Утилизация базы атомного флота Лепсе

В последние годы и даже десятилетия общественность северной Европы, в первую очередь Кольского полуострова России и Норвегии, с вниманием и опасением следит за судьбой «атомного» судна «Лепсе». Судно получило прозвища «плавучий Чернобыль», «полярная Хиросима» и тому подобные. И хотя в значительной мере этот ажиотаж вызван охочими до сенсаций журналистами и всякого рода «борцами» за окружающую среду, подобными норвежскому обществу “Bellona”, история судна представляет несомненный интерес.
Начиная с 30-х годов прошлого века, Северный морской путь приобретал все большее экономическое и стратегическое значение для СССР. Для обеспечения устойчивой навигации в этих районах со сложной ледовой обстановкой требовалось создание все бо-лее мощных ледоколов. Эпохальным событием в истории судостроения стала постройка атомного ледокола «Ленин». Атомоход строился в соответствии с решением Совета министров СССР от 20 ноября 1953 года. Ледокол был заложен на стапеле завода №194 в Ленинграде 25 августа 1956 года, спущен на воду 5 декабря 1957 года и вступил в строй Мурманского морского пароходства 5 декабря 1959 года. Успешная эксплуатация «Ленина» позволила перейти к проектированию и серийному строительству еще более мощных атомных ледоколов типа «Арктика» (проект 10520) и «Таймыр».
Для обеспечения  нормальной эксплуатации судовых ядерных установок потребова-лось создать береговые и плавучие базы технического обслуживания, способные произво-дить перезарядку активных зон ядерных реакторов, а также сбор и безопасное хранение жидких и твердых радиоактивных отходов. Первой плавучей технологической базой (ПТБ) гражданского атомного флота СССР стал теплоход «Лепсе».
Строительство сухогрузного теплохода «Лепсе», названного в честь выдающегося коммунистического и профсоюзного деятеля, участника трех русских революций И.И. Лепсе (1889-1929), началось на верфи № 445 (имени 61 Коммунара) в Николаеве еще в 1934 году. В 1936 году строительство было приостановлено и судно законсервировано. Достроено в 1939-41 годах на Херсонском судостроительно заводе имени Коминтерна и с 27 июня 1941 года числилось в составе Черноморского флота в качестве транспорта. 12 октября следующего года «Лепсе» по приказу командования был затоплен а районе Поти для создания волнолома. В 1945 году поднят силами Потийского аварийно-спасательного отряда Черноморского флота и в дальнейшем использовался в качестве плавучей казармы.
О «Лепсе» вспомнили в 1958 году, когда в в связи с предстоящим вступлением в строй первого атомного ледокола «Ленин» потребовалалась плавучая база для его обслуживания. Выбор на «Лепсе» пал из-за его прочного корпуса, пригодного для плавания во льдах. Судно было переоборудовано на Адмиралтейском заводе в Ленинграде (строительный номер 6563) и 30 декабря 1961 года передано Мурманскому морскому пароходству.
Плавбазу оснастили специальным хранилищем отработанного ядерного топлива, цистернами для сбора и временного хранения жидких радиоактивных отходов и производственными помещениями для проведения технологических операций с оборудованием ядерных реакторов.

Основные технические характеристики ПТБ «Лепсе»

Длина наибольшая, м 88,0
Ширина наибольшая, м 17,13
Осадка, м 7,05
Валовая вместимость, т 4178
Водоизмещение, т 5590
Скорость, узлов 11,8

