Деталь статьи

16.12.2020 Наши люди

Matej Zachar za VUJE: Fragmentácia troch z 12 parogenerátorov JE V1 je úspešne ukončená

Pri vstupe do Európskej únie sa Slovensko zaviazalo vyradiť 2 odstavené bloky JE V1 v Jaslovských Bohuniciach. Ide o bezpečnú, efektívnu a ekonomickú likvidáciu častí odstavených blokov elektrární, ktorú riadi spoločnosť JAVYS, a.s.

Matej Zachar za VUJE: Fragmentácia troch z 12 parogenerátorov JE V1 je úspešne ukončená

Jedným z hlavných projektov vyraďovania JE V1 je projekt D4.2 Demontáž veľkorozmerných komponentov primárneho okruhu. Spolufinancuje ho Európska únia prostredníctvom Európskej banky pre obnovu a rozvoj. 

Tender na realizáciu vyhralo Konzorcium Westinghouse Španielsko – Westinghouse Švédsko - VUJE. 

Spoločnosť VUJE v rámci projektu D4.2 zastrešuje vyraďovanie hlavných kontaminovaných komponentov primárneho okruhu, vrátane pomocných systémov, nachádzajúcich sa v desiatkach miestností hermetickej zóny JE V1. Vedúcim projektu za VUJE, a. s., je MATEJ ZACHAR, s ktorým sme viedli rozhovor. 

Prečo je tento projekt unikátny?

Projekt D4.2 Demontáž veľkorozmerných komponentov primárneho okruhu JE V1 (vrátane parogenerátorov) je unikátny z dôvodu, že sa jedná o prvý projekt, ktorý komplexne rieši vyraďovanie všetkých kľúčových komponentov jadrovej elektrárne typu VVER-440 spôsobom, že všetky časti primárneho okruhu sú fragmentové priamo na mieste a až tieto fragmenty sú následne ďalej spracovávané v súlade s ich fyzikálnymi a rádiologickými parametrami.  

Fragmentácia tretieho z 12 parogenerátorov je úspešne ukončená. Čo jej predchádzalo?

V prvom kroku bolo potrebné vypracovať rozsiahlu projektovú dokumentáciu pokrývajúcu všetky činnosti, súvisiace s vyraďovaním parogenerátorov (PG). Dokumentácia bola následne schvaľovaná odberateľom aj relevantnými dozornými orgánmi – Ministerstvo životného prostredia (MŽP), Úrad jadrového dozoru, Úrad verejného zdravotníctva.

V etape samotnej realizácie bola prvým krokom demontáž technológie, pomocných systémov a konštrukcií, potrebných pre uvoľnenie parogenerátorov s následným úspešným transportom všetkých 12 PG z Budovy reaktorov do Strojovne. Paralelne s týmito aktivitami boli realizované aj stavebné úpravy v Strojovni JE V1 tak, aby boli priestory pripravené na dočasné skladovanie PG v rámci novo zriadeného kontrolovaného pásma. Zároveň bolo v Strojovni vybudované nové pracovisko pre fragmentáciu PG, vrátane inštalácie pomocných technologických systémov pracoviska, napr. systém vzduchotechniky alebo zdvíhacie zariadenia. Posledným krokom bola inštalácia, testovanie a pred-komplexné vyskúšanie novo navrhnutých a častokrát unikátnych zariadení pre samotnú fragmentáciu PG.

Ako teda konkrétne prebieha proces fragmentácie PG?

Fragmentácia prvého PG prebiehala v postupných krokoch ako súčasť komplexných skúšok celého pracoviska. Následne je uvedený postup opakovaný aj na ďalších PG. V prvom kroku je z plášťa (telesa) PG pomocou rezných modulov vyvinutých spoločne s Technickou Univerzitou v Košiciach postupne odrezaný prstenec plášťa, ktorý bol následne premiestnený na páliace pracovisko, na ktorom prebieha sekundárna fragmentácia. Narezané segmenty plášťa o hmotnosti do jednej tony sú vkladané do ohradových paliet s rozmerom 1,2 m x 0,8 m x 0,8 m. Na základe skúsenosti získaných počas fragmentácie prvých PG možno povedať, že fragmenty plášťa bolo možné vo veľkej miere uvoľniť do životného prostredia.     

