О ядерных реакторах и их творцах - Дела и люди ОКСАТ

Отделение комплексных систем автоматизации технологических процессов атомных станций (ОКСАТ), образованное в 1997г. — дочернее предприятие НИКИЭТ. И, как водится в хороших семьях, заботы “родителя” в развитии ядерной техники являются заботами его “дочки”. Системы и средства контроля, управления и защиты, создаваемые подразделениями ОКСАТ - это органы чувств, нервы реакторов. Без них реакторы мертвы. Именно поэтому уже с первых месяцев формирования института Н.А. Доллежаль в числе других специалистов приглашает на работу в

НИИ-8 сотрудников ОКБ-12, трудившихся вместе с “Гидросектором” НИИхиммаша над созданием первых промышленных реакторов. Они явились своего рода ядрами, вокруг которых начали образовываться будущие специализированные отделы нового института по проблемам контроля и управления РУ. Возглавил это направление работ И.Я. Емельянов, перешедший также из ОКБ-12. Вместе с ним пришли в НИИ-8 А.Г. Филиппов, С.Л. Уманская и др. Так началась история ОКСАТ, история подразделений, ныне его составляющих. Расскажем о них подробнее.
Главная задача отдела № 8 (его возглавлял до 1986 г. А.Г. Филиппов, сейчас В.В. Кондратьев) — создание систем контроля, управления и защиты для разрабатываемых институтом реакторных установок. СУЗ — это детекторы нейтронного потока (в основном ионизационные камеры), вторичная контрольно-измерительная аппаратура, устройства формирования исполнительных сигналов и исполнительные механизмы. Разработка идеологии систем, их схем, структур и связей осуществлялась сначала сравнительно небольшой группой “общих вопросов” под руководством С.Л. Уманской, а по мере усложнения и увеличения количества проектов — образованной в 1978 г. лабораторией В.В. Шевченко. Сотрудники трех групп лаборатории специализировались по энергетическим (руководитель группы В.П. Потапова), промышленным и транспортным (С.Л. Уманская), исследовательским (Ю.В. Стебелев) реакторам. При выполнении новых проектов использовались имеющиеся разработки, однако, как правило, нужны были и новые элементы схем. Их разработка в большинстве случаев осуществлялась подразделениями НИКИЭТ. Часть элементов, например ионизационные камеры (ИК), разрабатывались другими организациями.
Для проведения исследований и испытаний опытных образцов элементов СУЗ и системы в целом лаборатория была оборудована типовыми электронными приборами и аналоговой вычислительной машиной, моделировавшей кинетику реактора и электрически связанной с сервоприводами, испытывавшимися в соседней лаборатории отдела.
Силами лаборатории проводились исследования новых для своего времени принципов действия систем управления и их элементов. Так, на реакторе AM первой в мире АЭС испытывалась работа прибора АЗС - аварийной защиты по скорости разгона (М.И. Вятохо, Н.М. Алексеев, В.В. Шевченко).
На стенде 27ВМ проверялась возможность саморегулирования реактора, для чего были проведены испытания установки с опытным автоматическим регулятором при большой зоне его нечувствительности (М.В. Ярош, В.В. Шевченко). Здесь же испытывалась одна из первых систем автоматического вывода реактора на заданную мощность (В.И. Шубин, В.В. Шевченко).
Система автоматического пуска реактора (Б.И. Кочетов, Б.А. Сливицкий, В.В. Шевченко) испытывалась на одном из промышленных уран-графитовых реакторов, в технологический канал которого для увеличения нейтронного потока в качестве фотонейтронного источника был помещен бериллий.
На другом промышленном реакторе впервые в стране в опытном порядке была опробована система автоматического выравнивания перекосов энерговыделения, в которой средняя мощность поддерживалась штатным АР, а энерговыделение по зонам выравнивалось по массовым значениям температурных показаний технологических каналов. На этом же реакторе проведены испытания совместной работы двух регуляторов мощности: по сигналам боковых ИК работал штатный АР с периферийными стержнями регулирования; стержень центрального АР управлялся по сигналам безынерционных внутризонных датчиков, расположенных в центральных каналах. По существу, впервые была показана возможность независимой работы автономных зонных регуляторов мощности.
Работа СУЗ с использованием бесконтактных логических элементов впервые в СССР была опробована и внедрена на реакторе ИВВ-2 (М.В. Ярош, В.А. Потапова).
После пуска реактора РБМК 1-го энергоблока ЛАЭС для обеспечения стабильности полей энерговыделения в пределах активной зоны были разработаны и внедрены системы локального автоматического регулирования и локальной аварийной защиты, работающие по сигналам внутризонных детекторов. Впоследствии все реакторы РБМК были оснащены штатными системами ЛАР-ЛАЗ. На тех же реакторах было применено такое техническое новшество, как автоматическое экстренное снижение мощности в определенных ситуациях до заранее установленного уровня (В.В. Шевченко, В.П. Потапова, С.Г. Ухаров).
Большое место в деятельности отдела занимает создание приводов исполнительных механизмов (ИМ) СУЗ. Если приводы для реакторов ВМ и ВМ-А первого поколения атомных подводных лодок были разработаны в ОКБ-12, то проектирование этих механизмов для всех последующих разрабатываемых институтом установок, и не только корабельных, осуществлялось в отделе № 8. Руководил группой конструкторов ИМ СУЗ корабельных РУ В.К. Зверев, затем группу возглавил К. Бялко. Для конструкции приводов реактора СМ-2 начальником лаборатории В.П. Перфильевым впервые был предложен герметичный шаговый электродвигатель (ШД), получивший впоследствии широкое распространение в приводах корабельных установок. В этих же приводах применена шариковая винтовая пара (ШВП) нержавеющего исполнения, конструкцию которой разработал В.А. Алексеев. Эта конструкция оказалась настолько совершенной, что применяется и по сей день без существенных изменений. Все новинки использованы, в частности, при разработке исполнительных механизмов СУЗ реакторов В-5 знаменитой “золотой рыбки” — АПЛ пр. 661. В этих же реакторах впервые для автоматического регулирования использовались компенсирующие группы, что позволило уменьшить количество приводов и повысить надежность паропроизводящей установки. Для привода КГ, по предложению В.П. Перфильева, был также впервые разработан и изготовлен линейный датчик положения КГ, выполненный на дросселях насыщения, благодаря чему привод получился весьма компактным. Для привода аварийной защиты тем же В.П. Перфильевым был предложен линейный асинхронный трехфазный двигатель. Конструкцию этого привода разработали Н.В. Уласевич и В.А. Алексеев. Приводы СУЗ по этому проекту были изготовлены в опытном производстве НИКИЭТ, прошли испытания на стендах института, а затем на Ленинградском металлическом заводе был изготовлен комплект поставочных приводов.

