Незапланированное предисловие Александра Запольскиса:

Знаете, камрады, не сочтите за лесть, но вот сдается мне, мы наблюдаем рождение второго Артура Хейли. Я совершенно серьезно. Описание перипетий «вестингов» с их реактором АР-1000 нисколько не уступает по увлекательности классике современной американской литературы — романам «Колеса» или «Аэропорт» того же Хейли.

В остальном всё так и есть. Чем дальше в лес, тем толще партизаны, то есть тем очевиднее неспособность коллективного Запада решать глобальные инженерные задачи текущего уровня. Теоретически абстрактный Запад обобщенно способен на что угодно. Были бы деньги. Хоть АСЭ, хоть на Марс, хоть телепортироваться в другую Вселенную. Но как только дело выходит за рамки 3D-моделей и киношных блокбастеров, начинаются сложности.

Впрочем, не совсем так. Строго по плану гигантские и сложнейшие проекты не реализовывались еще ни у кого в мире. Что Запад, что китайцы, что мы. Специфика масштаба сложности задачи. Как ни старайся, хоть что-то хоть где-то хоть как-то но боком вылезет. Причем, как водится, в самый неподходящий момент. И исправление обязательно потянет за собой множество других моментов: по конструктиву, по материалам, по разрешительной документации, по деньгам и календарным графикам. Так что нашим оголтелым критикам российских проектов сначала стоило бы изучить, так сказать, мировой опыт, а потом уже затягивать заунывный «плач Ярославны».

Ибо объективное сравнение схожих по масштабу сложности объектов убедительно доказывает, что мы, по крайней мере в ядерной энергетике, такие задачи умеем решать куда успешнее «лидирующего Запада». История «вестингов» наглядный тому пример.
 

facebook
 

   
C конца прошлого года компания Westinghouse и ее материнская фирма Toshiba находятся в крайне сложном финансовом положении.

Американская корпорация вынуждена была пойти на процесс добровольного контролируемого банкротства, предусмотренного действующим законодательством США, головная компания на заседании своего совета директоров это решение поддержала.

Не является секретом и то, что основные проблемы Westinghouse получил в результате реализации проектов строительства своих новых реакторов АР-1000, все остальные структуры были и остаются прибыльными, а вот новое строительство год за годом приносило компании все новые и новые убытки.

Как и почему это происходило?


Давайте внимательно рассмотрим один из проектов строительства, чтобы в общих чертах увидеть, каким образом возникали убытки, по каким причинам Westinghouse не смог справиться с их ростом и как происходил процесс возведения станций.

В качестве примера рассмотрим строительство третьего и четвертого блоков АЭС Vogtle на территории США проекта АР-1000, после чего, возможно, будет легче ответить на вопрос: а каким же образом Westinghouse держался на плаву так долго?

Предлагаем присмотреться к тому, как шли дела в самих США. Тут-то все «по домашнему», тут проблем должно было быть в разы меньше. Казалось бы.


Особенности проекта реактора АР-1000

Для начала надо оценить особенности проекта реактора, сертификат на который был выдан NRC (комиссия по ядерному регулированию США) в теперь уже далеком декабре 2005 года.

Ранее, в 1999 году аналогичный сертификат на проект NRC выдала на реактор АР-600, который, по мнению Westinghouse, оказался недостаточно конкурентноспособным на энергетическом рынке США.

По оценке проектировщиков, для того, чтобы выдерживать конкуренцию против газовых и угольных электростанций на американском рынке, стоимость 1 мВт установленной мощности АЭС, должна была находиться в пределах 1000-1200 долларов, а для проекта АР-600 она была вдвое выше.

Поэтому и был разработан проект АР-1000, чтобы за счет большей мощности снизить себестоимость вырабатываемой электроэнергии.

По оценкам аудиторов из компаний Bechtel (США) и Obayashi (Япония), капитальная стоимость АР-1000, начиная с третьего блока, при условии, что на площадке уже работает АЭС, не должна была превысить 1200 долларов за 1 мВт установленной мощности в ценах 2001 года, что позволяло энергетическим компаниям иметь 15% прибыли после уплаты налогов.

Увеличение стоимости самой АЭС удалось минимизировать путем жесткого подхода к сохранению проектных решений АР-600 в максимально возможном объеме.


Снижение затрат было достигнуто за счет внедрения пассивных систем защиты вместо активных, использования модульных конструкций при сооружении АЭС и за счет связанного с этим сокращения сроков строительства.

