación. El vehículo del reactor estaba equipado con un blindaje biológico transportable, que permitía realizar los trabajos de montaje y desmontaje a las pocas horas de la parada del reactor, así como transportar un reactor con núcleo parcial o totalmente quemado. Durante el transporte, el reactor se enfrió mediante un radiador de aire, que proporciona una extracción de hasta el 0,3% de la potencia nominal de la instalación.
En 1961, en el Instituto de Física e Ingeniería de Energía que lleva el nombre de V. I. AI. Se puso en funcionamiento Leikunsky, TPP-3 con un reactor presurizado presurizado. Esta unidad ha completado con éxito todo el ciclo, habiendo agotado su recurso de diseño. En 1965 TPP-3 fue cerrado y dado de baja. Posteriormente, se suponía que serviría de base para el desarrollo de centrales eléctricas de este tipo.
Después de la operación de prueba en Obninsk, las dos máquinas más "peligrosas" fueron suspendidas, pero después de unos años fue necesario enviarlas para una investigación experimental a Kamchatka (a los géiseres de vapor térmico). Para este propósito, L. Zakharov, un ingeniero de pruebas de la oficina de diseño de LKZ y el subdirector del departamento de pruebas de SI, fueron enviados a Obninsk. Lukashev con la mecánica del conductor. El ingeniero Vanin fue enviado a Kamchatka.
Cabe destacar que esta central nuclear móvil no temía los terremotos más fuertes: la suspensión del tanque no resiste tal cosa cuando se dispara.
Características técnicas del TPP-3 móvil
Peso total, t ………………………………. Más de 300
Peso del equipo, t …………………….aproximadamente 200
Potencia del motor, HP …………………………… 750
Potencia térmica, kW ……………………… 8, 8 Cerdocyon.
Energia electrica
generador de turbina, kW ……………………………….1500
Consumo de agua refrigerante
en el circuito primario, t / h ………………………………… 320
Presión de agua, atm ………… 130, a una temperatura
enfriador 270 ° C (entrada) y 300 * C (salida);
Presión de vapor ……… 20 atm con una temperatura de 280 С
Duración del trabajo
(campañas) …………………………….. Aproximadamente 250 días
(con carga incompleta de elementos - hasta un año)
VTS "Ladoga"
Vehículo altamente protegido "Ladoga"
Vehículo altamente protegido (VTS) "Ladoga" nació casi 20 años después de la creación de una central nuclear móvil. Ocupa un lugar especial entre las máquinas de gran consumo de energía de Caterpillar diseñadas específicamente para trabajar en situaciones de emergencia.
La asignación para el desarrollo de un vehículo altamente protegido en KB-3 de la planta de Kirov se recibió a fines de la década de 1970. Los requisitos para el nuevo automóvil eran extremadamente duros y difíciles de cumplir. Se suponía que la cooperación técnico-militar tendría buena movilidad, alta seguridad y la capacidad de trabajar en modo autónomo durante mucho tiempo. El requisito más importante era la disponibilidad de una protección fiable de la tripulación contra las radiaciones, las influencias químicas y bacteriológicas, al tiempo que debía proporcionarse el máximo confort a las personas. Por supuesto, dadas las difíciles condiciones operativas esperadas del producto, se prestó mayor atención a las comunicaciones. Además, la cooperación técnico-militar debería haberse preparado en poco tiempo y, si fuera posible, unificándola con otras máquinas de la planta.
VTS "Ladoga", que trabajó en el área de la central nuclear de Chernobyl. 1986 año
No es exagerado decir que gracias a la experiencia acumulada, las potentes instalaciones de producción y pruebas, los diseñadores de Leningrado lograron crear un vehículo de orugas único que no tiene análogos en el mundo.
