DE19806278A1 - Verfahren zum Zertrennen eines radioaktiven Bauteils eines Kernreaktors und Vorrichtung hierzu - Google Patents
Verfahren zum Zertrennen eines radioaktiven Bauteils eines Kernreaktors und Vorrichtung hierzuInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zertrennen eines radioaktiven
Bauteils eines Kernreaktors gemäß Anspruch 1 und Anspruch 2, sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 8, wobei das
zu zertrennende Bauteil mit in dem Kernreaktor befindlichen Reaktorwasser
zumindest zeitweise in Kontakt ist.
Zum Rückbau von Kernkraftwerken sind eine Reihe von Zerlegetechniken
bekannt. Bei einer mechanischen Zerlegetechnik wird ein zu zertrennendes
radioaktives Bauteil durch Aufbringen mechanischer Kräfte zerlegt. Die
mechanische Zerlegetechnik findet jedoch ihre Grenze bei großen Material
stärken. Sie weist weiter den Nachteil auf, daß ein hoher Aufwand an
Ausrüstungstechnik erforderlich ist.
Es werden daher auch thermische Trennverfahren zum Zertrennen eines
radioaktiven Bauteils eines Kernreaktors verwendet. Doch auch thermische
Trennverfahren sind mit einem hohen Ausrüstungsaufwand verbunden.
Schließlich ist es bekannt, Bauteile sprengtechnisch zu zertrennen. Die
sprengtechnische Zertrennung ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß
Trennfugen nicht mit solcher Präzision, wie aus den zuvor beschriebenen
Techniken bekannt, erzielt werden können. Weiterhin weist die sprengtechni
sche Zertrennung den Nachteil auf, daß Trümmer entstehen, die - im
Reaktorbehälter befindlich - nur eine erschwerte oder gar keine Sichtkontrolle
des Innenraums des Reaktorbehälters erlauben.
Alle genannten Methoden weisen weiterhin den Nachteil auf, daß die zu
ihrer Durchführung notwendigen Vorrichtungen im Inneren eines mit radio
aktivem Wasser befüllten Kernreaktors zumindest zeitweise mit dem Wasser
in Kontakt sind, was diese besonders störanfällig macht. Des weiteren
können bei Durchführung der genannten Methoden Sekundärstoffe entstehen,
die gesundheitsgefährdend sein können und nach Zertrennung des radio
aktiven Bauteils deponiert werden müssen.
Aus konventionellen, nicht-reaktortechnischen Anwendungen ist ein Wasser-
Abrasivsuspensions-Strahlverfahren bekannt, bei dem ein Abrasivmaterial
einem Hochdruckwasserstrom zugemischt wird, der durch eine Düse gegen
ein zu zertrennendes Bauteil gerichtet wird und dieses unter Ablösung von
Feststoffbestandteilen zerschneidet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Zertrennen eines radioaktiven Bauteils eines Kernreaktors und eine Vor
richtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, bei denen das
Bauteil mit in dem Kernreaktor befindlichem Reaktorwasser zumindest
zeitweise in Kontakt bzw. benetzt sein kann und radioaktive Bauteile auch
großer Materialstärke unter weitgehender Vermeidung von Sekundärstoffen
zertrennt werden können, ohne daß ein großer Aufwand an Ausrüstungs
technik notwendig ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 sowie 8 be
anspruchte Erfindung gelöst.
Durch die in Anspruch 1 dargestellten Verfahrensschritte ist es in vorteilhaf
ter Weise möglich, auch solche radioaktiven Bauteile eines Kernreaktors zum
Zwecke des Rückbaus eines Kernkraftwerkes zu zertrennen, die mit in dem
Kernreaktor befindlichem Reaktorwasser zumindest zeitweise in Kontakt sind.
Dabei sind Bauteile also nicht nur solche, die feucht oder naß sind, sondern
auch solche, die sich vollständig in dem Reaktorwasser befinden. Auch diese
können mit dem in Anspruch 1 beschriebenen Verfahrensschritten zertrennt
werden, ohne daß es einer hohen Ausrüstungstechnik bedarf.
Durch Auswahl eines geeigneten Abrasivmaterials, eines geeigneten hohen
Druckes sowie eines geeigneten, auf das zu zertrennende Bauteil aufge
brachten Volumenstromes ist es möglich, Bauteile großer Materialstärke,
insbesondere Verbundwerkstoffe, in einem Schnitt zu zertrennen.
