В Казахстане проходят общественные обсуждения вопроса строительства АЭС. Многие эксперты говорят, что это откроет путь к развитию атомной энергетики. К тому же, Ульбинский металлургический завод в Усть-Каменогорске производит топливные таблетки для атомных электростанций. Поэтому, если в стране построят АЭС, не возникнет вопроса, где брать для нее топливо. Корреспондент агентства Kazinform посетил уникальный в Центральной Азии завод и ознакомился с его работой.
Ульбинский металлургический завод (УМЗ) — один из мировых производителей урановой, бериллиевой, танталовой и ниобиевой продукции для нужд атомной энергетики, электронной, металлургической промышленности и других отраслей. Основан в октябре 1949 года. С 1997 года входит в состав Национальной Атомной компании «Казатомпром», представляющей интересы Казахстана в атомной промышленности.
АО «УМЗ» производит компоненты уранового топлива для атомных электростанций на заводе «Ульба-ТВС». Прежде чем попасть на завод, мы побеседовали с руководителем отдела по связям с общественностью компании Юлией Антоновой.
— ТОО «Ульба-ТВС» – совместное казахстанско-китайское предприятие. 51% принадлежит Ульбинскому металлургическому заводу, дочернему предприятию национальной атомной компании «Казатомпром», вторым участником является китайская компания CGNPC-URC, владеющая 49% долей участия. Завод уникален тем, что это единственное в Казахстане и в Центральной Азии предприятие, которое производит топливо для атомных электростанций. Проектная производственная мощность составляет 200 тонн низкообогащенного урана в год. Это около 440 тепловыделяющих сборок в год. В 2024 году планируется выход на полную проектную мощность. Здесь установлено оборудование производства Франции, Германии, США, КНР и Казахстана, — рассказала она.
Поясним, тепловыделяющая сборка (ТВС) – это специальное машиностроительное изделие, предназначенное для получения тепловой энергии в ядерном реакторе, внутрь которого помещают топливные таблетки.
Для производства ТВС используется добытый в Казахстане природный уран. Чтобы получить ядерное топливо природный уран необходимо перевести в форму гексафторида урана (ГФУ) и произвести обогащение урана по изотопу 235, как правило до ниже 5%.
Для этого природный уран из Казахстана направляется в Россию для конверсии (производство гексафторида урана) и обогащения. И уже обогащенный уран поставляется на УМЗ для производства порошков и топливных таблеток.
Мы поинтересовались, куда и в каких объемах экспортируются ТВС.
— Тепловыделяющие сборки, при участии компании CGN, отправляется только в Китай на атомные электростанции КНР. За 2022-2023 годы осуществлено пять поставок ТВС в Китай. Суммарно отгружено около 150 тонн продукции в перерасчете на низкообогащенный уран. Две партии ТВС уже загружены в реакторы китайских АЭС. Это станции «Янцзянь» и «Фанчэнган» на юге страны. На конец июля 2024 года осуществлено в общей сложности 8 поставок тепловыделяющих сборок. В перерасчете на низкообогащенный уран это 240 тонн, — говорит Ю. Антонова.
Следует еще отметить, что на территории УМЗ расположен Банк низкообогащенного урана Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ).
Банк НОУ – это резерв низкообогащенного урана, в форме гексафторида урана (ГФУ), находящийся под контролем МАГАТЭ. ГФУ является исходным сырьем для производства ядерного топлива. В случае перебоев поставок этого сырья государства-члены МАГАТЭ могут воспользоваться хранящимся в Банке гарантированным запасом.
— 10 декабря 2019 года Банк был официально введен в эксплуатацию. Объем низкообогащенного урана в Банке сейчас составляет 90 тонн. Победителями открытого тендера на управление им стали в 2018 году АО «НАК «Казатомпром» и французская компания Orano Cycle, которые через год осуществили поставки ГФУ в Банк, тем самым обеспечив его проектное заполнение. До настоящего времени уран из этого банка не использовался, то есть гарантированный запас за время эксплуатации Банка НОУ затребован не был, — говорит руководитель отдела по связям с общественностью и государственными органами АО «УМЗ».
Узнав немного о самом заводе, мы зашли внутрь, чтобы своими глазами увидеть, как изготавливаются топливные таблетки, необходимые для атомных электростанций.
В первую очередь нам объяснили правила безопасности и выдали спецодежду.
Исполняющий обязанности начальника цеха уранового производства Владислав Когай рассказал, как из урана получается топливная таблетка.
— Сначала добавляем к урану сухой пористый агент. Затем следует процесс формования и спекание. Затем шлифуют и проверяют на наличие дефектов по внешней форме таблеток. Процесс превращения порошка в готовую таблетку занимает 12 дней, — говорит он.
Так как работа на заводе ведется непрерывно, сотрудники работают в 3 смены. Первая смена — с 08.00 до 16.00, вторая — с 16.00 до 00.00, третья — с 00.00 до 08.00.
Возникает вопрос, как транспортируют топливные таблетки на экспорт. Для этого создается ТВС.
Изготавливаются они на линии сборки ТВС, которая состоит из подъемной платформы для обоймы, сборочной ротационной платформы и стола для протягивания твэлов.
— Твэлы создаются по специальной технологии. Если говорить вкратце о технологии, трубки оболочки вручную укладываются на буферный стол и дальше в автоматическом режиме двигаются по транспортной линии. Оператор только наблюдает за процессом и реагирует на возможные отклонения. Пройдя этапы продувки, контроля чистоты, сварки и визуальной проверки, трубки оболочки при помощи вибрационного загрузчика заполняются таблетками. Так и изготавливается твэл, — пояснил начальник участка таблеток и твэлов завода Вадим Казаков.
Но на этом процесс не заканчивается.
Далее твэлы вместе присоединяются к скелетону. Скелетон – это четырехгранный каркас из трубок и решеток для будущей тепловыделяющей сборки (ТВС).
Для их изготовления решетки, а также направляющие и инструментальные трубки размещают у двухстороннего робота точечной сварки.
Оператор предварительно фиксирует решетки и вручную проталкивает в них трубки.
Сварка трубок и решеток осуществляется роботом в автоматическом режиме. После завершения процесса сварки скелетон помещается на координатно-измерительную машину двумя операторами, где выполняется контроль внешнего вида скелетона и его геометрических параметров.
Далее готовый и проверенный скелетон транспортируется на стеллажи для их хранения. Таким образом изготавливается ТВС.
В одной тепловыделяющей сборке хранится 450 кг урана. Проектная мощность завода достигает 440 таких ТВС в год. А готовая продукция экспортируется в Китай по железной дороге. Контроль за заводом строгий.
Представители МАГАТЭ приезжают и проводят проверку. Но стоит отметить, что с момента основания завода, здесь не происходило чрезвычайных ситуации.
