Advanced NuclearPower - AREVA
Advanced NuclearPower - AREVA
Advanced NuclearPower - AREVA
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<strong>Advanced</strong> Nuclear Power<br />
D A S M A G A Z I N V O N F R A M A T O M E A N P<br />
Nr. 3 Februar 2002<br />
SCHWERPUNKT<br />
Kernbrennstoff-<br />
Kunden profitieren<br />
von Zusammenschluss<br />
WEITERE HIGHLIGHTS<br />
Beznau: Umfassende<br />
Leittechnik-Modernisierung<br />
mit TELEPERM XS<br />
SWR-Brennelemente:<br />
Verbesserte Wirtschaftlichkeit<br />
bei hoher Betriebsflexibilität<br />
Wunschpartner bei Prüfung<br />
und Reparatur von RDB-Deckeln<br />
Innovativer Service-Langzeitvertrag<br />
mit Sizewell B
Kernbrennstoff:<br />
Der Zusammenschluss<br />
trägt erste Früchte<br />
Framatome ANP feiert derzeit ihren ersten Geburtstag. Ich freue<br />
mich, dass unsere Kunden bereits von den Vorteilen des neuen Unternehmens<br />
profitieren. So wurden wir vor kurzem mit Brennelement-Nachladungen<br />
für DWR- und SWR-Anlagen des schwedischen Energieversorgers<br />
Vattenfall beauftragt und wir arbeiten an einem Vertrag über die Lieferung von<br />
Vorläufer-Brennelementen mit M5 TM -Hüllrohren für eine US-amerikanische<br />
Anlage des Herstellers Combustion Engineering. Diese Beispiele<br />
belegen, dass wir durch die Zusammenführung von Ressourcen,<br />
Verfahren und Methoden den Energieversorgern in aller Welt<br />
eine Vielzahl innovativer Produkte und Serviceleistungen bieten.<br />
Der Kernbrennstoff trägt – hauptsächlich über Leistungsfähigkeit<br />
und Preis – unmittelbar zu den Stromgestehungskosten bei. Aus<br />
diesem Grund streben die Energieversorger, insbesondere diejenigen,<br />
die mit dem zunehmenden Wettbewerb auf den Strommärkten konfrontiert werden,<br />
kontinuierlich danach, die Abbrände zu erhöhen und die Brennstoffkosten zu senken.<br />
Diesen Bedürfnissen der Stromversorger trägt Framatome ANP durch eine Verbesserung<br />
des Betriebsverhaltens ihrer Brennelemente Rechnung. Der Zusammenschluss der<br />
Siemens- und Framatome-Teams war eine wesentliche Voraussetzung dafür, den<br />
Betreibern beim Erreichen ihrer wirtschaftlichen und anlagenbetrieblichen Ziele<br />
durch verbesserte Produkte und niedrigere Kosten verstärkt Hilfestellung leisten<br />
zu können. Wir haben unsere Lieferfähigkeit von Brennelementen für DWRund<br />
SWR-Anlagen anderer Hersteller ausgebaut. Bis heute haben wir Energieversorger<br />
in Europa, China, Japan, Taiwan, Südafrika und Südamerika sowie<br />
den USA mit Brennelementen und dazugehörigen Serviceleistungen<br />
beliefert, und wir arbeiten daran, noch mehr Kernkraftwerksbetreiber<br />
bei der Erreichung ihrer Ziele zu unterstützen.<br />
INHA<br />
Bernard Estève<br />
Executive Vice-President Kernbrennstoff<br />
Framatome ANP
LTSVERZEICHNIS<br />
4Projekte & Engineering<br />
4 Beznau: Umfassende Leittechnik-Modernisierung<br />
mit TELEPERM XS<br />
6 Mehr Leistung durch zusätzlichen Vorabscheider<br />
POWERSEP auf der Sekundärseite<br />
10<br />
Schwerpunkt<br />
Kernbrennstoff-Kunden<br />
profitieren von Zusammenschluss<br />
7Kernbrennstoff<br />
1<br />
7 Fortschrittliche MARK BW-<br />
Vorläuferbrennelemente bestanden<br />
alle Tests<br />
8 SWR-Brennelemente: Verbesserte<br />
Wirtschaftlichkeit bei hoher Betriebsflexibilität<br />
14<br />
Nuklearservice<br />
14 Neue Prüfeinrichtung für Dampferzeuger-Rohre<br />
reduziert Stillstandsdauer<br />
15 Video-Inspektion beim PHENIX:<br />
Wichtiger Schritt für Wiederinbetriebnahme<br />
16 Wunschpartner bei Prüfung und Reparatur<br />
von RDB-Deckeln<br />
18 Innovativer Service-Langzeitvertrag mit Sizewell B<br />
20<br />
Kurz und bündig<br />
Framatome ANP jetzt in den Farben der<br />
<strong>AREVA</strong>-Gruppe<br />
Wie Sie sicher bemerkt haben, hat Framatome ANP – ein Unternehmen<br />
von <strong>AREVA</strong> und Siemens – ein neues Logo bekommen.<br />
Es ist jetzt durch das rote, stilisierte „A“ des <strong>AREVA</strong>-Logos gekennzeichnet.<br />
Dieses „A“ markiert die gemeinsame Identität aller<br />
zur <strong>AREVA</strong>-Gruppe zugehörigen Unternehmen und unterstreicht<br />
den Beitrag von <strong>AREVA</strong> bei der Schaffung des weltweit führenden<br />
Unternehmens der Kerntechnik.
Projekte & Engineering<br />
Beznau: Umfassende Leittechnik-<br />
Modernisierung mit TELEPERM XS<br />
Framatome ANP hat das komplette Reaktorschutzsystem einer Westinghouse-Anlage mit digitaler Leittechnik<br />
umgerüstet. Mit dem erfolgreichen Anschluss der Arbeiten in beiden Blöcken des Schweizer DWR-Kernkraftwerks<br />
Beznau konnten wir einmal mehr unsere weltweit führende Rolle bei der Reaktorleittechnik auf eindrucksvolle<br />
Weise bestätigen. So hat das Unternehmen in den letzten zehn Jahren weit mehr als die Hälfte aller weltweit<br />
vergebenen Aufträge für Leittechnik-Modernisierungen für sich verbuchen können – eine deutliche Entscheidung<br />
unserer Kunden für die digitale Sicherheitsleittechnik TELEPERM TM XS, die gegenwärtig in sieben Ländern bei<br />
insgesamt 23 Reaktoren, darunter DWR-, SWR- und WWER-Anlagen, im Einsatz bzw. in Auftrag ist.<br />
Mit TELEPERM XS fit für die<br />
Zukunft<br />
Der Betreiber von Beznau, die Nordostschweizerische<br />
Kraftwerke AG<br />
(NOK), entschied sich mit der Modernisierung<br />
der zentralen Sicherheitsleittechnik<br />
für die Reaktorschnellabschaltung<br />
und der Ansteuerung der<br />
Sicherheitssysteme dafür, die Anlage auf<br />
dem aktuellen Stand der Technik zu<br />
halten und ihren weiteren langjährigen,<br />
wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen.<br />
Der Austausch des bisherigen<br />
Systems war erforderlich geworden, da<br />
sich die Beschaffung von Ersatzteilen<br />
und die Instandhaltung immer schwieriger<br />
gestalteten. Daneben sollte die<br />
Prüfbarkeit verbessert werden.<br />
Mit TELEPERM XS kommt in<br />
Beznau ein digitales, kerntechnisch<br />
qualifiziertes Sicherheitsleitsystem zum<br />
Einsatz, das sich zudem durch einen<br />
geringen Prüf- und Wartungsaufwand<br />
sowie optimierte Diagnosemöglichkeiten<br />
auszeichnet.<br />
Projektumfang<br />
Die Umrüstung von Beznau 1 und 2<br />
auf die neue Sicherheitsleittechnik wurde<br />
von der NOK 1998 beauftragt. Im<br />
Rahmen der Umrüstung wurde auch<br />
• die Fehlererkennung in der Sicherheitsleittechnik<br />
wesentlich erhöht,<br />
• die Redundanztrennung verbessert<br />
sowie<br />
• funktionelle Anpassungen in den<br />
Regelungen vorgenommen.<br />
Beznau 1 und 2 mit einer Leistung von je 380 MWe. Der erste Block nahm 1969<br />
den kommerziellen Betrieb auf, der zweite 1971.<br />
Das vorhandene Bedienkonzept wurde<br />
beibehalten, sodass sich für die Bedienmannschaft<br />
keine wesentlichen Änderungen<br />
ergeben.<br />
Das neue Schutzsystem ist vierfach<br />
redundant und räumlich getrennt aufgebaut,<br />
wobei die einzelnen Schutzmaßnahmen<br />
pro Redundanz auch nach Diversitätsgruppe<br />
A und B unterteilt sind.<br />
Für jede Redundanz werden getrennte<br />
TELEPERM XS-Rechner für die<br />
beiden Diversitätsgruppen eingesetzt.<br />
Die neuen Reaktorregelungen sind<br />
zweifach redundant aufgebaut.<br />
Wesentliche Schritte:<br />
Vom Konzept bis zur Montage<br />
und Inbetriebnahme<br />
Das Projekt wurde gemäß den Vorgaben<br />
des Schweizerischen Regelwerks abgewickelt<br />
und war somit bei beiden<br />
Blöcken in vier Hierarchiestufen –<br />
Konzept, Auslegung, Ausführung sowie<br />
Montage und Inbetriebsetzung – untergliedert.<br />
In der Konzeptphase wurde – mit<br />
Unterstützung der NOK – eine Istaufnahme<br />
des auszutauschenden Leittechnikumfangs<br />
vorgenommen und die<br />
4 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Projekte & Engineering<br />
einzelnen verfahrenstechnischen Aufgaben<br />
wurden analysiert, ihrer sicherheitstechnischen<br />
Bedeutung entsprechend<br />
klassifiziert sowie schutzzielbezogen<br />
nach Leittechnikfunktionen<br />
strukturiert.<br />
Bei beiden Blöcken wurde im<br />
Testfeld in Erlangen unter Beteiligung<br />
von NOK-Personal eine vollständige<br />
integrale Funktionsprüfung mittels<br />
Prüfsimulator am komplett aufgebauten<br />
System durchgeführt. Dadurch<br />
konnten die Inbetriebsetzungs-Prüfungen<br />
während der Anlagenstillstandszeit<br />
auf die übergreifenden Prüfungen zur<br />
Anlagenperipherie und die verfahrenstechnischen<br />
Tests begrenzt werden.<br />
Die Integration der neuen Technik<br />
fand in Beznau jeweils während<br />
der vorgesehenen Anlagenstillstandszeit<br />
statt.<br />
Erfolgreicher Betrieb der Anlage<br />
Die Betriebserfahrungen mit Block 1<br />
zeigen, dass mit der neuen Sicherheitsleittechnik<br />
TELEPERM XS funktionelle<br />
Optimierungen einfach möglich<br />
sind. Dies erlaubt z.B. einen schonenderen<br />
Betrieb der Anlage durch verbesserte<br />
Regelungsparameter. Bedingt<br />
durch die Eigenschaften der neuen<br />
Gerätetechnik konnte eine höhere<br />
Funktionalität mit sehr viel weniger<br />
Hardware realisiert werden;<br />
die daraus resultierenden Platzreserven<br />
in der Anlage können für<br />
andere Aufgaben genutzt werden.<br />
Das Kernsystem der Sicherheitsleittechnik<br />
wird während des<br />
Anlagenbetriebes automatisch<br />
zyklisch überprüft. Die bisher<br />
während des Anlagenstillstands<br />
routinemäßig vorzunehmenden<br />
wiederkehrenden Prüfungen<br />
konnten daher auf den Umfang<br />
reduziert werden, der zur Überprüfung<br />
der Anlagenperipherie<br />
erforderlich ist.<br />
Urs Weidmann, Leiter<br />
Elektrotechnik im Kernkraftwerk<br />
Beznau, zeigt sich zufrieden:<br />
„Unsere bisherige Betriebserfahrung<br />
hat bestätigt, dass<br />
mit der Sicherheitsleittechnik<br />
TELEPERM XS die gestellten,<br />
