Advanced Nuclear Power - AREVA

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

Feature Lösung für „Sumpfverstopfung“ in Druckwasserreaktoren Von der Möglichkeit der „Sumpfverstopfung“ bei einem Kühlmittelverluststörfall sind Druckwasserreaktor-Anlagen in aller Welt betroffen – die einen mehr, die anderen weniger, je nach Konstruktion und Betriebsweise. Bezüglich Lösungen auf dem Gebiet der „Sumpfverstopfung“ ist Framatome ANP technisch führend. Problem Alle Typen von Druckwasserreaktor-Anlagen verfügen über Systeme, die bei einem Kühlmittelverluststörfall die Wärme aus dem Kern abführen und dafür sorgen, dass der Reaktordruckbehälter weiterhin gefüllt bleibt. Bei US-amerikanischen und französischen Druckwasserreaktoren geschieht dies durch Notkühlsysteme, die das ausgetretene Kühlmittel sammeln und über einen Wärmetauscher wieder zurück in den Reaktorkern leiten. Ein Kühlmittelverluststörfall (oder der Abriss einer Frischdampfleitung) kann jedoch an Ausrüstungen im Containment, die sich in unmittelbarer Nähe der Schadensstelle befinden, erhebliche Schäden verursachen. So kann die Isolierung abgerissen werden, Beton zerbröckeln, oder es treten andere Schäden auf, die Trümmer hinterlassen. Wenn diese Materialien von einem hochenergetischen Fluid nach unten zu den Sumpfsieben transportiert werden und diese teilweise verstopfen, kann sich die Förderleistung des Notkühlsystems empfindlich verringern. Das Ausmaß und die Auswirkungen der Verstopfung variieren je nach Design und Betriebsweise des Reaktors; insbesondere die deutschen Druckwasserreaktor-Anlagen sind aufgrund ihrer Konstruktion und Fahrweise weniger anfällig dafür. Das Thema „Sumpfverstopfung“ kam in den 1990er-Jahren ursprünglich bei Siedewasserreaktor-Anlagen auf. In den USA arbeitete unser Team gemeinsam mit zahlreichen Kernkraftwerken und der Nuclear Regulatory Commission (NRC) an einer Lösung. Seither hat das Team im Auftrag der Kernenergieindustrie die hydraulischen Vorgänge im Containmentsumpf und die Siebbelegung mit Material sowie die Transportmechanismen untersucht. Außerdem wurde zusammen mit dem Nuclear Energy Institute (NEI) und der NRC an der Entwicklung von Kriterien gearbeitet, die in der Branche generell zur Lösung des Problems angewandt werden können. Als Antwort auf eine Anweisung der französischen Nuklearsicherheitsbehörde hat der Energieversorger Electricite de Frankreich (EDF) zu erkennen gegeben, dass er in allen seinen 58 Druckwasserreaktor-Kernkraftwerken eine Ertüchtigung der Sumpfsiebe plant. Die Maßnahmen sollen im nächsten Jahr beginnen. Lösung Als wir erkannten, dass dieses Thema die Mehrzahl der Leichtwasserreaktoren betreffen könnte, schlossen wir uns mit der Alden Research Laboratory, Inc. und der Performance Contracting, Inc. (PCI) zusammen, um ein Spezialisten- Team auf die Beine zu stellen. Die Alden Research Laboratory, Inc. verfügt über mehr als 100-jährige Erfahrung auf dem Gebiet der Strömungsberechnung; PCI hat 15 der 33 US-amerikanischen Siedewasserreaktor-Anlagen mit SURE- FLOW-Konstruktionen ausgerüstet. Das Team entwickelte passende, aus einzelnen aufeinander gestapelten Siebscheiben bestehende SURE-FLOW- Die SURE- FLOW-Konstruktion zeichnet sich durch minimierte Druckverluste aus. Zudem schafft die kompakte Bauweise viel freie Arbeitsfläche auf dem Containment-Boden. Konstruktionen sowie entsprechende Lösungspakete für den Umbau, nahm den Einbau vor und unterstützte die nötigen Untersuchungen für das Genehmigungsverfahren. Die NRC hat die SURE-FLOW-Konstruktionen samt Auslegungsdaten sowie die vom Team durchgeführten Berechnungen bezüglich Entstehung und Transport des Materials bereits geprüft und genehmigt. Gegenwärtig unterstützt das Team vier US-Anlagen bei der Lösung dieses Problems. Darüber hinaus arbeitet es auch an der Entwicklung einer SURE-FLOW- Lösung für europäische Energieversorger, z.B. EDF und Tractebel (Belgien). ■ Vorteile • Ganzheitliche Strategie • Schlüsselfertige Lösungen • Umfangreiche Erfahrung und Fachkenntnisse • Bewährte Technik • Von Genehmigungsbehörden akzeptiert • Reduzierter Instandhaltungsaufwand • Kompakte Lösung – und damit mehr Raum bei Instandhaltungsarbeiten • Einfach zu installieren – ohne Schweißarbeiten auf der Anlage • Kaum oder gar keine Umbauten nötig 18 Advanced Nuclear Power Nr. 10 Mai 2004
