Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Фунты, тугрики...

Зима во Франции – пора тревоги

Источник: Геоэнергетика
7.12.2016

Если вы читали предыдущую публикацию нашего сайта о проблемах атомной энергетики во Франции, то, надеемся, прочитали и наше обещание рассказать более детально о возникших там проблемах. Стоит отметить, что за прошедшее время о ситуации с энергетикой «заговорили» не только специализированные сайты, но и наши «большие СМИ».

К примеру, «Regnum» сделал краткий обзор ситуации с производством электроэнергии не только во Франции, но и еще в нескольких странах Европы. Для ресурса, не специализирующегося на вопросах, связанных с энергетикой – хороший задел, хочется надеяться, что подобного рода обзоры будут появляться  чаще.

Тем не менее, до подробностей французских проблем никто добираться так и не стал: реакторы остановлены на проверку, вот и все.  Технически сложно? Да, конечно. Невозможно объяснить?  «Геоэнергетика» уверена, что возможно, причем углубленные знания в атомной энергетике и материаловедения не потребуется: достаточно школьного курса физики и умения мыслить логически.

Проблемы во французском атомном проекте начались больше года тому назад. В апреле 2015 года было публично объявлено, что в центральных частях днища и крышки реактора «Фламанвилль-3», изготовленных на заводе «Creusot Forge», были выявлены весьма серьезные дефекты: концентрация углерода составила 0,3% при предельно допустимом значении в 0,22%.  Свое нынешнее название завод  «Creusot Forge», получил в 2006 году, когда после нескольких переходов, что называется, из рук в руки, он был приобретен группой AREVA, но выполнять «атомные» заказы предприятие начало еще в 60-х годах минувшего века.

Завод «Creusot Forge» (Франция), Фото: Villes de France

Итак, содержание углерода в стали 0,3% вместо 0,22%. Мелочь, сотые доли процента? Но атомная энергетика предъявляет металлургам такие требования по качеству стали, что мелочей тут просто не бывает. Нет, в графики и в прочие  формулы вязкости не полезем – мы уверены, что вашим головам и так имеется, над чем усиленно размышлять. Коротко: чем больше углерода в составе стали, тем ниже вязкость и пластичность стали, тем больше понижаются ее обрабатываемость и свариваемость. Но самое главное – то, что повышенное содержание углерода снижает сопротивляемость стали к образованию трещин. Ой, раз уж нас вдруг занесло на поляну металлургов, то давайте попробуем хоть немного разобраться с их терминологией.

Для металлургов свариваемость – характеристика комплексная, включающаяся в себя, помимо прочего, реакцию на термические циклы, сопротивляемость образованию холодных и горячих трещин. Что такое сквозная трещина в днище или крышке атомного реактора, предлагаем даже не представлять, чтобы пощадить нервную систему. Вот  потому сталевары вынуждены следить за каждой сотой процента углерода, потому вот эти 0,08% – действительно большая проблема.

Сразу после выявления дефекта надзорный орган Франции – ASN – предложил AREVA самостоятельно провести проверку качества продукции завода «Creusot Forge», и о результатах доложить до конца 2015 года. AREVA, надо отдать компании должное, к полученному заданию подошла максимально жестко: отчет был готов уже в октябре того же года. Надзирающий орган, внимательно изучив доклад, фигурально выражаясь, взялся за голову и потребовал провести проверку еще глубже: начиная не с 2010 года, как это уже было сделано, а с 2004. В AREVA намек поняли и начали поднимать документацию вообще с 1965 года.

Архивные дела на сталелитейных заводах хранятся по французской традиции: на каждый конкретный заказ все документы укладываются в отдельные папки и лежат ну очень долгое время. Из 10 тысяч таких пакетов специалисты AREVA нашли фальсификации в 400. Мало? Щаз. Вот полный список атомных блоков, на которых стоит оборудование из числа папочек с фальсификатом от «Creusot Forge».