El trabajo sobre Ladoga estuvo encabezado por V. I. Mironov, un talentoso ingeniero y un excelente organizador. Durante 45 años de su carrera, ha pasado de ingeniero de diseño a diseñador general adjunto, jefe de una oficina especial. En 1959, inmediatamente después de graduarse del Instituto Politécnico de Leningrado (especializado en vehículos de orugas), antes de retirarse a un merecido descanso, participó activamente en casi todos los trabajos de la oficina de diseño de la planta de Kirovsky. Fue galardonado repetidamente y por servicios especiales en la creación de máquinas especiales recibió el título de Laureado del Premio Estatal en tres ocasiones.
Se formó una unidad de diseño especial, KB-A, en la oficina de diseño. Desde 1982, ha comenzado a cumplir con la tarea asignada. El jefe del laboratorio N. I. Burenkov, diseñadores principales del proyecto A. M. Konstantinov y A. V. Vasin, destacados expertos V. I. Rusanov, D. D. Blokhin, E. K. Fenenko, V. A. Timofeev, A. V. Aldokhin, V. A. Galkin, G. B. Beetle y otros.
El trabajo de diseño, una de las etapas de diseño más difíciles, fue realizado por A. G. Janson.
En el curso del diseño de sistemas y ensamblajes originales que garantizan una alta compacidad y confiabilidad de la máquina, el talento de diseño del diseñador hereditario KB O. K. Ilyin (por cierto, su padre, K. N. Ilyin, participó en el desarrollo de los primeros tanques pesados y sistemas de artillería bajo el liderazgo de N. L. Dukhov). Es seguro decir que la contribución de Oleg Konstantinovich a la creación de esta revolucionaria máquina es inusualmente alta.
La base para el MTC "Ladoga" fue el chasis bien probado y comprobado del tanque principal T-80. Se equipó con un cuerpo de diseño original con un salón, en el que se colocaron cómodas sillas, iluminación individual, aire acondicionado y sistemas de soporte vital, equipos de comunicación, dispositivos de observación y medidas de diversos parámetros del ambiente externo. Esto hizo posible garantizar las condiciones de trabajo normales en un volumen interior completamente sellado. Un análogo de un sistema de soporte vital de este tipo se puede encontrar, tal vez, solo en astronáutica.
Camara de video
El motor de turbina de gas GTD-1250 con una capacidad de 1250 hp, desarrollado en NPO que lleva el nombre de V. I. V. Ya. Klimov. Se proporciona un sistema para soplar el polvo con aire comprimido de las palas de guía del aparato de tobera de turbina, lo que permite una descontaminación rápida y eficaz. Una unidad de potencia de turbina de gas con una capacidad de 18 kW se encuentra detrás de los guardabarros izquierdos, que suministra electricidad a todos los sistemas Ladoga en el estacionamiento.
Es posible proporcionar aire a la tripulación no a través de la unidad de filtrado, sino de un cilindro unido a la pared trasera del casco. En la superficie interior de la caja, se adjuntan elementos del revestimiento: protección anti-neutrones. Además de periscopios y dispositivos de visión nocturna, Ladoga tiene dos cámaras de video.
A principios de los 80. MTC "Ladoga" pasó pruebas difíciles en el desierto de Kara-Kum, las montañas Kopet-Dag y Tien Shan y en las regiones del Extremo Norte. Sin embargo, Ladoga pudo demostrar plenamente sus capacidades durante la liquidación de las consecuencias del desastre en la central nuclear de Chernobyl (ChNPP), ocurrido el 26 de abril de 1986. Como resultado de la destrucción de la cuarta unidad de energía, un Se liberaron grandes cantidades de sustancias radiactivas al medio ambiente. En tal situación, se decidió utilizar Ladoga para el reconocimiento y la evaluación de la situación directamente en el reactor.
