Primärkreisdekontamination im Kernkraftwerk Unterweser · 2017-11-20 · 57 VGB PowerTech 5 l 01...

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Dekontamination im KKU VGB PowerTech 5 l 2013

Autoren

Abstract

Full System Decontamination at German Nuclear Power Plant Unterweser

The German nuclear power plant Unterweser (KKU) had a high annual collective radiation exposure level in the performance indicators of the World Association of Nuclear Operators (WANO). In order to decrease the high collec-tive personnel dose effectively, Areva GmbH and KKU jointly started planning the chemical decontamination of the primary coolant circuit and the auxiliary systems (FSD) in the begin-ning of 2009. The performance of the FSD at KKU was originally scheduled during the yearly refueling outage in 2011.The implementation of the 13th amendment to the German Atomic Energy Act (Atomgesetz), changed the national nuclear policy as a direct consequence of the events in Fukushima. Thus, KKU lost its license for power generation in the first half of 2011 after 31.5 years in operation.Based on these developments, a replanning and rescheduling of the FSD became necessary, which had to take into consideration both a de-commissioning scenario and a possible return of the plant to operation.Finally, the FSD was performed in autumn 2012 using mainly plant internal systems and components in combination with the HP/CORD® UV process and AMDA® (Automated Modular Decontamination Appliance) – Are-va’s established and proven decontamination technology.With the onsite performance at KKU, the first FSD of a shut down plant in Germany in the aftermath of the Fukushima accident has been completed with great success. l

Primärkreisdekontamination im Kernkraftwerk UnterweserChristian Topf, Luis Sempere-Belda, Michael Fischer, Kai Tscheschlok und Christian Volkmann

Dr. Christian TopfLuis Sempere-BeldaMichael FischerAREVA GmbHErlangen/DeutschlandKai TscheschlokE.ON Kernkraft GmbHKernkraftwerk UnterweserStadland/DeutschlandChristian VolkmannEngineering Services GmbHGreifswald/Deutschland

Einleitung

Das Kernkraftwerk Unterweser (KKU), ein Druckwasserreaktor mit 1.400 MWel, gehörte im internationalen Ranking ver-gleichbarer Kraftwerke zu den Anlagen mit hohen Strahlenbelastungen des Revisions-personals. Um die damit einhergehende hohe Kollektivdosis wirksam zu reduzie-ren, planten AREVA GmbH und KKU seit Anfang 2009 gemeinsam die Durchfüh-rung einer chemischen Dekontamination des Primärkreises und der angeschlosse-nen Hilfssysteme (Full System Decontami-nation – FSD) in Anlehnung an die im Jah-re 2010 im Kernkraftwerk Grafenrheinfeld durchgeführte FSD. Die Durchführung der FSD in KKU war ursprünglich während der Jahresrevision 2011 vorgesehen.Die Umsetzung der 13. AtG-Novelle än-derte die nationale Kernenergiepolitik als unmittelbare Folge der Ereignisse von Fu-kushima. So verlor KKU in der ersten Jah-reshälfte 2011 nach 31,5 Jahren Leistungs-betrieb seine Berechtigung zur Erzeugung elektrischer Energie. Seitdem befindet sich die Anlage im dauerhaften „Nichtleistungs-betrieb“, der die Möglichkeit des Wieder-anfahrens im Rahmen der bestehenden Betriebsgenehmigung zulässt.Diese Entwicklung machte eine Umpla-nung der FSD erforderlich, die sowohl ei-nen späteren Rückbau der Anlage als auch die Beibehaltung der Option eines Wieder-anfahrens der Anlage berücksichtigt.Schließlich wurde die FSD im Herbst 2012 durchgeführt, wobei hauptsächlich kraft-werkseigene Systeme und Komponenten in Kombination mit dem HP/CORD® UV-Verfahren und AMDA® (Automatische Mo-dulare Dekontaminations-Anlage) – der bewährten Dekontaminationsanlage von Areva – eingesetzt wurden.Die Durchführung im KKU im vierten Quartal 2012 markierte den sehr erfolg-reichen Abschluss der ersten FSD in einer stillgelegten Anlage in Deutschland nach den Ereignissen von Fukushima.

