УРОКИ ФУКУСИМЫ

Сергей Березуцкий
Специально для «Отваги»

Авария на атомной электростанции в Фукусима войдёт в историю как одна из наиболее сложных техногенных катастроф. Кроме непосредственного воздействия землетрясения и цунами, уничтоживших значительную часть инфраструктуры электростанции, ликвидация последствий аварии, в значительной степени была затруднена повреждением подъездных дорог, из-за чего тяжелая техника не могла подойти к месту проведения операций. В результате, спасатели в условиях жесточайшего цейтнота были вынуждены разбирать завалы на дороге вручную.

В ходе ликвидации аварии одной из важнейших задач было охлаждение корпусов реакторов и бассейна для отработанного ядерного топлива (ОЯТ), в котором хранилось около 10 тысяч отработанных тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) – активных стержней, выгруженных из реакторов. Многократно резервированные штатные системы охлаждения были выведены из строя стихией, и руководство операции было вынуждено использовать для этого импровизированные средства.

 

 

Первоначально была предпринята попытка охладить реакторы № 3 и № 4 и бассейн ОЯТ морской водой, используя для этого 11 тяжелых армейских транспортных вертолетов СН-47 «Чинук» сил самообороны Японии. Вертолёты на внешней подвеске транспортировали ёмкости, вмещавшие 7,5 тонны воды. Однако, из-за высокого уровня радиации сброс воды из ёмкости производился не с зависания, а с «пролёта», к тому же – на значительной высоте, в результате чего, непосредственно в цель попадало примерно 5% сбрасываемой воды. Иными словами, вертолёт, прозванный за форму и размеры «летающим вагоном», сбрасывал собственно на цель около двух бочек воды. При такой эффективности, отказ штабом от применения вертолетов представляется вполне логичным решением – экипажи вертолётов рисковали получить значительную дозу облучения, не имея возможности внести сколько-нибудь значительный вклад в решение поставленной задачи.

После того, как удалось расчистить и восстановить подъездные пути, была предпринята попытка произвести охлаждение реакторов и бассейна при помощи водомётов, установленных на полицейских автомобилях для разгона демонстраций. Предполагалось, что металлические листы, прикрывающие кабину и минимальная площадь остекления, отчасти смогут защитить экипаж машины от воздействия излучения. Впрочем, и эти надежды не оправдались: коэффициент ослабления излучения для таких машин составляет примерно 3, то есть человек, пребывающий в такой машине, получает втрое меньшую дозу излучения, чем, если бы он находился на открытом пространстве.

Для сравнения – обычный автомобиль имеет коэффициент ослабления 2, бронетранспортёр – 5, танк – 10, а танк, оснащённый специальным подбоем и надбоем – до 20. Впрочем, и это – не предел. Специально оборудованные инженерные машины ИМР-2Д, принимавшие участие в ликвидации последствий чернобыльской аварии, имели коэффициент ослабления 1000.

Применение полицейских водомётов оказалось не намного более эффективным, чем применение вертолётов – при большей точности подачи воды, эти машины могли брать на борт лишь малое её количество – порядка 1 тонны, а защита экипажей от радиации также оставляла желать лучшего. Машины подогнали непосредственно к помещениям к атомной станции, но операцию отложили из-за высокого уровня радиации.

Специалисты подсчитали, что для охлаждения реакторов и бассейна ОЯТ понадобится порядка 13 тысяч тонн воды. Естественно, решить эту задачу при помощи машин, берущих на борт тонну воды – нереально.

В итоге было принято решение использовать пожарные машины. Каждая машина в состоянии взять на борт от трёх до восьми тонн воды, а низкий коэффициент ослабления радиации планировалось компенсировать однократным применением как машины, так и её экипажа, часть машин была поспешно оборудована дистанционным управлением. На первом этапе операции 7 пожарных машин по очереди заливают воду в бассейн с отработанными атомными стержнями и поливают третий реактор. За 40 минут на цель было подано 50 тонн воды.

На втором этапе было задействованы уже 30 пожарных машин и специально смонтированная 22-метровая поливная вышка, к которой был протянут мощный шланг. Таким образом, через неделю после аварии удалось решить проблему охлаждения реакторов и бассейна ОЯТ – на 19 марта их температура не превышает 100 градусов.

Другой проблемой, которая и на сегодняшний день не решена в полной мере, является разведка и мониторинг обстановки на станции, в реальном масштабе времени – ни правительство, ни силы самообороны, ни компания Tokyo Electric Co, ни кто-либо другой не в состоянии объективно оценить ситуацию. Станция находится под спутниковым наблюдением, над ней курсирует беспилотный летательный аппарат (БПЛА) «Глобал Хок». Недостатками такой схемы является низкая детализация получаемого изображения, возможность получения изображения только в одном ракурсе – сверху, и «длинное плечо» передаваемой информации – так, например, на дозаправку БПЛА вынужден возвращаться на свою базу на острове Гуам, а управление и, соответственно, приём информации осуществляется из центра управления в Калифорнии.