Штатные приводы СУЗ для реакторов стендовой и корабельной установок ВАУ6 были изготовлены в НИКИЭТ. В приводе компенсирующей решетки узел ШВП размещался внутри корпуса реактора, и это потребовало крупных экспериментальных работ в обеспечение его работоспособности. Их положительные результаты позволили создать сам привод в обычном “сухом” исполнении. Конструкцию привода разработали Г.П. Смирнов, Ю.П. Волков и В.А. Алексеев, а приводы исполнительного механизма АЗ — И.Ф. Григорьев. Большой объем работ по выпуску конструкторской документации приводов В-5, ВАУ6 и др. выполнили инженеры-конструкторы Н.И. Барсукова, С. Левтеев, Н.Е. Панина, В.Д. Смирнов, Н.В. Уласевич. Дальнейшим развитием конструкторской мысли в технике приводов СУЗ корабельных установок стали приводы, совмещавшие в себе функции исполнительных механизмов компенсации реактивности и аварийной защиты — приводы КГ-АЗ. Предложили создать оригинальный привод В.А. Алексеев, А.К. Бялко, Ю.П. Волков, А.К. Зверев, А.Г. Филиппов. Опытные образцы таких приводов были изготовлены в институте и успешно прошли все необходимые испытания. НИКИЭТ является изготовителем и штатных приводов.

Нельзя не отметить большой вклад в создание приводов СУЗ корабельных РУ сотрудников лаборатории В.П. Перфильева, где проходили испытания и доводка приводов — Г.В. Боровковой, И. Родина, В.С. Смирнова, В.П. Усачева, В.Г. Малахова, Л.И. Слезкина.

