кп жро что это
Жидкие радиоактивные отходы больше не проблема
В декабре 2006 года на Кольской атомной электростанции был введен в эксплуатацию первый в мире промышленный комплекс по переработке жидких радиоактивных отходов, в создании и запуске которого непосредственное участие принимала компания «РТСофт».
В жизненном цикле каждой атомной электростанции после того, как она начинает производить доступную электрическую энергию в необходимых количествах, наступает момент, когда нужно решать проблему утилизации накопленных ею радиоактивных отходов. О серьезности этой задачи говорит тот факт, что единственной, но не полной альтернативой утилизации отходов может служить лишь выведение атомной станции
из эксплуатации, да и то только с точки зрения фиксации количества накопленных отходов. В то же время вывод АЭС или одного энергоблока из эксплуатации порождает массу проблем по утилизации/хранению или захоронению тех же самых отходов, оборудования, машин и механизмов разной степени загрязненности, требует проведения дезактивации и рекультивации земель, мониторинга состояния окружающей среды.
Операторская КПЖРО
Участие ЗАО «РТСофт» в проекте, направленном на решение проблемы переработки жидких радиоактивных отходов, подтверждает его репутацию социально-ответственной компании, деятельность которой способствует реализации общегосударственных задач. За 15 лет деятельности «РТСофт» заслужил авторитет инновационной компании, обеспечивающей надежные и высокопрофессиональные решения в области автоматизированных информационно-управляющих систем для энергетики. Поэтому логическим продолжением галереи проектов компании стало участие в создании, изготовлении и запуске в опытную, а потом и промышленную эксплуатацию комплекса по переработке жидких радиоактивных отходов (КП ЖРО), который, по словам генерального директора концерна «Росэнергоатом» С. А. Обо-зова, является «уникальным объектом с уникальными же российскими технологиями, не имеющими аналогов в мире».
Кольская АЭС, расположенная за Полярным кругом на берегу озера Имандра, стала первой и пока единственной из десяти действующих в России атомных электростанций, где установлен комплекс по переработке ЖРО. Это одна из первых атомных электростанций Советского Союза, действующая с 1973 г. Бурное развитие промышленности Кольского полуострова и всего Северо-Запада страны требовало и соответствующих темпов роста энергетики. Чтобы удовлетворить растущие потребности предприятий Кольского полуострова в электроэнергии, единственным выходом было производить ее на ядерных установках. За период с 1973 по 1984 г. на Кольской АЭС были запущены и действуют четыре энергоблока с реакторами ВВЭР-440. Сегодня на долю станции приходится около 60% выработки электроэнергии в Мурманской области. В свое время, когда Кольская АЭС только начинала работать, вопросы переработки жидких радиоактивных отходов предполагалось решать на стадии снятия АЭС с эксплуатации. Так что к 90-м годам прошлого века хранилища жидких радиоактивных отходов станции были практически заполнены, а технологии и оборудование по переработке ЖРО на АЭС попросту отсутствовали.
Мнемосхема установки переработки ЖРО
КП ЖРО на Кольской АЭС
Строительство комплекса по переработке жидких радиоактивных отходов на Кольской АЭС началось в 1997 году.
В декабре 2006 года введен в эксплуатацию пусковой комплекс, предназначенный для переработки накопленных высокосолевых отходов (кубовых остатков), в состав которого вошли:
• установка растворения и изъятия;
• установка очистки ЖРО от радионуклидов;
• вспомогательные системы (спецвентиляции, спецгазоочистки, спецканализации, греющего пара, сжатого воздуха и другие).
В 2008-2009 гг. будет введена в эксплуатацию установка цементирования отработанных ионообменных смол и шламов, а также хранилище отверж-денных радиоактивных отходов.
Специалисты компании «РТСофт» в сотрудничестве с ЗАО «РАОТЕХ» сконструировали, изготовили и поставили на Кольскую АЭС два программно-технических комплекса: ПТК установки очистки ЖРО от радионуклидов и ПТК вспомогательных систем КП ЖРО.
