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俄罗斯将于2017年在摩尔曼斯克北部的Nerpa造船厂开始拆解“西伯利亚”号核破冰船，这是核动力破冰船的首次拆解。该破冰船建造于波罗的海造船厂，1978年试航，1993年退役。该船于1993年卸载乏燃料，其反应堆工作了10万多小时。自退役以来，俄罗斯政府一直没有划拨拆解该船所需的资金，直到政府批准了为保证辐射安全提供资金预算的2016-2030年联邦目标计划。 专为确保己方船只冰区航行而造的破冰船 破冰船是用于破碎水面冰层，开辟航道，保障舰船进出冰封港口、锚地，或引导舰船在冰区航行的勤务船，其分为江河、湖泊、港湾或海洋破冰船。从动力上分，破冰船主要有柴油动力和核动力两种，其中核动力推进系统的破冰船只有俄罗斯拥有，主要用于开辟北极航道；而在南极，很多港口不接受带有核燃料的船只靠港。在设计和建造破冰船能力上比较强的国家有俄罗斯、芬兰、瑞典、德国、美国、挪威、丹麦、日本、加拿大等。目前全球破冰船队中，功率超过1万马力的破冰船有50艘，其中俄罗斯拥有的破冰船最多。 破冰船的主要特点是船体宽（纵向短，横向宽）、船壳厚、马力大，且船体各区域设有不同的压水舱，动力多采用对称的多轴，多螺旋桨配置（一般装有2-4只螺旋桨）。破薄冰的船在船尾和靠近船头的侧位，分别装两只螺旋桨，船头螺旋桨从冰下将水抽出，削弱冰层的支托并使其成为片状裂开。船在后两只螺旋桨的推动下前进。破冰船一般常用两种破冰方法，当冰层不超过1.5米厚时，多采用“连续式”破冰法。主要靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎，每小时能在冰海航行9.2千米。 如果冰层较厚，则采用“冲撞式”破冰法。冲撞破冰船船头部位吃水浅，会轻而易举地冲到冰面上去，船体就会把下面厚厚的冰层压为碎块。然后破冰船倒退一段距离，再开足马力冲上前面的冰层，把船下的冰层压碎。如此反复，就开出了新的航道。还有一种方法是使用螺旋桨当刀子把冰切碎。用燃料油为动力的破冰船，多采用柴油机带动发动机发电，电动机驱动螺旋桨（组合机组驱动），驱动功率可达上百万瓦，可以满足较长时间破冰航行的需要。 在极地海域航行，对操作要求也非常高，难度远远大于普通水域。破冰船在南北极航行时通常包括开阔水域的航行、浮冰区航行和陆缘冰区航行，其中最为复杂的是陆缘冰区的航行。所谓陆缘冰区，就是靠近沿岸连成一片没有水域的海冰区。这时候，就需要采用各种特殊的破冰方法，例如旋回破冰法、徒步破冰法等。徒步破冰法也就是利用船体运动能量破冰前进，破冰船通过冲撞、倒车再冲撞的步骤缓慢前进。破冰等级分1到7档，第1档破冰能力最强，第7档最弱。破冰船并非所向披靡的“破障船”，实际破冰能力受到诸多条件限制。
众所周知，苏联/俄罗斯拥有漫长的北部海岸线，特别是北冰洋地区的冻港数量众多，在巡逻、边防、渔政、缉私、水文调查和科研等方面对破冰船有着极大的需求。而上述海域的冰层不如极地海域厚度大，同时由于航道狭窄，吨位较大的核动力破冰船并不适用，因此以柴电为动力的破冰船就成为最适合的解决方案。 苏联/俄罗斯建造常规动力破冰船的历史非常悠久，拥有数量庞大的常规动力破冰船力量。特别是在上世纪三十年代“大海军计划”时期，苏联开始建造专用于边防海军的破冰船，使其在航行性能、武器装备和操控适用上满足边防巡逻和近海安全的需要。而在民用领域，苏联/俄罗斯同样设计建造了一批用于港口破冰、近海拖捞等任务的常规动力破冰船。 在苏俄乃至世界破冰船发展史上，技术的进步都扮演了重要的角色，而核动力推进技术的引进更是发挥了划时代的作用。在冬季，西伯利亚以北的北方水道洋面冰层厚度一般在1.2至2米之间，而北极海域中心区域的冰层厚度平均可达2.5米。要在这样的季节性或永久性海冰层上前行，除了动力强劲、吨位厚重、船体坚固和耐力超群的核动力破冰船外将别无他法。 1959年服役的苏联“列宁”（Lenin）号核动力破冰船才算将破冰船的潜力真正挖掘了出来。苏联“列宁”级（92M型）核动力破冰船仅建造了“列宁”号一艘，于1959年7月在列宁格勒下水。“列宁”号拥有多项世界之最：世界上第一艘采用核动力推进的水面船只；世界上第一艘核动力民用船只；世界上功率最大的破冰船（44000马力）。 “列宁”号长134米，宽27.6米，吃水10.5米，满载排水量达19420吨，最大航速为18节，可载员243人。船上安装有3台90兆瓦OK-150型压水式核反应堆和85千克核燃料。其实，实现破冰船的推进只需其中两台核反应堆已经绰绰有余，第三台是为应急和运行实验而设计安装的。“列宁”号上的核反应堆与苏联第一代核潜艇上安装的反应堆类似，但体积更大。 由于技术不甚完善，“列宁”号上的核反应堆在运行过程中发生过两起事故（分别发生在1965年2月和1967年），但后来都进行了修复。不过，1967年那次事故造成的损害较大，使得船上的核反应堆被迫拆除，后来更换为171兆瓦的OK-900型。“列宁”号经过大修后于1970年春重新服役，直到1989年11月才退役。“列宁”号如今仍在世，现保存在摩尔曼斯克港作为科普船进行公开展示。
