Приема посуды нет
Во ВНИИАЭС (тогда НПО Энергия) я попал в 1975 году после окончания кафедры прочности МИФИ и аспирантуры при первом в мире институте, специализирующемся по проблемам прочности — Институте проблем прочности АН Украины. Привел меня мой давний друг В.Б.Кириллов, а принимал на работу (на должность начальника сектора прочности) — Матвей Давыдович Абрамович, прекрасный администратор, который не боялся брать на работу в отдел материаловедения реакторов (ОМАР) талантливых и известных специалистов, в том числе докторов и кандидатов наук, хотя сам был кандидатом технических наук. В ОМАРе к 1976 году были созданы 7 лабораторий, в которых работали 2 доктора наук и 17 кандидатов наук.
ОМАР быстро развивался, и в 1978 году мы сняли цокольный этаж в жилом доме рядом с МИФИ на Каширском шоссе. Там до этого был пункт приема посуды, и к нам еще долго приносили сдавать бутылки, так что пришлось повесить вывеску «ПРИЕМА ПОСУДЫ НЕТ».
Первые работы, выполненные мной в ОМАР, были связаны с установкой испытательных машин (разрывной, копра и двух машин для испытаний на многоцикловую и малоцикловую усталость) и обобщеним опыта эксплуатации 4-х блоков НВАЭС. Покупка и установка испытательных машин было непростым делом в те годы. Так как все приборы и оборудование в СССР фондировалось, то выделение фондов ждали годами. Но мне кто-то подсказал, что надо принести коробку конфет чиновнице, отвечающей за распределение фондов, и тебе сразу выделят фонды, и можно получить то, что хочешь. Я так и сделал, и уже несколько месяцев спустя у нас в ОМАРе стояли четыре новенькие испытательные машины.
С обобщением опыта эксплуатации оборудования и трубопроводов дело обстояло лучше. Первый выезд представителей ОМАР на АЭС произошел зимой 1976 г. в составе: Вотинов С.Н. (нач. лаб. делящихся материалов, д.т.н.), Гуляев В,Н. (нач. лаб. трубопроводных сталей, к.т.н.), Левтонов И.П. (нач. лаб. сварки, к.т.н.) и я. На НВАЭС нас принимали зам. главного инженера по науке Голубев и нач. исследовательского отдела Круглов. Мы предложили три темы для заключения хоздоговоров: 1. Разделка отработавших твэлов в горячей лаборатории НВАЭС по нашей программе (было отвергнуто со словами: «Мы будем работать и еще вам деньги платить?!»); 2. Замена трубопроводов на новые из новой стали, разработанной Гуляевым В.Н. (также отвергнуто, так как сталь для трубопроводов уже давно была выбрана); 3. Обобщение опыта эксплуатации.
Когда мы вышли из кабинета Голубева, Круглов конфиденциально мне объяснил, почему было принято мое предложение об обобщении опыта эксплуатации и разработке рекомендаций по повышению надежности: «Здесь все оборудование и трубопроводы трещат и разрушаются».
Действительно, к тому времени на НВ АЭС обвалилась выгородка в корпусе реактора 1 блока, все трубопроводы первого контура были выброшены и установлены новые из-за кольцевых, глубоких трещин, начали обрываться штанги СУЗ, текли чехлы СУЗ, потек коллектор парогенератора недавно введенного в эксплуатацию блока 3, и т.д., и т.п. В ту первую поездку на АЭС я понял, что проблема материаловедения на действующей АЭС — это проблема обеспечения конструкционной прочности.
Многочисленные дефекты оборудования и трубопроводов, выявляемые на АЭС, с самого начала были настолько серьезной проблемой, что тогдашний руководитель отрасли (начальник ВПО «Союзатомэнерго» Веретенников) на одном из больших совещаний заявил: «Эксплуатация — это ремонт». С тех пор прошло больше 30 лет, однако проблему замедленного разрушения элементов АЭС так и не удалось снять. Правда, понимание проблемы чуть-чуть углубилось: «Эксплуатация — это контроль и ремонт» — сказал последний технический директор концерна «Росэнергоатом» Н. М. Сорокин в одной из своих статей.
«Прочность не связана с безопасностью», — заметил один из ведущих специалистов Госатомнадзора, когда я выступал на НТС ГАН в 2001 году. Действительно, термин «прочность» отсутствует не только в ОПБ, но даже в Словаре терминов ГАН. То, что началом максимальной проектной аварии является потеря прочности (разрыв) главного трубопровода, а началом максимальной запроектной аварии — разрыв корпуса реактора — было для него не в счет.
К сожалению, до сих пор мало кто понимает, что проблема материаловедения на АЭС — это проблема обеспечения конструкционной прочности, что проблема обеспечения технической, радиационной и ядерной безопасности — это также в большой степени проблема обеспечения конструкционной прочности, что решение проблемы обеспечения конструкционной прочности — это в значительной степени обеспечение высоких экономических показателей АЭС, их эффективности.
