Новое покрытие из нержавеющей стали для саркофага – уникальные технологии от KALZIP®
29 ноября 2016 года произошло пусть и не всеми замеченное, но эпохальное событие: печально известный четвертый энергоблок Чернобыльской АЭС закрыли аркообразной оболочкой из нержавеющей стали, заблокировав распространение вредных радиоизлучений. До этого в течение последних десяти лет первое, установленное после аварии «укрытие» находилось на грани разрушения. Оно было достаточно примитивным: из бетона и металлоконструкций – его возводили в рекордные сроки, с мая по ноябрь 1986 года. Тогда, сразу после взрыва, главными были скорость и эффективность: сооружение, сразу получившее прозвище «саркофаг», было рассчитано максимум лет на двадцать.
Лишь в 2007 году, после того, как формальный «срок годности» старой конструкции истек, вновь созданная компания – консорциум французских фирм Vinci и Bouygues – подписала контракт на строительство «Нового безопасного конфайнмента»: такое название на заседании «Большой семерки» в 1997 году дали «Плану осуществления мероприятий на объекте «Укрытие» для обеспечения его экологической безопасности».
фото предоставлено компанией KALZIP®
https://ru.wikipedia.org
История проекта нового саркофага для Чернобыля – из тех, когда залогом успеха становятся продуманность инженерных конструкций и высочайшее качество материалов.
Слово «конфайнмент» (англ. «заточение, удержание») выбрали неслучайно: оно подчеркивает, что новый саркофаг отрезает от внешнего мира и «удерживает» не только радиационные излучения, но и те негативные влияния, которые оказывают на почвы и окружающую среду твердые радиоактивные отходы: их внутри «Укрытия» – тысячи тонн. Это было главным требованием в техническом задании к проекту. Кроме того, необходимо было снизить скорость деградации существующей железобетонной оболочки под воздействием атмосферных влияний; укрепить ее конструкции, чтобы не допустить обрушений, которые бы неизбежно повлекли за собой образование радиоактивной пыли; обеспечить возможность удаленного демонтажа наиболее нестабильных элементов. И, пока искали финансирование, специальная европейская комиссия, внимательно изучив работы финалистов ранее проведенного архитектурного конкурса, выяснила, что среди них есть подходящий по всем параметрам проект – и даже их превосходящий
Сделать передвижную арку предложил англичанин Дэвид Хэсльвуд из манчестерского бюро Design Group Partnership. Придуманная Дэвидом оригинальная конструкция позволяла не только удаленный демонтаж: саму арку можно было монтировать удаленно, минимизировав риски контактов рабочих с участком заражения. Арка должна была собираться на безопасном расстоянии, а после просто «сдвигаться», полностью накрывая старый саркофаг. Более того, после установки и настройки оборудования постепенно можно было бы полностью разобрать и старое «Укрытие», и то, что осталось от четвертого энергоблока.
Novarka переработала эту идею в законченный рабочий проект, и в 2008 году начался подготовительный этап. Территорию на расстоянии около 30 метров от существующего саркофага – участок для монтажа арки – расчистили, загнали в землю 400 бетонных и 400 стальных свай, подготовили траншеи-желоба для перемещения арки и залили всю площадку бетоном. 13 февраля 2012 года началось возведение основной конструкции.
Фотография: Novarka
Фотография: Novarka
В тендере на выполнение кровли саркофага участвовали многие фирмы, но после всех пройденных тестов и представленных технических решений покрытия победителем была признана немецкая компания , фирма с мировым именем со штаб-квартирой в Кобленце, известная своими эксклюзивными проектами по всему миру, а также в России, Казахстане и Белоруссии. KALZIP® – это фальцевая профилированных листов с досконально разработанной технологией изготовления, включая необходимые расчеты несущей способности конструкций, компьютерную разработку чертежей и спецификаций.
Для внешней оболочки саркофага была использована фальцевая система KALZIP®, для внутренней – панельная система. Внешняя оболочка выполнена из легированной нержавеющей стали марки EN 1.4404, внутренняя – из EN 1.4301. При этом составы нержавеющей стали были разработаны специально для этого проекта.
Фотография: Novarka
Профилированные листы и панели по системам KALZIP® были изготовлены непосредственно на стройплощадке на мобильных профилегибочных установках KALZIP®, доставленных на объект из Германии. Всего сотрудники компании выполнили профилирование 86.000 м2 металла для внешней оболочки и 80.000 м2 – для внутренней.
Доказательством исключительного характера объекта и ответственности компании – поставщика материала и технологии служит то, что это первый проект компании KALZIP® из нержавеющей стали (до этого она всегда работала с алюминием), и поэтому для профилирования стали конструкторы KALZIP® разработали особые станки: их испытания с профилированием пробной партии листов были проведены в Англии в присутствии заказчика саркофага.
фото предоставлено компанией KALZIP®
фото предоставлено компанией KALZIP®
фото предоставлено компанией KALZIP®
К проекту и самой оболочке предъявлялись высокие требования, особенно по конструктивной устойчивости всего сооружения в целом и пожаростойкости применяемых материалов. Ведь после финальной установки защитной оболочки над реактором ремонтные работы исключены. Поэтому от потенциальных поставщиков требовалось провести испытания системы на всевозможные погодные явления. Например, тестирование на выдержку кровлей торнадо класса 3 (а это нагрузки 11kN/м² – как смерч со скоростью до 332 км/ч).
В фальцевой системе KALZIP® профилированные листы защелкиваются между собой – и для выполнения условия по торнадо конструкторами фирмы был изобретен новый вид соединительного клипа, который при испытании на отрыв выдержал нагрузку вдвое больше - 22 kN/м²!
Фотография: Novarka
Уникальное арочное сооружение общим весом 29 тысяч тонн, шириной 257 метров, длиной 150 метров и высотой 109 метров – поистине чудо инженерии. И дело не только в том, что оно стало самой большой в истории передвижной металлоконструкцией. Особого упоминания заслуживает технология ее монтажа и установки, в процессе которых, действительно, ни один строитель не подходил к «Укрытию» ближе, чем на 30 метров.
Фотография: Novarka
Арку собирали в два приема из заранее изготовленных модульных металлоконструкций, которые соединяются между собой с помощью клипов и шарниров. Именно поэтому, когда в самом начале собрали верхушку первой половины арки, присоединили к ней еще по ряду модулей с обеих сторон и кранами подняли всю конструкцию вверх – боковые модули приняли почти вертикальное положение, продолжив радиусный изгиб. После этого каркас облицевали листами нержавеющей стали – и настал черед присоединять следующие модули.
К некоторым из них предварительно монтировалось электромеханическое, вентиляционное и климатическое оборудование: внутри арки будут поддерживаться определенные влажность и температура, чтобы «законсервировать» старый саркофаг. А электромеханика понадобится для дистанционного доступа ко всему, что заперто внутри «конфайнмента».
Фотография: Novarka
Фотография: Novarka
После того, как половина арки была готова, наступил момент «сдвига»: подъемные краны переместили ее еще ближе к саркофагу, в «зону ожидания». На освободившемся месте стали монтировать вторую часть арки, чтобы потом «откатить» назад первую и окончательно соединить обе половины, облицевав пустоты листами нержавеющей стали.
Видео с сайта
Отладка оборудования, по прогнозам, займет еще около года. Однако торжественное перемещение свершилось, арка уже стоит на отведенном ей месте – и простоит как минимум сто лет.