technisch anspruchsvollen Projektziele<br />
alle voll erreicht wurden.<br />
Wir sind somit überzeugt, dass<br />
wir uns mit TELEPERM XS für<br />
ein richtungweisendes Reaktorschutzsystem<br />
auf dem neuesten technischen<br />
Stand entschieden haben.“<br />
Letzte Arbeiten an den Kabelmatten<br />
Konzeptphase<br />
Istaufnahme<br />
Konzeptplanung<br />
Konzeptfreigabe<br />
Detailplanung<br />
Schnittstellenklärung<br />
Systemauslegung<br />
Detailplanung<br />
Terminplan Time für Schedule Beznau<br />
1998 1999<br />
2000<br />
2001<br />
02 03 04 05 06 08 09 10 11 12 01 02 03 04 06 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 07 09 10 11 12 01 02 03 04 05 07 08 09 10<br />
Block 1 Block 2<br />
Auslegung<br />
Schrankfertigung<br />
Prüffeld<br />
Anlageneinplanung<br />
Montage und Inbetriebsetzung<br />
Kabelwegeausbau + Vormontage<br />
Montagefreigabe<br />
Demontage + Montage + IBS<br />
Betriebsfreigabe<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 5
Projekte & Engineering<br />
Mehr Leistung durch zusätzlichen Vorabscheider<br />
POWERSEP auf der Sekundärseite<br />
Im Wasser-Dampf-Kreislauf von<br />
DWR- und SWR-Anlagen spielt der<br />
Wasserabscheider/Zwischenüberhitzer<br />
(WAZÜ) eine zentrale Rolle. Er ist zwischen<br />
der Hochdruck-(HD-) und der<br />
Niederdruck-(ND-)Turbine angeordnet<br />
und dient zur Trocknung des Dampfes<br />
(Wassergehalt etwa 13%) vor dem Eintritt<br />
in die ND-Turbine. Die im Laufe<br />
der Zeit in den Kernkraftwerken durchgeführten<br />
Modifikationen in Systemtechnik<br />
oder Fahrweise führen oftmals<br />
dazu, dass der dem WAZÜ zugeführte<br />
Dampf nicht mehr der ursprünglichen<br />
Auslegung entspricht, sodass zusätzlicher<br />
Heizdampf zur Verdampfung der<br />
Restfeuchte benötigt wird oder „nasser“<br />
Dampf in die ND-Turbine einströmt.<br />
In beiden Fällen verringert sich die Anlagenleistung<br />
und es treten Erosionsund<br />
Korrosionsprobleme auf.<br />
Zusätzlicher Vorabscheider<br />
POWERSEP<br />
Mit der Installation eines Vorabscheiders<br />
(so genannter POWERSEP) im<br />
sekundärseitigen Wasser-Dampf-Kreislauf<br />
kann die Anlagenleistung gesteigert<br />
und die Lebensdauer vorhandener Komponenten<br />
erhöht werden. Framatome<br />
ANP bietet nun, zusammen mit dem<br />
Hersteller Balcke-Dürr, eine sehr effiziente<br />
und zuverlässige, nach dem „Drallprinzip“<br />
arbeitende Komponente zur<br />
„nasser“<br />
Wet steam<br />
Dampf<br />
Abscheidung der Restfeuchte an. Der<br />
neue POWERSEP ist einfach, kompakt<br />
und robust aufgebaut, wobei sein Eigen-<br />
Druckverlust durch die nachfolgende<br />
Einphasenströmung kompensiert wird.<br />
Der POWERSEP wird in die<br />
Rohrleitung (kalte Zwischenüberhitzung)<br />
vor dem WAZÜ in waagrechter,<br />
senkrechter oder schräger Position installiert.<br />
Er kann daher auch in jede bereits<br />
laufende Anlage im Rahmen einer<br />
Nachrüstung eingebaut werden.<br />
„trockener“ Dry steamDampf<br />
Vorteile<br />
• Einfaches, kompaktes und<br />
erprobtes Design<br />
• Robuste Konstruktion und<br />
langjährige Referenzen<br />
• Sehr effektive Wasserabscheidung<br />
• Keine Erosionsprobleme in den<br />
nachfolgenden Rohrleitungen<br />
und Komponenten<br />
• Zusätzlicher Entnahme-Treibdampf<br />
wird nicht benötigt<br />
• Wirtschaftliche Lösung (Amortisationszeit<br />
liegt unter 2 Jahre)<br />
• Erhöhung der Anlagenleistung<br />
(z.B. führt eine Verringerung<br />
der Feuchte um 1% zu einer<br />
Erhöhung der MWe-Leistung<br />
um rund 0,5%)<br />
POWERSEP: Aufbau und<br />
Wirkungsweise<br />
Das Wasser-Dampf-Gemisch wird über<br />
einen Schaufelkranz in eine Drallbewegung<br />
versetzt. Dabei wird die Feuchte an<br />
die äußere Zylinderwand geschleudert und<br />
das so vom Dampf separierte Wasser wird<br />
über Entnahmekammern abgeleitet. Die<br />
separiertes Separated Wasser water<br />
Wasserabscheidung kann durch interne<br />
Dampfrückführung zur Nabe des Schaufelkranzes<br />
(Unterdruck) noch verbessert<br />
werden.<br />
Beispiele:<br />
Kernkraftwerk Mehrleistung mit Amortisationszeit*)<br />
POWERSEP<br />
Stade (672-MWe-DWR) 2,5–3,0 MWe 1,75 Jahre<br />
Brokdorf (1395-MWe-DWR) 5,5 MWe 1,25 Jahre<br />
*Die Berechnung der Amortisationszeit basiert auf den konservativen Annahmen von<br />
8000 Betriebsstunden pro Jahr und einem Arbeitspreis von 25EUR/MWh. Zusätzliche<br />
lebensdauerverlängernde Maßnahmen oder Einsparungen, die sich z.B. aus dem<br />
Wegfall von Erosionsproblemen ergeben, sind nicht berücksichtigt.<br />
6 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Kernbrennstoff<br />
Fortschrittliche MARK BW-<br />
Vorläufer-Brennelemente<br />
bestanden alle Tests<br />
Der POWERSEP kann zudem<br />
als Abscheider in Anzapfleitungen<br />
installiert werden, z.B. auf der Dampfseite<br />
des HD-Vorwärmers, wo er einen<br />
zusätzlichen Erosionsschutz für Rohrleitungen<br />
und Komponenten darstellt.<br />
Sehr schnelle Amortisation<br />
Die Kosten für den Einbau eines<br />
POWERSEP werden insbesondere<br />
von der Zugänglichkeit in der Anlage<br />
bestimmt. Die Amortisationszeit<br />
hängt jedoch wesentlich vom vorhandenen<br />
Restfeuchte-Gehalt ab. Bei<br />
Feuchte-Gehalten von über 1,2% ist<br />
das Einsparpotenzial groß und die<br />
Amortisationszeit beträgt unter zwei<br />
Jahre. Darüber hinaus ergeben sich<br />
auch verringerte Instandhaltungskosten.<br />
Erste Referenzen<br />
Das „Drall-Prinzip“ des POWERSEP<br />
ist bereits im Haupt-Abscheider des<br />
argentinischen Kernkraftwerks Atucha<br />
sowie in der niederländischen Anlage<br />
Borssele im Einsatz und arbeitet dort<br />
seit vielen Jahren störungsfrei mit einem<br />
Abscheidegrad von 90 bis 95%.<br />
Zwei neue POWERSEP wurden<br />
im deutschen DWR-Kernkraftwerk<br />
Stade zum Schutz gegen Erosion installiert<br />
und arbeiten dort seit Februar<br />
2000 erfolgreich. Die Restfeuchte<br />
wurde von etwa 1,3% auf rund 0,3%<br />
verringert und die Anlagenleistung um<br />
rund 3 MWe gesteigert. Der Heizdampfmassenstrom<br />
wurde reduziert<br />
und die Ausgangstemperatur am<br />
Überhitzer erhöht, ein zusätzlicher<br />
Druckverlust trat nicht auf.<br />
Vier weitere POWERSEP wurden<br />
Mitte 2000 in der deutschen<br />
DWR-Anlage Brokdorf nachträglich<br />
eingebaut.<br />
Im US-Kernkraftwerk North Anna 1<br />
des Betreibers Dominion Generation<br />
haben vier Vorläuferbrennelemente vom<br />
Typ Mark BW drei Bestrahlungszyklen<br />
erfolgreich durchlaufen, wobei<br />
ein maximaler Stababbrand von etwa<br />
56 MWd/kgU erzielt wurde. Diese<br />
17x17-Brennelemente sind für den<br />
Einsatz in Westinghouse-Reaktoren<br />
ausgelegt. Die neuen fortschrittlichen<br />
Vorläuferbrennelemente wurden mit<br />
Dominion Generation im Rahmen eines<br />
gemeinsamen Programms erarbeitet und<br />
sind eine evolutionäre Weiterentwicklung<br />
unseres erfolgreichen Mark BW-<br />
Designs, das sich gegenwärtig in den<br />
Anlagen McGuire, Catawba und<br />
Sequoyah in den USA im Einsatz befindet.<br />
Die Eigenschaften der Vorläuferbrennelemente<br />
wurden im Team von<br />
französischen und US-amerikanischen<br />
Framatome ANP-Mitarbeitern entwickelt,<br />
mit dem Ziel, ein Weltklasse-<br />
Brennelement mit deutlichen Kundenvorteilen<br />
zu realisieren. Eine nochmals<br />
verbesserte Version mit Zwischengittern<br />
aus M5 TM wird 2003 in Nachlademengen<br />
in North Anna eingesetzt werden.<br />
Testsequenzen<br />
Dominion Generation wollte die fortschrittlichen<br />
Mark BW-Vorläufer-Brennelemente<br />
eingehend prüfen: durch den<br />
Einsatz in zwei Betriebszyklen unter<br />
Spitzenleistungsbedingungen und in<br />
einem dritten Zyklus an der Kernperipherie,<br />
in einer Region, in der bei einem<br />
Konkurrenzprodukt mehrfach Schäden<br />
durch strömungsinduzierte Vibrationen<br />
aufgetreten waren. Mast-Sipping während<br />
des Entladens ergab, dass unsere Brennelemente<br />
keine Undichtigkeiten aufwiesen.<br />
„Das Betriebsverhalten der<br />
Framatome ANP-Brennelemente war<br />
ausgezeichnet,“ äußerte sich Kerry<br />
Basehore, Direktor für Kernanalysen &<br />
Brennstoff bei Dominion Generation.<br />
„Wir sind bis jetzt sehr zufrieden mit<br />
ihrem Verhalten.“<br />
Eines der vier Vorläuferbrennelemente<br />
soll einen weiteren Betriebszyklus<br />
durchlaufen, um das Verhalten über die<br />
gegenwärtig genehmigten Abbrandwerte<br />
hinaus zu untersuchen. Dieser Einsatz<br />
muss noch von der Nuclear Regulatory<br />
Commission genehmigt werden.<br />
Framatome ANP arbeitet kontinuierlich<br />
an einer weiteren Verbesserung<br />
ihrer Brennelemente für maximale Energiebereitstellung,<br />
bei hoher Sicherheit<br />
und Wirtschaftlichkeit. Durch die Kombination<br />
modernster Techniken mit einem<br />
bis ins kleinste Detail wohl überlegten<br />
Design entstehen zuverlässige Brennelemente<br />
mit optimalem Betriebsverhalten<br />
– zum Nutzen unserer Kunden.<br />
Wesentliche Auslegungsmerkmale und Vorteile<br />
• Der durch die Nuclear Regulatory Commission zugelassene Werkstoff M5<br />
(mit niedrigem Wachstum und geringer Korrosion) für Hüll- und Führungsrohre<br />
gewährleistet einen störungsfreien Betrieb bis hin zu hohen Abbränden.<br />
• Ein schnell zu lösendes Kopfstück ermöglicht (falls erforderlich)<br />
leichte Durchführbarkeit von Änderungen.<br />
• Zwischengitter mit genehmigtem DNB-Verhalten für vergrößerte Betriebsmargen<br />
unterstützen höhere Brennelement-Leistungen oder gesteigerte Betriebsflexibilität.<br />
• Verbessertes Brennstab-Design senkt die Brennstoffkreislaufkosten und macht<br />
damit die Stromerzeugung aus Kernenergie noch wirtschaftlicher.<br />