К счастью, начальник ОМАР М. Д. Абрамович понимал важность развития работ в области прочности. Именно благодаря его последовательной и энергичной поддержке во ВНИИАЭС быстро развивалось прочностное направление. Уже в конце 70-х годов была сформулирована методологическая основа работ — системный подход.
Толчком для этого явилось понимание не только того, что для управления прочностью на стадии эксплуатации необходим учет качества работ на стадиях проектирования, конструирования, изготовления, монтажа и эксплуатации, но также многочисленные факты неэффективности выполняемых работ, например, анализа причин повреждений металла, выявленных в эксплуатации. Так, причиной разрушения сварного шва №33 на коллекторе парогенератора на 3 блоке НВАЭС в 1975 году многочисленная комиссия в составе 50 специалистов назвала «коррозионное растрескивание под напряжением». Но когда был поставлен вопрос, что делать для предупреждения повреждений на других коллекторах, то одна организация, где были сильны сварщики, заявила, что причина в том, что в сварном шве не отожгли остаточные сварочные напряжения. В организации, где были прочнисты-расчетчики, заявили, что все дело в циклических напряжениях, вызванных колебанием уровня воды в парогенераторе. В организации, где были коррозионисты, предложили применить высоконикелевый электрод, и т.д. и т.п. В результате в отрасли потрещало еще 40 коллекторов.
В секторе, а затем и в лаборатории прочности интенсивно развивали методы механики разрушения, натурной тензо- и термометрии, безобразцовые методы испытания свойств материалов, методы оценки достоверности неразрушающего контроля и многие другие методы исследования фактического состояния оборудования на АЭС.
Были созданы Система автоматизированного контроля остаточного ресурса (САКОР), банк тест-образцов для исследования достоверности неразрушающего контроля, нормативные документы и компьютерные программы для определения прочности и ресурса в детерминистической и вероятностной постановке, допустимых дефектов в эксплуатации, исследования старения металла, и целый ряд других.
Все это создало условия для превращения ОМАР в 1988 году в отделение прочности, материаловедения, сварки и неразрушающего контроля. Начальником отделения А. А. Абагян назначил автора этих строк. К сожалению, М. Д. Абрамович к этому времени вышел на пенсию. Существенную поддержку созданию Отделения оказали руководители департаментов Минатома Концевой А.А., Дементьев В.Н., Филимонцев Ю.Н.
Создание отделения ускорило развитие прочностного направления. При ВНИИАЭС был создан филиал кафедры прочности МИФИ, в отраслевых институтах повышения квалификации читались курсы лекций по обеспечению надежности и безопасности АЭС на основе прочностных технологий, слушателями которых были не только сотрудники отделов металла и сварки АЭС, но и директора и главные инженеры АЭС. Были установлены тесные рабочие контакты с зарубежными организациями, такими как Сименс, Фраматом, Технатом, ИЯИ (Ржеж), ВУЙЭ (Трнава) и другими.
Решались проблемы отраслевого значения, такие как внедрение средств безопасности на основе концепции «течь перед разрушением» в системном варианте, позволяющем повысить надежность трубопроводов в тысячи раз, создавались научно обоснованные нормы дефектов для эксплуатации, позволяющие в разы снизить объемы ремонта на АЭС. Исследовались достоверность неразрушающего контроля в объемах, сравнимых с зарубежной программой PISC, выполняемой 16 странами Европы, США и Японией, и целый ряд других работ. Воспитывалась целая плеяда талантливых специалистов, среди которых были В.Ю.Зубов, Ю.Н.Козин, В.Ю.Маточкин, и др. Отделение руководило тремя международными проектами, за которые Институту платили валютой.
Однако не все руководители понимали важность выполняемых работ. Так, как–то меня вызвал один из вышестоящих руководителей, который ознакомился с нашими отчетами по достоверности неразрушающего контроля и сказал: «Вы позорите советскую дефектоскопию». К сожалению, зарубежные результаты программы PISC, где также были зафиксированы низкие значения достоверности НК, еще не были опубликованы и в СССР были неизвестны. Возникшие трудности, связанные с отсутствием действенной поддержки работ и перестройка, привели, в конце концов, к закрытию и ликвидации отделения в 1996 году. Из 120 сотрудников отделения уцелели только 12 человек, большая часть которых затем также уволилась. Однако ряд ведущих специалистов в Институте сегодня работает.
Сегодня есть все предпосылки для восстановления и наращивания потенциала ВНИИАЭС в области обеспечения конструкционной прочности АЭС и на этой основе существенного повышения их надежности, безопасности и экономичности. Наши оценки, выполненные в инновационном проекте «Повышение эффективности АЭС на основе внедрения системной концепции прочности», который был представлен и одобрен на инновационных форумах Минатома в 2006 и 2007 гг., показывают, что выполнение проекта позволит в сотни раз повысить надежность АЭС и получить экономический эффект до 18 млрд. рублей в год, в том числе и за рубежом, а также на основе инновационно-экономического механизма, так как в проекте задействовано около 30 изобретений и патентов. Все это можно сделать за 3-4 года. Ренессанс атомной энергетики требует восстановления потенциала ВНИИАЭС в области конструкционной прочности, материаловедения и неразрушающего контроля.