Разработки и практические работы с сильно поврежденным ОЯТ

Опыт обращения
с поврежденным ОЯТ
Л. Секе (АЭС «Пакш», Венгрия)
В.П. Смирнов, С.В. Комаров, С.В. Амосов, Е.А. Звир
(ООО НПФ «Сосны», Россия)
www.sosny.ru
Введение
В реакторах ВВЭР-440, находящихся в Словакии, Чехии, Венгрии и
Финляндии, поставляемое ОАО «ТВЭЛ» топливо работает надежно.
Средний уровень разгерметизации твэлов за последние 5 лет
составил 7,0·10-7, что является одним из лучших показателей в
мировой атомной энергетике.
В 2002 году из-за наличия отложений в топливных кассетах реакторы
1-3 блоков АЭС «Пакш» были переведены на эксплуатацию с
пониженной мощностью. Учитывая, что большинство РК и ТВС АРК,
эксплуатирующихся на данных блоках, не выработали свой ресурс,
АЭС «Пакш» было принято решение о проведении отмывки кассет с
отложениями в период останова блоков на ППР для последующего
возвращения их в активную зону реакторов.
ТВС ВВЭР-440
2
Заголовок слайда
Текст
колодец
бассейн
реактор
Бак очистки и
поврежденное
топливо
11 апреля 2003 года при проведении отмывки ОТВС в баке очистки, установленном в колодце
№1 бассейна выдержки блока 2 АЭС «ПАКШ», произошел инцидент
с разрушением 30-ти кассет ВВЭР-440
3
Топливо в баке очистки
30 ОТВС
Верхняя дистанционирующая плита
Трубопроводы системы охлаждения
Фрагменты твэлов
Фрагменты твэлов и высыпавшиеся фрагменты
топлива
Нижняя дистанционирующая плита
4
Российские организации-участники
Подписание контракта
между ОАО «ТВЭЛ» и
АЭС «Пакш»
9 сентября 2003 года
5
Оборудование
Подъемная
площадка
Для ликвидации последствий
разрушения ОТВС специалистами
НПФ «Сосны» была разработана
технология выполнения работ,
необходимое оборудование, отобран и
обучен персонал. Подготовительные
работы заняли 3 года.
Рабочая
площадка
6
Система контроля
Автоматические системы контроля
в режиме «ONLINE»
1
Подкритичность;
2
Концентрация бора;
3
Мощность дозы излучения;
4
Температура воды и воздуха;
5
Уровень воды (воздушный зазор);
6
Активность аэрозолей (,,);
7
Скорость потока воздуха;
8
Активность воды.
Автоматическая
система
сигнализации
ПУЛЬТ
7
Пульт управления и дисплеи
Перегрузочная
машина
Площадка в колодце
Пульт
управления
Дисплей
8
Вид площадки сверху
Горизонтальная
пила
дисплей
Рабочая щель
Окно из свинцового
стекла
дисплей
Блок
тревожной
сигнализации
Пульт управления
краном
9
Радиационная защита персонала
А
34
Автоматическая
система радиационного
контроля
мкЗв/ч
1
Сталь
40 мм
Б
Система
спецвентиляции
1,5
м/с
Сталь
2
100 мм
3
Воздушный
зазор 100-200 мм
Система
С спецводоочистки
<107
Бк/л
4
Слой воды
0,5- 2,6 м
ОЯТ
ВВЭР
10
Оборудование
Негерметичный
пенал
Емкость
ТРО
Пенал после
испытаний
11
Российские специалисты на АЭС «Пакш»
12
Основные этапы работ
Очистка верхней плиты бака от фрагментов ОТВС и твэлов.
Отделение головок ОТВС и загрузка в емкости ТРО
Очистка центральной части бака от ОЯТ в балк-форме
и фрагментов твэлов
Резка и удаление фрагментов верхней плиты.
Удаление нижних частей ОТВС
Удаление ОЯТ в балк-форме и фрагментов ОТВС с нижней плиты
Высверливание и удаление центральной части нижней плиты
Удаление ОЯТ в балк-форме и фрагментов ОТВС со дна бака
13
Результаты выполнения работ
Работа была выполнена в запланированные сроки, в полном объеме и на
высоком научно-техническом уровне. В результате работы из бака было
удалено более 5 тонн ОЯТ. Блок №2 АЭС «Пакш» в конце декабря 2006 г. был
выведен на минимальный контролируемей уровень, а с начала января 2007 г.
был запущен на номинальную мощность.
В настоящее время дефектное ОЯТ тридцати разрушенных ТВС, загруженное в
вентилируемые пеналы, размещено на временное хранение в бассейне АЭС
«Пакш». Оптимальным, с учетом состояния топлива, является решение о
переработке ОЯТ в России.
Параметр
Величина
Авар.
Предел.
Фактич.
Доза внешнего облучения персонала за смену,
(мкЗв/смена)
1000
160
20 - 40
120 max
Мощность дозы гамма- и нейтронного излучения на
рабочей площадке, (мкЗв/ч)
400
40
5-8
30 max
Эффективная индивидуальная доза за время
проведения работ, (мЗв)
0.1 - 0.8, max 1.8
14
Дальнейшее обращение с ОЯТ
Разработано и изготовлено экспериментальное оборудование для
отработки схем удаления воды из пеналов.
Проведены исследования, моделирующие хранение разрушенного
ОЯТ ВВЭР-440 в герметичном пенале после удаления воды.
Получены данные по скорости выхода водорода, кислорода и ГПД в
объем пенала в зависимости от количества воды и температуры
окружающей среды.
Оптимальны способом признана термовакуумная сушка без
предварительного слива воды из пеналов.
Технология подготовки пеналов к перевозке включает:
осушку;
заполнение инертным газом;
герметизацию.
15
Заключение
Технология извлечения поврежденного ОЯТ из бассейна
требует разработки уникальных дистанционных инструментов
в каждом конкретном случае.
Наиболее
важными
являются
вопросы
безопасности при выполнении работ.
обеспечения
Одним из наиболее важных вопросов обеспечения
безопасности при хранении и перевозке поврежденного ОЯТ
является обеспечение пожаро- и взрывобезопасности.
Для корректного обоснования пожаро- и взрывобезопасности
обращения
с
поврежденным
ОЯТ
требуются
экспериментальные данные.
Накопленный опыт может быть использован
при ликвидации последствий аварии на АЭС «Фукусима».
16
Спасибо за внимание!
www.sosny.ru