Pondělí, 28 září
Shadow

Vladimir Petrov, šéf oddělení OKB Gidropress: „V Čechách nabízíme vyvážený, vyzkoušený a kvalitní projekt“

Vladimír Petrov, OKB Gidropress.
Vladimír Petrov, OKB Gidropress.

Přinášíme laskavým čtenářům další rozhovor, tentokrát s Vladimirem Petrovem, šéfem úseku pro schémata a režimy ve společnosti OKB Gidropress. Tento název není příliš známý jinde, než mezi odborníky, přitom jde o jeden z pilířů ruské a nepřímo i české jaderné energetiky – vědecko-technické středisko, které mimo jiné vyvinulo a stále vyvíjí reaktory typu VVER, určitě si tedy zaslouží pozornost. Co se dozvíte? Například o tom, jak ruské jaderné firmy přežily devadesátá léta po rozpadu SSSR, kdy ve světě nastal velký útlum poptávky po nových blocích, jak se dnes daří mladší generaci ruských jaderných vědců a inženýrů a mnoho zajímavých detailů o pasivní a aktivní bezpečnosti v jaderných elektrárnách. Jelikož OKB Gidropress je součástí konsorcia MIR.1200, nemohli jsme nechat stranou ani nabídku konsorcia v temelínském tendru. 

S Vladimirem Petrovem jsme se setkali na 13. energetickém kongresu, který proběhl v Praze začátkem března (více zde), po prezentaci projektu MIR.1200. 

Naše první otázka je tradiční a osobní. Řekl byste nám něco o sobě a o své práci, čím se vlastně zabýváte?

Ano, jistě, rád. Pracuji v OKB Gidropress od roku 1996, absolvoval jsem Moskevskou vysokou školu fyzikálního inženýrství (MIFI). Dnes jsem šéfem úseku v oddělení reaktorových systémů VVER.

Co přesně znamená znamená «šéf úseku», jaká je náplň Vaší práce?

Naše organizace má několik velkých oddělení. Například to naše má 12 menších úseků, z nichž každý má své vlastní úkoly. Máme úseky konstruktérů a projektantů, kteří se věnují návrhu reaktoru, úseky výpočtářů, a pak celou řadu dalších specializovaných týmů. Zabýváme se jak modelováním a výpočty pro reaktory, tak i technologickou stránkou věci. Jsem vedoucím úseku pro pracovní schémata a režimy.

Mohl byste nějak jednoduše popsat, co děláte?

Jednoduše? Dobrá, pokusím se. Jaderný reaktor je složitý komplex systémů. Aby pracoval správně, je potřeba jej navrhnout, je potřeba vědět, jak má pracovat a vědět, jak je robustnost a bezpečnost tohoto návrhu podložena výpočty a experimenty. Naší prací je sledovat, zda kritéria pro jednotlivé komponenty a systémy ladí dohromady. Sestavujeme požadavky pro zařízení reaktoru, to, jak by mělo pracovat a na potřebné podklady a poté sledujeme, jak jsou dodržovány. Stačí to takhle?

Jo, nejspíš ano, děkuji. Nyní bych přešel k obecnějšímu tématu, a tím je historie. Jak se konkrétně Vaší společnosti podařilo přežít devadesátá léta, která přinesla ruskému jádru dvojitou dávku krize — ekonomickou po rozpadu SSSR a RVHP a pokles zájmu o jadernou energetiky ve světě? Slovy klasika – «jak to celé tenkrát bylo»?

Tato doba byla skutečně velmi těžká. Mám pocit, že nás zachránily zahraniční projekty v Číně a v Indii. To nám velmi pomohlo. Tenkrát samozřejmě mnozí lidé z atomového průmyslu odešli, ale zase dost jich zůstalo a ti, co zůstali, dnes dokážou zajistit veškeré práce spojené s návrhem a budováním jaderných reaktorů. Důkazem toho je například projekt AES-2006 neboli MIR.1200, který právě teď nabízíme pro Temelín 3 a 4. Byl zahájen v roce 2006 a už teď je hotový, stavíme nové elektrárny doma – jsou to Novovoroněžská JE-2, Leningradská a Baltská JE – a jsme připraveni je nabízet v zahraničí.