Durch die Verwendung von einer aus Frischwasser und einem geeigneten
Abrasivmaterial bestehenden Suspension als Schneidmittel wird die Erzeugung
nachteiliger Sekundärstoffe vermieden.
Weiter ist es durch das genannte Verfahren in vorteilhafter Weise möglich,
die Schnittfugenbreite sehr klein zu halten, so daß die Menge abzusaugenden
Abwassers, das aus der Suspension und während des Schneidprozesses
abgelöster Feststoffbestandteile besteht, klein gehalten wird. Hierdurch erlaubt
das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache Überwachung des Innenraums
des Kernreaktors in situ, insbesondere mittels einer Überwachungskamera, da
die Entstehung von Trübungen im Reaktorwasser und/oder Staub im nicht
von Reaktorwasser zumindest benetzten Teil vermieden wird. Die von der
Überwachungskamera aufgenommenen Bilder können an einen von dem
Kernreaktor entfernten Ort, insbesondere eine Schaltzentrale eines Kern
kraftwerkes, übertragen werden kann, so daß sich zum Zwecke einer Über
wachung in vorteilhafter Weise keine Person in die Nähe des zu zertrennen
den Bauteils aufhalten muß.
Die zuvor genannten Vorteile sind ebenfalls bei dem in Anspruch 2 be
schriebenen Verfahren vorzufinden. Darüberhinaus ist es jedoch bei diesem
Verfahren in vorteilhafter Weise möglich, die Wand eines Kernreaktors, ins
besondere eines Druckwasserreaktors oder Siedewasserreaktors, zu zertrennen,
ohne daß das in dem Reaktor befindliche Reaktorwasser während des Trenn
prozesses unkontrolliert aus dem Druckwasserbehälter austritt, so daß eine
Kontaminierung dessen Umgebung ausgeschlossen ist.
Eine solche Kontaminierung wird ebenfalls dann verhindert, wenn das
Zuführen der Suspension zum Bauteil und das Absaugen des Abwassers
gleichzeitig durchgeführt werden.
Durch Entfernen hochradioaktiver Feststoffbestandteile und/oder nicht- oder
schwachradioaktiven Abrasivmaterials aus dem Abwasser ist es möglich, eine
Trennung von Feststoffen entsprechend ihrer Radioaktivität vorzunehmen, so
daß in vorteilhafter Weise eine geeignete Aufbereitungs- bzw. Deponieart
ausgewählt werden kann.
Weiterhin ist es in vorteilhafter Weise möglich, das aus dem Abwasser
entfernte Abrasivmaterial zum Erzeugen der Suspension aus Frischwasser
und/oder gereinigtem Abwasser und Abrasivmaterial wieder zu verwenden.
Werden sowohl Feststoffbestandteile als auch Abrasivmaterial aus dem
Abwasser entfernt, kann das Abwasser dem Frischwasser und/oder dem
Abrasivmaterial zur Erzeugung der Suspension zum Zwecke einer Wiederver
wendung zugeführt werden. Hierdurch werden Material bzw. Wasser und
letztendlich Deponieraum eingespart.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 8 weist den Vorteil auf,
daß sie auch in stark radioaktivem Reaktorwasser sicher betrieben und
überwacht werden kann. Durch den in beliebiger Richtung verfahrbaren
Manipulator ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Weise
örtlich in einem Kernreaktor nicht gebunden. Der Aufbau der erfindungs
gemäßen Vorrichtung erlaubt es, durch Einstellen der bereits beschriebenen
Parameter auch dicke Materialstärken, insbesondere Verbundwerkstoffe, zu
zertrennen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nun
anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 1 zeigt den unteren Teil eines Reaktordruckbehälters 1, der mit Reak
torwasser 2 bis zu dem Reaktorwasserpegel 3 gefüllt ist. In dem hier
gezeigten Beispiel befindet sich ein zu zertrennendes radioaktives Bauteil 4
in dem Reaktorwasser 2. Das Bauteil 4 kann ein beliebiges aktiviertes
und/oder kontaminiertes Ausrüstungsteil in dem Reaktordruckbehälter 1,
beispielsweise ein thermischer Schild, eine Kernumfassung, ein Kerntragge
rüst oder ein Teil des Reaktordruckbehälters selbst, insbesondere seine Innen- und
Außenwände, sein, wie weiter unten beschrieben werden wird.