• Brennelementschäden durch mitgeführte lose Teile werden durch das<br />
TRAPPER TM -Fußstück praktisch ausgeschlossen.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 7
Kernbrennstoff<br />
SWR-Brennelemente: Verbesserte Wirtschaftlichkeit<br />
bei hoher Betriebsflexibilität<br />
Weltweit erwarten die Betreiber<br />
von den in ihren Anlagen eingesetzten<br />
Brennelementen eine hohe<br />
Brennstoffausnutzung und Betriebsflexibilität<br />
bei schadensfreiem Betrieb.<br />
Die Betriebserfahrung mit Framatome<br />
ANP-Brennelementen für SWR-Anlagen<br />
belegt die von uns in den letzten<br />
Jahren erzielten großen Fortschritte bei<br />
diesen drei Punkten. Dies gilt insbesondere<br />
für unsere ATRIUM TM 10-Baureihe.<br />
Große Einsatzerfahrung<br />
Zum Stand August 2001 hat<br />
Framatome ANP Brennelemente für<br />
insgesamt 51 SWR-Anlagen in Europa,<br />
Amerika und Asien geliefert – an<br />
alle von Siemens errichteten Kernkraftwerke<br />
sowie 41 Reaktoren anderer<br />
Hersteller. Die Gesamterfahrung mit<br />
SWR-Brennelementen umfasst über<br />
46000 Brennelemente mit Stabgittern<br />
von 6x6 bis 10x10.<br />
Die für den SWR typische mehrfache<br />
Umstellung auf fortschrittliche<br />
Brennelement-Typen mit anderem<br />
Stabgitter führte sukzessive zum Ersatz<br />
früherer Brennelement-Typen bei<br />
einem mittleren Produktzyklus von<br />
sechs Jahren. Im Vordergrund der<br />
Weiterentwicklung stand dabei immer<br />
die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit<br />
durch eine Erhöhung des Abbrandpotenzials,<br />
unter Beibehaltung der<br />
Margen zu den betrieblichen Grenzwerten<br />
und der Anlagenflexibilität.<br />
Den gegenwärtigen Maßstab setzen<br />
vier Vorläufer-Brennelemente des Typs<br />
ATRIUM 10, die im Frühjahr 2001<br />
nach acht Einsatzzyklen in einer<br />
europäischen Anlage einen (brennelement-gemittelten)<br />
Abbrand von<br />
71 MWd/kgU erreichten – dies ist der<br />
derzeitige Weltrekord-Abbrand bei<br />
Leichtwasserreaktor-Brennelementen.<br />
Die Lieferung von ATRIUM 10-<br />
Brennelementen für bisher 19 Anlagen<br />
in Europa, Asien und in den USA erhöhte<br />
die Einsatzerfahrung mit diesem<br />
Brennelement-Typ bereits auf nahezu<br />
ATRIUM 10. Mit einem Entladeabbrand<br />
von 71 MWd/kgU (brennelementgemittelt)<br />
hat dieser Brennelement-Typ<br />
einen neuen Weltrekord für die Brennstoffausnutzung<br />
in SWR aufgestellt.<br />
Übersicht zur Betriebserfahrung mit Framatome ANP-<br />
SWR-Brennelementen (Stand: August 2001)<br />
Brennelement Anzahl Brennelemente Maximaler<br />
Abbrand*<br />
im Kern<br />
gesamt<br />
(MWd/kgU)<br />
Anlagen frühe Typen 0 5153 38<br />
in Europa 88 23 7286 43<br />
99 530 7439 58<br />
ATRIUM 9 625 2312 55<br />
1010 340 368 62<br />
ATRIUM 10 2292 2606 71<br />
Anlagen in frühe Typen 0 1607 43<br />
USA mit 88 0 6205 39<br />
Fernost 99 984 7300 47<br />
ATRIUM 9 3882 4690 44<br />
ATRIUM 10 1364 1368 40<br />
Gesamt: 10040 46334 71<br />
*Brennelement gemittelt<br />
4000 Brennelemente. Aufgrund der<br />
bestehenden Lieferverträge wird diese<br />
Erfahrungsbasis schnell weiterwachsen.<br />
Das gilt insbesondere für Europa, wo<br />
seit 1998 fast ausschließlich dieser<br />
Brennelement-Typ ausgeliefert wurde.<br />
Auch in den USA bestehen alle gegenwärtig<br />
von uns gelieferten SWR-Nachladungen<br />
aus ATRIUM 10-Brennelementen.<br />
Kontinuierlicher Anstieg des<br />
Entladeabbrandes<br />
Zur Senkung der Brennstoff-Kreislaufkosten<br />
war die Brennelemententwicklung<br />
auf die Reduzierung der zu entsorgenden<br />
Nachlade-Brennelemente<br />
ausgerichtet. Die wesentlichen Maßnahmen<br />
dabei waren die Erhöhung der<br />
Anreicherung, um die Zielabbrände<br />
auf bis zu 65 MWd/kgU für die heute<br />
8 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Kernbrennstoff<br />
eingesetzten Brennelemente anzuheben,<br />
und die Verbesserung der Materialeigenschaften.<br />
In den USA hat die<br />
Nuclear Regulatory Commission den<br />
maximalen Stababbrand derzeit auf<br />
62 MWd/kgU begrenzt. Die begleitenden<br />
Designänderungen vom 8x8-Gitter<br />
bis zum ATRIUM 10 dienten einerseits<br />
der Schaffung der hierzu erforderlichen<br />
Margen und andererseits der Erhöhung<br />
der spezifischen Brennstoffausnutzung.<br />
Die erzielten Fortschritte werden<br />
besonders deutlich bei den mittleren<br />
Entladeabbränden. So erhöhte sich<br />
der mittlere jährliche Entladeabbrand<br />
in den letzten 20 Jahren von unter<br />
30 MWd/kgU auf 45 MWd/kgU.<br />
Die mit den heute eingesetzten Brennelementen<br />
vorgesehenen weiteren<br />
Abbrandsteigerungen werden durch<br />
unsere beträchtliche Betriebserfahrung<br />
im Hochabbrandbereich abgesichert.<br />
Erhöhte Betriebsflexibilität<br />
Die wirtschaftliche Stromerzeugung in<br />
Reaktoren verlangt eine flexible Reaktion<br />
auf die Anforderungen des Strommarkts.<br />
Für den Kern bedeutet dies,<br />
dass Betriebsweisen wie Lastfolgebetrieb,<br />
Frequenzstützbetrieb, Streckbetrieb<br />
mit fallender Last ohne Einschränkungen<br />
möglich sein müssen.<br />
Die kurzfristige Änderung der Reaktorzyklusplanung<br />
ist ein weiterer Aspekt<br />
der erforderlichen Flexibilität. Unsere<br />
ATRIUM 10-Brennelemente mit ihren<br />
hohen Margen zu den Betriebsgrenzwerten<br />
erfüllen diese Anforderungen in<br />
idealer Weise.<br />
Weiter gesteigerte Betriebszuverlässigkeit<br />
Trotz der gestiegenen Anforderungen<br />
ist die Betriebszuverlässigkeit der<br />
Brennelemente in den letzten Jahren<br />
weiter verbessert worden. Die mittleren<br />
jährlichen Brennstab-Schadensraten liegen<br />
seit 1991 unter 2·10 -5 und für den<br />
Zeitraum von 1993 bis 2000 ergibt<br />
sich sogar ein Mittelwert von 0,7·10 -5<br />
(für alle Schadensmechanismen einschließlich<br />
der durch Fremdkörper<br />
hervorgerufenen). Die vorliegenden<br />
Informationen lassen für 2001 erneut<br />
eine ausgezeichnete Betriebszuverlässigkeit<br />
erwarten.<br />
Mittlerer Entladeabbrand von<br />
Framatome ANP-SWR-Brennelementen<br />
Abbrand (MWd/kg U)<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
Hierzu haben insbesondere die<br />
Einführung neuer Hüllrohrmaterialien<br />
sowie Verbesserungen bei der Tabletten-Qualität<br />
beigetragen. Mit diesen<br />
Maßnahmen und der heutigen guten<br />
Kernüberwachung konnte die Wahrscheinlichkeit<br />
für das Auftreten von<br />
Brennstabschäden durch PCI (Wechselwirkungen<br />
zwischen Pellet und<br />
Hüllrohr) noch weiter verringert<br />
werden.<br />
Zur Vermeidung von Fretting<br />
durch Fremdkörper hat Framatome<br />
ANP unterschiedliche Fremdkörper-<br />
Abscheider entwickelt. So sind alle<br />
ATRIUM 10-Brennelemente mit einem<br />
Fremdkörper abweisenden Fußdesign<br />
ausgestattet (Lochplatte oder<br />
FUELGUARD), um höchste Betriebszuverlässigkeit<br />
zu ermöglichen.<br />
Weiter verbessertes Betriebsverhalten<br />
mit ATRIUM 10XP<br />
Die nochmals optimierten Eigenschaften<br />
der nächsten Generation,<br />
ATRIUM 10XP, werden die Wirtschaftlichkeit<br />
weiter steigern. Die<br />
stark verbesserte thermohydraulische<br />
Stabilität sorgt für eine größere betriebliche<br />
Flexibilität und die erhöhte<br />
Anreicherung trägt zur Senkung der<br />
Brennstoffkreislaufkosten bei. Erste<br />
Vorläufer-Brennelemente werden 2002<br />
in einer europäischen Anlage eingesetzt<br />
werden.<br />
Abbrandverteilung von Framatome ANP-SWR-Brennelementen<br />
im Bereich > 40 MWd/kg U (Stand: August 2001)<br />
Anzahl Brennelemente<br />
Abbrand der führenden<br />
Nachlieferung<br />
Mittelwert der im<br />
jeweiligen Jahr entladenen<br />
Brennelemente<br />
25<br />
1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000<br />
Jahr<br />
1 400<br />
1 200<br />
1 000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
Gesamtzahl der Brennelemente: 4138<br />
Maximaler mittlerer Brennstab-Abbrand: 76 MWd/kgU<br />
200<br />
2 1 2 2 4 3 1<br />
0<br />
40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72<br />
Brennelement-Abbrand (MWd/kgU)<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 9
S c h w e r p u n k t<br />
Kernbrennstoff-Kunden<br />
profitieren von<br />
Zusammenschluss<br />
In den letzten Jahren hat auf dem nuklearen<br />
Industriesektor eine umfassende Restrukturierung<br />
stattgefunden: Die Stromversorger schlossen<br />
sich zur Erhöhung der Kaufkraft und zur<br />
Reduzierung ihrer Kosten zusammen, die Lieferanten<br />
zur Ausweitung ihrer Produktlinien und<br />
Märkte. Um ihre führende Position abzusichern,<br />
haben Framatome und Siemens ihre kerntechnischen<br />
Aktivitäten Anfang 2001 in der<br />
Framatome ANP zusammengeführt. Auf diese<br />
Weise entstand ein umfassendes Angebot an<br />
Produkten und Serviceleistungen. Im Bereich<br />
des Kernbrennstoffkreislaufs bietet das Unternehmen<br />
ein breites Spektrum technologisch fortschrittlichster<br />
Produkte für DWR- und<br />
SWR-Anlagen weltweit.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power N O 3 January 2002 11
S c h w e r p u n k t<br />
Neue Marktstruktur, geänderte<br />
Kundenanforderungen<br />
Die geänderten Anforderungen erfordern<br />
Flexibilität und oftmals auch eine<br />
Neuorganisation. Die Reorganisation<br />
der Stromversorger ist mittlerweile<br />
weitgehend abgeschlossen und die Zahl<br />
der Wettbewerber hat sich unwiderruflich<br />
verringert. Da sich die Kunden<br />
nun in einer stärkeren Verhandlungsposition<br />
befinden und auch höhere Erwartungen<br />
haben – vor allem niedrige<br />
Brennstoffkreislaufkosten und eine verbesserte<br />
Produktzuverlässigkeit –, müssen<br />
sich die Lieferanten diesen Herausforderungen<br />
stellen.<br />
Die Lösung: Ein neues<br />