Большая роль отводилась и компьютеризации технологий проектирования и планирования строительства.

План строительства, созданный при помощи программы Primavera, предусматривал, что при 50-часовой рабочей неделе с момента начала закладки первого бетона до начала загрузки ядерного топлива должно было пройти не более 36 месяцев.

Программа CAVE, созданная специально для проекта АР-1000, по замыслу ее авторов, должна была позволить не только наблюдать за ходом строительных работ в реальном режиме времени при трехмерном изображении — она могла использоваться при эксплуатации самой станции для контроля за «грязными» работами при минимизации дозовых нагрузок на персонал.

С учетом всего перечисленного, проект АР-1000 был анонсирован как дающий снижение капитальных затрат при большей безопасности и упрощающий процесс лицензирования.
 



Реактор AP-1000, Рис.: atomic-energy.ru
 

---

В 2005 году казалось совершенно закономерным, что АР-1000 стал первым проектом АЭС поколения III+, получившим сертификат NRC. С этого момента подрядчики для будущих американских АЭС получили возможность подавать в NRC заявки на получение Combined Construction and Operating Licence — комплексной лицензии на строительство и эксплуатацию.


Первые сложности

Однако достаточно быстро стало очевидно, что Westinghouse несколько поторопился с проектом. Первые коррективы в него внесли уже в 2007 году — тогда по требованиям заказчиков было разработано усиление бетонной конструкции вокруг реактора. Кроме того, были внесены изменения в Блочный Щит Управления и модифицирован ряд позиций по оборудованию.

В самом начале 2008 года в процессе переговоров с Progress Energy Florida впервые заговорили о росте сметной стоимости АР-1000.
 

«На стоимость реактора повлияли рост цен на бетон, сталь, медь, трудовые ресурсы и изменение стоимости самих реакторных технологий».
 

Так прозвучало официальное объяснение роста сметной стоимости от самой Westinghouse.

Сведения были весьма противоречивыми, назывались суммы от шести до девяти миллиардов долларов вместо первоначально планировавшихся трех.

В том же 2008 году начались переговоры Westinghouse со вторым потенциальным американским заказчиком — Georgia Power, дочерней компанией концерна Southern Corporation, о строительстве двух блоков АР-1000 на площадке действующей АЭС Vogtle.

Тогда же Southern Corp подала заявку на получение комбинированной лицензии в NRC, хотя уже было очевидно, что цена 1 мВт установленной мощности на блоках будет колебаться от 2500 до 3000 долларов.

При этом официальное объяснение Westinghouse, каким бы благозвучным оно не казалось — всего лишь хорошая мина при плохой игре. 2007 год был временем разгара мирового экономического кризиса, а тут вдруг — рост цен на стройматериалы.

Извините, но это ведь откровенный дым в глаза, за которым не особо пристрастные наблюдатели не должны были увидеть настоящие проблемы.


В мае 2007 года Westinghouse подала на лицензирование в NRC проект АР-1000 с порядковым номером 16, в котором постаралась учесть все замечания, сделанные надзирающим органом по усилению защиты контайнмента до такой степени, чтобы внешняя защитная оболочка (а именно так на русский переводится этот самый «контайнмент») выдерживала прямое падение на нее пассажирского авиалайнера.

Теперь внешняя оболочка должна была стать составной конструкцией из слоев предварительно напряженного бетона, покрытыми изнутри стальными листами.

Каким образом вот это, не столь значительное изменение могло вызвать двукратное подорожание всего проекта? По каким таким причинам NRC изучало эти «самолетные поправки» целых пять лет? В предыдущей статье мы не обратили на этот феномен особого внимания, но за минувшее время постарались провести некое подобие «следствия». На допрос, правда, вызвать никого не удалось, а очень хотелось.


Сплав-600

Судя по всему, в бухгалтерии Westinghouse в то время была крайне популярна ария со словами «Люди гибнут за металл». Но — не из-за золота, а из-за стального сплава с аббревиатурой I-600 — Инконель 600 или просто «сплав-600».

Инконель — это целое семейство никель-хромовых жаропрочных сплавов, в 600-м содержание никеля составляет 72%, хрома — от 14 до 17%, от 6 до 10% железа.

Сплав-600, как говорят нам справочники, имеет высокую коррозионную устойчивость в сочетании с жаропрочностью. Чего еще надо, спрашивается?

«Да ничего!» — радостно воскликнули проектировщики атомных реакторных установок и стали использовать его едва ли не повсеместно. Сплав-600 на большинстве западных АЭС использован во втулках, штуцерах, гильзах, на различных стыковках всевозможных паропроводов.

