EP0248286A1 - Verfahren und Anordnung zur Nasszerlegung radioaktiv kontaminierter oder aktivierter Komponenten von Kernreaktoranlagen - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Nasszerlegung radioaktiv kontaminierter oder aktivierter Komponenten von Kernreaktoranlagen Download PDF

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EP0248286A1
EP0248286A1 EP87107427A EP87107427A EP0248286A1 EP 0248286 A1 EP0248286 A1 EP 0248286A1 EP 87107427 A EP87107427 A EP 87107427A EP 87107427 A EP87107427 A EP 87107427A EP 0248286 A1 EP0248286 A1 EP 0248286A1
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EP
European Patent Office
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pressure vessel
reactor pressure
reactor
component
arrangement
Prior art date
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EP87107427A
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English (en)
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EP0248286B1 (de
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Hermann Dipl.-Ing. Operschall
Robert Weber
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00—Details of nuclear power plant
    • G21D1/003—Nuclear facilities decommissioning arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49815—Disassembling
    • Y10T29/49819—Disassembling with conveying of work or disassembled work part

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for the wet decomposition of radioactively contaminated or activated components of nuclear reactor plants according to the preamble of claim 1.
  • the dismantling and shredding of a reactor pressure vessel in nuclear power plants is complicated by contamination and activation due to the neutron bombardment.
  • the resulting radiation exposure of the personnel can be kept to a minimum by short dwell times of the personnel, by good shielding against radiation and by remote control of the devices.
  • a nuclear power plant with a reactor pressure vessel is known, which is arranged in a concrete pit, which is lined with up to about two thirds of the height of the reactor pressure vessel with a special container. This container only extends up to a predetermined height of the concrete pit and not up to the height of the reactor pressure vessel, so that the reactor pressure vessel cannot be fully submerged from the outside.
  • the invention has for its object to provide a method and an arrangement for the wet decomposition of radioactively contaminated or activated components of nuclear reactor plants, which, while avoiding contamination in the biological shield, enables degradation with simple means even if the biological shield surrounding the component is not suitable is lined in front with a waterproof container.
  • the thermal insulation on the inner circumference of the biological shield which consists of individual building blocks, and accordingly also the thermal insulation elements arranged on the bottom of the component before attaching the casing.
  • the disassembly can be done successively, and the individual parts can be removed from the casing and e.g. be deposited in a decay basin or container for final storage.
  • its outer diameter is preferably such that there is as small an air gap as possible to the reactor pit.
  • a container DB of a heat exchanger for a nuclear power plant has a lower part 1.1 and a cover 1.2 which is placed normal to the longitudinal axis 1 of the container on the container flange 1.11 and which distributed an annular cover flange 1.21 and in the region of the cover flange over its circumference Has cover screws 1.22.
  • the cover screws 1.22 are anchored in the cover flange 1.12 of the lower part in corresponding threaded bores.
  • the container DB hereinafter referred to as the pressure container DB, has a substantially hollow cylindrical shape with a bottom cap 1.13, a conical transition 1.14 between the cylindrical part 1.15 and the bottom cap 1.13.
  • the pressure vessel DB is supported on a support ring construction with standing brackets.
  • 5 designates the concrete construction
  • 6 designates a concrete construction on the bottom of the reactor building, the annular gap 7a remaining between a formwork 8c and the pressure vessel DB and an approximately hollow-conical space 7b remaining in the region of the bottom cap 1.13.
  • the portion 7a1 of the annular gap and the portion 7b1 of the bottom space 7b is filled with a hatched envelope for the pressure vessel DB such that this envelope 8 has the carrying function of a collecting container for at least some of the individual parts 9 disassembling component DB can exercise.
  • the cover 1.2 had been lifted off together with the cover insulation hood 11 and transported to a storage position.
  • the pressure vessel DB was filled with water shortly below its flange 1.11, for example up to level line 12. In order to achieve good visibility, it is favorable to continuously clean the water during the disassembly by means of a water purification system which has a pump 26 and filter 27.
  • the component DB is then broken down from above by a manipulator (not shown) with a tool head, using an abrasive machining process, into the individual parts 9, which are defined by network lines 9a (horizontal) and 9b (surface lines), which will be discussed further below.
  • a shielding material in particular a shielding concrete jacket provided with a reinforcement 8a, can advantageously be used for the casing 8. It is also possible to use a castable or sprayable, tough plastic material as the covering.