 

 

На сегодняшний день крайне необходима дистанционно управляемая техника, которая могла бы вплотную подойти к опасному участку, ввести телекамеру непосредственно в опасную зону, при отсутствии в стене окон или проломов – пробурить стену, ввести в отверстие видеокамеру, датчик и т.п.

Следует отметить, что японцы стараются как можно меньше рисковать людьми, ликвидаторы работали на объекте по очереди и не дольше 3 минут каждый. При радиоактивных выбросах из реакторов работы прекращались до снижения уровня радиации до приемлемых пределов. Впрочем, даже такое бережное отношение к людям не уберегло персонал станции и ликвидаторов от потерь – по неофициальным данным погибло пять человек (причина их смерти пока не обнародована), двадцать один человек пострадал и двое сотрудников пропали без вести.

Нельзя не отметить мужество, силу духа и самопожертвование персонала станции и ликвидаторов.

Подведём итог – люди борются со стихией не предназначенными для этого средствами, по сути дела – подручными, и их мужество и героизм не в состоянии компенсировать стратегические просчёты в оснащении станции. Для ликвидации последствий аварии применялись, по сути, импровизированные средства – не оснащённые средствами защиты вертолёты, пожарные и полицейские машины, насосы для подачи бетона, используемые для подачи воды. Давно подмечено, что героизм – это всегда следствие чьей-то халатности и недоработок. Автор не является специалистом в атомной энергетике, и не берётся судить об особенностях резервирования систем охлаждения реакторов, однако опыт в области специальной техники позволяет сделать вывод – последствия аварии удалось бы минимизировать, если бы атомная станция была укомплектована специальными пожарными машинами.

 

 

Экономия на специализированной технике в который раз привела к потерям, уже не подлежащим финансовым исчислениям.

Используя опыт фукусимской трагедии, попытаюсь сформулировать, каким требованиям должна соответствовать пожарная машина, которыми должна быть укомплектована каждая атомная станция.

Первое – мощный уровень защиты. Коэффициент ослабления радиации должен составлять где-то порядка 100, машина должна быть оснащена фильтровентиляционной установкой с системой тонкой очистки воздуха от радиоактивных аэрозолей, возможно – системой регенерации воздуха в обитаемых отделениях. Следует отметить, что масса такой защиты будет весьма значительна, что автоматически повлечёт за собой использование шасси с высокой несущей способностью.

Второе – для того, чтобы иметь возможность выдвинутся к месту применения при любых обстоятельствах, машина должна иметь ходовую часть высокой проходимости, лучше всего – гусеничную, и бульдозерный отвал. В этом случае машина сможет преодолевать трещины и разломы значительной ширины, не дожидаясь подхода специальной техники самостоятельно преодолевать завалы, баррикады, и расчищать дорогу для техники, идущей следом. При необходимости, машина должна иметь возможность двигаться и без дорог, если те, в силу каких-то обстоятельств не дают возможности перемещать по ним технику. Опять же, в этом случае, бульдозерный отвал даёт возможность создания колонных путей для техники с более низкой проходимостью, следующей за головной машиной.

 

 

Третье – машина должна иметь значительную ёмкость водяной цистерны, для того, чтобы до подхода основных сил иметь возможность самостоятельно тушить значительные очаги возгорания и минимизировать количество ходок для пополнения воды, если невозможно подтянуть к машине пожарный рукав. Предполагаемая ёмкость должна составлять где-то порядка 20-30 тонн воды. Основу пожарного оборудования машины должен составлять водомёт высокой производительности с большой дальностью подачи воды и возможностью подключения пеногенератора, и иные средства пожаротушения – углекислотные, порошковые и т.п.

Четвёртое – машина должна иметь возможность дистанционного управления как движением, так и использованием пожарной и специальной техники. После событий на Фукусиме доказывать необходимость этого требования, вероятно, излишне.

Пятое – машина должна иметь модульную архитектуру, позволяющую комплектовать её наборами оборудования под выполнение конкретной задачи, например, для эвакуации людей из зоны заражения – иметь возможность демонтировать часть оборудования для увеличения объёма обитаемого отделения. Одним из вариантов оснащения должна быть установка аппаратуры, позволяющей осуществлять разведку обстановки на станции.

Оппоненты могут возразить, что создание такой машины – долгое и дорогостоящее мероприятие, и оснащение ими каждой станции невозможно по финансовым причинам. На самом деле, такая машина уже создана специалистами Харьковского бронетанкового ремонтного завода и, в настоящий момент проходит заводские испытания: (см. подробно здесь >>>).

