Патент на изобретение №2225050

(54) СПОСОБ ОБРАЩЕНИЯ С РЕАКТОРНЫМИ ОТСЕКАМИ АТОМНЫХ ПОДВОДНЫХ ЛОДОК (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретение относится к области атомной энергетики и промышленности, в частности к способам обращения с реакторными отсеками выведенных из эксплуатации атомных подводных лодок. Сущность: способ включает выполнение из отделенного от отсеков реакторного блока или отделенного от отсеков атомной подводной лодки реакторного отсека плавучей емкости посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов, и/или посредством объединения с ним части смежного нереакторного отсека, или посредством понтонов с последующей ее герметизацией, буксировка выполненной плавучей емкости, хранение ее на плаву или на суше, либо на плаву, а затем на суше. При выполнении плавучего блока реакторных отсеков, включающего два или более отделенных реакторных отсеков, осуществляют буксировку его в пункт временного хранения, хранение блока или реакторных отсеков из блока на плаву или на суше, либо на плаву, а затем на суше. Этим достигается увеличение срока их хранения на плаву и/или на суше, уменьшение количества операций по обращению с реакторными отсеками, повышение технологичности и экологичности обращения с ними, а также уменьшение расходов на утилизацию атомных подводных лодок, снижение затрат на транспортировку блока реакторных отсеков. 4 с. и 10 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области атомной энергетики и промышленности и касаются обращения с реакторными отсеками выведенных из эксплуатации атомных подводных лодок, включая частично утилизированные с выгрузкой облученного ядерного топлива и временным хранением на плаву реакторные отсеки с понтонами или смежными нереакторными отсеками, а также с блоками реакторных отсеков.

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий выгрузку из ядерных реакторов его ядерной энергетической установки облученного ядерного топлива, отделение реакторного отсека и двух смежных с ним отсеков атомной подводной лодки от других отсеков атомной подводной лодки, выполнение из этих отсеков реакторного блока, его хранение на плаву (см., например, М.Г.Носов, Геополитические вопросы сотрудничества между Россией и странами Восточной Азии, Материалы Российско-японского Круглого стола, РНЦ “Курчатовский институт”, Москва, Россия, 1988, М., РНЦ “Курчатовский институт”, 1999, с.52-54).

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий демонтаж механизмов и механическое стопорение системы управления и защиты ядерного реактора, выгрузку из ядерных реакторов его ядерной энергетической установки облученного ядерного топлива, осушение и герметизацию I контура, включая ядерные реакторы, размещение атомной подводной лодки на судоремонтном предприятии, отделение от нее реакторного отсека с семью несмежными или двумя смежными отсеками, герметизацию многоотсечного реакторного блока, его транспортировку к месту хранения, хранение реакторного блока на плаву 10-15 лет, возвращение его на судоремонтное предприятие, отделение реакторного отсека от реакторного блока, транспортировку, размещение, хранение реакторного отсека с ядерными реакторами без облученного ядерного топлива 50-100 лет на прибрежной площадке (см., например, Yu.K.Ivanov, Problems of Nuclear Submarine Recycling, and Environment Protection, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.191-200).

Наиболее близким является известный способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий извлечение облученного ядерного топлива из легководных ядерных реакторов его ядерной энергетической установки, демонтаж и удаление оборудования реакторного отсека, омоноличивание реакторного отсека на плаву, отделение на стапеле дока плавучего реакторного блока – реакторного отсека со смежными отсеками – от других отсеков атомной подводной лодки, его временное хранение на плаву у причала, докование реакторного блока, отделение реакторного отсека от смежных отсеков, перегрузку реакторного отсека на транспортно-крановое судно, транспортировку на нем к месту захоронения, захоронение реакторного отсека на суше (N.I.Aleksandrov, Cementation of Equipment and Power Compartment Rooms as an Ecologically Safe Approach to Problems of Decommissioning, Recycling and Burial of Nuclear Submarines, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.251-255) – прототип.

Основные недостатки известных способов обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, который входит в состав многоотсечного реакторного блока, заключаются в ограниченном, 10-15 лет, сроке его временного хранения на плаву, многостадийности, большой трудоемкости, ограниченной экологичности выполняемых операций по хранению реакторного отсека, невозможности использовать его материалы при захоронении вместо разделки после хранения.

В задачу изобретения входит обеспечение продолжительного, 50-100 лет, хранения реакторного отсека атомной подводной лодки, отделенного от остальных отсеков многоотсечного реакторного блока, на плаву и/или на суше для его последующей разделки, повышение технологичности операций по обращению с реакторным отсеком, снижение радиационной и экологической нагрузки на персонал судоремонтного предприятия и/или в пункте временного хранения реакторных отсеков, уменьшение затрат на обращение с ним.

Указанная задача решается изобретением за счет достижения технического результата, заключающегося в выполнении из реакторного отсека, который входит в состав многоотсечного реакторного блока, плавучей емкости, хранении его на плаву и/или на суше, распределении по времени и уменьшении количества выполняемых операций по обращению с реакторным блоком, включая реакторный отсек, с уменьшением радиационной и экологической нагрузки на персонал, увеличении выхода материалов, оборудования и отходов из реакторного блока.

Технический результат достигается в способе обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающем предварительное извлечение облученного ядерного топлива из легководных ядерных реакторов ее ядерной энергетической установки, выполнение из атомной подводной лодки многоотсечного реакторного блока, в состав которого включают реакторный отсек, размещение реакторного блока на временное хранение на плаву, хранение его на плаву и после временного хранения отделение реакторного отсека от других отсеков реакторного блока, выполнение из отделенного реакторного отсека плавучей емкости посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов и/или посредством объединения с ним одной или более частей смежных нереакторных отсеков, с последующей ее герметизацией, буксировку выполненной плавучей емкости, хранение ее на плаву или на суше, либо на плаву, а затем на суше, предлагается также отделять реакторный отсек от реакторного блока на судоремонтном предприятии или в пункте временного хранения реакторного блока, кроме того, рекомендуется хранить плавучую емкость в траншее, либо в подземном укрытии.

Несмотря на известность операций извлечения из отсеков атомной подводной лодки нерадиоактивных и низкорадиоактивных материалов, оборудования и отходов (см, например, L.V.Kiznerov, E.A.Konstantinov, D.B.Shuiskii, N.A.Korablev, Yu. P.Shulepko, Ecological Estimate of Various Methods for Handling Radioactive Materials and Constructions in Course of the NPS Utilization, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, Moscow, Russia, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p.237-242), тем не менее, при этом не удается достичь заявленного технического результата, ибо в отличие от предлагаемого решения при выполнении известных операций положительная плавучесть отделенного реакторного отсека и, тем более, возможность его хранения на плаву не гарантированы. В то же время в предлагаемом решении выполняют плавучую емкость, в состав которой входит реакторный отсек, объем которой в зависимости от радиационной обстановки внутри реакторного отсека, возможности и целесообразности извлечения из него материалов, оборудования и отходов может быть ограничен собственно объемом реакторного отсека, либо увеличен за счет одной или более частей смежных нереакторных отсеков, а извлеченные для обеспечения положительной плавучести плавучей емкости из реакторного отсека нерадиоактивные материалы, оборудование и отходы могут быть использованы в соответствии с действующим Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99, М. , Минздрав России, 2000, с.53-55, 94), либо размещены на промышленных полигонах с последующим использованием (см., например, патент РФ 2189653, МКИ 7 G 21 F 9/28, 9/34, 14.05.2001, опубл. 20.09.2002, бюл. 26).

Изобретение предлагается осуществлять следующим образом.

Пример 1. Атомную подводную лодку с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, выведенную из состава Военно-Морского Флота России, после 5 лет отстоя на плаву с выгруженным облученным ядерным топливом, за которые в ее материалах и оборудовании, в основном, распадаются короткоживущие радионуклиды, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, размещают на стапеле судоремонтного завода, выполняющего демонтаж атомных подводных лодок, отделяют трехотсечный реакторный блок – реакторный отсек с двумя смежными нереакторными отсеками – от остальных отсеков атомной подводной лодки, концевые отсеки подводной лодки после извлечения подлежащего дальнейшему использованию оборудования утилизируют посредством разделки их на металлолом.

Выполняют подготовку трехотсечного реакторного блока к временному хранению на плаву путем удаления оборудования и конструкций из смежных с реакторным отсеков, надстройки отсеков и ее насыщения, упрочняют внешние торцевые переборки реакторного блока, герметизируют все отверстия в переборках и в прочном корпусе отсеков реакторного блока, что позволяет выполнить плавучую емкость – трехотсечный реакторный блок – из реакторного отсека с двумя смежными нереакторными отсеками с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, спускают выполненную плавучую емкость – трехотсечный реакторный блок – на воду, буксируют плавучую емкость в пункт временного хранения на плаву, хранят реакторный отсек атомной подводной лодки с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным из реакторов облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными реакторами и I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки в составе плавучей емкости – трехотсечного реакторного блока – на плаву в течение 15 лет.

После временного хранения на плаву транспортируют реакторный блок в плавучем доке на судоремонтный завод, размещают реакторный блок на стапеле завода, демонтируют легкий корпус реакторного отсека, кроме его днищевой части с цистернами биологической защиты, извлекают нерадиоактивные материалы и оборудование из реакторного отсека, настил свинцовой биологической защиты ядерных энергетических установок, отделяют реакторный отсек от других отсеков реакторного блока, упрочняют торцевые переборки реакторного отсека установкой снаружи дополнительных плит-переборок с обеспечением равнопрочности прочного корпуса и переборок, герметизируют прочный корпус и торцевые переборки отсека, что позволяет выполнить из него плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек – с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой с нулевыми креном и дифферентом, спускают плавучую емкость на воду, буксируют ее в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, размещают на временное хранение.

Хранят плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек с ядерной энергетической установкой с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным из реакторов облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с извлеченными нерадиоактивными материалами и оборудованием, настилом свинцовой биологической защиты ядерной энергетической установки, с двумя смежными нереакторными отсеками, в пункте временного хранения реакторных отсеков на плаву в течение 35 лет, за которые частично распадаются радионуклиды со средним периодом полураспада.

Транспортируют после хранения плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек – на площадку судоремонтного завода, оснащенную судоразделочным радиационно-технологическим оборудованием, выполняют разделку частично разгруженного реакторного отсека на суше с утилизацией нерадиоактивных и нетоксичных материалов как металлолома, удалением радиоактивных и/или токсичных материалов в хранилища для радиоактивных и/или токсичных материалов, что в совокупности обеспечивает радиационно и экологически безопасное обращение с реакторными отсеками атомных подводных лодок с распределением выполняемых над ними операций по времени, утилизацию отделенных на стапеле судоремонтного завода от реакторного блока двух смежных отсеков и извлеченных из реакторного отсека нерадиоактивных и нетоксичных материалов и оборудования, что повышает выход полезной продукции из утилизируемых атомных подводных лодок.

Пример 2. То же, что и в примере 1, но реакторный блок с реакторным отсеком с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором в ядерной энергетической установке выведенной из состава Военно-Морского Флота России атомной подводной лодки после 10 лет, за которые в ее материалах и оборудовании распадаются радионуклиды с коротким и, частично, средним периодом полураспада, отстоя на плаву с выгруженным облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реактором ядерной энергетической установки, осушенным баком железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, хранят в пункте временного хранения реакторных отсеков на плаву в течение 15 лет, за которые в ее материалах и оборудовании дополнительно распадаются радионуклиды с коротким и, частично, средним периодом полураспада.

Размещают реакторный блок в плавучем доке в пункте временного хранения реакторных отсеков на плаву, удаляют легкий корпус, насыщение прочного и легкого корпусов реакторного и оставшихся частей смежных с ним нереакторных отсеков, отделяют на стапеле дока от реакторного отсека частично носовой и кормовой смежные нереакторные отсеки, сохранив для обеспечения положительной плавучести и остойчивости реакторного отсека части обечайки их прочного корпуса едиными с обечайкой прочного корпуса реакторного отсека, демонтируют торцевые переборки реакторного отсека, извлекают из реакторного отсека нерадиоактивные материалы и оборудование, настил биологической защиты ядерных энергетических установок, перемещают демонтированные ранее торцевые переборки реакторного отсека в торец прочного корпуса оставшихся частей носового и кормового смежных нереакторных отсеков, приваривают переборки к обечайке прочного корпуса, усиливают торцевые переборки реакторного отсека плитами-переборками, герметизируют прочный корпус и торцевые переборки реакторного отсека, что позволяет выполнить плавучую емкость – реакторный отсек без межотсечных переборок с частями носового и кормового смежных нереакторных отсеков, с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, спускают плавучую емкость на воду, что исключает затраты на транспортировку реакторного блока на судоремонтный завод, а плавучей емкости – с судоремонтного завода на место хранения, аналогично выполняют еще 29 плавучих емкостей – реакторных отсеков атомных подводных лодок без межотсечных переборок с частями носового и кормового смежных нереакторных отсеков.

