el combustible irradiado como residuo - sne · (*) adicionalmente hay 378 elementos almacenados en...

1

El combustible irradiado como residuo

JORNADA CONJUNTA ICAI-SNE 2010

El ciclo del combustible nuclear“De la mina al futuro”

Segunda parte del cicloEl combustible irradiado como residuo

ICAI(26-03-2010)

Juan Enrique Martinez

3


EL CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR

4


¿QUÉ ES LO QUE HAY QUE GESTIONAR?

LOS RAA:

TIPOS:

El Combustible Gastado (Ciclo abierto)

Los Vidrios de alta actividad (Ciclo cerrado)

PRODUCCIÓN DE CG PARA 1 C.N. DE 1000 MWe:

1/3 1/4 del núcleo por recarga

Variable en función (esquema ciclos)

P. Ej.: CNT – 44; CNA – 64; CNC - 190

PRODUCCIÓN DE VIDRIOS:

½ por EC. Función (quemado, enriquecimiento…)

5


GESTIÓN DE CG Y RAA. TRANSFORMACIÓN DEL COMBUSTIBLE

PRODUCTOS

DE FISIÓN

2,9%

(Y, Tc, Nd, Zr,

Mo, Ce, Cs, Rt,

Pd, etc.)

ACTÍNIDOS

MINORITARIOS

0,1%

(50% Np, 47%

Am, 3% Cu)

PLUTONIO

1%

URANIO

96%

(0,9 % del

U-235)

COMPOSICIÓN COMBUSTIBLE FRESCO

U-238

97%

U-235

3%

COMPOSICIÓN COMBUSTIBLE GASTADO

VITRIFICADO

6


CANTIDADES TOTALES DE CG Y RAA A GESTIONAR EN ESPAÑA

TIPOS CANTIDAD %

COMBUSTIBLE GASTADO

PWR 14x14 Westinghouse 377 elementos

79%PWR 17x17 Westinghouse 9.141 elementos

PWR 16x16 KWU 1.793 elementos

BWR 8x8 GE, SVEA 8.260 elementos

Total: 19.571 elementos (~ 6.700 tU equivalente)

ALTA ACTIVIDAD(REPROCESO VANDELLÓS I)

Residuos vitrificados 84 cápsulas de 150 litros 1%

MEDIA ACTIVIDAD(REPROCESO VANDELLÓS I)

Residuos bituminizados 1.022 bidones de 210 litros

20%

Residuos tecnológicos 126 contenedores de 1,2 m3

Piezas de Magnesio y Grafito 1.320 bidones de 225 litros

ACTIVIDADESDE DESMANTELAMIENTO

Diversos residuos acondicionados 1.905 m3

EL ALMACENAMIENTO TEMPORAL

8


EJEMPLOS DE TECNOLOGÍAS DE ALMACENAMIENTO TEMPORAL

ALMACENAMIENTO EN PISCINAS

EL AGUA PROPORCIONA:

Refrigeración

Blindaje

Confinamiento

NECESIDAD DE SISTEMAS AUXILIARES:

Purificación

Refrigeración

Aporte de agua de emergencia

Tratamiento de residuos

9



ALMACENAMIENTO EN SECO

CONTENEDORES METÁLICOS:

Almacenamiento

Almacenamiento y transporte

CONTENEDORES DE HORMIGÓN

NICHOS DE HORMIGÓN

CÁMARAS O BÓVEDAS

10



EJEMPLOS DE CONTENEDORES METÁLICOS

11



EJEMPLOS DE SISTEMAS DE HORMIGÓN (NICHOS)

12



EJEMPLOS DE SISTEMAS DE HORMIGÓN (CONTENEDORES)

