DE3048623C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannbetondruckbehälter für Kern­ reaktoranlagen, insbesondere für gasgekühlte Kernreaktoren, mit einem Innenraum für den Kernreaktor und mit Wanddurchdringungen, wobei der Innenraum und die Wanddurchdringungen mit einer Stahl­ auskleidung versehen sind.

Ein derartiger Spannbetondruckbehälter ist aus der Zeitschrift "Atomwirtschaft", November 74, Seite 534 bekannt. Die Wandung des dortigen Spannbetondruckbehälters weist Hohlräume zur Auf­ nahme von Hilfskomponenten auf. Über die Aktivitätswerte in die­ sen Hohlräumen ist dort nichts ausgesagt.

Spannbetondruckbehälter dieser Art sind bereits vorgeschlagen worden. Durch die strengen Anforderungen resultierend aus dem Umweltschutz sowie aus der steigenden Bevölkerungsdichte wird es immer schwieriger, geeignete Standorte für Kernkraftwerke zu finden. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die vorhandenen Standorte zu erhalten. Am Ende der Lebensdauer des Kernkraft­ werkes sind diese sinnvollerweise ganz oder teilweise abzubauen bzw. zu entfernen, um neuen Kraftwerken, die dem neuesten Stand der Technik entsprechen, Platz zu machen. Dazu ist es notwendig, die verschiedenen Komponenten soweit es möglich ist, zu demontieren bzw. große Bauteile, insbesondere Stahlbetonbauwerke, auf Trans­ portgröße und Lagergröße für den Abtransport zu zerkleinern.

Die Endbeseitigung stark kontaminierter oder aktivierter (radio­ aktivierter) Kernkraftwerksbauten vorwiegend aus Beton ist nach wie vor problematisch. Eines der wirtschaftlichsten Beseiti­ gungsverfahren ist das Sprengen. Wesentlich ist hierbei jedoch die Gewährleistung, daß nichtkontaminiertes bzw. nichtaktivier­ tes Material von dem aktivierten bzw. kontaminierten Material getrennt bleibt. Der Abbau des radioaktiven Materials muß dabei ohne jegliche Gefährdung für die Umwelt erfolgen können.

In dem Buch "Sprengtechnik im Steinbruch- und Baubetrieb" von W. Thum, 1978 wird auf den Seiten 310 bis 321 das Spaltspreng­ verfahren beschrieben. Dabei soll aus einem Gebirgskörper ein bestimmter Teil herausgelöst werden. In einer Loch-an-Loch- Reihung werden Ladungen eingebracht und führen zur Spaltbildung in der Verbindungsebene der Bohrlöcher.

Aus der DE-AS 27 26 206 ist ein Verfahren zur Zerlegung eines Stahlbehälters mit austenitischer Auskleidung bekannt. Dazu wird nach der elektrolytischen Abtragung der austenitischen Ausklei­ dung der Stahlbehälter durch Einfüllen eines Kühlmittels versprö­ det. Durch die Zündung einer im Kühlmedium angeordneten Spreng­ ladung bricht das spröde Material. Eine vor dem Sprengen einge­ brachte Kerbung des Stahlmantels erleichtert den Abbruch.

Weiterhin ist aus der DE-AS 24 33 244 ein Verfahren zur Bildung einer Sollbruchstelle in stählernen Konstruktionselementen be­ kannt. Dazu wird das Konstruktionselement mittels einer alumino­ thermischen Reaktion auf eine Temperatur erhitzt, bei der es noch nicht durchschmolzen ist, seine Zugfestigkeit jedoch er­ heblich herabgesetzt wird. Nach dieser Behandlung ist das Kon­ struktionselement für seinen Verwendungszweck nicht mehr ein­ setzbar.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spannbetondruckbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bereits in seiner Aufbauphase die spätere Trennung von aktivierten und nichtakti­ vierten Betonbereichen während seiner Abbruchphase berücksich­ tigt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale aus Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der Errichtung wird der Behälter also in solche Bereiche eingeteilt, in denen nach Ablauf der Lebenszeit des Kernkraft­ werkes mit Strahlungen zu rechnen ist, die die Trennarbeit be­ hindern und in die Bereiche, in denen mit keiner Strahlung zu rechnen ist. Die Bereiche sind bei der Planung und Herstellung soweit als möglich so zu gestalten, daß eine leiche Trennung möglich ist. Beispielsweise sollen keine Bewehrungen der ande­ ren Stahlkomponenten die Bereiche überschreiten.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung werden die gegeneinander­ liegenden Betonbereiche einer chemischen Oberflächenbehandlung unterzogen, wodurch deren Abbinden verhindert und als Folge die Trennfuge gebildet wird.

