Безопасность эксплуатации атомохода обеспечена в соответствии с Резолюцией ИМО по безопасности атомных судов и Правил классификации и постройки атомных судов Регистра СССР. С этой целью были проведены многочисленные модельные испытания для определения возможных вариантов повреждений судна, в том числе с моделями в масштабе 1:10. Рассматривались гипотетические возможности столкновения с судами, пожаров, взрывов, аварий с вертолетами и т.п. В результате был спроектирован центральный энергетический отсек, ограниченный двумя поперечными переборками, расположенными на расстоянии 16 метров, и продольными переборками, отстоящими одна од другой на расстоянии 7 метров, настилом второго дна и палубой надстройки четвертого яруса.
Суда типа «Таймыр» трехпалубные с девятью главными водонепроницаемыми переборками и семиярусной надстройкой. Они оборудованы тремя грузовыми кранами грузоподъемностью 12, 16 и 10 тонн.
Главные технические характеристики атомных ледоколов типа «Таймыр»
(проект 10580)
Длина наибольшая, м – 149,00
Ширина наибольшая, м – 28,87
Осадка, м – 9,00
Водоизмещение, т – 21100
Дедвейт, т – 3550
Скорость на чистой воде, узл. – 20
Количество и тип АППУ – 1 х КЛТ-40М
Мощность главных турбогенераторов, кВт – 2 х 18400
Количество и мощность гребных электродвигателей, кВт – 3 х 12000
Мощность вспомогательных генераторов, кВт – 2 х 1998, 3 х 2240, 2 х 200
Численность экипажа, чел. – 89
Класс Российского морского регистра – КМ(*) ЛЛ2 [2] А
Характеристики атомных паропроизводящих установок (АППУ) ледоколов
Каждая атомная паропроизводящая установка (АППУ) типа ОК-900А ядерной энергетической установки (ЯЭУ) ледоколов состоит из отдельных блоков, в каждом блоке находятся: реактор водоводяного типа с активной зоной ВМ-16, четыре циркуляционных насоса и четыре парогенератора, компенсатор объема, ионообменный фильтр с холодильником и другое оборудование. Реактор, насосы и парогенераторы имеют отдельные корпуса и соединены друг с другом короткими патрубками типа «труба в трубе». Все оборудование расположено вертикально в кессонах бака железоводной защиты и закрыто малогабаритными блоками защиты, что обеспечивает легкую доступность при ремонтных работах.
Реактор состоит из активной зоны и отражателя. В реакторах водоводяного типа вода является и замедлителем быстрых нейтронов и охлаждающей и теплообменной средой. Активная зона содержит ядерное топливо (двуокись урана 235 со степенью обогащения 30-40%) в защитном покрытии (тепловыделяющие элементы – ТВЭЛы) и замедлитель. ТВЭЛы, имеющие вид тонких стержней, собраны в пучки и заключены в чехлы. Такие конструкции называются тепловыделяющими сборками (ТВС).
Активная зона реактора представляет собой совокупность активных частей свежих тепловыделяющих сборок (СТВС), которые в свою очередь состоят из тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). В реактор помещаются 241 СТВС. Ресурс активной зоны (2,1- 2,3 млн. МВт/час.) обеспечивает энергетические потребности судна с ЯЭУ в течение 5-6 лет. После того, как энергоресурс активной зоны исчерпан, проводится перезарядка реактора. Корпус реактора с эллиптическим днищем изготовлен из низколегированной теплостойкой стали с антикоррозийной наплавкой на внутренних поверхностях.
Тепловая схема паропроизводящей установки атомного судна состоит из 4-х контуров. Через активную зону реактора прокачивается теплоноситель I контура (вода высокой степени очистки-бидистиллят). Вода нагревается до 317 градусов, но не превращается в пар, поскольку находится под давлением 135 кг/см². Из реактора теплоноситель 1 контура поступает в парогенератор, благодаря чему вода, протекающая по его трубам, превращается в перегретый пар. Далее теплоноситель I контура циркуляционным насосом снова подается в реактор. Из парогенератора перегретый пар (теплоноситель II контура) поступает на главные турбины. Параметры пара перед турбиной: давление 30 кгс/см² (2,9 МПа), температура 300 °С. Затем пар конденсируется и далее вода проходит систему ионообменной очистки и снова поступает в парогенератор. III контур предназначен для охлаждения оборудования ЯЭУ, в качестве теплоносителя используется вода высокой чистоты (дистиллят). Теплоноситель III контура имеет незначительную радиоактивность. IV контур служит для охлаждения пара в системе II контура, в качестве теплоносителя используется морская вода.
АППУ выполнена и размещена на судне таким образом, чтобы обеспечить защиту экипажа и населения от облучения, а окружающую среду – от загрязнения радиоактивными веществами в пределах допустимых безопасных норм как при нормальной эксплуатации, так и при авариях установки и судна. С этой целью на возможных путях выхода радиоактивных веществ созданы четыре защитных барьера между ядерным топливом и окружающей средой:
Первый – оболочки топливных элементов активной зоны реактора
Второй – прочные стенки оборудования и трубопроводов первого контура
Третий – защитная оболочка блока