8.1. ОСНОВНЫЕ СТАДИИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ЯО
Обобщенная схема жизненного цикла ЯО, начиная с момента изготовления ЯЗ и других составных частей ЯО и кончая их демонтажем и разборкой, приведена на диаграмме 8.1.
Каждая стадия жизненного цикла ЯО характеризуется рядом присущих ей особенностей, видами и уровнями внешних воздействий, объемом и последовательностью проведения технологических операций, комплектацией и состоянием составных частей ЯО. С учетом этого для каждой стадии жизненного цикла имеется вполне определенный набор схемно-конструктивных и организационно технических решений, направленных на обеспечение безопасности при проведении конкретных видов работ на данной стадии.
8.2. ЭТАП РАЗРАБОТКИ (МОДЕРНИЗАЦИИ) ЯО
Жизненному циклу ЯО предшествует этап создания ЯО, разработки конструкции всех его составных частей, испытаний и исследований его технических характеристик. На этапе создания конкретных видов ЯО формируется технический облик всех взаимосвязанных систем ЯО, подтверждаются требуемые характеристики безопасности, его устойчивость к эксплуатационным, аварийным и несанкционированным воздействиям.
В рамках принятой концепции безопасности ЯО на этапе разработки детализируется программа и схема обеспечения безопасности конкретных видов ЯО, их носителей, комплексов, систем управления пуском и физической защиты ЯО.
На этапе разработки (модернизации) ЯО решаются наиболее важные аспекты безопасности и, в первую очередь, вопросы, связанные с внедрением необходимых схемно-конструктивных мер.
К этим вопросам, в частности, относятся:
- реализация в конкретных типах создаваемых конструкций основных требований действующей концепции безопасности ЯО;
- расчетно-экспериментальное и проектное обоснование возможности создания составных частей ЯО и комплексов ЯО в соответствии с нормами и требованиями безопасности;
- обеспечение схемной согласованности отдельных блоков и блокировочных устройств в конструкции ЯЗ, ЯБП и других составных частей ЯО;
- обоснование схемно-конструктивных мер обеспечения ядерной взрывобезопасности;
- внедрение в конструкцию мер, направленных на обеспечение пожаро- и взрывобезопасности ЯЗ, ЯБП, носителей ЯБП и других подсистем ЯО;
- разработка способов защиты от несанкционированных действий и несанкционированного применения ЯО;
- обоснование мер, предотвращающих выход радиоактивных веществ в окружающую среду, в том числе и при аварийных воздействиях на ЯО.
На этапе разработки ЯО формируются также организационно-технические меры безопасного изготовления транспортирования, эксплуатации и демонтажа ЯО. Для каждой стадии жизненного цикла ЯО разрабатываются и отражаются в конструкторской документации специфические элементы системы обеспечения безопасности. Эти элементы и особенности изложены более чем в ста отраслевых стандартах.
При анализе безопасности конкретных стадий жизненного цикла особое внимание уделяется предотвращению ситуаций, которые могли бы привести к неприемлемым, масштабным последствиям и значительному ущербу. В качестве примера следует назвать предотвращение возможности установки штатного ядерного заряда в носитель ЯБП при проведении учебных пусков ракет-носителей.
Подобные и другие ситуации, связанные с возможными ошибками, технологическими, аварийными и несанкционированными воздействиями тщательно анализируются для принятия адекватных мер безопасности.
8.3. ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЯЗ
История совершенствования мер безопасности в производстве связана с общим развитием ЯО и всей системы обеспечения безопасности ЯО. В частности, создание конструкций первых образцов ЯО (например, РДС-1), для которых не было ясности по многим вопросам ядерной безопасности (особенно в условиях аварий), потребовало вполне определенных мер технологического плана. Одной из таких мер была раздельная сборка и хранение узлов, содержащих ВВ, и узлов с делящимися материалами.
8.3.1. Категорирование производств
Процесс изготовления и разборки ЯЗ, ЯБП представляет собой сложную совокупность многих тысяч технологических операций.
В состав ЯБП входят радиационно и взрывоопасные устройства, спецматериалы, отдельные блоки, изготовление которых производится на различных заводах. Сборка и разборка подсистем ЯБП, ЯЗ осуществляется в специальных зданиях, оборудованных для проведения работ соответствующей категории опасности.
С целью обеспечения каждого вида безопасности и максимально возможного учета особенностей технологии, сборки и демонтажа различных подсистем, все потенциально опасные операции разделены на несколько групп и категорий. В частности, работы по переработке ВВ, изготовлению деталей и устройств из ВВ выделены в отдельную категорию опасности и проводятся в специальных зданиях, удаленных от других производств.
Аналогично выделены и технологические операции по изготовлению (разборке) деталей и устройств, содержащих радиоактивные и делящиеся материалы, по сборке и разборке ЯЗ, ЯБП, изготовлению и демонтажу составных частей ЯЗ, ЯБП.
