«Российские атомщики создали уникальную технологию испытаний для атомной энергетики будущего»: Алексей Боровков принял участие в торжественной церемонии завершения создания стенда приемо-сдаточных испытаний главного циркуляционного насосного агрегата РУ БРЕСТ-ОД-300

29 декабря 2022 года в Северске на площадке Опытно-демонстрационного энергокомплекса, создающегося на Сибирском химическом комбинате в рамках отраслевого проекта «Прорыв» (АО «СХК», предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ»), состоялось подписание Акта о технической готовности стенда приемо-сдаточных испытаний главного циркуляционного насосного агрегата (ГЦНА) РУ БРЕСТ-ОД-300.
В торжественной церемонии в онлайн-формате принял участие проректор по цифровой трансформации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.

Опытно-демонстрационный энергокомплекс с реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 знаменует практическое начало нового этапа развития двухкомпонентной ядерной энергетики – замыкание ядерного топливного цикла на базе реакторной установки нового поколения на быстрых нейтронах.

На сегодняшний день стенд для проведения приемо-сдаточных испытаний главного циркуляционного насосного агрегата по своим масштабам и возможностям уникален и не имеет аналогов в мире.

Расплавленный свинец впервые в мировой практике станет теплоносителем реакторной установки. Новую технологию опробуют в реакторе на быстрых нейтронах БРЕСТ-ОД-300. В 2023 году, к моменту поставки опытного насосного агрегата, нужно расплавить 600 тонн свинца, который по параметрам будет практически идентичен тому, что потом загрузят в реактор.

Открывая с приветственным словом торжественную церемонию завершения создания стенда приемо-сдаточных испытаний главного циркуляционного насосного агрегата РУ БРЕСТ-ОД-300, генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв рассказал о вкладе проекта «Прорыв» в развитие мировой атомной энергетики, а также обозначил приоритетные цели:

• «Наша цель вполне понятная: не только на бумаге, не только в идеях, но на земле создать источник атомной энергии четвертого поколения. Сегодня мы пришли к неотъемлемой роли атомной энергетики в дальнейшем развитии энергобаланса нашей планеты»,
  – отметил генеральный директор Госкорпорации «Росатом».

Алексей Евгеньевич подчеркнул, что атомная энергетика продемонстрировала помимо своей «зеленой роли» огромное новаторское значение, огромной вклад в развитие технологического облика. В этом плане в проекте «Прорыв» демонстрируется все вышесказанное: и создание безопасного источника энергии, и устойчивая управляемая зеленая генерация, и бережное рачительное использование природных ресурсов, и эволюционный обмен природы, и еще ряд новых технологий:

• «В тяжелом машиностроении, от металлургии до цифровых технологий – все это сплетается в проекте «Прорыв», и вы решаете огромное количество задач, связанных как с завтрашним днем в атомной энергетике, так и с развитием технологического ландшафта нашей планеты в целом».

В завершение выступления Алексей Лихачев акцентировал внимание на том, что проект «Прорыв» способен обеспечить следующие десятилетия развития отечественного лидерства на глобальном рынке атомных технологий: сегодня проект демонстрирует технологическую мощь и суверенитет Российской Федерации, но при этом является дополнительным фактором развития технологических экономических процессов в нашей стране.

Научный руководитель проектного направления «Прорыв» Евгений Адамов представил ключевые результаты и задачи на перспективу до 2035 года, а также рассказал об истории проекта и его значимых достижениях.
Евгений Олегович подчеркнул, что испытания насосного агрегата планируется завершить к концу 2023 года:

• «Реактор будет работать благодаря тому, что будет работать насос. Я думаю, что не все хорошо понимают, что такое 11 тонн свинца. Это средний грузовик. И вот эти 11 тонн свинца проскакивают в насосе за 1 секунду. Вот это и есть уникальность того самого насоса, который еще и делает это при температуре несколько сотен градусов».

Евгений Адамов также отметил, что данный показатель превышает характеристики мировых лидеров, ближайший конкурент – КНР.

Научный руководитель проектного направления «Прорыв» сообщил, что данное событие предваряет расширение сотрудничества:

• «Я уверен, что к концу следующего года мы будем решать все стоящие перед нами Новые актуальные задачи-вызовы вместе с Алексеем Ивановичем Боровковым, который продемонстрировал способность моделировать соответствующие сложные процессы и объекты, а также претворять их в жизнь на примере большого количества реализованных проектов в интересах Госкорпорации «Росатом».
• Важно отметить, что большое количество задач сегодня решается для АО «ТВЭЛ» – Алексей Иванович и Наталья Владимировна Никипелова давно и продуктивно работают в интересах атомной отрасли. Я уверен, что через год у нас будут впечатляющие результаты».  