Приводы механизмов СУЗ энергетических и исследовательских реакторов разрабатывались в группах А. Суроегина и В.В. Воскобойникова. Так, в 1950-1960 гг. Б.А. Поляковым и И.Н. Деминым были сконструированы приводы реакторов ИГР, АМБ-100, АМБ-200. Тогда же был создан (участники работ — А.Н, Колябин, В.В. Виноградов, Ю.И. Тимофеев, Ю.В. Челышев, А.М. Подолов, Б.С. Червяков) привод, работающий в режимах аварийной защиты, компенсации, автоматического регулирования. Этот привод, разработанный для промышленных уран-графитовых реакторов, послужил в дальнейшем базой для создания приводов СУЗ многих исследовательских реакторов (МИР, ИР-50, ИВВ-2 и др.).

Сборка узла привода исполнительного механизма СУЗ

В связи с модернизацией промышленных уран-графитовых реакторов была разработана (А.Н. Зинкин, И.П. Куликов, Ю.И. Тимофеев) новая конструкция подвески ИК. Она прошла экспериментальную отработку на комбинате “Маяк”, а затем запущена в производство на Горьковском
машиностроительном заводе. Подвесками такого типа были оснащены все промышленные реакторы. Эта разработка послужила также основой для создания подвесок И К исследовательских реакторов, некоторых корабельных установок.
В 1970-х годах в группе В.В. Воскобойникова была создана уникальная конструкция привода для реактора “Руслан”. Отработку его узлов проводили сотрудники лаборатории В.П. Перфильева — А.С. Ходасевич, А.В. Кольцов, Н.В. Трубникова.
В конце 1960-х — первой половине 1970-х годов на основе накопленного опыта по разработке и расчетам шаговых двигателей делается новый шаг в конструкции исполнительных механизмов СУЗ: их приводы становятся прочноплотными и работают под давлением теплоносителя первого контура. Такие “мокрые” приводы созданы для реакторов корабельных РУ, реакторов ИВГ1, ПИК и др.
Базовой для различных модификаций ИМ СУЗ исследовательских реакторов стала (1980-е годы) конструкция малогабаритного привода (А.Н. Зинкин, Н.И. Галышев, А.Ф. Линева, А.Н. Бакушев), построенного на основе линейного ШД с продольным магнитным полем. Уже в 1990-х годах тот же принцип был использован в конструкции приводов (А.Л. Трофимов, В.В. Пискунов, А.Ф. Линева) разрабатываемого в НИКИЭТ реактора ВК-300.
В 1990-х годах выполнены и большие работы по модернизации ИМ СУЗ реактора РБМК. Под руководством О.П. Мельникова при участии И.Н. Демина и Ю.М. Кудрявцева разработана конструкция кластерного регулирующего органа и проведен комплекс работ по ее отработке и внедрению на ряде АЭС.
В 1958 г. из отдела № 8 выделяется отдел № 25, начальником которого назначается Е.В. Можаров, с 1976 по 1998 гг. его возглавляет В.И. Шубин, сейчас — С.Б. Николаев. Первым прибором, разработанным в отделе и изготовленным в НИИ-8, стал АЗС-1 — усилитель аварийной защиты по скорости. Впервые в отрасли он введен в 1960 г. на реакторах комбината “Маяк”, промышленных аппаратах других комбинатов, открыв тем самым дорогу целой серии приборов, разработанных для СУЗ исследовательских и энергетических реакторов. Значительный вклад в эти работы внесли М.И. Вятохо, Н.М. Алексеев, Н.М. Потехин, В.А. Рузанов, Е.Д. Тужилов, Б.С. Сливицкий, работа которого в этой области стала базой для его кандидатской диссертации. На основе логарифмических устройств были созданы приборы управления пуском реакторных установок. Один их таких приборов, разработанный Н.Г. Челинцевым, был испытан в 1959-1960 гг. в реальных условиях на стенде 27ВМ в ФЭИ. Накопление отделом №25 опыта разработки и конструирования шло параллельно с созданием в институте в составе опытного производства участка по изготовлению опытных, а затем и поставочных образцов электронных приборов. В соответствии с потребностью нужд промышленности, одной из основных работ стала модернизация СУЗ первых реакторов, сопровождаемая переходом на полупроводниковую технику, совершенствованием алгоритмов и повышением уровня автоматизации управления. Эти разработки сопровождались широким использованием встроенных схем контроля исправности, что вело к существенному повышению надежности СУЗ в целом и систем аварийной защиты в частности. В разработке и внедрении модернизированных СУЗ активно участвовали А.И. Хлудов, В.И. Шубин и др.

