Эксперты НИУ МГСУ о перспективе изменения технологии строительства АЭС при помощи модульных конструкций

Москва. 14 мая. НИУ МГСУ — Современное строительство атомных электростанций (АЭС) — процесс сложный и длительный, зачастую растягивающийся на десятилетия. Традиционные методы требуют больших вложений, значительных временных ресурсов и высоких расходов на материалы. Всё это делает строительство АЭС финансово рискованным предприятием, снижает их рентабельность и привлекательность для инвесторов. Ученые НИУ МГСУ в материале ИД «Коммерсантъ» рассказали о перспективной технологии, которая позволяет удешевить и ускорить процесс строительства АЭС.

Сегодня перед инженерами, строителями и учеными стоит проблема, как сделать так, чтобы можно было проектировать и строить атомные электростанции быстро, безопасно и недорого. Специалисты НИУ МГСУ совместно с ведущими научными организациями РФ работают над концептуальным проектом по разработке и внедрению технологии строительства атомных электростанций с применением модульных конструкций с внешним листовым армированием. Это так называемый индустриальный метод монтажа строительных конструкций.

Проект под названием «Опытно-экспериментальное обоснование и нормативно-методическое обеспечение применения при строительстве АЭС сталежелезобетонных конструкций с внешним листовым армированием» состоит из пяти этапов общей продолжительностью в два года. В нем участвуют крупнейшие научно-исследовательские и научно-проектировочные организации, объединенные в консорциум. Лидером консорциума (интегратором) является АО «Институт “Оргэнергострой”». Основные участники, помимо НИУ МГСУ, — ФГБУ ВНИИПО МЧС России, АО НИЦ «Строительство», АО «Атомэнергопроект», АО НИКИМТ, АО ВНИИАЭС, АО «НИКИМТ-Атомстрой», АО «Трест РосСЭМ».

Основная цель проекта — сокращение сроков строительства АЭС до 36 месяцев и минимизация стоимости строительных работ.

«В строительстве АЭС фундаментальную роль играют три основных фактора — скорость, экономичность и безопасность», — поясняет доцент кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики НИУ МГСУ Вячеслав Белов.

НИУ МГСУ выступает научным партнером проекта и разработчиком основного документа для проектирования данных конструкций. В задачи университета входит проведение фундаментальных исследований и испытаний сталежелезобетонных конструкций; разработка методологии проектирования и рекомендаций по использованию новых технологий; моделирование и анализ поведения конструкций при статических, динамических и сейсмических нагрузках; изучение работы анкерного крепежа; подготовка нормативно-методической базы.

«Наш блок испытаний включает испытания на статическое, огневое, температурное, динамическое и сейсмическое воздействие,— поясняет заместитель директора Научно-исследовательского института экспериментальной механики НИУ МГСУ Олег Корнев.— Задача — воссоздать сложнейшие условия эксплуатации конструкций зоны локализации аварий и ряда других объемов зданий со специальными условиями эксплуатации. Сейчас мы завершили стадию сбора информации, написания масштабного аналитического обзора, моделирования образцов конструкций, планирования эксперимента и начали испытания опытных образцов».

Традиционно при возведении атомных электростанций применяются специальные железобетонные конструкции. Для этого сначала делается каркас из арматуры — это стальные прутья, которые связываются между собой, чтобы поддерживать бетон. Вокруг этого каркаса ставят опалубку — деревянные или металлические щиты, которые временно удерживают бетон, пока он не затвердеет. Потом происходит заливка бетона: заполняется пространство между арматурой и опалубкой. После этого ждут, пока бетон окрепнет, затем уже снимают опалубку. Всё это требует много времени и ручного труда.

Инженерный и технологический замысел при индустриальном методе монтажа строительных конструкций заключается в использовании готовых модулей, которые изготавливаются в заводских условиях с высокой точностью и включают листовую арматуру (стальные листы в виде тонких металлических панелей) вместо традиционного стержневого каркаса. Такие листы сразу же выполняют роль опалубки — их не нужно разбирать после заливки бетона. Внутри этих листов установлены специальные соединительные анкеры, которые помогают сцеплять сталь и бетон. На заводе такие листы собираются в крупные модули — готовые стены или перекрытия, после чего модули привозятся на стройплощадку и устанавливаются — без долгого процесса монтажа арматуры и заливки бетона на месте.

«По сути, то, чем мы занимаемся, — это префаб-технологии и модульное строительство, которое используется в возведении пространства реакторного блока. Это как собирать дом из уже готовых панелей», — объясняет Олег Корнев.