An der in Fig. 1 dargestellten linken Wand des Reaktordruckbehälters 1
befindet sich ein Manipulator 5, der in beliebige Richtungen, insbesondere
in Richtung Reaktorwasserpegel 3 und Boden des Reaktordruckbehälters 1 -
wie durch den Bewegungsrichtungspfeil 6 angedeutet - bewegt werden kann.
An dem Manipulator 5 ist ein Halter 7 beweglich angebracht. Der Halter
7 trägt eine Düse 8 sowie eine Leitung 9 zum Transport einer Suspension,
deren eines Ende an die Düse 8 angeschlossen ist. Das andere Ende der im
folgenden als Suspensionsleitung bezeichneten Leitung 9 ist zum einen an
eine Frischwasserleitung 10, zum anderen an eine Abrasivmaterialleitung 11
angeschlossen. Mit Hilfe einer Hochdruckpumpe 12 wird Frischwasser aus
seinem Frischwasservorrat (nicht dargestellt) über die Frischwasserleitung 10
zum einen in einen Abrasivmittelvorrat 13 und zum anderen in die Suspen
sionsleitung 9 gepumpt. Hierdurch vereinigen sich Frischwasser und Abrasiv
material zu der Suspension, die ebenfalls durch die Hochdruckpumpe 12 der
Düse 8 zugeführt wird.
Die aus der Düse 8 austretende Suspension strömt in Richtung Bauteil 4
und zertrennt dieses an einer Trennfuge 14 in zwei Teile. Die Breite der
Trennfuge kann beispielsweise einen Millimeter betragen und ist insbesondere
abhängig von dem Druck, dem Volumenstrom und dem Anteil von Abrasiv
mittel, mit dem die Suspension auf das Bauteil 4 auftrifft. Dieser Druck ist
so hoch, daß die Suspension durch das Bauteil 4 hindurchtritt und dieses in
zwei Teile zerschneidet. Bei dem Trennprozeß reißt die durch das Bauteil
4 hindurchtretende Suspension Feststoffbestandteile mit, die aus Spänen oder
dergleichen aus dem Material des Bauteils 4 bestehen.
Die durch das Bauteil 4 hindurchgetretene Suspension und Feststoffbestand
teile werden mittels einer Absaugvorrichtung 15 von dem zertrennten Bauteil
4 abgesaugt. Hierzu weist die beispielsweise mit einer Oxydkeramik be
schichtete Absaugvorrichtung 15 eine Abdeckung in Form einer Haube 16
auf, die gegen das Bauteil 4 anliegt und die Trennfuge 14 stromabwärts des
Bauteils 4 abdeckt. An der Haube 16 ist eine Absaugleitung 17 angeschlos
sen, durch die das aus der Suspension und den Feststoffbestandteilen beste
hende Abwasser mittels einer Pumpe 18 abgesaugt wird. Hierdurch wird in
vorteilhafter Weise vermieden, daß das in dem Reaktordruckbehälter 1
befindliche Reaktorwasser 2 durch die Suspension und/oder die Feststoff
bestandteile verschmutzt wird; somit bleibt in vorteilhafter Weise die Mög
lichkeit erhalten, insbesondere den Zertrennprozeß optisch zu kontrollieren,
insbesondere mittels einer an dem Manipulator 5 oder dem Halter 7 ange
brachten Videokamera (nicht dargestellt).
Bevor das durch die Pumpe 18 abgesaugte Abwasser die Pumpe 18 selbst
erreicht, durchströmt es einen Abscheider 19, in dem die in dem Abwasser
enthaltenen Feststoffbestandteile zu einem großen Teil abgeschieden werden.
Diese können mittels einer Abrasivmaterial-Rückführleitung 20 an den
Abrasivmittelvorrat 13 rückgeführt und/oder einem Feststoff-Abfallbehälter 21
zugeführt werden. Der mit Abrasivmittel gefüllte Feststoff-Abfallbehälter 21
kann entsorgt werden, wie durch den Pfeil 22 angedeutet. Die Entsorgung
kann beispielsweise in Form einer Deponierung des Feststoff-Abfallbehälters
21 erfolgen.
