В соответствии с контрактами ВО «Атомэнергоэкспорт» до конца 70-х годов все проекты для зарубежных АЭС выполнялись Московским и Ленинградским отделениями института «Теплоэлектропроект», так как они имели наибольший опыт в атомной энергетике. Учитывая постоянно увеличивающуюся нагрузку указанных отделений, выполнявших проекты как для отечественных, так и зарубежных АЭС, к некоторым работам стали привлекать другие отделения института: Горьковское, Киевское, Уральское и Харьковское отделения, которые до этого специализировались на конкретных видах проектных работ, что повысило производительность труда и, главное, качество проектных решений. Таким образом, проект каждой АЭС всегда являлся результатом коллективного творчества нескольких отделений института, хотя генеральным проектировщиком оставалось одно из отделений института.
Центральный институт стал генеральным проектировщиком АЭС, планировавшихся к сооружению по межправительственным соглашениям в ГДР и НРБ, Ленинградское отделение – в ЧССР, Финляндии, на Кубе, в Румынии, Польше и Корее (КНДР), Киевское отделение – в Венгрии.
После аварии на Чернобыльской АЭС был сделан вывод о необходимости концентрации проектирования всех АЭС в отдельной проектной организации. В соответствии с предложением Государственного комитета СССР по науке и технике Совета Министров СССР в 1986 г. Минатомэнерго СССР создал научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт «Атомэнергопроект». Новый институт стал генеральным проектировщиком по всем АЭС, построенным и строящимся в СССР и с его участием за рубежом. Коллектив института был укомплектован специалистами, работавшими в области атомной энергетики в различных организациях Минэнерго, Минсредмаша и Минатомэнерго СССР.
В новый институт были переданы Ленинградское, Горьковское, Харьковское и Киевское отделения, Армянский отдел и специалисты центрального института, работавшие в области атомной энергетики. Из Гидропроекта переданы специалисты Московского и Ленинградского подразделений, работавшие в области атомной энергетики, отделы в г. Балаково и Волгограде. Из ВТИ в институт «Атомэнергопроект» перешла группа научных работников.
2.9. Развитие проектов АЭС
В проектах АЭС, сооружаемых за рубежом, всегда использовались основное оборудование и проектные решения, существенно влияющие на безопасность, уже проверенные на отечественных АЭС. Поэтому первые проекты АЭС «Норд» (в ГДР) и «Козлодуй» (в НРБ) имели много общего. Однако учет конкретных условий размещения, использование вспомогательного оборудования страны заказчика или третьих стран, а также все возрастающий объем работ, выполнявшихся организациями заказчика для своих АЭС, привели к тому, что для каждой АЭС проект становился индивидуальным, кроме реакторной установки.
Институтами «Теплоэлектропроект» («Атомтеплоэлектропроект») и «Атомэнергопроект» и его отделениями до 1990 г. были выполнены и приняты заказчиками к реализации проекты 38 энергоблоков АЭС мощностью по 440 и 1000 МВт для ГДР, НРБ, ЧССР, ВНР, Финляндии, Кубы. Кроме того, выполнялись проектно-изыскательские работы по планируемым АЭС для Кореи, Бангладеш, Сирии, Ливии, Ирака, СФРЮ, которые по разным причинам и главным образом в связи с политическими изменениями в мире в конце 80-х – начале 90-х годов были прекращены на разных стадиях проектирования.
Проектирование первого в СССР опытно-промышленного атомного энергоблока мощностью 210 МВт для Нововоронежской АЭС началось в 1965 г. Эту дату можно считать началом проектирования в СССР промышленных АЭС с водоводяными энергетическими реакторами (ВВЭР). С этого времени Нововоронежская АЭС становится экспериментальной площадкой, действующей лабораторией для проектирования, строительства, эксплуатации новых АЭС и решения проблем консервации и снятия с эксплуатации отработавших энергоблоков АЭС с ВВЭР различной мощности.
Атомная энергетика находилась в это время на начальном этапе. Не было ни отечественного, ни зарубежного опыта, не было специальной нормативной базы, соответствующей стоящим задачам. Поэтому технические и архитектурно-компоновочные решения блоков 1 и 2 Нововоронежской АЭС разрабатывались на базе опыта и нормативов, имевшихся в то время для тепловых электростанций и промышленных объектов ядерной отрасли.
Во время пуска блока 1 и строительства блока 2 Нововоронежской АЭС по решению правительства начались разработки проектной документации для строительства энергоблоков 3 и 4 с реакторными установками ВВЭР-440. Проекты этих блоков должны были стать серийными как для строительства на других площадках Советского Союза, так и за его пределами (НРБ, ЧССР и ГДР). Архитектурно-художественное «лицо» АЭС определялось в то время требованиями технологического процесса, применением сборных строительных конструкций и сроками строительства. По мере получения опыта строительства и эксплуатации АЭС архитектура и компоновка стали определяться технологией и требованиями безопасности АЭС, что нашло отражение в проекте АЭС с ВВЭР-440 (В-213).