  • This plastic material is preferably also reinforced, for example with a network of ropes which are made of glass fiber reinforced polyester and can absorb high tensile stress. Before such a net can be lowered into the annular gap and casting can begin, all possible obstacles in the annular gap must be removed. The network is then clamped on the bottom side by fittings like a basket, so that it encompasses the entire lower part of the pressure vessel DB.
  • the floor area of the concrete structure 6 surrounding the pressure vessel DB is expediently provided with a separating layer 8b, which is applied by remote control.
  • a separating layer 8b which is applied by remote control.
  • These can also be separating foils, which are arranged together with the reinforcement network for the covering on the inner wall of the formwork or concrete structure.
  • the material for the covering itself is then introduced by pouring or spraying out the spaces 7a1 and 7b1, the gusset spaces 7b2 in the region of the base 1.13 still be usefully filled out with filler pieces, since it is not necessary to pour them out.
  • the pipe sockets 2 which are stumps which have arisen by separating the other parts of the main coolant lines, have of course been sealed off from the inside by sealing bodies 2a before the shielding water is filled into the pressure vessel DB; these sockets are also encased or encased by the sheath 8, as are the standing claws 3. These clad sockets 2 and / or the claws 3 can then be used to attach the supporting cables of a building crane, not shown.
  • the pressure vessel DB and the casing 8 have been prepared so far that a manipulator (not shown) with a tool head can be inserted into the interior of the vessel from above.
  • a manipulator (not shown) with a tool head can be inserted into the interior of the vessel from above.
  • Cutting lines 9a, 9b are suitable for machining processes such as turning, milling, sawing or arc sawing.
  • the advantage here is that the water filling of the pressure vessel DB also ensures the necessary cooling.
  • the component DB is broken down into a plurality of wall sections 9 by introducing circumferential grooves and / or longitudinal grooves or slots.
  • the component DB can first be broken down into individual sections 90 by ablating along the inner circumferential lines 9a, the machining proceeding progressively from top to bottom. The upper shots can then optionally be lifted out and transported to a parking position.
  • the casing 8 is dimensioned to hold the entire weight of the component DB, the comm component into the wefts 90 by processing or ablating along the surface line 9b into the individual wall sections 9. It is then preferred to work from top to bottom.
  • the further processing of deep-lying parts cannot be hindered by self-detaching wall sections, because the detached wall sections are held in place by the adhesion of the wall sections to the casing 8, unless they are removed by a gripping tool.
  • the method according to the invention can also be used when dismantling a reactor pressure vessel.
  • the cover 1.2 of the reactor pressure vessel is lifted off together with the control rod tubes 10 and the cover insulation hood 11 and transported to a storage position.
  • the inner circumference of the biological shield 28 and the bottom area of the concrete structure 6 surrounding the pressure vessel DB are provided with a separating layer 8b, which is preferably applied remotely by means of spray lances.
  • the same removal method as described with reference to the lower part 1.1 of the reactor is preferably applied analogously, in that the lid 1.2 is placed over a nozzle 1.23 in a hollow concrete mold 1.3 and covered with a load-bearing casing 8, then comminuted .
  • a reactor pressure vessel 1 is arranged within a biological shield 28, which forms the reactor pit (concrete shielding).
  • a base plate 13 e.g. from steel.
  • the reactor pressure vessel Due to the flooding of the enclosing tube 15, the reactor pressure vessel is also under water from the outside and can thus be separated into suitable cut pieces.
  • a trough-shaped base plate 13 in the form of a plastic lining 21, e.g. Epoxy resin with glass fiber laminate, are applied to the bottom of the reactor pit (Fig. 3).
  • the plastic lining 21 is pulled up a little at the lower end of the enclosing tube 15 in order to achieve a corresponding seal.
  • FIG. 7 shows a boiling water reactor which is supported by a stand frame 22.
  • the enclosing tube 15 is arranged between the biological shield 28 and the pressure vessel 1 after all the parts that would impede the installation of the enclosing tube 15 have been cut off.
  • the enclosing tube 15 is tightly connected to the bottom 1d of the reactor pressure vessel 1 by welding or casting with sealing compound 23, in particular rubber compound.
  • the reactor pressure vessel 1 can then be dismantled mechanically or by using an arc saw under water to the bottom 1d.
  • the floor 1d itself can be further dismantled dry, for example, since the activation is low.
  • This variant is possible wherever the container bottom 1d is supported. It is expedient to arrange the connection of the enclosing tube 15 to the reactor pressure vessel 1 just above the pressure vessel support (stand frame 22).