V souvislosti s Temelínem obě strany, jak ruská, tak americká, často mluví o aktivních a pasivních bezpečnostních systémech. Mohl byste nějak jednoduše vysvětlit, co tyto pojmy znamenají a jaké jsou přednosti a naopak nedostatky obou typů?

Ano, samozřejmě. Začal bych se samotnou definicí. Aktivní bezpečnostní systémy jsou takové, které potřebují ke své činnosti neustálý přísun elektrické energie. Zdrojem pro ně může být sama elektrárna, vnější zdroje nebo záložní generátory, například dieselové. Pasivní systémy jsou takové, které elektřinu buď nepotřebují vůbec, nebo jen pro uvedení do chodu. To je hlavní rozdíl.

Uvedu konkrétní příklad, tady na obrázku (kreslí obrázek, který bohužel už nemáme k dispozici, byl však natolik schématický, že určitě si vystačíte se slovním popisem — pozn. red.). Představte si velkou čajovou konvici. Jaderný reaktor funguje v podstatě stejně, je to zdroj tepla, nic víc. Toto teplo musíme odvádět. Celý proces výroby elektřiny je vlastně velmi jednoduchý — reaktor odpaří vodu, kterou nasměrujeme do vyvíječe páry a dále na turbíny.

Jak toho docílíme? V takzvaném prvním obvodu, obsahujícím aktivní zónu, reaktor ohřívá chladivo — vodu. Ta po ohřátí postupuje do vyvíječů páry. To je v podstatě obyčejný výměník tepla se spoustou trubiček. Trubičkami ta voda z prvního obvodu protéká a ohřívá jiný rezervoár s vodou, tedy funguje jako ta konvice. V tom druhém rezervoáru vzniká pára, která už pohání turbíny, vyrábějící elektřinu.

Co se děje, pokud v tomto schématu něco nejde podle plánu nebo dojde k havárii? Turbíny nás v tomto případě nezajímají, s výrobou elektřiny při haváriích nepočítáme. Potřebujeme zajistit bezpečnost aktivní zóny. Má totiž jednu nepříjemnou vlastnost: i když v ní zcela utlumíme jadernou řetězovou reakci, štěpné produkty v palivových článcích se budou dále rozpadat a vylučovat při tom teplo. Nestačí to na rozběh nové řetězové reakce, ale tepelný výkon proto při odstavení ze sta procent neklesne na nulu, nýbrž přibližně na dvě procenta. Pokud nebudeme aktivní zónu chladit, palivové články se jednoduše roztaví. Právě tato dvě procenta musíme odvést.

Jaké je naše řešení? Pokud ve vyvíječi páry bude voda, dokáže palivo uchladit a aktivní zóna se neroztaví. Voda se zahřeje, odpaří a speciální zařízení ji vypustí do atmosféry. K tomu, aby tento systém fungoval, potřebujeme havarijní čerpadlo, které bude tuto vodu dodávat z rezervoáru. Je to příklad aktivního bezpečnostního systému — čerpadlo potřebuje elektřinu.

Technická odbočka: proč není možné tu jednou použitou vodu ochladit a znovu ji pustit do chladicího obvodu místo vypouštění do atmosféry?

Možné to je, ale přináší to zase jiné komplikace. Způsob, který jste popsal, používáme také, ale v jiných projektech, než je VVER-1200. Aby takové chlazení fungovalo, potřebujeme zajistit cirkulaci vody, k tomu je nutné čerpadlo a armatura. Musíme odebrat páru, která vznikla ohřátím vody chladicí aktivní zónu, vrátit ji zpátky do čerpadla a napumpovat zpět do vyvíječe páry. Tepelné výměníky, kterými ta voda prochází, je potřeba také nějak chladit, takže musíme mít další čerpadlo, které za tímto účelem čerpá chladivo z nějakého vnějšího rezervoáru, třeba jezera.

