Lecturi suplimentare

spărgător

Cel mai nou spargător de gheață nuclear operat de Atomflot, 50 de ani de victorie, nu era de fapt atât de nou. Nava proiectului 10521, care de departe a fost cea mai mare din lume, a intrat în funcțiune în 2007, dar a fost depusă la șantierul naval din Baltica pe 4 octombrie 1989. Restul flotei nucleare din Rusia este chiar mai veche, dar între timp, planurile strategice din Arctica se extind de la an la an, ceea ce înseamnă că este nevoie de o nouă navă pentru a le pune în aplicare. Au devenit spargătorul de gheață nuclear al proiectului 22220 (tip LK-60Ya).

Proiectul tehnic al spargătorului de gheață cu energie nucleară al proiectului 22220 a fost dezvoltat de către Biroul de proiectare Iceberg Central în 2009. Nava a fost concepută ca fiind universală cu posibilitatea utilizării atât în ​​apele adânci, cât și în albiile râurilor, înlocuind astfel două spărgătoare de gheață din Arctica și, respectiv, clasele Taimyr. Tirajul dublu al navei este realizat de tancurile de balast: pentru a funcționa ca un spargător de gheață greu, apa este colectată în tancuri, iar nava își mărește pescajul cu doi metri, iar pentru a lucra la gura râului, apa de balast este drenată, nava plutește și acționează ca un spargător de gheață de mică adâncime.

Termenii de referință pentru spargătorul de gheață prevedeau că nava, în funcționare continuă la capacitate maximă în apă adâncă, ar trebui să depășească gheața continuă plată rapidă cu o grosime maximă de 2,8 m la o viteză de 1,5-2 noduri. Calitățile ridicate declarate de consum ale spărgătorului de gheață atomic universal (UAL) au necesitat crearea unei noi centrale nucleare (NPP), care a devenit instalația RITM-200, dezvoltată de Afrikantov OKBM.

Fabrica de reactoare RITM-200 (RU) cu o capacitate de 175 MW este un pas fundamental nou în dezvoltarea flotei de spargere de gheață. Dispozitivul de distribuție are o structură integrată eficientă din punct de vedere energetic, care asigură amplasarea echipamentului principal direct în carcasa unității de generare a aburului. Acest lucru ne permite să atribuim reactorul RITM-200 celei de-a treia generații de centrale civile de reactoare de navă. Spre deosebire de a doua generație de centrale reactoare (OK-900 și KLT-40), în a 3-a generație s-a făcut o tranziție de la o structură de bloc la una integrală. Noile soluții de inginerie au permis implementarea restricțiilor stricte asupra caracteristicilor de greutate și dimensiune încorporate în termenii de referință. Datorită aspectului integrat, reactorul RITM-200 sa dovedit a fi de două ori mai ușor, de o dată și jumătate mai compact și cu 25 MW mai puternic decât unitățile de reactor KLT-40. Greutatea reactorului este de 147,5 tone, înălțimea - 7,3 metri, diametrul - 3,3 m. Unitatea de generare a aburului funcționează în mod fiabil atunci când este expusă la rularea laterală a navei cu o amplitudine de oscilație de ± 45є și pitching cu o amplitudine de ± 15є, precum și cu o rulare lungă de până la 30є.

Centrala nucleară RITM-200 este capabilă să ofere o funcționare mai economică a noului spargător de gheață nuclear în comparație cu cele existente, cu o fiabilitate și siguranță sporite. Îmbunătățirea RU a avut loc în următoarele domenii:

  • reducerea compoziției echipamentelor și a dimensiunilor sale generale;
  • manevrabilitate sporită;
  • crește durata de viață a echipamentului;
  • scăderea consumului propriu de energie.

În RITM-200 RU, amplasarea căii principale de circulație a lichidului de răcire primar cu nucleul și generatoarele de abur în carcasa integrată a condus la o scădere a numărului de carcase de echipamente sub presiune, precum și la eliminarea sudurilor de capăt între ele, ca un rezultat al cărui procesabilitate a carcasei a fost mărită, termenii și costul fabricării sale. Rezistența hidraulică redusă a circuitului de circulație a dus la o scădere a puterii maxime a pompei de circulație a circuitului primar (TsNPK) și a asigurat un nivel ridicat de circulație naturală. În plus, proiectarea integrală a unității de generare a aburului (PHB) a făcut posibilă amplasarea unei zone active de o dimensiune suficient de mare și o scădere a fluenței neutronilor datorită creșterii diametrului vasului reactorului. este posibil să adăugați o durată de funcționare a reactorului.