Выполняют в грунте береговой черты акватории пункта хранения реакторных отсеков канал-траншею с батопортом, с песчано-гравийной подушкой под плавучие емкости с уровнем постели подушки, соответствующем положению над ней реакторных отсеков в максимальный прилив, буксируют плавучие емкости по воде в максимальный прилив поочередно в канал-траншею через батопорт, располагают плавучие емкости в канал-траншее на воде в одну линию друг за другом над постелью песчано-гравийной подушки, осушают канал-траншею с посадкой плавучих емкостей на дно канал-траншеи на песчано-гравийную подушку, отделяют канал-траншею с плавучими емкостями земляной перемычкой от моря, засыпают канал-траншею с расположенными на песчано-гравийной подушке реакторными отсеками грунтом до уровня земной поверхности, что предотвращает всплытие реакторных отсеков с песчано-гравийной подушки при операциях по расположению в канал-траншее очередных реакторных отсеков, скопление воды от атмосферных осадков в канал-траншее.

Хранят реакторные отсеки с ядерной энергетической установкой с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реактором, осушенным баком железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, без межотсечных переборок с оставшимися частями носового и кормового смежных нереакторных отсеков, на суше на песчано-гравийной подушке в засыпанной грунтом канал-траншее в пункте длительного хранения реакторных отсеков 50 лет, за которые, в основном, распадаются радионуклиды со средним периодом полураспада, с окончанием хранения разделывают реакторные отсеки в траншее с утилизацией нерадиоактивных и нетоксичных материалов, удалением радиоактивных и/или токсичных материалов в хранилища для радиоактивных и/или токсичных материалов, что снижает количество технологических операций и обеспечивает радиационно и экологически безопасное обращение с реакторными отсеками атомных подводных лодок, ускорение перемещения реакторных блоков в составе плавучих емкостей с хранения на плаву на хранение на суше.

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, ядерная энергетическая установка которого содержит аварийный и неаварийный реакторы, прочный корпус реакторного отсека поврежден, реакторный отсек и атомную подводную лодку в целом поддерживают на плаву посредством 4 понтонов (см. , например, E.A.Goriglejan, Design Support to Minimize Risk of the Environment Impact of Damaged Nuclear Steam-Generating Plants of Russian Nuclear Submarines during their Long-Term Storage in Sarcophaguses, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO/Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p.291-302).

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий извлечение облученного ядерного топлива из легководных ядерных реакторов его ядерной энергетической установки, демонтаж и удаление оборудования реакторного отсека, омоноличивание реакторного отсека на плаву, отделение на стапеле дока реакторного отсека, установку понтонов для обеспечения плавучести реакторного отсека, хранение реакторного отсека с понтонами на плаву у причала, докование реакторного отсека с понтонами, отделение понтонов от реакторного отсека, перегрузку реакторного отсека на транспортно-крановое судно, транспортировку на нем к месту захоронения, захоронение реакторного отсека на суше (N. I.Aleksandrov, Cementation of Equipment and Power Compartment Rooms as an Ecologically Safe Approach to Problems of Decommissioning, Recycling and Burial of Nuclear Submarines, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.251-255).

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий извлечение облученного ядерного топлива из ядерного реактора на промежуточных нейтронах с тяжелометаллическим теплоносителем – эвтектикой Pb-Bi – ее ядерной энергетической установки, отделение на заводском стапеле всех отсеков атомной подводной лодки от реакторного отсека, демонтаж и удаление оборудования реакторного отсека за биологической защитой ядерного реактора, герметизацию реакторного отсека, заполнение его азотом с избыточным давлением, установку понтонов – носовой и кормовой цистерн плавучести – для обеспечения положительной плавучести выполненной плавучей емкости, спуск плавучей емкости на воду, транспортировку ее на место хранения, длительный отстой реакторного отсека с реактором с жидкометаллическим теплоносителем с понтонами на плаву (см., например, M.I.Bugreev, B.F.Gromov, D.V.Pankratov, V.K.Sazonov, G.P.Suvorov, V.S.Stepanov, Problems of Utilization of Cores and Nuclear Submarine Compartments with Lead-Bismuth Reactors, Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, NATO/Russian Academy of Sciences Advanced Research Workshop, Moscow, Russia, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p.261-264).

Наиболее близким является известный способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий выгрузку из ядерных реакторов его ядерной энергетической установки отработавшего ядерного топлива, осушение и герметизацию I контуров, включая ядерные реакторы, размещение атомной подводной лодки на судоремонтном предприятии, отделение от нее реакторного отсека, приварку к нему носового и кормового понтонов, герметизацию реакторного отсека с понтонами, его транспортировку на плаву к месту хранения, временное хранение реакторного отсека с понтонами на плаву, возвращение его на судоремонтное предприятие, отделение понтонов от реакторного отсека, транспортировку, размещение, хранение реакторного отсека с ядерными реакторами без ядерного топлива 50-100 лет на прибрежной площадке (см., например, Yu.K. Ivanov, Problems of Nuclear Submarine Recycling, and Environment Protection, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.191-200) – прототип.

Основные недостатки известных способов обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, плавучесть которого обеспечивают понтоны, заключаются в ограниченном, 10-15 лет, сроке их временного хранения на плаву, многостадийности, большой трудоемкости, ограниченной экологичности выполняемых операций по хранению и утилизации реакторного отсека, невозможности использовать его материалы при захоронении вместо разделки после хранения.

В задачу изобретения входит обеспечение продолжительного, 50-100 лет, хранения реакторного отсека атомной подводной лодки после отделения от него понтонов на плаву и/или на суше, повышение технологичности операций по обращению с реакторным отсеком, снижение радиационной и экологической нагрузки на персонал судоремонтного завода, акватории и/или пункта временного хранения реакторных отсеков, уменьшение затрат на обращение с ним.

Указанная задача решается изобретением за счет достижения технического результата, заключающегося в выполнении из реакторного отсека с понтонами плавучей емкости, распределении по времени и уменьшении количества выполняемых операций по обращению с реакторным отсеком с понтонами с уменьшением радиационной и экологической нагрузки на персонал, увеличении выхода материалов, оборудования и отходов с реакторного отсека с понтонами.

Технический результат достигается в способе обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающем отделение реакторного отсека от других отсеков атомной подводной лодки, обеспечение положительной плавучести реакторного отсека понтонами, размещение реакторного отсека с понтонами на временное хранение на плаву, хранение его на плаву и после временного хранения отделение понтонов от реакторного отсека, выполнение из реакторного отсека плавучей емкости посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов с последующей ее герметизацией, буксировку выполненной плавучей емкости, хранение ее на плаву или на суше, либо на плаву, а затем на суше, предлагается также отделять понтоны от реакторного отсека на судоремонтном предприятии или в пункте временного хранения реакторного отсека с понтонами, кроме того, хранить плавучую емкость в траншее, либо в подземном укрытии.

Изобретение предлагается осуществлять следующим образом.

Пример 3. Атомную подводную лодку с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, выведенную из состава Военно-морского Флота России, после 10 лет отстоя на плаву, за которые в ее материалах, оборудовании и отходах распадаются короткоживущие радионуклиды, с выгруженным облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки размещают на стапеле судоремонтного завода, отделяют реакторный отсек от остальных отсеков атомной подводной лодки, упрочняют переборки реакторного отсека, герметизируют переборки и прочный корпус обладающего отрицательной плавучестью реакторного отсека, устанавливают у торцевых переборок отсека носовой и кормовой понтоны, что позволяет выполнить плавучую емкость – реакторный отсек с понтонами у его торцевых переборок – с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой комплекса “реакторный отсек – понтоны”.

Спускают плавучую емкость на воду, буксируют ее в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, размещают плавучую емкость на временное хранение на плаву, хранят реакторный отсек с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами в ядерной энергетической установке с выгруженным из реакторов облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с понтонами на плаву 15 лет, в течение которых распадается часть радионуклидов со средним периодом полураспада, соответственно уменьшается количество низкорадиоактивных отходов и нерадиоактивных отходов ограниченного применения, после временного хранения на плаву размещают реакторный отсек с понтонами на стапеле плавучего дока в пункте временного хранения реакторных отсеков на плаву, отделяют понтоны от реакторного отсека, удаляют через частично демонтированные переборки реакторного отсека нерадиоактивные материалы и оборудование из реакторного отсека, включая нерадиоактивные отходы, отнесенные к категории отходов ограниченного применения в соответствии с Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99, М., Минздрав России, 2000, с.53-55), демонтируют биологическую защиту торцевых переборок реакторного отсека, восстанавливают демонтированные верхние участки торцевых переборок, усиливают торцевые переборки прочного корпуса реакторного отсека бетоном толщиной 0,20 м с обеспечением равнопрочности переборок и прочного корпуса, выполняют герметизацию прочного корпуса и торцевых переборок, что позволяет выполнить из реакторного отсека плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек – с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой.

Спускают плавучую емкость на воду, буксируют ее в пункт временного хранения на плаву, хранят плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек – с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным из реакторов облученным ядерным топливом в ядерной энергетической установке, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, выгруженными нерадиоактивными материалами и оборудованием, включая нерадиоактивные отходы, отнесенные к категории отходов ограниченного применения, на плаву в пункте временного хранения реакторных отсеков в течение 25 лет, за которые дополнительно распадается часть радионуклидов со средним периодом полураспада, уменьшается радиационное воздействие плавучей емкости на окружающую среду.

Выполняют у береговой черты акватории пункта хранения в грунте котлован с фундаментами под плавучие емкости, глубиной, позволяющей свободный проход плавучей емкости внутрь и размещение ее над фундаментом котлована в максимальный отлив, заполняют котлован водой, ликвидируют перемычку, отделяющую котлован от моря, заводят плавучую емкость на плаву внутрь котлована, располагают плавучую емкость на воде над фундаментом, выполняют аналогичные операции по формированию 49 плавучих емкостей – частично разгруженных реакторных отсеков, их буксировке внутрь акватории котлована, размещению на воде на плаву над выполненными в котловане фундаментами, восстанавливают перемычку, отделяющую котлован от моря, осушают котлован с посадкой плавучих емкостей на фундаменты, хранят частично разгруженный реакторный отсек с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным из реакторов облученным ядерным топливом в ядерной энергетической установке, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, выгруженными нерадиоактивными материалами и оборудованием, включая нерадиоактивные отходы, отнесенные к категории отходов ограниченного применения, на суше в котловане у береговой черты пункта длительного хранения реакторных отсеков в течение 50 лет, начиная со времени отстоя, за 100 лет суммарного хранения распадаются радионуклиды с коротким и основная часть радионуклидов со средним периодом полураспада, на 3 порядка уменьшается количество и объем радиоактивных отходов, включая отходы, составляющие материалы и конструкции реакторного отсека, пропорционально снижается мощность ионизирующего излучения от материалов и конструкций реакторного отсека, что позволяет, в основном, выполнить разделку реакторного отсека без использования дистанционно-управляемого оборудования, выполняют разделку реакторного отсека на суше в котловане пункта длительного хранения реакторных отсеков с удалением радиоактивных и/или токсичных материалов в хранилища для радиоактивных и/или токсичных материалов, утилизацией нерадиоактивных и нетоксичных материалов и оборудования как вторичных материалов, а нерадиоактивных и нетоксичных отходов ограниченного применения, либо невостребованных отходов – с хранением их на промышленных полигонах.

В совокупности выполняемые мероприятия обеспечивают радиационно и экологически безопасное обращение с реакторными отсеками атомных подводных лодок с распределением выполняемых над ними операций по времени, не требуют транспортировки реакторных отсеков с понтонами от пункта их временного хранения к стационарному стапелю для выполнения плавучей емкости и плавучей емкости обратно, загрузки стапелей судоразделочного завода, позволяют оптимизировать работы по утилизации реакторных отсеков, повышают выход полезной продукции из утилизируемых атомных подводных лодок.

