Megérkezett Paks II. egyik legfontosabb biztonsági nagyberendezése

Nemrég érkezett a hír, hogy megérkezett Paksra az első főberendezés, az 5-ös blokki reaktor alatt elhelyezkedő biztonsági eszköz, a zónaolvadék-csapda. Melyek azok a főberendezések, amelyek szükségesek az atomerőmű működéséhez, és miért nevezünk egy berendezést "nagyberendezésnek"? Miért pont az olvadékcsapda, a főberendezések közül, amely elsőként érkezett meg?

Bánki Attila: Paks I. és Paks II. is úgynevezett nyomottvizes technológiával működik. Egy atomerőmű természetesen elképesztően komplex rendszer, de nagyon leegyszerűsítve a nyomottvizes technológia két vízkörből, egy primer és egy szekunder körből áll. A primer kör szerepe, hogy a nukleáris láncreakcióból nyert hőből gőzt fejlesszen, a szekundernek pedig, hogy ebből a nagynyomású gőzből turbinák segítségével áramot termeljen.

Az említett olvadékcsapda a primer kör nukleáris technológiájának első Magyarországra megérkezett nagyberendezése.

A méretei miatt nevezzük „nagyberendezésnek”, ugyanakkor hosszú gyártásidejű berendezésnek is nevezik, mivel a gyártásideje meghaladja az egy évet. Az olvadékcsapdán kívül a primer kör nagyberendezései közé tartozik a reaktortartály, a gőzfejlesztő, a fő keringtetőszivattyú, a térfogatkompenzátor, a buborékoltató tartály is. Ezeken felül – bár nem tekinthető főberendezések – a hidroakkumulátor és a fővízköri csővezetékek is a rendszer részét képezik.

Pontosan milyen célt szolgál a nyár végén érkezett zónaolvadék-csapda?

Az olvadékcsapba az épülő 3+ generációs VVER-1200-as reaktorblokkok speciális biztonsági berendezése, egy korszerű orosz innováció. Olyan passzív biztonsági rendszer, amelynek üzembe lépéséhez nincs szükség emberi beavatkozásra, pusztán fizikai, kémiai folyamatok biztosítják a működését. Az olvadékcsapda a reaktortartály alatt helyezkedik el és azt a célt szolgálja, hogy ha egy rendkívül kis valószínűséggel bekövetkező meghibásodás miatt a reaktortartály aktív zónája – ahol a nukleáris láncreakció történik – megolvadna, akkor ezt

az olvadékot magába zárja és megakadályozza, hogy a szennyező anyagok kikerüljenek a környezetbe.

Az olvadékcsapdában lévő töltet olyan anyagokat tartalmaz, mint például az alumínium-oxid és a vas-oxid, amik az olvadékkal elvegyülve csökkentik annak hőmérsékletét, emellett gadolínium-oxidot is annak neutron-elnyelő hatása miatt. A zónaolvadékban fejlődő remanens hő elvezetéséhez az olvadékcsapda bóros vízzel történő, hosszú távú hűtése is biztosított.

Néhány szót érdemes lenne még a többi főberendezésről ejteni. Milyen szerepük van rendszer működésében?

A reaktortartályban zajlik le a nukleáris láncreakció, vagyis a maghasadás és a hőtermelés. Ennek gyártása a Szentpétervár melletti Kolpinóban (mely a világ egyik legnagyobb öntödéje és kovácsműhelye) és Volgodonszkban (mely a világ egyik legmodernebb gyára) történik. A gőzfejlesztő tulajdonképpen egy hőcserélő, melynek szerepe, hogy a szekunder körbe érkező, tisztított tápvízből gőzt fejlesszen a primer kör hőjéből, amit a nukleáris reakcióból nyer.

Várhatóan ez a gőzfejlesztő lesz a fővízkör legkomplexebb berendezése is egyben a benne található több ezer hőátadó cső miatt.

A fő keringtetőszivattyú azért felel, hogy a primer körben áramoltassa, keringtesse a nagynyomású  vizet. Ez szintén egy új fejlesztésű egység lesz Paks I.-hez képest, mivel a háza szénacélból készül plattírozott belső felülettel. A plattírozás, a hagyományos hegesztéstől eltérő eljárás azért fontos, mert így a hőtágulásból adódó szerkezeti feszültségek jelentősen csökkenthetők a kapcsolódó elemek esetén. Ezzel a megoldással lehet egyébként találkozni a fővízkör szinte minden elemén.

