Atomerőmű, 1999 (22. évfolyam, 1-12. szám)
1999-02-01 / 2. szám
1999.február ATOMERŐMŰ 3. oldal Sajtóbeszélgetés WANO-vendégekkel (Folytatás az I■ oldalról.) A kiégett üzemanyag elhelyezésére vonatkozó kérdéssel kapcsolatban megemlítették, hogy ez a téma a jelenlegi paksi találkozón is felvetődött. Az orosz kormány és a Duma határozatokban szabályozta a kiégett üzemanyag visszavitelének feltételeit olyan közép-európai államokból, melyek a friss üzemanyagot Oroszországból vásárolják. A Paksról történő visszaszállítás kérdésében Vámos Gábor adott információt. 1997 közepén az orosz kormány értesítette a magyar kormányt arról a végleges álláspontjáról, hogy a korábbi feltételekkel, amelyek mellett az újrafeldolgozás során keletkező nagy aktivitású hulladék is Oroszországban marad, nincs mód az erőmű élettartamának végéig ezt a gyakorlatot fenntartani. Átmeneti lehetőségként, amíg Magyarország erre a helyzetre felkészül, egyedi megállapodás alapján oldható meg a kiégett fűtőelemek visszaszállítása. A két kormány között fennálló egyezmény ilyen értelmű módosítására jelenleg egyeztetések folynak. A csehországi és szlovákiai atomerőműveket érintő témában Ales John elmondta, hogy cseh szemszögből üdvözölték a mohi atomerőmű üzembe helyezését. Az erőművet olyan fejlett, a Siemens által gyártott irányítástechnikával látták el, melynek tanulmányozását Dukovany-ban is tervezik, figyelembe kívánják venni a Mohiban elért tapasztalatokat. Elképzelhető, hogy a korábban a mohi erőműre, jelenleg a Temelinben épülő erőműre háruló nyomás után az osztrákok - a 2000. év végére várható új blokkok üzembe helyezésével - a dukovani erőműre fognak nyomást gyakorolni. Erre kívánnak felkészülni a már említett rekonstrukciókkal. A mohi erőmű kedvezően bizonyította azt, hogy üzembe helyezhető egy olyan korszerű - alapvetően szovjet tervezésű - atomerőmű, amely megfelel az Európai Közösség elvárásainak. A látogatás során a vendégek megtekintették az Erőmű Irányító Központot, a 3-as blokkvezénylőt, majd Antonov úr külön kérésére a turbinacsamokban megnézték a tápszivattyúk olajrendszerének műszaki állapotát és környezetének tisztaságát. A Karbantartó Gyakorló Központban tett látogatás rendkívüli élményt jelentett a WANO szakembereinek, elismerő, dicsérő szavakkal nyilatkoztak róla. Az atomerőmű vendégei - a Ales John bohunicéi WANO felülvizsgálatban való további részvétel miatt - még délután elutaztak Paksról. Lovászi Anna FOTÓ: BEREGNYEI MIKLÓS Borisz Antonov Nukleáris hírek a nagyvilágból A kétezredik év „nukleáris problémái” Már a kívülállók is nagyon tudják, hogy mindazokon a helyeken, ahol számítógépet használnak, a kétezredik év beköszöntése kisebb-nagyobb problémákat okoz. Nincs ez másképp az atomerőművekben sem. A szakemberek megnyugtatnak bennünket, hogy az atomerőművek túlnyomó többségénél ez a váltás csak másodrendű problémákat okoz, azt is főleg a más területekkel való érintkezési felületeken, de az erőművek biztonságos működését semmiképpen nem érinti. Persze, ha a biztonságról van szó, egy atomerőműben nincs másodrendű probléma. így nem csoda, hogy az atomipar jól felkészül a legkisebb zavarjelenségek megelőzésére is. A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség Bécsben rendezett 3 napos szemináriumot arról, hogy hogyan hathat ez a „számítógép-próbáló” nehézség a nukleáris anyagok felügyeletére és fizikai