Атомный аврал

Для достижения точной соосности отверстий каждый кирпич имел с одной стороны монтажный выступ, а с другой — такую же по форме и размерам впадину, которые на языке монтажников именовались «папой» и «мамой». При сборке каждый кирпич как бы надевался на другой, центровался по сквозному отверстию и одновременно закреплялся на своем месте.

Общее количество кирпичей — около десяти тысяч. И каждый имел свой монтажный номер и свое «законное» место в сборке. За правильность установки каждого кирпича в соответствии с проектными картограммами отвечали руководители сменных монтажных бригад.

После завершения первого («чернового») этапа сборки боковая поверхность графитового цилиндра, естественно, получилась не гладкой, а рифленой. Образовавшиеся зазоры в соответствии с проектом выравнивались специальными чугунными вставками (по-монтажному — «чушками»), имеющими гладкую внешнюю поверхность фрагмента девятиметрового цилиндра. В результате операции выравнивания боковой поверхности вся сборка приобрела геометрическую форму правильного цилиндра.

Отклонение монтажного диаметра кладки от проектного размера допускалось не более восьми миллиметров. После многократных замеров на разной высоте убедились, что отклонения составляют пять-восемь миллиметров. Порядок!

Доллежаль, приехавший из Москвы для организации проектно-конструкторского контроля за ходом монтажа, остался доволен подобным началом. После всех операций кладка равномерно по высоте была стянута несколькими широкими бандажными кольцами из мягкого алюминия.

При работе котла и разогревании графита бандажные кольца должны были обеспечить «дыхание» кладки, воспринимая возможное увеличение диаметра цилиндра на 8-10 сантиметров, предотвращая расшатывание и разваливание кладки.

После бандажной стяжки вся кладка обшивалась вокруг герметичным кожухом из больших алюминиевых листов, склепанных между собой. В зазор между кожухом и поверхностью кладки во время работы котла может подаваться под напором горячий воздух в случае необходимости «просушивания» кладки.

В результате всех этих монтажных операций графитовый цилиндр высотой с трехэтажный дом оказался пронизанным по высоте, параллельно своей оси, сквозными отверстиями диаметром 44 миллиметра, общим числом — 1162. Из них 1124 предназначались для загрузки урановых блочков, 10 планировалось использовать для различных физических экспериментов, а остальные — для размещения в них поглощающих стержней.

Монтаж кладки продолжался две недели, днем и ночью, с перерывами 15 минут для сдачи-приемки смены монтажными бригадами.

К качеству графита и монтажу сборки предъявлялись повышенные требования. Это понимали все. После первого же пуска котла графит будет «загрязнен» радиоактивным излучением, и поэтому сама кладка не подлежала ни замене, ни ремонту на протяжении всего проектного срока службы реактора. Котел «А» предполагалось использовать для пяти-шести загрузок, чтобы получить в нем около 50 килограммов плутония (на пять бомб). Поэтому при расчетной длительности каждой загрузочной кампании 5–6 месяцев срок службы котла оценивался проектантами в три года. И весь этот срок графитовый цилиндр обязан был выдержать без ремонта. [6] Монтаж кладки закончили на две смены раньше срока, о чем Ванников с гордостью доложил в Москву.

Следующей этапной операцией была установка в графитовую кладку авиалевых труб технологических каналов (ТК). Трубы ТК, длиной около 20 метров каждая, являлись не только ячейками для загрузки урановых блочков, но и составной частью системы, обеспечивающей отвод тепла от урановых блочков во время работы на мощности.

Для охлаждения уранового котла предусматривалась прокачка через все ТК под давлением восемь атмосфер ежечасно двух с половиной тысяч тонн отфильтрованной озерной воды.

