Программные решения – это ключевые этапы, которые строятся на интегрированных данных, накопленных за предыдущие годы реализации проекта. Программные решения принимаются для определения путей комплексного осуществления SIP и являются указанием для перехода к следующему этапу решения задачи.
Решения принимаются Заказчиком и согласовываются Европейским Банком Реконструкции и Развития (ЕБРР) от имени Ассамблеи доноров при технической экспертизе, выполненной Международной Консультативной Группой (МКГ) и независимой группой экспертов Украины.
Программное решение П1. Стратегия стабилизации и экранирования.
Программное решение П2. Решения относительно стратегии стабилизации кровли, опор и конструкций.
Решения П1 и П2 в комплексе определяют необходимый и достаточный объем мероприятий по стабилизации объекта «Укрытие» на срок 10–15 лет. Решение П1 определяет содержание стабилизации текущего состояния ОУ (краткосрочные и долгосрочные мероприятия и демонтаж нестабильных строительных конструкций), учитывая концепцию нового безопасного конфайнмента. В соответствии с этой концепцией, между источниками радиологического загрязнения внутри ОУ и окружающей средой будет создан контролируемый барьер, который обеспечит, в том числе, реализацию стратегии извлечения топливосодержащих материалов (ТСМ) и обращения с радиоактивными отходами.
Решение П2 подтверждает необходимость и уточняет объемы стабилизационных мероприятий относительно кровли и других решений, принятых в П1. Эти решения являются указанием к переходу на этап проектирования и строительства с целью фактического уменьшения риска обрушения ОУ до, во время и после строительства нового безопасного конфайнмента.
Согласно с этими решениями предусматривается выполнение 8 стабилизационных мероприятий, в том числе - стабилизация каркаса деаэраторной этажерки, опоры балки "Мамонт", западной стены "Укрытия".
Программное решение П3. Отчет о состоянии строительных конструкций и система контроля состояния строительных конструкций.
Текущее состояние "Укрытия" связано с определенным риском обрушения части строительных конструкций и выбросом радиоактивной пыли, что будет иметь негативное влияние на персонал и окружающую среду. Решение П3 является отправным пунктом в реализации Задачи 6 SIP относительно создания первичной системы контроля состояния строительных конструкций (СК ССК) в масштабе реального времени и обосновывает необходимость проведения такого контроля.
СК ССК при взаимодействии с другими системами контроля, создание которых предусмотрено SIP, обеспечит проведение комплексного контроля целостности и состояния строительных конструкций ОУ на всех этапах стабилизационных мероприятий, мероприятий по демонтажу и строительству нового конфайнмента.
Решение о создании СК ССК, которое принимается эксплуатирующей организацией, базируется на исследованиях объекта “Укрытие”, на результатах работ, выполненных в период реализации SIP, на результатах эксплуатации существующих на ОУ систем контроля. Данное решение является важным звеном при переходе к этапу преобразования "Укрытия" в экологически безопасную систему.
СК ССК будет проводить автоматизированный сбор и преобразование информации от датчиков контроля в параметры физических величин, а также выполнять их сравнение с контрольными и критическими уровнями. Датчики контроля будут фиксировать вибрации, линейные деформации и смещения, углы наклонов и другие показатели состояния строительных конструкций. Также СК ССК будет осуществлять контроль параметров окружающей среды: температуру, скорость и направление ветра и др.
Система будет работать в автономном режиме, а информационными каналами будет связана с Интегрированной системой контроля (ИАСК). Пользуясь информационной поддержкой ИАСК и СК ССК, персонал ОУ будет принимать решение относительно тех или других ситуаций.
Программное решение П4. Решение относительно системы сейсмического мониторинга.
Решение П4 подтверждает необходимость создания системы сейсмического мониторинга в районе площадки ЧАЭС. Такая система необходима для сбора данных о сейсмических характеристиках местности, на которой находится ЧАЭС, обеспечения более точной оценки методов демонтажа и последствий сейсмического события, своевременного оповещения оперативного персонала ЧАЭС о сейсмических событиях с целью выполнения анализа, мониторинга, проверки и других оперативных мероприятий.
