Утилизация атомных подводных лодок и судов с ядерными энергетическими установками

     II этап. Итак, предположим, что АПЛ удалось благополучно доставить в док. Первым делом нужно снять с подводного корабля вооружение и вырезать ракетные шахты (в том случае, если это не было сделано ранее). После чего встает проблема перевозки и утилизации как ядерных компонентов вооружении (боеголовок), так и неядерных элементов. Также необходимо утилизировать или перевезти на хранение крайне токсичное ракетное топливо. Технологические аспекты этого этапа в печати и в представленных докладах не обсуждались. Следует также отметить, что единственное в России   строящееся   на   американские деньги хранилище для урана и плутония, извлекаемых из ядерных боеголовок на комбинате "Маяк", еще не готово к их приему. Значит, остается вопрос безопасного хранения делящихся материалов, извлекаемых из ядерных головных частей ракет.

     III этап. Выгрузка ОЯТ из реакторов ЯЭУ (их два, хотя несколько АПЛ имеют по одному). Несколько лодок имеют аварийные реакторы, из которых ОЯТ штатными способами вообще извлечено быть не может. Значит, требуются технологические решения, позволяющие выгружать топливо из аварийных реакторов. Ни у одной страны в мире пока нет подобного опыта, значит, можно предположить, что разработка соответствующей технологии  потребует значительныx финансовых затрат.

     До  сих пор топливные каналы с ТВЭЛа-ми из реакторов АПЛ выгружаются на плаву, что делается у пирса, хотя нередко это происходит и на открытой воде. Крышка реактора при этом поднята, из него “бьет” жесткое излучение. Крановщик - матрос срочной службы - плавучим краном извлекает топливные каналы из активной зоны реактора и опускает их в специальные "чехлы". Эта процедура не отвечает нормам ядерной и радиационной безопасности. Что еще хуже  любая не вовремя накатившая волна или иная случайность могут привести к перекосу извлекаемого канала или к случайному "выдергиванию" решетки "компенсирующих" стержней. В этом случае может произойти "разгон" реактора и взрыв. Подобные ядерные аварии происходили не раз. Наиболее серьезная случилось в бухте Чажма на Камчатке. К этому можно лишь добавить, что в Северодвинске расстояние от судоремонтных заводов, где производится разгрузка реакторов, до жилых кварталов составляет сотни метров. 

     После выгрузки ОЯТ должно выдерживаться  в специальныхx хранилищах, прежде чем станет возможной его транспортировка к месту переработки. Практически все береговые хранилища ОЯТ уже полностью заполнены. Да и их состояние вызывает опасения у специалистов. Значит, нужно строить новые, что требует значительных финансовых затрат. Значит, опять нужно просить у кого-то деньги... 

                                                                             Диаграмма 3.        Динамика

      выгрузки  ОЯТ из реакторов 

      АПЛ 

     IV этап. Вырезка из корпуса лодки реакторного отсека и его последующая постановка на длительное хранение. В том случае, если из реакторов благополучно выгружено ОЯТ, и они не являются аварийными, предстоят работы, связанные с поперечной резкой корпуса - изделия многометрового диаметра и сделанного из прочнейшей стали толщиной 20 см.

     Наиболее  широко применяемый в настоящее время способ резки - с помощью обычной ацетиленовой горелки. Он требует огромного количества газа, а в результате горения образуются вредные вещества, отравляющие рабочих и загрязняющие окружающую среду.

     После того, как корпус разрезан, а носовая и кормовая части отделены, требуется герметизация реакторного отсека. Работа эта сложная и кропотливая. В случае негерметичности конструкции, возможно, ее затопление и коррозия внутренних элементов. Расходы на содержание этих гигантских поплавков с радиоактивной ядерной сердцевиной в течение как минимум 70-100 лет постоянно возрастают. Дело в том, что не только требуется охранять их от злоумышленников и постоянно контролировать внешнее и внутреннее состояние, уровень радиации, но также периодически буксировать на судоремонтные заводы для проведения профилактических работ и технического обслуживания - как это делается с обычной действующей АПЛ. В среднем для действующей АПЛ такой ремонт требуется проводить один раз в 10 лет. По всей видимости, плавающие отсеки будут требовать более частых текущих ремонтов.

     Если  кто-то считает, что реакторные отсеки можно спокойно оставить плавать вокруг судоремонтных заводов – он глубоко ошибается. Руководитель регионов, где располагаются эти заводы, категорически против этого. Они настаивают на обязательном вывозе всех ядерных компонентов и радиоактивных элементов в "региональный могильник".