Celé toto schéma je zcela funkční a rovněž přijatelné, ale na Temelíně nabízíme něco jiného: velký rezervoár, čerpadlo, které z něj pumpuje vodu do aktivní zóny a vypouštění vzniklé páry ven.

Na jak dlouho stačí voda v rezervoáru?

Na 24 hodin. Toto je příklad aktivního systému. V temelínském projektu máme ještě další systém, pasivní, který plní tutéž funkci. Bereme páru z vyvíječů, pouštíme ji do tepelného výměníku a vracíme jako vodu zpátky do vyvíječů. Výměník tepla dáme do obrovské nádoby s vodou a začíná přirozená cirkulace, která nepotřebuje žádná čerpadla. Voda v kýblu stačí na 72 hodin chlazení, postupně se odpařuje.

Máme k dispozici i další možnosti, jednou z nich je pumpování vody přímo do aktivní zóny. Takový systém už existuje na Temelíně 1 a 2. Sestává ze speciálních nádrží o objemu 60 krychlových metrů, z nichž 50 tvoří voda a 10 dusík. Tlak dusíku činí 60 atmosfér, mezi nádrží a reaktorem se nachází zpětná klapka. Jakmile tlak v prvním obvodu klesne pod 60 atmosfér oproti normálním 160 atmosférám, tlak otevře klapku a voda padá do reaktoru. Tento systém je určen pro situace, kdy vznikne netěsnost v reaktorové nádobě, protože jen v takovém případě může nastat tak velký pokles tlaku.

Pak máme řadu dalších aktivních systémů, podávajících vodu do reaktoru, jsou to v podstatě obyčejná čerpadla a rezervoáry.

Jak dlouho ta voda z nádrží zvládne reaktory uchladit?

Vůbec je neuchladí, je určena k tomu, aby aktivní systémy měly čas se zapnout. Čas, po který funguje, závisí na rozsahu netěsnosti. Pokud je velká, například jde o protržení hlavního cirkulačního potrubí, funguje asi 30 vteřin, za tu dobu naběhnou dieselové generátory, čerpadla a dodávky vody z aktivních systémů. Tak je to na Temelíně 1 a 2, všech ostatních reaktorech VVER-1000 a podobný systém nabízíme na Temelíně 3 a 4.

Co se stane, pokud elektrárna, stejně jako při fukušimské havárii, přijde o úplně všechny vnější zdroje tepla?

Pro tento případ máme jiné pasivní systémy, odvádějící teplo, které jsou připojeny ke druhému obvodu (část reaktoru, kterou proudí chladivo, jež není přímo ve styku s aktivní zónou, pozn. red.). Vše, co je potřeba k tomu, abyste je zapnul, je otevřít dvě klapky. Obě klapky je možné ovládat dálkově z velínu, také se otevřou automaticky v případě, že dojde k odpojení elektrické energie. Samy klapky jsou napájeny speciálními akumulátory.

To byly konkrétní příklady, teď bych řekl pár slov k tomu, co je lepší a co je horší. Proč vlastně nepoužíváme jen pasivní systémy, když jsou tak skvělé a nic nepotřebují? Myslím si, že všechny bezpečnostní systémy jsou dobré, jinak by je nikdo nepoužíval. Názor můj a dalších odborníků je, že optimální variantou je kombinace aktivních a pasivních systémů. A proč? Je asi zřejmé, že aktivní systémy mají tu výhodu, že je lze mnohem snáze ovládat. Víte, jak funguje čerpadlo, jak jej zapnout a vypnout. Pasivní systémy, lapidárně řečeno, fungují samy a kontrolovat jejich práci je mnohem náročnější, obzvlášť po delší dobu. To je jeden z jejich nedostatků. Také bych chtěl zdůraznit, že k aktivním systémům patří všechna čerpadla a další zařízení, která elektrárna potřebuje pro svůj běžný provoz, mají stejný výkon jako ta havarijní. Obecně jsou požadavky na ně nižší, než na zařízení určená pro stav nouze, ale jsou potřeba úplně všude, na každé jaderné elektrárně.