Пять станций сейсмического мониторинга должны размещаться в локальной зоне ЧАЭС (0-40 км), одна из которых должна находиться непосредственно (менее 1 км) возле "Укрытия" для получения данных о взаимодействии грунтовой основы и фундамента объекта "Укрытие". Пять станций – это минимальное желаемое количество, необходимое для обеспечения расчетов уникальных решений относительно размещения, глубины, времени поступления сигнала. Данные сейсмических станций будут передаваться по телеметрическому каналу к системе сведенных данных мониторинга.
Программное решение П5. Критичность и ядерная безопасность.
В решении будут определены все следующие мероприятия, связанные с необходимостью осуществления контроля над критичностью. Эти меры повлияют на определение процессов относительно ограничения состояния критичности, протекающей пассивно или активно, а также на предконцептуальное проектирование этапов или систем, которые используются для контроля над критичностью, когда это нужно. На принятие данного решения будет влиять фактор затрат для его осуществления, а также поставленные цели относительно повышения ядерной, промышленной безопасности, безопасности персонала и безопасности окружающей среды.
Программное решение П6. Обращение с водой объекта «Укрытие».
П6 должно решить вопрос обращения с водой, находящейся внутри объекта: источники поступления воды, их местонахождение и характеристики, имеющиеся возможности помещений с оборудованием ЧАЭС относительно обработки и хранения воды.
Вода, содержащаяся в ОУ, способствует снижению прочности конструкций, а значит, увеличивает риск обрушения. Механизм этого разрушения проявляется в снижении прочности бетона, поврежденного в результате аварии, в коррозии арматурной стали и металлоконструкций. Чтобы уменьшить подобный риск, система обращения с водой должна собирать воду до того, как она попадет внутрь ОУ. Предыдущие попытки герметизации объекта "Укрытие" были связаны с большими дозовыми нагрузками и не устранили полностью возможность попадания осадков внутрь ОУ. Существует множество путей попадания воды в объект, а высокие дозовые нагрузки на кровле серьезно ограничивают время поиска и герметизации всех найденных неплотностей.
Загрязненные водные потоки, которые рассматриваются в SIP, можно разделить на внутренние и внешние. К внутренним относятся воды, которые находятся внутри "Укрытия". Эти воды имеют разные уровни радиоактивности, в некоторых помещениях они высокорадиоактивные и содержат органические вещества, которые используются при пылеподавлении. Внешние воды стекают с внешних поверхностей "Укрытия" и попадают в локальную зону.
На период до начала строительства нового конфайнмента решение будет заключаться в удалении воды из помещений ОУ, создании узла предыдущей обработки для снижения радиоактивности до норм, требуемых ЧАЭС. Последующая обработка будет осуществляться на оборудовании, имеющемся на ЧАЭС. Кроме этого, будет рассмотрена возможность местного улучшения температурных условий и уровня влажности внутри "Укрытия", чтобы снизить уровень конденсации в помещениях и на участках, где присутствие воды ведет к ухудшению состояния строительных конструкций и к увеличению рисков промышленной безопасности. Что касается полномасштабной герметизации кровли "Укрытия", то ее реализация признана нецелесообразной, учитывая значительные дозовые нагрузки и тот факт, что новый конфайнмент будет построен через 5 лет. Отмечено, что нужно детальнее проанализировать "затраты-выгоду" локальной герметизации для уменьшения попадания воды в ОУ.
Программное решение П7. Стратегия извлечения топливосодержащих материалов (ТСМ) и обращения с радиоактивными отходами (РАО).
Этим решением определяются последующие действия, реализация которых предусмотрена за рамками SIP (кроме отмеченного в Плане объема) и является важным шагом, подтверждающим совместимость мероприятий SIP с подготовкой к окончательному преобразованию "Укрытия" в экологически безопасную систему. В рамках SIP решение П7 является предварительным и должно быть подтверждено окончательным решением П8 относительно стратегии извлечения ТСМ и обращения с РАО.
В основном стратегия предусматривает:
• Извлечение ТСМ на протяжении срока службы нового конфайнмента (100 лет).
• Длительность извлечения, оцененная по предварительным данным, составляет 40-50 лет.
• Преимущество отдается перемещению радиоактивных отходов, как низко - и средне активных, так и высокоактивных, из "Укрытия" непосредственно к конечному хранилищу (геологическое хранилище или другое, созданное в рамках общенациональной программы обращения с РАО). Это исключит расходы на сооружение долгосрочного хранилища за пределами нового конфайнмента только для ТСМ.
