Реакторные установки ВВЭР для АЭС - Введение

Началом работ по реакторным установкам ВВЭР считается 1955 год, когда Институтом атомной энергии (ИАЭ) под непосредственным руководством академика И. В. Курчатова было разработано техническое задание на проект первого отечественного ВВЭР для АЭС электрической мощностью 210 МВт. Постановлением правительства разработка проекта ВВЭР-1 поручена ОКБ «Гидропресс». В декабре 1955 года был выполнен эскизный проект, а в 1956 году — технический. Создание первого отечественного ВВЭР, ввод его в действие на НВАЭС в 1964 году, полученный опыт эксплуатации имели исключительно важное значение для дальнейшего развития атомной энергетики в нашей стране и за рубежом.
Опыт создания ВВЭР-1 дал возможность ОКБ «Гидропресс» разработать в короткие сроки ряд проектов: ВВЭР-2, ВВЭР-3М, ВВЭР-440. Все эти ВВЭР относились к первому поколению и из- за отсутствия отечественных нормативов по безопасности АЭС проекты разрабатывались по общепромышленным нормам, тем не менее наиболее ответственное оборудование реакторных установок ВВЭР выполнялось по специально разработанной нормативно-технической документации.
Начиная с проекта ВВЭР-440 для АЭС в Финляндии, реакторные установки ВВЭР проектировались исходя из нормативных требований обеспечения безопасности. В это время разрабатывался первый отечественный нормативный документ «Основные положения по обеспечению безопасности АЭС», который был утвержден в 1973 году (ОПБ-73). Этот норматив во многом корреспондировался с аналогичными западными нормативами. Все последующие проекты ВВЭР разрабатывались по отечественной НТД по безопасности и с учетом международных требований по безопасности (МАГАТЭ).
В 1969 году в ОКБ «Гидропресс» началась разработка реакторной установки ВВЭР1000 (В-187) для головного энергоблока АЭС мощностью 1000 МВт на НВАЭС. По постановлению Правительства (сентябрь 1971 года) ОКБ «Гидропресс» было назначено Головной конструкторской организацией по реакторным установкам ВВЭР. С этого времени во всех последующих проектах ВВЭР ОКБ «Гидропресс» выполнялись функции Главного конструктора РУ. В проекте АЭС с РУ В-187 впервые в нашей стране была принята компоновка реакторного отделения с защитной герметичной оболочкой, рассчитанной на полное давление, возникающее при максимальной проектной аварии с разрывом главного циркуляционного трубопровода.
При разработке первого ВВЭР - «миллионника» из-за больших габаритов и толщин стенок корпуса реактора, парогенераторов, главных циркуляционных трубопроводов необходимо было пойти на замену применяемых для ВВЭР-440 конструкционных материалов на более прочные. Отработка новых материалов, проводимая ЦНИИ КМ «Прометей», НПО ЦНИИТМАШ, Ижорским заводом, ОКБ «Гидропресс», ИАЭ им. Курчатова заняла несколько лет и потребовала корректировки проектов основного оборудования, намеченных сроков строительства и ввода в эксплуатацию (примерно на 3 года). Блок №5 НВАЭС с ВВЭР-1000 был введен в эксплуатацию в 1980 году.
Технические решения по конструкции оборудования, по системам технологической части РУ В-187 были во многом новые. Так, впервые в ВВЭР применена активная зона с «мягкими» регулирующими органами в виде пучков (кластеров) поглотителей (12 стержней в каждом пучке). С сохранением основных компоновочных решений РУ В-187 ОКБ «Гидропресс» были разработаны проекты РУ ВВЭР-1000 для блоков №1, 2 Южно-Украинской АЭС (В-302, В-338) и блоков №1, 2 Калининской АЭС (В-338). В 1978 году в ОКБ «Гидропресс» начата разработка реакторной установки ВВЭР-1000 (В-320) для большой серии АЭС. В течение 1984-2001гг. было введено в эксплуатацию 17 энергоблоков АЭС с РУ В-320.
Процесс разработки проектов РУ ВВЭР постоянно сопровождался поисками рациональных решений, обеспечивающих высокий уровень безопасности, приемлемые технико-экономические показатели, сравнимые с лучшими зарубежными проектами. В период 1978-1986гг. ОКБ «Гидропресс» были разработаны новые, прогрессивные проекты реакторных установок ВВЭР, например, эскизный проект РУ ВВЭР- 1500ё 1800. Указанная реакторная установка разрабатывалась на базе ВВЭР-1000 для АЭС большой мощности с увеличенным ресурсом корпуса реактора, улучшенным топливоиспользованием и повышенными технико-экономическими показателями. После аварии на 4-м блоке Чернобыльской АЭС работы по этому проекту были прекращены. В период 1986- 1996гг. ОКБ «Гидропресс» был выполнен большой объем работ как по программе модернизации действующих АЭС с ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, так и по разработке новых проектов РУ ВВЭР для АЭС повышенной безопасности средней (640 МВт) и большой (1000 МВт) мощности. Проекты ВВЭР-640 и ВВЭР-1000 разрабатывались в соответствии с Государственной научно-технической программой «Экологически чистая энергетика», предусматривающей повышение безопасности собственно реактора за счет свойств самозащищенности, улучшения качества оборудования и проектных решений.
Проекты ВВЭР-640 и ВВЭР-1000 разрабатывались с максимальным использованием отработанных ранее решений, с реализацией обширной программы НИОКР.
В 1997 году были начаты работы по проекту реакторной установки ВВЭР нового поколения для энергоблока АЭС мощностью 1500 МВт (э).
На протяжении всего периода 1955-2000гг. ОКБ «Гидропресс» проводились работы по реакторным установкам ВВЭР в тесном творческом содружестве с традиционными партнерами — научным руководителем проектов АЭС и РУ РНЦ «Курчатовский институт», генеральным проектировщиком АЭС институтами «Атомэнергопроект» (г.г. Москва, и С.-Петербург) и другими институтами, организациями и предприятиями.
В книге изложена информация по эволюционному развитию проектов реакторных установок ВВЭР для энергоблоков АЭС электрической мощностью от 70 МВт до 1500 МВт, разработанных ОКБ «Гидропресс» за период 1955-2000гг. и изложено содержание основных проблем, связанных с созданием РУ и ее оборудования, и пути их решения.