HP/CORD UV-Konzept und AMDA-Technologie

Areva verfügt über langjährige und welt-weite Erfahrung im Bereich der Dekonta-mination in laufenden Kernkraftwerken ebenso wie vorlaufend zum Rückbau. Unter Anwendung der Areva-eigenen De-

kontaminationstechnologie „CORD Family und AMDA“ wurden seit 1986 mehr als 20 FSD-Projekte durchgeführt – dazu gehör-ten auch jahrelang stillgelegte KKW sowie nach der Wiederöffnung des sicheren Ein-schlusses (Ta b e l l e 1 ).

Die Areva-eigenen Dekontaminationspro-zesse innerhalb der CORD-Familie sind allesamt mehrzyklische, regenerative che-mische Dekontaminationsverfahren. Einer der größten Vorteile der CORD-Techno-logie ist die Möglichkeit, die Verfahren sowohl den kraftwerksspezifischen als auch den besonderen Anforderungen des Kunden anzupassen. So ist es möglich, bei geringem Abfallvolumen optimale Ergeb-nisse zu erzielen. Die Minimierung von radioaktivem Abfall ist eine der Besonder-heiten der Dekontaminationsverfahren von Areva.

Das Prinzip des im KKU angewandten HP CORD UV-Prozesses ist im B i l d 1 darge-stellt. CORD wird als Mehrzyklenverfahren gemäß den vorgegebenen Dekontaminati-onszielen (zum Beispiel Dekontaminati-onsfaktor, Abfall, Zeit) angewandt, wobei folgende Schritte pro Zyklus durchlaufen werden:

– Schritt 1: Voroxidation mit Permangan-säure (HP)

– Schritt 2: Reduktion von HP mithilfe von Dekontaminationschemikalien

– Schritt 3: Dekontamination – Schritt 4: UV-Zersetzung der Dekonta-

minationschemikalien zur Minimierung der Abfallmengen, einschließlich Zwi-schen- bzw. Endreinigung.

Aufgelöste Korrosionsprodukte und ge-löste Aktivität werden im dritten Schritt kontinuierlich durch Reinigung über Io-nenaustauscherharze entfernt. Dabei wird die Dekontaminationschemikalie stetig re-generiert. Die größten Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen:

– Minimierung der Strahlenbelastung des Personals während der Behandlung

– Geringere Konzentration der während des Verfahrens verwendeten Chemikali-en durch Regenerierung

– Verringertes Abfallaufkommen.

Die Anzahl der Zyklen wird den Dekonta-minationszielen angepasst. Sie basiert auf Arevas langjähriger Erfahrung sowie idea-lerweise auf Ergebnissen von radiochemi-schen und metallurgischen Untersuchun-gen und Studien, die mit repräsentativen

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VGB PowerTech 5 l 2013 Dekontamination im KKU

Proben des spezifischen Kraftwerks durch-geführt wurden.

FSD im Kernkraftwerk Unterweser

Projekt- und TerminplanungDas Projekt, das ursprünglich als FSD zum Weiterbetrieb der Anlage geplant war, teil-te sich in mehrere Phasen auf (B i l d 2 ):Zu Beginn des Jahres 2009 wurde die Pla-nung für die Durchführung einer FSD in der Jahresrevision 2011 aufgenommen. Parallel zu den notwendigen KKU-System-anpassungen für den FSD-Betrieb wurden die Unterlagen für einen Antrag gemäß § 19 AtG auf Zustimmung zur Durchfüh-rung der FSD erstellt und Mitte 2010 bei der atomrechtlichen Aufsichtsbehörde eingereicht. Das Zustimmungsverfahren war bis März 2011 geplant, um nachfol-gend den Aufbau der AMDA einschließlich der Inbetriebsetzung mit KKU-Systemen bis zum Juli 2011 abzuschließen. Im Nach-gang sollte dann die FSD im Juli/August 2011 erfolgen.In der ersten Hälfte des Jahres 2010 wurde die Planung für circa sechs Monate ausge-setzt, weil die Teams mit der Durchfüh-rung der FSD zum Weiterbetrieb im Kern-kraftwerk Grafenrheinfeld voll ausgelastet waren.Nach den Ereignissen von Fukushima und dem darauf folgenden Moratorium gehör-te KKU zu den acht deutschen Anlagen, die Mitte 2011 ihre Berechtigung zum Leistungsbetrieb verloren. Mit dieser ge-änderten Situation wurde die Grundlage für den ursprünglichen Antrag entzogen (Wegfall der Jahresrevision). Letztlich wurde dadurch auch eine Umplanung ein-schließlich einer zeitlichen Verschiebung der weiterhin beabsichtigten FSD erfor-derlich, die sowohl einen späteren Rück-bau der Anlage als auch die Beibehaltung der Option des Wiederanfahrens berück-sichtigen sollte.Die Umplanungsphase wurde von einer zweiten Genehmigungsphase begleitet.