Пример 4. Атомную подводную лодку с заглушенным штатными органами системы управления и защиты ядерным реактором на промежуточных нейтронах с зафиксированным высокообогащенным облученным ядерным топливом в активной зоне, изолированным от окружающей среды в реакторе и в 1 контуре тяжелометаллическим теплоносителем – эвтектикой Pb-Bi – с одновременной фиксацией отвержденным теплоносителем стержней системы управления и защиты, обездвиженными поглощающими элементами системы аварийной защиты, в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке (см., например, Д.В.Панкратов, В.С.Андреянов, М. И.Бугреев, А.В.Дедуль, Е.И.Ефимов, О.Г.Комлев, Л.Д.Рябев, В.К.Сазонов, Б. Н. Сивак, Г. И. Тошинский, В.И.Читайкин, Проблемы длительного и безопасного хранения выгруженного и невыгруженного отработавшего ядерного топлива АПЛ с жидкометаллическим теплоносителем, Научные проблемы и нерешенные задачи утилизации кораблей с ЯЭУ и экологической реабилитации обслуживающей инфраструктуры, Тезисы докладов Международного научного семинара “Россия-НАТО”, Москва, Российская Академия наук, 2002, с.55, 57), выведенную из состава Военно-морского Флота России, находящуюся в отстое на плаву 15 лет, за которые в ее материалах, оборудовании и отходах распадаются радионуклиды с коротким, а также, частично, радионуклиды со средним периодом полураспада, размещают на стапеле верфи, выполняющей утилизацию атомных подводных лодок, осушают технологические контуры ядерной энергетической установки, отделяют реакторный отсек от других отсеков подводной лодки, демонтируют надстройку реакторного отсека, насыщение надстройки, легкий корпус, кроме цистерны биологической защиты, выполняют понтоны – цистерны плавучести – для поддержания реакторного отсека на плаву, герметизируют реакторный отсек, стыкуют цистерны плавучести с отсеком, устанавливают их в носовой и кормовой части реакторного отсека, что позволяет выполнить плавучую емкость – реакторный отсек с отрицательной плавучестью с цистернами плавучести – с заданными остойчивостью, положительной плавучестью и посадкой комплекса “реакторный отсек – цистерны плавучести”.

Спускают плавучую емкость на воду, буксируют ее на плаву в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, размещают на временное хранение, хранят плавучую емкость – реакторный отсек с ядерной энергетической установкой с заглушенным штатными органами системы управления и защиты ядерным реактором на промежуточных нейтронах с зафиксированным высокообогащенным облученным ядерным топливом в активной зоне, изолированным от окружающей среды в реакторе и в I контуре тяжелометаллическим теплоносителем – эвтектикой Pb-Bi, с осушенными технологическими контурами, с цистернами плавучести на плаву 15 лет, за которые дополнительно распадаются радионуклиды со средним периодом полураспада, после временного хранения на плаву буксируют плавучую емкость на верфь, устанавливают плавучую емкость на стапель на транспортные тележки на роликовый конвейер, отделяют от реакторного отсека понтоны – цистерны плавучести, демонтируют торцевые переборки, верхнюю часть обечайки прочного корпуса реакторного отсека между торцевыми переборками до уровня плоскости настила бака металловодной защиты ядерной энергетической установки, извлекают из отсека нерадиоактивные материалы, оборудование и отходы, выполняют глушение резов трубопроводов, соединяющих ядерную энергетическую установку с другим оборудованием и конструкциями реакторного отсека.

На том же стапеле размещают трехотсечный реакторный блок – находящийся 20 лет на хранении на плаву реакторный отсек с двумя с легководными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с удаленными нерадиоактивными материалами, со смежным нереакторным отсеком с обеих сторон реакторного отсека, вырезают из реакторного блока реакторный отсек с частями смежных с ним нереакторных отсеков, демонтируют биологическую защиту торцевых переборок и торцевые переборки реакторного отсека, извлекают из реакторного отсека блока нерадиоактивные материалы, оборудование и отходы, настил биологической защиты ядерной энергетической установки, перемещают нижнюю часть обечайки прочного корпуса реакторного отсека с ядерной энергетической установкой с реактором на промежуточных нейтронах с зафиксированным находящимся в твердой фазе тяжелометаллическим теплоносителем – эвтектикой Pb-Bi – высокообогащенным облученным ядерным топливом с транспортной тележки внутрь обечайки прочного корпуса реакторного с двумя легководными реакторами отсека с частью смежного кормового нереакторного отсека, используя прочный корпус обоих отсеков в качестве радиационно-защитного экрана, устанавливают на выполненном в нижней части прочного корпуса реакторного с частью смежного нереакторного отсеков фундаменте, фиксируют ядерную энергетическую установку с реактором на промежуточных нейтронах с зафиксированным находящимся в твердой фазе тяжелометаллическим теплоносителем – эвтектикой Pb-Bi – высокообогащенным облученным ядерным топливом, на фундаменте в обечайке прочного корпуса реакторного с частью нереакторных отсеков, размещают внутри обечайки прочного корпуса реакторного отсека с двумя легководными реакторами низко- и среднерадиоактивные отходы из реакторного отсека с ядерной энергетической установкой с реактором на промежуточных нейтронах с тяжелометаллическим теплоносителем, устанавливают в реакторном отсеке датчики и оборудование для передачи информации о техническом состоянии зафиксированного твердофазным жидкометаллическим теплоносителем в реакторе высокообогащенного облученного ядерного топлива, в торце носовой и кормовой оконечностей обечайки прочного корпуса реакторного с частями смежных нереакторных отсеков устанавливают металлобетонные переборки толщиной 0,28 м, герметизируют прочный корпус и торцевые переборки реакторного с частями смежных нереакторных отсеков, что позволяет выполнить плавучую емкость – удлиненный реакторный отсек с ядерной энергетической установкой с двумя легководными транспортными реакторами без облученного ядерного топлива и дополнительно размещенной ядерной энергетической установкой с транспортным ядерным реактором на промежуточных нейтронах с высокообогащенным облученным ядерным топливом с тяжелометаллическим теплоносителем из реакторного отсека другой атомной подводной лодки, с заданными остойчивостью, положительной плавучестью и посадкой.

Спускают плавучую емкость на воду, что дополнительно снижает затраты на обращение с реакторными отсеками за счет уменьшения их количества путем размещения в плавучей емкости в реакторном отсеке нескольких ядерных реакторных установок, в том числе с высокообогащенным облученным ядерным топливом (см. патент РФ 2170963, МКИ 7 G 21 F 9/00, 14.03.2000, опубл. 20.07.2001, бюл. 20), буксируют плавучую емкость в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, хранят плавучую емкость – удлиненный реакторный отсек – с ядерной энергетической установкой с двумя легководными транспортными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными I контуром и реакторами, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с удаленными нерадиоактивными материалами, с дополнительно размещенной ядерной энергетической установкой из реакторного отсека атомной подводной лодки другого проекта, с заглушенным штатными органами системы управления и защиты транспортным ядерным реактором на промежуточных нейтронах с зафиксированным высокообогащенным облученным ядерным топливом в активной зоне, изолированным от окружающей среды в реакторе и в I контуре тяжелометаллическим теплоносителем – эвтектикой Pb-Bi, с одновременной фиксацией отвержденным теплоносителем стержней системы управления и защиты, обездвиженными поглощающими элементами системы аварийной защиты, а также низко- и среднерадиоактивными отходами из того же реакторного отсека в течение 40 лет на плаву, с распадом основного количества радионуклидов со средним периодом полураспада, с последующим перемещением плавучей емкости на сушу на разделку, что уменьшает количество технологических операций и обеспечивает радиационно и экологически безопасное обращение с реакторными отсеками атомных подводных лодок с разнотипными ядерными реакторами, нерадиоактивное оборудование и конструкции, включая прочный корпус реакторного отсека из титанового сплава, в котором размещена ядерная энергетическая установка с реактором с облученным ядерным топливом в отвержденном тяжелометаллическом теплоносителе и части смежных отсеков реакторного блока с легководными реакторами и извлеченные материалы, оборудование и отходы реакторного отсека утилизируют в металлолом, что дополнительно сокращает расходы на утилизацию атомных подводных лодок.

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий выгрузку облученного ядерного топлива из ядерных реакторов его ядерной энергетической установки, выполнение судоразделочного радиационно-технологического комплекса для поточной разделки атомных подводных лодок, в том числе цеха для демонтажа реакторного отсека с участком демонтажа низкорадиоактивного оборудования, горячей камерой для вырезки корпусов реакторов, другого высокорадиоактивного оборудования с помощью дистанционно-управляемого комплекса, крупногабаритных контейнеров для удаления вырезанных высокорадиоактивных конструкций и оборудования на выдержку, установкой для переработки жидких радиоактивных отходов, временного хранилища для размещения переработанных отходов, при этом реакторные отсеки временно до создания судоразделочного радиационно-технологического комплекса размещают на берегу (см. , например, S.D.Gavrilov, V.A.Kremnev, V.A.Maksakov, B.M.Nevzorov, Decommissioning and Recycling of Nuclear Submarines and Other Nuclear Powered Ships and Vessels, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.67-75).

Известен способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий выполнение в морском дне подводной емкости глубиной 100-500 м, диаметром 10-50 м, с устойчивыми стенками из материала, стабилизирующего окружающую емкость породу, отделение реакторного отсека с прочным и легким корпусами от других отсеков атомной подводной лодки, с сохранением в нем радиоактивных материалов, транспортировку реакторного отсека на судне к местоположению емкости, спуск реакторного отсека, двух и более реакторных отсеков в зависимости от глубины емкости в размещенный в емкости кессон краном, закрытие емкости, ее герметизацию, заполнение емкости с реакторным отсеком цементным раствором, в частности, хранение реакторного отсека атомной подводной лодки в могильнике – закрытой подводной емкости (патент США 4815894, МКИ 4 В 09 В 1/00, 12.03.1987, опубл. 28.03.1989).

Наиболее близким является известный способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающий выгрузку из его ядерной энергетической установки облученного ядерного топлива, демонтаж и извлечение из нее дорогостоящих оборудования, цветных и драгоценных металлов, малогабаритных электродвигателей и бытовых приборов, размещение атомной подводной лодки в передаточном доке, транспортировку ее в передаточном доке на судоразделочный завод с радиационно-технологическим комплексом, отделение на стапеле судоразделочного завода реакторного отсека от других ее отсеков, его перемещение обратно в передаточный док, транспортировку реакторного отсека в цех судоразделочного радиационно-технологического комплекса или при занятости стапельного места цеха на участок акватории судоразделочного завода для временного хранения отделенных реакторных отсеков, временное хранение реакторного отсека на этом участке, его демонтаж в цехе судоразделочного радиационно-технологического комплекса (V.V.Dovgusha, V.I.Kvasha, Yu.P.Shulepko, Radioecological Problems Related to Disassembly and Recycling of Decommissioned Nuclear Submarines, Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.77-81) – прототип.

Основные недостатки известных способов обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки заключаются в необходимости его длительного временного хранения на территории или акватории судоразделочного завода до сооружения судоразделочного радиационно-технологического комплекса для его разделки, в большой трудоемкости и безвозвратной потере материалов и оборудования реакторного отсека при его захоронении.

В задачу изобретения входит обеспечение продолжительного, 50-100 лет, хранения реакторного отсека атомной подводной лодки, отделенного от остальных ее отсеков, на плаву и/или на суше для его последующей разделки, повышение технологичности операций по обращению с реакторным отсеком, снижение радиационной и экологической нагрузки на персонал судоремонтного предприятия, акватории и/или пункта временного или длительного хранения реакторных отсеков, уменьшение затрат на обращение с ним.

Указанная задача решается изобретением за счет достижения технического результата, заключающегося в выполнении из реакторного отсека атомной подводной лодки плавучей емкости, распределении по времени и уменьшении количества выполняемых операций по обращению с реакторным отсеком, с уменьшением радиационной и экологической нагрузки на персонал, увеличении выхода материалов, оборудования и отходов из реакторного отсека и атомной подводной лодки в целом.

Технический результат достигается в способе обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, включающем отделение реакторного отсека от других ее отсеков, выполнение из отделенного реакторного отсека плавучей емкости посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов, и/или посредством объединения с ним одной или более частей смежных нереакторных отсеков, с последующей ее герметизацией, буксировку выполненной плавучей емкости, хранение ее на плаву или на суше, либо на плаву, а затем на суше, предлагается также отделять реакторный отсек от атомной подводной лодки на судоремонтном предприятии или на месте ее отстоя, кроме того, хранить плавучую емкость в траншее, либо в подземном укрытии.

Несмотря на известность операций извлечения из реакторного отсека атомной подводной лодки нерадиоактивных и низкорадиоактивных материалов, оборудования и отходов (см, например, L.V.Kiznerov, E.A.Konstantinov, D.B. Shuiskii, N. A.Korablev, Yu.P.Shulepko, Ecological Estimate of Various Methods for Handling Radioactive Materials and Constructions in Course of the NPS Utilization, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, Moscow, Russia, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p.237-242), тем не менее, при этом не удается достичь заявленного технического результата, ибо при выполнении известных операций положительная плавучесть реакторного отсека и, особенно, его хранение на плаву не гарантированы.