“北极”级（10520/10521型）核动力破冰船占据了俄罗斯现役10艘核动力民用船只中的6艘，是当今俄罗斯核动力破冰船队的中坚力量，也是世界上最大的核动力破冰船。“北极”级1975年起开始投入使用。船长在148至159米间，宽30米，吃水11.08米，排水量在23000至25000吨间，最大航速18至22节，载员138至200人。由于技术复杂，“北极”级的建造工作共持续了30年时间，因此同级船间略有差异，特别是后期建造的吨位和航速更大。 “北极”级安装2台OK-900A型核反应堆（1台提供推进动力，另1台备用）和3台螺旋桨，可同时前进和倒退破冰航行。船体采用双船壳设计，内外船壳间为可调节的水压舱，外层破冰区域船壳厚度为48毫米，其余为25毫米，部分同级船的船体还涂有聚合物涂层以减小摩擦。船底还安装有一部吹气系统，可在水下9米深区域内产生24立方米/秒的气泡以辅助破冰作业，破冰厚度2至2.8米。 从船上装备来看，部分“北极”级船装有1到2架卡-32型直升机和数艘橡皮艇，同时还安装有无线电和卫星导航/通讯系统以及废弃物处理系统。船上除有60余间舱室外，还设有图书馆、休息室、健身房、温水游泳池和桑拿室等休闲设施。但值得一提的是，由于船上的核反应堆工作时需要冷却，“北极”级核动力破冰船只能在寒冷的水域航行，因此无法穿越赤道前往南半球（特别是南极海域）航行，这不得不说是个较大的缺陷。 “北极”级核动力破冰船包括“北极”号（原“利奥尼德.勃列日涅夫”号）、“胜利50周年”号（原“乌拉尔”号）、“亚马尔半岛”号（Yamal）、“西伯利亚”（Sibir）号、“俄国”（Rossiya）号以及“苏维埃联盟”号（Sovjetskij Sojuz）6艘，其中“北极”号是第一艘达到北极极点的水面舰船（1977年8月17日）。“胜利50周年”号早在1993年12月底就在圣彼得堡下水，但因为资金短缺问题直到2007年4月2日才正式服役。
“西伯利亚”号是率先执行北极旅行观光任务的核动力破冰船，分别于1989和1990年两次搭载乘客赶赴北极地区；1991年和1992年的两次北极观光任务则改由“苏联”号承担；1993年夏，专门进行了豪华改装的“亚马尔半岛”号核动力破冰船又三赴北极旅行。“胜利50周年”号也进行了针对游客的船上休闲生活的设施改造，并于2008年6月从摩尔曼斯克出发首次赴北极观光，当年共往返北极3次。而每位游客的一次为期3周左右的核动力破冰船极地之旅约耗资25000美元。目前在役的“北极”级核动力破冰船隶属俄联邦政府，由摩尔曼斯克船运公司（MSCO）规划使用，驻地位于俄罗斯海军北方舰队摩尔曼斯克基地，主要在西伯利亚北部海域执行科考和北极观光运输任务。 核潜艇、核航母的退役，不是常规潜艇、常规航母的退役概念，后者只不过相当于拆船。核潜艇、核航母包含有复杂的核反应堆，退役就意味着要拆除这个棘手的装置。核反应堆不是煤油炉，能够说熄灭就熄灭，如何结束链式反应，如何安全处理剩余核物质，如何处理带有放射性的各套装置，都是非常麻烦的过程。其实不仅仅核潜艇，民用核电站的退役也会遇到同样问题，福岛核电站就是一个侧面例子。苏联核潜艇退役，就曾遇到了这些巨大难题。 苏联解体后，大量核潜艇由于缺乏退役拆解技术，只能采用荒港停泊法，弃置在港口内形成“核潜艇坟场”。这实际上是一种拖延战术，如果不能尽早安全退役，迟早会引发严重环境问题。此前真正解决退役技术的只有美国一家。包括英国退役核潜艇，以及一些苏联、俄罗斯退役核潜艇，都依靠美国技术实现安全拆解。核动力船舶的退役过程，程序复杂而且成本高昂，前一段时间美国“企业”号核动力航母的拆船合同，居然就高达7.45亿美元。正因如此，美国老旧核潜艇的退役也经常磨磨蹭蹭，常常弃置在港口内等着生锈。 在将“西伯利亚”号拖运到Nerpa造船厂之前，需要对其进行全面的工程和放射性调查。“西伯利亚”号原计划于11月11日拖运到Nerpa造船厂，但由于当时厂内有其它船只以及“航运的复杂性”而延期，据Nerpa造船厂消息，将尽快把“西伯利亚”号拖运到厂内。Atomflot公司首席工程师称，“西伯利亚”号的反应堆将于2017年在Nerpa造船厂拆除，届时，破冰船的大部分金属将被锯成碎片并回收利用，这种方法可以为原计划拆解成本（2500万美元）节省1000万美元。据一位核专家所说，虽然俄罗斯在核潜艇退役方面很有经验，但从未拆解过核破冰船，核破冰船的拆解依然存在很多尚未解决的问题，Atomflot公司还未制定出安全拆解计划。 |
俄罗斯核破冰船将首次挑战拆解难题
2016/11/22 15:42:15 来源：网络
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