Schließlich erteilte die Genehmigungsbe-hörde im Mai 2012 ihre Zustimmung zur Durchführung der FSD im dritten Quartal 2012. Die Durchführung der FSD mit fünf Dekontzyklen des HP/CORD UV-Verfah-rens begann Mitte Oktober und wurde im November 2012 abgeschlossen. Ein detail-lierter Terminplan der FSD-Durchführung ist im B i l d 3 dargestellt.

Um die Dauer der Anwendung möglichst kurz und damit die Betriebskosten der Anlage so gering wie möglich zu halten und um das Dekontaminationsergebnis in bestimmten Teilen des Dekontami-nationsbereichs zu optimieren, wurde eine Reihe von anlagenspezifischen- und verfahrenstechnischen Optimierungen vorgenommen. Zusätzlich wurde die Re-aktorwasserreinigung (TC) in die Dekon-taminationsdurchführung integriert, um die Reinigung des Systems zu unterstüt-zen und so die Anwendungsdauer zu mi-nimieren.

DekontaminationszieleDas in enger Zusammenarbeit zwischen Areva und den Experten von E.ON Unter-weser mit Unterstützung der Engineering Services GmbH (ESG) entwickelte FSD-Konzept für KKU basierte auf den folgen-den Hauptzielen:

– Minimierung des gesamten Aktivitäts-inventars der Anlage

– Reduktion der Dosisleistung an den Anla-gensystemen – insbesondere am Primär-kreis mit seinen Schwerkomponenten, um die weitere Handhabung zu verein-fachen

Tab. 1. AREVAs weltweite Erfahrung mit FSDs.

Kraftwerk/Land Jahr Typ/OEM

FSD zum Rückbau

FR 2/Deutschland 1986 DWR/AREVA

Gundremmingen A/Deutschland 1989 SWR/GE

BR 3 Mol/Belgien 1991 DWR/Westinghouse

VAK Kahl/Deutschland 1992/93 SWR/GE/AEG

Rheinsberg/Deutschland 1994 DWR/VVER

MZFR/Deutschland 1995 DWR/AREVA

Würgassen/Deutschland 1997/98 SWR/GE

Connecticut Yankee/USA 1998 DWR/WH

Lingen/Deutschland 2001 SWR/GE

Caorso/Italien 2004 SWR/GE

Trino/Italien 2004 DWR/Westinghouse

Stade/Deutschland 2004 DWR/AREVA

Obrigheim/Deutschland 2007 DWR/AREVA

Barsebäck 1/Schweden 2007 SWR/ABB

Barsebäck 2/Schweden 2008 SWR/ABB

Chooz A/Frankreich 2011/12 DWR/AREVA

Unterweser/Deutschland 2012 DWR/AREVA

Neckarwestheim 1/Deutschland 2013* DWR/AREVA

FSD zum Weiterbetrieb

Oskarshamn 1/Schweden 1994 SWR/ABB

Loviisa 2/Finnland 1994 VVER/AEE

Fukushima 3/Japan 1997 SWR/GE

Fukushima 2/Japan 1998 SWR/GE/Toshiba

Fukushima 5/Japan 2000 SWR/Toshiba

Fukushima 1/Japan 2001 SWR/GE

Grafenrheinfeld/Deutschland 2010 DWR/AREVA* Durchführung geplant im Mai 2013

KKW-SystemHohe Dosisleistung

Aktivitäts- undKorrosionsprodukte

DeionatCORD-Chemikalien Kohlendioxid

OxidationReduktionDekontaminationUV-Zerstörung

CORD UV-Zyklen:

KKW-SystemNiedrigeDosisleistung

Metallischblanke Oberfläche

Deionat

Aktivitäts- undKorrosionsprodukteMn++Ionentauscherharze

Bild 1. Das HP/CORD UV-Verfahrenskonzept.