Unternehmen<br />
Die Ergänzung der kerntechnischen<br />
Aktivitäten von Framatome und<br />
Siemens – geographisch, technologisch<br />
und bei den Produkten – wird insbesondere<br />
beim Geschäftsgebiet Kernbrennstoff<br />
der Framatome ANP deutlich.<br />
Bis heute hat das Unternehmen<br />
über 95 000 DWR- und mehr als<br />
46 000 SWR-Brennelemente an Anlagen<br />
in den USA, in Europa, Asien,<br />
Südamerika und Südafrika geliefert.<br />
Damit sind wir der weltweit führende<br />
Anbieter für DWR- und SWR-Anlagen<br />
und können eine große Auswahl<br />
an Brennelementen mit bestem Betriebsverhalten<br />
sowie umfassende Engineering-<br />
und Service-Leistungen bieten.<br />
Um maximale Abbrände zu erzielen<br />
und die Zyklusdauer zu verlängern,<br />
sind unsere Brennelement-Designs wie<br />
das ATRIUM 10 für SWR-Anlagen<br />
und ALLIANCE für DWR-Kernkraftwerke<br />
auf dem neuesten Stand der<br />
Technik. Unsere Brennelemente sind<br />
für ihre hohe Betriebszuverlässigkeit<br />
und die ausgezeichnete Brennstoffnutzung<br />
zur Senkung der Brennstoffkreislaufkosten<br />
bekannt. Als Brennstoff<br />
kann neben angereichertem Natururan<br />
auch wiederaufgearbeitetes, angereichertes<br />
Uran (ERU) oder Mischoxid<br />
(MOX) verwendet werden.<br />
Technologische Innovationen zur<br />
Verbesserung der Brennelement-Zuverlässigkeit<br />
und des Betriebsverhaltens<br />
werden übergreifend genutzt: So wird<br />
das von Framatome ANP entwickelte<br />
Hüllrohr-Material M5, das sich<br />
durch eine geringe Korrosionsrate und<br />
hohe Effektivität auszeichnet, das Referenzmaterial<br />
für alle DWR-Brennstäbe<br />
werden. Weitere, viel versprechende<br />
Technologien werden kontinuierlich<br />
untersucht und entwickelt, um unseren<br />
Kunden die neuesten Innovationen mit<br />
dem besten Nutzen bieten zu können.<br />
Die Ressourcen, einschließlich<br />
Versuchseinrichtungen, wurden zusammengelegt,<br />
um auf diese Weise ein globales<br />
Forschungs- und Entwicklungsprogramm<br />
zu ermöglichen, das alle<br />
Aspekte wie Brennelement-Auslegung,<br />
Fertigung und Materialen sowie<br />
Brennelement-Einsatzplanung,<br />
Sicherheitsanalysen und Auslegungscodes<br />
beinhaltet. Dieses globale<br />
Programm wird auch dazu beitragen,<br />
Schlüsselkompetenzen auf dem Gebiet<br />
der Kerntechnik zu erhalten. Darüber<br />
hinaus ermöglichen die umfassende<br />
Erfahrung und die Fähigkeiten von<br />
Siemens und Framatome, die besten<br />
Verfahren und Methoden beider<br />
Unternehmen in der Framatome ANP<br />
zu kombinieren und durch Synergien<br />
einen Beitrag zur Senkung der Kernbrennstoffkreislaufkosten<br />
zu leisten.<br />
Und nicht zuletzt werden effektives<br />
Prozessmanagement und die Einhaltung<br />
der EFQM-Richtlinien (European<br />
Foundation for Quality Management)<br />
das neue Unternehmen dazu befähigen,<br />
die Anforderungen der Kunden<br />
zu erkennen und entsprechend<br />
darauf zu reagieren.<br />
Wenn sich ein Markt umstrukturiert,<br />
so wie der Markt für Kernenergie,<br />
dann müssen auch die Lieferanten<br />
reagieren, um die Anforderungen der<br />
Kunden zu erfüllen bzw. zu übertreffen.<br />
Genau aus diesem Grund wurde<br />
Framatome ANP gegründet. Und genau<br />
deshalb können sich Energieversorger<br />
aus aller Welt beim Kernbrennstoff<br />
auf uns verlassen.<br />
Umfassendes Produktspektrum beim Kernbrennstoff<br />
Wir bieten das weltweit umfangreichste Angebot an Brennelementen für Leichtwasserreaktoren.<br />
Es umfasst die ATRIUM-Familie für SWR-Anlagen und die Baureihen<br />
AFA 3G, HTP, FOCUS, Mark B, Mark BW sowie ALLIANCE für DWR-Kernkraftwerke.<br />
Unser jüngstes Design auf der DWR-Seite ist ALLIANCE. Es wurde gemeinsam von<br />
US-amerikanischen und französischen Teams entwickelt und kann sowohl in den derzeit<br />
in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken als auch in der nächsten Generation fortschrittlicher<br />
Reaktoren eingesetzt werden. ALLIANCE-Brennelemente sind für einen Abbrand<br />
von mindestens 70 MWd/kgU ausgelegt.<br />
Auf der SWR-Seite werden Vorläufer-Brennelemente des neuen Typs<br />
ATRIUM 10XP, eine fortschrittliche Version unseres Weltrekord-Brennelements<br />
ATRIUM 10, 2002 erstmals zum Einsatz kommen.<br />
12 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
S c h w e r p u n k t<br />
Zusammenschlüsse auf dem Energiesektor: Weltweit im Trend<br />
Als Antwort auf den zunehmenden<br />
Wettbewerb auf den Strommärkten<br />
haben sich die meisten Stromversorger<br />
umgruppiert. Beispiele hierfür sind:<br />
• die neuen Beteiligungen der Electricité<br />
de France (EDF) bei EnBW<br />
(Deutschland), London Electricity,<br />
Montedison (Italien) und lateinamerikanischen<br />
Stromversorgern,<br />
• E.ON (Deutschland), entstanden<br />
durch den Zusammenschluss von<br />
Preussenelektra und Bayernwerk,<br />
• die neue Beteiligung der<br />
schwedischen Vattenfall bei HEW<br />
(Deutschland) und<br />
• in den Vereinigten Staaten die<br />
Excelon, entstanden durch den<br />
Zusammenschluss von PECO and<br />
Unicom, sowie<br />
• die Gründung der Nuclear<br />
Management Company, die im<br />
mittleren Westen der USA fünf<br />
Kernkraftwerke betreibt.<br />
Die gegenwärtigen Restrukturierungen<br />
haben zur Entstehung sehr<br />
mächtiger und anspruchsvoller Energieversorgungsunternehmen<br />
geführt,<br />
die beim Kernbrennstoff an einem<br />
kompletten und günstigen Portfolio an<br />
Brennstoffprodukten interessiert sind,<br />
mit dem die Betriebszuverlässigkeit und<br />
-sicherheit weiter verbessert werden.<br />
Dieser Trend führte schließlich<br />
auch zur Umbildung der wichtigsten<br />
Unternehmen auf Lieferantenseite:<br />
1999 übernahm die britische BNFL<br />
die kerntechnischen Aktivitäten von<br />
Westinghouse und kurz danach, im<br />
Jahr 2000, auch die des schwedischschweizerischen<br />
Unternehmens ABB.<br />
Zur selben Zeit schlossen sich General<br />
Electric, Hitachi und Toshiba zur<br />
Global Nuclear Fuel (GNF) zusammen.<br />
Und nicht zuletzt kam es im Januar<br />
2001 zur Zusammenführung der<br />
kerntechnischen Aktivitäten von<br />
Framatome und Siemens in der<br />
Framatome ANP – dem weltweit<br />
führenden Anbieter auf dem Gebiet<br />
der Kerntechnik.<br />
Leistungsfähigkeit steht im Vordergrund<br />
Wir werden weiterhin die Arbeiten<br />
zur Verbesserung unserer Brennelemente<br />
eng mit den Kunden abstimmen.<br />
Das Ziel der kontinuierlichen<br />
Reduzierung der Brennstoffkreislaufkosten<br />
und somit der Stromgestehungskosten<br />
wird durch eine Verbesserung<br />
des Bestrahlungsverhaltens und der<br />
Betriebszuverlässigkeit realisiert werden.<br />
Eines der zentralen Ziele dieser Arbeiten<br />
ist dabei eine Erhöhung der Anfangsanreicherung<br />
auf bis zu<br />
5 w/o U235 (der festgelegte Grenzwert<br />
für Fertigung und Transport), um den<br />
Brennelement-Abbrand auf etwa<br />
70 MWd/kg U steigern zu können.<br />
Die Entwicklung von Brennelementen,<br />
die diese hohen Anforderungen<br />
erfüllen, setzt den Einsatz von<br />
Vorläufer-Brennelementen in strengen<br />
Qualifizierungsprogrammen voraus.<br />
Gegenwärtig werden Vorläufer-Brennelemente<br />
in europäischen und US-<br />
Reaktoren bestrahlt; die bisherigen<br />
Betriebserfahrungen sind äußerst<br />
zufriedenstellend. So haben 2001 in<br />
einem europäischen SWR-Kernkraftwerk<br />
Vorläufer-Brennelemente des<br />
Typs ATRIUM 10 den Weltrekord-<br />
Abbrand von 71 MWd/kgU erzielt.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 13
Nuklearservice<br />
Neue Prüfeinrichtung für Dampferzeuger-<br />
Rohre reduziert Stillstandsdauer<br />
Die Prüfung der Dampferzeuger-Rohre liegt normalerweise auf dem kritischen Pfad einer Revision. Aus<br />
diesem Grund werden bei den eingesetzten Prüfeinrichtungen weitere Verbesserungen zur Vereinfachung<br />
des Einbaus und zur Steigerung der Produktivität angestrebt. Unsere auf zerstörungsfreie Prüfungen spezialisierte<br />
Tochterfirma Intercontrôle in Frankreich hat die Qualifizierung der nächsten Generation eines Prüfsystems<br />
abgeschlossen, mit dem nun u.a. zwei Dampferzeuger-Rohre gleichzeitig geprüft werden können. Diese<br />
neue Einrichtung zur Wirbelstromprüfung von Dampferzeuger-Rohren baut auf den neuesten Technologien für<br />
Elektronik und Netzwerkkommunikation auf.<br />
Das System verkürzt die Prüfzeit durch<br />
Verknüpfung der einzelnen Elemente<br />
in einem Netzwerk und durch „Multitasking“.<br />
Die Verringerung der elektronischen<br />
Baugruppen und DV-Systeme<br />
verbessert die Zuverlässigkeit beim Informationsaustausch,<br />
senkt die Ausfallrate<br />
deutlich und erleichtert die Wartung.<br />
Darüber hinaus verringert die generelle<br />
Optimierung der Ressourcen<br />
die Strahlenbelastung des Prüfpersonals,<br />
was zur Einhaltung der aktuellen<br />
ALARA-Pläne beiträgt.<br />
Die eingesetzten Techniken erlauben<br />
die Anpassung der Einrichtung an<br />
Wesentliche Merkmale<br />
• Neues Wirbelstromprüfgerät<br />
(Harmonic 2000)<br />
• Überwachungsprogramm für das<br />
Datenerfassungssystem (SPVNT),<br />
entwickelt in Windows NT-<br />
Umgebung<br />
• Ritmic-Manipulator<br />
• Bedienkonsole auf der Ringbühne<br />
einschließlich Steuerpult für den<br />
Ritmic-Manipulator<br />
• Datenerfassung und Auswertesoftware<br />
für Axialprüfsonden (Aida)<br />
• Datenerfassung und Auswertesoftware<br />
für rotierende Prüfsonden (Celeste),<br />
gleichfalls entwickelt in Windows NT-<br />
Umgebung<br />
die spezifischen neuen Prüfanforderungen<br />
(wie Vorschub, Drehzahl der Prüfsonde,<br />
zu prüfende Bereiche). Daher<br />
haben sie der Realisierung der STA<br />
(einer neuartigen rotierenden Prüfsonde,<br />