  • АЭС «Блайас» – реакторы № 1 и 3
  • АЭС «Бюже» – реакторы № 2, 3 и 4
  • АЭС «Каттеном» – реактор № 1
  • АЭС «Шинон» – реактор № 1 и 3
  • АЭС «Сиво» – реактор № 2
  • АЭС «Дампьер» – реакторы № 1,3 и 4
  • АЭС «Фессенхайм» – реакторы № 1 и 2
  • АЭС «Гольфеш» – реактор № 2
  • АЭС «Гравлин» – реактор № 3
  • АЭС «Палюэль» – реактор № 1
  • АЭС «Сен-Лоран-дез-О»- реакторы № 1 и 2
  • АЭС «Трикастен» – реакторы № 2 и 3

Да, проверка идет на 21 реакторе одновременно, причем эти проверки ускорить нельзя – ведь речь идет о радиационной безопасности всей Франции. Проблемы с качеством стали, выявленные на днище и крышке реактора, могут оказаться далеко не единственными, ведь тот же завод Сreusot Forge изготавливал парогенераторы, первые контуры (те самые, по которым вода входит и выходит в реактор, накапливая радиоактивность), центральные насосы и многое другое.  В общем, господа французы, вы уж лучше как-то перезимуйте. Пусть будет лучше прохладно – это куда более легкий вариант, чем греться, натянув на себя радиационную защиту…

А вот теперь давайте присмотримся, что творится с атомной металлургией в Росатоме. Вот для начала – цитата из описания-аннотации:

«При изготовлении корпуса реактора  из стали 15Х2МФА-А класс 1 обеспечивается радиационный ресурс реакторной установки в течение 100 лет»

Что, неужто непонятна аббревиатура? А сталевары все сразу видят, и объяснить могут. Вот «15» – это содержание того самого углерода в 0,15%. Х2 – это, как ни странно, 2,5% хрома. «М» – до 1% молибдена. «Ф» – до 0,35% ванадия, «А»  – чистая по примесям, вторая «А» – особо чистая по примесям. Кто-то в комментариях к одной из наших заметок уверял, что атомная с ядерной физикой для неподготовленного читателя – темный лес. Наверное, этот человек просто мало внимания обращал на сталеваров.. . Ф – 1% ванадия – это вот точно никакая голова не способна понять, если в нее не вложено знание современной металлургии.

По каким причинам нет поводов беспокоиться о качестве стали, используемой «Атомэнергомашем» («Атомэнергомаш» или АЭМ – машиностроительный дивизион Росатома) для создания реакторов и иного оборудования АЭС? Нам часто рассказывают о благостности конкуренции производителей: при капитализме она, дескать, неизбежно приводит к росту качества продукции, а отсутствие конкуренции при социализме этот самый социализм и погубило. Теоретически господа либералы абсолютно правы, а вот практика с теорией совпадать желает далеко не всегда. Вот Франция, вот капитализм, и вот – стремление снизить себестоимость путем размещения типовых заказов у одного и того же многолетнего изготовителя, у того самого «Creusot Forge». И вот – результат в виде риска энергодефицита в зимний период, риска радиоактивных выбросов на многочисленных реакторах. А что в России?

А что в России?

А в России – «тяжелое наследство социализма», который погубил СССР и с которым всенепременно надобно бороться, не щадя живота своего.  В далеком 1954 году в Лабораторию № 2 АН (ныне она незатейливо называется Курчатовский институт) пригласили на беседу Игоря Васильевича Горынина, руководителя группы ЦНИИ-48. «ЦНИИ» – это просто Центральный НИИ № 48, традиционно ничего не значащее наименование очень специальных ученых. Сейчас ЦНИИ-48 именуется… Приготовились? Выкладываем полное название, чтобы мало никому не показалось: Государственный Научный Центр РФ Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» им. Академика Горынина Национальный Исследовательский Центр «Курчатовский институт».

