СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОДЗЕМНОЙ АТОМНОЙ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G21C9/00 G21C13/00 G21D1/00 

Изобретение предназначено для использования в атомной энергетике, конкретно относится к строительству подземных атомных теплоэлектростанций (ПАТЭС).

Существует проблема обеспечения защиты окружающей среды районов размещения атомных станций для исключения возможности радиационного поражения глобального масштаба в случае аварии на станции.

Для решения проблемы представляется наиболее целесообразным предусмотреть размещение атомных станций под землей.

Как приоритетное направление по обеспечению создания особо-защищенных атомных станций эта проблема включена в Президентскую программу ("Российские вести". 13 октября 1995 г, с. 1-2. "Президентские программы служат России"), но при этом следует иметь ввиду, что создание подземных убежищ для атомных станций является сложной инженерной задачей, связанной с затратами на капитальное строительство, сравнимыми с элементами бюджета страны.

Известно, что существуют решения, касающиеся создания подземных атомных станций, для которых разработаны различные варианты защиты, позволяющие сделать станции безопасными в процессе эксплуатации для окружающей среды, населения и обслуживающего персонала (подземные атомные станции: заявка N 0495103A EDC; заявка N 2665294 Франции; заявка N 3-63715 Японии и др.).

Анализ показывает, что эти решения требуют значительных материальных затрат и при существующем состоянии экономики не могут быть осуществлены. Сроки создания таких станций длительны. Оборудование для таких станций выполняется в промышленном исполнении без ограничения веса и габаритов. Вопросы доставки оборудования и их монтажа в условиях ограниченного пространства сами перерастают в проблему.

Известно также, что согласно принятым Международным соглашениям по разоружению капитальные инженерные сооружения ракетно-космического комплекса подлежат уничтожению. Разрушают сооружения, размещенные под землей, выполненные с учетом сохранности и функционирования, а также жизнеспособности персонала в случае возможного внешнего ракетно-двигательного воздействия, падающих метеоритов, самолетов, сохранности при террористических актах. Вопросы их народнохозяйственного использования в настоящее время не рассматриваются.

Целью изобретения является необходимость создания подземных атомных станций, исключающих вышеуказанные недостатки.

Для решения поставленной цели предлагается:
размещение атомных станций производить в уже имеющихся подземных убежищах ракетно-космического комплекса, используя вертикальные шахты, горизонтально расположенные туннели-убежища и пр. со штатными затворами, обеспечивающими газоводогерметичность и радиационную защищенность, а также коммуникации, с необходимой доработкой сооружений комплекса для обеспечения монтажа и нормального функционирования ПАТЭС. При этом полностью используются особенности подземных убежищ комплекса глубина залегания, состояния грунта (в т.ч. вечномерзлые породы) и пр. которые идеально совпадают с требованиями, предъявляемыми к ПАТЭС.

энергетическую установку станции выполнять в виде единообразных по габаритам, компактных, функционально сформированных агрегатно, транспортабельных модулях, созданных на базе судостроительных технологий, например:
модули атомной энергетической установки (АЭУ), паротурбинной установки (ПТУ), насосов, бойлеров, электрораспределение и управление, хранение тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), хранение радиоактивных отходов (РАО) и др.

Модули при этом формируются с учетом жестких требований, предъявляемых к корабельным атомным энергетическим установкам, в частности, установкам атомных подводных лодок, по сокращению массогабаритных характеристик, технологичности сборки, повышению качества, надежности и срока работы, что позволяет получать высокую энергоемкость и насыщенность модулей в малых габаритах. Модули обеспечиваются элементами взаимостыковки и подключения к коммуникациям теплоэнергоотвода и управления. Модули, после установки их в убежище, стыковки между собой и подключения к системам коммуникации, образуют единую энергетическую систему станции.

Схематически ПАТЭС, размещаемая в инженерных сооружениях ракетно-косметического комплекса, представлена на чертеже, где 1 нулевая отметка грунта, 2 вертикальная шахта, 3 горизонтальные убежища, 4 (а, б, в) штатные затворы, 5 компактный функциональный модуль на железнодорожной платформе, 6 кран вертикального загрузочного устройства, 7 направляющие горизонтального загрузочного устройства, 8 стыкуемые модули (а модуль РАО, б модуль ТВЭЛ, в модуль АЭУ, г модуль ПТУ, д модуль бойлеров, е - модуль электрораспределения и управления и др.), 9 коммуникации теплоэнергоотвода и управления, 10 единая энергосистема РАТЭС.

Создание ПАТЭС осуществляют следующим образом:
компактные функциональные модули системы РАТЭС, изготовленные на базе судостроительных технологий, после проверки их на стенде, доставляют, например, железнодорожным транспортом, к месту установки. Предварительно дооборудуют и расширяют убежища комплекса с учетом обеспечения загрузки и стыковки модулей и функционирования станции в целом;
доставленные модули 5 (фиг. 1) с помощью вертикального 6 и горизонтального 7 перегрузочных устройств, через проемы затворов 4 а,б размещают в убежище 3, стыкуют между собой функционально 8 а-е и с коммуникациями 9 теплоэнергоотвода и управления, образуя единую энергосистему 10.

При использовании предложения появляется возможность получить дешевую тепловую и электрическую энергию при минимальных затратах и в сокращенные сроки за счет двойного эффекта:
исключения затрат, сравнимых по величине с элементами бюджета страны, на создание капитальных подземных особозащищенных убежищ;
исключение затрат на их уничтожение.

Использование: изобретение относится к строительству подземных атомных теплоэлектростанций. Сущность изобретения: в качестве подземного убежища используют существующие капитальные инженерные сооружения ракетно-космического комплекса. Узлы станции загружают через вертикальные шахты комплекса и монтируют их в горизонтальных подземных убежищах комплекса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ создания подземной атомной теплоэлектростанции, заключающийся в доставке узлов станции к месту установки, загрузке их в подземное убежище и монтаже, отличающийся тем, что в качестве подземного убежища используют существующие капитальные инженерные сооружения ракетно-космического комплекса, узлы станции загружают через вертикальные шахты комплекса и монтируют их в горизонтальных подземных убежищах комплекса. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве узлов станции используют компактные функционально сформированные модули, выполненные на базе судостроительных технологий, которые после стыковки образуют единую действующую энергосистему станции.