mit der Umfangsrisse im Einwalzbereich<br />
besser erfasst werden können)<br />
im nächsten Jahr den Weg geebnet.<br />
Außerdem erlaubt das System die Prüfung<br />
mit zwei Sonden gleichzeitig im<br />
Tandembetrieb, was die Produktivität<br />
erhöht (ein Verfahren, das von unseren<br />
deutschen und US-amerikanischen<br />
Teams schon seit einiger<br />
Zeit genutzt<br />
wird).<br />
Die Prüfeinrichtung<br />
wurde im<br />
Oktober 2001 im<br />
französischen<br />
Kernkraft Blayais<br />
erfolgreich in<br />
Betrieb genommen.<br />
Ritmic-Manipulator<br />
zur gleichzeitigen Prüfung<br />
zweier Rohre<br />
Vorteile<br />
• verkürzte Prüfdauer<br />
• gesteigerte Zuverlässigkeit,<br />
verringerte Instandhaltung<br />
• flexibel, um die neuen<br />
Prüfanforderungen zu erfüllen<br />
• reduzierte Dosisbelastung<br />
14 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Nuklearservice<br />
Video-Inspektion beim PHENIX: Wichtiger<br />
Schritt für Wiederinbetriebnahme<br />
Nach dreijähriger Vorbereitung hat Novatome, ein französisches Tochterunternehmen von Framatome ANP,<br />
die Inspektion der Primärkreiseinbauten im Schnellen Brüter PHENIX erfolgreich abgeschlossen. Dabei<br />
zeigte sich, dass die Einbauten in gutem Zustand sind – was den Reaktor der Wiederinbetriebnahme einen<br />
Schritt näher bringt. Mit dieser Inspektion wurde ein für den PHENIX durchzuführendes umfassendes Programm<br />
mit zerstörungsfreien Prüfungen beendet. Zum Umfang zählte auch die Vorbereitung und die Durchführung<br />
einer Video-Inspektion (die ein teilweises Ablassen des als Primärkühlmittel dienenden Natriums erforderte)<br />
sowie die Überwachung der Lieferung verschiedener von der Framatome ANP-Tochter Visionic entwickelter<br />
Einrichtungen. Im Zusammenhang mit der Inspektion wurden auch diverse Verifikationsstudien (zum<br />
Thema Thermohydraulik, Sicherheit und Schutz vor Strahlung im Zusammenhang mit dem Absenken des<br />
Natriumspiegels im Primärbehälter) durchgeführt.<br />
Komplexe visuelle Prüfung<br />
Die Video-Inspektion der Reaktoreinbauten,<br />
des Reaktordeckelverschlusses<br />
und des Gerüsts für die Kerninstrumentierung<br />
konnte erst durchgeführt<br />
werden, nachdem der Kühlmittelspiegel<br />
durch Ablassen von 420 m 3 Natrium<br />
so weit abgesenkt worden war, bis<br />
er sich auf einer Höhe mit der Oberkante<br />
der Brennelemente befand. Nach<br />
Abschluss der Arbeiten wurde der<br />
Kühlmittelspiegel wieder auf normales<br />
Niveau gebracht. Die Temperaturen im<br />
Natrium und im Argon-Schutzgas<br />
(180°C bzw. 140°C) und der Anstieg<br />
der Strahlung als Folge des Absenkens<br />
des Natriums machte den Einsatz von<br />
Spezialeinrichtungen erforderlich, z.B.<br />
ein abgeschirmtes, von Vakuum umgebenes<br />
Periskop, um so mit den Videoeinrichtungen<br />
außerhalb des Reaktors<br />
bleiben zu können. Da es sich um eine<br />
sehr komplexe Inspektion handelte,<br />
mussten auch zahlreiche Schnittstellen<br />
zwischen den verschiedenen Teams (für<br />
Planung, Vorbereitung und Durchführung)<br />
beachtet werden.<br />
Ein Team aus 28 qualifizierten<br />
Mitarbeitern von CTE-Nordtest, Intercontrole,<br />
Visionic und dem Technical<br />
Center arbeitete 26 Tage lang in drei<br />
Schichten rund um die Uhr, ohne<br />
Unterbrechung an den Wochenenden.<br />
Zuvor war jedes Teammitglied drei<br />
Wochen lang geschult worden.<br />
Der Wiederinbetriebnahme nun<br />
einen Schritt näher<br />
Die Inspektion verlief innerhalb des<br />
vorgesehenen Zeitplans, obwohl der<br />
Umfang über die anfänglichen Vorgaben<br />
hinaus ausgedehnt wurde. Sie bestätigte<br />
Daten aus Ultraschallprüfungen,<br />
die von Novatome 1999 und<br />
2000 an den Reaktor-Tragstrukturen,<br />
am Kerngerüst und an dem natriumgefüllten<br />
Zwischenlagerbehälter für abgebrannte<br />
Brennelemente durchgeführt<br />
worden waren.<br />
Mit dieser wichtigen Maßnahme<br />
wurde der PHENIX seiner Wiederinbetriebnahme<br />
einen Schritt näher gebracht.<br />
Es zeigte sich auch, dass Novatome,<br />
durch Nutzung der Synergien<br />
innerhalb von Framatome ANP, der<br />
richtige Partner bei der Durchführung<br />
schwieriger Inspektionen ist.<br />
Die Inspektion bestätigte den<br />
guten Zustand der Einbauten<br />
im Phenix.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 15
Nuklearservice<br />
Wunschpartner bei Prüfung und<br />
Reparatur von RDB-Deckeln<br />
ramatome ANP hat gut gearbeitet und wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen,“ so Lew Myers,<br />
„FSenior Vicepresident der FirstEnergy Nuclear Operating Company (FENOC) im US-amerikanischen<br />
DWR-Kernkraftwerk Beaver Valley. Er bezog sich auf den Abschluss der ersten Sichtprüfung der Steuerstabantriebsstutzendurchführungen<br />
im Reaktordruckbehälter-(RDB-)Deckel gemäß den neuen Prüfrichtlinien der<br />
Nuclear Regulatory Commission (NRC) für Alloy 600. Im Falle von Beaver Valley ergaben sich keine Befunde.<br />
Hintergrund<br />
Im November 2000 wurden im Kernkraftwerk<br />
Oconee 1 Risse und Lecks an<br />
RDB-Deckeldurchführungsstutzen aus<br />
Alloy 600 entdeckt. Kurz darauf, im<br />
Februar 2001, trat in der Anlage<br />
Arkansas Nuclear One 1 eine ähnliche<br />
Situation auf. Dies gab Anlass zu<br />
Befürchtungen bezüglich möglicher<br />
Sicherheitsrisiken und zu der Frage, ob<br />
derartige Rissen auch noch in anderen<br />
US-Anlagen zu finden seien.<br />
Das Problem war nicht neu: In<br />
französischen Reaktoren waren bereits<br />
Anfang der 90er Jahre Risse aufgetreten,<br />
woraufhin die RDB-Deckel ausgetauscht<br />
worden waren. Die in Frankreich<br />
entdeckten Risse gingen überwiegend<br />
von der inneren Stutzenoberfläche<br />
aus, während in den Kernkraftwerken<br />
Oconee 1 und Arkansas Nuclear<br />
One 1 der Ausgangspunkt die äußere<br />
Stutzenoberfläche war.<br />
Aufgrund dieser sowie weiterer<br />
ähnlicher Risse, die entdeckt wurden,<br />
veröffentlichte die NRC im August<br />
2001 das Bulletin 2001-01. Darin wurde<br />
festgelegt, dass zahlreiche US-amerikanische<br />
DWR eine qualifizierte Sichtprüfung<br />
der Steuerstabantriebsstutzen<br />
sowie der dazugehörigen Schweißnähte<br />
durchzuführen haben. Jeder Anlage<br />
wurde dabei eine Dringlichkeitsstufe<br />
zugeordnet, basierend auf der Betriebszeit<br />
(effektive Betriebsjahre) und der<br />
Temperatur im Bereich des RDB-<br />
Deckels. Diejenigen mit der höchsten<br />
Dringlichkeitsstufe wurden aufgefordert,<br />
die Inspektion noch vor dem 31.<br />
Dezember 2001 vorzunehmen oder gegenüber<br />
der NRC nachzuweisen, dass<br />
die betreffenden Bestimmungen noch<br />
bis zur nächsten Inspektion erfüllt werden.<br />
Kernkraftwerke mit einer niedrigeren<br />
Dringlichkeitsstufe haben Pläne<br />
für zukünftige Inspektionen zu erstellen<br />
und gleichfalls nachzuweisen, dass<br />
die Bestimmungen noch so lange eingehalten<br />
werden, bis eine Inspektion<br />
durchgeführt wird. In Anlagen der<br />
niedrigsten Dringlichkeitsstufe sind<br />
keine zusätzlichen Prüfungen erforderlich.<br />
Detektion und Vermessung von Rissen aller Orientierung an den inneren und äußeren<br />
Oberflächen von nicht gesleevten Steuerstabantriebsstutzen<br />
Framatome ANP bietet die<br />
führende Technik<br />
Durch die Mitwirkung in Oconee<br />
and Arkansas Nuclear One 1 und<br />
durch die Entwicklung von entsprechenden<br />
Prüf- und Reparaturverfahren<br />
bot Framatome ANP beim Auftreten<br />
dieses Problems mehr Erfahrung als<br />
irgendein Anbieter sonst:<br />
•Vom Electric Power Research Institute/Material<br />
Reliability Program<br />
(EPRI/MRP) zugelassene Prüf- und<br />
Reparaturverfahren,<br />
16 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Nuclear Services<br />
• geeignete Technik für alle RDB-<br />
Deckeldurchführungsstutzen in<br />
DWR-Anlagen von Combustion<br />
Engineering, Westinghouse und<br />
Babcock & Wilcox,<br />
• alle bekannten Schadensmechanismen<br />
werden zugleich erfasst, wie<br />
Schäden an den inneren und äußeren<br />
Stutzenoberflächen sowie stark<br />
beschädigte Stutzen mit mehrfachen<br />
Anzeigen in axialer und in Umfangsrichtung,<br />
• alle Reparaturen sind gemäß ASME-<br />
Code qualifiziert, im Programm<br />
10CFR50 Appendix B QA enthalten<br />
und von der NRC zugelassen.<br />
Zahlreiche Nachfragen<br />
Die Inspektion in Beaver Valley 1<br />
verlief so erfolgreich, dass Framatome<br />
ANP auch mit der Durchführung in<br />
Beaver Valley 2 beauftragt wurde.<br />
Zudem erhielt das Unternehmen von<br />
Surry 1 und 2 den Auftrag zur Durchführung<br />
der Prüfungen, wobei für die<br />
Vergabe die in anderen Anlagen wie<br />
Three Mile Island 1 (Ultraschall-<br />
Inspektion und Reparatur) und Crystal<br />
Mit flachen Spalt-Ultraschallköpfen werden Axial- und Umfangsrisse in<br />
gesleevten Steuerstabantriebsstutzen festgestellt und vermessen.<br />
River erzielten Erfolge ausschlaggebend<br />
waren. Es werden Calvert Cliffs 1 und<br />
2 (2002 bzw. 2003) folgen.<br />
Vorteile unserer<br />
Vorgehensweise<br />
• durchdachte Methode und<br />
Automatisierung zur Reduzierung<br />
der Dosisbelastung und der<br />
Stillstandszeiten; zudem kostengünstig,<br />
• maximale Lebensdauer durch<br />
Sanierung der Wärmeeinflusszonen<br />
im Reparaturbereich,<br />
• die Technik hinterlässt keine<br />
Spalte,<br />
• Framatome ANP bietet (falls<br />
gewünscht) Ersatzdeckel für<br />
den RDB und garantiert termingerechte<br />
Lieferung.<br />
Durch die Fernbedienung wird bei der Ultraschall-Prüfung von Steuerstabantriebsstutzen<br />
die Strahlenbelastung reduziert.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 17
Nuklearservice<br />