В начале 1960-х годов на прототипе установки АРБУС в НИИАР был реализован интересный проект использования в СУЗ приборов, полностью выполненных на магнитных усилителях, весь цикл изготовления которых был освоен опытным производством НИКИЭТ. Применение магнитных усилителей существенно повысило надежность и долговечность приборов. Основные исполнители этой работы — Г.Н. Горбачев, Л.Н. Лаптев, В.И. Шубин. В 1960-х годах на новом исследовательском реакторе МИР в НИИАР были внедрены также разработанные в отделе приборы СУЗ, в чем активно проявил себя В.В. Малов. В этот же период приборы отдела № 25 использовались на исследовательских реакторах (ИР-50, РГ-1, ИВВ-2).
Тематика отдела №10, образованного в НИИ-8 в 1957 г. — разработка теплотехнических приборов систем контроля и управления для реакторных установок, а также для экспериментальных стендов, создаваемых в институте в обоснование их проектов. Отдел возглавлял Д.Н. Попов, а с 1976 г. - начальник отдела Б.В. Лысиков. В отдел из других подразделений переводятся опытные инженеры (Л.Ф. Громов, И.И. Гайдар, Ю.А. Иванов, Л.К. Киселев, М.Е. Бардюков, Е.К. Щеголева, В.В. Матросов, А.А. Соколова, М.И. Домчев, А.Д Ярочкин и др.), а также начинается его пополнение молодыми специалистами. Были сформированы конструкторское бюро, лаборатория с экспериментальной мастерской, проектная группа, бюро КИП. Необходимость создания приборов специально для реакторной техники вызвана тем, что существовавшие в годы ее рождения приборы общепромышленного назначения не позволяли осуществлять контроль основных параметров (расходы, температуры и т.д.) непосредственно в реакторах, вынуждая размещать эти приборы за пределами радиационной защиты. Это приводило к тому, например, что для контроля расхода воды в каждом технологическом канале приходилось прокладывать импульсные трубки от канала на десятки метров и там подсоединять их к датчикам контроля расхода (дифманометрам). Датчики контроля температуры в ТК также устанавливались за защитой в специальных гильзах, к которым по импульсным трубкам подводился теплоноситель. И по техническим характеристикам — ресурсу, надежности, инерционности и др. — парк имевшихся приборов оставлял желать лучшего. Поэтому стратегической линией отдела стало обеспечение возможности замеров основных теплотехнических параметров непосредственно в реакторе. Начало этих работ в 1960-х годах связано с модернизацией системы контроля температуры теплоносителя на выходе из технологических каналов промышленных реакторов. Была, в частности, разработана конструкция микротермопары (менее 1 мм в сечении) ТМ-2. После изготовления опытной партии термопар на комбинате “Маяк” монтируется и проходит промышленные испытания система контроля температуры “Т” реактора “А”, позволившая продлить срок его эксплуатации.
Совместно с Ленинградским институтом химии силикатов АН СССР разработаны и внедрены в промышленность композиционные радиационно-стойкие кремний-органические соединения, работающие в условиях активной зоны реактора.
Усилиями НИИ-8 и ВНИИ кабельной промышленности создаются различные типы радиационностойких кабелей с магнезиальной изоляцией в металлической оболочке для изготовления датчиков физического и технологического контроля (температуры, уровня энерговыделения) и прокладки линий связи от датчиков к измерительным системам.
Совместно с отделом сварки института и ВНИИметмашем создаются принципиально новые высокопроизводительные станы для холодной прокатки радиационно-стойкого кабеля, а на заводе “Кирскабель” организуется их серийное производство. С использованием новых термопарных кабелей с магнезиальной изоляцией в стальной оболочке (КТМС) разрабатываются датчики для системы контроля температур в промышленных аппаратах. Датчики устанавливаются непосредственно на выходе из ТК реакторов АВ и АД.
Впервые созданы (Б.В. Лысиков, Ю.Н. Шабанов, В.К. Прозоров, А.Ф. Шакшанов, Т.Н. Емолаки, Ю.В. Рыбаков, В.И. Донецкий, В.А. Алещенко) и оригинальные многозонные датчики контроля температуры графитовой кладки реактора. Разработка была запатентована в семи странах. Добавим, что специальные кабели с магнезиальной изоляцией, кроме атомной промышленности, нашли широкое применение во многих других отраслях.
Потребности экспериментальной стендовой базы института в нестандартных средствах контроля и управления обеспечиваются датчиками температуры, давления, расхода, уровня. Их разработка под руководством Б.В. Лысикова осуществляется Ю.Н. Шабановым, Н.Н. Улановым, А.Ф. Шакшановым, И.Л. Беловым, Н.Н. Николаевым. Помогают им талантливые производственники из мастерской отдела М.П. Полетаев, Б.Н. Егоров, Н.Г. Петров, М.И. Смирнов.