Метод ионоселективной очистки был выбран потому, что он обеспечивает перевод ЖРО в инертную форму, пригодную для захоронения, с максимальным уменьшением объема отходов (в 70-90 раз) по сравнению с другими традиционными методами переработки кубовых остатков — глубокое упаривание, цементирование, битумирование. Именно на основе этого метода, предложенного специалистами ГУП МосНПО «Радон», в 2002 г. в Обнинске была создана пилотная лабораторная установка по ионоселективной очистке ЖРО, которая позволила проверить жизнеспособность идеи.
КП ЖРО Кольской АЭС предназначен для извлечения ЖРО из ёмкостей хранения и их очистки от радионуклидов, концентрирования радионуклидов в минимальном объёме и перевода их в твёрдую фазу, обеспечивающую безопасное хранение в течение 300-500 лет. Производительность основного технологического оборудования комплекса составляет 550 литров/час. Это позволит, с учетом вновь образующихся в ходе эксплуатации Кольской АЭС отходов, полностью решить проблему ЖРО на станции в течение 12-15 лет.
ПТК КП ЖРО: надежность, безопасность, открытость и гибкость
Перед разработчиками ПТК КП ЖРО стояла нелегкая задача: обеспечить высокую надежность и работоспособность комплекса в режиме реального времени при распределенной и разноплатформен-ной архитектуре средств автоматизации, вычислительной техники и электрооборудования. И эта задача была успешно реализована. Программно-технические комплексы КП ЖРО обеспечивают:
• сбор информации и ее передачу от распределенных датчиков различного типа арматуры, исполнительных механизмов и оборудования (около 2500 каналов сбора с возможностью наращивания);
• отображение на автоматизированных рабочих местах (АРМ) операторов собранной информации в различной форме;
• документирование и архивирование собранной информации, которое осуществляется на основе резервируемой SCADA-системы Сitect;
• автоматическое регулирование и автоматическое логическое управление арматурой, исполнительными механизмами и оборудованием КП ЖРО в различных режимах с АРМ операторов (около 1000 каналов управления с возможностью наращивания).
Всё возрастающие требования к безопасности работы с радиоактивными материалами определили приоритеты при создании ПТК для КП ЖРО Кольской АЭС: обеспечение безусловной безопасности функционирования технологического оборудования КП ЖРО при непрерывном режиме работы. Эта задача определяет важнейшие особенности системы:
• надежность программно-технических средств ПТК с соответствующими характеристиками надежности, допущенными к применению в атомной промышленности;
• высокая степень резервирования технических средств (резервирование системы электропитания, «горячее» резервирование контроллера и информационных магистралей, дублирование АРМ операторов);
• развитая система контроля, диагностики и самодиагностики программно-технических средств ПТК, обеспечивающая реализацию как автоматического перехода на резервные средства при отказах, так и возможность замены отказавших модулей без отключения питания;
• строгая система контроля доступа к технологической информации и управлению оборудованием КП ЖРО, к программно-техническим средствам и базам данных ПТК;
• аппаратно (по нажатию одной кнопки) и программно реализованная возможность оперативного перевода технологического оборудования КП ЖРО в условно безопасное состояние;
• разветвленная система защит и блокировок, реализованная в прикладном ПО и обеспечивающая безаварийное функционирование оборудования КП ЖРО при различных режимах работы;.
• реализации местного режима управления единицами оборудования КП ЖРО (возможность управления технологическим процессом со шкафов силовой автоматики даже при полном отказе ПТК).
АРМ оператора КП ЖРО
Кроме обеспечения безопасности работы с радиоактивными отходами, ПТК КП ЖРО должны удовлетворять следующим требованиям:
• иметь открытую архитектуру, позволяющую как наращивать количество каналов измерения и управления, вводить новые типы каналов при минимальных затратах, так и обмениваться информацией и командами управления с другими установками КП ЖРО и автономными узлами, имеющими свои собственные АСУТП;
• иметь гибкое программное обеспечение с модульной структурой, позволяющее реализовать изменение прикладного ПО (алгоритмы функционирования технологического оборудования КП ЖРО, защиты и блокировки, перечни параметров и т. д.) без изменения всего ПО за минимальное время силами специалистов эксплуатирующей организации и без привлечения разработчиков прикладного ПО. Несомненно, существенными факторами, повлиявшими на разработку, изготовление и отладку ПТК, стали:
1) новизна объекта автоматизации: — одновременность создания самого объекта автоматизации (КП ЖРО) и его системы управления: все изменения, вносимые в объект автоматизации в ходе проектирования и создания, должны были трансформироваться в соответствующие изменения в программно-технических средствах ПТК на всех этапах жизненного цикла;
— отсутствие на этапе создания и отладки ПТК окончательных технологических характеристик и алгоритмов процесса переработки ЖРО: в процессе проведения отладки ПТК происходили значительные корректировки и изменения алгоритмов, защит и блокировок, перечня параметров и режимов функционирования единиц оборудования УИСО.