Innovativer Service-Langzeitvertrag<br />
mit Sizewell B<br />
Am 2. Oktober 2001 haben British Energy, der Betreiber von Sizewell B, und FMA Services, ein Konsortium<br />
aus Framatome ANP als Konsortialführer und den beiden britischen Unternehmen Mitsui Babcock<br />
und Alstec, einen neuartigen Typ von Servicevertrag unterzeichnet. Um die Zielvorgaben des Betreibers und<br />
eine kontinuierliche Verbesserung zu realisieren, basiert der Win-Win-Vertrag mit transparenten Kosten und<br />
geteilten Risiken bzw. Einsparungen auf der Anlagenverfügbarkeit und einem Bonus-Malus-System.<br />
Das Kernkraftwerk<br />
Sizewell B in Suffolk,<br />
England, steigert die<br />
Wirtschaftlichkeit des<br />
Anlagenbetriebs.<br />
Sizewell B in Suffolk, England, ist der<br />
einzige DWR Großbritanniens. Die<br />
1200-MWe-Anlage wurde von<br />
Westinghouse errichtet und ging 1995<br />
in Betrieb. Mit dem Abschluss dieses<br />
umfassenden Servicevertrags haben wir<br />
unsere Leistungen für Sizewell B weiter<br />
ausgebaut, die bis jetzt die Lieferung<br />
des Reaktordruckbehälters, die Armaturen-<br />
und Pumpenwartung während<br />
der ersten vier Revisionsstillstände sowie<br />
einen Brennelement-Liefervertrag<br />
für die Zyklen 4 bis 6 (mit einer Option<br />
für vier weitere Nachladungen)<br />
beinhalteten.<br />
Großer Arbeitsumfang<br />
Der neue Vertrag umfasst – aus einer<br />
Hand – sowohl die Brennelementwechsel-<br />
und Instandhaltungstätigkeiten<br />
während der Revisionsstillstände als<br />
auch die während des Betriebs anfallenden<br />
Wartungsarbeiten. Die Laufzeit<br />
erstreckt sich über fünf Revisionen<br />
(acht Jahre) mit einer Option für weitere<br />
vier Jahre (bis 2014). Das Konsortium<br />
ist dabei für den vollen Arbeitsumfang<br />
einschließlich Planung sowie<br />
für die Berechnung der Personendosisleistung<br />
verantwortlich.<br />
In diesem Vertrag, der im Wortsinn<br />
ein „globales“ Vorhaben darstellt,<br />
werden das Wissen und die Erfahrung<br />
von Framatome ANP, Mitsui Babcock<br />
und Alstec zusammengeführt. Die USamerikanische<br />
Regionalgesellschaft von<br />
Framatome ANP übernimmt die<br />
Tätigkeiten beim Brennelementwechsel<br />
sowie die Arbeiten am Dampferzeuger<br />
und steuert Wissen zum Revisionsmanagement<br />
bei, während die französische<br />
Framatome ANP-Einheit Erfahrungen<br />
auf dem Gebiet der mechanischen<br />
Bearbeitung und des Projektma-<br />
18 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Nuclear Services<br />
nagements einbringt, die sie seit 1995<br />
in Sizewell B gesammelt hat. Die Partner<br />
aus Großbritannien, Mitsui Babcock<br />
und Alstec, werden überwiegend<br />
die Wartungstätigkeiten während des<br />
Anlagenbetriebs sowie Arbeiten am<br />
konventionellen Kraftwerksteil ausführen.<br />
Sie verfügen zudem über Erfahrungen<br />
aus dem Kernkraftwerk<br />
Dungeness in Großbritannien, wo seit<br />
einigen Jahren ein ähnlicher Typ von<br />
„Allianz“-Vertrag erfolgreich praktiziert<br />
wird.<br />
Voraussichtlich bis zu 400 Ingenieure,<br />
Techniker und Handwerker werden<br />
die Revisionsarbeiten ausführen.<br />
Für die während des Betriebs anfallenden<br />
Arbeiten wird ein aus 30 bis 50<br />
Mitarbeitern bestehendes Team fest im<br />
Kraftwerk installiert.<br />
Win-Win-Konstellation<br />
Die wirtschaftlichen Vereinbarungen<br />
dieses Vertrags sind innovativ und vielschichtig.<br />
Das Konsortium richtet seine<br />
Interessen an denen von British<br />
Energy aus, Risiken sowie Einsparungen<br />
werden geteilt. Durch die gemeinsame<br />
Festlegung von Arbeitsumfängen<br />
und anfallenden Kosten werden für<br />
den Fall, dass die Kosten niedriger als<br />
erwartet ausfallen, die Einsparungen<br />
innerhalb vorher festgelegter Grenzen<br />
an British Energy weitergegeben. Fallen<br />
die tatsächlichen Kosten höher aus,<br />
teilen sich das Konsortium und British<br />
Energy den Mehraufwand. Der Kunde<br />
hat Zugang zu allen Buchführungsunterlagen<br />
für dieses Projekt.<br />
Das Teilen von Risiken bzw.<br />
Einsparungen orientiert sich zudem an<br />
Leistungsindikatoren. Sie werden von<br />
British Energy festgelegt und umfassen<br />
Zeitplan, Qualität, Sicherheit sowie<br />
individuelle und kumulierte Dosisleistung.<br />
Auf diese Weise wird sichergestellt,<br />
dass die Ausführung von Arbeiten<br />
den Vorstellungen von British<br />
Energy entspricht bzw. diese noch<br />
übertrifft.<br />
Vertragsunterzeichnung am 2. Oktober 2001<br />
Teamarbeit und Kulturwechsel<br />
Das Eingehen eines partnerschaftlichen<br />
Langzeitvertrags erfordert einen<br />
Kulturwechsel. So wurde gemeinsam<br />
von allen Beteiligten eine neue Management-Struktur<br />
mit drei Ebenen bei<br />
British Energy eingeführt. Diese Struktur<br />
wird in das Gesamt-Projektmanagement<br />
integriert, mit den Zielen:<br />
• Gründung eines Teams mit gemeinschaftlicher<br />
Kultur,<br />
• Schaffung eines gegenseitigen Verständnisses<br />
für die geschäftlichen<br />
Belange aller Beteiligten,<br />
• Einführung von Innovationen zur<br />
Verbesserung des Betriebsverhaltens<br />
und der Verfügbarkeit von Sizewell B.<br />
Projekt zur Verbesserung von<br />
Sicherheit und Betriebsverhalten<br />
Für British Energy stellen die Deregulierung<br />
des Strommarkts in Großbritannien<br />
und das neue, seit Oktober<br />
2000 gültige Stromhandelsabkommen<br />
NETA eine große Herausforderung<br />
dar. So müssen bei Sizewell B die<br />
Stromgestehungskosten reduziert werden,<br />
bei gleichzeitiger Steigerung von<br />
erzeugter Strommenge und Verfügbarkeit.<br />
Für Sizewell B wurde daher ein<br />
geeignetes Projekt zur Verbesserung<br />
von Sicherheit und Betriebsverhalten<br />
ins Leben gerufen. Die Hauptbeteiligten<br />
British Energy, das Konsortium<br />
und Alstom (für die Turbine) haben<br />
ein Team gegründet, um die Anlage<br />
beim Erreichen folgender Ziele zu unterstützen:<br />
• Verkürzung des Revisionsstillstands,<br />
• Reduzierung des Instandhaltungsumfangs,<br />
• Verbesserung der Brennstoffausnutzung,<br />
• Verlängerung der Lebensdauer.<br />
Framatome ANP hat bereits einen<br />
Experten benannt, der an diesem<br />
Programm mitwirken wird.<br />
Vertrag nimmt zukünftige<br />
Anforderungen an das Servicegeschäft<br />
vorweg<br />
Die innovativen Vereinbarungen des<br />
Vertrags mit British Energy nehmen<br />
die zukünftigen Anforderungen an das<br />
nukleare Servicegeschäft auf den Gebieten<br />
Kostenoptimierung, Ablaufverbesserung<br />
und Teilen von Risiken vorweg.<br />
Sie belegen die Fähigkeit von<br />
British Energy wie des von Framatome<br />
ANP geführten Konsortiums, sich auf<br />
die geänderten Marktanforderungen<br />
einzustellen.<br />
Durch Transparenz und das Teilen<br />
von Risiken bzw. Einsparungen sowie<br />
durch die Reduzierung der Zahl der<br />
vertraglich eingebundenen Firmen hat<br />
der Stromversorger die Möglichkeit,<br />
seinen Erfolg – durch Einsparungen<br />
bei den Revisionskosten und durch die<br />
Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit –<br />
selbst mitzugestalten.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 19
Kurz und bündig<br />
BULGARIEN<br />
Neue Elektrotechnik für Kozloduy<br />
In den Blöcken 5 und 6 (mit einer Leistung<br />
von je 1000 MWe) des WWER-<br />
Kernkraftwerks Kozloduy führte<br />
Framatome ANP verschiedene Ertüchtigungen<br />
von elektrotechnischen Komponenten<br />
durch. Der Auftrag, bei dem<br />
wir als Generalauftragnehmer fungierten,<br />
wurde im August 1998 erteilt, die<br />
Projektierung begann im September<br />
1998.<br />
Das Vorhaben wurde unter Einbindung<br />
von mehr als zehn in- und<br />
ausländischen Unterlieferanten abgewickelt<br />
und beinhaltete im Wesentlichen<br />
den Austausch von Gleich- und<br />
Wechselrichtern, den Einbau von<br />
32 Schränken der Siemens-Schaltanlage<br />
SIVACON, die Ertüchtigung von<br />
Kabeltragkonstruktionen sowie die Erneuerung<br />
von Kabeln. Da es sich um<br />
sicherheitstechnisch wichtige Anlagenteile<br />
handelte, fand der Austausch redundanzweise<br />
und nur während der<br />
jährlichen Revisionsstillstände statt.<br />
Die Arbeiten – Planung, Demontage,<br />
Montage, Inbetriebsetzung und<br />
Erstellung der Enddokumentation –<br />
wurden 2001 abgeschlossen und vom<br />
Kunden abgenommen. Die Leitung<br />
von Kozloduy war mit der Abwicklung<br />
und der technischen Ausführung durch<br />
Framatome ANP sehr zufrieden und<br />
überreichte dem Projektleiter für die<br />
professionelle Ausführung und für die<br />
gute Zusammenarbeit eine Auszeichnung.<br />
CHINA<br />
Ling Ao 1: Inbetriebnahme<br />
verläuft termingerecht<br />
Mit technischer Unterstützung durch<br />
Framatome ANP unterzog der Betreiber<br />
des Kernkraftwerks Ling Ao, die<br />
Ling Ao Nuclear Power Company,<br />
Block 1 (1000 MWe) von Mitte September<br />
bis Ende Oktober 2001 dem<br />
Warmprobebetrieb. Alle Tests verliefen<br />
zufriedenstellend und wurden noch vor<br />
Blick in den Kontrollraum während<br />
des Warmprobebetriebs<br />
den (vor sechs Jahren) festgelegten Terminen<br />
abgeschlossen.<br />
Ende September 2001 trafen auch<br />
die Brennelemente für den Erstkern ein<br />
und wurden im Oktober im Brennelementbecken<br />
gelagert. Ein weiterer<br />
Meilenstein war die im Dezember 2001<br />
durchgeführte erstmalige Beladung des<br />
Reaktors; der kommerzielle Betrieb soll<br />
im Juli 2002 aufgenommen werden.<br />
Auch der baugleiche Block 2, der<br />
einen zeitlichen Versatz von acht Monaten<br />
aufweist, liegt im Terminplan.<br />
Nahezu alle Montagen sind abgeschlossen;<br />
die kalten Funktionstests sind für<br />
Januar 2002 geplant. Derzeit befinden<br />