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– Minimierung der Ortsdosisleistung in Hinblick auf geringere Personendosen für alle künftig anstehenden Arbeiten (Einhaltung des ALARA-Prinzips)

– Vermeidung einer wesentlichen Ver-schiebung des Verhältnisses von Gam-ma- zu Alpha-Nukliden

– Beseitigung von leicht anhaftender, ab-wischbarer Oberflächenkontamination, einschließlich eventuell vorhandener Aktinide, falls erforderlich

– Abfallminimierung mit Fokus auf ein handhabbares Aktivitätsinventar.

Da die Einhaltung des ALARA-Prinzips vorrangig war, vereinbarten beide Partei-en vertraglich einen durchschnittlichen Dekontaminationsfaktor (DF) von 50 bei maximaler Dosisleistungsreduktion, vor allem im Hinblick auf mögliche zukünftige Rückbauaktivitäten.

Dekontaminationsbereich und EngineeringDie Definition des Dekontaminationsbe-reichs und der Hilfssysteme sowie deren Betriebsweise mit Prozesssteuerung und -überwachung mithilfe der AMDA erfolg-te unter Berücksichtigung der „Lessons Learned“ aus früheren Anwendungen, ins-besondere der FSD zum Weiterbetrieb im Kernkraftwerk Grafenrheinfeld im Jahre 2010.

Der gesamte Dekontaminationsbereich einschließlich der wichtigsten Hilfssyste-me und deren Einbindung ist im B i l d 4 schematisch dargestellt. Der Dekontamina-tionsbereich beinhaltete den kompletten Primärkreis einschließlich des Reaktor-druckbehälters (RDB) sowie der Kern-einbauten (ohne Brennstoff), der vier Not- und Nachkühlsysteme (TH), des Vo-lumenregelsystems (TA) und der Reaktor-

wasserreinigung (TC). Die Primärkühlmit-tellagerung (TD), das System zur Behand-lung und Lagerung radioaktiver Abwässer (TR) und das Abluftsystem der Anlage wur-den als Hilfssysteme bei der Anwendung genutzt.

Zusätzlich erfolgte eine umfassende Ein-bindung von Entwässerungs- und Entlüf-tungsleitungen in den Dekontaminations-bereich über Schlauchverbindungen, um die Bereiche mit geringer Strömung sowie tote Äste zu minimieren und dort somit ei-nen zusätzlichen Dekontaminationserfolg zu erreichen. Darüber hinaus reduziert dies das Risiko einer Dosisleistungserhö-hung in diesen Bereichen.

Die gesamte verfahrenstechnische Umset-zung, ebenso wie die Analyse und Steue-rung des chemischen Prozesses erfolgten

2009

04 06 08 10 1202

2010

04 06 08 10 1202

2011

04 06 08 10 1202

2012

04 06 08 10 1202

Kick Off

MoratoriumAntrag §19 AtG eingereicht

Zustimmung erhalten

Übergang in den Nichtleistungsbetrieb (13. AtG Novelle)

Planung und Engineering für FSD für Weiterbetrieb

Zustimmungsverfahren (1)

FSD-Umplanung Nichtleistungsbetrieb

Zustimmungsverfahren (2)

FSD

Ereignisse in Fukushima

Rev. Antrag §19 AtG eingereicht

Bild 2. Projektverlauf FSD KKU – Übersicht.