Шкаф автоматики КПЖРО
2) сжатые сроки создания:
конструирование, изготовление, отладка, предварительные испытания и поставка ПТК — 9 месяцев;
— пусконаладочные работы, внесение изменений в программное обеспечение ПТК и испытания на КП ЖРО для ввода в опытно-промышленную эксплуатацию — 6 месяцев.
Компания «РТСофт» успешно справилась с поставленными задачами.
ПТК КП ЖРО имеет распределенную иерархическую структуру, состоящую из трех уровней: диспетчерского (верхнего), контроллерного (среднего) и уровня низковольтных комплектов устройств, датчиков, исполнительных механизмов и запорной арматуры (нижнего). Каждый уровень состоит из аппаратно-программных средств, необходимых для реализации определенных функций ПТК КП ЖРО. Комплексы созданы с использованием технических средств известных зарубежных фирм-производителей: Schneider Electric, Rittal, Kontron и др. Программное обеспечение ПТК построено на основе интегрированной среды разработки Unity фирмы Schneider Electric, программное обеспечение АРМ операторов — на основе SCADA-системы Citect. Комплексы имеют открытую архитектуру и доступны как для последующей модернизации, так и для информационного обмена со смежными информационными системами и построения информационно-аналитической системы верхнего уровня всего КП ЖРО Кольской АЭС.
Перспективы КП ЖРО
По словам начальника Управления сооружения объектов атомной энергетики и промышленности Федерального агентства по атомной энергии А. А. Тютяева, введение в эксплуатацию КП ЖРО на атомной электростанции, работающей уже 33 года, стало «первым цивилизованным шагом по утилизации накопившихся радиоактивных отходов. Остановлена динамика наращивания отходов; более того, важно, что уже сегодня можно говорить о сокращении количества ЖРО на Кольской АЭС». Заместитель генерального директора по развитию, директор по развитию ФГУП концерна «Росэнергоатом» А. К. Полу-шкин убежден, что, несмотря на то что КП ЖРО — стартовый объект, учитывая тенденции атомной энергетики, наметившиеся с принятием Федеральной целевой программы по развитию отрасли, подобные проекты должны тиражироваться. Опыт Кольской АЭС теперь нужно передать другим станциям.
На Кольской АЭС действует уникальный комплекс переработки отходов
Это проект, который сокращает техногенную нагрузку на природу. Таково общее мнение участников общественных обсуждений предварительных материалов оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) комплекса переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) Кольской АЭС и материалов обоснования лицензии (МОЛ) на дальнейшую эксплуатацию этого производственного объекта.
Мероприятия прошли в начале ноября в Полярных Зорях с использованием средств дистанционного взаимодействия. В обсуждении предварительных материалов ОВОС и МОЛ, как сообщило управление информации и общественных связей Кольской АЭС, приняли участие соответственно 156 и 130 человек. В их числе члены Общественного совета по вопросам безопасного использования атомной энергии в Мурманской области, представители общественных организаций, ученые-экологи, руководители муниципалитета и депутаты местного совета.
Предварительный вариант ОВОС представил директор Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, доктор технических наук Дмитрий Макаров. Ученые провели целый комплекс полевых исследований, изучили состояние почвенного и растительного покровов, исследовали состояние атмосферного воздуха и водных экосистем, дали современную оценку радиологическому состоянию района расположения Кольской АЭС.
В своем докладе о МОЛ первый заместитель главного инженера Кольской АЭС Валерий Кононов подробно остановился на особенностях уникальной технологии обращения с ЖРО, применяемой на станции, и результатах деятельности комплекса их переработки начиная с 2006 года.
В 2008 году комплекс переработки ЖРО Кольской АЭС и используемая на нем технология были признаны Министерством природных ресурсов России лучшим экологическим проектом года.