sich noch über 90 Framatome ANP-<br />
Mitarbeiter vor Ort und leisten technischen<br />
Beistand sowie Service.<br />
DEUTSCHLAND<br />
Neckar 1: 25 Jahre<br />
erfolgreicher Betrieb<br />
Am 1. Dezember 2001 jährte sich zum<br />
25. Mal die Übergabe des Gemeinschaftskernkraftwerks<br />
Neckar 1. Der<br />
840-MWe-DWR zeichnete sich stets<br />
durch hohe Verfügbarkeitswerte aus – so<br />
liegt die mittlere Zeitausnutzung seit<br />
Übergabe bei 84,2% und damit an der<br />
Spitze dieser Klasse. Zudem wurde am<br />
4. Dezember 2001 die 150milliardste<br />
Kilowattstunde erzeugt. Diese guten<br />
Betriebsergebnisse sind auf die umsichtige<br />
Leitung sowie das hohe Engagement<br />
und die Sorgfalt und Leistungsbereitschaft<br />
der Betriebsmannschaft zurückzuführen.<br />
Die vorausschauende Erhaltung<br />
und die kontinuierliche Verbesserung<br />
der Anlage haben ebenfalls viel dazu<br />
beigetragen.<br />
Im Rahmen einer Feierstunde wurden<br />
der Geschäftleitung von Neckar 1<br />
und den Mitarbeitern die herzlichsten<br />
Glückwünsche der Framatome ANP<br />
überbracht.<br />
Schnell und einfach: Ersatzteilbestellung<br />
per Internet<br />
Die schnelle Beschaffung von Ersatz-,<br />
Reserve- und Verschleißteilen (ERV-Teilen)<br />
für elektrotechnische Ausrüstungen<br />
und Leittechniksysteme ist ein wesentlicher<br />
Bestandteil für die langfristige Sicherstellung<br />
der Funktion von Kernkraftwerken.<br />
Für Framatome ANP ist<br />
diese Dienstleistung ein wichtiges Element<br />
in der Betreuung unserer Kunden.<br />
Um ERV-Teile kostengünstig zur<br />
Verfügung stellen zu können, haben wir<br />
für jeden Kunden die Möglichkeit geschaffen,<br />
Bestellungen online per Internet<br />
über den Virtuellen Ersatzteil-Pool<br />
(VEP) bei Framatome ANP vorzunehmen<br />
(www.de.framatome-anp.com, Rubrik<br />
Marktplatz (steht derzeit nur in<br />
Deutsch zur Verfügung). Über den VEP<br />
sind heute bereits mehr als 100000 Produkte<br />
abrufbar. Die benötigten elektround<br />
leittechnischen Bauteile werden bei<br />
den unterschiedlichsten Lieferanten,<br />
meist bei den ursprünglichen Herstellern<br />
der Komponenten, beschafft.<br />
Weiterhin stehen natürlich unsere<br />
Mitarbeiter für die Kundenberatung<br />
und sonstige Informationen jederzeit<br />
20 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
DEUTSCHLAND/FRANKREICH<br />
Neuer Auftrag für die Weiterführung<br />
des EPR-Designs<br />
Mit Electricité de France (EDF) und<br />
fünf deutschen Stromversorgern haben<br />
wir einen neuen Vertrag über die Weiterführung<br />
des EPR-Designs vereinbart,<br />
dessen Laufzeit am 1. Oktober<br />
2001 begann. Dieser auf zwei Jahre befristete<br />
Überbrückungsvertrag verbindet<br />
die Phasen des Basic- und Detailed-Designs<br />
für das Projekt und beinhaltet<br />
Auslegungs- und Konstruktionsarbeit<br />
in Frankreich und Deutschland<br />
für das nukleare Dampferzeugungssystem.<br />
Er enthält auch die Abordnung<br />
von Framatome ANP-Personal zum<br />
Centre National d’Equipement<br />
Nucléaire (CNEN, eine der<br />
Engineering-Einheiten der EDF), für<br />
Planungsarbeiten an den übrigen Systemen<br />
des nuklearen Teils des EPR.<br />
Ein Hauptziel des Vertrags ist die<br />
Aktualisierung des Basic-Design-Reports<br />
unter Berücksichtigung der endgültigen<br />
technischen Richtlinien, die<br />
vom französischen Beratungsgremium<br />
„Groupe Permanent Réacteur“ Ende<br />
2000 verabschiedet wurden. Auch die<br />
Spezifikationen für die Hauptkomponenten<br />
werden auf den neuesten Stand<br />
gebracht, um genehmigte Änderungen<br />
seit Abschluss des Basic-Designs zu<br />
erfassen.<br />
FRANKREICH<br />
Betriebsleiter-Tagung in Beaune<br />
Die traditionelle Tagung der Betriebsleiter<br />
der von Siemens gebauten Kernkraftwerke<br />
fand am 6. und 7. Dezember<br />
2001 in Beaune statt. Es kamen<br />
Gäste aus Deutschland, den Niederlanden,<br />
der Schweiz und Brasilien. Am ersten<br />
Tag informierte eine eindrucksvolle<br />
Führung im „Centre d'Expérimentation<br />
et de Validation des Techniques d'Intervention<br />
sur Chaudières Nucléaires à<br />
Eau Pressurisée“ (CETIC) in Chalonsur-Saône<br />
über die Einrichtungen und<br />
Möglichkeiten dieses Versuchs- und Validierungszentrums<br />
für DWR-Servicetechniken.<br />
Neben der technischen<br />
Arbeit gehört auch die Ausbildung von<br />
Personal zu den Schwerpunkten dieser<br />
Einrichtung, in der alle Objekte – von<br />
der unteren Dampferzeugerkalotte bis<br />
zur Belademaschine – in Originalgröße<br />
zur Verfügung stehen. Das CETIC ist<br />
eine Gemeinschaftseinrichtung von<br />
Electricité de France (EdF) und<br />
Framatome ANP. Das Seminar am zweiten<br />
Tag umfasste serviceorientierte Vorträge<br />
zu Leittechnik, neuen Prüftechniken,<br />
Wasser-Dampf-Kreislauf und dem<br />
Leistungsspektrum unseres Technical<br />
Centers – alle orientiert an Betriebsoptimierungen<br />
für den Kunden. Insbesondere<br />
stieß der US-Vortrag über die Renaissance<br />
der Kernenergie in den USA<br />
auf großes Interesse.<br />
SCHWEDEN<br />
Einbringen des Framatome ANP-Fräsmanipulators<br />
in die Kühlmittelleitung<br />
Forsmark 3: Rohrleitungsaustausch<br />
und Sanierung der<br />
RDB-Stutzen abgeschlossen<br />
Nach erfolgreicher Rohrleitungssanierung<br />
in Forsmark 1 und 2 im Jahr<br />
2000 war Framatome ANP auch für<br />
die SWR-Anlage Forsmark 3 mit umfangreichen<br />
vorbeugenden Sanierungsmaßnahmen<br />
zur Beseitigung bzw. Vermeidung<br />
von interkristalliner Spannungsrisskorrosion<br />
beauftragt worden.<br />
Während der Revision im August 2001<br />
wurden an neun Reaktordruckbehälter-<br />
(RDB-)Stutzen im Bereich der<br />
Schweißnähte (aus Inconel 600) zwischen<br />
den RDB-Stutzen und den Vorschuhenden<br />
die mediumberührten<br />
Flächen weggefräst und mit korrosionsresistenten<br />
neuen Auftragsschweißungen<br />
versehen. Alle Arbeiten wurden<br />
fernhantiert mit am Mock-up qualifizierten<br />
Geräten durchgeführt.<br />
Kurz und bündig<br />
Parallel dazu wurden innerhalb des<br />
Containments austenitische Rohrleitungsteile<br />
aus der Errichtungsphase ersetzt.<br />
Die schwedische Genehmigungsbehörde<br />
honoriert diese Sanierungsmaßnahmen<br />
mit größeren Zeitabständen<br />
für die wiederkehrenden Prüfungen.<br />
Für den Kraftwerksbetreiber bedeutet<br />
dies, zusammen mit der geringeren<br />
Anzahl zu prüfender Schweißnähte,<br />
verkürzte Revisionszeiten und eine verringerte<br />
Strahlenbelastung für das Personal.<br />
Es gelang uns, die vertraglich vereinbarte<br />
Montagezeit von 35 Tagen um<br />
6 Tage zu unterschreiten. Nach Abschluss<br />
der Revision äußerte sich der<br />
Kunde zufrieden: „Der Beitrag Ihrer<br />
Firma war Teil des komplexen Mosaiks<br />
einer Revision und wir können heute<br />
zusammenfassend sagen: Gut gemacht<br />
und bis zum nächsten Mal!“<br />
Großauftrag von Vattenfall über<br />
24 Brennelement-Nachladungen<br />
Von Vattenfall haben wir den Zuschlag<br />
für ein großes Paket von Brennelement-<br />
Nachladungen für sechs der acht Kernkraftwerke<br />
des schwedischen Energieversorgers<br />
erhalten. Framatome ANP<br />
hat damit ihre weltweite Führungsposition<br />
als Lieferant von Brennelementen<br />
weiter ausgebaut.<br />
Zwischen 2003 und 2007 werden<br />
wir die SWR-Anlagen Ringhals 1,<br />
Forsmark 1 und 3 sowie die DWR-<br />
Blöcke Ringhals 2, 3 und 4 mit jeweils<br />
vier Nachladungen beliefern. Insgesamt<br />
umfasst der Vertrag 24 Nachladungen<br />
mit den Brennelementtypen<br />
ATRIUM 10 TM , AFA 3G und HTP<br />
sowie weitere sechs Nachladungen als<br />
Optionen.<br />
Bertil Dihné, Präsident von<br />
Vattenfall Bränsle, zum Auswahlprozess:<br />
„An der komplexen Aufgabe, die<br />
besten Brennelemente für Ringhals,<br />
Barsebäck und Forsmark zu finden, waren<br />
mehr als 30 Experten beteiligt. Die<br />
vorrangige Zielsetzung des Projekts bestand<br />
darin, problemfreie Brennelemente<br />
auszuwählen, die zu den niedrigsten<br />
Gesamtproduktionskosten für den<br />
erzeugten Strom führen.“<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 21
Kurz und bündig<br />
SPANIEN<br />
Pilotprojekt für die Genehmigung<br />
von digitaler Sicherheitsleittechnik<br />
Ein Projekt zur Erarbeitung einer Methodik<br />
für die Qualifizierung und Genehmigung<br />
von digitaler Leittechnik<br />
für sicherheitsrelevante Anwendungen<br />
in spanischen Kernkraftwerken wurde<br />
vor kurzem abgeschlossen. In enger<br />
Zusammenarbeit zwischen Vertretern<br />
verschiedener Anlagen, der spanischen<br />
Genehmigungsbehörde (CSN) und<br />
von Framatome ANP wurde anhand<br />
von zwei Pilotanwendungen das Prozedere<br />
für die Genehmigung von digitaler<br />
Sicherheitsleittechnik durchgespielt.<br />
Die Systemfunktionen der Pilotanwendungen<br />
– Belastungsprogramm eines<br />
Diesel-Generators sowie Reservesystem<br />
zur Abgasfilterung – wurden dabei mit<br />
der qualifizierten Systemplattform<br />
TELEPERM XS TM realisiert.<br />
Neben typischen Dokumenten zur<br />
Systemqualifizierung und für die<br />
Steuerung der Projektabwicklung wurden<br />
für die beiden betrachteten Systeme<br />
Anforderungs- und Systemspezifikationen<br />
erstellt, die Grundlage für die<br />
detaillierte Systemauslegung mit dem<br />
Engineering-Werkzeug SPACE waren.<br />
Die spezifizierten Funktionen wurden<br />
in einem Testsystem implementiert<br />
und in einem Akzeptanztest die korrekte<br />
Realisierung demonstriert.<br />
Die während des Projekts erarbeiteten<br />
Abläufe und die technische Dokumentation<br />
dienen nicht nur als Referenzprozess<br />
für die zukünftigen spanischen<br />