Čo znamená, že sú fragmenty uvoľniteľné do životného prostredia?

Materiály uvoľniteľné do životného prostredia prešli záverečnou radiačnou kontrolou potvrdzujúcou, že úroveň aktivity umožňuje ich uvoľnenie mimo areál JE. Následne môžu byť tieto materiály vyvezené ako druhotná surovina na ďalšie spracovanie alebo recykláciu mimo priestorov samotného jadrového zariadenia.

Čo nasleduje po odstránení plášťa parogenerátora ? 

Po odstránení časti plášťa PG je realizovaná fragmentácia teplovýmenných rúrok PG, v ktorých počas prevádzky cirkulovala chladiaca voda primárneho okruhu a v každom PG ich je viac ako 5500. Na rezanie rúrok bol opäť v spolupráci s Technickou Univerzitou v Košiciach vyvinutý špeciálny diaľkovo ovládaný manipulátor, pomocou ktorého sú rúrky PG nerazené na fragmenty zachytávané do zásobníka – koša, resp. priamo do pripraveného 200 l suda. Následne sú rúrky v prípade potreby transportované na pracovisko sekundárneho delenia, kde sú s využitím hydraulických nožníc fragmentované na segmenty, ktoré sú zbierané opäť do 200 l suda.

V poslednej fáze demontáže PG je realizovaná fragmentácia dvoch kolektorov s využitím pásovej píly.  

Aká je celková hmotnosť jedného parogenerátora?

Predstavuje približne 155 ton, z čoho asi 105 ton tvoril plášť a pomocné konštrukcie, takmer 30 ton teplovýmenné rúrky a asi 20 ton predstavujú kolektory. 

Aké ďalšie práce v rámci projektu D4.2 prebiehajú v réžií VUJE?

Dôležitou časťou projektu je aj demontáž a fragmentácia primárneho potrubia, 12 ks hlavných cirkulačných čerpadiel a 24 ks hlavných uzatváracích armatúr, tvoriacich významnú časť slučiek primárneho okruhu, cez ktoré prúdila chladiaca voda do a z reaktora. Primárne potrubie bolo postupne odstraňované z pôvodných pozícii v rámci hermetickej zóny s využitím lanovej a orbitálnej píly s následnou fragmentáciou na stabilnej pásovej píle. Časti hlavných cirkulačných čerpadiel a hlavných uzatváracích armatúr sú po demontáži, dekontaminácii a rozobratí relevantných častí ďalej fragmentované na dvoch novo navrhnutých a vyrobených pracoviskách suchého rezania, ktoré sú tvorené dvoma kontajnermi s portálovou lanovou pílou a dvoma veľkokapacitnými pásovými pílami. Z doterajších skúseností vyplýva, že po aplikácii podemontážnej dekontaminácie je možné viaceré časti primárneho potrubia, ale aj časti hlavných cirkulačných čerpadiel a hlavných uzatváracích armatúr, uvoľniť do životného prostredia. V roku 2020 bola ukončená fragmentácia primárneho potrubia a bol dosiahnutý značný pokrok v realizácii demontáže hlavných cirkulačných čerpadiel a hlavných uzatváracích armatúr. V roku 2021 sa predpokladá ukončenie uvedenej časti projektu.     

Ďalšou paralelne prebiehajúcou činnosťou bola aj demontáž kompenzátora objemu (KO) a k tomu prislúchajúcej barbotážnej nádrže. Systém kompenzátora objemu bol počas prevádzky určený na kompenzáciu tlakových zmien v primárnom okruhu. Kompenzátor objemu predstavuje približne 10 metrov vysokú nádrž s hmotnosťou cca 100 ton, pričom prvým krokom pri jeho demontáži bolo odstránenie elektrických ohrievákov čiastočne diaľkovo ovládanou technológiou, keďže ohrieváky boli zdrojom najvyšších hodnôt príkonu dávkového ekvivalentu v uvedenom priestore. Následne bol kompenzátor fragmentovaný lanovou pílou na prstence, ktoré sú v ďalšej fáze tepelnými metódami segmentované na kusy vhodné pre ich umiestnenie do ohradovej palety. Demontáž a fragmentácia KO oboch blokov JE V1 bola ukončená v roku 2020.