  • the sheathing tube - shortened above - can remain in the reactor pit after installing a new reactor.

Abstract

Die Komponente wird am Ende ihrer Lebensdauer mit einer Umhül­lung (8) solcher Stärke ummantelt, daß diese Umhüllung (8) die Tragfunktion eines Auffangbehälters für die in Einzelteile (9) zu zerlegende Komponente auszuüben vermag. Die Komponente wird dann durch ein abtragendes Bearbeitungsverfahren aus Abschirm­gründe unter Wasser in Einzelteile (9) zerlegt, wobei die Ein­zelteile von der Umhüllung (8) aufgefangen werden. Anschlies­send können die Einzelteile (9) aus der Umhüllung (8) entfernt und in Gebinde für die Endlagerung deponiert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Naß­zerlegung radioaktiv kontaminierter oder aktivierter Komponenten von Kernreaktoranlagen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Der Abbau und die Zerkleinerung eines Reaktordruckbehälters in Kernkraftwerken ist durch Kontamination und Aktivierung infolge des Neutronenbeschusses erschwert. Die dabei entstehende Strah­lungsbelastung des Personals kann durch geringe Verweilzeiten des Personals, durch gute Abschirmung gegen Strahlung und durch Fernbedienung der Geräte kleingehalten werden.
  • Beim Ausbau von radioaktiven Komponenten werden alle der drei genannten Kriterien entsprechend kombiniert. Dabei kann der Aus­bau und die Zerkleinerung eines Reaktordruckbehälters trocken in Luft oder mit Wasserüberdeckung durchgeführt werden.
  • Bei der fernbedienten Trockenzerlegung, die unter entsprechenden Abschirmmaßnahmen unter Verwendung von dicken Abschirmplatten vorgenommen wird, ergeben sich wegen der schlechten Zugänglich­keit Schwierigkeiten beim Herausbringen der radioaktiven Teile. Ferner entstehen bei Störungen während des Abbaues zusätzliche Schwierigkeiten wegen der schlechten Zugänglichkeit.
  • Bei der Naßzerlegung wird die gute Abschirmwirkung des Wassers ausgenutzt. Aus der Zeitschrift Electrical World, 15.02.1978, Seite 47/48 ist es bekannt, einen Demontrastionsreaktor dadurch abzubauen, daß der Sicherheitsbehälter, der den Reaktorbehälter mit dem Kühlsystem sowie das Becken für abgebrannte und neue Brennelemente umschließt, zur Abschirmung gegen radioaktive Strahlung mit Wasser gefüllt und der Reaktorbehälter in schmale Teilstücke zerkleinert wird. Die Teilstücke werden zunächst durch einen Kran in ein Lagerbecken transportiert und dann einem Endlager zugeführt. Bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens ergeben sich große Mengen an radioaktivem Abfall, dessen Endla­gerung hohe Kosten verursacht.
  • Aus der US-PS 3 158 546 (FIG 1) ist ein Kernkraftwerk mit einem Reaktordruckbehälter bekannt, der in einer Betongrube angeord­net ist, welche innen etwa bis zu zwei Drittel der Höhe des Re­aktordruckbehälters mit einem besonderen Behälter ausgekleidet ist. Dieser Behälter reicht nur bis zu einer vorgegebenen Höhe der Betongrube und nicht bis zur Höhe des Reaktordruckbehälters, so daß der Reaktordruckbehälter von außen nicht voll unter Was­ser gesetzt werden kann.
  • Würde man eine derartige Reaktorgrube oder eine solche, die nicht mit einem zusätzlichen Behälter ausgekleidet ist, zum Ab­bau des Reaktordruckbehälters fluten, so können Probleme durch Undichtigkeiten des Betons und - wenn überhaupt vorhanden - der Liners entstehen. Nach langen Betriebsjahren sind nämlich Risse im Beton bzw. im biologischen Schild möglich, wodurch eine Ver­schleppung der Kontamination und damit ein stark erhöhter radio­aktiver Abfall entstehen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Naßzerlegung radioaktiv kontaminierter oder akti­vierter Komponenten von Kernreaktoranlagen anzugeben, die unter Vermeidung einer Kontaminationsverschleppung in den biologischen Schild einen Abbau mit einfachen Mitteln auch dann ermöglicht, wenn der die Komponente umgebende biologische Schild nicht von vorne herein mit einem wasserdichten Behälter ausgekleidet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 an­gegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteran­sprüchen angegeben.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß das Verfahren sich an die unterschiedlichsten Ver­hältnisse in einem Reaktorgebäude anpassen läßt und deshalb sehr variabel ist.