Die in dem aktivierten Betonbereich und/oder in der Trennfuge vorgesehenen Hohlräume werden vorzugsweise durch senkrechte Rohre gebildet, die bis unter den Behälterboden reichen.

Um zu verhindern, daß in die Rohre während der Bauarbeiten Be­ ton eindringen kann, ist es vorteilhaft, sie mit Füllkörpern auszufüllen und am oberen Ende zu verschließen. Die eingesetz­ ten Stangen, die aus Kunststoff, Pappe oder dergleichen ausge­ bildet sind, werden in der Bauphase so eingemessen, daß es nach­ her jederzeit möglich ist, den Ort des Einbaues am fertigen Spannbetondruckbehälter festzustellen. Im Falle des Abbaues des Spannbetondruckbehälters werden dann die Rohre von oben her mit handelsüblichen Bohrgeräten angebohrt bzw. die Stangen ausge­ bohrt, so daß sie von außen für die Beladung mit Sprengstoff zugänglich sind.

Anschließend werden die bei solchen Behältern üblichen Vorspan­ nungen radial und axial gelöst und die Spannglieder entfernt. Nachdem die Stahlauskleidung durch fernbediente mechanische oder thermische Trenngeräte in transportierbare Einheiten zer­ kleinert wurden, wird die Decke durch Sprengen abgespaltet. Der dabei verwendete Sprengstoff kann beispielsweise in vorhandene Panzerrohre eingebracht werden. Für die Trennung der aktivierten Bereiche von unaktivierten Bereichen werden die beim Bau vorge­ fertigten Sprengbohrungen benutzt. Nach dem Ausräumen der Ka­ verne wird der Kavernenboden gebohrt und abgesprengt. Die Demon­ tage der nichtaktivierten Bereiche erfolgt nach der Aufräumung und Beseitigung der aktivierten Teile. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen werden teure Bohrarbeiten beim Vorbereiten der Sprengung eingespart.

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Spannbetondruckbehälter vorgeschlagen wird, bei dem durch die aktivierten Teile vorgegebene Demontage- bzw. Ab­ bauschwierigkeiten wesentlich vermindert werden. In dem äußer­ lich unversehrten Spannbetondruckbehälter wird also während der Bauphase eine Abspaltfläche vorgesehen. Auch die mit der Ab­ spaltfläche kontaktierenden Hohlräume sind unsichtbar. Sie wer­ den im Bedarfsfall freigebohrt. Der Abbau des Spannbetondruck­ behälters erfolgt von innen nach außen. Die Dichtheits- und Abschirmanforderungen werden bei diesem Arbeitsverfahren voll erfüllt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt, teilweise im Schnitt, einen Spannbetondruck­ behälter 1 für Kernreaktoranlagen, insbesondere für gasgekühl­ te Reaktoren, mit einem Innenraum 12 für den Kernreaktor (nicht dargestellt) und mit einer Wanddruchdringung 3. Der Innenraum 12 ist mit einer Stahlauskleidung 11 und die Wanddurchdringung 3 mit einem Panzerrohr 17 versehen. Im wesentlichen besteht der Betonteil des vorgeschlagenen Spannbetondruckbehälters 1 aus voneinander durch die Trennfuge 9 getrennte Betonbereiche 2 und 6, wobei die Trennfuge 9 an der Stelle im Behälter vorgesehen ist, an der die Grenze zwischen aktiviertem 6 und nichtaktivier­ tem 2 Bereich liegt. Der Innenraum 12 wird von 2 Betonschichten 2 und 6 umgeben. Die Wandstärke der ersten Betonwand, die die Stahlauskleidung 11 umgibt und mit dem aktivierten Beton­ bereich identisch ist, ist so dimensioniert, daß der zweite Beton­ bereich, der mit dem nichtaktivierten Bereich 2 identisch ist und vom ersten Betonbereich durch die Trennfuge 9 getrennt ist, keine nennenswerte Aktivierung, die während des Reaktorbetrie­ bes eintritt, aufweist. Dabei ist die Trennfuge 9, die eine durchgehende Verbindung zwischen dem aktivierten 6 und nichtak­ tivierten 2 Betonbereich verhindert, durch eine chemische Ober­ flächenbehandlung der aneinanderliegenden Betonbereiche in der Aufbauphase des Spannbetondruckbehälters gebildet. Beim Aufbau des Druckbehälters 1 nach der Erfindung werden im aktivierten Betonbereich 6 und/oder in der Trennfuge 9 in vorgegebenen Ab­ ständen senkrechte Rohre 16 oder Stangen 8 vorgesehen, die bei der Demontage als Aufnehmer für Sprengladungen 4 dienen.

