Реклама
план дома

Проект комплексной реабилитации Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО»

М.В. ПОПОВ, И.А. ЧЕСНОКОВ, П.С. ИГНАТЧЕНКО, Е.В. ПОЛЯКОВ (Уральский филиал ОАО «ГСПИ» – «УПИИ «ВНИПИЭТ»)

В рамках разработанного УПИИ «ВНИПИЭТ» проекта приняты решения по переводу в безопасное состояние всех радиационно опасных объектов Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО», обеспечивающие в дальнейшем долгосрочную безопасность объектов без присутствия персонала. После их реализации уровень радиационного воздействия этой площадки на персонал и население не превысит допустимых нормативами величин.

Историческая справка

В процессе развития российской атомной промышленности многие ранее построенные предприятия в срочном порядке перепрофилировались для реализации атомного проекта. Приоритетной задачей являлось выполнение государственного заказа зачастую в ущерб безопасности персонала, населения и окружающей среды. Обращение с радиоактивными отходами на предприятиях проводилось при отсутствии технических требований безопасности к объектам хранения РАО и недостаточном объеме знаний о поведении радиоактивных веществ в окружающей среде.

Типичным объектом, сооруженным для выполнения оборонных и гражданских атомных программ, является Кирово-Чепецкий химический комбинат им. Б.П. Константинова, расположенный на западной окраине города Кирово-Чепецка Кировской области.

Развитие и совершенствование перерабатывающего уран производства, в том числе получение гексафторида (ГФУ) и тетрафторида (ТФУ) урана, продолжалось на КЧХК с конца 40-х до начала 90-х годов прошлого века.

Основными путями поступления радионуклидов в окружающую среду в то время являлись сбросы со сточными водами, вентиляционные выбросы, а также потери РАО при обращении с ними.

За время деятельности предприятия произошло загрязнение производственных корпусов, где велись работы по переработке уранового сырья, и грунтов под ними, территории промплощадки в местах заполнения и слива железнодорожных цистерн для транспортировки жидких РАО и т.д. Были также созданы многочисленные хранилища и шламохранилища для хранения технологических и нетехнологических РАО.

Текущее положение

В настоящее время все радиационно опасные объекты Кирово-Чепецкого химического комбината имени Б.П. Константинова переданы в собственность Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО».

Основными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды являются:

– объекты по производству ТФУ и ГФУ (13 зданий);

– 15 хранилищ радиоактивных отходов и два шламохранилища;

– загрязненные территории на промплощадке и за ее пределами.

По имеющимся оценкам, в настоящее время в производственных корпусах и на прилегающей территории находится около 42 тыс. м3 (83 тыс. т) РАО преимущественно низкого уровня активности с суммарной активностью около 8*1011 Бк (~22 Ки), в хранилищах и шламохранилищах КЧХК размещено около 300 тыс. м3 (~440 тыс. т) РАО низкой и средней активности с суммарной активностью около 1,3*1014 Бк (~3400 Ки). Суммарная активность, накопленная в основном технологическом здании, составляет около 8 Ки. Основными радиоактивными элементами, содержащимися в РАО, являются плутоний, уран, стронций и цезий.

Главную опасность представляют наиболее загрязненные здания основных технологических корпусов и объекты хранения РАО, гидроизоляция которых не обеспечивает необходимой защиты окружающей среды от радионуклидов.

Цель и задачи проекта

Цель проекта реабилитации территории Кирово-Чепецкого отделения филиала ФГУП «РосРАО» – перевести радиационно опасные объекты в безопасное состояние, что обеспечит выполнение требований действующих нормативных документов в области обращения с радиоактивными отходами, использования атомной энергии, защиты населения и окружающей среды от радиационного воздействия.

Для достижения этой цели, исходя из принципов радиационной безопасности, в проект предусматривает решение следующих основных задач:

– вывод из эксплуатации объектов по производству ТФУ и ГФУ (разборка зданий с захоронением образующихся РАО);

– вывод из эксплуатации хранилищ РАО и шламохранилищ (с организацией дополнительных инженерных барьеров);

– реабилитация загрязненных радионуклидами территорий.