В тоталитарном СССР до такого не додумались, у нас в ход шла нержавейка. Почему? Да, наверное, потому, что наши металлурги знали что-то такое нехорошее про сплав-600, но никому не рассказывали, потому как многократно обогнавшие нас по технологиям западные проектировщики и не думали спрашивать.

 

А знали наши металлурги вот что: коррозионная устойчивость сплава-600, устойчивость к агрессивным жидкостям от температуры и правда не зависела. А вот от радиационной нагрузки, которая на АЭС неизбежна — зависит, причем очень сильно.

Гром начал греметь уже в 70-е годы. В 1971-м были зафиксированы первые течи в парогенераторах западных реакторов, чуть позже скорродировал патрубок на компенсаторе объема на блоке №3 АЭС San Onofre в Америке, в 1987-м такая же проблема возникла на блоке АЭС в Арканзасе, в 1987-м появились первые сведения о коррозии сплава-600 на французских реакторах.

Чуть позже коррозию стали замечать на крышках реакторов, потом стали корродировать стыковые швы, поскольку для них использовался сварной материал на основе все того же сплава-600.

Выскочить из всего этого безобразия успели только немцы, которые отказались от использования в атомном машиностроении сплава-600 сразу после первых коррозионных инцидентов.
 

16 февраля 2002 года в США был внепланово и экстренно остановлен единственный реактор на АЭС Davis-Besse — из-за интенсивного забивания фильтров бором.

Расследование показало, что: а) реактор находился в шаге от катстрофы; и что б) проблема возникла из-за коррозии втулки крышки реактора, изготовленной из все того же плава-600.

А вот для наглядности — чертеж проекта реактора АР-100, на котором красным отмечены узлы, в которых планировалось использование сплава-600:1.
 



Проект реактора АР-100, Рис.: voprosik.net
 

---

И вот в проекте АР-1000 сплава-600 больше нет, удалили его конструкторы. В таком случае все становится на свои места. Перепроектирование корпуса реактора на новые сплавы не могло не вызвать роста сметной стоимости. И медлительность NRC тоже понятна — комиссии нужно было время, что узнать у немецких атомщиков и у специалистов нашего Росатома, на что можно заменить сплав-600, потом перепроверить полученные сведения.

Ну а что творилось со сметой из-за 5-летнего ожидания решения NRC можно только вообразить.

Срыв сроков ввода в эксплуатацию не по вине заказчика оплачивает исполнитель. Новый проект — это новые человеко-часы от конструкторов, инженеров, это новые эксперименты, необходимые, чтобы в этот раз не ошибиться с выбором сплава. Затраты, затраты и снова затраты.

На проект АР-1000 в Штатах была сделана очень серьезная ставка, но сроки сооружения неумолимо скользили из десятых годов в двадцатые, а в далекой России в это же время — 2007 год — в маленьком городке Нововоронеже начиналась заливка первого бетона на месте строительства ВВЭР-1200. Не было шумных рекламных компаний, не было прекрасных картинок в 3D, начиналась тяжелая, серьезная работа.


Да, что касается рекламных компаний и звонких слоганов. Проблемы со сплавом-600 никогда не были засекречены, вся информация по инцидентам была опубликована в докладе NUREG-1823 и в документе MRP-111 (Materials Reliability Program Resistance to Primary Water Stress Corrosion Cracking of Alloys 690, 52, and 152 in Pressurized Water Reactors).

Никогда о таких не слышали? Само собой — ведь пресса в такие «дебри» никогда не лезла, не интересна такая информация СМИ. Это в России многие любят громко, заливисто, взахлеб рассказывать о наших проблемах, а вот в Штатах как-то так сложилось, что негатив о Штатах — не, неинтересно.

Если про проблему промолчать — про нее никто и не узнает, можно и дальше делать вид, что ее не существует.

За роскошь «ничего не знать» в данном конкретном случае рассчитываться пришлось Westinghouse, вот только сочувствия эти страдания не вызывают.

Большая часть реакторов на территории США была возведена именно этой компанией, потому и проблема сплава-600 должна была в первую очередь интересовать именно их, и решать ее нужно было куда раньше.

В Германии был ровно один коррозионный инцидент с этим сплавом — на АЭС Obrigheim, после чего решение о переходе на сплав Incoloy-800 было принято быстро и навсегда. А американцы решили действовать по схеме, которую и они, и мы сами приписываем именно России — «авось само рассосется».

