Один из транспортеров ТЭС-3Ей всё равно понадобилась траншея. Самоходной атомной электростанции, которая должна была приезжать к удалённому потребителю на гусеницах, пришлось рыть котлован, ставить бетонные перекрытия, тянуть трубы и кабели. Правда, это было уже в Обнинске, на испытательной площадке.
13 октября 1961 года турбина ТЭС‑3 впервые приняла полезную электрическую нагрузку, и станция начала выдавать ток в систему «Мосэнерго». Реактор достиг критичности 7 июня того же года.К 65-летию первой нагрузки интересно посмотреть не только на саму станцию, но и на границу её транспортабельности. Что удалось посадить на гусеницы? И что всё-таки приходилось делать на месте?Станция едет к потребителюДля удалённого рудника, посёлка или угольного разреза электричество начиналось не с включения рубильника, а с доставки. На Севере и в Сибири топливо пришлось бы завозить снова и снова. Для обычной электростанции понадобились бы ещё строительные материалы, оборудование и специалисты — их тоже нужно было бы доставить, причём в место, где промышленная база обычно заканчивалась задолго до площадки.Конструкторы предложили привозить не отдельные агрегаты, а станцию, собранную и испытанную на заводе. На месте оставался сложный, но уже ограниченный монтаж. Логика была понятной: чем меньше операций вдали от заводов, тем меньше поводов разбираться с неожиданностями в тайге или на промысле.В 1955 году Ефим Славский предложил создать мобильную АЭС. Рассматривали разные способы перевозки, включая атомный энергопоезд. В октябре 1956-го выбрали водо-водяную станцию на гусеничных платформах. Эскизный проект подготовили в следующем году; среди его авторов названы Юрий Сергеев и Дмитрий Бродер.Большую часть пути оборудование должно было проходить по железной дороге. От конца рельсов до потребителя — идти своим ходом. Между перебазированиями станция работала бы на подготовленной площадке, а не просто останавливалась где-нибудь рядом с первым подходящим полем.Как электростанцию разложили по четырём машинамТЭС‑3 разместили на удлинённых шасси, созданных на базе тяжёлого танка Т‑10. Опорных катков стало по десять на борт. Сверху установили специальные корпуса вагонного типа. Четыре самохода вместе с оборудованием весили около 310 т.Распределение агрегатов подробно приведено в статье Н. Ю. Науменко и И. М. Мохиревой в журнале «Известия вузов. Ядерная энергетика», № 1 за 2022 год. На первой машине находились реактор и обслуживающие его системы. Вторая несла парогенераторное оборудование и циркуляционные насосы. На третьей стоял турбогенератор. Четвёртая была отведена управлению и вспомогательным системам.Схема становится понятнее, если пройти за энергией по контуру. В реакторе нагревалась вода первого контура. Затем через парогенераторы она передавала тепло воде второго контура. Та превращалась в пар, пар вращал турбину, турбина — электрогенератор. После этого пар нужно было охладить, снова превратить в воду и вернуть в цикл.Тепловая мощность реактора составляла 8,8 МВт, номинальная электрическая мощность генератора — 1,5 МВт. Остальные 7,3 МВт в электричество не превращались: их нужно было отвести через систему охлаждения. Тут и появлялась первая неприятная подробность. Доставить четыре тяжёлые машины — одна задача. Найти место, куда станция будет сбрасывать тепло, — другая.Место работы становилось частью конструкцииНа площадке машины соединяли трубопроводами и кабелями. Платформы с реактором и оборудованием первого контура нуждались в защите от излучения. В Обнинске их поставили в траншею глубиной около 2,8 м. Стены и перекрытие сделали из сборного железобетона, снаружи всё засыпали грунтом.Машины с турбогенератором и управлением оставались на поверхности. Так выглядела важная особенность проекта: часть станции приезжала уже в готовом виде, а часть её защиты приходилось буквально встраивать в местность.