Для каждой категории и вида работ установлены соответствующие требования безопасности, предъявляемые к конструкции зданий, его оборудованию, организации технологического процессе. Кроме общих требований безопасности, к этим зданиям предъявляются особые требования по их взаимной защищенности, устойчивости к грозовым разрядам, затоплению, пожару и другим внешним воздействиям. Внутреннее оборудование также аттестуется на соответствие определенным требованиям безопасности в зависимости от вида и категории опасности проводимых работ. Так, например, в зданиях, где проводятся работы со средствами инициирования, запрещено иметь электрооборудование (стандартное и переносное), которое могло бы ошибочно использоваться для задействования этих средств.
8.3.2. Безопасность технологических операций
Каждый образец ЯЗ, ЯБП перед передачей его в серийное производство проходит лабораторно-конструкторскую и технологическую отработку в опытном производстве. На этапе разработки и изготовления первых опытных образцов ЯЗ, ЯБП создается директивная, пооперационная технология их сборки и разборки, проводится тщательная многоступенчатая экспертиза безопасности. В начале экспертизы проводятся специалистами организаций-разработчиков с выдачей заключения по обеспечению соответствующих видов безопасности.
Перед передачей в серийное производство проводится экспертиза межведомственной комиссией с участием представителей завода-изготовителя, на котором планируется изготовление ЯЗ, ЯБП или их разборка.
Разработанная серийными заводами технологическая документация на изготовление и разборку ЯЗ, ЯБП также подвергается межведомственной экспертизе с обязательным изготовлением пробной (установочной) партии ЯЗ, ЯБП.
После проверки достаточности технических и организационных мер безопасности и надежности принимается решение о готовности предприятия к серийному изготовлению ЯЗ, ЯБП или их разборке после эксплуатации.
Все работы по подготовке производства и аттестации безопасности проведения технологических операций находятся под авторским контролем разработчиков ЯЗ, ЯБП.
Важное значение в обеспечении безопасности технологических операций имеют две основные составляющие: степень совершенства технических средств (ЯЗ, ЯБП, средства производства) и надежность персонала. Под надежностью следует понимать квалификацию и опыт персонала, уверенность в безошибочном выполнении им всех требований конструкторской и технологической документации. Надежность персонала достигается системой отбора, подготовки и допуска персонала к опасным работам, созданием для него определенных социально-экономических условий.
Надежность технических средств обеспечения безопасности поддерживается за счет совершенства их конструкции, их модернизации и периодической аттестации на соответствие требованиям нормативных документов.
Весь процесс сборки и разборки ЯЗ, ЯБП строго регламентирован технологической и конструкторской документацией, при этом запрещены любые действия, не отраженные в документации.
8.4. НОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДЕМОНТАЖА ЯО
В связи с заключением международных договоров об ограничении и сокращении ЯО и принятием односторонних и взаимных (с США) обязательств руководителями СССР и России возникла проблема существенного изменения установившегося порядка и структуры производства, эксплуатации и разборки ЯБП.
До начала эпохи сокращений и демонтажа ЯО количество поступающих в эксплуатацию ЯБП было сбалансировано с количеством снимаемых с эксплуатации. В эксплуатации содержалось только необходимое количество ЯБП. По истечении гарантийного срока они возвращались на заводы, где подвергались разборке на составные части и утилизации. Делящиеся материалы направлялись на переработку, после чего использовались для изготовления новых ЯБП. В связи с этим сложилась определенная структура производства, кооперация заводов, обеспечивающих в необходимом объеме разборку старых и изготовление новых ЯБП. Не было необходимости в складировании большого количества ЯБП перед разборкой и складирования большого количества ядерных материалов (на длительное время до создания технологии их утилизации в невоенных целях).
Указанный период практически закончился с распадом СССР. Значительная часть ЯО осталась на территории бывших республик СССР, которые не сразу решили передать ЯБП в Россию. В то же время республики не имели возможности продолжать эксплуатацию ЯБП, так как все предприятия - разработчики и изготовители ЯБП и их составных частей находятся на территории России. В связи с этим эксплуатация ЯБП на территории этих стран велась не в строгом соответствии с документацией разработчиков, не проводились в полном объеме регламентные работы, не заменялись своевременно составные части с истекшими гарантийными сроками, что создавало угрозу снижения безопасности ЯБП. Последующий вывоз ЯБП с территории бывших республик СССР в Россию с нарушенной структурой организации перевозок и системы физической защиты также обострил проблемы безопасности.
По международным обязательствам первоочередному сокращению подлежит современное оружие до истечения его гарантийных сроков. В то же время более старое оружие, снятое с вооружения в связи с истечением гарантийных сроков, Россия вынуждена хранить до его разборки сверх установленных по условиям безопасности норм времени. Это также создает более плотную загрузку складов. Требуется перестройка и переоснащение производства в связи с подавляющим преобладанием процесса разборки над сборкой. Необходимы новые хранилища для долговременного хранения ядерных материалов из разбираемых ЯБП. Увеличивается объем временного и длительного хранения радиационно-, пожаро- и взрывоопасных компонентов.
Финансовые ограничения требуют сокращения необходимой оснастки, приспособлений и инструмента для разборки. Все это диктует необходимость принятия дополнительных мер для обеспечения безопасности демонтажа ЯБП (создания специальной технологии, ее отработки на инертных макетах, обучения и инструктажа персонала, повышения дисциплины на производстве).