Не рассосалось.


Следите за узкоспециализированной литературой, дамы и господа, требуйте того же от журналистов — только тогда появится знание о том, насколько безопасны используемые в атомном проекте технологии.

Известно, к примеру, что за время, прошедшее между подачей в NRC 16-го проекта и вынесением надзорным органом окончательного решения, в адрес Westinghouse поступило более 80 дополнительных запросов информации, и что на «почти все» были получены ответы проектировщиков.

А вот что хотели дополнительно уточнить в NRC и как понимать туманную формулировку «почти все» — нет информации в СМИ.

Но запросы — были, ответы — тоже, то есть в данном случае это было нормальное общение между проектировщиками и специалистами надзорного органа.


Консорциум исполнителей проекта АР-1000

Время шло, энергетические компании готовились к инвестициям — договаривались с банками, решали вопросы с государственными гарантиями.

Надо отдать должное господину Бушу и его администрации, кстати. Последний на сегодня атомный реактор на территории США был построен в 1979 году, это все более явно вело к потере престижа страны в таком высокотехнологичном секторе, как атомная энергетика, и администрация Буша приложила максимум возможных для этого государства усилий, чтобы поддержать своих атомщиков.

Но бюрократия — она и в Америке бюрократия, выдача государственных гарантий и там процедура длительная и мучительная.

Энергетики для того, чтобы справиться с таким объемом инвестиций и разработать порядок действий, необходимый для их окупаемости, организовали консорциум в составе четырех компаний: Southern Nuclear Company — 45.7% акций (которые она чуть позже передала своей дочерней компании Georgia Power Company); Oglethorpe Power — 30%; MEAG Power — 22.7%; Dalton Utilities — 1.6%.

На получение государственных гарантий претендовали три из них. За исключением Dalton Utilities — три заявки, слушания в Конгрессе и прочая волокита привели к тому, что поддержка была оформлена уже при администрации Обамы, в 2011 году.

Развитая демократия — дело такое. Это в России есть государственный концерн Росатом, а все наши АЭС управляются не менее государственным концерном Росэнергоатом, а в передовитой Америке все куда как интереснее.

Увидев перед собой квартет заказчиков, Westinghouse возразить ничем не мог, поскольку и со стороны исполнителей уже действовал консорциум из трех компаний. Подозреваем, что и это для многих новость, мы ведь привыкли видеть слова только о Westinghouse, а реально в попытках реализовать проект АР-1000 замечены еще двое — американская инжиниронговая компания Shaw Group Inc. и японцы из Mitsubishi Heavy Industries. Консорциум был образован еще в 2005 году, и на то имелись веские причины.




Президент США (2009-2017) Барак Обама, Фото: biography.com
 

---

Во-первых, почему не только Westinghouse?

Да потому, что все, что они намеревались сделать самостоятельно при возведении блоков из всего объема работ — это всего две позиции, всего две компетенции. Ну, не умеют они больше ничего — вот так сложилось! Они умеют делать и делать качественно привода для системы управления защиты реактора и у них в штате прекрасные программисты, способные обеспечить цифровую систему безопасности.

И — всё. Это и есть «ведущая американская атомная корпорация» не на бумаге или в телевизоре, а на строительной площадке. Инжиниронговой компании Shaw принадлежали 20% акций Westinghouse, и если отбросить словесную шелуху, такую долю запросили реальные инженеры за свои услуги по необходимым консультациям и за доведение НИОКР (научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ) до стадии производства.

Mitsubishi получили всего 3% акций, зато гарантировали немалый сбыт своей продукции. Почему японцы, зачем они понадобились? Тоже ничего секретного.


Американское атомно-энергетическое машиностроение без прикрас

После того как проект был сверстан, Westinghouse начал присматриваться, кто же в Штатах способен на подрядных основаниях изготовить необходимое оборудование. Для этого ведь профессионалы требуются с хорошим опытом работы, заводы требуются с соответствующим оборудованием.

И неформальный аудит промышленности США показал, что после отказа от использования сплава-600 производить сталь для трубопроводов первого контура — некому, производить компенсаторы объема и парогенераторы — некому.

В Америке, как выяснилось, никто не способен изготовить корпус реактора, а так же заготовки для него и для парогенераторов. Вот 3D модели всего этого — это в Америке запросто, а чтобы «в железе» — это не к нам, мы вам лучше менеджеров и адвокатов предоставим.

Что, они вам не надо? Ну, тогда — «чемодан, вокзал, Япония».

 

---

Окончание здесь

---