В 1963-1981 годах ПТБ «Лепсе» обеспечивала обслуживание ядерных силовых установок ледоколов «Ленин», «Арктика» и «Сибирь»: перезарядку реакторов (14 операций), прием и хранение радиоактивных отходов. Штатный процесс по выгрузке отработанного ядерного топлива и зарядке нового занимал до 45 суток при трехсменной работе экипажа.
Перезарядка активных зон реакторов ледоколов типа «Арктика» производилась каждые три-четыре года. Активная зона реакторов этого типа имеет размеры около 1,5 метра в высоту и около метра в диаметре и включает 241-247 тепловыделяющих сборок. Следует отметить, что «Лепсе» никогда не производил перегрузку ядерного топлива с военных кораблей, что ошибочно утверждается в некоторых публикациях.
С приходом в Мурманск ПТБ «Имандра»  (1981 г.) «Лепсе» стал использоваться только для временного хранения отработанного ядерного топлива (ОЯТ), радиоактивных отходов (РАО), технологического оборудования и выполнения операций по сбросу РАО в море. До середины 80-х годов в СССР, как и в других ядерных державах, подобная практика захоронения радиоактивных отходов считалась вполне обычной.
В 1964-1986 годах «Лепсе» выполнял рейсы по транспортировке РАО для затопления в следующие районы:
Карское море и заливы архипелага Новая Земля – твердые РАО в металлических кон-тейнерах и радиоактивно загрязненное оборудование;
Баренцево море – жидкие РАО.
В 1984 году во время рейса в Карское море судно попало в жестокий шторм и радиоактивная вода выплеснулась в помещение хранилища. Несмотря на проведенную дезактивацию, уровни радиации во всех помещениях оставались высокими. 10 сентября 1986 года было принято специальное постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР о проекте по утилизации судна. В конце 80-х годов специалистами Мурманского морского паро-ходства рассматривались различные варианты утилизации «Лепсе»: предлагалось вырезать и захоронить блок с ОЯТ или захоронить судно целиком. В 1988 году судно было выведено из эксплуатации и в 1990 году переклассифициронано в несамоходное хранилище радиоактивных отходов и поставлено к причалу Федерального государственного унитарного предприятия (ФГУП) «Атомфлот» в Мурманске, в двух километрах от городской черты.
Хранилище ОЯТ располагалось между вторым дном и нижней палубой и представляло из себя два больших бака. Баки помещены в специальный отсек, стены которого, толщиной 400-450 мм, выполнены из разных сортов стали. В каждом баке по 366 специальных пеналов для хранения отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС). Рядом с баками установлено по 4 кессона для хранения дефектных сборок, не входивших в стан-дартые пеналы. Баки охлаждаются 24 тоннами пресной воды. Пространство между баками заполнено специальным бетоном для создания дополнительного защитного барьера. На «Лепсе» имелись также цистерны с радиоактивной водой с ледоколов и 30 контейнеров с твердыми слаборадиоактивными  отходами.
В общей сложности в хранилище ОЯТ ПТБ «Лепсе» к моменту начала работ по утилизации хранилось 639 ОТВС (621 в пеналах, 18 в кессонах):

• 304 ОТВС в левом баке;
• 335 ОТВС в правом баке.

ОТВС разделялись на две группы:

• ОТВС от первой энергетической установки ледокола «Ленин» с атомной паропроизводящей установкой (АППУ) типа ОК-150 с низким обогащением урана (максимум 6,5% U235);
• ОТВС от АППУ ОК-900 ледоколов типа «Арктика» с первоначальным обогащением 36-45% U235.