То же относится к известной операции по извлечению из отсеков атомной подводной лодки нерадиоактивных дорогостоящих оборудования, инструментов, цветных и драгоценных металлов, малогабаритных электродвигателей и бытовых приборов (см. V.V.Dovgusha, V.I.Kvasha, Yu.P.Shulepko, Radioecological Problems Related to Disassembly and Recycling of Decommissioned Nuclear Submarines, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p. 77-81), поскольку при исполнении вышеуказанной операции осуществляют извлечение нерадиоактивных дорогостоящих оборудования, приборов и материалов, что не гарантирует плавучести реакторного отсека и, тем более, длительного хранения его на плаву. Кроме того, тогда же те же авторы подчеркнули (см. A.Ya.Blekher, V.S.Bychenkov, V.V.Dovgusha, A. B. Krupkin, V.I.Kvasha, Comparative Ecological and Hygienic Analysis of Existing and Perspective Technologies for Nuclear Submarine Disintegration, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.263-268), что демонтажу подлежит только оборудование носовых и кормовых отсеков атомной подводной лодки, то есть задача обеспечения плавучести реакторного отсека даже не поставлена. Подобная практика транспортировки известна, в частности, из опыта утилизации реакторных отсеков атомных подводных лодок США, которые перевозят с восточного побережья страны на тихоокеанское на баржах через Панамский канал (см., например, Вывод из эксплуатации атомных подводных лодок США, Атомная техника за рубежом, 1994, 11, с.12-17). В то же время в предлагаемом решении достигается плавучесть реакторного отсека, что позволяет перемещать его по воде, а извлеченные для обеспечения плавучести реакторного отсека материалы и оборудование, нерадиоактивные материалы и оборудование, отходы, нерадиоактивные отходы ограниченного использования, в частности, утилизировать.

Изобретение предлагается осуществлять следующим образом.

Пример 5. На атомной подводной лодке с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, выведенной из состава Военно-Морского Флота России, после 5 лет отстоя на плаву, за которые в ее материалах и оборудовании, в основном, распадаются короткоживущие радионуклиды, размещенной в эллинге на судоремонтном заводе, выполняющем ее комплексный ремонт, с выгруженным ядерным топливом, частично демонтированным из реакторного отсека в процессе ремонта нерадиоактивным и радиационно-загрязненным оборудованием, материалами и конструкциями, настилом биологической защиты ядерной энергетической установки, осушают и герметизируют I контур и реакторы, баки железоводной защиты и технологические контуры ядерной энергетической установки, выполняют резы обечайки прочного корпуса, отделяют реакторный отсек с торцевыми переборками от остальных отсеков атомной подводной лодки, носовую и кормовую оконечности атомной подводной лодки после извлечения подлежащего дальнейшему использованию отремонтированного оборудования удаляют из эллинга на открытый стапель для утилизации посредством разделки их на металлолом, демонтируют легкий корпус реакторного отсека до верхнего стрингера цистерны биологической защиты, удаляют через один от носовой переборки шпангоуты прочного корпуса реакторного отсека, демонтируют из реакторного отсека подлежащее дальнейшему использованию отремонтированное радиационно-загрязненное оборудование, нерадиоактивные материалы и оборудование, упрочняют внешние торцевые переборки реакторного отсека, с обеспечением равнопрочности прочного корпуса и переборок, выполняют противокоррозионную защиту прочного корпуса и торцевых переборок, герметизируют переборки и прочный корпус отсека, что позволяет выполнить плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек – с заданными остойчивостью, положительной плавучестью и посадкой.

Спускают выполненную плавучую емкость на воду, буксируют ее в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, хранят плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек с упрочненными торцевыми переборками атомной подводной лодки с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами, с выгруженным из реакторов облученным ядерным топливом, осушенными и загерметизированными реакторами и I контуром, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, частично демонтированным из реакторного отсека в процессе ремонта атомной подводной лодки нерадиоактивным и радиационно-загрязненным оборудованием, материалами и конструкциями, настилом биологической защиты ядерной энергетической установки, на плаву в течение 65 лет, транспортируют после хранения плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек – на площадку судоремонтного завода, оснащенную судоразделочным радиационно-технологическим оборудованием, выполняют разделку частично разгруженного реакторного отсека на суше с утилизацией нерадиоактивных и нетоксичных материалов как металлолома, удалением радиоактивных и/или токсичных материалов в хранилища для радиоактивных и/или токсичных материалов, что в совокупности обеспечивает радиационно и экологически безопасное обращение с реакторными отсеками атомных подводных лодок, с распределением выполняемых над ними операций по времени, утилизацию отделенных на стапеле судоремонтного завода от реакторного отсека оконечностей атомной подводной лодки и извлеченных из реакторного отсека нерадиоактивных и нетоксичных материалов и оборудования, что повышает выход полезной продукции из утилизируемых атомных подводных лодок.

Пример 6. То же, что и в примере 5, но от расположенной на стапеле атомной подводной лодки с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным ядерным топливом в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, выведенной из состава Военно-Морского Флота России, после 15 лет отстоя на плаву, за которые в ее материалах и оборудовании распадаются короткоживущие радионуклиды и, частично, радионуклиды со средним периодом полураспада, осушенным и загерметизированным I контуром и реактором, осушенными баком железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, частично демонтированным из реакторного отсека нерадиоактивным оборудованием, материалами и конструкциями, настилом биологической защиты ядерной энергетической установки, отделяют носовую и кормовую оконечности атомной подводной лодки от реакторного с частью смежного нереакторного отсеков, с последующей их утилизацией посредством разделки на металлолом, выполняют на стапеле плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек с частью смежного нереакторного отсека, с усиленными торцевыми переборками, демонтированными легким корпусом, частью набора шпангоутов прочного корпуса, с заданными остойчивостью, положительной плавучестью и посадкой.

Спускают плавучую емкость на воду, буксируют ее в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, хранят плавучую емкость – частично разгруженный реакторный отсек с частью смежного нереакторного отсека с ядерной энергетической установкой с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором, с выгруженным из реактора облученным ядерным топливом, осушенным и загерметизированным I контуром и реактором, осушенным баком железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с извлеченными нерадиоактивными материалами и оборудованием, настилом биологической защиты, в пункте временного хранения на плаву в течение 25 лет, за которые дополнительно распадаются радионуклиды со средним периодом полураспада, буксируют плавучую емкость после хранения на плаву к подземному укрытию – прибрежной подземной штольне, вводят плавучую емкость в заполненную водой штольню с выполненным для плавучей емкости фундаментом, размещают плавучую емкость на воде над фундаментом.

Аналогично выполняют еще 49 плавучих емкостей – частично разгруженных реакторных отсеков с частью смежного нереакторного отсека атомной подводной лодки – с последующим временным хранением их на плаву, транспортировкой на плаву в прибрежную подземную штольню с расположением их на воде на плаву над единым фундаментом, отделяют часть штольни с единым фундаментом и 50 плавучими емкостями над ним от оставшейся ее части перемычкой, осушают отделенную часть штольни с посадкой плавучих емкостей на фундамент, хранят плавучие емкости – частично разгруженные реакторные отсеки с ядерной энергетической установкой с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором, с выгруженным из реактора облученным ядерным топливом, осушенным и загерметизированным I контуром и реактором, осушенным баком железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с извлеченными нерадиоактивными материалами и оборудованием, с демонтированным настилом биологической защиты с частью смежного нереакторного отсека на фундаментах в осушенной части прибрежной подземной штольни – подземном укрытии – пункта длительного хранения реакторных отсеков в течение 55 лет, за которые в основном распадаются радионуклиды со средним периодом полураспада, сооружают в тупиковой части штольни хранилища для радиоактивных отходов и токсичных отходов, рядом с местом хранения плавучих емкостей в штольне – судоразделочный радиационно-технологический комплекс, последовательно разделывают плавучие емкости на суше в штольне в судоразделочном радиационно-технологическом комплексе с утилизацией нерадиоактивных и нетоксичных материалов, удалением радиоактивных и/или токсичных материалов в хранилища в штольне для радиоактивных и/или токсичных материалов, что дополнительно обеспечивает радиационную и экологическую безопасность обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, исключает радиационно и экологически опасное воздействие процессов хранения и разделки реакторных отсеков атомных подводных лодок на население и окружающую среду, минимизирует воздействие хранения реакторных отсеков, транспортировки и хранения в хранилищах радиоактивных и токсичных отходов, полученных при их демонтаже, на персонал.

Известен способ обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, включающий удаление из ядерных реакторов их ядерных энергетических установок облученного ядерного топлива, из реакторного отсека – жидких сред, воспламеняющихся и химически активных материалов, демонтаж и удаление низкорадиоактивного оборудования, дезактивацию межбортного пространства и цистерн “грязной” воды внутри прочного корпуса реакторного отсека, герметизацию отверстий, выполненных в ядерной энергетической установке, вырезку реакторного отсека с переборками, герметизацию в них проходок и люков, выполнение котлована в береговой черте моря, выполнение в нем опор для реакторных отсеков, доставку загерметизированных реакторных отсеков в котлован, установку реакторных отсеков на опоры, засыпку котлована с реакторными отсеками грунтом, толщина которого над реакторными отсеками составляет 2,0-2,5 метра, захоронение реакторных отсеков (см., например, L.V.Kiznerov, E.A.Konstantinov, D.B.Shuiskii, N.A.Korablev, Yu.P.Shulepko, Ecological Estimate of Various Methods for Handling Radioactive Materials and Constructions in Course of the NPS Utilization, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, Moscow, Russia, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p.237-242).

Известен способ обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, включающий постановку атомных подводных лодок в сухие доки, извлечение из активных зон ядерных реакторов их ядерных энергетических установок облученного ядерного топлива краном с перемещением его в защитные контейнеры, удалением из реакторных отсеков жидких сред, токсичных нерадиоактивных материалов, отделением реакторных отсеков от остальных отсеков атомных подводных лодок, установкой заглушек на обрезанные трубопроводы, откаткой реакторных отсеков на стапельных тележках, установкой концевых переборок, представляющих собой стальные пластины с балками для усиления жесткости, что обеспечивает структурную целостность корпуса реакторного отсека, являющуюся необходимым условием для упаковки груза с радиоактивными материалами, содержащимися в реакторном отсеке, размещением выполненных упаковок с реакторными отсеками на специальных усиленных океанских баржах, жестким скреплением каждого реакторного отсека с баржей, транспортировкой барж с упаковками с реакторными отсеками с Атлантического на Тихоокеанское побережье США через Панамский канал, по прибытии на место перегрузкой упаковок с реакторными отсеками на специальные трейлеры, транспортировкой упаковок на трейлерах к могильнику, установкой реакторных отсеков, относящихся к категории низкорадиоактивных отходов, на фундаментах в траншейном могильнике, захоронением их там (см., например, Вывод из эксплуатации атомных подводных лодок США, Атомная техника за рубежом, 1994, 10, с.13-17, 11, с.12-17).

Известен способ обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, включающий выполнение горной выработки в многолетнемерзлых горных породах, на архипелаге Новая Земля, в частности, и ее обустройство, отделение реакторных отсеков от остальных отсеков атомных подводных лодок, транспортировку их водным путем до береговой линии, сухопутную доставку реакторных отсеков от береговой линии на рабочую площадку, их размещение в горной выработке, изоляцию реакторных отсеков, их хранение, мониторинг реакторных отсеков, горной выработки и окружающей среды (см., например, V.V.Lopatin, N.F. Lobanov, V. I.Mankin, V.A.Shishkin, V.A.Mazokin, M.E.Netecha, Main Position of Conception of the Underground Localization in Permafrost of Large-Sized Radiation-Dangerous Object Formed in the North-West Region of Russia, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Analysis of Risks Associated with Nuclear Submarine Decommissioning, Dismantling and Disposal, Moscow, Russia, 1997, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1999, p.365-376).

Известен способ обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, включающий выполнение двух универсальных транспортно-передаточных доков для транспортировки на большие расстояния, с Камчатки на судоремонтный завод в Приморском крае, в частности, атомных подводных лодок, подлежащих утилизации, обеспечение живучести и непотопляемости атомной подводной лодки в целом перед постановкой в док, спрямление посадки атомной подводной лодки для ее размещения на стапеле универсального транспортно-передаточного дока, транспортировку по отдельности каждой атомной подводной лодки с неудовлетворительным техническим состоянием ее корпусов, цистерн главного балласта и систем обеспечения живучести в транспортно-передаточном доке к месту утилизации (см., например, В.М.Муравьев, Проблемы утилизации многоцелевых АПЛ 1 и 2 поколений в Тихоокеанском регионе России, Сборник Тезисов докладов Международной конференции “Экологические проблемы утилизации атомных подводных лодок и развития энергетики в регионе (Экофлот-2002)”, Владивосток, Минатом Российской Федерации, 2002, с.29-30).

Основные недостатки известных способов обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок заключаются в большой трудоемкости, больших материальных и финансовых затратах на операции по обращению с реакторными отсеками при транспортировке их на большие расстояния до места разделки атомных подводных лодок, потребности в транспортно-передаточных доках для транспортировки, что удлиняет сроки утилизации атомных подводных лодок и их реакторных отсеков, увеличивает затраты на их хранение и утилизацию.