A nyomottvizes technológia lényege, hogy a fővízkörben keringő víz folyamatosan nagy nyomás alatt van, ezért a forráspontja is megváltozik, sokkal magasabb lesz. Ez nagyobb hatékonyságot és biztonságot tesz lehetővé számunkra, mivel

radioaktív izotópokkal kizárólag a fővízköri víz érintkezik, amely teljesen zárt rendszerben kering.

Ehhez szükséges a térfogatkiegyenlítő-tartály, amely biztosítja, hogy a víz mindig a megfelelő nyomás alatt legyen. Bizonyos körülmények között előfordul, hogy a reaktor üzemeltetése közben gőzt kell leereszteni a térfogatkiegyenlítő tartályból a nyomás csökkentése érdekében: ezen gőz fogadására és kondenzálására szolgál a buborékoltató tartály. Az utolsóként említett hidroakkumulátor pedig egy biztonsági berendezés, amely a reaktor passzív hűtését biztosítja üzemzavari állapotban.

Mit kell tudni az olvadékcsapda gyártásáról, technológiájáról, szállításáról?

Az olvadékcsapda gyártása Oroszország délnyugati részén, Kurszk megyében, az Energotex vállalatnál történt. Ez a vállalat egyébként számos más nagyberendezést is képes gyártani. Mint a legtöbb atomerőműhöz kapcsolódó berendezés esetében, rendkívül sok biztonsági és adminisztratív munka előzte meg a gyártási folyamatot. 2020. júliusban volt az Energotex nukleáris minősítő auditja, mely során vizsgálat alá esett a vállalat minőségirányítási rendszere, gyártási képessége, felkészültsége, nukleáris biztonsági kultúrája és a gyártási körülmények is. Az Energotex nagy hagyományokkal és széles körű referenciával rendelkező vállalat, amely

rendelkezik minden olyan kompetenciával, amely szükséges egy nagyberendezés legyártáshoz.

2021 márciusában kaptuk meg az első műszaki tervdokumentációt, melynek véleményezése és jóváhagyása után következhetett a gyártási engedélyezési csomag összeállítása. 2021. júniusban ez is megérkezett hozzánk, majd kétszintű véleményezési folyamaton ment keresztül: először a fővállalkozónak, az ASE JSC-nek kellett mindent ellenőriznie, majd a mi műszaki kollégáink kapták meg a dokumentációt, ezt követően a véleményezési és módosítási körök végeztével nyújtottuk be az Országos Atomenergiai Hivatalhoz engedélyezésre.

A gyártási engedélyezési kérelmet 2022. február 21-én küldtük be a hatóságnak. Nem sokkal korábban a reaktortartály esetében tettük meg ugyanezt, amely technológiai szempontból szintén egy nagyon komplex berendezés, az olvadékcsapda viszont még ezen is túltesz: több darabból áll, több a hegesztés, sokkal bonyolultabb a szerkezet. Csak hogy az engedélyeztetési folyamatot szemléltessem:

az olvadékcsapda gyártási engedélykérelméhez több mint 15 ezer oldalnyi angol és magyar nyelvű dokumentáció került benyújtásra.

Az elbírálás után 2022. június 30-án kaptuk meg végül a gyártási engedélyt, másfél hónappal később pedig már meg is történt a gyártásindító audit, és ezt követően elkezdődött  a gyártás. A gyártási folyamatot a gyártási ütemterv és a Minőségellenőrzési és mintavételezési terv (Quality Plan) alapján ellenőriztük.

Az utóbbi a gyártás főbb pontjait, a hozzá tartozó (pl.: bejövőáru-ellenőrzési, vágási, alakítási, hegesztési, anyagvizsgálati, összeszerelési, festési, konzerválási, csomagolási) műveleteket, a hozzá tartozó alkalmazandó technológiákat és jegyzőkönyvsablonokat, valamint az ellenőrzési pontokon részt vevő szereplőket tartalmazza. Ez alapján lehet nyomon követni és ellenőrizni a gyártás teljes folyamatát.

Az egyes ellenőrzési pontokon a Fővállalkozó, az Országos Atomenergia Hivatal és a Paks II. is részt vettek.

A gyártási folyamat során részt vettünk többek között a főkonstruktőrrel együtt, például az olvadószelepek gyártási folyamatán és tesztelésén. Összességében elmondható, hogy teljes mértékben kontrolláltuk a folyamatot. Idén márciusban vettük át a berendezést a gyártónál, ahol természetesen több vizsgálati jegyzőkönyvet, dokumentációt, konzerválást és a csomagolást is ellenőriztük a szállítás megkezdése előtt.