Неоспорима роль ученых в достижениях госкорпорации «Росатом», в частности – в создании стенда главного циркулярного насосного агрегата реакторной установки БРЕСТ-ОД-300. Генеральный конструктор проектного направления «Прорыв», главный конструктор реакторной установки БРЕСТ Вадим Лемехов рассказал участникам торжественного мероприятия и почетным гостям об уникальности стенда и главного циркулярного насосного агрегата.

• «На сегодняшний день это самый крупный стенд с тяжелым жидкометаллическом теплоносителем на планете. Уникальность как стенда, так и насоса определяется задачами. В целом, как сегодня было сказано, мы решаем уникальную задачу создания первого в мире реактора четвертого поколения»,
  – сообщил Вадим Владимирович. 

Вадим Лемехов также представил информацию о практическом моделировании отдельных узлов элементов, серии испытаний элементов, а также поделился информацией о специфике стенда, которая заключается в формировании путем итерационных расчетов, технологических проработок геометрии подвода и отвода теплоносителя аналогичной реакторной установки.

• «Сегодня мы имеем экспериментальную базу для отработки насоса для первого в мире реактора – это крайне важный шаг в будущее»,
  – подытожил генеральный конструктор проектного направления «Прорыв», главный конструктор реакторной установки БРЕСТ.

Проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков присоединился к поздравлениям со знаменательным событием, достижением для атомной энергетики будущего, которое ярко иллюстрирует проект «Прорыв».

Алексей Иванович отметил, что Испытательный комплекс ГЦНА будет основной для формирования уникального валидационного базиса в целях разработки моделей с высоким уровнем адекватности, которые будут использовать суперкомпьютерное моделирование.

• «Выполняя цифровые испытания, создав цифровой испытательный стенд, цифровой испытательный полигон, весь испытательный комплекс, мы будем обладать всеми инструментами для ускоренной генерации обоснованных научно-технологических решений, которые в данном случае находятся за гранью интуиции, опыта, знаний генерального конструктора, при этом помогая ему генерировать эти обоснованные решения».

Алексей Боровков выразил готовность Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого принять участие в совместной работе, подчеркнув, что на протяжении более чем 20 лет СПбПУ эффективно взаимодействует с АО «ЦКБМ» – единственным в стране разработчиком и изготовителем главных циркуляционных насосов для всех типов российских реакторов.

• «Фундамент долгосрочных успешных взаимоотношений с предприятиями Госкорпорации «Росатом» может стать основой для создания уникальных математических и компьютерных моделей, для получения уникальных, чрезвычайно полезных для конструктов и эксплуатантов этой установки знаний. Удачи и успехов!»,
  – отметил Алексей Иванович.

После напутственных слов состоялась торжественная церемония подписания Акта приемки-передачи, участниками которой стали генеральный директор АО «Сибирский химический комбинат» Сергей Котов и директор обособленного подразделения «Прорыв», АО «Концерн Титан-2» (генеральный подрядчик строительно-монтажных работ) Иоанн Аверьянов.

Российские атомщики создали уникальную технологию испытаний для атомной энергетики будущего – у проекта «Прорыв» забилось «сердце»!

На сегодняшний день все технологическое оборудование готово к работе. Это плавильные печи, емкости для хранения свинца, магнитодинамический насос, трубопроводы для транспортировки теплоносителя и, наконец, испытательная колонка, где установят опытный образец главного циркуляционного насосного агрегата.

На стенде для испытания агрегата планируется создать рабочую среду, близкую к реальной. Колонка производства АО «НИКИЭТ» имитирует геометрию шахты ГЦНА реакторной установки. Расплавленный до +420°С свинец будет циркулировать по замкнутому контуру. Поддерживать необходимую температуру теплоносителя позволит сеть электронагревательных элементов, которая окутывает все технологическое оборудование.

Результаты испытания опытного образца будут учтены при производстве четырех установочных насосных агрегатов. В свою очередь, эти насосы также пройдут тестирование на стенде перед установкой в реактор БРЕСТ-ОД-300.

Энергоблок с реактором БРЕСТ-ОД-300 станет частью Опытного демонстрационного энергокомплекса. ОДЭК представляет собой кластер перспективных ядерных технологий и включает три уникальных взаимосвязанных объекта: модуль по производству уран-плутониевого ядерного топлива, энергоблок БРЕСТ-ОД-300, а также модуль по переработке облученного топлива.

Таким образом, впервые в мировой практике на одной площадке будут построены АЭС с быстрым реактором и пристанционный замкнутый ядерный топливный цикл.

Облученное топливо (плутоний и обедненный уран) после переработки будет направляться на рефабрикацию (повторное изготовление свежего топлива), тем самым обеспечив практически полную автономность и независимость ОДЭК от внешних поставок энергоресурсов.