őrzésére. Február 8-ától három napos munkaértekezletet szervezett az OECD Atomenergia Ügynöksége Ottawában, amelynek egyetlen témája az „ezredév-zavar” megelőzése, illetve kiküszöbölése a nukleáris iparban. Franciaországban, Avignonban az Európai Nukleáris Társaság keretei között a közönségkapcsolati szakemberek részére tartott évi rendes ülést is részben ennek a témának szentelik. Meg kell állapítanunk, hogy a nukleáris iparban a „másodrendű” problémák megoldására is maximális energiát fordítanak. A francia kormány energetikai vizsgálatai A francia kormány megbízásából végzett tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy Franciaország számára műszaki és gazdasági szempontból ma is az atomerőművek jelentik az optimális megoldást. Arra számítanak, hogy csökkenni fog az atomenergetika gazdasági előnye a gáztüzelésű erőművekkel szemben, de hangsúlyozzák, hogy figyelembe kell venni az előbbiek egyéb előnyeit is, nevezetesen: Az atomerőművek sokkal kevésbé érzékenyek az üzemanyag-ár váratlan robbanásaira, mivel a gázipari 60-70%os költséghányaddal szemben az atomerőmű költségeinek csak 20%-át teszi ki az üzemanyagköltség. Franciaország 1974 óta mintegy 600 milliárd frank értékű ásványi tüzelőanyag importját tudta elkerülni azzal, hogy idejében elkezdte saját nukleáris programját. A tanulmány nagy jelentőséget tulajdonít a francia-német közös fejlesztésű atomreaktor támogatásának, mert a projekt sikere esetén Franciaországnak 2010-2015 körül korszerű és kipróbált 1450 megawattos típuserőmű állna rendelkezésére, amely alkalmas lenne a kiöregedő francia atomerőműpark kiváltására. Ez a tanulmány is megerősíti az atomenergetika jelentőségét az energiatermelés káros környezeti hatásainak csökkentése szempontjából. A túlzott óvatosság sem jó A skóciai Dounreay nukleáris központ ellenőrzése során arra a következtetésre jutottak, hogy a sokéves leltárból meglehetősen nagy mennyiségű erősen dúsított urán hiányzik. Mivel ez az anyag alkalmas lenne arra, hogy illetéktelen kezek katonai célokra használják (közérthetőbben: illegális atombomba gyártás), igen alapos és részletes nyomozást indítottak az „eltűnt” hasadó anyag után. Végül kiderült, hogy bizonyos régi (1960-as években történt) anyagfelhasználásokat nagyon takarékos óvatossággal becsültek meg, ennek eredményeként keletkezett a látszólagos hiány. A kedélyek megnyugodtak, de a túlzott óvatosság elég sokba került, anyagi és szellemi ráfordítást tekintve egyaránt. Vinnay István Csatát nyer-e az európai nyomottvizes reaktor? Az európai nyomottvizes reaktor tervezése az elmúlt évben befejeződött. Bár a piacon, ahol az energiaárak csökkenőben vannak, versenyképessége kérdéses, de a tervezési koncepció megbízhatónak tűnik. Közel 10 éve folyik a jövő nyomottvizes reaktorának fejlesztése Franciaországban és Németországban, de a munka valójában csak az utóbbi pár évben teljesedett ki. Az egyenlő arányban birtokolt leányvállalatuk, az NPI-n (Nuclear Power International) keresztül a Framatome és a Siemens 1989 óta dolgozik együtt a jövő atomreaktorának a tervén. Ezt a projektet Európai Nyomottvizes Reaktornak (EPR) nevezték el, amikor a francia és német áramszolgáltatók eldöntötték, hogy támogatják az NPI-t és csatlakozva hozzájuk kifejlesztik a koncepciós tervet. A projekt fő célja az, hogy az áramszolgáltatók részére kifejlesszenek egy közös francia-német nyomott