El lugar de trabajo del conductor-mecánico y el interior del VTS "Ladoga"
En el área de la central nuclear de Chernobyl "Ladoga" ha cubierto más de 4000 km, habiendo realizado una serie de estudios
Kirovtsy en Chernobyl, segundo desde la izquierda - G. B. Insecto. Junio de 1986
El 3 de mayo, el automóvil (número de cola 317) fue entregado a Kiev en un vuelo especial desde Leningrado. Al noveno día después del accidente, llegó sola a la zona de la central nuclear de Chernobyl. Desde la KB de la planta de Kirov, el trabajo fue encabezado por el diseñador jefe adjunto para el trabajo científico B. A. Dobryakov y el probador líder V. A. Galkin. Se creó un destacamento especial, que incluyó a la tripulación del automóvil, servicios de dosimetría, saneamiento, alimentos y medicinas. Las tripulaciones que partieron hacia el sitio incluían al presidente de la comisión gubernamental I. S. Silaev, jefe del servicio químico del Ministerio de Defensa V. K. Pikalov, académico E. P. Velikhov, representante del Ministerio de Construcción de Maquinaria Mediana E. P. Slavsky y otros.
LICENCIADO EN LETRAS. Dobryakov estaba especialmente interesado en los parámetros técnicos, el grado de contaminación, los resultados del procesamiento, la evaluación de las capacidades operativas de los sistemas Ladoga. Él, junto con G. M. Hajibalavim realizó los cálculos de seguridad más complejos.
El ingeniero de pruebas G. B. Zhuk dijo más tarde: “La devastación de las aldeas, los huertos cubiertos de malas hierbas fueron sorprendentes, pero lo principal es la escala de destrucción: no hay techo de bloques, no hay paredes, una esquina del edificio se derrumbó hasta los cimientos. El vapor se arremolinaba sobre todo y … deserción total. Mientras estaban en el automóvil, todos miraban a través de dispositivos de observación y cámaras de televisión.
Después de haber trabajado de mayo a agosto de 1986, "Ladoga" recorrió más de 4 mil km, superando áreas con un fondo de radiactividad extremadamente alto, mientras realizaba reconocimientos del área, realizaba grabaciones de video y realizaba una serie de otros estudios, incluso en el ChNPP. sala de turbinas.
En menos de cuatro meses de trabajo con el uso de "Ladoga", 29 especialistas de la oficina de diseño de la planta de Kirov han visitado el área de la central nuclear de Chernobyl. Me gustaría recordar a los participantes activos de la expedición de Chernobyl: los jefes de los laboratorios O. E. Gerchikov y B. V. Kozhukhov, ingenieros de pruebas A. P. Pichugin, así como Yu. P. Andreeva, F. K. Shmakova, V. N. Prozorova, B. C. Chanyakova, N. M. Mosalov.
De mayor interés son las entradas en el "cuaderno de bitácora", que llevaban los especialistas que operaban el "Ladoga". Aquí hay algunos extractos para mayo-septiembre de 1986:
Ingeniero de pruebas V. A. Galkin (viaje de negocios del 9 de mayo al 24 de mayo de 1986):
“… 05/05/86, el primer viaje a la zona de la central nuclear para reconocimiento, las lecturas del velocímetro 427 km, el contador de horas del motor 42, 7 m / h. El nivel de radiación es de aproximadamente 1000 r / h, descontaminación. No hay comentarios sobre el coche.
… 16.05.86 Salida hacia la zona de CN con los miembros de la comisión. Tiempo de funcionamiento para la salida: 46 km, 5,5 m / h. El nivel de radiación es de aproximadamente 2500 r / h, las lecturas del velocímetro son 1044 km, 85, 1 m / h. No hay comentarios sobre el coche. Desactivación. Los indicadores técnicos son formalizados por la ley”.
El ingeniero de pruebas A. P. Pichugin:
… 6.06.86. Salga al área de CN 16-00, regrese 18-10. El objetivo es familiarizar al camarada Maslyukov con el área del accidente. Lecturas del velocímetro 2048 km, contador de horas 146, 7 m / h. Durante la salida, cubrieron 40 km, 2, 2 m / h, temperatura + 24 ° С, nivel de radiación alrededor de 2500 r / h, sin comentarios, se llevó a cabo la descontaminación. El resto de indicadores están activados.