В задачу изобретения входит обеспечение безопасной транспортировки на плаву блока реакторных отсеков из двух и более реакторных отсеков, особенно на большие расстояния, длительное хранение блока реакторных отсеков на плаву и/или на суше, повышение технологичности операций по обращению с блоком реакторных отсеков, снижение радиационной и экологической нагрузки на персонал судоремонтного завода, акватории и/или пункта временного или длительного хранения реакторных отсеков, уменьшение затрат на обращение с ними.

Указанная задача решается изобретением за счет достижения технического результата, заключающегося в выполнении из реакторных отсеков атомных подводных лодок блока реакторных отсеков, обладающего положительной плавучестью, в том числе при транспортировке на плаву на значительные, в сотни и тысячи километров, расстояния, уменьшении радиационной и экологической нагрузки на персонал при хранении блока реакторных отсеков или отдельных реакторных отсеков из него на плаву и/или на суше, снижении трудоемкости, материальных и финансовых затрат на транспортировку и хранение реакторных отсеков.

Технический результат достигается в способе обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, включающем выполнение одного или более многоотсечных реакторных блоков, в состав каждого из которых включают реакторный отсек, размещение реакторных блоков на временное хранение на плаву, хранение их на плаву и после временного хранения отделение реакторных отсеков от других отсеков реакторных блоков, и/или отделение одного или более реакторных отсеков атомных подводных лодок от других их отсеков, обеспечение положительной плавучести реакторных отсеков понтонами, размещение реакторных отсеков с понтонами на временное хранение на плаву, хранение их на плаву и после временного хранения отделение понтонов от реакторных отсеков, и/или отделение одного или более реакторных отсеков атомных подводных лодок от других их отсеков, выполнение плавучего блока реакторных отсеков, включающего два или более отделенных реакторных отсека, обеспечение положительной плавучести блока реакторных отсеков посредством обеспечения положительной плавучести реакторных отсеков в его составе и/или всего блока реакторных отсеков, буксировку его в пункт временного хранения, хранение блока реакторных отсеков или отдельных реакторных отсеков из блока реакторных отсеков на плаву или на суше, либо на плаву, а затем на суше предлагается также придавать положительную плавучесть реакторному отсеку в составе блока реакторных отсеков посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов с последующей его герметизацией, либо посредством присоединения к блоку реакторных отсеков одной или более частей нереакторных отсеков, и/или одного или более нереакторного отсека с последующей его герметизацией, кроме того, выполнять блок реакторных отсеков на судоремонтном предприятии или в пункте временного хранения многоотсечных реакторных блоков, или в пункте временного хранения реакторных отсеков с понтонами, или на месте отстоя атомных подводных лодок, рекомендуется также хранить блок реакторных отсеков или отдельные реакторные отсеки из блока реакторных отсеков в траншее, либо в подземном укрытии.

Изобретение предлагается осуществлять следующим образом.

Пример 7. Первую атомную подводную лодку с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, выведенную из состава Военно-морского Флота России, в течение 10 лет, за которые в ее материалах и оборудовании, в основном, распадаются короткоживущие радионуклиды, находящуюся в отстое на плаву с облученным ядерным топливом, зафиксированным в активных зонах в корпусах реакторов отвержденным расплавом свинца (см., например, патент РФ 2132098, МКИ 6 G 21 F 9/34, 9/28, 20.04.1998, опубл. 20.06.1999, бюл. 17), с осушенным и загерметизированным I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, размещают у стенки судоремонтного завода на полуострове Камчатка, осуществляющего утилизацию атомных подводных лодок, демонтируют надстройку легкого корпуса атомной подводной лодки, насыщение надстройки, боевую рубку с ограждением и насыщением, технологические листы прочного корпуса в отсеках, удаляют оборудование из отсеков прочного корпуса атомной подводной лодки, кроме реакторного, герметизируют торцевые переборки реакторного отсека.

Разгруженную атомную подводную лодку буксируют к установленному в акватории судоремонтного завода плавучему доку, размещают на его стапеле, газовыми резаками отделяют первый двухотсечный реакторный блок – реакторный отсек с одним смежным нереакторным отсеком первой атомной подводной лодки, разделывают ее носовую и кормовую оконечности на крупногабаритные куски с последующей их транспортировкой со стапеля плавучего дока на причальную стенку судоремонтного завода для дальнейшей разделки в металлолом, перемещают первый двухотсечный реакторный блок в носовую оконечность стапеля дока с размещением первым смежного с реакторным отсека, демонтируют легкий корпус с насыщением первого двухотсечного реакторного блока, кроме цистерны биологической защиты реакторного отсека, усиливают носовую торцевую переборку смежного с реакторным нереакторного отсека плитой-переборкой с обеспечением ее равнопрочности с прочным корпусом двухотсечного реакторного блока, герметизируют кормовую переборку реакторного отсека первого двухотсечного реакторного блока, фиксируют положение реакторного блока на стапеле дока.

На том же стапеле после 7 лет отстоя на плаву размещают вторую, выведенную из состава Военно-Морского Флота России, атомную подводную лодку того же проекта с облученным ядерным топливом, зафиксированным в активных зонах в корпусах реакторов отвержденным расплавом свинца, осушенным и загерметизированным I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с демонтированными надстройкой легкого корпуса, насыщением надстройки, боевой рубкой с ограждением и насыщением, выгруженным из нереакторных отсеков прочного корпуса оборудованием, выполняют аналогичные операции по отделению реакторного отсека с частями смежных нереакторных отсеков от второй атомной подводной лодки, перемещают его по стапелю к установленному на стапеле первому двухотсечному реакторному блоку, демонтируют легкий корпус с насыщением второго реакторного отсека и смежных с ним частей нереакторных отсеков, кроме цистерны биологической защиты, герметизируют торцевые переборки второго реакторного отсека, стыкуют торцы обечаек прочного корпуса смежных первого и второго реакторных отсеков, сваривают обечайки прочного корпуса, что позволяет выполнить между реакторными отсеками равнопрочную с обечайками дополнительную емкость плавучести, фиксируют положение выполненного блока реакторных отсеков, включающего два реакторных, один нереакторный отсеки и дополнительную емкость плавучести, на стапеле дока.

На том же стапеле после 8 лет отстоя на плаву размещают третью, выведенную из состава Военно-Морского Флота России, атомную подводную лодку того же проекта с облученным ядерным топливом, зафиксированным в активной зоне в корпусе реактора отвержденным расплавом свинца, осушенным и загерметизированным I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с демонтированными надстройкой легкого корпуса, насыщением надстройки, боевой рубкой с ограждением и насыщением, выгруженным из нереакторных отсеков прочного корпуса оборудованием, выполняют аналогичные операции по отделению второго двухотсечного реакторного блока – реакторного отсека со смежным нереакторным отсеком от третьей атомной подводной лодки, перемещают его по стапелю к установленному на стапеле блоку реакторных отсеков, стыкуют торцы обечаек прочного корпуса третьего реакторного отсека и смежной со вторым реакторным отсеком части нереакторного отсека, входящего в состав блока реакторных отсеков, сваривают обечайки прочных корпусов, что позволяет выполнить между реакторными отсеками вторую равнопрочную с обечайками дополнительную емкость плавучести, фиксируют положение блока реакторных отсеков, включающего 3 реакторных отсека, 2 нереакторных отсека и 2 дополнительные емкости плавучести, на стапель – палубе дока.

На том же стапеле последовательно размещают 4, 5 и 6 выведенную из состава Военно-Морского Флота России, атомную подводную лодку того же проекта после 9, 10 и 11 лет отстоя на плаву с облученным ядерным топливом, зафиксированным в активных зонах в корпусах реакторов отвержденным расплавом свинца, осушенным и загерметизированным I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, с демонтированными надстройкой легкого корпуса, насыщением надстройки, боевой рубкой с ограждением и насыщением, выгруженным из нереакторных отсеков прочного корпуса оборудованием, соответственно, отделяют от них последовательно 4 реакторный отсек – без смежных отсеков, 5 реакторный отсек – с частями нереакторных смежных отсеков, 6 реакторный отсек со смежным нереакторным отсеком – третий двухотсечный реакторный блок, 4, 5 реакторные отсеки и третий двухотсечный реакторный блок поочередно перемещают по стапелю к установленному на нем блоку реакторных отсеков, посредством аналогичных операций включают их в блок реакторных отсеков с формированием между этими реакторными отсеками третьей, четвертой и пятой дополнительных емкостей плавучести, причем 6 реакторный отсек третьего двухотсечного реакторного блока стыкуют с ранее выполненной частью блока реакторных отсеков, усиливают внешнюю торцевую переборку смежного с 6 реакторным отсеком нереакторного отсека плитой-переборкой, герметизируют прочный корпус и торцевые переборки выполненного блока реакторных отсеков, что позволяет выполнить плавучую емкость – блок реакторных отсеков 6 атомных подводных лодок с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, увеличенной продольной остойчивостью, достигнутыми наличием и распределением в блоке реакторных отсеков 6 реакторных отсеков с отрицательной плавучестью, свободных от насыщения 3 смежных с реакторными нереакторных отсеков с положительной плавучестью – отсеков плавучести, и 5 дополнительных емкостей плавучести, выполненных из частей смежных с реакторными отсеками нереакторных отсеков, спускают плавучую емкость – блок реакторных отсеков – на воду, буксируют ее к стенке судоремонтного завода, хранят плавучую емкость у стенки завода в течение 1 года для подготовки плавучего объекта – блока реакторных отсеков – к буксировке морем.

С наступлением летнего периода, обеспечивающего повышенную безопасность буксировки радиационно-опасного плавучего объекта – блока реакторных отсеков атомных подводных лодок, буксируют плавучую емкость в пункт временного хранения реакторных отсеков в Приморье, хранят плавучую емкость – блок реакторных отсеков, включающую 6 реакторных отсеков с ядерными энергетическими установками с легководными транспортными реакторами с облученным ядерным топливом, зафиксированным в активной зоне в корпусах реакторов отвержденным расплавом свинца, в пункте временного хранения на плаву в течение 20 лет, удаляют из плавучей емкости облученное ядерное топливо береговым комплексом выгрузки на судоремонтном заводе в Приморье, возвращают плавучую емкость в пункт временного хранения, хранят там плавучую емкость без облученного ядерного топлива на плаву еще 40 лет, за которые распадается большая часть радионуклидов, определяющих радиоактивность загрязненного и/или активированного оборудования и конструкций реакторных отсеков в ее составе, после чего плавучую емкость буксируют обратно на тот же судоремонтный завод, выполняют разделку плавучей емкости – блока реакторных отсеков, нерадиоактивные материалы и нерадиоактивные отходы ограниченного применения используют, радиоактивные и/или токсичные отходы размещают в хранилищах.

Совокупность выполненных мероприятий исключает транспортировку морем большого количества потенциально-опасных объектов – выведенных из эксплуатации атомных подводных лодок – из региона полуострова Камчатка в Приморье в пункт хранения реакторных отсеков на плаву, уменьшает количество технологических операций с реакторными отсеками, повышает безопасность и экономичность их буксировки, позволяет использовать штатные средства судоремонтного завода для удаления облученного ядерного топлива, не требует контейнеров для хранения выгруженного облученного ядерного топлива и накопительной площадки для их хранения в сейсмической зоне региона, не требует площадки длительного хранения или хранилища реакторных отсеков в условиях сейсмической зоны полуострова Камчатка, повышает радиационную и экологическую безопасность обращения персонала с реакторными отсеками атомных подводных лодок, позволяет хранить реакторные отсеки, в том числе с облученным ядерным топливом, на плаву вплоть до их разделки.

Пример 8. То же, что и в примере 7, но 4 трехотсечных реакторных блока – реакторного отсека с двумя смежными нереакторными отсеками, выполненных из однотипных атомных подводных лодок, с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным облученным ядерным топливом в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, с осушенными и загерметизированными реактором и I контуром, осушенными баком железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки в каждом, после 12 лет отстоя на плаву, за которые в оборудовании и конструкциях распадаются радионуклиды с коротким и, частично, средним периодом полураспада, что в среднем на один порядок снижает мощность ионизирующего излучения внутри реакторного отсека, размещают у стенки судоремонтного завода на полуострове Камчатка, из реакторных отсеков реакторных блоков извлекают нерадиоактивное оборудование и конструкции, включая биологическую защиту торцевых переборок реакторного отсека, настил биологической защиты ядерной энергетической установки.