Машина использует узлы и системы серийно выпускавшихся танков, что позволило привнести в её конструкцию высокие стандарты надёжности и живучести советской боевой техники. Также, это решение даёт возможность существенно снизить себестоимость, а, соответственно и цену машины.

 

 

Бронированный корпус пожарной машины защищает экипаж и оборудование, как от теплового излучения пожара, так и от проникающей радиации, в случае террористического нападения – от возможного обстрела, а высокая несущая способность гусеничного шасси даёт возможность существенного усиления противорадиационной защиты за счёт использования специальных покрытий.

В машине используется танковый двигатель 5ТДФ-А, в конструкцию заложена возможность дополнительного охлаждения радиаторов водой из цистерны.

«Изюминкой» машины является негорючая ходовая часть. Обычный танковый каток начинает обгорать уже при двухстах шестидесяти градусах – это температура тления дерева. В катке «шестьдесятчетвёрки» резиновый массив прикрыт металлом, вследствие чего, он выдерживает повышение температуры до шестисот градусов на протяжении десяти-пятнадцати минут. Но и в этом случае резина будет не гореть, а лишь разлагаться, постепенно утрачивая свои свойства. А при включенной системе орошения ходовой части (на машине предусматривается и такое решение) – опасная температура возрастает до семисот градусов. Другим плюсом такой конструкции катка является защищённость резины от механических повреждений – на обычных катках она режется и вырывается при попадании камней и металлических предметов на беговую дорожку гусеницы. В случае выгорания или частичного повреждения резинометаллических шарниров гусеницы есть возможность “подтянуть” гусеницу из кабины, за счёт дистанционного управления механизмом натяжения. Таким образом, предотвращается возможность сбрасывания гусеницы в опасных условиях. Кроме того, в конструкции ходовой части заложена способность к самоочищаемости при работе в грязи – весьма нелишняя способность для работы в районах, не избалованных хорошими дорогами.

Низко расположенная в корпусе цистерна позволяет взять на борт 26 тонн воды – на сегодняшний день это мировой рекорд. Такая ёмкость цистерны – не самоцель: мощный водомёт «выстреливает» сто литров воды в секунду на расстояние до ста метров.

 

 

Машина оснащена бульдозерным отвалом, позволяющим проделывать проходы в завалах и т.п., осуществлять проводку к месту работы специализированной техники.

Отдельно следует упомянуть разрабатывающуюся систему дистанционного управления пожарной машиной. В случае возникновения условий с высоким уровнем риска (высокий уровень радиации, возможность взрыва значительной мощности, в условиях мощного теплового излучения и т.п.) машина в состоянии выполнять штатные задачи без экипажа на борту. Управление производится с пункта дистанционного управления, находящегося на безопасном расстоянии.

На сегодняшний день это лишь макетный образец машины, созданный для проверки как конструкции в целом, так и оценки работы основных узлов. По результатам испытаний изготавливается опытный образец пожарной машины с существенно улучшенными характеристиками. Все работы по данной теме проводятся в качестве инициативных разработок предприятия, без использования внешних источников финансирования.

Любая авария, при всей её трагичности – это всегда шаг вперед в развитии техники, формирование новой ступени безопасности. Поэтому хочется верить, что уроки Фукусимы не пройдут даром и, в дальнейшем, атомные станции будут оснащаться надёжными и мощными машинами, могущими выполнять свои задачи при землетрясениях, наводнениях, террористических атаках.

И пожелаем всем, чтобы у этих машин никогда не было работы!

 

 


 

Приложение:

 

Технические характеристики гусеничной пожарной машины ГПМ-64

Шасси изготовлено с использованием узлов и систем танка Т-64

Масса машины 52 т
Объём водяной цистерны 25 куб.м
Длинна (по бульдозерному отвалу) 9250 мм
Ширина (по фальшбортам) 3445 мм
Высота по крыше 3180 мм
Высота по водомёту 3440 мм
Клиренс 425 мм
Производительность водомёта не менее 100 л/с
Дальность подачи воды не менее 100 м
Управление лафетным стволом Дистанционное,
дистанционное стабилизированное,
либо ручное
Мощность двигателя 850 л.с.
Скорость максимальная 65 км/ч
Экипаж 3-5 человек

 


Поделиться в социальных сетях:
Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Facebook
Опубликовать в Яндекс
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Мой Мир


При использовании опубликованных здесь материалов с пометкой «предоставлено автором/редакцией» и «специально для "Отваги"», гиперссылка на сайт www.otvaga2004.ru обязательна!


Первый сайт «Отвага» был создан в 2002 году по адресу otvaga.narod.ru, затем через два года он был перенесен на otvaga2004.narod.ru и проработал в этом виде в течение 8 лет. Сейчас, спустя 10 лет с момента основания, сайт переехал с бесплатного хостинга на новый адрес otvaga2004.ru