13


EN EL MUNDO

PAIS EMPLAZAMIENTO I=INDIVIDUAL

C=CENTRALIZADA TECNOLOGÍA

PRAIRE ISLAND, SURRY, ETC. I CONTENEDORES METÁLICOS

CLAVETR CLIFFS, OCONEE, ETC. I SILOS Y NICHOS DE HORMIGÓN USA

FORT ST. VRAIN I CÁMARAS

PICKERING PH1 I CONTENEDORES DE HORMIGÓN CANADÁ

GENTILLY, POINT LEPREAU, ETC. I SILOS DE HORMIGÓN

ALEMANIA AHAUS Y GORLEBEN C CONTENEDORES METÁLICOS

LA HAGUE C PISCINAS, CÁMARAS FRANCIA

CADARACHE C CÁMARAS

SUIZA ZWILAG C CONTENEDORES METÁLICOS

MOL C CÁMARAS BÉLGICA

DOEL I CONTENEDORES METÁLICOS

HOLANDA HABOG C CÁMARAS

SUECIA OSKARSHAM C PISCINAS

SELLAFIELD C PISCINAS REINO UNIDO

WYLFA I CÁMARAS

FINLANDIA LOVIISA Y OLKILUOTO I PISCINAS

HUNGRÍA PAKS I CÁMARAS

LA SITUACIÓN EN ESPAÑA

CAMBIO DE BASTIDORES

15


CENTRALES NUCLEARES EN ESPAÑA

ALMARAZ I Y II

TRILLO

JOSÉ CABRERA

ASCÓ I Y II

VANDELLÓS I

VANDELLÓS II

COFRENTES

16


LA SUSTITUCIÓN DE LOS BASTIDORES

Central Capacidad

total

Núcleo

reserva

Capacidad

útil

Cambiando

bastidores

Combustible

almacenado

Saturación sin

"reracking"

Saturación con

"reracking"

Zorita 310 69 241 479 (*) 1.999 2.012

Garoña 1.727 400 1.327 2.209 1860 1.998 2.015

Almaraz 1 612 157 455 1.647 1076 1.992 2.021

Almaraz 2 612 157 455 1.647 1068 1.993 2.022

Ascó 1 588 157 431 1.264 1036 1.993 2.013

Ascó 2 588 157 431 1.264 952 1.995 2.014

Cofrentes 3.024 624 2.400 4.703 3216 2.000 2.019

Vandellós 2 572 157 415 1.437 840 1.997 2.021

Trillo 1 592 177 415 628 524 (*)

1.996 2.003

DATOS DE LAS PISCINAS DE LAS CENTRALES ESPAÑOLAS AL 1-1-2010

(*) Adicionalmente hay 378 Elementos almacenados en seco en 18 contenedores DPT en el ATI de Trillo y 377 elementos almacenados en contenedores HI-STORM (Hormigón) en ATI Zorita

UNIDAD: ELEMENTO COMBUSTIBLE

17


CAMBIO DE BASTIDORES EN LAS PISCINAS


EL CONTENEDOR DPT Y EL ALMACÉN DE C.N. TRILLO

19


ALGUNOS DATOS SOBRE EL CONTENEDOR DPT

MATERIALES:

Cuerpo multipared: Ac. Inox. – Plomo – Ac.Inox. – NS4FR – Ac. Inox.

Bastidor: Discos Ac. Inox. y Al. Tubos de Ac. Inox. y Al. Borado

Tapas de cierre de Ac. Inox.

Anillos de cierre metálicos

Limitadores de impacto: Madera - Ac. Inox.

20


ALGUNOS DATOS SOBRE EL CONTENEDOR DPT

CAPACIDAD:

21 elementos tipo 16 x 16 – 20 del tipo utilizado en C.N. Trillo

21


ALGUNOS DATOS SOBRE EL CONTENEDOR DPT (cont.)

CARACTERÍSTICAS DEL COMBUSTIBLE:

Grado de quemado: < 40.000 - 45.000 - 49.000 Mwd/tU

Enriquecimiento inicial máximo en U-235: < 4%

Tiempo de enfriamiento: > 5 años > 6 años > 9 años

22


CARGA DEL CONTENEDOR EN C.N. TRILLO

23


CARGA DEL CONTENEDOR EN C.N. TRILLO

24


EL ALMACÉN DE CONTENEDORES DE C.N. TRILLO

• EL ALMACÉN TEMPORAL DE TRILLO:

25



26



27




EL SITEMA HI-STORM Y EL ATI DE LA C.N. JOSÉ CABRERA

29


ALMACENAMIENTO EN LA C.N. JOSÉ CABRERA

ALGUNOS DATOS GENERALES CONDICIONANTES DEL DISEÑO

Parada de la central el 30 de Abril de 2006

Almacenamiento de CG e Internos del Reactor

3 años de enfriamiento máximo del último núcleo

377 ECs de bajo quemado y enriquecimiento inicial

Limitaciones debidas a la propia central y disponibilidad de datos:

Grúa (70 t)