При принятии решений по приведению в безопасное состояние объектов хранения РАО был учтен уникальный опыт УПИИ «ВНИПИЭТ» в области проектирования консервации промышленных водоемов ФГУП «ПО «Маяк» – В-9 (Карачай) и В-17 (Старое болото). Накопленные в этих водоемах активности на несколько порядков превышают активность в хранилищах КЧХК (3400 Ки в хранилищах КЧХК против 5 млн Ки в водоеме В-17 и 120 млн Ки в водоеме В-9). Принятые проектные решения по созданию многофункционального покрывающего экрана на данный момент полностью реализованы для водоема В-9 и частично для В-17. Регулярные наблюдения за состоянием радиационной обстановки на этих объектах и прилегающей территории выявили значительное снижение миграции радионуклидов из водоемов и деградацию уже имеющихся ореолов загрязнения, что позволяет сделать вывод об эффективности разработанных проектов.

Проект перевода в безопасное состояние радиационно опасных объектов Кирово-Чепецкого отделения «РосРАО» рассчитан на 19 лет (2012-2031 годы) и будет осуществляться в две очереди. Сумма капитальных вложений составляет 2,2 млрд рублей (с учетом НДС), в том числе в первую очередь – 472,5 млн. рублей.

Вывод из эксплуатации объектов по производству ТФУ и ГФУ

На основании данных радиационного обследования объекты производства ТФУ и ГФУ разделены на здания, имеющие значительные (обширные) загрязнения и здания с локальными загрязнениями. Для каждой категории зданий приняты технологические решения по разборке в соответствии со степенью загрязнения строительных конструкций, необходимости демонтажа оборудования и коммуникаций, а также других факторов.

С учетом параметров радиационной обстановки внутри этих зданий демонтажные работы отнесены ко II-III классам работ, согласно ОСПОРБ-99/2010, что позволило отказаться от применения робототехники и других дорогостоящих технологий, предлагавшихся в некоторых исследованиях.

Для зданий, имеющих обширные загрязнения, в проекте предусмотрены демонтаж оборудования с использованием специальных технологий, обеспечивающих минимизацию аэрозольного загрязнения воздуха, и дезактивация и демонтаж строительных конструкций. В первую очередь демонтажу подлежит оборудование, затем демонтируются внутренние сети и коммуникации. Далее осуществляется разборка строительных конструкций зданий сверху вниз.

Перед началом демонтажных работ для снижения уноса радиоактивной пыли осуществляются:

– герметизация дверных и оконных проемов зданий, монтаж герметичного защитного экрана из двух слоев полиэтиленовой пленки на каждом разбираемом здании;

– нанесение на поверхность оборудования и строительных конструкций специальных полимерных пылеподавляющих покрытий (типа ВЛ, ВА) с локализующим защитным эффектом.

Для уменьшения радиационного воздействия фрагментацию отходов демонтажных работ и упаковку в контейнеры принято осуществлять на специально оборудованных участках внутри выводимых из эксплуатации зданий.

Здания, имеющие незначительные загрязнения, решено дезактивировать и снести как «чистые» строительные объекты. Перед началом работ в зданиях по результатам радиометрического контроля выделяются участки (помещения), где необходимо проведение дезактивации.

Работы на загрязненных участках проводятся в первую очередь. Демонтаж оборудования и строительных конструкций, обращение с образующимися отходами производятся по аналогии с работами в зданиях, имеющих значительные загрязнения.

Работы в незагрязненных помещениях выполняются без ограничений. После дезактивации и демонтажа всех загрязненных участков здания демонтируются как «чистые».

Обращение с отходами

Согласно НП-055-04, НП-069-06 удельная активность α-излучателей в РАО, подлежащих захоронению, не должна превышать 370 Бк/г. Демонтированное оборудование и строительные конструкции (отходы демонтажных работ), не удовлетворяющие данным критериям приемлемости, фрагментируются на месте и упаковываются в контейнеры НЗК для отправки на проектируемую площадку временного хранения контейнеров с ТРО. Предполагается, что объем таких РАО составит 90 м3, суммарная активность – около 2*1011 Бк (5 Ки). После приведения объектов КЧХК в безопасное состояние 60 контейнеров с ТРО будут переданы для дальнейшего обращения в хранилище Саратовского отделения ФГУП «РосРАО».