Hogyan jutott el a 730 tonnás, 15 méter magas berendezés Paksra?

A több darabban leszállított olvadékcsapda az Energotex gyárból először egy 900 kilométeres szárazföldi utat tett meg a volgodonszki kikötőbe, ahol hajóra tették, a Don folyón lehajóztak vele az Azovi-tengerre, aztán ki a Fekete-tengerre, egészen egy Isztambul melletti kikötőig. Átrakodás után folytatta az útját a romániai Konstancáig, ahol folyami hajóra rakodták át, és a Dunán felhajóztak vele Paksig.

Az út 42 napig tartott és több 4000 kilométer hosszúságúra nyúlt.

Igazi nemzetközi projekt lévén a logisztikát egy osztrák vállalat szervezte meg, és végül egy 105 méter hosszú szlovák hajón érkezett meg az olvadékcsapda Paksra.

Eközben Pakson megterveztük a kidaruzás folyamatát, terheléspróbált végeztünk a kikötői darun és felkészültünk az érkezésre. A fővállalkozó ASE JSC mellett az MVM Paksi Atomerőmű Zrt., az MVM Ovit Zrt. és az osztrák Danube Shipping Management Service GmbH szakembereivel együttműködve kidaruztuk a berendezést, és ellenőriztük, hogy mind fizikai, mind adminisztratív szempontból épségben érkezett-e meg az áru. Mindent rendben találtunk, és azóta a berendezést a gyártói előírásoknak megfelelően tároljuk a beépítéséig.

Tervezetten félévente kell ellenőrzést végeznünk, hogy a konzerválás, csomagolás sértetlen-e, ezenfelül rendszeres időközönként esős időjárási viszonyok után szintén ellenőrizni fogjuk. A beépítésre az ütemezésnek megfelelően kerül sor.

A berendezés még egy kicsit hamarabb is megérkezett, mint feltétlenül szükséges lett volna, de ennek örülünk, jó helyen van nálunk.

Milyen nagyberendezések gyártása van már folyamatban, mikor érkezhetnek Paksra?

A primer kör berendezéseinek gyártási engedélykérelmei jelentős részben már a véleményezési szakaszban vannak, ezeket a közeljövőben szeretnénk a hatóságnak benyújtani, és értelemszerűen a kiadott engedély birtokában minél hamarabb megkezdeni a gyártást. Várhatóan a reaktortartály lesz a következő főberendezés, ami elkészül, mert már gyártási fázisban van.

A projekt kezdetén 40 százalékos hazai beszállítói aránnyal számoltak. Van olyan berendezés, ami Magyarországon készülhet?

Konkrét berendezésről a jelenlegi szakaszban nincs tudomásom, de az építkezésben már most is számos magyar cég vesz részt, a talajmunkáktól kezdve a felvonulási terület kiépítéséig. Az orosz fél folyamatosan kutatja a lehetőséget, sőt tartott több konzultációs napot a Magyar Mérnöki Kamara és a regionális kamarák támogatásával, ahol potenciális gyártókat, beszállítókat keresett. Ezeken a konzultációkon a Fővállalkozó bemutatta, hogy milyen típusú tevékenységekre szeretnének fókuszálni Magyarországon, és milyen területeken számítanak a magyar partnerekre.

Azt érdemes tudni, hogy a nukleáris iparban rendkívül szigorúak az előírások, ugyanakkor mindenkire egyaránt vonatkoznak. Ebből a szempontból nem számít, hogy egy cég osztrák, német, francia, amerikai, dél-koreai vagy magyar.

Úgy látom, hogy számos magyar vállalatnak megvan a kellő kompetenciája, tapasztalata, technológiai fejlettsége és termelési kultúrája, ami alapot jelenthet egy sikeres nukleáris minősítő audithoz.

Számos ilyen audit volt már az elmúlt években, és teljes mértékben pozitív tapasztalataink vannak a hazai vállalatokkal kapcsolatban, semmilyen szempontból nem indulnak hátrányból más vállalatokhoz képest. Ha pedig sikeresen teljesítik a követelményeket véleményem szerint nagyon komoly nemzetközi piacok nyílhatnak meg a számukra.

A cikk megjelenését a Paks II. Zrt. támogatta.

Címlapkép és fotók: Paks II. Zrt.