vizes reaktor technológiát, először a francia, illetve német áramszolgáltatók számára, aztán pedig export piacra. Francia és Németország vezető országok a nukleáris energia terén. Franciaország teljes energiaellátásának 80%-át a nukleáris energia adja 58 reaktorból, Németországban a termelés 30%-át adja 19 atomreaktor. Ezen országok nukleáris technológiáját elismerik és világszerte használják. A Framatom atomerőműveket szállított Belgiumba, Dél-Afrikába, Dél-Koreába, Kínába, míg a Siemens Svédországba, Hollandiába, Spanyolországba, Argentínába és Brazíliába exportált. Az EPR technológia Az egyedüli, szabványosított reaktormodell fejlesztése az eddigi legerőteljesebb francia-német együttműködés a nukleáris energia területén. Az EPR terve, mely jelenleg optimalizálási fázisban van, már eldöntött dolog. Magába foglalja majd az elődeinél, a francia N4 és a német Konvoi reaktoroknál alkalmazott korszerű technikát, hogy aztán egy olyan egyedülálló szabvány születhessen, amely egyaránt alkalmazható mindkét országban, Európában és a világpiacon. A projekt sikeres befejezéséhez az összes kulcsfontosságú területeket összhangba kell hozni.- Egyetlen, közös biztonsági szabályrendszer felállítása, amelyek alapjait most fektetik le s ezt megkönnyíti az, hogy szoros együttműködés van a két ország felügyeleti hatóságai között. Az együttműködés gyökerei az 1970-es évekre nyúlnak vissza és azt a közös biztonsági bizottság (DFK) megalakulásával, 1976-ban formalizálták.- Az áramtermelő vállalatok - az Electricité de France (EDF) és a 9 vezető német szervezet egyetért abban, hogy az egyetlen nyomottvizes reaktor tervnek előnyei vannak, amely minden szükségletet kielégít. Ezért úgy döntöttek, hogy finanszírozzák az EPR tervezési szakaszt, és az EDF részt is vesz a tervezésben.- A két nukleáris szálh'tó, a Framatome és a Siemens-KWU összegezték a nukleáris létesítmények tervezése és konstrukciója terén szerzett tapasztalataikat, hogy ezzel megvethessék az új PWR modell alapját. Biztonság és versenyképesség Az EPR kifejezetten evolúciósán fejlesztett reaktor (szembeállítva bármely forradalmi próbálkozással). A korábbi francia és német PWR terveket követi és a két ország 30 éves működési tapasztalatát kamatoztatja. Adoptálja mindkét technológia legfontosabb vonásait és számos újítást vezet be. Az EPR biztonságát olyan magas szintre emelték, amire a korábbiakban még nem volt példa, különösen az alábbi vonatkozásokban:- Balesetmegelőzés- A feltételezett baleset következményeinek csökkentése, különösen minden olyan lehetséges eseménysor számításba vétele, már a tervezési fázistól, amely zónaolvadást eredményező súlyos baleset kockázatával jár. Még ebben az igen valószínűtlen helyzetben is egy feltételezett balesetből adódó zónaolvadékot a konténment visszatartaná. Egy hosszú távú hűtés pedig megóvná az altalajt, a talajvizet és az erőmű környezetét. Az EPR atomerőművi blokkoknak engedélyeztethetőknek kell lenniük Franciaországban és Németországban, valamint más európai országokban. Beépített teljesítményük és működési feltételeik lehetővé teszik, hogy az EPR blokkokat könnyen be lehet illeszteni az európai hálózatokba. Az EPR atomerőművi blokkok más energiaforrásokkal versenyképes fajlagos (per kWó) költségen termelik majd a villamos energiát. A kitűzött rendelkezésre állás 87%, de a valóságban 90%-nál is jobb lesz.