Грунт давал необходимую защитную массу прямо на месте. Это уменьшало перевозимый груз, зато добавляло земляные и строительные работы до пуска. У платформы с реактором была и собственная перевозимая защита — в том числе для обращения с остановленным реактором. Но при работе на мощности одной этой защиты было недостаточно: требовалось ещё сооружение на площадке.С охлаждением получалось примерно то же самое. После останова реактор продолжал выделять остаточное тепло. Во время перевозки его отводил воздушный радиатор. Когда станция вырабатывала электричество, конденсатор турбины охлаждался технической водой.В Обнинске эту воду сбрасывали в брызгальный бассейн институтской ТЭЦ. Такой порядок описан в статье Науменко и Мохиревой. Опытная станция пользовалась готовым хозяйством Физико-энергетического института (ФЭИ). Для удалённого потребителя пришлось бы отдельно решать два практических вопроса: откуда брать охлаждающую воду и куда уносить её тепло.От первого тока к номинальной мощностиВ июне 1960 года закончились комплексные заводские испытания без загрузки ядерного топлива. В августе ТЭС‑3 доставили в Обнинск, на площадку ФЭИ, рядом с Первой АЭС. Там её начали готовить к физическому и энергетическому пускам.13 октября 1961 года станция выдала первую полезную нагрузку. На этом испытания, конечно, не закончились. Нужно было понять, как она ведёт себя в рабочих режимах, а не только как запускается и передаёт ток в систему.На номинальную электрическую мощность 1,5 МВт ТЭС‑3 вышла 19 февраля 1962 года. Эта дата приведена в разделе «Главные вехи» проекта «История Росатома». Дальнейшая эксплуатация показала, какие агрегаты требовали доводки и насколько удобно персоналу обслуживать станцию, собранную из нескольких разнесённых машин.Поломка насоса и длительный остановВ «Истории Росатома» описан выход из строя главного циркуляционного насоса первого контура. Его замена потребовала длительного останова. Причину поломки и продолжительность простоя публикация не уточняет.И тут хорошо видно, что означает эксплуатация автономной станции на практике. Запаса топлива может хватить на месяцы, тепловыделяющие элементы могут работать без повреждений, но один насос всё равно остаётся насосом. Он обеспечивает движение теплоносителя. Сломался — нужно добраться до агрегата, заменить его и проверить контур. Всё это время станция электричества не даёт.Огромная машина на четырёх гусеничных платформах, ядерный реактор, отдельная система защиты — и в какой-то момент всё упирается в возможность заменить конкретный насос.Станцию обслуживала смена из трёх человек из состава персонала Первой АЭС. Авторы статьи 2022 года положительно оценивали управляемость и удобство обслуживания ТЭС‑3, а также сообщали об отсутствии радиационных аварий.Но у этой оценки были существенные уточнения. Отраслевая историческая публикация отмечает, что разнесённые по машинам пульты затрудняли эксплуатацию и увеличивали потребность в персонале. Проблемы возникли и с баком биологической защиты: при дальнейшем совершенствовании конструкции предлагали от него отказаться.Юрий Гагарин на ТЭС-3Что дали испытанияПосле первой топливной кампании реактор остановили. Вторую готовили заранее: предусматривались новая активная зона и дальнейшие эксперименты. До них дело не дошло — работы прекратили. «История Росатома» связывает это с отказом Министерства обороны развивать направление, но мотивы решения не раскрывает.Оснований считать причиной закрытия именно массу станции или поломку насоса у нас нет. Насос мог остановить работу конкретного агрегата, но судьбу всей программы он не определял.ТЭС‑3 дала главное: работающий энергоблок из перевозимых модулей. Советские инженеры довели его до номинальной электрической мощности и проверили конструкцию в эксплуатации. До серийной постройки таких станций дело не дошло.Опыт ТЭС‑3 показал, где заканчивалась достигнутая тогда подвижность. Завод мог отправить потребителю основное оборудование, и оно действительно могло приехать своим ходом. Но место работы требовало траншеи, бетона, трубопроводов, кабелей и охлаждающего хозяйства.Гусеницы довезли. Дальше начиналась электростанция.
Расчёт стоимости отправки груза