Датчики теплотехнического контроля

С начала работ по реакторам РБМК потребовались разработка и организация промышленного производства большого числа новых средств теплотехнического, технологического и физического контроля, способных длительное время и безотказно функционировать, в том числе при работе в активной зоне реактора. Значительная доля этих средств (расходомеры ШТОРМ, датчики и системы контроля целостности ТК, система СКАЛА и др.) была создана благодаря творческим усилиям сотрудников отдела - В.К. Орлова, Л.Ф. Громова, В.П. Степанова, Б.П. Стрелкова, Б.А. Кузнецова).
Большой объем работ (уровнемеры и сигнализаторы уровня, средства и системы экспериментальных замеров и др.) был выполнен отделом при создании, вводе в эксплуатацию и испытаниях стендовой и корабельной установок ВАУ6. В числе активных участников этих работ И.В. Ковалев, В.К. Зайцев, С.П. Безменов, В.П. Степанов, С.А. Соловьев. Немало оригинальных разработок по реакторному контролю выполнено В.К. Прозоровым, В.И. Донецким, П.А. Дьяковым, И.И. Гайдаром, Н.С. Лаврухиным. Они нашли применение на многих энергетических и исследовательских аппаратах наряду с воплощенными в металл проектами конструкторов отдела (С.И. Горшкова, А.В. Николаева, В.П. Сизова, В.П. Орлова, В.В. Матросова, Э.С. Зизикова, А.Е. Горшкова, М.И. Николаевой, Э.В. Фомина и др.).
Сотрудниками отдела подготовлен ряд ОСТов ГОСТов на созданные ими изделия, опубликовано большое число научно-технических статей и 4 сборника. Отдел деятельно участвовал в различных конференциях и семинарах, в том числе в организованных Б.В. Лысиковым в 1980-х годах всесоюзных семинарах по метрологии реакторной термометрии. Высокая квалификация и достигнутые результаты позволили четырем специалистам отдела защитить кандидатские диссертации.
В трудное для института время после чернобыльской аварии коллектив отдела, как и другие подразделения НИКИЭТ, внес свой вклад в ликвидацию ее последствий, а позднее — в разработку мер по повышению безопасности эксплуатации РБМК. Так была спроектирована и изготовлена система для контроля температуры плиты, которую должны были подводить под реактор; оснащена датчиками, линиями связи и приборами температурного и физического контроля изготовленная на заводе в КБ Антонова “крышка”, которой планировалось закрыть разрушенный реактор; сотрудники отдела проводили на реакторе замеры температур. Среди тех, кто выполнял эти работы, Б.В. Лысиков, А.Ф. Шакшанов, Б.А. Кузнецов, П.А. Дьяков, В.И. Донецкий, В.В. Матросов, В.К. Орлов.