Сегодня производительность комплекса превышает темпы образования ЖРО на станции, что приводит к постоянному снижению их количества, находящегося на хранении. По мнению экспертов и общественности, работа комплекса должна быть продолжена, поскольку она реально способствует сокращению техногенной нагрузки на природу.
В соответствии с действующим законодательством итоги состоявшихся общественных обсуждений войдут в комплект документов, который будет представлен на Государственную экологическую экспертизу.
Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов (КП ЖРО) Кольской АЭС остановлен на ремонт
Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов (КП ЖРО) Кольской АЭС остановлен на планово-предупредительный ремонт.
Это уже третья по счету ремонтная кампания на комплексе. На этот раз она началась 14 ноября и займет всего две недели, что будет для площадки настоящим рекордом.
Традиционно ремонт проходит в два этапа. В ходе первого этапа будет проведен ремонт основного ремонта, а вслед за этим начнется осмотр, диагностика и необходимый ремонт на оборудовании вспомогательном. Работы запланированы таким образом, что в первую неделю были завершены ремонтные работы, которые влияют на эксплуатацию основного оборудования. А уже во время второй недели – без спешки – будет проверено оборудование и трубопроводы, не влияющие на эксплуатацию. На данный момент на комплексе уже завершены ремонт и замена вакуумных водокольцевых насосов – это единственная замена оборудования в этом году. В отличие от года прошлого, когда на Комплексе переработки была проведена масштабная модернизация. На стадии завершения находится ремонт аппаратуры каталитического разложения озона. Проведен ремонт трех насосных установок, предварительных фильтров очистки ЖРО и бака специальной канализации. Это именно то оборудование, которое непосредственно участвует в процессе переработки радиоактивных отходов.
Самая же продолжительная работа, которая занимает действительно времени – это ремонт трубопровода технической воды и трубопровода системы дожига озона. И дело тут не столько в сложности аппаратуры, сколько в хитросплетении самих трубопроводов, километрами своих сетей опутавших Комплекс.
Отметим, что нынешняя ремонтная кампания на КП ЖРО станет рекордно короткой. Благодаря активному применению принципов Производственной системы «Росатом». Ремонтные работы изначально были спланированы и «разнесены» таким образом, что наиболее длительные и важные операции были выполнены на первой стадии ППР. Кроме того, перед стартом ремонта был накоплен необходимый запас материалов и запчастей, что так же позволило в кратчайшие сроки – без суеты и лишних заявок – провести обследование и замену оборудования. А затем произвести запуск основной части Комплекса. Так что, ремонт еще будет идти на протяжении недели, а жидкие радиоактивные отходы уже надежно перерабатываются.
Научный портал «Атомная энергия 2.0“ – это открытое к сотрудничеству прогрессивное цифровое СМИ с элементами управления знаниями и ценностного лидерства, ставящее своей целью решение главной проблемы фундаментальной системообразующей атомной отрасли – образования и общения широкой общественности и специалистов об инновационном развитии экологически устойчивых и полезных ядерных и радиационных наук и технологий в России и за рубежом. Мы предлагаем Вашей организации стать одним из партнеров нашего проекта и получить комплексный пакет уникальных информационных услуг.
Уникальный комплекс переработки жидких радиоактивных отходов на Кольской АЭС
Программное обеспечение
Общая архитектура программного обеспечения ПТК приведена на рис. 6.
Рис. 6. Конфигурация программного обеспечения
Базовое программное обеспечение ПТК подразделяется на программное обеспечение верхнего (АРМ) и нижнего (ПЛК) уровня. На компьютеры АРМ оператора и сервера базы данных установлена операционная система Windows XP, функции обработки данных и уровня представления реализуются программным пакетом SCADA Citect 6.1 Tag 5000. Основу базового программного обеспечения контроллеров составляет лицензированная и сертифицированная программная платформа Unity 2.1 (соответствует МЭК 61131-3), обеспечивающая реализацию всех функций ПЛК.
Разработанное прикладное программное обеспечение (ПО) открыто для пользователя, что дает возможность расширения функциональности комплекса в дальнейшем.
ПО ПТК позволяет управлять технологическим оборудованием в автоматическом, автоматизированном и местном режимах. Кроме того, для проведения регламентных работ и локализации нештатных ситуаций предусмотрен диспетчерский и аварийный режим.
