DE2638174A1

DE2638174A1 - Verfahren zur entsorgung eines kernkraftwerkes

Info

Publication number: DE2638174A1
Application number: DE19762638174
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1978-03-02

Description

"Verfahren zur Entsorgung eines Kern-
kraftwerkes" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung aktivierter und/oder kontaminierter Teile eines Kernkraitwerkes, wobei für die während der Entsorgung notwendigen Behandlungen, wie Zerspanen, Trenn- und Brennschneiden, Pressen, Einschmelzen, Tiefgefrieren, Brechen, chemische Behandlung, Dekontaminierung und Verpackung, ein Teil der im Kernkraftwerk vorhandenen Sicherheits-und Hiltssysteme verwendet wird und - entsprechend der jeweiligen Behandlungsart - zusätzliche Behandlungssysteme unmittelbar in den Kontrollbereich des Kernkraftwerkes eingebracht oder an diesen angeschlossen werden, nach Patent . .(anti. Aktenzeichen P 25 56 257.8-33).
Unter Entsorgung ist ein bestimmter Arbeitsablauf zu verstehen, der den Ausbau eines aktivierten und/oder kontainierten Teiles, seine Volumenverringerung, seine Dekontamination, seine Verpackung, seine Lagerung und seine Wiederverwertung, Je nach der vorhandenen Strahlungshöhe, beinhaltet.
-Die Beseitigung radioaktiver Abfälle in flüssiger oder fester Form, insbesondere eines Kernkraitwerkes, stellt ein bedeutsames Problem dar, weil die Radioaktivität sich nicht willkürlich verringern läßt und bei einer Reihe von Nukliden nur sehr langsam abklingt.
Eine Entsorgung innerhalb eines Kernkraitwerkes ist bei Betrieb zur Beseitigung der regelmäßig anfallenden Abfälle und in Störstellen zur Beseitigung der nicht mehr funktionstüchtigen Teile bzw. zu. Zeitpunkt der Stilllegung desselben erforderlich.
Bekannt ist es, aktivierte und/oder kontaminierte Bauteile eines Kernkraitwerkes, z.B. vorübergehend im Lagerbecken oder, je nach Große und Strahlungshöhe, in einem Lager zu deponieren, um sie anschließend oder später der weiteren Behandlung zuzuführen, d.h. zu verpacken und anschließend außerhalb oder innerhalb des Kernkraitwerkes zu lagern. Die Verpackung der Teile erfolgt in bekannten Nor rässern oder in Spezialbehältern. Dies bedingt, daß die Teile nur eine bestimmte Größe, den Normfässern bzw. den Spezialfässern angepaßt, aufweisen dürfen. Die Beseitigung größerer Teile, wie z.B. Dapierzeuger, Dampf trockner etc., war bisher nicht möglich.
Sie wurden in Kernkraftwerk direkt oder in einen eigens dafür gebauten Raum gelagert. Dies ist jedoch nur begrenzt möglich,da in den bisher gebauten Kernkraftwerken keine derartigen Lagermöglichkeiten vorgesehen bzw. Ausbauten technisch sinnvoll sind. Der Transport und die Lagerung großer Teile außerhalb eines Kernkraftwerkes setzen jedoch enorme Sicherheitsvorkehrungen voraus, die neben einem hohen Kostenaufwand, z.B. für die unterschiedlichsten Transportausführungen, auch weiterhin noch nicht vorhandene Sicherheitsbestimmungen erforderlich laschen. Außerdem muß dafür ein ausreichend sicherer Lagerort zur Verfügung stehen, der ebenfalls nicht vorhanden ist. Die bekannten Verpackungsvorrichtungen sind nur auf die Verpackung von kleinen festen Abfällen bzw. verfestigten flüssigen Abfällen eingerichtet.
Weiterhin ist es bekannt, die Entsorgung der Brennelemente zentral vorzunehmen, indem die Brennelemente mittels Transportbehälter zu einer zentralen Aufbereitungsanlage transportiert werden. Eine derartig zentrale Behandlung für andere Bauteile eines Kernkraftwerkes ist technisch nicht sinnvoll.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Beibehaltung der Aufgabe der Hauptanmeldung ein Verfahren zu schaffen, mit dem unter Verwendung der im Kernkraftwerk vorhandenen Sicherheits- und Hiltssysteue an Jedem Kernkraftwerk Entsorgungsanlagen anschließ- und einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Behandlungssysteme in mobilen, transportierbaren, untereinander koppelbaren Containern angeordnet sind, die ihrerseits in einem erweiterungsfähigen bunkerähnlichen Gebäude austauschbar angeordnet sind, und daß das bunkerähnliche Gebäude im Bereich der Hauptschleuse mit dem Reaktorschutzgebäude strahlensicher verbunden ist.