Наладка блока мнемосхемы установки ВАУ6

Основная задача созданного в 1960 г. отдела № 14 (потом из него выделились отделы № 28 (1968 г.) и № 13 (1984 г.) - исследование динамики ядерных энергетических установок, а также выполнение вычислительных и моделирующих работ. Отдел № 14 возглавил П.А. Гаврилов, отдел № 28 - Е.А. Старостин, отдел № 13 - В.С. Степин.
Отделом № 14 (а затем и отделом № 28) активно развивалась база вычислительной техники. Как пример творческого подхода к этой деятельности, следует отметить создание силами специалистов НИКИЭТ вычислительной машины “Сокол”; проработавшей более 10 лет и во многом “спасавшей” институт в те далекие годы, когда первые ЭВМ были большим дефицитом и распределялись на самых высоких уровнях власти.
В связи с начавшимся в 1960-х годах созданием компьютерных управляющих систем для ядерных энергоустановок усилия отдела №14 постепенно концентрировались на этом направлении. Удачным оказался и первый весьма масштабный опыт - разработка и внедрение системы автоматизации контроля, управления и защиты реактора ИВП. Система разрабатывалась на основе результатов обширных расчетных исследований режимов испытаний аппарата, процессов, происходящих в технологических системах при его эксплуатации.
В большом коллективе участников этих работ следует отметить вклад Ю.А. Долгова, Е.Н. Горюновой, Н.А. Сазонова, Т.П. Неймановой, М.Н. Михайлова, А.Г. Троепольского, А.Д. Ярочкина, В.В. Чигарева. Руководитель работ П.А. Гаврилов в числе других создателей экспериментального стендового комплекса с реактором ИВП был удостоен в 1980 г. звания лауреата Государственной премии СССР.
В 1981 г. также на базе проведенных в отделе исследований был создан и введен в эксплуатацию на первой очереди ЛАЭС экспериментально-измерительный комплекс с двумя ЭВМ типа М-6000. Вклад в его разработку и освоение внесли А.Н. Алексаков, В.В. Захарова, М.Н. Михайлов. В.Д. Рогова, Н.А. Сазонов, В.И. Ширнин. К этому же периоду относятся и развернувшиеся интенсивные работы по созданию информационно-вычислительной системы (ИВС) ТИТАН для Игналинской АЭС. Одним из событий, существенно повлиявшим на дальнейшую судьбу отдела № 14, стало решение Минсредмаша в сентябре 1983 г., т.е. за три месяца до планировавшегося пуска первого энергоблока Игналинской АЭС, о возложении на НИКИЭТ функций головного разработчика программного обеспечения реакторной части ИВС ТИТАН. Задача была успешно решена специалистами нескольких отделов во главе с отделом № 14. Следует отметить отличившихся в этой работе А.И. Горелова. Ю.Б. Нуштаева. Н.А. Сазонова, А.М. Сарычева, В.И. Ширнина.
Для лучшей координации и концентрации работ по созданию систем автоматизации ЯЭУ в 1987 г. на базе отделов №№ 8, 10, 14 и 25 в институте образуется Отделение управления, контроля и диагностики. Директором отделения назначается М.Н. Михайлов, за ним же сохраняются обязанности начальника отдела № 14.
Основные задачи отделения — разработка, внедрение и авторский надзор за эксплуатацией комплексных автоматизированных систем управления, контроля и диагностики объек7 тов, спроектированных НИКИЭТ.

Отделением разработан и в 1989 г. утвержден министром документ “ Комплексная автоматизация ядерных объектов разработки НИКИЭТ (предложения по организации)”, в котором на основе анализа отечественного и зарубежного опыта, уроков чернобыльской аварии сформулированы основные положения:

1. На организацию-главного конструктора реакторных установок необходимо возложить функции главного конструктора по комплексной автоматизации ядерных объектов, разрабатываемых данной организацией.
2. Проблема комплексной автоматизации ядерных объектов может быть успешно решена только путем организации сквозного автоматизированного основанного на новейших средствах и технологиях процесса проектирования, изготовления, автономных и комплексных испытаний с выпуском необходимой документации.

