Проект «Ульба-ТВС» – революция в атомной отрасли Казахстана

 

ТОО «Ульба-ТВС» – совместное предприятие, учредителями которого являются АО «Ульбинский металлургический завод» (дочерняя компания АО «НАК «Казатомпром» с долей 51%) и китайская компания CGNPC-URC (дочерняя компания CGNPC с долей 49%).

Проект стартовал 3 декабря 2015 года в рамках Общенационального плана мероприятий по реализации Послания Первого Президента РК  народу страны «Казахстанский путь-2050: единая цель, единые интересы, единое будущее».  

Сумма инвестиций в новое производство составляет порядка 47 млрд тенге, часть из которых в соответствии со своей долей обеспечиваются китайской стороной.

В рамках проекта в Казахстане создаются дополнительные производства и 136 новых рабочих мест.

Прорыв в атомной сфере

Значимость проекта для нашей республики сложно переоценить. Помимо отчислений в бюджет и создания рабочих мест, он позволит Казахстану встать в один ряд с такими производителями ядерного топлива, как Россия, КНР, Франция и США. Последнее, безусловно, поднимет имидж нашей страны в глазах мирового сообщества.

Проект позволит национальному оператору РК по импорту–экспорту урана, редких металлов, ядерного топлива для атомных электрических станций компании АО «НАК «Казатомпром» стать не только мировым лидером по добыче природного урана, но и добавит новое звено в ядерном цикле.

Ядерно-топливный цикл

Ядерно-топливный цикл – это цепочка от геологоразведки и добычи урана, до изготовления ядерного топлива, его эксплуатации на АЭС и хранения/захоронения отработанного материала. Одно из недостающих звеньев цикла на сегодняшний день в Казахстане – это производство конечного продукта – ядерного топлива для атомных электростанций, которое и будет выпускать завод ТОО «Ульба-ТВС».

Роль в этом процессе Ульбинского металлургического завода также велика. Предприятие производит очистку химического концентрата природного урана и выпускает закись-окись природного урана. Также УМЗ выпускает порошки диоксида урана и топливные таблетки. Последние как раз и будут использоваться для производства тепловыделяющих сборок на совместном предприятии. Таким образом, проект позволит наряду с деятельностью собственного производства «загрузить» мощности уранового производства УМЗ.

 От таблетки до сборки

Тепловыделяющая сборка (ТВС) — инженерная конструкция, в каркас которой – скелетон – помещаются тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ). Одна ТВС содержит 264 ТВЭЛ и эксплуатируется в ядерном реакторе в среднем до 5 лет.

Тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ) представляет собой длинный металлический стержень, в полость которого погружаются сердечники – топливные таблетки. Именно внутри ТВЭЛ происходит ядерная реакция.

Топливная таблетка – ключевой компонент ядерного топлива. Она производится методом прессования и последующего спекания из порошка диоксида урана, обогащенного по изотопу ²³⁵U. Технологический процесс изготовления топливных таблеток – крайне сложное, высокотехнологичное производство.

 Принцип реактора

Работа атомного реактора построена на принципе деления ядра урана-235 (²³⁵U). Для достижения такого эффекта тепловыделяющие сборки, начиненные топливными таблетками, загружаются в активную зону реактора. Далее происходит цепная ядерная реакция: деление ядра и высвобождение нейтронов. В результате высвобождается энергия – тепло, которое нагревает воду, циркулирующую в реакторе. Она в свою очередь вращает турбины, вырабатывающие электричество.

Срок службы выпускаемых заводом ТВС составляет порядка пяти лет и зависит от мощности и других параметров реактора, в котором они используются. Одна перезагрузка подразумевает замену 62-76 тепловыделяющих сборок. В среднем, такое количество ТВС содержит 30-35 тонн урана в перерасчете на обогащенный уран.

 Просто о сложном

Производство ТВС – многоступенчатый процесс с применением робототехники. Основные технологические операции на производстве: изготовление тепловыделяющих элементов; производство скелетонов; сборка, проверка, хранение и загрузка ТВС в транспортные контейнеры; складирование и отгрузка транспортных контейнеров с ТВС на атомные станции заказчика. 

За рабочую смену планируется выпускать не менее двух сборок, включая более 500 ТВЭЛ с топливными таблетками из диоксида урана.

Важным этапом деятельности являются разные виды контроля: автоматизированный, визуальный, инструментальный, разрушающий и неразрушающий. Это необходимое условие, так как изготовление ТВЭЛ – тончайшая, практически ювелирная работа, и ошибки здесь недопустимы.

