Саркофаг: Строительство укрытия над разрушенным реактором

Представлено описание конструкции Саркофага  возведенного над разрушенным реактором Чернобыльской АЭС в 1986 году.  Дана характеристика основных этапов создания Саркофаг (объекта Укрытия), а также его основных функциональные характеристики и современное состояние уникального объекта.

Основной объем работ, которые были выполнены с целью ликвидации аварии и минимизации поступления радионуклидов в окружающую среду, заключался в сооружении защитной оболочки над разрушенным реактором Чернобыльской АЭС. Понятно, что работы по ликвидации последствий аварии проводились и на других объектах находящихся внутри Чернобыльской зоны отчуждения, но работы по сооружению защитной оболочки были наиболее важными и чрезвычайно опасными и рискованными
Защитную оболочку, которая получила название объект «Укрытие», было создано в очень короткий период времени – шесть месяцев. Если принять во внимание какие методы были применены для сооружения объекта «Укрытие», а также радиационные условия окружающей среды и функции, которые сейчас выполняет этот объект – можно с уверенностью утверждать, что аналогов этому объекту в мире нет.

Начало строительства объекта Укрытие

Строительство объекта «Укрытие» было начато после того, как в середине мая 1986 года, Государственной комиссией было принято решение по долговременной консервации четвертого блока ЧАЭС с целью предотвращения выхода радионуклидов в окружающую среду и уменьшения влияния проникающей радиации на промышленной площадке ЧАЭС. (Постановление ЦК КПСС и СМ СССР 634-188 от 29.05.1986. В данном постановлении защитная оболочка получила название «Укрытие реактора №4 Чернобыльской АЭС»).
Учитывая чрезвычайно большую ответственность, которая возлагалась на это сооружение, проектировщиками было рассмотрено восемнадцать (!) вариантов проекта объекта «Укрытие». Окончательный вариант проекта объекта «Укрытие» был разработан к 20 августа 1986 года. Главным проектировщиком защитного сооружения был Всероссийский проектный и научно-исследовательский институт комплексной энергетической технологии (ВПНИИКЭТ, г. Санкт-Петербург).
Достаточно интересная информация по этапу разработки проекта объект «Укрытие» представлено в книге Анатолия Александровича Дяченко “Опыт ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы”.
Сегодня объект «Укрытие» классифицируется как место поверхностного хранения (временное хранение) неорганизованных радиоактивных отходов (РАО).
Грандиозность конструкторской мысли, которая воплотилась в этом защитном сооружении, можно охарактеризовать несколькими примерами. Так, для сооружения объекта «Укрытие» использовались краны с максимальной, на то время, грузоподъемностью – 600 тонн. Для создания перекрытия над разрушенным реактором была дистанционно (!) установлена уникальная металлическая балка. Длина этого элемента будущей конструкции объекта «Укрытие» составляет 70 метров, высота 6, а вес -147 тонн. Благодаря своим размерам ее назвали балка «Мамонт».
По завершению работ по сооружению объекта «Укрытие» поступление радионуклидов в окружающую среду существенно уменьшилось. Создание защитной оболочки обеспечило защиту территорий, которые граничат с ЧАЭС, от поступления радиоактивных веществ из разрушенного реактора.