Barbotážna nádrž mala hmotnosť cca 6 ton a slúžila na kondenzáciu pary z kompenzátora objemu. Plazmovou technológiou bola priamo na mieste nádrž rozpálená na fragmenty o hmotnosti približne 600 – 900 kg. Demontáž oboch nádrží bola ukončená už v roku 2019. 

Paralelne s vyraďovaním vyššie uvedených hlavných komponentov stále prebieha zaistenie, odpojenie, demontáž a fragmentácia veľkého množstva pomocných systémov, komponentov a konštrukcií nachádzajúcich sa prevažne v hermetickej zóne JE V1. 

Spomínali ste, že fragmenty môžu byť uvoľnené do životného prostredia. Čo v prípade, že ich uvoľnenie nie je možné?

V takom prípade je možná ich následná podemontážna dekontaminácia. V rámci projektu D4.2 sú prevádzkované dva typy dekontaminačných zariadení pre kovové materiály. Prvou možnosťou je, že povrchová kontaminácia je z materiálu odstránená chemicky, elektrochemicky alebo pôsobením ultrazvuku. Ďalším spôsobom je odstránenie prípadnej kontaminácie z povrchu materiálu prostredníctvom jeho otryskávania abrazívnym materiálom. Pričom technik dekontaminácie rozhodne na základe materiálových a rádiologických parametrov, ktorá z metód alebo ich kombinácia bude použitá. Kontaminácia z kovových materiálov je po dekontaminácii viazaná v sekundárnych rádioaktívnych odpadoch ako sú dekontaminačné roztoky alebo spotrebované abrazíva, ktoré sú ďalej spracovávané v priestoroch spoločnosti JAVYS do formy vhodnej pre uloženie v úložiskách veľmi nízko alebo nízko aktívnych rádioaktívnych odpadov. Ak pri uvážení technicko-ekonomických aspektov nie je možné fragmenty dekontaminovať a následne ich uvoľniť do životného prostredia, tak predstavujú RAO, ktorý je spracovaný a upravený do formy vhodnej pre uloženie v úložiskách RAO. V súčasnosti sa v rámci projektu D4.2 podarilo s využitím uvedených dekontaminačných liniek uvoľniť do ŽP už viac ako 1 000 ton kovových materiálov.       

Koľko ľudí na projekte pracuje?

Momentálne vo fáze realizácie sa počet zúčastnených za VUJE pohybuje v rozmedzí 30 – 40 pracovníkov, pričom je potrebné zabezpečiť najmä koordináciu samotných prác na lokalite, komunikáciu so zákazníkom – JAVYS, a.s., konzorcionálnym partnerom spoločnosťou Westinghouse, riadenie subdodávateľov, zabezpečenie BOZP, prípravu potrebnej prevádzkovej dokumentácie, ekonomickú koordináciu a riadenie projektu, obstarávanie potrebných zariadení, komponentov, spotrebného materiálu a tiež manažment celého projektu. 

V rámci celého rozsahu projektu D4.2 momentálne na lokalite JE V1 pracuje denne približne 150 pracovníkov, vrátane dodávateľských organizácií.  

Vidíte vďaka tomuto projektu príležitosti VUJE na spoluprácu so zahraničím?

Čo sa týka priestoru pre budúcu spoluprácu s inými JE v zahraničí, ktoré sú alebo budú v etape vyraďovania, vieme im ako VUJE ponúknuť naše know-how a skúsenosti, keďže už sme jednotlivé zariadenia a technológie pre demontáž a fragmentáciu navrhli, naprojektovali, vyrobili, uviedli do prevádzky a už zbierame reálne praktické skúsenosti s ich prevádzkou. Samozrejme už budeme vedieť, ako v budúcnosti procesy a prototypové technológie optimalizovať a prispôsobiť na podmienky konkrétneho jadrového zariadenia.