  • Im allgemeinen wird man die am Innenumfang des biologischen Schildes befstigte Wärmedämmung, die aus einzelnen Bausteinen besteht, und dementsprechend auch die bodenseitig an der Kompo­nente angeordneten Wärmedämmelemente vor Anbringen der Umhül­lung beseitigen. Die Zerlegung kann sukzessive erfolgen, und die Einzelteile können aus der Umhüllung entfernt und z.B. in einem Abklingbecken oder Gebinde für die Endlagerung deponiert werden. Zur Versteifung und Verstärkung der Umhüllung kann es zweckmäßig sein, bevor man die Umhüllung durch Umgießen oder Umspritzen anbringt, die Komponente mit einem Gerüst oder Ge­rippe einer Armierung zu versehen, welche zweckmäßig aus Ring­gliedern und Mantelgliedern besteht, so daß sich ein die gesam­te Außenoberfläche der Komponente überdeckendes Armierungsnetz­werk ergibt, welches dann mit der Vergußmasse der Umhüllung ver­bunden bzw. umgossen wird.
  • Bei Verwendung eines Umschließungsrohres ist sein Außendurchmes­ser vorzugsweise so bemessen, daß ein möglichst kleiner Luft­spalt zur Reaktorgrube besteht.
  • Im folgenden wird anhand der Zeichnung das Verfahren und die Anordnung nach der Erfindung näher erläutert. Darin zeigt:
    • Fig. 1 einen Schnitt durch einen Behälter eines Wärmetauschers,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch einen Reaktordruckbehälter,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch den vom Reaktordruckbehälter gemäß Fig. 2 abgenommenen und mit einer Umhüllung versehenen Deckel,
    • Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer Anordnung zur Naßzerlegung eines Reaktordruckbehälters,
    • Fig. 5 einen Reaktordruckbehälter vor der Zerlegung mit bereits angesetzter Ersatzabstützung und dem Dichtboden,
    • Fig. 6 eine Anordnung für eine durch ein Umschließungsrohr aus­gebildete Reaktorgrube, die als Flutbekken dient und
    • Fig. 7 einen Schnitt durch einen anderen Reaktordruckbehälter mit Umschließungsrohr, welches am unteren Reaktorbereich an diesen dicht angeschlossen ist.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat ein Behälter DB eines Wärmetau­schers für ein Kernkraftwerk ein Unterteil 1.1 und einen normal zur Längsachse 1 des Behälters auf den Behälterflansch 1.11 aufgesetzten Deckel 1.2, welcher einen ringförmigen Deckel­flansch 1.21 und im Bereich des Deckelflansches über seinen Umfang verteilte Deckelschrauben 1.22 aufweist. Die Deckel­schrauben 1.22 sind in dem Deckelflansch 1.12 des Unterteils in entsprechenen Gewindebohrungen verankert. Der Behälter DB, im folgenden als Druckbehälter DB bezeichnet, hat eine wesent­lich hohlzylindrische Form mit einer Bodenkalotte 1.13, einem kegelförmigen Übergang 1.14 zwischen dem zylindrischen Teil 1.15 und der Bodenkalotte 1.13. Im Breich des verstärkten Deckelflansches 1.12 liegt die Stutzen-Partie, wo die Leitungs­stutzen 2 angeordnet sind. Der Druckbehälter DB ist an einer Tragringkonstruktion mit Standpratzen aufgelagert. Mit 5 ist die Betonkonstruktion bezeichnet, mit 6 eine bodenseitige Be­tonkonstruktion des Reaktorgebäudes, wobei zwischen einer Scha­lung 8c und dem Druckbehälter DB der Ringspalt 7a und im Be­reich der Bodenkalotte 1.13 ein etwa hohlkegeliger Raum 7b ver­bleibt.