Охлаждение — это главная технологическая задача, обеспечивающая безопасную работу реактора. Поэтому ещё на этапе проектирования технологи из лаборатории Курчатова настояли, несмотря на противодействие Научно-технического совета, на индивидуальном контроле за расходом воды в каждом ТК. Это решение значительно усложняло всю конструкцию реактора, но, как показал в дальнейшем опыт эксплуатации, являлось абсолютно оправданным. Общий поток воды через верхний коллектор должен был распределяться по всем каналам через регулирующий дроссельный клапан и измерительную расходомерную шайбу. Система поканального контроля расхода воды требовала кропотливого монтажа длинных пучков стальных импульсных трубок (более двух тысяч) от измерительных шайб, через все защитные конструкции реактора до двух специальных расходомерных помещений.

В этих длинных и узких, как кишка, подземных комнатах были смонтированы стенды для установки тысячи дифференциальных ртутных манометров, шкалы которых были отградуированы в единицах измерения расхода.

Расходомеры являлись не только показывающими приборами, но одновременно и сигнальными. При снижении расхода воды в каком-либо ТК на 15 % прибор должен был выдавать предупреждающий электрический сигнал в комнату операторов, управляющих реактором. В этом пультовом помещении на приборном щите, прямо перед глазами физиков, было смонтировано огромное, в человеческий рост, сигнальное расходомерное табло. Оно имитировало вид на котел сверху и состояло из индикаторных ячеек, пронумерованных четырехзначными цифрами, как и технологические каналы.

Каждый аварийный сигнал снижения расхода воды (СРВ) высвечивал соответствующую ячейку на табло «Р», что сопровождалось одновременно громким звонком для привлечения внимания оператора.

Если аварийный сигнал продолжался более 20 секунд, то реактор должен был по проекту автоматически останавливаться путем сброса в активную зону котла защитных стержней. Эта система конструкций, приборов и электрических схем, предназначенных в совокупности для контроля за расходом охлаждающей воды, в проектной документации обозначалась буквой «Р».

Технологическое состояние каждого канала во время работы котла предполагалось контролировать (помимо расхода) также по температуре охлаждающей воды на выходе из каждого канала. При нормальном режиме, по расчетам теплофизиков, эта температура не должна была превышать 90° по Цельсию. Кипение воды и образование пара в канале чрезвычайно опасны. Для контроля этой температуры на выходном трубопроводе каждого канала монтировался специальный «измерительный карман». В него и вставлялся термометр сопротивления (ТС), предназначенный для измерения. Тысяча каналов — тысяча термометров! Электрический сигнал от каждого из них по кабелям передавался в пультовую комнату управления, на штекерное табло «Т». Установленный на щите показывающий прибор можно было выборочно или по очереди подключать на табло к любому термометру, измеряя температуру воды на выходе из любого канала. Технологи настаивали перед проектантами ещё на одном параметре индивидуального контроля кроме расхода и температуры. Они хотели бы иметь данные о влажности воздуха в узком зазоре между трубой ТК и графитовой кладкой, что давало бы возможность судить о наличии корродирующих трещин в трубах. Попадание воды из тракта ТК в графит ухудшает его качество как замедлителя. Подобная система «В» была спроектирована и смонтирована, но оказалось впоследствии неработоспособной. Идея замера влажности оказалась технически трудно реализуемой.

Регулирование уровня мощности котла и аварийная защита (остановка цепного процесса) осуществлялись с помощью системы СУЗ, которая включала в себя комплекс поглощающих стержней с индивидуальными электроприводами.

Монтаж всех основных систем протекал более или менее гладко. Исключение составила крайне необходимая система автоматической разгрузки каналов (РК). По замыслу Доллежаля, она должна была быть не очень сложной при вертикальной компоновке котла. В рабочем состоянии труба ТК должна быть прикрыта снизу подпятником (затвором).

Для разгрузки же канала достаточно каким-то образом дистанционно открыть или развернуть затвор для освобождения проходного сечения. А уж блочки сами, под действием собственного веса, провалятся вниз, в приемный бункер с водой.