Выдыхайте, сами сочиняйте аббревиатуру, а мы будем называть «Прометей» просто «Прометеем», хорошо? В том самом 1954 году беседовал с будущим академиком Николай Антонович Доллежаль, генеральный конструктор ядерной энергетической установки. Группа Горынина в то время заканчивала разработку стали АК-25 для корпуса нашей первой атомной подводной лодки, а Доллежалю нужна была сталь для корпуса ядерного реактора. Эксплуатационные требования были просты и незатейливы: температура в 325 градусов при интенсивнейшем нейтронном потоке, срок службы – не менее 20 лет. И еще одна, едва ли не самая главная характеристика – так называемый «флюэнс», то есть дозовое излучение, которое должен быть способен  набрать без повреждений (трещин, окалины, каверн) материал реактора. Задание Доллежаля по флюэнсу было 3х10 в 20 степени нейтронов на квадратный сантиметр («10 в двадцатой степени» – это единичка и 20 нулей после нее. Если хотите – 100 миллиардов миллиардов).

Горынин не возмущался, а просто начал работать. Так был дан старт развитию совершенно новой научной и практической дисциплине – материаловедению конструкционных радиационно-стойких материалов.  Группа Горынина и разработала ту самую сталь 15Х2МФА, у которой даже имеется простое, легко запоминаемое название: «теплоустойчивая хромомолибденованадиевая сталь». Согласитесь – незатейливо ведь? Да, если кто-то решит углубиться в тему, сообщим, что Горынин дал этой стали совсем другую аббревиатуру, нынешнее – это уже ГОСТ. А первоначально это была сталь 48ТС, в таком виде ее часто приводят в узкоспециализированной литературе.  Вслед за этой работой наши славные «сталевары» (или «сталеведы»?..) Игорь Васильевич Горынин, Сергей Сергеевич Шураков и Елизавета Дмитриевна Теплова «сочиняли» сталь для реакторов подводных лодок, для энергетических реакторов 2-го и 3-поколений.

48ТС-2, 48ТС-3, 48ТС-3-40 – одна сталь за другой, с каждым новом ее вариантом становились все выше требования от заказчиков, но группа Горынина справлялась со всем, что от нее требовалось.  В 1963 работа группы была оценена Ленинской премией, а сталь 15Х2МФА была признана самой высокорадиационно стойкой сталью в мире. Да-да, никаких «закидываний шапками»: эта аббревиатура с полной расшифровкой содержится в открытых справочниках на всех языках, никакого секрета. Почему? Да по простоте душевной, которая описывается словами «Вот тебе рецепт, и попробуй по нему работать». Пробуют. 50 с лишним лет пробуют. Впереди – вечность, как говорится. Сталь 15Х2МФА – это сталь корпусов реакторов ВВЭР-440, это «Прометей» и его производственная база на Ижорских заводах в славном городе Ленинграде.

И в том же 1963 году для сталеведов наступили новые времена – для них началась конкуренция. Угу, взяли и попробовали столкнуть лбами две группы разработчиков. С середины 50-х новые реакторы разрабатывались  Горьковским конструкторским бюро «ОКБМ» во главе с главным конструктором Игорем Александровичем Африкантовым. ВВЭР-210, ВВЭР-240 – это его творения. А в середине 60-х Министерство среднего машиностроения взяло курс на проектирование более мощного реактора ВВЭР-1000, и вот эта работа была поручена ОКБ «Гидропресс» (угу – новейший ядерный реактор разрабатывала лаборатория вот с таким названием), а новую сталь поручили разрабатывать ЦНИИТМАШу – Центральному НИИ Точного Машиностроения. Требовалась сталь еще прочнее – не класса КП-40, а класса КП-45 (10% разницы по прочности), одновременно появилось требование повышения технологичности стали. Так, переводим на русский, а то увлеклись.