  • Der Anteil 7a1 des Ringspaltes und der Anteil 7b1 des boden­seitigen Raumes 7b ist mit einer schraffiert dargestellten Umhüllung für den Druckbehälter DB solcher Stärke ausgefüllt werden, daß diese Umhüllung 8 die Tragfunktion eines Auffang­behälters für mindestens einen Teil der in Einzelteile 9 zu zerlegenden Komponente DB auszuüben vermag. Vor der Ummante­lung war jedoch der Deckel 1.2 zusammen mit der Deckelisolier­haube 11 abgehoben und in eine Abstellposition transportiert worden. Ferner war aus Abschirmgründen der Druckbehälter DB kurz unterhalb seines Flansches 1.11 mit Wasser, z.B. bis zur Niveaulinie 12, gefüllt worden. Zur Erzielung guter Sichtver­hältnisse ist es günstig, das Wasser während der Zerlegung durch eine Wasserreinigungsanlage, die eine Pumpe 26 und Fil­ter 27 besitzt, dauernd zu reinigen. Hierauf wird die Kompo­nente DB durch einen nicht dargestellten Manipulator mit Werk­zeugkopf von oben mittels eines abtragenden Bearbeitungsver­fahrens in die Einzelteile 9 zerlegt, die durch Netzlinien 9a (horizontal) und 9b (Mantellinien) definiert sind, worauf wei­ter unten noch eingegangen wird.
  • Für die Umhüllung 8 kann vorteilhaft ein Abschirmmaterial, insbesondere ein mit einer Armierung 8a versehener Abschirm-­Betonmantel verwendet werden. Es ist auch möglich, ein gieß-­oder spritzfähiges, zähes Kunststoffmaterial als Umhüllung zu verwenden. Dieses Kunststoffmaterial wird vorzugsweise auch ar­miert, z.B. mit einem Netzwerk aus Seilen, die aus glasfaser­verstärktem Polyester bestehen und eine hohe Zugspannung auf­nehmen können. Bevor ein solches Netz in den Ringspalt herab­gelassen und mit dem Umgießen begonnen werden kann, sind sämt­liche etwaigen Hindernisse im Ringspalt zu entfernen. Das Netzwerk wird dann bodenseitig durch Armaturen korbartig ver­spannt, so daß es den gesamten Unterteil des Druckbehälters DB umspannt. Anschließend oder schon vorher wird zweckmäßig der Bodenbereich der den Druckbehälter DB umgebenden Betonkon­struktion 6 mit einer Trennschicht 8b versehen, welche fernbe­dient aufgebracht wird. Es kann sich dabei auch um Trennfolien handeln, die zusammen mit dem Armierungsnetzwerk für die Um­hüllung an der Innenwand der Schalung bzw. Betonstruktur ange­ordnet werden. Das Material für die Umhüllung selbst wird dann durch Ausgießen oder Ausspritzen der Räume 7a1 und 7b1 einge­bracht, wobei die Zwickelräume 7b2 im Bereich der Bodenkalotte 1.13 noch zweckmäßig mittels Füllstücken ausgefüllt werden, da insoweit ein Ausgießen nicht erforderlich ist. Die Leitungs­stutzen 2, es handelt sich dabei um Stümpfe, welche durch Ab­trennen der übrigen Teile der Hauptkühlmittelleitungen entstan­den sind, sind naturgemäß vor dem Einfüllen des Abschirmwassers in den Druckbehälter DB durch Dichtkörper 2a von innen abge­schlossen worden; diese Stutzen werden von der Umhüllung 8 gleichfalls ummantelt bzw. umkleidet, ebenso die Standpratzen 3. Zum Anschlagen der Tragseile eines nicht dargestellten Ge­bäudekrans können dann diese umkleideten Stutzen 2 und/oder die Pratzen 3 dienen.