     Как признаются руководители проекта утилизации АПЛ из Минатома, они понимают, что такой способ хранения реакторных отсеков неэффективен, опасен и дорог. Но изыскать 100 млн. долл. на оборудование берегового пункта хранения и создание средств транспортной проверки одностоечных блоков весом 1600 т они не в состоянии. Разумеется, рано или поздно это делать придется. Но прежде, как это принято в России, будут истрачены многократно большие ресурсы на создание всевозможных "временных схем хранения", а потом - на ликвидацию неизбежных экологических последствий.

     Но  среди АПЛ, обреченных на утилизацию, есть довольно много с аварийными реакторами. Что с ними делать, где их хранить и как обеспечивать ядерную и радиационную безопасность, пока не знает никто. Правда, специалисты говорят: дайте нам деньги, а уж опыт разработки сложных технологических решений у нас есть. Вот только денег пока не дают ни правительство, ни иностранные партнеры. Значит, проблемы АПЛ с   аварийными реакторами придется решать минимальными средствами и надеется на счастливый исход.

     В  последнее время японцы осознали опасности, исходящие от АПЛ Тихоокеанского флота, стоящих на Дальнем Востоке с невыгруженным ОЯТ. Они пообещали выделить 200 млн. долл. на решение этой проблемы. Однако пока неизвестно – на что конкретно предполагается потратить эти средства.

     V этап. Разборка носовых и кормовых частей утилизируемых атомных подводных лодок. После того, как из корпуса АПЛ вырезан реакторный отсек, остается последний - не менее сложный и дорогостоящий этап утилизации - разборка носового и кормового отсеков. В ходе этих работ нужно снять оставшееся оборудование, удалить электропроводку и трубопроводы, разрезать и раздробить на небольшие куски корпус. После чего все это нужно рассортировать и подготовить к дальнейшей переработке (если это возможно и экономически оправданно) или к окончательному захоронению (если снятые с АПЛ материалы и элементы представляют опасность).  
 
 

3. Экономические проблемы утилизации

    Не следует думать, что за три месяца субмарина полностью разбирается. Поскольку нахождение лодки на стапеле стоит дорого, то, как можно больший объем работ стараются выполнять, оставляя АПЛ на воде - возле пирса. Так что на стапеле производятся окончательные роботы, когда остатки подводного корабля уже не могут держаться на плаву.

     Утилизация  АПЛ является делом экономически невыгодным.

       Во-первых, эти работы требуют огромного количества ручного труда, что характерно не только для России, но и для других располагающих, атомным подводным флотом государств, корабли которых нуждаются в утилизации. У нас ручного труда применяется больше, но ценится он ниже. На Западе ручной труд частично заменяется машинным, который и стоит существенно дешевле.

     Во-вторых, требуется огромное количество энергии и материалов - газа для резки металла.

     В-третьих, рыночная стоимость вторичного сырья, получаемого при утилизации АПЛ, составляет 25-30% от стоимости затраченных на его производстве. Например, стоимость тонны никеля, ферромолибдена, ферромарганца или титана превышает 10 тыс. долл., а стоимость тонны произведенной с применением этих легирующих элементов стали - менее 150 долл. Причем содержание в стали этих легирующих добавок может достигать 25%. Поэтому перед машиностроительными предприятиями, вовлеченными в процесс утилизации АПЛ, стоит проблема производства собственной продукции из этого вторичного сырья вместо того, чтобы по дешевке продавать его на рынке. А для этого необходимы достаточно глубокие технологические изыскания. Трудоемкость работ по резке корпуса одной АПЛ очень высока - она составляет примерно 50 человеколет (30 тыс. чоловекочасов). Между тем такой способ резки корпуса не только загрязняет воздух огромным количеством продуктов горения, но и приводит к потере 5-8% металла.

     Сколько же стоит первый этап утилизации 261 АПЛ, включающий в себя выгрузку и переработку ОЯТ, разделку корпуса АПЛ и постановку реакторного блока на хранение? По расчетам экспертов Минатома, он оценивается в 1.5 млрд. долл. Это значит, стоимость разделки одной атомной подводной лодки составляет в России примерно 6 млн. долл. Следует признать, что эта величина существенно меньше, чем стоимость разделки АПЛ в США или, скажем, во Франции. Там эта сумма, в зависимости от типа субмарины, колеблется от 25 до 40 млн. долл. Правда, и качество работ там выше. Скажем, трехотсечное хранение реакторных блоков на воде в виде поплавков кроме России не применяется нигде. Поэтому нужно быть готовыми к тому, что по мере повышения требований к безопасности хранения радиоактивных компонентов АПЛ, стоимость работ и в нашей стране будет возрастать.