В последующие годы Отделением как структурным подразделением НИКИЭТ, а потом и его дочерним предприятием, осуществлялась поэтапная реализация сформулированных предложений. Наиболее значимые результаты по созданию комплексных систем:

1. внедрение в 1993-1996 гг. модернизированной системы контроля, управления и защиты (СКУЗ-М) на первой очереди Ленинградской АЭС и создание стенда для отработки и испытаний опытного образца системы, а также для последующего авторского сопровождения эксплуатации на АЭС (С.Г. Ухаров, В.П. Потапова, В.Л. Чернов, А.М. Фомин и др.);
2. создание автоматизированной системы разработки документации и контроля связей между всеми устройствами СКУЗ-М (база данных и программный комплекс АТЛАНТ), ориентированной как на этап проектирования, так и на сопровождение при последующей эксплуатации СКУЗ-М (Е.Б. Патрин, В.П. Потапова);
3. разработка и внедрение в 1997-1999 гг. на 2-м энергоблоке Курской АЭС и 3-м энергоблоке Чернобыльской АЭС системы представления параметров безопасности (СППБ), а также разработка и внедрение в 2000 г. компьютерной системы блока (КСБ) на 3-м и 4-м энергоблоках Ленинградской АЭС, реализованных на базе программно-технических средств разработки американской фирмы “Вестингауз” (А.И. Горелов, Ю.Г. Юркевич, В.Г. Назарян, В.Е. Голованев, Р.М. Рябов, С.В. Васильев и др.);
4. разработка, изготовление, поставка и внедрение на 1-м энергоблоке Курской АЭС комплексной системы контроля, управления и защиты (КСКУЗ), проведенные в 2000-2002 гг. (коллектив во главе с С.Г. Ухаровым);
5. разработка, изготовление, поставка и внедрение на 1-м энергоблоке Курской АЭС системы бесперебойного электроснабжения (БЭС) для КСКУЗ и системы АЗРГК, проведенные в 2000-2002 гг. (Р.М. Рябов, С.В. Васильев, Т.В. Чернова и др.).

Ключевой в комплексе управляющих систем, созданных за последние годы в ОКСАТ, является КСКУЗ, которая принята в качестве базовой как для модернизируемых реакторов РБМК, так и для вновь строящегося 5-го энергоблока Курской АЭС. Управляющие системы безопасности для технологических систем (УСБ-Т) базируются на тех же технических и программных средствах, что и КСКУЗ. В качестве обеспечивающих используются системы бесперебойного электроснабжения, поставляемые в комплекте с основными системами.
Наиболее существенной особенностью КСКУЗ является реализация детерминистических принципов безопасности, прежде всего:

1. наличие двух систем остановки, одна из которых выполняет функции аварийной защиты;
2. наличие двух независимых комплексов аппаратуры обработки информации и выработки аварийных и управляющих сигналов;
3. выполнение принципа разнообразия как в комплектах аппаратуры, так и в системах остановки (разные устройства ввода реактивности, разные разработчики, изготовители, разная элементная база и т.д.);
4. разделение цепей формирования аварийных сигналов и цепей управления (в аппаратуре и приводах);
5. объединение функций остановки реактора по нейтронным и теплотехническим параметрам;
6. территориальная разнесенность комплектов аппаратуры по помещениям АЭС;
7. устойчивость структуры системы и комплекса технических средств к прогнозируемым изменениям норм и правил.

Добавим, что принятие новых решений по организации рабочего места оператора реактора на блочном щите управления позволило:

1. снизить зрительную нагрузку на оператора в процессе принятия решений;
2. обеспечить оператора современными техническими средствами отображения технологических процессов с детальной информацией о состоянии оборудования системы;
3. привести эргономические свойства интерфейса “оператор-аппаратура-реактор” в соответствие с нормативными документами.

Внедрение КСКУЗ позволяет обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию реакторов РБМК до выработки ими ресурса в соответствии с требованиями современной нормативно-технической документации России и нормами МАГАТЭ по безопасности, в том числе и требованиями, связанными с отказами по общей причине.
Разработки упомянутых выше управляющих систем используются также при проектировании новых энергетических реакторных установок и при модернизации промышленных реакторов.
Важно отметить, что создан стенд-полигон, который предназначен для проведения межведомственных испытаний опытных образцов оборудования, функциональных испытаний постановочных образцов и использования при авторском сопровождении систем в течение всей их жизни на АЭС.
Таким образом, стратегической линией ОКСАТ в области управляющих систем ядерных энергетических установок является выполнение функций “системного интегратора” на всех этапах жизненного цикла этих систем.
В заключение автор благодарит А.Н. Зинкина, В.В. Кондратьева, Б.В. Лысикова, В.К. Прозорова, В.В. Шевченко и В.И. Шубина за подготовку материалов для данной статьи.
М.Н. Михайлов