Richtlinien zur Qualifikation<br />
und Genehmigung von digitalen Sicherheitsleittechniksystemen,<br />
sondern<br />
tragen auch dazu bei, Betreiber und<br />
Genehmigungsbehörden mit der neuen<br />
Vorgehensweise vertraut zu machen.<br />
Trillo: 100 000 GWh produziert<br />
Am Rande des Executive Meetings<br />
am 10. Juli 2001 in Berlin (die<br />
Geschäftsleitungen von Trillo und<br />
Framatome ANP treffen sich seit Jahren<br />
regelmäßig, um aktuelle Themen<br />
sowie zukünftige Vorhaben zu besprechen)<br />
beglückwünschten Wulf Bürkle<br />
und Dr. Ralf Güldner die Führungsspitze<br />
unseres Kunden Centrales Nucleares<br />
Almaraz-Trillo, AIE, zur bisher erreichten<br />
Stromproduktion von 100000 GWh.<br />
(Im Bild: der Kraftwerksleiter Victor<br />
Sola Gutierrez mit Pokal, daneben<br />
Eduardo González Gomez und Eduardo<br />
Díaz Río).<br />
Die Anlage Trillo befindet sich seit<br />
1988 im kommerziellen Betrieb.<br />
Siemens hatte das nukleare Dampferzeugungssystem,<br />
den Turbogenerator<br />
und die Leittechnik geliefert.<br />
T AIWAN<br />
Maanshan: Führungsrohr-<br />
Zentrierstifte werden erneuert<br />
Von der Taiwan Power Company wurden<br />
wir mit dem Austausch von 114<br />
Zentrierstiften in beiden Blöcken des<br />
Kernkraftwerks Maanshan beauftragt.<br />
Die Arbeiten vor Ort begannen Ende<br />
November 2001 bzw. sollen Ende April<br />
2002 aufgenommen werden.<br />
Framatome ANP schlug einen<br />
Austausch basierend auf der so genannten<br />
„Heißen Zellen“-Technik vor.<br />
Sie erlaubt ein direktes Arbeiten am<br />
Führungsrohr durch eine drehbare<br />
biologische Abschirmung hindurch.<br />
Jeweils zwei Zentrierstifte befinden<br />
sich im unteren Flansch des Steuerstabführungsrohres<br />
und dienen zur radialen<br />
Fixierung der Führungsrohre in der<br />
oberen Kerngitterplatte. Zum Austausch<br />
der Zentrierstifte werden die<br />
Führungsrohre von den oberen Einbauten<br />
getrennt und vorübergehend in<br />
Gestellen gelagert. Dann wird jedes<br />
Rohr in die Heiße Zelle gebracht. Dort<br />
werden die alten Zentrierstifte entfernt<br />
und die Führungsrohrflansche so bearbeitet,<br />
dass sie einen etwas anders geformten<br />
Zentrierstift aus Inconel 750<br />
aufnehmen können. Die neuen Stifte<br />
werden eingeschraubt, angezogen und<br />
durch Anheften eines Querstifts durch<br />
die Mutter gesichert.<br />
Framatome ANP hat derartige<br />
Zentrierstifte schon mehrfach mit dieser<br />
Technik weltweit ausgetauscht. In<br />
Taiwan ist es die erste derartige Aktion.<br />
USA<br />
El Segundo 3: Einbau von Stützrohren<br />
im Kondensator<br />
In dem in der Nähe von Los Angeles<br />
gelegenen Kernkraftwerksblock<br />
El Segundo 3 des Betreibers NRG<br />
Energy hat Framatome ANP während<br />
des Revisionsstillstands im März 2001<br />
insgesamt 610 Kondensator-Rohre<br />
über ihre ganze Länge (rund 9,2 m)<br />
durch den Einbau von Stützrohren<br />
ertüchtigt. Die betroffenen CuNi-<br />
Rohre mit einem Durchmesser von<br />
25,4 mm befanden sich seit mehr als<br />
45 Jahren in Betrieb. Es war das erste<br />
Mal, dass Framatome ANP derartig<br />
lange Stützrohre eingezogen hat.<br />
Einziehen von Stützrohren<br />
Durch diese Reparatur, die sich nur<br />
minimal auf die Stillstandszeit auswirkte<br />
und weniger als drei Wochen dauerte,<br />
kann der Kondensator ohne eine kostenintensive<br />
Neuberohrung noch viele<br />
Jahre weiter betrieben werden.<br />
22 <strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002
Kurz und bündig<br />
Davis-Besse wählt<br />
Framatome ANP für<br />
Wertsteigerungsprogramm<br />
Der Betreiber des Kernkraftwerks<br />
Davis-Besse, die FirstEnergy<br />
Nuclear Operating Company<br />
(FENOC), hat Framatome ANP<br />
zusammen mit Duke Engineering &<br />
Services und Entergy Nuclear, Inc. mit<br />
der Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit<br />
und -leistung (im Rahmen des<br />
„Maximum Value“-Programms des<br />
Kraftwerks) beauftragt.<br />
Dieses umfassende Verbesserungspaket<br />
wird das Betriebsverhalten des<br />
DWR-Kernkraftwerks langfristig verbessern,<br />
die Anlage modernisieren und<br />
ihren Wert steigern. Zum Umfang<br />
zählen – zur Maximierung der Stromerzeugungskapazität<br />
– eine Erhöhung<br />
der thermischen Leistung, der komplette<br />
Austausch des „Dampfpfads“<br />
(Turbine) durch General Electric und<br />
eine Steigerung der Effizienz der Sekundärseite.<br />
Um die Anlage über das<br />
Jahr 2017 hinaus betreiben zu können,<br />
wird eine Verlängerung der Betriebsgenehmigung<br />
angestrebt. Zur Identifizierung<br />
weiterer Verbesserungspotenziale<br />
wurde bereits eine Studie zum Sommerbetrieb<br />
durchgeführt. Dabei zeigte<br />
sich z.B., dass der Wasserabscheider/Zwischenüberhitzer<br />
nur unzureichend<br />
arbeitet. Er wird daher verbessert<br />
bzw. bei Bedarf auch ausgetauscht werden.<br />
Im Rahmen einer separat durchgeführten<br />
Leistungserhöhung nahmen<br />
wir eine Verbesserung der Speisewasser-<br />
Durchflussmessung vor, was zu einer<br />
Steigerung der Anlagenleistung um<br />
1,6 % führen wird.<br />
„Davis-Besse zählt, dank der Anstrengungen<br />
unserer Mitarbeiter, zu<br />
den besten Anlagen dieses Landes ...<br />
und wir beabsichtigen, auch in Zukunft,<br />
sicher, zuverlässig und effizient<br />
Strom zu erzeugen,“ führte Howard<br />
Bergendahl, der Betriebsleiter dieses<br />
Kernkraftwerks, aus. Um eine optimale<br />
Durchführung aller Maßnahmen sicherzustellen,<br />
verfügt Framatome ANP<br />
zur Koordination aller Aktivitäten und<br />
Arbeiten über einen Projektleiter vor<br />
Ort.<br />
Von links nach rechts: Guy Campell,<br />
James Suciu und Tom Christopher bei der<br />
Vertragsunterzeichnung für das Wertsteigerungsprogramm<br />
von Davis-Besse<br />
Impressum<br />
Verantwortlich für den Inhalt: Annie Wallet<br />
Redaktionsleitung: Susan Hess<br />
Redaktion: Christine Fischer, Vincent Join-Lambert, Martha Wiese<br />
Gestaltung: O’Connor Group, Eduard Maier<br />
Produktion: Richard Heubeck, Bill Warner<br />
Autoren:<br />
Francis Bodson, François Bouteille, Wolfgang Dreves, Bernard Estève, Hans-Joachim Frank, Ernst Gell, Dennis Gottuso, Gilles Goyau,<br />
Jean-Marie Hamy, Heinz-Peter Holley, Michel Jaubert, Wolfgang Klinger, Dominique Lanchet, Joachim Lauer, Géraldine Pascaud, Thierry<br />
Piérard, Ara Pogosian, Stefan vom Scheidt, Wolfgang Schramm, Wilfried Stoll<br />
Framatome ANP weltweit<br />
Tour Framatome<br />
92084 Paris La Défense Cedex<br />
Frankreich<br />
Tel.: +33 1 47 96 00 00<br />
Fax: +33 1 47 96 36 36<br />
info@framatome-anp.com<br />
3315 Old Forest Road<br />
Lynchburg, VA 24506-0935<br />
USA<br />
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Fax: +1 804 832 3663<br />
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Freyeslebenstr. 1<br />
91058 Erlangen<br />
Deutschland<br />
Tel.: +49 9131 18 95374<br />
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ALLIANCE, ATRIUM, M5, MARK BW und TRAPPER sind Warenzeichen von Framatome ANP. TELEPERM ist ein Warenzeichen von Siemens.<br />
<strong>Advanced</strong> Nuclear Power Nr. 3 Februar 2002 23
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Übersichtlich 1 2 3 4 5<br />
Aufwendig 1 2 3 4 5<br />
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Gut illustriert 1 2 3 4 5<br />
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2. Wie finden Sie die Artikel in <strong>Advanced</strong> Nuclear Power? (1: trifft überhaupt nicht zu, 5: trifft voll und ganz zu)<br />
Verständlich 1 2 3 4 5<br />
Interessant 1 2 3 4 5<br />
Glaubwürdig 1 2 3 4 5<br />
Informativ 1 2 3 4 5<br />
Fundiert 1 2 3 4 5<br />
Zu technisch 1 2 3 4 5<br />
Bitte Zutreffendes ankreuzen:<br />
3. Das Konzept von <strong>Advanced</strong> Nuclear Power sieht vor, dass in jeder Ausgabe eine unserer vier Business Groups<br />
schwerpunktmäßig behandelt wird. Sind Sie mit diesem Konzept zufrieden?<br />
Ja nein<br />
4. Wie viele Artikel haben Sie gelesen? Alle 3<br />
/ 4 1<br />
/ 2 1<br />
/ 4 weniger<br />
5. Wie intensiv nutzen/lesen Sie <strong>Advanced</strong> Nuclear Power normalerweise? (Mehrfachnennungen möglich)<br />
lese den einen oder anderen Beitrag sofort ja nein<br />
lese später bestimmte Beiträge ja nein<br />
blättere das Heft nur durch ja nein<br />
schaue das Heft nur an, wenn ich auf der Titelseite etwas Interessantes sehe ja nein<br />
schaue zuerst das Inhaltsverzeichnis an ja nein<br />
schaue mir die Bilder an und lese die Bildunterschriften ja nein<br />
6. Nach welchen Kriterien wählen Sie die Artikel aus?<br />
Aktualität ja nein<br />
Bezug zum eigenen Arbeitsgebiet ja nein<br />
optische Aufmachung der Artikel ja nein<br />
Sonstige, welche:<br />
7. Reichen Sie <strong>Advanced</strong> Nuclear Power weiter, wenn Sie das Heft durchgesehen haben?<br />
Ja, an Gleichrangige Ja, an Mitarbeiter Ja, an die Bibliothek Nein Ordner Papierkorb<br />
8. Wie beurteilen Sie die Länge der Artikel? eher zu kurz angemessen eher zu lang<br />
9. Wie beurteilen Sie den Heftumfang (24 Seiten)? zu dick gerade richtig zu dünn<br />
10. Wie viele Hefte pro Jahr halten Sie für sinnvoll? 2 3 4 6<br />
11. Auch wenn wir leider nicht die speziellen Interessen eines jeden berücksichtigen können:<br />
Welche Themen interessieren Sie besonders?<br />
12. Haben Sie noch sonstige Anregungen oder Kritik zu <strong>Advanced</strong> Nuclear Power?<br />
___________________________<br />
Position/Stellung<br />
Vielen Dank fürs Ausfüllen.<br />
____________________________<br />
Unternehmen<br />
Fax-Nr.: +49 9131 189-2763 Empfänger: Christine Fischer
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Best.-Nr. ANP: G-144-V1-01-GER · Printed in Germany · 490172M ZS 02026.5 · K.Nr. 309