Рис. 7. Иерархическая структура программного обеспечения нижнего уровня
Прикладное ПО нижнего уровня построено по модульному принципу, обеспечи- вающему автономное создание отдельных программных модулей на базе стандартной библиотеки функциональных блоков инструментального пакета Unity 2.1. Наборы сигналов ввода/вывода, совместно с алгоритмами управления, образуют типовые агрегаты: кондиционер, компрессор, электромагнитный клапан, отсечной клапан, электроприводная задвижка, регулирующая задвижка, электропривод насоса, вентагрегат, воздуходувка. При этом каждый из названных технологических агрегатов часто имеет множество различных модификаций. В рамках разработки ПТК было создано 15 новых функциональных блоков типовых агрегатов, соответствующих оригинальным схемотехническими решениями шкафов силовой автоматики и принципиальным схемам каналов управления агрегатами. Набор типовых агрегатов, датчиков, преобразователей, блоков питания создает такой объект автоматизации как технологический блок. В зависимости от схем технологических процессов используются разные комбинации технологических блоков. Показания датчиков, не вошедших в блоки, дают законченную картину протекания технологического процесса. Описанная иерархическая структура программного обеспечения нижнего уровня схематично представлена на рис. 7. Прикладное ПО нижнего уровня обеспечивает реализацию функциональности системы, для всех режимов работы ПТК. Приложение контроллера содержит:
При этом в памяти контроллера хранятся значения уставок, аварийные и предаварийные границы контроля технологических параметров, алгоритмы защит и блокировок. Такая структура позволяет средствам нижнего уровня функционировать независимо, при частичной потери функций ПТК или временных отказах технических средств верхнего уровня.
Перечень функций и алгоритмов, реализуемых в прикладных задачах контроллеров, был определен на этапе разработки технического проекта.
Комплекс программных средств, размещенный в различных компонентах системы, выполняет следующие информационные и управляющие функции:
Белоярская АЭС планирует построить комплекс переработки жидких радиоактивных отходов к 2024 году
За период их эксплуатации, которая началась в середине прошлого века и завершилась в 80-х годах, было накоплено достаточное количество жидких радиоактивных отходов. Все они будут переработаны на КП ЖРО из жидкой в твёрдую форму, которую готов принимать Национальный оператор для окончательной изоляции. Технология не предусматривает забор отходов на переработку с других объектов – только с Белоярской АЭС.
Участники прослушали доклады по предварительным материалам оценки воздействия КП ЖРО на окружающую среду и материалам обоснования лицензии на сооружение и эксплуатацию объекта, а также о результатах экспертизы материалов ОВОС и рассмотрения МОЛ, о технологии безопасной эксплуатации ныне действующих энергоблоков и радиационной безопасности Белоярской АЭС, о здоровье населения в городе-спутнике Белоярской АЭС.
Эколог Андрей Ожаровский в своём выступлении также подчеркнул: «По проекту, который мы обсуждаем, у меня отрицательного мнения нет. Справедливо сказано, что отходы существуют в жидкой фазе, это недопустимо. Их надо каким-то образом переводить в другие формы».
Проектировщики и специалисты ответили на все вопросы участников.
Ознакомиться с материалами, которые обсуждались на общественных слушаниях, а также дать на них замечания и предложения можно будет в течение ещё одного месяца.
На Белоярской АЭС хранятся жидкие радиоактивные отходы, накопленные за годы работы 1-го и 2-го энергоблоков с реакторами АМБ-100 и АМБ-200, окончательно остановленных ещё в прошлом ХХ веке и готовящихся к выводу из эксплуатации. Чтобы вывезти эти отходы с Белоярской АЭС и передать Национальному оператору для их окончательной изоляции, нужно сначала преобразовать эти отходы из жидкого состояния в твёрдое. Для этого на промплощадке 1-го и 2-го энергоблоков Белоярской АЭС будет построен Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов (КП ЖРО).
Белоярская АЭС имени И. В. Курчатова является филиалом АО «Концерн Росэнергоатом» (входит в крупнейший дивизион Госкорпорации «Росатом» «Электроэнергетический»). Введена в работу в апреле 1964 г. Её первые энергоблоки с реакторами на тепловых нейтронах АМБ-100 и АМБ-200 были окончательно остановлены в связи с выработкой ресурса.