Vorgangsname

FSD-Durchführung - geplant1

1. Zyklus2

2. Zyklus3

3. Zyklus4

4. Zyklus5

5. Zyklus inkl. Spülprogramm6

7

1. Zyklus9

2. Zyklus10

3. Zyklus11

4. Zyklus12

5. Zyklus inkl. Spülprogramm13

14 Entscheidung 6. Zyklus zur Entfernung leicht mobilisierbarer Oberflächenkontamination

Entscheidung 6. Zyklus zur Entfernung leicht mobilisierbarer Oberflächenkontamination

8 FSD-Durchführung

FSD Unterweser 2012

26.11. 03.12. 10.12.05.11. 12.11. 19.11.15.10. 22.10. 29.10.November DezemberNr.

20.10. 26.10.

26.10. 04.11.

21.10. 29.10.

29.10. 04.11.

04.11. 11.11.

11.11. 21.11.

21.11. 28.11.

04.12.29.11.

04.11. 11.11.

11.11. 18.11.

18.11. 28.11.

28.11. 03.12.5 Tage

44 Tage

44 Tage

5 Tage

Bild 3. FSD KKU Durchführungsterminplan – Vergleich Plan/Ist.

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Tab. 2. Hauptwerkstoffe und Oberflächen des Dekontbereichs.

Grundmaterial System Oberfläche

[m²] [ft²]

Incoloy 800 DE-Berohrung 17.500 188,000

Plattierung (Austenit) RDB inkl. Einbauten, DE-Kalotten, Umwälzschleifen, HKMPs

4.500 48,000

CrNi-Stahl (Austenit) Neben- und Hilfssysteme 500 5,400

Tab. 3. Ergebnisse der FSD in KKU.

Kationen- und Aktivitätsaustrag

Kationenaustrag (Fe, Cr, Ni) 459 kg

Aktivitätsaustrag 9,1 E13 Bq (2460 Ci)

Gemittelte Dekontaminationsfaktoren (DF)

DF (Gesamt, 83 Messpunkte) 94,5

DF Primärkreis (YA/YP, 26 Messpunkte) 158

DF DE-Berohrung (YB, 16 Messpunkte) 147

DF Hilfssysteme (TA/TH, 41 Messpunkte) 35

in enger Zusammenarbeit zwischen E.ON-Anlagenpersonal und Areva-Personal auf Basis der langjährigen Erfahrungen und den vorhandenen system- und verfahrens-technischen Randbedingungen der Anlage.

Das Volumen des Dekontaminationsbe-reichs belief sich auf 540 m³ bei einer Ge-samtfläche von 22.500 m². Die Ta b e l l e 2 zeigt die Oberflächenverteilung mit den am häufigsten verwendeten Materialien. Während der FSD wurden die Kraftwerks-systeme und -komponenten wie folgt ange-passt und betrieben:

– Die vier Hauptkühlmittelpumpen (HKMP) sowie die Pumpen der TH-Sys-teme lieferten die Prozesswärme und sorgten für eine Zirkulation der Dekon-taminationslösung.

– Die empfindlichen Hochdruckeinspeise-pumpen des TA-Systems wurden durch die Einbindung einer externen Pumpe ersetzt, um den reibungslosen Betrieb des TA-Systems zu gewährleisten, stan-den aber als Redundanz zur Verfügung.

– Die Temperaturregelung erfolgte über die Kühler aller vier TH-Systeme.

– Die Druckhaltung für den Betrieb der HKMPs wurde über einen der TH-Druck-speicher realisiert.

– Der Druckhalter (DH) war komplett ge-füllt, um eine Dekontamination der ge-samten Oberfläche zu ermöglichen.

– Alle Sprühleitungen wurden kontinu-ierlich betrieben, um ein bestmögliches Dekontaminationsergebnis zu erzielen.

– Zusätzlich unterstützte das TC-System in bestimmten Phasen die Reinigung des Dekontaminationsbereichs.

– Die erschöpften Ionentauscherharze, resultierend aus der FSD, wurden direkt aus der AMDA in die anlageneigenen Harzabfallbehälter eingespült.

– FSD-Betriebsweise: Systemtemperatur: bis zu 95 °C Systemdruck: ~21 bar.