  • Nun sind der Druckbehälter DB und die Umhüllung 8 soweit prä­pariert, daß mit einem nicht dargestellten Manipulator mit Werkzeugkopf von oben her in das Behälterinnere eingefahren werden kann. Zum Zerlegen in die Einzelteile 9 längs der Ab­tragbzw. Schnittlinien 9a, 9b eignen sich spanabhebende Ver­fahren wie Drehen, Fräsen, Sägen oder Lichtbogensägen. Der Vorteil dabei ist, daß die Wasserfüllung des Druckbehälters DB gleichzeitig für die erforderliche Kühlung sorgt. Es ist aber auch möglich, unter Wasser ein chemisches oder elektrochemi­sches Abtragverfahren anzuwenden. Wenn man als Abschirmflüs­sigkeit einen zum elektrochemischen Abtragen geeigneten Elek­trolyten verwendet, so braucht dieser nur durch entsprechende Pumpen an den Stellen, an denen sich die Elektroden gerade in Eingriff befinden, in Umlauf gesetzt zu werden. Wie es die Netzlinien 9a, 9b verdeutlichen, wird die Komponente DB durch Einbringen von Umfangsnuten und/oder Längsnuten bzw. -schlitze in eine Vielzahl von Wandabschnitten 9 zerlegt. Dabei kann die Komponente DB zunächst in einzelne Schüsse 90 durch Abtragen längs der Innenumfangslinien 9a zerlegt werden, wobei zeckmäßig von oben nach unten fortschreitend bearbeitet wird. Es können dann die oberen Schüsse gegebenenfalls herausgehoben und auf eine Abstellposition transportiert werden. Wenn aber die Um­hüllung 8 zur Aufnahme des gesamten Gewichtes der Komponente DB dimensioniert ist, so wird zweckmäßig nach Zerlegung der Kom­ ponente in die Schüsse 90 durch Bearbeiten bzw. Abtragen längs der Mantellinie 9b eine Zerlegung in die einzelnen Wandab­schnitte 9 vorgenommen. Dabei wird dann vorzugsweise von oben nach unten gearbeitet. Die Weiterbearbeitung tiefer liegender Teile kann dabei nicht durch sich von selbst ablösende Wandab­schnitte behindert werden, weil durch die Haftung der Wandab­schnitte an der Umhüllung 8 die abgetrennten Wandabschnitte festgehalten werden, es sei denn, sie werden durch ein Greif­werkzeug entfernt.
  • Ist die Zerlegung der Komponente DB in die einzelnen Wand- und Bodenabschnitte 9 beendet, so kann ein Teil des abschirmenden Wassers abgepumpt werden, da man die Abschnitte 9 im Bodenka­kalottenbereich anhäufen kann. Jetzt wird zweckmäßig ein Ab­schlußdeckel, vorzugsweise aus der gleichen Gießmasse wie die Umhüllung 8 auf den oberen Rand der Umhüllung 8 aufgelegt und mit dieser verbunden, vorzugsweise durch Angießen.
  • Wie Fig. 2 zeigt, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei der Zerlegung eines Reaktordruckbehälters angewendet werden. Vor der Ummantelung wird der Deckel 1.2 des Reaktordruckbehäl­ters zusammen mit den Steuerstabrohren 10 und der Deckeliso­lierhaube 11 abgehoben und in eine Abstellposition transpor­tiert. Der Innenumfang des biologischen Schildes 28 und der Bo­denbereich der den Druckbehälter DB umgebenden Betonkonstruk­tion 6 wird mit einer Trennschicht 8b versehen, welche vorzugs­weise mittels Sprühlanzen fernbedient aufgebracht wird.
  • Auf den in Fig. 3 dargestellten Deckel 1.2 des Reaktordruckbe­hälters wird vorzugsweise sinngemäß das gleiche Beseitungsver­fahren, wie anhand des Behälterunterteils 1.1 beschrieben, an­gewendet, indem der Deckel 1.2 über Stutzen 1.23 in eine Be­tonhohlform 1.3 gelegt und mit einer tragenden Umhüllung 8 ummantelt, dann zerkleinert wird.
  • In Fig. 4 ist ein Reaktordruckbehälter 1 innerhalb eines biolo­gischen Schildes 28, welcher die Reaktorgrube bildet (Betonab­schirmung), angeordnet. Unterhalb des Reaktordruckbehälters be­findet sich am Boden des Schildes 2 eine Bodenplatte 13, z.B. aus Stahl.
  • Zur Naßzerlegung des Reaktordruckbehälters 1 wird dieser unten mit Ersatzabstützungen 14 versehen. Die oberen Abstützungen (Trag­pratzen) und alle Teile, insbesondere Leitungen 1c (Fig. 5), die in den Reaktordruckbehälter 1 einmünden, werden entfernt, eben­falls die Tragkonstruktionen 1f im oberen Bereich des Reaktor-­Druckbehälters 1. Zwischen dem Reaktordruckbehälter 1 und dem biologischen Schild 28 wird dann ein Umschließungsrohr 15 eingezo­gen (Fig. 4), dessen Durchmesser an den Durchmesser einer in die Reaktorgrube eingebrachten Bodenplatte 13 angepaßt ist, die auch als Wanne ausgebildet sein kann. Nach dem Einführen des mit ei­nem Mannloch 15b versehenen Umschließungsrohres 15 wird es mit der unterhalb des Reaktordruckbehälters 1 eingebauten Bodenplatte 13, beispielsweise durch eine Schweißnaht 13a dicht verbunden. Oben wird das Umschliessungsrohr 5 über den Flansch 15a mit dem Flutbecken 24 mittels einer Dichtung 17 verbunden.