… 11/06/86 Salida hacia la zona central nuclear con C. Aleksandrov. Temperatura ambiente + 33 ° С, aclaración del área de infección.
Lecturas del instrumento: 2298 km, 162, 1 m / h. Por la salida 47 km, 4, 4 m / h. Sin comentarios. Desactivación.
Ingeniero líder S. K. Kurbatov:
“… 27/07/86 Salida hacia la zona de CN con el Presidente del Estado. comisiones, lecturas de instrumentos 3988 km, 290, 5 m / h, tiempo de funcionamiento del motor auxiliar GTD5T - 48, 9 m / h. Niveles de radiación hasta 1500 r / h. Filmación, grabación de ruido y aceleración de vibraciones a una velocidad de automóvil de 30-50 km / h. Para la salida: 53 km, 5,0 m / h, 0,8 m / h en el auxiliar.
Se llevó a cabo la tensión de las correas de oruga, se dobló el soporte derecho, se arrancó la linterna. Se han eliminado los defectos. Desactivación. El resto de los parámetros están en marcha.
Ingeniero líder V. I. Prozorov:
“… 19.08.86, 9-30 - 14-35, salida del jefe de guarnición y del jefe del servicio químico. Completado 45 km, 4,5 m / h, 0,6 m / h unidad auxiliar (total 56,8 m / h). Sin comentarios, limpiando el compartimiento de control y el habitáculo, drenando unos 100 g de condensado del evaporador del sistema de aire acondicionado. Se verificó la contrapresión - normal, el nivel de aceite: motor 29,5 litros, transmisión 31 litros, cepillos del generador GS-18 - 23 mm. Otros parámetros en el acto.
El ingeniero de pruebas A. B. Petrov:
“… 6.09.86 - salida a la zona de CN, determinación de la influencia de las radiaciones ionizantes en la composición iónica del aire. Composición: Maslov, Pikalov. Lecturas 4704 km, 354 m / h. Para la salida 46 km, 3, 1 m / h, 3.3 m / h del motor auxiliar (total 60, 3 m / h). Se elaboró un protocolo.
… 8.09.86, salida hacia la zona del pueblo de Pelev (4719 km, 355, 6 m / h) por la salida 15 km / 1, 6 m / h. Desactivación. Parámetros en el acto.
El 14 de septiembre, "Ladoga" fue enviado a la planta, luego de descontaminar a fondo el exterior y el interior. Más tarde se utilizó en trabajos de investigación en la oficina de diseño en el sitio No. 4 (cerca de Tikhvin).
Resumiendo algunos resultados, podemos decir que la creación de la oficina de diseño de VTS "Ladoga" Kirovtsy anticipó la necesidad de un vehículo altamente protegido para el Ministerio de Situaciones de Emergencia. En la práctica mundial, no hay muchos ejemplos en los que las propiedades y capacidades de una técnica tan especial se prueben en condiciones reales. Los creadores de Ladoga han adquirido una experiencia invaluable trabajando en condiciones extremas. Y hoy esta máquina no tiene rival en términos de duración de funcionamiento en condiciones de mayor riesgo de radiación.
Me gustaría expresar la esperanza de que una técnica similar a la descrita anteriormente siga siendo demandada, especialmente frente a desastres naturales y provocados por el hombre cada vez más frecuentes.
Características técnicas de VTS "Ladoga"
Peso, t …………………………………………………….42
Tripulación, personas ……………………………………………….2
Capacidad de cabina, personas ……………………………….4
Motor, tipo …………………………………. GTD-1250
Autonomía de trabajo, h ……………………………….48
Alcance de crucero, km ………………………………………….350
Potencia específica, CV D ………………….aproximadamente 30
Velocidad, km / h …………………………………………… 70
Unidad de potencia adicional, tipo, potencia ……………………………….. GTE, 18 kW