• Выборочное извлечение ТСМ после демонтажа нестабильных конструкций и завершения испытания технологии извлечения ТСМ.
• Массовое извлечение начнется после решения вопросов хранения изъятых ТСМ.
• Выполнение завершающих работ по преобразованию "Укрытия" в экологически безопасную систему после извлечения ТСМ.
• Для обращения с отходами, которые образуются во время реализации SIP, использовать существующую практику.
Программное решение П8. Изучение и разработка стратегии извлечения ТСМ.
Это окончательное решение относительно определения оптимального времени и стратегии извлечения ТСМ. Оно определит окончательную программную рекомендацию относительно использования методологии извлечения и размещения ТСМ, а также сроки. Решение и рекомендация будут строиться на результатах характеризации ТСМ, программе по извлечению ТСМ и обращению с РАО, а также на результатах демонстрации извлечения ТСМ и других факторах. Выполнение этого решения даст четкое представление о возможности извлечения, обращения и упаковки ТСМ внутри "Укрытия" в определенные сроки.
Данное решение представляет собой формальную договоренность относительно определения сроков и методики извлечения ТСМ. Выполнение решения будет заключаться в подписании соответствующего документа, в котором также будет представлено завершение программы извлечения ТСМ и обращения с РАО, а также программы исследований.
Программное решение П9. Решение относительно прототипа извлечения ТСМ.
Решением П9 определяется необходимость разработки и проведения испытаний прототипа технологии извлечения ТСМ, демонстрация извлечения ТСМ в реальных условиях "Укрытия", ее структура, оценка дозозатрат и стоимости реализации.
Демонстрация извлечения ТСМ и обращения с РАО на площадке ОУ должна подтвердить основные положения решения П7. Это значительно уменьшит существующую неопределенность, связанную с оценками стоимости и дозозатратами.
Необходимость демонстрации извлечения ТСМ обусловлена уникальностью проведения таких работ, отсутствием опыта их осуществления и необходимостью подтверждения предпроектных разработок стратегии извлечения ТСМ. Следующим шагом будет проектирование комплекса операций технологической цепи извлечения ТСМ (разработка технологии).
Решение П9 предлагает конкретную зону для проведения демонстрационного эксперимента в ОУ (помещение на нижних отметках) и конкретное скопление ТСМ. Общая схема проведения испытаний будет состоять из операций по созданию доступа, механической фрагментации выбранного скопления, транспортировке до оборудованного места временного хранения.
Программное решение П10. Стратегия нового безопасного конфайнмента (НБК).
Решение П10 определяет стратегию создания безопасного конфайнмента как комплекса строительных конструкций, систем, участков и оборудования. При осуществлении деятельности по преобразованию объекта «Укрытие» безопасный конфайнмент должен ограничить радиационное влияние на персонал, население и окружающую среду установленными границами как при условии нормальной эксплуатации ОУ, так и при нарушениях нормальной эксплуатации, аварийных ситуациях и авариях, включая аварии в процессе демонтажа нестабильных конструкций и при обращении с ТСМ и РАО. Безопасный конфайнмент в виде многофункционального объекта со сроком службы 100 и более лет дает возможность осуществить третий этап Стратегии преобразования объекта “Укрытие” (утверждено решением Правительственной комиссии по вопросам комплексного решения проблем Чернобыльской АЭС №5 от 18 апреля 1997 г.), а именно – извлечение топливосодержащих материалов, их кондиционирование с последующим безопасным хранением.
Проведенные исследования подтвердили необходимость создания нового конфайнмента. Проведенные в рамках SIP мероприятия по стабилизации строительных конструкций дадут возможность безопасной эксплуатации объекта лишь на протяжении 15 лет. Поэтому с целью уменьшения вероятности обрушения ряд строительных конструкций будет демонтирован после строительства нового безопасного конфайнмента. Результаты исследований, связанных со стратегией извлечения ТСМ и РАО, также подтверждают необходимость создания дополнительного барьера, который сведет к минимуму распространения радиоактивных веществ в окружающую среду при выполнении будущих операций по извлечению ТСМ и обращению с РАО.
В решении П10 принята за вариант НБК конструкция типа АРКА, по которому и ведутся работы по проектированию.