Die Rohre 16 und Stangen 8 erstrecken sich von der Behälter­ decke 15 bis in den Behälterboden 13 des Behälters 1. Um zu verhindern, daß während der Bauarbeiten Beton in die Rohre 16 eindringt, werden die Rohre 16 am oberen Ende verschlossen. Be­ schädigungen der Rohre 16, durch den hohen Druck, der bei der Vorspannung auftritt, können dadurch vermieden werden, daß die Rohre 16 mit Füllkörpern ausgefüllt werden.

Beim Abbau werden die Rohre bzw. Stangen von oben her mit einem handelsüblichen Bohrgerät 10 angebohrt und damit von außen für Sprengladungen oder den Einsatz mechanischer Spaltgeräte zu­ gänglich gemacht.

• Bezugszeichen  1 Spannbetondruckbehälter
   2 nichtaktivierter Bereich des SSB
   3 Durchdringungen
   4 Sprengstoffladung
   5 Stopfung
   6 aktivierter Bereich des SSB
   7 Bodenbohrung
   8 Stange
   9 Fuge
  10 Bohrgerät
  11 Stahlauskleidung
  12 Innenraum des SSB
  13 Behälterboden
  14 Behälterraum
  15 Behälterdecke
  16 Rohr
  17 Panzerrohr

Claims (8)

1. Spannbetondruckbehälter für Kernreaktoranlagen, insbe­ sondere für gasgekühlte Kernreaktoren, mit einem Innen­ raum für den Kernreaktor und mit Wanddurchdringungen, wo­ bei der Innenraum und die Wanddurchdringung mit einer Stahlauskleidung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der nach der Stillegung der Kernreaktoranlage er­ warteten Grenze zwischen den aktivierten Betonbereichen (6) und den nichtakti­ vierten Betonbereichen (2) des Spannbetondruckbehälters bei dessen Aufbau eine Trennfuge (9) vorgesehen ist und daß der Trennfuge (9) Hohlräume zur Aufnahme einer Spreng­ stoffladung (4) zugeordnet sind.

2. Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gegeneinanderliegenden aktivierten und nichtaktivierten Betonbereiche (6), (2) einer chemischen Oberflächenbehandlung unterzogen werden, wodurch deren Abbinden verhindert und als Folge die Trennfuge (9) gebildet wird.

3. Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume Rohre (16) sind, die im aktivierten Bereich (6) und/oder in der Trennfuge (9) in vorgegebenen Abständen vorgesehen sind.

4. Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rohre (16) an ihrem oberen Ende ver­ schlossen sind.

5. Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (16) mit Füllkörpern aus­ gefüllt sind.

6. Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume durch Stangen (8) aus­ gefüllt sind, die in der Abbruchphase entfernbar sind.

7. Spannbetondruckbehälter nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (16) bzw. Stangen (8) bis unter den Behälterboden (13) reichen.

8. Spannbetondruckbehälter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (16) bzw. Dichtungen (8) aus Kunststoff, Pappe oder dergleichen bestehen.