Jsou nějaké zásadní rozdíly v přístupu k bezpečnosti u vás a u vašich kolegů-konkurentů, kterými jsou v tomto případě Američané? Například společnost Westinghouse uvádí jako jednu z hlavních konkurenčních výhod svého systému AP-1000 právě velký počet pasivních bezpečnostních systémů.

S pasivní bezpečností máme velmi dobrý vztah, neustále se je snažíme vylepšovat a používat jich co nejvíc, naše nejnovější projekty tomu zcela odpovídají. Ale nebudeme se vzdávat aktivních systémů. Pokud se nám daří zvyšovat účinnost pasivních prvků, snižujeme nároky na ty aktivní, ale určitě je nebudeme vyřazovat. Náš přístup je v tomto ohledu spíše evoluční, než revoluční. Pro nové bloky Temelína nabízíme vyzkoušené schéma, podle kterého stavíme bezpečnostní systém na Leningradské JE, Baltské JE a v Číně. Jeden z rozdílů temelínského projektu oproti čínskému jsou právě nové pasivní systémy odvodu tepla.

Zůstaňme ještě chvíli u bezpečnosti. Mám otázku ohledně takzvaného lapače jádra (více o něm zde). Konsorcium v temelínském tendru často zdůrazňuje, že ruský projekt toto zařízení obsahuje (stejně jako francouzský EPR, ale nikoliv americký AP-1000, pozn. red.). Tato součástka je poměrně nákladná a slouží jako ochrana proti těm nejtěžším haváriím. Řekněte, může vůbec nastat v českých podmínkách — nízká seismická aktivita, není tu moře, mírné klima — taková havárie, při které se může hodit? A obecně, za jakých okolností vůbec může lapač jádra nějak posloužit, není zbytečný?

Máte pravdu v tom smyslu, že musí nastat taková shoda okolností, která je v praxi z hlediska pravděpodobnosti téměř nemožná — musela by přestat pracovat spousta zařízení a zároveň by v obvodech kolem aktivní zóny musela vzniknout obrovská zející díra. Ale je třeba vzít na vědomí, že jde skutečně o tu úplně poslední úroveň ochrany, kdy všechno ostatní selhalo. To, že máte lapač jádra, znamená, že pokud přece jen dojde k takové kombinaci havárie a nefunkčnosti ochranných prvků, máte poslední, pasivní systém, který zajistí lokalizaci roztavené aktivní zóny v relativně malém prostoru a zamezí úniku radioaktivity mimo nejbližší okolí. Přece jen, jste srdce Evropy a my považujeme za nutné zařadit do našeho projektu všechno, co může jednak skutečně ochránit obyvatelstvo a jednak uklidnit ty, kdo žije v bezprostřední blízkosti.

Proč potom lapač jádra není součástí projektu VVER-600?

To je dobrá otázka, na kterou je jednoduchá odpověď. Lapač jádra je určen pro situace, kdy dojde k roztavení aktivní zóny. Výkon VVER-600 je dvakrát nižší, než výkon VVER-1200, tedy také zbytkový tepelný výkon, který je třeba odvádět po utlumení řetězové reakce, je dvakrát menší. Pokud přece jen dojde k roztavení, bude se dít následující: tepelný výkon začne působit na stěny reaktoru a na rozhraní mezi stěnou a taveninou začnou různé fyzikálně-chemické děje – interakce mezi taveninou a stěnou, další tavení a tak dále. Nádoba reaktoru se začne postupně tavit, jeho stěna se ztenčovat a nakonec se tavenina dostane ven. Odolnost stěn závisí na výkonu, který působí na jednotku plochy stěny. Jak jsme to vyřešili? Výkon je dvakrát nižší, ale celková plocha je menší jen asi jeden a půl krát, takže měrný tepelný výkon na plochu je také mnohem nižší, než u VVER-1200, a je tak nízký, že jej zvládneme uchladit vodou. U VVER-600 to možné je, u VVER-1200 ne, proto ten první lapač nemá a druhý ano.

Když v Praze na fóru Atomexpo byl Sergej Bojarkin (šéf Rosatomu pro výstavbu nových jaderných elektráren, rozhovor s ním v češtině si můžete přečíst například zde, pozn. red.), říkal, že nejprve sám byl proti tomu, aby do VVER-1200 byl lapač zařazen, ale že po Fukušimě svůj názor změnil….