Das in dem Abscheider 19 und von den Feststoffbestandteilen gereinigte
Abwasser kann einem weiteren Abscheider 23 zugeführt werden. In dem
Abscheider 23 werden noch enthaltene Feststoffbestandteile abgeschieden und
einem weiteren Feststoff-Abfallbehälter 24 zugeführt werden, welcher eben
falls, wie durch den Pfeil 22 angedeutet, im Wege einer Deponierung
entsorgt werden kann. Das von den durch den Abscheider 23 von weiteren
Feststoffbestandteilen befreite Abwasser wird einem Filter 25 mittels der
Pumpe 18 zugeleitet. Das in dem Filter 25 gereinigte Abwasser kann durch
einen Filter 26 geleitet werden, so daß dieses eine Qualität erreicht, die es
ermöglicht, daß das aus dem Filter 26 austretende Wasser über eine Wasser
rückführleitung 27 dem Reaktorwasser 2 und/oder der Frischwasserleitung 10
zugeführt wird. Die in den Filtern 25, 26 enthaltenen Filtereinheiten sind
auswechselbar und können entsorgt werden, wie durch die Pfeile 28 ange
deutet. Neue Filtereinheiten können anschließend in die Filter 25, 26 einge
setzt werden, wie durch die Pfeile 29 angedeutet.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Der
hier gezeigte untere Teil des Reaktordruckbehälters 1 weist eine Innenwand
30 auf, die mit einer austenitischen Plattierung versehen ist. Die Außenwand
des Reaktordruckbehälters 1 ist ferritisch ausgebildet. Der Reaktordruckbehäl
ter 1 selbst befindet sich in einer Betonumhüllung 32, wobei zwischen der
Außenwand 31 des Reaktordruckbehälters 1 und der Betonumhüllung 32 ein
Spalt 33 vorhanden ist.
Der Reaktordruckbehälter 1 ist bis zu dem Reaktorwasserpegel 3 mit radio
aktivem Reaktorwasser gefüllt. Innerhalb des Reaktorwassers 2 befindet sich
ein Manipulator 5, der ein im Reaktordruckbehälter 1 horizontal angeord
netes Gestell 34 aufweist, welches mit seinen in der Fig. 2 linken und
rechten Enden gegen die Innenwand 30 des Reaktordruckbehälters 1 anliegt.
Auf der Oberseite des Gestells 34 ist mittig ein Verbindungsglied 35 an
geordnet, so daß der Manipulator 5 an einem in dem Reaktor befindlichen
Kran (nicht dargestellt) mittels eines Seils 36 in den Reaktordruckbehälter 1
eingefahren und aus diesem wieder herausgefahren werden kann, wie durch
die Pfeile 37 angedeutet.
Auf der in der Fig. 2 rechten Seite des Gestells 34 ist ein Manipulatorarm
38 angeordnet, der sich von dem Gestell 34 in Richtung Reaktorwasserpegel
3 erstreckt. An dem Manipulatorarm 38 ist ein Halter 7 angeordnet, der an
dem Manipulatorarm 38 in vertikaler Richtung, angedeutet durch den Rich
tungspfeil 6, bewegt werden kann. Der Halter 7 trägt eine Düse 8 sowie
eine Suspensionsleitung 9, die an die Düse 8 angeschlossen ist. Der Austritt
der Düse 8 ist in Richtung Innenwand 30 des Reaktordruckbehälters 1
ausgerichtet, so daß nunmehr die Innenwand 30 und die Außenwand 31 des
Reaktordruckbehälters 1 als Bauteil 4 zu zerlegen ist.
Damit ein horizontal verlaufender Schnitt in die Innenwand 30 und die
Außenwand 31 des Reaktordruckbehälters 1 eingebracht werden kann, muß
die Düse 8 um eine durch das Seil 36 gebildete Achse verfahrbar sein.
Hierzu kann vorgesehen sein, daß sich das Gestell 34 um die durch das
Seil 36 gebildete Achse dreht, und daß alternativ oder kumulativ der Mani
pulatorarm 38 auf dem Gestell 34 um die durch das Seil 36 gebildete
Achse radial verfahrbar ist. Durch eine Überlagerung dieser Bewegungen mit
einer Bewegung der Düse 8 in Richtung der Pfeile 6 ist es möglich, nicht
nur horizontale Schnitte, sondern auch Kegelschnitte, sinusförmige Schnitte
oder dergleichen - sofern erwünscht - zu erzeugen.