  • Durch das Fluten des Umschließungsrohres 15 steht der Reaktor­druckbehälter auch von außen her unter Wasser und kann so in ge­eignete Schnittstücke getrennt werden.
  • Ein Ablauf der Arbeitsschritte für den Abbau und die Zerkleine­rung des Reaktordruckbehälters kann z.B. in der nachstehenden Reihenfolge vorgenommen werden (Brennelemente und Kerneinbauten sind entfernt, der Reaktor und der Flutraum sind geflutet):
    • A) Absenken des Wasserspiegels soweit, daß er knapp unter der Unterkante des Flansches 15a des Reaktordruckbehälters steht (Fig. 5);
    • B) Anbringen einer Abdichtung 1b (Fig. 4) an der Innenseite der Kühlmittelein- und Austrittsstutzen und sonstiger Hilfslei­ tungen vom Inneren des Reaktordruckbehälters 1 aus;
    • C) Einbringen und Komplettieren der Bodenplatte 13 unterhalb des Reaktordruckbehälters 1, Installieren der Ersatzabstützungen am Boden der Reaktorgrube;
    • D) Ausbau der Dichtung 20 (Fig. 5) zwischen dem Flansch des Re­aktordruckbehälters 1 und der Flutraumauskleidung;
    • E) Abtrennen aller Reaktordruckbehälterteile, die den Einbau des Umschließungsrohres behindern (z.B. obere Abstützungen 1f und Rohrleitungsstutzen 1c);
    • F) Abtrennen des nicht stark strahlenden Reaktordruckbehälter-­Flansches 1e (Fig. 5) im Trockenen, z.B. durch Fräsen oder Lichtbogensäge und Abheben und Entfernen;
    • G) Einbau des Umschließungsrohres 15 (Fig. 4);
    • H) Dichtsetzen des Umschließungsrohres 15 mit der Bodenplatte 13, z.B. durch Schweißen;
    • I) eventuell Dichtsetzen des Umschließungsrohres 15 mit dem Flut­becken 24 durch Anordnen einer Dichtung 17;
    • K) Fluten des Umschließungsrohres 15 bis in die Nähe des oberen Endes und
    • L) ringförmiges Abtrennen der Wandteile 18 des Reaktordruckbe­hälters entlang der Trennlinien 19 und Zerkleinern und eben­falls der eventuell noch vorhandenen Wärmeisolierung 25 an der Außenseite des Reaktors.
  • Das Umschließungsrohr 15 wird als Dichtelement zur Reaktorgrube 16 eingesetzt und hat folgende Funktionen:
    • a) Aufnahme des Wassers um den Reaktordruckbehälter. Das Wasser wird zur Abschirmung der Strahlung des Reaktordruckbehälters und seiner Schnitteile und des biologischen Schildes (Liner, Armierungseisen) nach oben hin benutzt;
    • b) Auffangen des Sekundärwastes (Verunreinigungen usw., die aus­gefiltert werden), der beim Trennen des Reaktordruckbehälters durch die im Umschließungsrohr befindlichen Trenngeräte ent­steht;
    • c) Verwendung als Pufferlager für die Reaktordruckbehälter-­Schnitteile und als Umladeort;
    • d) Halterung der zur Zerlegung des Reaktordruckbehälters notwen­digen Trenngeräte;
    • e) Das Wasser dient als Kühlmittel für die Trenngeräte;
    • f) Vermeidung der Kontaminationsverschleppung in den biologi­schen Schild und
    • g) Abschirmung der Strahlung des Reaktorgrubenbetons (biologi­scher Schild) beim eventuellen Einbau eines neuen Reaktor-­Druckbehälters.
  • Das Abtrennen der Ein- und Austrittsstutzen sowie des Reaktor­flansches und der Reaktordruckbehälterkonsolen und das Ein­bringen des Umschließungsrohres 15 erfolgt von Orten aus, die nur geringe Strahlungsdosis haben.
  • Anstelle der Bodenplatte 13 aus Stahl kann nach dem Einbringen eines Umschließungsrohres 15 mit Mannloch 15b auch eine wannenför­mige Bodenplatte 13 in Form einer Kunststoffauskleidung 21, z.B. Epoxydharz mit Glasfaserlaminat, auf den Boden der Reaktorgrube aufgebracht werden (Fig. 3). Die Kunststoffauskleidung 21 wird am unteren Ende des Umschließungsrohres 15 etwas hochgezogen, um eine entsprechende Abdichtung zu erreichen.