Особо следует отметить проекты, выполненные:
• для АЭС «Ловииза» в Финляндии («ледовый» конденсатор – контаймент, сочетание советской и западной технологий, в том числе по системам управления и контроля);
• АЭС «Пакш» в ВНР (первый серийный проект АЭС с ВВЭР-440 типа В-213 с барботером-конденсатором и оборудованием АЭС, поставленным из разных стран-членов СЭВ в соответствии с Соглашением о кооперации и специализации оборудования от 1979 г.);
• АЭС «Хурагуа» на Кубе (с железобетонным контайментом, учетом влажного тропического климата, частоты электросети 60 Гц, воздействия урагана, цунами, сейсмичностью площадки выше 8 баллов), а также специфические проекты, которые разрабатывались, но не были завершены для АЭС в Ливии, Сирии, Ираке и ряде других стран.
В 1970 г. начались проектные работы по первому энергоблоку ВВЭР-1000 (энергоблок 5 на НВАЭС). Было определено, что по выполняемому проекту должно быть построено несколько энергоблоков («малая серия»), а с учетом опыта их эксплуатации планировалось создать энергоблок для широкого серийного строительства, в том числе за рубежом.
Энергоблок АЭС с ВВЭР-1000 («малая серия») уже не похож на своих предшественников. При его проектировании было принято много новых технических решений, направленных на повышение безопасности АЭС. Одним из основных решений была защитная оболочка реакторного отделения, предназначенная для локализации радиоактивных продуктов деления при аварии с потерей теплоносителя первого контура.
Переход к строительству энергоблоков ВВЭР-1000 потребовал организации крупномасштабных научно-исследовательских работ по созданию принципиально новых конструктивно-технологических решений основных зданий и сооружений комплекса АЭС. Такие исследования были развернуты ведущими проектно-исследовательскими институтами Минэнерго СССР: Оргэнергостроем, Гидропроектом, ВНИИГ. В первую очередь разрабатывались решения наиболее ответственных и специфичных объектов АЭС – реакторного отделения и спецкорпуса.
При разработке конструкции защитной оболочки учитывалась необходимость перехода к серийному возведению таких оболочек индустриальными методами строительства. Сооружение таких оболочек на АЭС качественно улучшило и придало дополнительную пластику в решении архитектурного облика АЭС. Увеличение единичной мощности и применение улучшенных, оригинальных компоновочных и технических решений в проекте АЭС с ВВЭР-1000 по сравнению с блоками АЭС с ВВЭР-440 позволили обеспечить (в удельном исчислении): уменьшение объемов зданий производственного назначения на 30 %; снижение трудозатрат на возведение основных сооружений на 10–13 %; сокращение расходов нержавеющей стали при изготовлении строительных конструкций на 30 %, а также бетона и железобетона на 8 %.
Для головных энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 институтом «Оргэнергострой» была разработана защитная оболочка реакторного отделения с геликоидальным расположением напрягаемых арматурных канатов, на которую выдано авторское свидетельство об изобретении. Расчетное усилие предварительного напряжения каждого арматурного элемента составляет 10 тыс. кН. Эта оболочка была использована и для унифицированных энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000, примененных в проектах энергоблоков 5 и 6 АЭС «Козлодуй» (НРБ) и АЭС «Темелин» (ЧССР).
Для обоснования расчетной базы были проведены крупномасштабные исследования по определению коэффициентов трения арматурных элементов разных типов в условиях, предельно приближенных к натурным, при различных типах канало-образователей и разных смазках. По их результатам впервые в международной практике строительства АЭС были приняты полиэтиленовые каналообразователи, что позволило не только заменить дорогостоящие стальные трубы, но и существенно упростить производство строительных работ.
Была разработана оригинальная конструкция арматурных элементов непрерывной навивки из 450 параллельных высокопрочных проволок, созданы новые конструкции мощных анкерных устройств, разработаны и поставлены на производство гидравлические четырехцилиндровые домкраты, развивающее усилие 10 тыс. кН. Созданы специальные технологические линии для централизованного изготовления арматурных элементов.
Указанные разработки успешно применены на АЭС «Козлодуй» и «Темелин», где арматурные элементы были изготовлены соответственно болгарскими и чешскими организациями. В Чехии было организовано (по проекту института «Оргэнергострой») собственное производство высокопрочных коушей и анкерных устройств.
Совместно с Академией строительства ГДР были проведены многочисленные исследования по созданию так называемых «стальных ячеек» для сложных высоконагруженных конструкций герметичной зоны. Результаты этих исследований были реализованы в проектных решениях как отечественных АЭС, так и для АЭС «Козлодуй», «Стендаль» и «Темелин». Большой вклад в разработку технологии «стальных ячеек» внес Комбинат легких конструкций (ГДР).