Die aus Fig. 1 bekannte Absaugvorrichtung 15 weist auch in diesem Fall
eine Haube 16 auf. Diese ist jedoch nicht innerhalb des Reaktordruckbehäl
ters 1, sondern außerhalb in dem Spalt 33 zwischen der Betonumhüllung 32
und der Außenwand 31 des Reaktordruckbehälters 1 angeordnet. Zwischen
der Außenwand 31 des Reaktorbehälters 1 und der Haube 16 ist eine
ringförmige Abdichtung 39 vorgesehen. Diese Abdichtung 39 kann ein
ringförmiger Schlauch sein, der mittels eines Fluides aufdehnbar ist. Hieraus
ergibt sich zwischen Haube 16, Abdichtung 39 und Außenwand 31 ein
abgedichteter Raum 40, aus dem Flüssigkeiten und Festkörperbestandteile nur
mittels der Absaugleitung 17 entweichen können. Gegebenenfalls kann eine
weitere Leitung an der Haube 16 angebracht sein, mit der ein Fluid in den
Raum 40 zum Zwecke einer Unterstützung des Abtransportes des in dem
Raum 40 befindlichen Abwassers erleichtert wird (nicht dargestellt).
In dem hier gezeigten Beispiel befindet sich eine weitere Absaugvorrichtung
41 in dem Reaktordruckbehälter 1. Diese ist ebenfalls an dem Halter 7
angeordnet und mit diesem, parallel zu der Düse 8, verfahrbar. Mit dieser
in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung können die Innenwand 30 und Außenwand
31 des Reaktordruckbehälters 1 mit einem Schnitt in horizontaler Richtung
durchtrennt werden, während sich Reaktorwasser 2 in dem Reaktordruckbe
hälter 1 befindet. Hierbei wird das entstehende Abwasser durch die Absaug
vorrichtungen 15 und 41 abgesaugt. Die Haube 16 verhindert dabei in
Verbindung mit der Abdichtung 39 ein Austreten des stark radioaktiven
Reaktorwassers 2 in den Spalt 33.
In besonders vorteilhafter Weise jedoch werden die Innenwand 30 und
Außenwand 31 des Reaktordruckbehälters 1 in zwei nacheinander ablaufenden
Schritten zerschnitten:
Zunächst wird ein Strahl der Suspension unter hohem Druck auf die Innenwand 30 des Reaktorbehälters 1 derart gerichtet, daß eine Kerbstelle an der Innenwand 30 und gegebenenfalls der Außenwand 31 unter Ablösung von Feststoffbestandteilen ausgebildet wird. Dabei kann die Kerbstelle eine geometrisch bestimmte oder unbestimmte Oberfläche aufweisen, so lange die Wand des Reaktorsbehälters 1 nicht vollständig in Strömungsrichtung der Suspension gesehen durchtrennt wird. In dem hier gezeigten Beispiel befindet sich die Kerbstelle unterhalb des Reaktorwasserpegels 3. Das durch die Kerbung entstehende, aus der Suspension und den Feststoffbestandteilen bestehende Abwasser wird mittels der Absaugvorrichtung 41 abgesaugt. Die Absaugung erfolgt mittels einer Pumpe 18, wobei das Abwasser einem Filter 25 zugeführt wird. Das in dem Filter 25 gereinigte Abwasser kann entsorgt (wie durch Pfeil 22 dargestellt) oder dem Reaktorwasser 2 mittels einer Wasserrückführleitung 27 zugeführt werden. Die in dem Abwasser enthalte nen Feststoffbestandteile werden in dem Filter zurückgehalten, der entsorgt werden kann, wie durch Pfeil 28 angedeutet. Ein Ersatzfilter kann erneut eingesetzt werden, wie durch Pfeil 29 angedeutet.