- Az üzemanyagköltségek csökkennek- A tervezett működési élettartamot 60 évre növelték. Főbb jeUemzők Az EPR blokkok kimenő villamos teljesítménye 1750 MWe, s ez a teljesítményszint jól illik az európai villamos hálózatba. A zóna hőteljesítménye 4900 MW. Azokban az országokban, ahol a fő villamos energiaforrás a nukleáris energia, ahogyan ez jelenleg Franciaország esetében van, a rekator által adott teljesítmény, a teljesítménykövető- és frekvenciaszabályozó képességnek köszönhetően, követni tudja a villamos hálózat igényeit. Több jellemző szolgálja a működési és karbantartási O&W költségek csökkentését:- A zóna és az azt körülvevő rendszerek (pl. a vastag zónatartó kosár, amely neutronreflektorként működik) csökkentik a szükséges üzemanyag-dúsítást.- Az elhasznált üzemanyag kiégési szintje több, mint 60 GWnap/t-ra nő, a zónában lévő üzemanyag mennyiségének megnövelésével együtt ez lehetővé teszi az átrakások közötti időtartam megnövelését, ami rugalmas üzemanyagciklus-hosszúsághoz vezet. Általában 12-14 hónapos üzemanyagciklusok a jellemzők.- Az aktív zónát úgy tervezték, hogy a hagyományos uránium üzemanyag kazetták mellett befogadja a kevert-oxidos (MOX) kazettákat is, lehetővé téve a plutónium „elégetését” az EPR-ban.- Az üzemanyag-átrakáshoz ellenőrzéshez és karbantartáshoz szükséges leállások időtartama átlagosan évi 19 napra csökken. A reaktor komponenseinél több tervezési újdonságot alkalmaztak.- A reaktortartály élettartamát, amely végül is korlátozza az egész reaktorberendezés élettartamát, megemelték 60 évre. A saját fémszerkezeti ellenállást hatékonyabb neutronfluxus elleni védelemmel egészítették ki. Ezt egy masszív zónatartó kosár, valamint a zónatartó kosár és a reaktor belső fala közötti vastagabb vízréteg biztosítja. Ráadásul a tartály és a hőszigetelés közötti rés lehetővé teszi, hogy kívülről megvizsgálják a reaktortartályt és aprólékosabban megvizsgáljanak valamilyen hibát, amelyet előzőleg feltártak a reaktortartály belülről való vizsgálata során.- A reaktortartály egy kicsit nagyobb, az üzemanyagkazetták 241 17x17 méretűek és elrendezésűek (szemben a N4-ben lévő 205-el és a Konvoi blokkokban lévő 193 18x18-as megoldással.)- A gőzfejlesztők axiális tápvíz-előmelegítőkkel vannak felszerelve, ez 3 bar-ral megnöveli a szekunder nyomást, ami növeli a hatásfokot.- A karbantartási munkák elősegítéséhez a hangsúlyt a nyomástartó és hűtőrendszer vizsgálatának és cserélhetőségének megkönnyítésére helyezték.- A fő keringtető szivattyú megoldása a működő francia és német PWR-eknél használt tervet követi. A reaktor, az üzemanyag és a biztonsági rendszerek épületeit úgy tervezték, hogy kibírják a földrengést és a lökés hullámokat. A biztonsági rendszerek négy független vonalba rendezése megkönnyíti a karbantartási munkálatokat és csökkenti a leállás alatti balesetek valószínűségét. Biztonság Az EPR fejlesztésében legnagyobb újdonság az volt, hogy már a tervezési fázistól számításba vették a zónaolvadást annak ellenére, hogy ennek az eseménynek a valószínűsége e típusnál sokkal kisebb, mint bármely létező reaktornál. Az újítások legfőképpen a balesetmegelőzést, a műszaki védelmi rendszerek megerősítését, zónaolvadás esetén a „corium” (a zóna esetleges balesetben összeolvadt fémtartalma) eltávolítását és hűtését, a gázhalmazállapotú és folyékony kibocsátások majdnem teljes kiküszöbölését szolgálják. Az