Саркофаг — основные преимущества и недостатки

Принятый алгоритм создания нового сооружения имеет существенное преимущество – он позволил значительно сократить строки строительства такого объекта как  Саркофаг, вследствие чего удалось оперативно изолировать радиоактивные вещества от окружающей среды. Напомним, что от даты принятия решения о строительстве объекта «Укрытие» и до завершения строительства прошло всего (!) полгода. Для сооружений такой сложности – это беспрецедентный случай!
Но оперативность в строительстве защитного сооружения привела к тому, что была получена громадная коллективная доза облучения, которую получили строители и монтажники. Кроме этого существует целый ряд принципиальных недостатков.
Необходимо отметить, что необходимость строить новые конструкции в непосредственной близости от разрушенного блока потребовали применять дистанционные методы строительства. Для этого использовались «Демаг», бетонные насосы дистанционного управления – «Путцмайстеры» и т.д. Для соединения многих конструкций невозможно было использовать сварку. Применение технологии дистанционного монтажа не позволили провести подгонку больших металлических конструкций. Радиационные поля и завалы конструкций не дали провести оценки прочности многих опор – старых конструкций, которые претерпели воздействий взрывом и пожарами. Вместе с этим, именно эти конструкции сейчас удерживают основные конструкции построенной защитной оболочки.
Применение дистанционных методов бетонирования привело к тому, что значительные количества бетона не попали в нужное место. Значительная часть бетона протекла внутрь разрушенного здания и сделала невозможным проход во многие помещения и провести оценки надежности.
Основной недостаток – неопределенная прочность опор, которые поддерживают основне балки объекта «Укрытия». Что касается новых конструкций – балок, трубного наката над центральным залом, стальних щитов покрытия и др. – они были запроектированы и выполнены в соответствии со строительными нормами и правилами. Надежность этих конструкций сомнений не вызывает. Срок их надежности ограничивается отсутствием возможности периодического осмотра и восстановление антикоррозийного покрытия. Исходя из этого, в «Заключении о надежности и долговечности конструкций покрытия, а также радиационной безопасности реакторного отделения блока N4 Чернобыльской АЭС», которое было представлено Государственной Комиссии 11 октября 1986 года, сказано:
«Учитывая низкую скорость коррозии в условиях работы конструкций, при выполненных защитных покрытиях можно считать обеспеченным срок службы их:
- из труб 30-40 лет,
- из балок 30 лет»
Иногда, ошибочно, эти сроки считаются проектными требованиями к надежности и считают сроком функционирования объекта «Укрытие». Это является справедливым только для новых конструкций. Достаточно часто тридцатилетний срок указывается, как гарантированное время безопасного состояния объекта «Укрытия». Вместе с этим, в том же документе отмечено:
«В связи с тем, что укрытие реакторного отделения возводится на разрушенных конструкциях и в условиях высокой радиационной обстановки не представляется возможным получить достоверные данные об их несущей способности, а также учитывая сложность установки конструкций и контроля их положения…, что приводит к существенному снижению несущих способностей конструкции…». Из этого следует, что строк 30 лет не касается непосредственно всего объекта «Укрытие», а касается исключительно только отдельных его элементов.
На данный момент объект “Укрытие” оборудован системами, обеспечивающими контроль радиационной ситуации внутри этого сооружения, а также системами контроля состояния строительных конструкций. Необходимо отметить, что объект «Укрытие» это не только разрушенный реактор Чернобыльской АЭС. Под объектом «Укрытие» понимается: разрушенный блок Б второй очереди ЧАЭС – четвертый блок; строительные конструкции построенные вокруг разрушенного реактора, деаэраторной этажеркой и машзалом, часть блока В, часть блока Г. В состав объекта «Укрытие» входит также локальная зона, которая представляет собой территорию прилегающую к объекту – охранную зону, которая оборудована системами контроля и наблюдения. В состав объекта «Укрытие» входят системы и элементы, предназначенные для проведения работ по поддержанию объекта в безопасном состоянии.
То есть, на данное время объект «Укрытие», это разрушенный запроектной аварией 4-й блок ЧАЭС, который потерял все функциональные свойства энергоблока, и на котором выполненны первоочередные мероприятия для уменьшения последствий аварии и на котором продолжаются работы по обеспечении ядерной и радиационной безопасности. Современная деятельность на объекте «Укрытие» заключается в обеспечении защиты персонала ЧАЭС, персонала зоны отчуждения, населения и окружающей природной среды от радиационной опасности, которая обуславливается наличием на объекте «Укрытие» ядерных и радиационно-опасных материалов.
Более детально о состоянии объекта «Укрытие» можно узнать отсюда -http://www.ibrae.ac.ru/content/view/167/218/ .    Где описан период наблюдений от 1986 года и до сегодняшнего времени.
Ниже представлены фотографии, которые характеризуют этапы создания и функционирования объекта «Укрытие».

Литературные источники:

  • Ключников А.А, Краснов В.А., Рудько В.М., Щербин В.Н. Современное состояние объекта «Укрытие». Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. — 2006р. — Вип. 5. — С. 6 — 65.
  • Богатов С.А., Корнеев А.А., Криницын А.П., Симановская И.Я., Стрихарь О.Л., Щербин В.Н. Проблема воды в объекте «Укрытие»/Препринт. Межотраслевой научно-технический центр «Укрытие» НАН Украины.1999г. 27 с.
  • Курносов В.А., Багрянский В.М., Моисеев И.К. Захоронение 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС. – Атомная энергия. т.64, №4. 1988. – С.248-254.
  • Описание объекта «Укрытие» и требования к его преобраованию / МинЧернобыль Украины, Акадения Наук Украины. – Киев: Наук. Думка, 1992. – 50 с.
  •