Zunächst wird ein Strahl der Suspension unter hohem Druck auf die Innenwand 30 des Reaktorbehälters 1 derart gerichtet, daß eine Kerbstelle an der Innenwand 30 und gegebenenfalls der Außenwand 31 unter Ablösung von Feststoffbestandteilen ausgebildet wird. Dabei kann die Kerbstelle eine geometrisch bestimmte oder unbestimmte Oberfläche aufweisen, so lange die Wand des Reaktorsbehälters 1 nicht vollständig in Strömungsrichtung der Suspension gesehen durchtrennt wird. In dem hier gezeigten Beispiel befindet sich die Kerbstelle unterhalb des Reaktorwasserpegels 3. Das durch die Kerbung entstehende, aus der Suspension und den Feststoffbestandteilen bestehende Abwasser wird mittels der Absaugvorrichtung 41 abgesaugt. Die Absaugung erfolgt mittels einer Pumpe 18, wobei das Abwasser einem Filter 25 zugeführt wird. Das in dem Filter 25 gereinigte Abwasser kann entsorgt (wie durch Pfeil 22 dargestellt) oder dem Reaktorwasser 2 mittels einer Wasserrückführleitung 27 zugeführt werden. Die in dem Abwasser enthalte nen Feststoffbestandteile werden in dem Filter zurückgehalten, der entsorgt werden kann, wie durch Pfeil 28 angedeutet. Ein Ersatzfilter kann erneut eingesetzt werden, wie durch Pfeil 29 angedeutet.
In einem zweiten Schritt wird nun der Reaktorwasserpegel 3 auf den Reak
torwasserpegel 3' abgesenkt, so daß sich die Kerbstelle oberhalb des Reak
torwasserpegels 3' befindet. Sodann wird die in dem ersten Schritt geschaf
fene Kerbstelle mittels der durch die Düse 8 austretenden Suspension voll
ständig durchtrennt. Etwaiges, innerhalb des Reaktordruckbehälters 1 befindli
ches Abwasser wird dabei durch die Absaugvorrichtung 41 auf die zuvor
beschriebene Weise abgesaugt. Das durch die Trennstelle durchströmende
Abwasser wird mittels der Absaugvorrichtung 15 aus dem Raum 40 abge
saugt. Das aus dem Raum 40 über die Absaugleitung 17 abgesaugte Wasser
gelangt in einen Abscheider 19, der als Wasser-Luft-Feststoff-Abscheider
ausgebildet ist. Die abgeschiedene Luft kann mittels eines Sauggebläses 43
einer Aufbereitung zugeführt werden. Das abgeschiedene Wasser und die
abgeschiedenen Feststoffbestandteile können über eine Abscheiderleitung 44
der Absaugleitung 42 und der Pumpe 18, und damit dem Filter 25, zu
geführt werden.
Es versteht sich, daß auch in diesem Fall die abgeschiedenen Feststoff
bestandteile und das Wasser dem Trennprozeß durch Rückführleitungen
erneut zugeführt werden können, da eine Enttrübung und ausreichende
Dekontaminierung erfolgt ist.
Als Abrasivmittel können Siliciumkarbid, Korund oder dergleichen geeignete
Mittel vorgesehen seien. Das in dem Verfahren vorgesehene Frischwasser
kann aus Leitungswasser und/oder Deionad bestehen. Letzteres führt in
vorteilhafter Weise zu einer Erhöhung der Düsenaufweitungsgeschwindigkeit
der Suspension.
1
Reaktordruckbehälter
2
Reaktorwasser
3
,
3
' Reaktorwasserpegel
4
Bauteil
5
Manipulator
6
Bewegungsrichtung
7
Halter
8
Düse
9
Leitung
10
Frischwasserleitung
11
Abrasivmaterialleitung
12
Hochdruckpumpe
13
Abrasivmaterialvorrat
14
Trennfuge
15
,
41
Absaugvorrichtung
16
Haube
17
,
42
Absaugleitung
18
Pumpe
19
,
23
Abscheider
20
Abrasivmaterial-Rückführleitung
21
,
24
Feststoff-Abfallbehälter
22
,
28
Entsorgung
25
,
26
Filter
27
Wasserrückführleitung
29
Beschickung
30
Innenwand
31
Außenwand
32
Betonumhüllung
33
Spalt
34
Gestell
35
Verbindungsglied
36
Seil
37
Bewegungsrichtung
38
Manipulatorarm
39
Abdichtung
40
Raum
43
Sauggebläse
44
Abscheiderleitung
Claims (20)
1. Verfahren zum Zertrennen eines radioaktiven Bauteils (4) eines Kernre
aktors (1), wobei das Bauteil (4) mit in dem Kernreaktor (1) befindli
chem Reaktorwasser (2) zumindest zeitweise in Kontakt ist, mit folgen
den Schritten:
- a) Erzeugen einer Suspension aus Frischwasser und wenigstens einem Abrasivmaterial,
- b) Richten eines Strahles der Suspension auf das zu zertrennende Bauteil (4) unter hohem Druck derart, daß die Suspension das Bauteil (4) unter Ablösung von Feststoffbestandteilen zerschneidet und durch dieses hindurchtritt, und
- c) Absaugen von aus der Suspension und den Feststoffbestandteilen gebildetem Abwasser.