Затем трехотсечные реакторные блоки устанавливают на один стапель плавучего дока на транспортные тележки, от первого в носовой оконечности стапеля реакторного блока газовыми резаками отделяют кормовой смежный нереакторный отсек, от второго и третьего – оба смежных нереакторных отсека, от четвертого – носовой смежный нереакторный отсек, отделенные обечайки прочного корпуса смежных нереакторных отсеков разделывают на крупногабаритные куски, удаляют их со стапеля плавучего дока, демонтируют легкий корпус реакторных отсеков до цистерны биологической защиты, второй, третий и четвертый реакторные отсеки перемещают к первому, стыкуют торцы обечаек прочного корпуса разгруженных реакторных отсеков, сваривают обечайки прочного корпуса смежных реакторных отсеков, усиливают плитами-переборками внешние торцевые переборки носового и кормового смежных нереакторных отсеков, герметизируют прочный корпус и торцевые переборки выполненного блока реакторных отсеков, что позволяет выполнить плавучую емкость – блок частично разгруженных реакторных отсеков атомных подводных лодок, включающий 4 реакторных отсека с отрицательной плавучестью и 2 нереакторных отсека с положительной плавучестью – отсеки плавучести, с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, достигнутыми частичной разгрузкой реакторных отсеков и включением двух смежных свободных от насыщения нереакторных отсеков – отсеков плавучести – в оконечностях выполненного блока реакторных отсеков, спускают плавучую емкость на воду, буксируют к стенке судоремонтного завода.

В той же последовательности выполняют на стапеле плавучего дока операции по формированию из двух трехотсечных реакторных блоков и двух реакторных отсеков, отделенных от других отсеков атомных подводных лодок того же проекта, второй плавучей емкости – блока частично разгруженных реакторных отсеков с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, также достигнутыми частичной разгрузкой реакторных отсеков и наличием двух свободных от насыщения нереакторных отсеков – отсеков плавучести – в оконечностях второго выполненного блока реакторных отсеков, на одном стапеле плавучего дока размещают, стыкуют торцами обечаек прочного корпуса обе плавучие емкости – блоки частично разгруженных реакторных отсеков с 4 реакторными и 2 нереакторными отсеками каждый, сваривают торцы обечаек прочного корпуса смежных концевых нереакторных отсеков блоков реакторных отсеков, что позволяет выполнить единую плавучую емкость, включающую две отдельные плавучие емкости из 4 частично разгруженных реакторных и 2 нереакторных отсеков каждая, с собственной положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой каждого блока реакторных отсеков, что позволяет увеличить продольную остойчивость выполненной единой плавучей емкости.

Спускают плавучую емкость на воду, буксируют ее в пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву в Приморье, хранят единую плавучую емкость из двух совмещенных плавучих емкостей – блоков реакторных отсеков однотипных атомных подводных лодок с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным ядерным топливом в ядерной энергетической установке, с осушенными и загерметизированными реактором и I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, в составе плавучего блока из 8 реакторных отсеков с 4 нереакторными отсеками – отсеками плавучести – на плаву в течение 45 лет, после чего на стапеле плавучего дока единую плавучую емкость разделяют на две выполненные ранее плавучие емкости с 4 реакторными отсеками и 2 отсеками плавучести каждая, плавучие емкости – блоки реакторных отсеков с интервалом в 5 лет буксируют на стационарный стапель радиационно-технологического комплекса для разделки реакторных отсеков (см, например, S.D.Gavrilov, V.A.Kremnev, V.A.Maksakov, B.M. Nevzorov, Decommissioning and Recycling of Nuclear Submarines and Other Nuclear Powered Ships and Vessels, Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Nuclear Submarine Decommissioning and Related Problems, Moscow, Russia, 1995, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996, p.67-75), с утилизацией нерадиоактивных и нетоксичных материалов, удалением радиоактивных и/или токсичных материалов в хранилища для радиоактивных или токсичных материалов, что снижает количество технологических операций с реакторными отсеками, позволяет разгрузить реакторные отсеки, увеличив их плавучесть, в радиационно-приемлемых условиях, повышает выход нерадиоактивного оборудования и металла, уменьшает затраты на транспортировку – позволяет вместо восьми выполнить только одну транспортировку морем, повышает безопасность буксировки морем реакторных отсеков в составе единой плавучей емкости, обеспечивает радиационно и экологически безопасную разделку реакторных отсеков атомных подводных лодок в судоразделочном радиационно-технологическом комплексе для разделки реакторных отсеков, обеспечивая минимизацию объемов радиоактивных и токсичных отходов, увеличение выхода нерадиоактивных материалов на этапе переработки отходов.

Пример 9. То же, что в примере 10, но первую атомную подводную лодку с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активных зонах, заглушенных штатными поглотителями системы управления и защиты, в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, выведенную из состава Военно-морского Флота России, после 8 лет отстоя на плаву, за которые распадаются короткоживущие радионуклиды в оборудовании и конструкциях реакторного отсека, внутри него увеличивается количество нерадиоактивных материалов, в 6 раз снижается мощность ионизирующего излучения, что позволяет удалить часть материалов и оборудования из реакторного отсека, размещают у стенки судоремонтного завода на полуострове Камчатка, удаляют из I контура и корпуса реактора теплоноситель, заполняют корпус реактора до уровня патрубков I контура водным раствором глицерина с соотношением объемных частей воды и глицерина в растворе 3 к 1, что исключает замерзание водного раствора при возможно низких температурах атмосферы, заполняют свободную от раствора полость корпуса реактора и I контур азотом, герметизируют корпус реактора и I контур, осушают баки железоводной защиты и технологические контуры ядерной энергетической установки, демонтируют надстройку легкого корпуса атомной подводной лодки, насыщение надстройки, боевую рубку с ограждением и насыщением, удаляют оборудование из отсеков ее прочного корпуса, герметизируют торцевые переборки реакторного отсека, удаляют из реакторного отсека нерадиоактивные материалы и оборудование, буксируют разгруженную атомную подводную лодку к плавучему доку, размещают ее на стапеле плавучего дока, от атомной подводной лодки отделяют реакторный блок – разгруженный реакторный отсек с одним смежным нереакторным отсеком, а также блок из двух смежных нереакторных отсеков, герметизируют торцевые переборки блоков отсеков, разделывают остальные блоки атомной подводной лодки на крупногабаритные куски, транспортируют их со стапеля плавучего дока на причальную стенку, демонтируют легкий корпус с насыщением реакторного блока и блока нереакторных отсеков, кроме цистерны биологической защиты реакторного отсека, усиливают носовую торцевую переборку реакторного блока и кормовую торцевую переборку блока нереакторных отсеков плитами-переборками, с обеспечением их равнопрочности с прочным корпусом отсеков, спускают блок нереакторных отсеков на воду.

На том же стапеле плавучего дока за реакторным блоком первой атомной подводной лодки размещают вторую, выведенную из состава Военно-Морского Флота России атомную подводную лодку другого проекта с большим диаметром прочного корпуса, после 4 лет отстоя на плаву, также с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активных зонах, заглушенных штатными поглотителями систем управления и защиты, заполненными водным раствором глицерина в том же соотношении, герметичными корпусом реактора и I контуром, заполненными азотом свободной полостью корпуса реактора и I контуром, осушенными баком железоводной защиты и технологическими контурами в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке, последовательно выполняют те же операции, что и с первой атомной подводной лодкой, но от второй атомной подводной лодки отделяют четырехотсечный реакторный блок – реакторный отсек с тремя смежными с ним нереакторными отсеками, к носовому и кормовому торцам обечайки прочного корпуса четырехотсечного реакторного блока с большим диаметром прочного корпуса приваривают подкладные кольца, герметизируют торцевые переборки четырехотсечного реакторного блока, на одном стапеле дока последовательно устанавливают за двухотсечным реакторным блоком первой атомной подводной лодки четырехотсечный реакторный блок второй атомной подводной лодки, двухотсечный блок нереакторных отсеков первой атомной подводной лодки, с усиленными наружными торцевыми переборками первого и третьего блоков, стыкуют торцы обечаек прочного корпуса первого и третьего блоков отсеков с подкладными кольцами на торцах обечаек прочного корпуса второго – центрального – четырехотсечного реакторного блока, сваривают их, что позволяет выполнить блок реакторных отсеков, содержащий 2 реакторных и 6 нереакторных отсеков, увеличить его продольную остойчивость относительно остойчивости одиночного отсека или трехотсечного реакторного блока.

Для обеспечения расчетной посадки и остойчивости выполняемого блока реакторных отсеков в его нереакторные отсеки загружают твердые низкорадиоактивные отходы, содержащие продукты деления с кратко- и среднесрочным периодом полураспада, накопленные за срок эксплуатационной и производственной деятельности инфраструктуры атомного флота, базирующегося на полуострове Камчатка, что уменьшает величину закладываемого невыгружаемого твердого балласта, позволяет частично удалить накопленные ранее низкорадиоактивные отходы, герметизируют прочный корпус блока реакторных отсеков, что позволяет выполнить из трех отдельно выполненных блоков – двухотсечного реакторного блока с частично разгруженным реакторным отсеком с отрицательной плавучестью и двухотсечного блока нереакторных отсеков с положительной плавучестью первой атомной подводной лодки, и четырехотсечного реакторного блока с частично разгруженным реакторным отсеком с положительной плавучестью второй атомной подводной лодки единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков из 2 частично разгруженных реакторных отсеков и 6 нереакторных отсеков с заданными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, увеличенной продольной остойчивостью, спускают единую плавучую емкость на воду, буксируют к стенке судоремонтного завода.

В течение 1,5 лет нереакторные отсеки блока реакторных отсеков заполняют на плаву у стенки завода до проектной загрузки низкорадиоактивными отходами от производственной деятельности судоремонтного завода, после чего единую плавучую емкость буксируют в пункт временного хранения реакторных отсеков в Приморье, хранят загерметизированные реакторные отсеки 2 атомных подводных лодок разных проектов, каждый с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активных зонах, заглушенных штатными поглотителями систем управления и защиты, заполненными водным раствором глицерина, с заполненными азотом свободными полостями корпусов реакторов и I контурами, герметичными корпусами реакторов и I контурами, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами в ядерной энергетической установке, загерметизированные смежные нереакторные отсеки – отсеки плавучести, заполненные низкорадиоактивными отходами, в блоке 2 реакторных с 6 нереакторными отсеками – единой плавучей емкости – на плаву в пункте временного хранения реакторных отсеков в течение 10 лет, после чего буксируют на судоремонтный завод в Приморье, выполняющий, в частности, извлечение облученного ядерного топлива и разделку атомных подводных лодок, извлекают из реакторных отсеков блока реакторных отсеков облученное ядерное топливо, дренируют ядерные реакторы, удаляют из них водный раствор глицерина, буксируют единую плавучую емкость без облученного ядерного топлива в региональный пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву в Приморье, хранят единую плавучую емкость на плаву в течение 60 лет, в течение которых снижается до уровня нерадиоактивных материалов и нерадиоактивных ограниченно используемых отходов активность размещенных в нереакторных отсеках блока реакторных отсеков низкорадиоактивных отходов, а также распадается основная часть радионуклидов в оборудовании и конструкциях в реакторных отсеках, что позволяет удалить из сейсмоактивной зоны – полуострова Камчатка – реакторные отсеки атомных подводных лодок, твердые и отвержденные радиоактивные отходы, создать единую систему обращения с радиоактивным и токсичным оборудованием и конструкциями атомных подводных лодок, включая их облученное ядерное топливо, радиоактивные отходы, реакторные отсеки в целом, снизить затраты на обращение с реакторными блоками путем объединения их в блоки реакторных отсеков при повышении экологичности и технологичности выполняемых операций по транспортировке, хранению и разделке реакторных отсеков.

Пример 10. То же, что в примере 9, но на стапеле плавучего дока судоремонтного предприятия из двух, выведенных из состава Военно-Морского Флота России, атомных подводных лодок одного проекта, с большим диаметром прочного корпуса, с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активных зонах, заглушенными штатными поглотителями систем управления и защиты, демонтированными приводами органов компенсации реактивности, управления и защиты, герметичными корпусами реакторов и I контуром, в ядерной энергетической установке в реакторном отсеке в каждой, после 9 лет отстоя на плаву, за которые распадаются короткоживущие нуклиды, выполняют два трехотсечных реакторных блока, каждый с реакторным отсеком с двумя смежными нереакторными отсеками, с демонтированными внутренним насыщением нереакторных отсеков, легким корпусом с насыщением отсеков, кроме цистерны биологической защиты реакторных отсеков, удаляют из них нерадиоактивные материалы и отходы, включая нерадиоактивные отходы ограниченного использования, герметизируют торцевые переборки реакторных блоков, спускают один из трехотсечных реакторных блоков на воду.