     Если  же в круг необходимых работ включить стоимость очистки радиационно-опасных объектов, ликвидацию последствий деятельности, связанной с обращением с ядерным оружием подводного базирования, а также минимально необходимую модернизацию инфраструктуры, то по данным тех же экспертов Минатома названная сумма увеличится в полтора раза. То есть потребуется дополнительно 700 млн. долл.

     Какие еще цены в этой области нам  известны? Скажем, обеспечение безопасности длительной стоянки каждой выведенной из состава ВМФ атомной субмарины требует ежегодно не менее 3.5 млн. руб. В валютном эквиваленте это сумма представляется не столь малой - 120 тыс. долл. А. если вспомнить, что сейчас ожидают утилизации около 130 АПЛ, то сумма 16 млн. долл., затрачиваемая ежегодно на эти цели, становится весьма значительной.

     Также известна стоимость обеспечения безопасного хранения вырезанных реакторных блоков. Она составляет 300 тыс. руб. ежегодно. В валютном исчислении сумма невелика - около 10 тыс. долл. Но если учесть, что нам предстоит хранить около 260 реакторных блоков не менее 70-100 лет (а вполне возможно, что и значительно дольше), то стоимость обеспечения их безопасности, оцениваемая по минимуму в 2.6 млн. долл. ежегодно, представляется весьма ощутимой для государственного бюджета. 

         3.1 «Чёрная дыра» в экономике России ХХ века  

     Создать АПЛ получается дешевле, чем уничтожить. Сегодня стоимость разделки одной АПЛ в России составляет примерно 6 млн. долл. США. Для сравнения: в США и Франции эта сумма в зависимости от типа АПЛ колеблется от 25 до 40 млн. долл. Первый этап утилизации АПЛ, включающий в себя выгрузку и переработку ОЯТ, разделку корпуса субмарины и постановку РО на хранение оценивается в 1,5 млрд. долл.

     Обеспечение безопасности вынужденной длительной стоянки каждой выведенной из состава ВМФ атомной субмарины требует ежегодно не менее 1,5 млн. руб. Сегодня 122 АПЛ ожидают утилизации. Сумма в 16 млн. долл., затрачиваемая ежегодно на эти цели, является весьма значительной. Ежегодно обеспечение безопасного хранения вырезанных РО обходится в 0,3 млн. руб. (10 тыс. долл.) на каждую единицу хранения. А если учесть, что нам предстоит уже сегодня хранить около 160 реакторных блоков на протяжении 70... 100 лет, то стоимость обеспечения их безопасности представляется весьма ощутимой для государственного бюджета. Ежегодные потребности России на финансирование работ по утилизации АПЛ и выгрузке отработанного ядерною топлива составляют 2.5 млрд. руб. Таким образом, Минатом России сегодня взял на себя моральную и финансовую ответственность за амбициозные решения, принятые руководством СССР. Разумеется, специалисты Минатома понимают отрицательные моменты выбора трехотсечного варианта хранения РО на плаву. Этот выбор объясняется отсутствием 100 млн. долл. на оборудование берегового пункта хранения и создание средств транспортировки одностоечных блоков массой 1600 т. Разумеется, рано или поздно, но делать придется, но прежде будут истрачены огромные ресурсы на всевозможные временные схемы хранения и на ликвидацию возникающих при этом радиоэкологических проблем.

     В России отсутствует полномасштабная инфраструктура утилизационного производства, обеспечивающая законченный цикл утилизации АПЛ и судов с ЯЭУ. Ни на одной из утилизируемых АПЛ процесс утилизации не доведен до стадии хранения РО. При сложившихся реальных темпах утилизации АПЛ в трехотсечных РО разделка АПЛ в отмеченном варианте составит 45..48 лет, а с учетом вывода из эксплуатации АПЛ существующего боевого состава растянется до 60 лет. Достижение возможностей промышленности производить ежегодно разделку до 10 корпусов сократит названный срок до 22..25 лет. Заявления некоторых специалистов, что вопрос комплексной утилизации АПЛ будет решен в ближайшие 10..20 лет, преждевременны и охватывают лишь первый этап проблемы комплексной утилизации. Реально круг проблем гораздо шире намного дороже, и лежат они глубже как в прямом, так и в переносном смысле.