Un miez de tip casetă este situat în reactor, conținând 199 de ansambluri de combustibil cu combustibil cermet din uraniu-235 îmbogățit până la 20%. Un material de nichel-crom cu o rezistență mai mare la coroziune și rezistență la încălcarea regimului chimic al apei decât aliajul tradițional de zirconiu este utilizat ca material al carcasei elementelor combustibile. Durata de viață principală este de 7 ani.

În unitatea generatoare de abur, se adoptă un circuit colector cu circulație forțată a lichidului de răcire în timpul funcționării normale și a circulației sale naturale în timpul răcirii de urgență. Circuitul colector face posibilă creșterea supraviețuirii PHB în cazul defecțiunilor generatorului de abur și TsNPK, deoarece dezavantajul unui circuit de buclă este eliminat - necesitatea opririi echipamentelor de lucru situate în aceeași buclă cu cea defectă. În instalația reactorului, a fost utilizat un generator de abur cu flux direct cu tub direct extrem de eficient, a cărui capacitate specifică de abur este aproape de două ori mai mare decât cele cu bobină de funcționare.

Dispunerea aparatelor de distribuție este prevăzută în carcase individuale de protecție din oțel, apă și beton, complet separate fizic și spațial. Sarcina estimată a dozei echipajului spărgătorului de gheață nuclear în timpul funcționării normale și a accidentelor de bază nu depășește 0,01% din fondul natural. Doza de radiație chiar și în cazul unui accident dincolo de proiectare, cu daune grave la miez, este mai mică decât valorile la care sunt necesare măsuri de protecție.

Siguranța RITM-200 RP se bazează pe următoarele principii: capacitate ridicată de stocare a căldurii de tip integral PHB, asigurând nivelul de circulație naturală a lichidului de răcire primar, suficient pentru funcționarea instalației la o putere de până la 30% din răcirea nominală și fiabilă a reactorului, lungimea minimă a conductelor primare, utilizarea limitatorilor de debit în duze mici. Pentru a limita efectele negative ale defecțiunilor sistemelor și surselor de energie externe, precum și a erorilor de personal, proiectul utilizează dispozitive și sisteme cu un principiu pasiv de funcționare care funcționează pe baza proceselor naturale care nu necesită energie externă. Deci, pentru a asigura un nivel ridicat de securitate în caz de defecțiuni multiple în echipamentul de control și inacțiunea personalului, dispozitivele sunt utilizate în proiect,

Spargătorul de gheață principal al proiectului 22220, cunoscut sub numele de Arctica, a fost așezat pe 5 noiembrie 2013 pe alunecarea A a șantierului naval din Marea Baltică. Lungimea sa este de 173,3 metri, lățimea de 34 metri, pescajul pe linia de apă structurală este de 10,5 metri, pescajul minim de lucru este de 8,55 metri. Dislocarea navei este de 33.540 de tone. Tipul arhitectural și constructiv de spărgător de gheață: cu trei punți, cu un rezervor alungit, un bord liber în exces, o suprastructură cu mai multe niveluri și amplasarea compartimentelor centralei electrice de-a lungul corpului. Centrala principală include două unități de reactor, o unitate de turbină cu abur cu două turbogeneratoare principale, trei motoare cu elice care funcționează pe elice cu pas fix.

Spargătorul de gheață cu energie nucleară al proiectului 22220 este cel mai mare și mai puternic din lume și, datorită lățimii crescute (34 m în loc de 30 m pe navele cu tip nuclear arctic), este capabil să efectueze cisterne de până până la 100.000 de tone de deplasare numai în Arctica.

Primul spargător de gheață nuclear din noua generație „Arctic” a fost lansat pe 16 iunie 2016. În aceeași lună, prima centrală electrică cu două reactoare pentru spargătorul de gheață cu plumb LK-60Ya fabricată la uzina ZiO-Podolsk a fost livrată spargătorului de gheață santier.

În plus față de spargătorul de gheață arctic, șantierul naval Baltic a construit încă două spărgătoare de gheață în serie ale proiectului 22220 - Siberia și Urali. Lansarea submarinului nuclear Sibir a avut loc pe 22 septembrie 2017.