Сталь 48ТС-3-40 для того, чтобы были выполнены сварные швы, требовала подогрева до 300 в зоне стыка и немедленного «отпуска» (охлаждения)  по окончании сварки. Все бы ничего, да вот только вес свариваемых «деталек» превышал сотню тонн. Хлопотно, знаете ли. ЦНИИТМАШ, однако, справился этой проблемой: сумел ввести в состав стали тщательно подобранную процентовку никеля. Сталь 15ХНМФА требует прогрева всего до 150 градусов и не требует отпуска. Правда, конкурентная борьба была весьма своеобразной: поругаться сталеведам так и не удалось, а в патенте на сталь с никелем есть имя и академика Горынина. И все опытные работы были выполнены все на тех же Ижорских заводах. В этой способности одновременно соперничать и сотрудничать – не слабость, а сила того самого социалистического соревнования. Не ставить подножки, а делиться наработками, идеями.

Сталь 15ХНМФА была разработана в 1975 году, и в то же время появился «конкурент» Ижорских заводов: специально для атомного проекта созданный в городе Краматорске, что в Донбассе, завод «Энергомашспецсталь». Решение о его строительстве было принято Постановлением Совета Министров СССР № 165 от 17.02.1960 года – «… для обеспечения предприятий тяжелого и среднего машиностроения крупным стальным литьем, поковками и сварными заготовками».

Заготовки, произведенные на заводе «Энергомашспецсталь», Фото: http://emss.ua/

«Заготовки» из Краматорска – это огромные слитки из вот той самой стали для обечаек, крышки и днища атомных реакторов, корпуса цилиндров турбин, из стали 10ГН2МФА-А – для парогенераторов и для главных циркуляционных насосов. Завод оснащали новейшим по тем временам оборудованием, регулярно модернизировали под новые требования атомного проекта.  Это здесь работает, к примеру, пресс усилием 15 000 тс (тонн-сил), сталеплавильный комплекс ДСП-70, позволяющий выплавлять 70 тонн стали каждые 55 минут. Получились две пары «металловеды + производственники»: питерский «Прометей» с Ижорскими заводами и ЦНИИТМАШ с  донбасским ЭМСС. Очень похожие темы разработок, очень похожие производства, но был и еще один штришок: с «Прометея» никто не снимал выполнение профессиональных обязанностей для оборонного комплекса, а вот вторая пара была чисто «гражданской».

Энергетические реакторы АЭС, АЭС наших подводных лодок, ледоколов, реакторы опытные и экспериментальные – вот места «причала» сталей, разработанных обеими группами. Поскольку специалисты обеих групп при необходимости переходили друг к другу, постепенно выработалась и система проверки качества – дублированная, тройная и даже четверная. «Прометей» проверял работу ЦНИИТМАШа и наоборот, Ижорские заводы принимали сталь у краматорцев и наоборот, периодически «заглядывают на огонек» люди в погонах: как ведет себя в таких вот условиях та или иная сталь, подойдет она нам или нет.  Социализм канул в Лету, пришел капитализм, а эта вот традиция никуда не делась: не конкуренция, а соревнование, но при этом тщательнейший контроль всех за всеми. Не для того, чтобы «наказать конкурента», а чтобы вовремя поймать, учесть исправить любые ошибки.  Один из результатов достаточно занимателен: для пошедших в серию реакторов ВВЭР-1200 используется снова сталь без никеля. То есть снова нагревание до + 300 и последующий «отпуск», несмотря на затраты и технологические проблемы.

Специалисты «Прометея» и ЦНИИТМАШа, многократно перепроверив все изготовленные друг другом корпуса реакторов, вместе пришли к выводу: поток нейтронов из ВВЭР-1200 будет настолько мощен, что рисковать вводить в состав стали никель нельзя.  И вот тут «Прометей» выдал на-горА удивительный результат своих многолетних наблюдений за поведением стали в работающих реакторах: несмотря на то, что количество никеля в 15Х2МФА-А всего 0,2% (в 15Х2НМФА его было до 1%), класс прочности у нее такой же – КП-45. ЦНИИТМАШ, в свою очередь, и не подумал оставаться в долгу:  в 2012 году им была присуждена Государственная премия РФ в области науки и технологий за разработку стали 15Х2НМФА-А, радиационная стойкость которой выросла практически до уровня стойкости «прометеевской» стали! Корпуса реакторов можно делать что из одной, что из другой, благо Росатому удалось возродить из мерзости запустения волгодонский «Атоммаш».