Die externe Dekontaminationsanlage AMDA wurde vor allem zur chemischen Prozesssteuerung bzw. Überwachung sowie für die nachfolgend aufgelisteten Schritte eingesetzt:

– Chemikaliendosierung – Repräsentative Probenahme zur Pro-

zesssteuerung – Mechanische Filterung der Dekontami-

nationslösung

– Reinigung der Dekontaminationslösung über Ionenaustauschharze

– UV-Zersetzung der Dekontaminations- chemikalien nach jedem Zyklus zur Mi-nimierung des Abfalls.

ErgebnisseDie FSD im KKU verlief planmäßig (Bild 3) und mit hervorragenden Ergebnissen. Insgesamt wurden fünf HP/CORD UV-De-kontzyklen durchgeführt und dabei ein Ak-tivitätsinventar von 9,1 · 1013 Bq (2.460 Ci) aus dem Dekontbereich entfernt. Dies resultierte in einem durchschnittlichen Dekontfaktor von 94,5 über 83 Referenz-messstellen innerhalb des Dekontamina-tionsbereiches. Die erzielten Ergebnisse sind in der Ta b e l l e 3 zusammengefasst.Das B i l d 5 zeigt beispielhaft den Dosis-leistungsverlauf an ausgewählten Mess-punkten der Hauptkühlmittelleitung YA 20 während der fünf Dekontaminationszyklen (logarithmische Darstellung). Die Kontakt-dosisleistung über alle vier Hauptkühlmit-telleitungen beträgt nach FSD im Mittel 40 µSv/h. Dieses hervorragende Dekonta-minationsergebnis stellt sich über das ge-samte Primärsystem dar.Die hervorragenden Ergebnisse werden durch die niedrige Kontaktdosisleistung an den vier Dampferzeugern bestätigt. Das B i l d 6 zeigt hierzu den Vergleich der Kontaktdosisleistung an den vier Dampf-erzeugern vor und nach Durchführung

Dekontaminationsbereich

V = 540 m3

A = 22.500 m2

N2-Druckhaltung

DSP

YB40B001

YB10B001

YC10B001

YB30B001

YB10B001

YB20B001

M

M

M

M

TH30 TH20

6 bar 21 bar

AMDA

21 bar

200 m3/h50 - 70 m3/h

TH40TH10

ExternePumpe

TC TA

TD

TR

Verdampfer-konzentrat

Harzabfall-behälter

FilterkerzenTC/TA AMDA-

Beutelfilter

CO2an Abluft-

system

Überschusswasser

Bild 4. Dekontaminationsbereich im KKU – Übersicht.

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Tab. 4. Plan-Ist-Vergleich Chemikalienverbrauch/Radioaktiver Abfall.

Chemikalienverbrauch Geplant Ist

Permangansäure 22 m3 20 m3

Oxalsäure 10,5 Mg 4,9 Mg

H2O2 (35 %) 6 m³ 2,6 m3

Radioaktive Abfälle Geplant Ist

Verdampferkonzentrat circa 30 m3 circa 11,5 m3

Ionentauscher 21 m³ 19,2 m3

Beutelfilterwechsel AMDA 10 8 (vier Mosaik)

Kerzenfilterwechsel KKU 10 2 (zwei RR-Fässer)

10.000

1.000

100

10

1

TA LeitungSprühleitungPumpenschleifeLoop „kalt“ AustrittLoop „kalt“ MitteLoop „heiß“ MitteSurgeline BogenSurgeline waagerechtSurgeline diagonal

Dosis

leist

ung

in µ

Sv/h

( lo

g. D

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ng )

Zyklus 1

Dosisleistungverlauf Loop 20 während FSD(Zyklus 5 inkl. Endreinigung / Spülprogramm)

Bild 5. Dosisleistungsverlauf Loop 20 während der FSD-Durchführung (logarithmische Darstellung).