В общей сложности на борту «Лепсе» хранилось 260 килограммов U235, 156 кг продуктов деления и 8 кг делящегося радионуклида плутония Pu-239. Активность ОЯТ в хранилище составляет 680 тысяч кюри. 208 сборок хранились уже более 36 лет, остальные чуть больше 20.
Особый интерес представляет причина появления дефектных ОТВС на «Лепсе». В феврале 1965 года «Ленин» был поставлен на плановый ремонт и перезарядку реакторов. Во время выгрузки ОЯТ из реактора номер 2 были обнаружены серьезные механические повреждения тепловыделяющих сборок, вплоть до отрыва части конструкций. На ПТБ «Лепсе» было выгружено только 95 ОТВС.
В ходе расследования причин деформации ОТВС было установлено, что из-за ошибки операторов активная зона на некоторое время была оставлена без воды, что привело к повреждению из-за перегрева около 60% тепловыделяющих сборок. Было решено оставшиеся 124 ОТВС выгрузить вместе с экранной сборкой и компенсирующей решеткой и поместить в специально изготовленный контейнер. Затем контейнер заполнили твердеющей композицией на основе фурфурола. Два года контейнер хранился на берегу, а затем в 1967 году его погрузили на понтон и на буксире «Лепсе» доставили к восточному побережью Новой Земли, где затопили в заливе Цивольки.
В кессонах баков находились также 18 аварийных ОТВС из реактора ледокола «Сибирь», поврежденных из-за перегрузки по отдаваемой тепловой энергии. Сборки «распухли» и не входили в пеналы. Такая же ситуация сложилась в 1981 году при выгрузке ОЯТ из реактора ледокола «Ленин». В один из кессонов поместили 9 поврежденных сборок. Из-за увеличенных геометрических размеров сборки не входили в кессон и их приходилось вколачивать туда кувалдой, что исключало их выгрузку обычным путем.
В 1997 году при попытке выгрузить аварийные сборки из кессона произошло тяжелейшее радиоактивное загрязнение как «Лепсе», так и стоявшего рядом ледокола «Россия» и причала. При передаче выгруженных сборок на хранение на ПТБ «Имандра», было загрязнено хранилище «Имандры» и вода его контура охлаждения.
В 1986-1992 годах вопрос об утилизации судна обсуждался в 12 инстанциях, но ни финансирования, ни работ по его утилизации так и не проводилось. Только в 1992 году в научно-исследовательском институте и конструкторском бюро Минатома России начали разработку проекта утилизации «Лепсе», однако уже в 1994 году работы были вновь приостановлены.
Тем не менее, были проведены дополнительные работы по дезактивации, что привело к снижению уровня радиоактивного излучения в 5 раз, а поверхностное загрязнение обо-рудования и помещений уменьшилось в 1000 раз. Судно снабдили всей необходимой современной дозиметрической аппаратурой. В октябре 1991 года пространство между баками с ОЯТ было заполнено 208 тоннами специального бетона. Таким образом удалось отвердить радиоактивную воду, попавшую туда при шторме в Карском море, а также упрочнить баки и улучшить радиационную обстановку. Летом 1999 года «Лепсе» прошел докование на судоремонтном заводе «Нерпа» (город Снежногорск, Мурманская область). Были проведены работы по подготовке к дальнейшему безопасному нахождению судна на плаву сроком не менее десяти лет.
Во время стоянки «Лепсе» у причала «Атомфлота» уход за ним и обеспечение ядерной и радиационной безопасности осуществлялось экипажем из 18 человек. Первоначально вахтенный персонал постоянно находился на борту. Позднее норвежская экологическая организация «Беллона» изыскала финансовые средства на строительство «Деревни «Лепсе» - сборного комплекса из стандартных двадцатифутовых контейнеров, обеспе-чивавшего комфортные и безопасные условия работы вахтенного персонала из пяти человек (2000 год). Вместо постоянного пребывание экипажа на борту,  теперь  безопасность обеспечивалась береговой вахтенной службой, которая периодически осуществляла обходы судна и вела постоянный дистанционный радиационный контроль с помощью датчиков, установленных на борту «Лепсе». Само хранилище ОЯТ и РАО посещали, вооружившись дозиметрами, раз в неделю. Уровень радиации здесь достигал 100 миллирентген в час, в то время как в 30 метрах от судна он не превышал 8-9 микрорентген в час, что в полтора раза ниже уровня радиации в центре Мурманска.
Во второй половине 90-х годов дело об утилизации «Лепсе» наконец сдвинулось с мертвой точки. Усилиями ряда российских и зарубежных организаций был выбран оптимальный, из множества предложенных, вариант утилизации судна и хранящихся на нем радиоактивных отходов.
Один из проектов предполагал приведение хранилище ОЯТ в безопасное состояние без выгрузки из него ОЯТ. Для этого предлагалось залить внутрь кессонов и внутрь баков в пространство между пеналами специальную радиационностойкую бетонную смесь. В состав этой смеси входит в частности карбид бора - поглотитель нейтронов, который исключает возможность возникновения взрывной цепной реакции и выход радионуклидов в окружающую среду. Подобный метод был использован в 1994-1995 годах для приведение в безопасное состояние двух реакторных отсеков-тренажеров атомных подводных лодок 93-го Учебного центра ВМФ СССР в городе Палдиски (Эстония).
Планировалось, что утилизация «Лепсе» обойдется примерно в 43,5 миллионов евро и займет 48 месяцев. 7 июня 2006 года выбранный вариант комплексной утилизации был утвержден совместным решением ответственных органов Российской федерации. Практические работы на «Лепсе» планировалось начать не позднее 2011 года и завершить в 2016-2017 годах. Международным консультантом проекта была выбрана британская компания «Нувиа Лимитед». Ответственным за реализацию проекта является Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) «Федеральный центр ядерной и радиационной безопасности» («ФЦЯРБ»). За реализацией проекта следит экспертная группа МАГАТЭ.
Утилизация должна была состоять из следующих этапов:

• разработка необходимой рабочей документации;
• улучшение радиационной обстановки на судне путем дезактивации и ремонта;
• оборудования хранилища ОЯТ;
• перевод «Лепсе» к причалу судоремонтного завода «Нерпа» (город Снежногорск);
• подготовка инфраструктуры завода к выгрузке ОЯТ, включая поставку специализированного оборудования;
• выгрузка ОЯТ и транспортировка контейнеров с ним в хранилища «Атомфлота» (конец  2012 - начало 2016 года);
• демонтаж корпусных конструкций и оборудования;
• формирование двух блоков (отсек хранилищ ОЯТ и кормовой отсек хранилищ жидких радиоактивных отходов) из остатков конструкций и перемещение их в пункт длительного хранения на предприятии «СевРАО» (Северо-Западный центр по обращению с радиоактивными отходами) в Сайда-губе.