На том же стапеле за оставшимся на нем трехотсечным реакторным блоком поочередно выполняют двухотсечные реакторные блоки – реакторные отсеки с одним смежным нереакторным отсеком двух, выведенных из состава Военно-Морского Флота России, атомных подводных лодок другого проекта с меньшим диаметром прочного корпуса, после 8 лет отстоя на плаву, также с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активных зонах, заглушенными штатными поглотителями систем управления и защиты, демонтированными приводами органов компенсации реактивности, управления и защиты, герметичными корпусами реакторов и I контуром в ядерных энергетических установках в реакторном отсеке каждой, с демонтированными внутренним насыщением нереакторных отсеков, легким корпусом с насыщением отсеков реакторных блоков, кроме цистерн биологической защиты реакторных отсеков, удаленными из реакторных отсеков нерадиоактивными материалами и оборудованием, загерметизированными торцевыми переборками реакторных блоков.

На одном стапеле последовательно устанавливают выполненные первый трехотсечный реакторный блок, два двухотсечных реакторных блока, с размещением их смежных нереакторных отсеков навстречу друг другу, второй трехотсечный реакторный блок, стыкуют торцы обечаек прочного корпуса установленных на стапеле реакторных блоков, сваривают обечайки через подкладные кольца, что позволяет выполнить блок реакторных отсеков с увеличенной продольной остойчивостью, включающий 4 реакторных и 6 нереакторных отсеков, усиливают его носовую и кормовую торцевые переборки плитами-переборками с обеспечением их равнопрочности с прочным корпусом блока реакторных отсеков, загружают в нереакторные отсеки блока твердый балласт – низкорадиоактивные отходы от эксплуатационной и производственной деятельности инфраструктуры атомного флота региона, выполняют противокоррозионную защиту прочного корпуса и торцевых переборок блока реакторных отсеков, герметизируют его прочный корпус, что позволяет выполнить из четырех емкостей – двух трехотсечных реакторных блоков с частично разгруженными реакторными отсеками, с прочным корпусом большего диаметра, с собственными положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой каждого и двух двухотсечных реакторных блоков с частично разгруженными реакторными отсеками, с прочным корпусом меньшего диаметра, с отрицательной плавучестью единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков – из 4 частично разгруженных реакторных отсеков и 6 нереакторных отсеков – отсеков плавучести, используемых для хранения и транспортировки твердых низкорадиоактивных отходов, загруженных в качестве балласта, с заданной положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, увеличенной продольной остойчивостью, спускают единую плавучую емкость на воду, буксируют ее к стенке судоремонтного завода.

Из корпусов реакторов и I контуров ядерных энергетических установок в реакторных отсеках единой плавучей емкости – блока реакторных отсеков – удаляют теплоноситель, что повышает ядерную безопасность длительного хранения облученного ядерного топлива в составе активной зоны в ядерном реакторе (см. , например, А.И.Кирюшин, Е.И.Аксенов, В.Н.Вавилкин, Н.Г.Сандлер, Повышение ядерной и радиационной безопасности при утилизации АПЛ, Вопросы утилизации АПЛ, 2002, 2, с.36-41), осушенные корпуса ядерных реакторов и I контуры ядерных энергетических установок заполняют азотом, осушают баки железоводной защиты и технологические контуры ядерных энергетических установок реакторных отсеков, герметизируют реакторные отсеки, смежные отсеки и блок реакторных отсеков в целом, хранят единую плавучую емкость – реакторные отсеки 4 атомных подводных лодок 2 проектов с разными диаметрами прочного корпуса, с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активной зоне, заглушенными штатными поглотителями систем управления и защиты, демонтированными приводами органов компенсации реактивности, управления и защиты, осушенными от теплоносителя и заполненными азотом герметичными корпусом реактора и I контуром, осушенными баком железоводной защиты и технологическими контурами в ядерной энергетической установке в каждом, на плаву в блоке реакторных отсеков совместно с шестью нереакторными отсеками – отсеками плавучести – этих атомных подводных лодок, заполняемых до проектной загрузки низкорадиоактивными отходами от производственной деятельности судоремонтного предприятия, утилизирующего атомные подводные лодки.

В процессе хранения блока реакторных отсеков на плаву у стенки завода через 1 год после принятия проектной загрузки отсеков плавучести твердыми низкорадиоактивными отходами единую плавучую емкость буксируют в региональный пункт временного хранения реакторных отсеков на плаву, размещают на хранение, что позволяет сократить количество буксировок реакторных отсеков и реакторных блоков к их региональному пункту хранения на плаву, повысить надежность, безопасность и экономичность их транспортировки, удалить с территории судоремонтных заводов, производящих ремонт и разделку атомных судов и кораблей, твердые и отвержденные низкорадиоактивные отходы, повысить общий выход оборудования и металла с утилизируемой атомной подводной лодки, исключив формирование трехотсечных реакторных блоков, хранят единую плавучую емкость – совокупность 2 плавучих и 2 неплавучих емкостей – реакторных блоков – в региональном пункте хранения реакторных отсеков на плаву до удаления облученного ядерного топлива в течение 15 лет до возникновения потребности в материалах и продуктах его переработки, с распадом радионуклидов с коротким и части радионуклидов со средним периодом полураспада.

После выгрузки облученного ядерного топлива в региональном пункте временного хранения реакторных отсеков на плаву хранят блок реакторных отсеков там же на плаву в течение еще 45 лет, вследствие распада радионуклидов в течение этого времени уровень активности твердых низкорадиоактивных отходов, загруженных в нереакторные отсеки блока реакторных отсеков, снизится суммарно до уровня активности нерадиоактивных материалов и нерадиоактивных отходов ограниченного применения, а большая часть радионуклидов – продуктов деления – в оборудовании и конструкциях его реакторных отсеков, определяющих уровень их радиоактивности и мощности ионизирующего излучения, снизится суммарно до уровня активности, позволяющего выполнять демонтажные работы с ядерными энергетическими установками без дистанционно-управляемых средств, за исключением операций по вырезке из бака железоводной защиты кессона с корпусом ядерного реактора для последующего их захоронения (см., например, патент РФ 2170966, МКИ 7 G 21 F 9/28, 14.03.2000, опубл. 20.07.2001, бюл. 20), при этом количество нерадиоактивных материалов и нерадиоактивных отходов ограниченного применения увеличится в 1,5 раза, разделывают блок реакторных отсеков с удалением радиоактивных и токсичных отходов в хранилища, используют нерадиоактивные материалы, нерадиоактивные отходы ограниченного использования размещают на промышленных полигонах.

Пример 11. То же, что в примере 10, но мощность ионизирующего излучения в реакторных отсеках трех атомных подводных лодок, выведенных из состава Военно-Морского Флота России, время отстоя которых на плаву составляет 3,5 года, на порядок превышает среднюю мощность по реакторным отсекам подлежащих утилизации атомных подводных лодок, поэтому плавучие реакторные блоки из этих атомных подводных лодок выполняют трехотсечными, до выполнения блока реакторных отсеков удаляют теплоноситель из корпусов заглушенных ядерных реакторов с активными зонами с облученным ядерным топливом и I контуров из всех 3 реакторных отсеков, что позволяет обеспечить их ядерную безопасность, нерадиоактивные материалы, оборудование и отходы из реакторных отсеков не удаляют, выполняют из 3 плавучих емкостей – 2 трехотсечных реакторных блоков с прочным корпусом большего диаметра и 1 трехотсечного реакторного блока с прочным корпусом меньшего диаметра, с собственной положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой каждого, единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков – из 3 реакторных и 6 нереакторных отсеков – отсеков плавучести, используемых также для хранения и транспортировки твердых низкорадиоактивных отходов, частично загруженных в качестве твердого балласта, с заданной положительной плавучестью, остойчивостью и посадкой, спускают единую плавучую емкость на воду, буксируют без отстоя для снижения дозы облучения персонала единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков – в региональный пункт хранения реакторных отсеков на плаву.

Хранят реакторные отсеки с ядерной энергетической установкой с загерметизированными осушенными корпусами ядерных реакторов и I контуром, с облученным ядерным топливом в активных зонах ядерных реакторов, в составе блока реакторных отсеков – единой плавучей емкости – на плаву в региональном пункте временного хранения реакторных отсеков, удаляют облученное ядерное топливо из корпусов реакторов блока реакторных отсеков через 20 лет на месте ее хранения на плаву, перегружая облученное ядерное топливо в хранилище плавучей технической базы перезарядки реакторов, хранят единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков – без облученного ядерного топлива там же на плаву еще 50 лет, за которые большая часть радионуклидов в оборудовании и конструкциях его реакторных отсеков, определяющая уровень их радиоактивности и мощность ионизирующего излучения, распадется, что позволяет выполнять демонтажные работы в радиационно-технологическом комплексе без риска переоблучения персонала, выход нерадиоактивных материалов и нерадиоактивных отходов ограниченного использования увеличится в 3 раза, разделывают блок реакторных отсеков с отделением последовательно менее радиоактивных плавучих емкостей от единой плавучей емкости в течение 2 лет.

Пример 12. То же, что в примере 10, но выполняют на разных стационарных стапелях судоремонтного предприятия из двух атомных подводных лодок, выведенных из состава Военно-Морского Флота России, после 8 лет их отстоя на плаву два трехотсечных реакторных блока, каждый из реакторного отсека с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активной зоне, заглушенными штатными поглотителями систем управления и защиты, демонтированными приводами органов компенсации реактивности, управления и защиты, герметичным корпусом реактора и I контуром, в ядерной энергетической установке в каждом, с демонтированными внутренним насыщением нереакторных отсеков, легкими корпусами с насыщением отсеков блоков, кроме цистерн биологической защиты реакторных отсеков, удаленными из реакторных отсеков нерадиоактивными материалами и оборудованием, герметизированными торцевыми переборками реакторных отсеков, и двух смежных нереакторных отсеков, герметизируют торцевые переборки реакторных блоков.

Принимают на первый стапель с выполненным первым трехотсечным реакторным блоком третью, выведенную из состава Военно-морского Флота России, после 9 лет отстоя на плаву, атомную подводную лодку с меньшим диаметром прочного корпуса, с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусами реакторов и I контурами, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки в реакторном отсеке в каждой, выполняют на первом стапеле из третьей атомной подводной лодки первый двухотсечный реакторный блок – реакторный отсек с одним смежным нереакторным отсеком и частью второго смежного нереакторного отсека, с демонтированными их внутренним насыщением, легким корпусом с насыщением реакторного блока, кроме цистерны биологической защиты реакторного отсека, удаленными из реакторного отсека нерадиоактивными материалами и оборудованием, настилом биологической защиты ядерной энергетической установки, герметизированной торцевой носовой переборкой реакторного отсека реакторного блока, демонтируют кормовые переборки третьего реакторного и смежного с ним первого с частью второго нереакторных отсеков, выполняют в нижней части обечайки прочного корпуса в свободном за баком железоводной защиты пространстве кормовой оконечности реакторного отсека, смежного с ним первого с частью второго нереакторных отсеков до торца обечайки прочного корпуса двухотсечного реакторного блока килевую дорожку из брусьев с насалкой, размещают реакторный отсек первого двухотсечного реакторного блока встык к размещенному в оконечности первого стапеля первому трехотсечному реакторному блоку, сваривают между собой обечайки их прочных корпусов.

На соседнем стапеле от выведенной из состава Военно-Морского флота России четвертой, однотипной с третьей, атомной подводной лодки после 11 лет отстоя на плаву отделяют реакторный отсек с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с удаленным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром ядерной энергетической установки, осушенными баками железоводной защиты и технологическими контурами ядерной энергетической установки, демонтируют кормовую торцевую переборку, верхнюю часть носовой торцевой переборки четвертого реакторного отсека по уровень крыши баков металловодной защиты, удаляют верхнюю часть обечайки прочного корпуса четвертого реакторного отсека, выполнив горизонтальные резы обечайки на уровне верхнего стрингера цистерны биологической защиты, удаляют из реакторного отсека нерадиоактивные материалы и оборудование, настил биологической защиты ядерной энергетической установки, перемещают на стапельных подъемно-транспортных тележках нижнюю часть прочного корпуса с ядерной энергетической установкой четвертого реакторного отсека на первый стапель к выполненному первому двухотсечному реакторному блоку, перемещают нижнюю часть прочного корпуса четвертого реакторного отсека с ядерной энергетической установкой на килевую дорожку, по килевой дорожке – внутрь третьего реакторного отсека вплотную к его баку железоводной защиты, на выполненные ранее внизу обечайки прочного корпуса фундаментные опоры, заливают свободное пространство между обечайкой прочного корпуса третьего реакторного с частью смежного нереакторного отсеков и нижней частью прочного корпуса с ядерной энергетической установкой четвертого реакторного отсека с фундаментными опорами цементным раствором с его отверждением, что фиксирует ее положение внутри обечайки прочного корпуса, снижает мощность ионизирующего излучения от радиационно-опасного бака железоводной защиты с корпусами реакторов ядерной энергетической установки четвертой атомной подводной лодки снаружи прочного корпуса реакторного отсека третьей атомной подводной лодки, выполняют за расположенной в бетонном фундаменте частью прочного корпуса с ядерной энергетической установкой четвертого реакторного отсека вплотную к ней металлобетонную переборку, что позволяет выполнить первый удлиненный реакторный отсек – реакторный отсек с частью смежного нереакторного отсека – с расположенными внутри двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичным корпусами реакторов и I контурами, осушенными баками железоводной защиты в ядерной энергетической установке третьей атомной подводной лодки и двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичным корпусами реакторов и I контурами, осушенными баками железоводной защиты в ядерной энергетической установке в нижней части прочного корпуса четвертой атомной подводной лодки, герметизируют первый удлиненный реакторный отсек, в торце обечайки прочного корпуса первого смежного с частью второго нереакторных отсеков первого двухотсечного реакторного блока, устанавливают демонтированную ранее переборку, герметизируют ее, что позволяет выполнить из оставшейся части смежного с реакторным нереакторного отсека и части второго смежного нереакторного отсека равнопрочную с обечайками прочного корпуса дополнительную емкость с положительной плавучестью – отсек плавучести.