EPR-nél alkalmazott biztonsági fejlesztések mögött technológiai újítások állnak. A biztonsági funkciókat ellátó rendszerek együtt (biztonsági befecskendezés, üzemzavari tápvíz, szerkezeti hűtés, villamos energia források) négy független és fizikailag különálló vonalba vannak rendezve. A reaktorépület, az üzemanyagot és biztonsági berendezéseket tartalmazó épületek közös alapozáson állnak és arra tervezték őket, hogy kibírják a földrengést és a lökéshullámokat. Az egyik, két biztonsági vonalat tartalmazó épületet biztonsági burkolattal látták el, hogy ellenálljanak a repülő rázuhanásnak. Belső szerkezetüket elválasztották a1 tői, hogy a minimumra csökkentsék a gerjesztett rezgéseket. A másik két biztonsági vonalat tartalmazó épületet, amelyet nem látták el biztonsági burkolattal, a reaktorépület két ellentétes oldalára helyezték el, és ezzel elérik azt, hogy a feltételezett baleset ne befolyásolja mind a két rendszert. A dupla konténment fallal ellátott reaktorépület megerősített védelmet jelent mindkét irányból - a környezet és a reaktor felől is:- A belső előfeszített vasbeton konténmentet 6,5 bar-ra méretezték, és a legsúlyosabb baleseti eseménysor bekövetkezésekor is visszatartja a gőzként kilépő primerköri folyadékot úgy, hogy annak szivárgási sebessége kisebb, mint napi egy százalék.- A külső megerősített konténmentet úgy tervezték, hogy kibírja a lehetséges külső lökéseket (katonai repülőgépek rázuhanása).- A belső konténmentből történő szivárgást a falak közötti gyűrű alakú térben fogják fel és szűrik meg. i A terv intézkedéseket tartalmaz zónaalvadás esetére. A reaktorakna úgy van felszerelve, hogy felfogja a folyékony fémet, amely gravitációsan leesik egy tűzálló anyagból álló területre, amely ama szolgál, hogy a corium szabadon szétterjedjen s ezáltal a maradék hőt szétszólja. A tartalék reaktor hűtőfolyadékot, amelyet az üzemanyag átrakáshoz használnak, a reaktorépület belsejében tárolják és a corium hűtésére is szolgálhat. Az üzemanyagpálca cirkaloy burkolatának oxidációjából keletkezett hidrogént oxigénnel rekombinálják, hogy a robbanás bárminemű kockázatát kiküszöböljék. A primerköri elemek belső térfogatát megnövelték. Az átmeneti üzemállapotok következményei így csökkentek és a kezelőknek több idejük van ama, hogy beavatkozzanak:- A megnövelt térfogatkompenzátor térfogata puffer-hatásánál fogva megakadályozza bizonyos biztonsági szelepek kinyílását.- Ä megnövelt gőzfejlesztő térfogat, tápvízvesztés esetére nagyobb tartalékot gépészeknek biztosít.- Számos biztonsági szelep védi a reaktor hűtési rendszerét, itt felhasználták mind az N4, mind a Konvoi tervezési sajátosságait.- A műszaki és irányítástechnikai rendszert (I§C) úgy tervezték, hogy minimumra csökkenjen az emberi tévedés lehetősége, főképpen azáltal, hogy a gépészeknek elegendő idejük (általában 30 perc) legyen a döntésre, mind normál működés közben, mind üzemzavari, vagy baleset utáni helyzetben.- Az operátort támogató számítógépes rendszer világos és megfelelő információt szolgáltat. A rendszer felhasználja a legújabb francia (N4) és a német (Konvoi) fejlesztések előnyeit. A vezénylőteremben kijelzőkön lehet látni a reaktor működését, mindenféle körülmények között. Ez a rendszer a zónában duplán is jelen van, elsősorban biztonsági okokból és fel van szerelve olyan eszközökkel, melyek az EPR baleset utáni ■ űködéséhez szükségesek