der FSD. Die minimal höhere Restkontakt-dosisleistung am Dampferzeuger YB 40 resultiert aus gestopften Rohren, die sich in der äußeren Peripherie der Berohrung befinden.Das Dekontaminationsergebnis wurde zu-sätzlich durch Inspektionen am Dampfer-zeuger YB 40 überprüft. Das B i l d 7 zeigt die metallisch blanke Oberfläche des Rohr-bodens und einen Teilbereich der Kalotte (heiße Seite) nach Abschluss der Dekon-tamination.Wischtestauswertungen von den YB40-Oberflächen ergaben, dass die abwischba-re Kontamination in einer für den Strah-lenschutz handhabbaren Größenordnung liegt. Auf Basis dieser Ergebnisse wurde seitens KKU entschieden, keinen zusätzli-chen Verfahrensschritt zur Entfernung der leicht mobilisierbaren bzw. abwischbaren Oberflächenkontamination durchzufüh-ren. Dabei wurde die Annahme berück-sichtigt, dass sich im Ergebnis keine we-sentlichen Änderungen bei den erforderli-chen Strahlenschutzvorsorgemaßnahmen ergeben würden.Während der FSD wurden insgesamt 459 kg Korrosionsprodukte (Fe, Cr, Ni) aus dem Dekontaminationsbereich entfernt. Dies ergab ein Gesamtvolumen an Ionen-austauscherharzen von 19 m³ (678 ft³). Darin ist die Menge an Mangan aus dem Voroxidationsschritt enthalten. Den Zu-

0,001

0,01

0,1

1

10

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–

Kontaktdosisleistung vor FSD Kontaktdosisleistung nach FSD

Mittelwert: 745 µSv/h

Mittelwert: 6 µSv/h

gestopfte Rohre in der äußeren Peripherie YB40

Mittlerer DF = 147 (16 MP)

Dosis

leist

ung

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Sv/h

( lo

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ng )

Bild 6. Kontaktdosisleistung an den Dampferzeugern – Vergleich vor FSD/nach FSD (logarithmische Darstellung).

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sammenhang zwischen Aktivitätsaustrag und der in den einzelnen Zyklen entfernten Oxidschicht zeigt das B i l d 8 .Die flexible und optimale Prozesssteue-rung und -kontrolle führten zu einem ge-ringeren Chemikalienverbrauch und damit einer reduzierten Menge an radioaktiven Abfällen. Durch die in der Ta b e l l e 4 auf-gezeigten Einsparungen an Chemikalien bei gleichzeitiger reduzierter Menge an radioaktiven Abfällen ergab sich eine we-sentliche Kosteneinsparung für die Anlage.Während der Inbetriebsetzung der Kraft-werksanlagen und der AMDA sowie wäh-rend der FSD-Durchführung wurde das Primärkühlmittel fortlaufend durch Ein-satz des vollautomatischen TÜV-zertifi-zierten AMDA-Beutelfiltermoduls filtriert. Ein erster Beutelfilterwechsel (Maschen-weite 10 µm, acht Filter) wurde bereits vor der Chemikalieneinspeisung während der Inbetriebsetzungsphase aufgrund der vom Strahlenschutz festgelegten Dosisleis-tungswechselkriterien am Modul notwen-dig. Die Dosisleistung einzelner Beutelfil-ter belief sich dabei durchschnittlich auf 150 mSv/h.Während der Dekontaminationsdurchfüh-rung wurde die Maschenweite der Beutel-filter auf 1 µm reduziert. Insgesamt wurden acht Beutelfilterwechsel vorgenommen (acht Filter pro Wechsel) bei einer durch-schnittlichen Dosisleistung von 200 mSv/h

pro Beutelfilter. Eine Abschätzung ergab, dass allein durch Filtration während der Durchführung zusätzlich circa 9 · 1012 Bq Aktivität (Co-60) entfernt wurden. Ein Zusammenhang zwischen Chemikalien-einspeisung und Partikelfreisetzung wurde nicht festgestellt.