В той же последовательности аналогичными операциями формируют на втором стапеле за выполненным ранее вторым трехотсечным реакторным блоком – реакторным отсеком с двумя смежными нереакторными отсеками второй удлиненный реакторный отсек из трехотсечных реакторных с частично разгруженными реакторными отсеками блоков однотипных пятой и шестой выведенных из состава Военно-Морского флота России атомных подводных лодок, с расположенным внутри одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром, осушенным баком железоводной защиты в ядерной энергетической установке пятой атомной подводной лодки и одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром, осушенным баком железоводной защиты в ядерной энергетической установке в нижней части прочного корпуса шестой атомной подводной лодки, также с отсеком плавучести, сваривают торцы обечаек прочного корпуса второго трехотсечного реакторного блока и второго удлиненного реакторного отсека, перемещают выполненную конструкцию на первый стапель, располагая ее за первым удлиненным реакторным отсеком, стыкуют торцы обечаек прочного корпуса нереакторных отсеков – отсеков плавучести – установленных на стапеле реакторных блоков, сваривают торцы обечаек, что позволяет выполнить компоновку единого прочного корпуса блока реакторных отсеков из 2 реакторных отсеков с 2 ядерными энергетическими установками, 2 удлиненных реакторных отсеков с 4 ядерными энергетическими установками и 6 нереакторных отсеков, усиливают носовую и кормовую торцевые переборки блока реакторных отсеков плитами-переборками, обеспечивая их равнопрочность с прочным корпусом блока, загружают для обеспечения расчетной посадки и остойчивости выполняемого блока в его нереакторные отсеки – отсеки плавучести – твердый балласт – радиоактивные отходы от эксплуатационной и производственной деятельности инфраструктуры атомного флота региона, выполняют противокоррозионную защиту прочного корпуса и торцевых переборок блока реакторных отсеков, герметизируют его прочный корпус и торцевые переборки, что позволяет выполнить единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков – из 2 частично разгруженных реакторных отсеков с 2 ядерными энергетическими установками, 2 удлиненных частично разгруженных реакторных отсеков с 4 ядерными энергетическими установками и 6 нереакторных отсеков – отсеков плавучести, с заданной положительной плавучестью и посадкой, увеличенной продольной остойчивостью выполненного плавучего объекта.

Спускают единую плавучую емкость – блок реакторных отсеков – на воду, буксируют ее на плаву к стенке судоремонтного предприятия, проводящего работы по утилизации атомных подводных лодок, удаляют из корпусов реакторов, имеющих в активной зоне облученное ядерное топливо, и I контуров их ядерных энергетических установок в реакторных отсеках выполненного блока реакторных отсеков теплоноситель, что повышает ядерную безопасность длительного хранения облученного ядерного топлива в составе активной зоны в корпусе реактора, заполняют осушенные корпуса реакторов и I контуры азотом, осушают баки железоводной защиты и технологические контуры реакторных отсеков, герметизируют реакторные отсеки блока и блок в целом.

Хранят загерметизированные реакторные отсеки 2 атомных подводных лодок с большим диаметром прочного корпуса с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с облученным ядерным топливом в активной зоне, заглушенными штатными поглотителями систем управления и защиты, демонтированными приводами органов компенсации реактивности, управления и защиты, осушенными от теплоносителя и заполненными азотом герметичными корпусом реактора и I контуром, осушенными баком железоводной защиты и технологическими контурами в ядерной энергетической установке, удаленными из реакторного отсека нерадиоактивными материалами и оборудованием, настилом биологической защиты ядерной энергетической установки, в каждом, загерметизированный первый удлиненный реакторный отсек атомной подводной лодки с меньшим диаметром прочного корпуса с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром в ядерной энергетической установке, удаленными из реакторного отсека нерадиоактивными материалами и оборудованием, настилом биологической защиты ядерной энергетической установки, с дополнительно размещенной ядерной энергетической установкой с частью прочного корпуса реакторного отсека однотипной атомной подводной лодки с двумя легководными корпусными транспортными ядерными реакторами с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром, загерметизированный второй удлиненный реакторный отсек атомной подводной лодки с меньшим диаметром прочного корпуса с расположенным внутри одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром ядерной энергетической установки, удаленными из реакторного отсека нерадиоактивными материалами и оборудованием, настилом биологической защиты, с дополнительно размещенной ядерной энергетической установкой с частью прочного корпуса реакторного отсека однотипной атомной подводной лодки с одним легководным корпусным транспортным ядерным реактором с выгруженным облученным ядерным топливом, герметичными корпусом реактора и I контуром, в блоке реакторных отсеков – единой плавучей емкости – совместно с шестью нереакторными отсеками – отсеками плавучести – этих атомных подводных лодок, заполненными твердым балластом – радиоактивными отходами от производственной деятельности судоремонтного предприятия, выполняющего ремонт и утилизацию атомных подводных лодок, атомных надводных кораблей и судов.

Загружают в отсеки плавучести в процессе хранения единой плавучей емкости на плаву у стенки судоремонтного предприятия радиоактивные отходы из его временных хранилищ радиоактивных отходов, герметизируют единую плавучую емкость, транспортируют ее на плаву к причалу береговой технической базы перезарядки реакторов, дозагружают до проектной загрузки в отсеки плавучести единой плавучей емкости твердые радиоактивные отходы от реабилитации территории и хранилищ радиоактивных отходов береговой технической базы перезарядки реакторов, герметизируют единую плавучую емкость, буксируют ее в региональный пункт хранения реакторных отсеков, что позволяет сократить количество требующих транспортировки и последующего длительного хранения реакторных отсеков, сократить количество буксировок реакторных отсеков к их региональному хранилищу, увеличить плотность наполнения плавучего объекта радиоактивными отходами – ядерными энергетическими установками, повысить надежность хранения реакторных отсеков на плаву, уменьшить площадь акватории, занятой ими, что считают важной характеристикой хранения ядерных объектов на плаву (см., например, Дж.Хатчисон, Демонтаж и захоронение атомных подводных лодок. Обзор задач, практики реализации и экономики, Атомная техника за рубежом, 2000, 11, с. 24-26), удалить с территории судоремонтных предприятий и береговых технических баз перезарядки реакторов радиоактивные отходы от эксплуатационной и производственной деятельности инфраструктуры атомного флота, исключить необходимость создания парка контейнеров для хранения выгруженного облученного ядерного топлива, накопительной площадки для их хранения, повысить общий выход металла с утилизируемой атомной подводной лодки за счет исключения необходимости формирования трехотсечных реакторных блоков.

Хранят блок реакторных отсеков в региональном пункте временного хранения реакторных отсеков на плаву до выгрузки облученного ядерного топлива 15 лет, после выгрузки облученного ядерного топлива продолжают хранение блока реакторных отсеков на плаву до снижения радиоактивности размещенных в нем низкорадиоактивных отходов до уровня нерадиоактивных, после чего разделывают блок реакторных отсеков.

Изобретения, объединенные общим замыслом, применимы для обращения с реакторными отсеками выведенных из эксплуатации и подлежащих утилизации атомных подводных лодок, а также вырезанных из них многоотсечных блоков, включающих реакторные отсеки, реакторными отсеками с понтонами, размещенными на плаву, подлежащими транспортировке на большие расстояния выведенными из эксплуатации атомными подводными лодками, в частности. Применимость изобретений основана на практике обращения с утилизируемыми атомными подводными лодками, включая длительную выдержку реакторных отсеков без облученного ядерного топлива и с не выгруженным из активных зон ядерных реакторов ядерных энергетических установок атомных подводных лодок облученным ядерным топливом.

Формула изобретения

1. Способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, заключающийся в том, что предварительно извлекают облученное ядерное топливо из легководных ядерных реакторов ее ядерной энергетической установки, выполняют из атомной подводной лодки многоотсечный реакторный блок, в состав которого включают реакторный отсек, размещают реакторный блок на временное хранение на плаву, хранят его на плаву, и после временного хранения реакторный отсек отделяют от других отсеков реакторного блока, выполняют из отделенного реакторного отсека плавучую емкость посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов и/или посредством объединения с ним одной или более частей смежных нереакторных отсеков с последующей ее герметизацией, буксируют выполненную плавучую емкость, хранят ее на плаву или на суше либо на плаву, а затем на суше.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакторный отсек отделяют от реакторного блока на судоремонтном предприятии или в пункте временного хранения реакторного блока.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что плавучую емкость хранят в траншее либо в подземном укрытии.

4. Способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, заключающийся в том, что реакторный отсек отделяют от других отсеков атомной подводной лодки, обеспечивают положительную плавучесть реакторного отсека понтонами, размещают реакторный отсек с понтонами на временное хранение на плаву, хранят его на плаву и после временного хранения отделяют понтоны от реакторного отсека, выполняют из реакторного отсека плавучую емкость посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов с последующей ее герметизацией, буксируют выполненную плавучую емкость, хранят ее на плаву или на суше либо на плаву, а затем на суше.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что понтоны отделяют от реакторного отсека на судоремонтном предприятии или в пункте временного хранения реакторного отсека с понтонами.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что плавучую емкость хранят в траншее либо в подземном укрытии.

7. Способ обращения с реакторным отсеком атомной подводной лодки, заключающийся в том, что реакторный отсек отделяют от других ее отсеков, выполняют из отделенного реакторного отсека плавучую емкость посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов и/или посредством объединения с ним одной или более частей смежных нереакторных отсеков с последующей ее герметизацией, буксируют выполненную плавучую емкость, хранят ее на плаву или на суше либо на плаву, а затем на суше.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что реакторный отсек отделяют от других отсеков атомной подводной лодки на судоремонтном предприятии или на месте ее отстоя.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что плавучую емкость хранят в траншее либо в подземном укрытии.

10. Способ обращения с реакторными отсеками атомных подводных лодок, заключающийся в том, что выполняют один или более многоотсечных реакторных блоков, в состав каждого из которых включают реакторный отсек, размещают реакторные блоки на временное хранение на плаву, хранят их на плаву и после временного хранения реакторные отсеки отделяют от других отсеков реакторных блоков и/или отделяют один или более реакторных отсеков атомных подводных лодок от других их отсеков, обеспечивают положительную плавучесть реакторных отсеков понтонами, размещают реакторные отсеки с понтонами на временное хранение на плаву, хранят их на плаву и после временного хранения отделяют понтоны от реакторных отсеков и/или отделяют один или более реакторных отсеков атомных подводных лодок от других их отсеков, выполняют плавучий блок реакторных отсеков, включающий два или более отделенных реакторных отсеков, обеспечивают положительную плавучесть блока реакторных отсеков посредством обеспечения положительной плавучести реакторных отсеков в его составе и/или всего блока реакторных отсеков, буксируют его в пункт временного хранения, хранят блок реакторных отсеков или отдельные реакторные отсеки из блока реакторных отсеков на плаву или на суше либо на плаву, а затем на суше.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что реакторному отсеку в составе блока реакторных отсеков придают положительную плавучесть посредством удаления из него материалов, оборудования и отходов с последующей его герметизацией.

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что блоку реакторных отсеков придают положительную плавучесть посредством присоединения к нему одной или более части нереакторных отсеков, и/или одного или более нереакторных отсеков с последующей его герметизацией.

13. Способ по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что блок реакторных отсеков выполняют на судоремонтном предприятии, или в пункте временного хранения многоотсечных реакторных блоков, или в пункте временного хранения реакторных отсеков с понтонами, или на месте отстоя атомных подводных лодок.

14. Способ по любому из пп.10-13, отличающийся тем, что блок реакторных отсеков или отдельные реакторные отсеки из блока реакторных отсеков хранят в траншее либо в подземном укрытии.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.05.2005

Извещение опубликовано: 20.05.2006 БИ: 14/2006