Die entscheidenden -Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß unter Verwendung der vorhandenen Sicherheits-und Hilfssysteme des Kernkraftwerkes unter größtmöglicher Sicherheit eine bis zur endgultigen Stillegung bzw. Abriß des Kernkraftwerkes und den jeweiligen Lebensdauerzeitabschnitten angepaßte wachsende Entsorgungsanlage zur Entsorgung der aktivierten und/oder kontaminierten Teile aufgebaut werden kann, die nach Abriß aller aktivierten bzw. kontaminierten Teile an anderer Stelle wieder verwendbar ist. Die verschiedenartigen Behandlungssysteme in den Jeweiligen Containern sind den Jeweiligen zeitlichen und technischen Notwendigkeiten des Kernkraftwerkes anpaßbar.
Der Einsatz der vorhandenen Hilfssysteme für die Behandlung der Bauteile richtet sich nach der Aktivität, der Kontamination und der Abmessung bzr. Zusammensetzung der Teile.
Von den vorhandenen Hilissystemen werden im wesentlichen die Lagerbecken, die Schleusen, die Abwasseranlage, die Abgasanlage, bzw. die Spaltgasrückhalteanlage benötigt.
Die Lagerbecken können z.B. zur Vorbehandlung wie bei einer Portionierung von Teilen unter Abschirmung durch das Lagerbeckenwasser verwendet werden. Für das Zerspanen bzw. Trennen unter Wasser können entsprechende Span-Auffangvorrichtungen an der Zerspanungsmaschine vorgesehen werden. Außerdem muß das Lagerbecken-Reinigungssystem mit zusatzlichen mechanischen Reinigungseinrichtungen ausgerilstet werden. Ferner können neben Fenstern auch Manipulatoren unterhalb des Wasserspiegels angeordnet werden. Die Behandlungsstelle ist aber auch durch Einbauten von dem übrigen Wasserraum zu trennen, so daß z.B. beim Einsatz von thermischen Schneidverfahren die an der Wasseroberfläche austretenden Gase gezielt abgeführt werden können.
Es müssen z.B. für die Abwasseranlage Auslegungskriterien berücksichtigt werden, um z.B. eine chemische Lösung zur Beizen von kontaminierten Teilen dort wieder aufzabereiten, d.h. Feststoffe von radioaktiven Fldssigkeiten zu trennen. Die Flüssigkeiten werden dann mittels Verdampfung dekontaminiert.
Die Abfas- bzw. Spaltstoff-Rückhalteanlagen müssen so eingerichtet werden, daß sie einerseits die größeren Mengen der bei einer Entsorgung anfallenden Abgasmengen verarbeiten können und andererseits flexible Anschlußmöglichkeiten besitzen, um bei Arbeiten an beliebiger Stelle im Kernkraftwerk die Abgase von dort mittels z.B. flexibel verlegter Leitungen aufnehmen zu können.
Bei Betrieb und bei Störfällen können erforderliche Energien durch andere im Kernkraftwerk befindliche Hilissysteae gestellt werden. Im Falle der Stilllegung können Fremdenergien in Form von Elektrizität und Dampf einerseits über die Schleusen eingebracht und andererseits an die Jeweiligen Container angeschlossen werden, so daß die benötigten Hilfssysteme und Behandlungssysteme funktionsfähig bleiben.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die kostenautwendigen, an den Kontrollbereich z.B.
über die Schleuse anschließbaren in den Containern befindlichen Behandlungssysteme, wie z.B. ein Schrelzofen oder eine Tiefteperatur-Zerkleinerungsvorrichtung.
eine Zerkleinerungsvorrichtung oder eine Beiz- oder Waschanlage zur chemischen Behandlung von Teilen mit den Containern transportabel und somit bei verschiedenen Kernkraftwerken mehrfach einsetzbar sind.
Kontaninterte Teile der Behandlungssysteme, wie z.B.
der Schmelztiegel des Ofens, können nach Beendigung der Arbeit innerhalb des Kontrollbereiches oder in entsprechend angeschlossenen Verpackungs-Containern in Noretässer verpackt und von dort in ein Endlager tiberftthrt werden, oder sie werden in bekannter Weise dekontaminiert. Die Container selbst sind in Form von heißen Zellen" aufgebaut und zu handhaben.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 das an das Reaktorschutzgebäude angeordnete bunkerähnliche Gebäude im Schnitt in der Seitenansicht, schematisch dargestellt, Fig. 2 das an das Reaktorschutzgebäude angeordnete bunkerähnliche Gebäude in Schnitt in der Draufsicht, schematisch dargestellt.