Ano, s tím souhlasím. Fukušimské události byly právě příkladem «téměř nemožné» shody různých okolností, z nichž každá zvlášť by byla vcelku dobře zvládnutelná, ale dohromady byly skutečně pohromou. V současné době však u nás i ve světě sílí názor, že na takové události se nemůžeme dívat tak, že na základě nízké či vysoké pravděpodobnosti se rozhodneme, zda ten či onen bezpečnostní systém použijeme nebo ne. Podle zastánců tohoto postoje je podobné události třeba jednoduše postulovat a vycházet z toho, že k nim jednou skutečně může dojít (například zde). To je také případ lapače jádra. Je skutečně pravda, že pravděpodobnost roztavení aktivní zóny je velmi nízká a nejspíš vám bude k ničemu, nicméně my vycházíme ze zásady, že i na takové události musíme být připraveni.

Další otázka k tendru. Řekněte, co vlastně znamená «modulární výstavba»? To je mimochodem také jedna z konkurenčních výhod Westinghouse…

Modulární výstavba je zvláštní schéma, podle kterého probíhá samotná stavba. Uvedu příklad. Tento kruh na obrázku (je to skutečně jen kruh bez jakýchkoliv dalších atributů, pozn. red.) je budova reaktoru. Jeho stavba postupuje směrem zezdola nahoru. Je potřeba nainstalovat bloky železné armatury a zabetonovat je. To můžeme udělat dvěma způsoby. Buď pozvete strašně moc lidí, kteří budou tu armaturu svářet přímo na místě, anebo ji můžete svařovat na několika místech najednou a poté ji jeřábem nainstalovat na určené místo. Druhý způsob je právě modulární výstavba, její výhodou je, že svařovat můžete jinde, než přímo na stavebním placu, kde v té době lze provozovat jiné práce. Ušetříte si tak čas.

A nové bloky Temelína byste v případě své výhry budovali jak?

Nejsem ten správný člověk, který by měl odpovídat na tuto otázku, můžu nicméně říct, že takové tendence existují. Máme nový projekt VVER-TOI, kterým se zabývají firmy v Nižněm Novgorodu, a ten už je navržen pro modulární výstavbu. Tyto technologie si chceme nejprve odzkoušet doma, na nových blocích Nižegorodské, Smolenské a Kurské JE, ale pokud temelínský tendr vyhrajeme a budeme připravovat detailní plán stavby, možná do ní modulární schéma také zařadíme.

Další otázka je zase z jiné oblasti. Pokud se díváme na ruskou snahu prorazit na zahraničních trzích evropskýma očima, za jednu ze slabých stran ruské nabídky je často považována prezentace. Je poměrně rozšířen názor, že Rusové možná dokážou něco vyrobit, ale už ne to prodat. Jaký je Váš názor? Rusko je také považováno za vědecky dost uzavřenou zemi, podle některých českých vědců a studentů se jim stávalo například to, že je nepouštěli do určitých budov nebo k některým datům a prý je to typické právě pro vás…

Nejprve odpovím na druhou otázku. V temelínském tendru po nás ČEZ požadoval doslova gigantický objem dokumentace. Musela být natolik podrobná, že o nějaké uzavřenosti vůči světu «venku», mimo Rusko, opravdu nemůže být řeč. Evropští provozovatelé jsou velmi přísní ve svých požadavcích a ČEZ byl ještě přísnější. Myslím si, že ruská strana poskytla velmi podrobný popis a že vystupuje jako kvalitní dodavatel. Je pravdou, že existují určitá obchodní a státní tajemství, které Rosatom neprozrazuje, ale zcela nepochybně je má i korporace Westinghouse a určitě si je také velmi přísně hlídá.

Co se týče prezentace, tato kritika je určitě oprávněná a snažíme se své vystupování zlepšit. Myslím, že naši zahraniční kolegové mají s prezentací svých výrobků mnohem větší zkušenosti, začali s tím o mnoho dříve. Pracujeme na tom, mimo jiné s pomocí našich českých kolegů.