  • Eine andere Möglichkeit ist in Fig. 7 dargestellt, die einen Siedewasserreaktor zeigt, der von einer Standzarge 22 getragen wird. Hier ist das Umschließungsrohr 15 nach Abtrennen aller Tei­le, die den Einbau des Umschließungsrohres 15 behindern würden, zwischen dem biologischen Schild 28 und dem Druckgefäß 1 angeord­net. Das Umschließungsrohr 15 wird unten durch Schweißen oder Vergießen mit Dichtmasse 23, insbesondere Kautschukmasse, dicht mit dem Boden 1d des Reaktordruckbehälters 1 verbunden. Das Reaktor-Druckgefäß 1 kann dann mechanisch oder durch Verwendung einer Lichtbogensäge unter Wasser bis zum Boden 1d abgebaut wer­den. Der Boden 1d selbst kann beispielsweise trocken weiter de­montiert werden, da die Aktivierung gering ist. Diese Variante ist überall dort möglich, wo der Behälterboden 1d abgestützt ist. Es ist zweckmäßig, die Verbindung des Umschließungsrohres 15 mit dem Reaktor-Druckgefäß 1 knapp über der Druckgefäßabstützung (Standzarge 22) anzuordnen.
  • Das Umschließungsrohr kann - oben gekürzt - nach Einbau eines neuen Reaktors in der Reaktorgrube verbleiben.

Claims (11)

1. Verfahren zur Naßzerlegung radioaktiv kontaminierter oder aktivierter Komponenten von Kernreaktoranlagen, bei der die Kom­ponente mit einer Umhüllung (8) solcher Stärke versehen ist, daß die Umhüllung die Tragfunktion eines Auffangbehälters für minde­stens einen Teil der in Einzelteile (9) zerlegten Komponente auszuüben vermag, die Komponente zur Abschirmung der Strahlung mit Wasser geflutet und durch ein abtragendes Bearbeitungsver­fahren zumindest teilweise in Einzelteile (9) zerlegt wird und die Einzelteile entfernt werden, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Komponente am Ende ihrer Lebensdauer mit einer durch Gießen bzw. Spritzen hergestellten oder als Um­schließungsrohr (15) ausgebildeten Ummantelung versehen wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Um­hüllung (8) ein Abschirmmaterial verwendet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß als Umhüllung (8) ein gieß- oder spritz­fähiges Kunststoffmaterial verwendet ist.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Komponente ein innerhalb einer Reaktorgrube mit Spalt zum umgebenden biologischen Schild aus Beton angeordneter Reak­tordruckbehälter ist, dadurch gekennzeich­net, daß die Umhüllung (8) nach Abtrennen der Kühlmittellei­tungen und Verschließen der Stutzenstümpfe des Reaktordruckbe­hälters (DB) durch Ausgießen oder Ausspritzen des Spaltes (7a1, 7b1) zwischen Reaktordruckbehälter und Reaktorgrube hergestellt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß vor dem Ausgießen oder Ausspritzen die Komponente, insbesondere der Reaktordruckbehälter (DB), mit ei­nem Gerüst oder Gerippe eines Armierungsnetzwerkes (8a) versehen ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß vor dem Ausgießen oder Ausspritzen der Innenumfang und der Bodenbereich der den Reaktordruckbe­hälter (DB) umgebenden Betonkonstruktion (5, 6) mit einer Trennschicht versehen ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente von innen durch ein chemisches oder elektrochemisches Abtrageverfahren zerlegbar ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß zur Reinigung des Wassers während der Zerlegung eine Wasserreinigungsanlage vorgesehen ist.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Um­schließungsrohr (15) in seinem Durchmesser an den Durchmesser einer dem Reaktordruckbehälter (1) zugeordneten Bodenplatte (13) angepaßt ist, um es am unteren Ende mit der Bodenplatte (13) dicht zu verbinden.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Um­schließungsrohr (15) an einem Ende in seinem Durchmesser an den Durchmesser des Bodens des Reaktordruckbehälters (1) angepaßt ist, um es unten mit dem Boden (1d) des Reaktordruckbehälters (1) dicht zu verbinden.
11. Anordnung nach einem der vohergehenden Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Um­schließungsrohr (15) einen Flansch (1a) hat, um es oben mit der Reaktorgrube (16) dicht zu verbinden.
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