Im Bereich der llauptschleuse 1 des Reaktorschutzgebaumes 2 ist das die Hauptschleuse umschließende bunkerähnliche Gebäude 3 angeordnet, welches in seinem vorderen, der Hauptschleuse 1 zugekehrten Teil das meist vorhandene Hebezeug 4 ebenfalls umschließt.
Die nicht näher dargestellten möglichen Container 5, die miteinander koppelbar und austauschbar sind, beinhalten die für die Entsorgung des Kernkraftwerkes notwendigen Behandlungssysteme und können über die Schleuse 6 aus dem bunkerähnlichen Gebäude 3 transportiert werden. Dabei können in den einzelnen Containern, die die Maße der bereits bekannten Container nicht überschreiten, Jeweils verschiedene Behandlungssysteme, wie Zerkleinerungsvorrichtungen, Pressen, Schmelzanlagen od. dgl. angeordnet sein, die ihre Energie aus dem Reaktor oder Fremdenergle erhalten.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Veriahrens zur Entsorgung ist nun wie folgt: In einem bereits beim Bau des Kernkraitwerkes geplanten oder später an das Reaktorschutzgebäude 2 angebauten bunkerahnlichen Gebäude 3 werden die die einzelnen Behandlungssysteme enthaltenden Container 5 durch die Schleuse 6 eingebracht, durch nicht näher dargestellte Hilfsvorrichtungen miteinander gekoppelt und an das Energienetz des Kernkraitwerkes angeschlossen oder mit Fremdenergie versehen.
Die Bedienung des Containers eriolgt von der Außenfläche der Con-tainer, wobei z.B. Manipulatorarme separat angebracht werden können.
Die zu behandelnden Teile des Kernkraftwerkes werden über die Hauptschleuse 1 des Reaktorschutzgebäudes 2 mittels bekannter Hebezeuge 4 und nicht näher dargestellter Vorrichtungen in die Container 5 eingebracht, dort verarbeitet und/oder in die bekannten Normiässer verpackt.
Die Container im Gebäude 3 können aus der Hauptschleuse 1 über eine direkte räumliche Verbindung zwischen Container und Reaktorschutzgebäude, oder über einen Transportcontainer oder mittels freiem Transport vom Einbauort bis zum Container, wobei eine evtl. Folienverpackung des Bauteiles möglich ist, beschickt werden.
Nach Beendigung der Arbeiten können bestimmte Behandlungssysteme beinhaltende Container mittels bekannter Kraitiahrzeuge zum nächsten Kernkraitwerk transportiert werden oder aber sie verbleiben bis zum endgültigen Abriß des Kernkraitwerkes im Gebäude 3. Das Gebäude 3 ist so konzipiert, daß es durch Zubau von Fertigteilen leicht vergrößert werden kann. Durch Schließen der Hauptschleuse 1 und durch die Dichtheit der Container ist eine Kontamination des Gebäudes 3 nicht gegeben.

Claims

Patentansprffche Q). Verfahren zur Entsorgung aktivierter und/oder kontaminierter Teile eines Kernkraftwerkes, wobei für die während der Entsorgung notwendigen Behandlungen, wie Zerspanen, Trenn- und Brennschneiden, Pressen, Einschmelzen, Tiefgefrieren, Brechen, chemische Behandlung, Dekontaminierung und Verpackung, ein Teil der im Kernkraftwerk vorhandenen Sicherheits- und Hilfssysteme verwendet wird und - entsprechend der jeweiligen Behandlungsart - zusätzliche Behandlungssysteme unmittelbar in den Kontrollbereich des Kernkraftwerkes eingebracht oder an diesen angeschlossen werden, nach Patent ...........(amtl. Aktenz. P 25 54 257.8-33), dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungssysteme in mobilen, transportierbaren, untereinander koppelbaren Containern (5) angeordnet sind, die ihrerseits in einem erseiterungsfähigen bunkerähnlichen Gebäude (3) austauschbar angeordnet sind.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das bunkerähnliche Gebäude (3) in Bereich der Hauptschleuse (i) mit dei Roaktorscbutzgebäude (2) strahlensicher verbunden ist.