Mohou se čeští studenti podílet na ruských projektech v rámci nějakých stáží?

Ano, jistě, jen je třeba organizovat nějakou výměnu, která by byla výhodná jak pro nás, tak pro vás, nejlépe na úrovni Rosatomu, tedy té nejvyšší. Studuje u nás spousta lidí z jiných zemí.

Poslední bonusová otázka: spolupracuje Rosatom s nějakými společnostmi ze západu? Podařilo se vám dostat na jaderné trhy v západní Evropě nebo Americe?

Pokud za západní zemi považujete Finsko, tam jsme stavěli už před 30 lety a od té doby jsme tam pořád. Se společností Areva máme projekty v oblasti automatizovaných systémů řízení. Spolupracovali jsme s německým Siemensem, ten teď ze všech jaderných projektů odchází, nicméně předtím to fungovalo. Velkou spolupráci máme se společností Philips v oblasti jaderné medicíny, s britskou Rolls Royce (autor řady řídicích systémů, pozn. red.), s francouzským Alstomem (výrobce turbín, pozn. red.) a řadou dalších.

V temelínském tendru spolupráce s Arevou by moc nefungovala ze zřejmých důvodů, stejně tak s Westinghouse. Co se týče Američanů, setkali jsme se s nimi při práci na stavbě Temelínu 1 a 2, kam dodávali palivo a řídicí systémy. ČEZ poté rozhodl přejít na ruské palivo, jelikož to americké nevyhovovalo a jeho použití bylo nebezpečné, a s tím souvisela řada úkolů pro nás, při jejichž plnění jsme samozřejmě museli zohlednit práci, kterou odvedl Westinghouse.

Jaký je vlastně Váš osobní názor na reaktor Westinghouse?

Jako všechny projekty má svá pro a proti. Například je známou skutečností, že udělení licence ve Spojených státech se velmi protáhlo, Westinghouse má také velké problémy při udělení licence Generic Design Assessment ve Velké Británii, kde na rozdíl od Arevy zatím neprošel čtvrtou etapou – vzal si „přestávku“. V NRC a HSE (úřady jaderného dozoru ve Spojených státech a Spojeném království, pozn. red.) pracují kvalifikovaní profesionálové, takže pokud rozhodli takto, pak tento projekt má nepochybně řadu míst, na kterých je třeba ještě zapracovat.

Jak už jsem říkal, já jsem zastáncem kombinace pasivních a aktivních systémů. Mimochodem, ve francouzském reaktoru EPR je většina bezpečnostních systémů naopak aktivních. Z tohoto hlediska skutečně považujeme za vyvážený právě svůj projekt, je to jakýsi zlatý střed.

Rád bych zde dodal ještě jednu věc ohledně bezpečnosti. Myslím si, že přece jen z hlediska bezpečnosti nemůžeme zcela obejít operátora elektrárny. Ačkoliv bychom všichni chtěli, aby toho musel dělat a dělal co nejméně, nejlépe nic, podle mě by měl mít vhodné prostředky pro to, aby mohl získat nad průběhem havárie kontrolu, a těmi prostředky jsou právě aktivní systémy.

V Čechách nabízíme projekt, který je odzkoušený v praxi a který dobře znají čeští inženýři a provozovatelé. Když jsme u toho, podle mě je vůbec zvláštní mít na jedné elektrárně dva typy reaktorů – je to divné, nakládat do jednoho šestiúhelníkové a do druhého čtvercové palivo…Ale vážně, oba typy bloků mají odlišné řízení, odlišné bezpečnostní systémy, jinak školený personál, to může být zdrojem problémů.

Náš projekt je spolehlivý a jeho parametry jsou podle nás vyváženy optimálním způsobem. Máme také dostatek referencí. Pevně věříme, že všechny tyto faktory budou při hodnocení zohledněny a že konečné rozhodnutí bude vycházet z odborného hlediska, nikoliv z nějaké politické konjunktury. Taková je naše nabídka a přejeme vám, abyste se rozhodli správně.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..