NOAH beseitigt das Natrium aus Schnellen Brütern Der französische Superphenix – ein Schneller Brüter – wird derzeit stillgelegt. Die verfahrenstechnische Anlage für die Neutralisation des als Kühlmittel eingesetzten Natriums wird von Novatome geplant. Schnelle Brüter erfordern ein Kühlmittel, das die Neutronen nicht abbremst. Das verwendete Natrium reagiert jedoch heftig mit Wasser und Luft. Deshalb muss bei der Stilllegung von Schnellen Brütern das Natrium in eine chemisch stabile Verbindung (Natriumhydroxid, NaOH) übergeführt werden, die dann in gleicher Weise behandelt und gelagert werden kann wie herkömmliche flüssige Abfälle. NOAH-Prozess Da bei der Stilllegung eines Schnellen Brüters ein großes Natriumvolumen verarbeitet werden muss, wurde von der CEA (Commissariat à l'Energie Atomique) ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren entwickelt und in einem Versuchskreislauf qualifiziert. Geringe Mengen flüssigen Natriums werden mit Hilfe einer Dosierpumpe in einen großen Strom wässrigen Natriumhydroxids (10 mol/l) eingespritzt; die Lösung wird in einem geschlossenen System umgewälzt. Auf diese Weise ist die Menge des reagierenden Natriums zu jedem Zeitpunkt äußerst gering. Die exotherme Reaktion wird ständig überwacht und kontrolliert. Der entstehende Wasserstoff wird durch Filter geleitet, getrocknet und verdünnt, bevor er – unter Einhaltung der zulässigen Grenzwerte – über den Kamin an die Umwelt abgegeben wird. Historie Zurück ins Jahr 1992: Damals wurde in Cadarache, Frankreich, der Schnelle Brüter Rapsodie stillgelegt. Novatome war federführend bei der Anpassung des NOAH-Prozesses an die kerntechnischen Erfordernisse und seiner Validierung für den großtechnischen Einsatz. 37 Tonnen des Primärkühlmittels Natrium wurden innerhalb von zwei Monaten beseitigt. Das entstandene Natriumhydroxid wurde zur Neutralisation aktiver Abfälle verwendet. In Großbritannien entschied sich die United Kingdom Atomic Energy Authority (UKAEA) 1995 für NOAH. Novatome plante, zusammen mit einer britischen Firma, die benötigten Einrichtungen zur Behandlung von 1560 Tonnen flüssigen Metalls aus dem Prototype Fast Reactor (PFR) im schottischen Dounreay. Das gebildete Natriumhydroxid wurde in diesem Fall in eine Kochsalzlösung übergeführt, die gemäß der Abwassergenehmigung für die Anlage entsorgt wurde. Der Superphenix Beim Superphenix fallen 5500 Tonnen Natrium an. Aufgrund der großen Menge wird das Natrium in zwei parallel arbeitenden Einrichtungen behandelt; so können täglich sechs Tonnen Natrium verarbeitet werden. Um die Emissionen an die Umwelt zu begrenzen, wird das gebildete Natriumhydroxid in Beton eingeschlossen. Die Blöcke können zwischengelagert werden, bis der radioaktive Zerfall etwas abgeklungen ist. Die Detailplanung für dieses Projekt ist nahezu abgeschlossen, derzeit werden die Einrichtungen der Anlage vorgefertigt. Die industrielle Inbetriebsetzung ist für 2007 geplant. NNC Holdings Limiited Prozessüberwachung am Bildschirm. Novatome ist in der Behandlung von Natrium- Abfällen führend Novatome verfügt somit über eine umfassende Erfahrung mit der Verarbeitung großer Mengen an Natrium. Da jedes Projekt unterschiedliche Anforderungen stellt, werden Auslegung und installierte Einrichtungen jeweils speziell darauf zugeschnitten. Zudem können auch andere Prozesse wie Natriumreinigungsanlagen (Kaltfallen) für die Verarbeitung anderer Natrium- oder Natrium-Kalium- (NaK-)Abfälle zum Einsatz kommen. Dieses Wissen und die Erfahrungen bezüglich Natrium-Technologien, Behandlung von Natrium-Abfällen sowie Reinigung und Dekontamination von Komponenten, die in Kontakt mit Natrium waren, haben Novatome zum Marktführer auf diesem Gebiet gemacht. ■ Advanced Nuclear Power Nr. 10 Mai 2004 19
Seite 1 und 2: Advanced Nuclear Power E I N K U N
Seite 3 und 4: C H N I S Ausblick 4 12 Finnland eb
Seite 5 und 6: Alles zur AREVA-Werbekampagne „En
Seite 7 und 8: Anreize für Investoren schaffen Di
Seite 9 und 10: viele Abläufe neu zu definieren. A
Seite 11 und 12: Wissensintegration in der Instandha
Seite 13 und 14: Finnland entscheidet sich für den
Seite 15 und 16: Umweltaufsichtsbehörde, die Gemein
Seite 17: Strom in Finnland nach Energiequell
Seite 21 und 22: FEATS: Ein neues Tool zur Vorhersag
Seite 23 und 24: Mehr Megawatt durch Eliminierung vo
Seite 25 und 26: Kurz berichtet WANO verleiht Nuclea
Seite 27 und 28: Aufträge Partnerschaft mit Fessenh

Advanced Nuclear Power - AREVA

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?