Наиболее сложным и опасным этапом является выгрузка ОЯТ. За предыдущие 15 лет различными российскими предприятиями, а также французской фирмой “SGN”  было предложено несколько различных технологий выгрузки. Для выполнения этой операции конструкторское бюро «ОБКМ Африкантов» (г. Нижний Новгород), известный разработчик корабельных и судовых ядерных реакторов, приступило к проектированию и изготовлению специальных манипуляторов, а также стенда-иммитатора хранилища ПТБ «Лепсе» для отработки технологии выгрузки тепловыделяющих сборок и обучения персонала.
Примером успешной утилизации судна подобного типа является самая старая ПТБ «Володарский» (утилизация закончена в ноябре 2014 года). Судно было построено еще в 1928 году, а через 40 лет было переоборудовано в плавучую технологическую базу для обслуживания атомных ледоколов. В 1991 году «Володарский» перевели в категорию отстойных судов и использовали как хранилище низко- и среднерадиоактивных твердых радиоактивных отходов. Летом 2013 года судно было отбуксировано от причала «Атомфлота» на предприятие «СевРАО» в губе Сайда, где и проводилась его разделка. При этом части судна, где находились радиоактивные отходы, были целиком уложены в отдельный блок-упаковку (ТРО не выгружались) и помещены на длительное хранение в губе Сайда. «Чистый» металлолом (1300 тонн) пошел на переработку, а 400 т утилизированы как «грязные» отходы.
14 сентября 2012 года «Лепсе» был отбуксирован к причалу СРЗ «Нерпа». К этому времени были закончены все подготовительные работы: проведена дезактивация помещений, выгружены отходы, которые можно было выгрузить, установлена дополнительная биологическая защита, заварены все подводные отверстия, люки и двери за исключением главного входа.
А дальше последовала почти десятимесячная задержка – единственная заводская ста-пельная плита, подходившая для проведения очень сложного комплекса работ с «Лепсе» была занята другим атомным ветераном – первой советской атомной подводной лодкой  К-3 «Ленинский комсомол» (проект 627, включена в состав ВМФ СССР 1 июля 1958 года). Здесь с 2006 года лодка ожидала решения своей судьбы – быть разделанной на металл или стать кораблем-музеем, инициатором создания которого выступило Русское Географическое общество, председателем которого является министр обороны Российской Федерации Сергей Шойгу. В Санкт-Петербургском конструкторском бюро «Малахит» был уже разработан проект переоборудования лодки в музей. Вопрос упирался в финансирование.
В июне 2014 года начался демонтаж мачт и надстроек «Лепсе» на плаву. 28 октября того же года судно наконец было установлено на открытую стапельную плиту СРЗ «Нерпа». С декабря 2014 по февраль 2015 года планировалось произвести демонтаж оставшихся надстроек судна, а потом начать разделку его на пять частей, что продлится весь 2015 год. К концу года намечалось сформировать кормовую блок-упаковку и перевести ее в Сайда-губу.
Носовая же блок-упаковка с ОЯТ должна была ожидать укрытия, которое планировалось построить на стапель-плите в 2015-2016 годах. Именно в нем должна была производиться операция по выгрузке ОЯТ из хранилища, после чего упаковка переводится в Сайда-губу, а выгруженное ОЯТ на борту ПТБ «Серебрянка» доставляется на «Атомфлот», а затем на перерабатывающий завод «Маяк».
На сегодняшний день корпус судна полностью демонтирован. Сформирована и отправлена на долговременное хранение в Сайда-губу кормовая блок-упаковка с емкостями ЖРО, которые были предварительно осушены, а осадки зацементированы, носовая блок-упаковка с баками хранилища ОЯТ окончательно сформирована, окрашена и находится на СРЗ «Нерпа». В настоящий момент проводятся работы по возведению укрытия для выгрузки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).
В июле 2020 года на территории филиала АО ЦС «Звездочка» судоремонтного завода «Нерпа» были завершены работы по выгрузке основного массива ОЯТ ПТБ «Лепсе». Всего было вырезано и выгружено 620 ОТВС.
11 июня 2021 года теплоход «Серебрянка» доставил в Мурманск, на специальную накопительную площадку ФГУП «Атомфлот», 19 отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), находившихся в кессонах «Лепсе». После выгрузки ОЯТ его отправят на переработку.
Таким образом, завершился финальный этап работ по выгрузке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с «Лепсе», которые проводились на площадке судоремонтного завода «Нерпа».
Окончательно сформированная носовая блок-упаковка плавтехбазы «Лепсе», как и ранее кормовая, будет транспортироваться в пункт долговременного хранения реакторных отсеков «Сайда-Губа» в 2022 году.