2. Verfahren zum Zertrennen eines radioaktiven Bauteils (4) eines Kernre
aktors (1), wobei das Bauteil (4) mit in dem Kernreaktor (1) befindli
chen Reaktorwasser (2) zumindest zeitweise in Kontakt ist, mit folgen
den Schritten:
- a) Erzeugen einer Suspension aus Frischwasser und wenigstens einem Abrasivmaterial,
- b) Richten eines Strahles der Suspension auf das zu zertrennende Bauteil (4) unter hohem Druck derart, daß das Bauteil (4) unter Bildung einer Kerbstelle und Ablösung von Feststoffbestandteilen gekerbt wird,
- c) Absaugen von aus der Suspension und den Feststoffbestandteilen Suspension gebildetem Abwasser,
- d) Ablassen des Reaktorwassers (2) so lange, bis sich der Wasserstand des Reaktorwassers (2) unterhalb der Kerbstelle befindet,
- e) Richten eines Strahles der Suspension auf die Kerbstelle unter hohem Druck derart, daß die Suspension das Bauteil (4) unter Ablösung von Feststoffbestandteilen zerschneidet und durch dieses hindurchtritt, und
- f) Absaugen von aus der Suspension und den Feststoffbestandteilen gebildetem Abwasser.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Richten mit Suspension und das Absaugen des Abwassers gleichzeitig
durchgeführt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feststoffbestandteile aus dem Abwasser entfernt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abrasivmaterial aus dem Abwasser entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein
Teil des aus dem Abwasser entfernten Abrasivmaterials für die Suspen
sion wiederverwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenig
stens ein Teil des von Feststoffbestandteilen und Abrasivmaterial befrei
ten Abwassers für die Suspension wiederverwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Frischwasser aus Trinkwasser und/oder Deionat besteht.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü
che 1 bis 8, aufweisend:
wenigstens eine Frischwasserleitung (10) und wenigstens eine Abrasiv materialleitung (11), die in einer Leitung (9) zur Erzeugung einer Suspension münden,
wenigstens einen in beliebiger Richtung verfahrbaren Manipulator (5), der eine Düse (8) zur Erzeugung eines gegen das Bauteil (4) gerichte ten Strahls der Suspension aufweist, sowie
wenigstens eine erste Absaugvorrichtung (15), die stromabwärts des Bauteils (4) angeordnet ist.
wenigstens eine Frischwasserleitung (10) und wenigstens eine Abrasiv materialleitung (11), die in einer Leitung (9) zur Erzeugung einer Suspension münden,
wenigstens einen in beliebiger Richtung verfahrbaren Manipulator (5), der eine Düse (8) zur Erzeugung eines gegen das Bauteil (4) gerichte ten Strahls der Suspension aufweist, sowie
wenigstens eine erste Absaugvorrichtung (15), die stromabwärts des Bauteils (4) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich das
Bauteil (4) zwischen der Düse (8) und der Absaugvorrichtung (15)
befindet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
sich seitlich zu der Auftreffstelle des Strahls der Suspension auf das
Bauteil (4) eine zweite Absaugvorrichtung (41) befindet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen wenigstens einer Absaugvorrichtung (15, 41) und
dem Bauteil (4) eine Abdichtung (39) vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab
dichtung (39) ein aufdehnbarer Schlauch ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Absaugvorrichtung (15, 41) an wenigstens
einen Abscheider (19, 23) angeschlossen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab
scheider (19, 23) ein Wasser-Luft-Feststoffabscheider ist, der aus der
von der Absaugvorrichtung (15, 41) abgesaugten Suspension Feststoff
bestandteile und Luft abscheidet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß an
den Abscheider (19, 23) wenigstens ein Filter (25, 26) angeschlossen
ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Frischwasserleitung (10) und/oder die Abrasivmaterial
leitung (11) und/oder die Leitung (9) an den Abscheider (19, 23)
und/oder den Filter (25, 26) angeschlossen sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeich
net, daß der Manipulator (5) ein verfahrbares Gestell aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeich
net, daß der Manipulator (5) an einem Kran angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeich
net, daß das Frischwasser aus Trinkwasser und/oder Deionat besteht.
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