Отходы демонтажных работ, удовлетворяющие критериям приемлемости, направляются на захоронение в третью секцию шламохранилища. В этой секции накоплено 4,3*1012 Бк (116 Ки) активности. Активность дополнительно захораниваемых ТРО – 6,3*1011 Бк (17 Ки), что составляет менее 15% от накопленной.

Строительные отходы демонтажных работ, которые не относятся к категории РАО, направляются в третью секцию шламохранилища, где применяются при создании выравнивающего слоя. При необходимости они могут использоваться как защитный слой многофункционального защитного покрытия хранилищ РАО.

Работы в хранилищах и шламохранилищах

На данный момент объекты хранения РАО в соответствии со статьей 3 Федерального закона №170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» относятся к категории «хранилища радиоактивных отходов (пункты хранения)». Решение по их выводу из эксплуатации предусматривает, что весь объем накопленных РАО остается в местах образования, при этом создаются дополнительные инженерные барьеры для обеспечения требований безопасности.

Это позволяет:

– максимально снизить радиационное воздействие на персонал, задействованный в работах по обращению с РАО;

– минимизировать затраты на обеспечение экологической безопасности хранилищ РАО;

– избежать возможного повторного загрязнения окружающей среды при изъятии РАО из существующих хранилищ и их перемещении.

Разработан комплекс мероприятий, позволяющих обеспечить безопасность указанных объектов хранения РАО. В их число входят создание:

– многофункционального защитного покрытия, предотвращающего воздействие внешних природных факторов и проникновение атмосферных осадков в массив РАО;

– противофильтрационной завесы по периметру подтопленных грунтовыми водами хранилищ, предусмотренной по рекомендации ФГУГП «Гидроспецгеология», основанной на анализе модели прогноза миграции радионуклидов с грунтовыми водами;

– системы для сбора и отвода атмосферных осадков;

– системы мониторинга, включающей наблюдательные скважины для контроля миграции радионуклидов с грунтовыми водами.

Реабилитация территорий

Загрязненные радионуклидами территории расположены как на площадке Кирово-Чепецкого отделения ФГУП «РосРАО», так и за ее пределами – в районе выпусков с третьей секции шламохранилища, прибрежной полосы реки Елховки и озера Просного.

Критерии, по которым определяется необходимость реабилитации работ, следующие:

– мощность эквивалентной дозы на территории больше 0,5 мкЗв/ч (таблица 6.1 Методических указаний по реабилитации земель, загрязненных искусственными радионуклидами (Минатом РФ, 1996));

– удельная активность загрязненного грунта превышает значения МЗУА (Приложение 4 НРБ-99/2009).

Реабилитационные работы заключаются в отсыпке территории слоем плодородной почвы толщиной 30 см, так, чтобы значение МЭД не превышало фонового (0,1 мкЗв/час – 10 мкР/час), и последующем озеленении.

В случае обнаружения локальных участков, на которых грунт относится к категории РАО и удовлетворяет критериям приемлемости для захоронения, предусмотрено извлечение такого грунта и размещение его в третьей секции шламохранилища, а также засыпку образовавшихся выемок чистым грунтом. Если загрязненный грунт не удовлетворяет критериям приемлемости для захоронения, его извлекут, упакуют в контейнеры НЗК и направят на площадку временного хранения контейнеров.

Реабилитационные работы в первую очередь должны быть проведены на загрязненных территориях, находящихся на промплощадке комбината. Реабилитация будет выполняться после проведения дезактивационных и демонтажных работ в корпусах, к которым прилегают эти территории.

Работы по реабилитации загрязненных территорий, находящихся за пределами промплощадки, будут осуществляться после завершения подготовительных работ в третьей секции шламохранилища.

Журнал «Безопасность ядерных технологий и окружающей среды»

№3, 2012 год

 

 

 

 

 

Hosted by uCoz