Zusammenfassung

Die FSD in KKU – die erste FSD in einer stillgelegten deutschen Anlage nach den

Ereignissen von Fukushima – wurde ter-mingerecht und mit großem Erfolg abge-schlossen. Die gesamte applizierte Kol-lektivdosis für alle Maßnahmen vor Ort betrug etwa 70 mSv.Die FSD führte zu einer hohen Dosisleis-tungsreduktion am Primärkreislauf und den Hilfssystemen der Anlage. Die resultie-renden sehr geringen Kontaktdosisleistun-gen an den Großkomponenten des Primär-systems erleichtern alle künftig geplanten Maßnahmen. Die Raumdosisleitungen in den Anlagenräumen des Primärkreises wurden bis zum Faktor 100 abgesenkt. Da-mit reduziert sich wirksam die kollektive Strahlenbelastung für das gesamte Anla-gen- sowie Fremdpersonal bei der Planung sowie Durchführung aller nachfolgenden Arbeiten vor Ort.Dieser große Erfolg ist das Ergebnis der hervorragenden Zusammenarbeit zwi-schen dem Projektteam von E.ON Unter-weser und Areva während der Planung und Umsetzung der FSD.Die wirksame Anwendung des HP/CORD UV-Verfahrens in Kombination mit der De-kontaminationsanlage AMDA verringerte den radioaktiven Abfall und führte zu Kos-teneinsparungen für die Anlage.Die Anwendung der FSD stellt sicher, dass die Anlage im Rahmen ihrer bestehenden Betriebsgenehmigung wieder in Betrieb genommen werden kann. Gleichzeitig schafft sie hervorragende Bedingungen für mögliche künftige Rückbauaktivitäten. l

Mannloch

metallisch blankeOberflächen

Rohrplatte

Kalotte

Dosisleistung Mitte Primärkammervor FSD: 150 mSv/h (15 Rem/h) nach FSD: 3 mSv/h (0,3 Rem/h)

Bild 7. Primärseite des Dampferzeugers YB40 nach FSD – metallisch blanke Oberflächen.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

1,0E+09

1,0E+10

1,0E+11

1,0E+12

1,0E+13

1,0E+14

1,42

0,900,72 0,58

0,30

3,92

4,8 E13 1,4 E13 1,1 E13 3,4 E121,5 E13 9,1 E13

1. Zyklus 2. Zyklus 3. Zyklus 4. Zyklus 5. Zyklus Gesamt0,0

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Bild 8. FSD KKU – Oxidschicht- und Aktivitätsaustrag pro Zyklus.

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International Journal for Electricity and Heat Generation

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In ter na tio nal Edi ti on

Focus: Power Plants in Competiton

New Power Plant Projects of EskomQuality Assurance for New Power PlantsAdvantages of Flexible Thermal Generation

Market Overview for Imported Coal

In ter na tio nal Jour nalfor Elec tri ci ty and Heat Ge ne ra ti on

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Vo lu me 89/2009 · ISSN 1435-3199

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Focus: VGB Congress

Power Plants 2009

Report on the Activities

of VGB PowerTech

2008/2009

EDF Group Reduces

its Carbon Footprint

Optimising Wind Farm

Maintenance

Concept for Solar

Hybrid Power Plants

Qualifying Power Plant Operators

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for Elec tri ci ty and Heat Ge ne ra ti on

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Con gress Is sue

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Focus: Furnaces, Steam Generators and Steam TurbinesUSC 700 °C Power Technology

Ultra-low NOx Combustion

Replacement Strategy of a Superheater StageEconomic Post-combustion Carbon Capture Processes

In ter na tio nal Jour nalfor Elec tri ci ty and Heat Ge ne ra ti onPub li ca ti on ofVGB Po wer Tech e.V.www.vgb.org

Vo lu me 90/2010 · ISSN 1435-3199

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Fo cus: Pro Quality

The Pro-quality

Approach

Quality in the

Construction

of New Power Plants

Quality Monitoring of

Steam Turbine Sets

Supply of Technical

Documentations



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9913-5341 NSSI · 5002/58 emulo

International Edition

Schwerpunktthema:

Erneuerbare Energien

Hydrogen Pathways

and Scenarios

Kopswerk II –

Prevailing Conditions

and Design

Arklow Bank

Offshore Wind Park

The EU-Water

Framework Directive

International Journal

for Electricity and Heat Generation

Publication of

VGB PowerTech e.V.

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Vo lu me 89/2009 · ISSN 1435-3199

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Focus: Maintenance

of Power Plants

Concepts of

IGCC Power Plants

Assessment of

Generators for

Wind Power Plants

Technical Data for

Power Plants

Oxidation Properties

of Turbine Oils



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Primärkreisdekontamination im Kernkraftwerk Unterweser · 2017-11-20 · 57 VGB PowerTech 5 l 01...

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