 Завершающий этап

На новом производстве уже завершены все строительные работы и монтаж высокотехнологичного оборудования производства Франции, Германии, США и КНР. Завод принят в эксплуатацию, получены все необходимые лицензии в области использования атомной энергии. Успешно пройден аудит системы менеджмента качества.

– В качестве базовой технологии производства тепловыделяющих сборок выбрана технология французской компании Framatome – мирового лидера в изготовлении ТВС, – рассказывает, генеральный директор ТОО «Ульба-ТВС» Арман Сулейменов, – Конкурентное преимущество планируемой к выпуску продукции определяется ее качеством, своевременностью и надежностью поставок. Это будет достигнуто за счет применения самых современных и отработанных технологических процессов, средств контроля и организации работ. На сегодняшний день задача №1 коллектива ТОО «Ульба-ТВС» – завершить сертификацию и приступить к изготовлению контрактной продукции.

 Партнеры и условия

Все изготавливаемые топливные сборки, а это 200 тонн в перерасчете на обогащенный уран в год (примерно 440 ТВС) будут поставляться, согласно заключенным долгосрочным контрактам, в адрес китайских партнеров – компании CGNPC и использоваться в качестве топлива для атомных электростанций Поднебесной.

Компания CGNPC сотрудничает с АО «НАК «Казатомпром» в сфере добычи урана, торговли природным ураном и производства таблеток с 2006 года. Реализация совместного топливного проекта позволит вывести это партнерство на исторически новый уровень.

Первые из первых

– Создание такого производства в Казахстане – уникальный случай. Подобного проекта не было за все время независимости нашей республики. Поэтому начинать нам пришлось с уточнения и порой даже изменения законодательной базы, – рассказывает первый заместитель Председателя Правления – главный инженер АО «УМЗ», Владимир Вахненко. – Мы вместе с нашими правительственными органами разбирались в законодательстве, способствуя принятию решений и на уровне Правительства РК, и на уровне местных исполнительных органов. Конечно, были сложности и в проектировании, и в строительстве. Хлопот добавили сложности и ограничения, связанные с пандемией, которая как раз-таки случилась на самом важном этапе – окончании строительства! Но мы справились с этим и построили завод с нуля!

 Вместо эпилога

Реализация инновационного прорывного проекта по строительству завода ТОО «Ульба-ТВС» способна произвести настоящую революцию в атомной отрасли страны. Для АО «НАК «Казатомпром» – это один из стратегических шагов в рамках диверсификации производства и бизнеса, а также создания долгосрочной ценности для компании путем инвестирования в реализацию недостающих звеньев ЯТЦ. Сохраняя лидерство на рынке добычи, компания намерена представить ядерное топливо для атомных электростанций отечественного производства, что позволит Казахстану укрепить позиции на глобальном атомном рынке!

Алексей ПРОСКУРЯКОВ, г. Усть-Каменогорск

https://sknews.kz/newspaper/read/624-624-sk-news-n15-16-173-174 

Хронология событий

Декабрь 2014 г. – АО «НАК «Казатомпром» и CGNPC заключили Соглашение о расширении и углублении взаимовыгодного сотрудничества в сфере ядерной энергетики, предусматривающее реализацию проекта по созданию производства ядерного топлива (ТВС) в РК.

30 ноября 2015 г. – подписаны учредительные документы между АО «УМЗ» и CGNPC – Uranium Resources Company (КНР)

3 декабря 2015 г. – Создано совместное казахстанско-китайское предприятие ТОО «Ульба-ТВС»

Март 2016 г. – подписан контракт с компанией французской компанией AREVA-NP (ныне Framatome) на лицензию и технологию

Июнь 2016 г. – утверждено ТЭО инвестиционного проекта

Декабрь 2016 г. – подписано «Соглашение о принципах реализации Топливного проекта» АО «НАК «Казатомпром», АО «УМЗ», CGNPC-URC и ТОО «Ульба-ТВС»

Июнь 2017 г. – принято Постановление Правительства РК о строительстве ядерной установки «Объект по производству ТВС»

Май 2018 г. – получена лицензия на деятельность в области использования атомной энергии

Декабрь 2018 г. – переход проекта от этапа «Определение» на этап «Реализация»

2019 г. – строительно-монтажные работы

2020 г. - 2021 г. – сертификация производственной линии и продукта

22 июля 2021 г. – изготовлен первый макет сборки ТВС

12 августа 2021 г. – изготовлена первая промышленная «рабочая» сборка ТВС

Ноябрь 2021 г – планируется запуск производства!

Еще больше новостей на нашем telegram-канале , подписывайся и будь в курсе!