Ижорские заводы продолжают работать  в паре с «Прометеем», в Волгодонск на «Атоммаш» приходят заготовки из Краматорска.  Кто лучше? Извините, это не песенный конкурс, тут за цвет волос и красоту лица премии не вручают. Сейчас идут работы по грядущему строительству ВВЭР-ТОИ под Курском, закладываются корпуса двух первых реакторов из четырех. Да, догадки догадывать машиностроительный дивизион Росатома не стал: один корпус будут строить на Ижорских заводах, где и отольют заготовки из «прометеевской» 15Х2МФА-А, второй предстоит сооружать на «Атоммаше», для которого заготовки ЦНИИТМАШевской 15Х2НМФА-А отольют в Краматорске.  При такой вот конкурентности, соревновательности – что, кто-то рискнет предположить, что ляпы, подобные французским, могут появиться? На наш взгляд такое возможно только в случае, если предполагатель утратил остатки здравого рассудка. Посмотрите еще раз на ход событий.

С 50-х годов «на коне» – «Прометей» и его сталь 15Х2МФА  для реакторов первого и второго поколения, для серии ВВЭР-440. С 70-х пальма первенства уходит в ЦНИИТМАШ: сталь 15Х2НМФА идет на серийные реакторы ВВЭР-1000. Нулевые – «Прометей» побеждает со своей 15Х2МФА-А для серии ВВЭР-1200. 2012 – новая сталь от москвичей, и вот уже 15Х2НМФА «идет ноздря в ноздрю» с прометеевской для ВВЭР-ТОИ.  Ошибка, фальсификация? Щаз! Друзья-конкуренты бдят, дышат в спину, поскольку любой недочет – и сорвенование закончится чистой победой.  Взаимный перекрестный контроль на любой стадии – литья, прессования, сварки, штамповки, монтажа как был с давней поры гарантией качества, так и остаётся.

Очень хотелось продолжить рассказ еще и «повестью о капитализме» – о том, как был приватизирован «Атоммаш», как его обанкротили и передали «Сбербанку», как на нем удалось возродить атомное машиностроение. Почему Ижорские заводы принадлежат Газпромбанку, хотя не так давно были частной собственностью Вексельберга, почему официально они теперь называются «ОМЗ-Спецсталь» или «Группа Уралмаш – Ижора»? Почему на Росатом продолжает работать завод Arako spol.s.r.o. в Чехии?..  Если тема заинтересует – спрашивайте, с удовольствем продолжим.  Но вот не сказать пару слов о Краматорске никак нельзя: если после 1991 граница между Россией и Украиной проходила, то теперь она змеится…

Новые времена, новые границы, смены властей – а ЭМСС как работал на атомный проект России, так и работает, «обрастая» все новыми сертификатами качества и соответствия.  С 2010 года завод – в составе машиностроительного дивизиона Росатома, в ОАО «Атомэнергомаш».  Нет-нет, завод вовсе не куплен Росатомом, контрольный пакет акций размером в 92,68% принадлежит кипрской компании EMSS Holding Ltd. А вот контрольный пакет этой кипрской компании – в руках кипрской компании Atomenergomash Cyprus Limited, 100% которой – собственность «Атомэнергомаша», который на 100% принадлежит Росатому. Как провозгласили новые киевские власти – «Россия ведет агрессию против Украины», в ответ на что ЭМСС с печалью сообщил, что он «потерял российский рынок». Хорошо еще, что удалось выйти на рынок атомного машиностроения … Швейцарии. Нашлась там необычайно проворная компания UMP Trading, охотно скупающая продукцию ЭМСС. Повезло краматорцам – Европа пришла на помощь! Ну, а то, что швейцарцы везут все в Россию – «так мы-то тут при чем». Правда, руководство ЭМСС – граждане России, проверка качества идет напрямую от Росатома, но такова вот воля киприотов и швейцарцев.

222

Главный циркуляционный насос (сфера), Фото: http://emss.dn.ua/

111

Заготовка под разгибку для штамповки днища корпуса реактора, Фото: http://emss.dn.ua/

444

Заготовка обечайки верхней зоны патрубков, Фото: http://emss.dn.ua/

555

Обечайка 69800 кг, Фото: http://emss.dn.ua/

ЭМСС продолжает работать, а гражданская война на Украине, чуточку зацепив Краматорск, отошла от границ города, оставив его в «украинской части Донецкой области». Дальнейшие размышления и анализ донбасских событий – самостоятельная работа всех, кого это интересует. «Геоэнергетика» о политике не пишет, нам бы вот с энергетическим машиностроением разобраться.  Кто хочет – пусть разгадывает загадки политиков, а мы предлагаем вам потратить несколько минут, чтобы своими глазами увидеть, как куют атомный металл. В конце концов – это просто красиво!..

Вот так производят заготовки:

А вот так рождается корпус атомного реактора:

Обидно, что наши телевизоры не показывают вот такое кино.

Да, и совсем уж напоследок. Почему сохраняется производство в Краматорске, почему Росатом налаживает еще одно в Петрозаводске, зачем инвестирует в  развитие производства в Чехии? На день сегодняшний Росатом строит 9 реакторов ВВЭР-1200 в самой России и 45 их же – за ее пределами. На подходе – ВВЭР-ТОИ, БН-1200, реактор со свинцовым теплоносителем, в серию пошли новейшие атомные ледоколы, в три смены работают корабелы Севродвинска.  Работы хватит всем, а в том, что она будет выполнена качественно, сомневаться не приходится.

И снова Франция

Ой, что-то мы совсем забыли про французские проблемы… Если коротко, то России они просто не интересны. Мерзнуть, сидя в потемках – это не про страну с «разорванной экономикой», которая из «страны-нефтеколонки» активно превращается в «страну-электробатарейку». Не справятся, обратятся за шефской помощью – вот тогда и подумаем. Истоки их проблем очевидны: стремление к наживе, отсутствие должного уровня контроля и простецкое такое европейское раздолбайство. Эту замечательную привычку господа европейцы любят приписывать «русским ванькам», но трепотня  языком и суровая проза жизни расходятся самым кардинальным образом. Пример с неумением варить качественную сталь не кажется показательным?

Ну, тогда уж давайте, чтобы два раза с кресла не вставать, еще одну свежую историю из Европы приведем, хай-технологичный пример. Французы надеялись, что для решения проблемы дефицита электроэнергии смогут воспользоваться помощью Великобритании: Остров и галлов связывает кабель, рассчитанный на мощность в 2 ГВт. Поскольку Англия стала наращивать мощность газовых электростанций (Газпром по итогам 2015 года увеличил поставки  в эту страну на 40%, в этом году черту еще не подводили) – почему бы и нет? Как Россия тянула кабель в Крым, помните? Как хихикали господа либералы: долго, дорого, зачем кабелям такая защита, да тут и энергии будет подаваться всего ничего – ну, и так далее. Смешно, юморно плюс много слов про коррупцию. А  тут – ажныть сама Франция и сама Англия, 2 ГВт в одном кабеле! Мощь и передовитость, надежность и продвинутость! Да-да, конечно, именно так. Да вот только в конце ноября в Атлантике шторм случился, «Ангус» его назвали. Шторм – в Атлантике, в проливе Ла-Манш – сильный ветер. Вот то ли ветром тот интерконнектор порвало, то ли какой-то корабль якорь неудачно бросил, но кабель теперь работает только наполовину: была возможность передавать 2 ГВт, а теперь – 1. Не, все отремонтируют в самые сжатые сроки. В январе. Или в феврале. Наверно. Может быть. Если повезет и ветра не будет. Еще раз: международный интерконнектор Англия-Франция то ли ветром порвало, то ли якорем перебило. Для тех, кто не верит – здесь источник.

Извините, но сил нет комментировать…

«И эти люди учат нас не ковырять пальцем в носу» (С).

Фото: http://misadventureswithandi.com/

Boris Alestar

 

Загрузка...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.