Capacidad estructural de los suelos de paso (75t)

Pequeña zona de carga en la piscina

Almacenamiento combustible dañado (25 elementos)

30


LA VISIÓN GENERAL DE LOS SISTEMAS HI-STAR / HI-STORM

HI-STORM

STORage Module

HI-TRAC

TRANsfer Cask

HI-STAR

Storage, Transport

and Repository

MPC

Multi-Purpose Canister

31


EQUIPO AUXILIAR

32



UBICACIÓN DE LA INSTALACIÓN

33



LA INSTALACIÓN

34



• Evolución de la carga

EL ATC Y SU CENTRO TECNOLÓGICO

36


UN POCO DE HISTORIA

ACTUACIONES INTERNAS EN TORNO AL ATC:

1. Proyecto inicial del ATC (1988):

Instalación mixta piscina – contenedores

2. Anteproyecto instalación bóvedas en 1995

Comparación tecnologías

Completar el conocimiento de soluciones tecnológicas para

un posible ATC

3. Anteproyecto de una instalación ATC de bóvedas en

2003:

Dimensionado y consolidación del prediseño de la instalación

Actualización de costes que soportan el PGRR

Confección del Estudio de Seguridad del Diseño Genérico de

un ATC

Apreciación favorable por el CSN del diseño genérico en 2006

37


LA INSTALACIÓN ATC

• LA INSTALACIÓN ATC PERSIGUE ALMACENAR:

En Seco (en Bóvedas) el combustible gastado y los RAA vitrificados

En Naves de Hormigón el resto de residuos de media actividad

• TECNOLOGÍAS SELECCIONADAS POR CRITERIOS DE:

SEGURIDAD: - Confinamiento por barreras múltiples

- Refrigeración pasiva

- Bajas dosis

ECONÓMICOS: - Compacta y modular

- Bajos costes de operación

ESTRATÉGICAS:

- Gran vida de diseño

- Carácter reversible

- Integración de la celda caliente

REFERENCIAS PROBADAS

38


DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN ATC

39


CONFIGURACIÓN DE LA INSTALACIÓN ATC

Bunker de Almacenamiento deResiduos de Media Actividad

Área deRecepción

Bloque A

Edificio de Procesos

Bloque B

Bloque D

Edificio de Servicios ySistemas Auxiliares

Bloque C

Bloque E Bloque F Bloque G Bloque H Bloque J Bloque K

Edificio de Almacenamient: EB1 Edificio de Almacenamient: EB2 Edificio de Almacenamient: EB3

282700

4700031100

19400

37700

21100

78200

22000 38600 37100 (TIP)

VALLADO DE LA INSTALACIÓN. DISTANCIA MÍNIMA: 100 m.

LARGO: 283 M; ANCHO: 78M; ALTO RESPECTO AL SUELO: 26M (CHIMENEAS 45M)

40


DISPOSICIÓN GENERAL EN NIVEL 0,00

ADAPTADOR DE

ALTURA DEL

CONTENEDOR

ADAPTADOR DE

ALTURA DEL

CONTENEDOR

ADAPTADOR DEL

CONTENEDOR

AL CUADRO DETRANSFERENCIA

LIMITADORES

DE IMPACTO

PLATAFORMA

MÓVIL

VÍAS PARA CONTENEDORES

DE TRANSPORTE DE RESIDUOS

DE MEDIA Y DE ALTA

VÍAS PARA CONTENEDORES

DECOMBUSTIBLE

SOPORTE DEVOLTEO DEL

CONTENEDOR

SOPORTE

ADAPTADOR

DE ALTURA DEL

CONTENEDOR

ADAPTADOR

DE ALTURA DEL

CONTENEDOR

ADAPTADOR

DE ALTURA DEL

CONTENEDOR

ENTRADA DDE AIRE

UNIDAD DE TRATAMIENTO DE AIRE

DE VENTILACIÓN DE EDIFICIOS

ASCENSOR

CONTENEDOR

DIESEL

OFICINA SUBESTACIÓN

ELÉCTRICA

TRANSFORMADOR

ALMACENAMIENTO

FUEL OIL

ÁREA DE RECEPCIÓN Y

ALMACENAMIENTO DE

CÁPSULAS VACIAS

ALMACENAMIENTO DE

GASES

ENTRADA DE AIRE ENTRADA DE AIRE ENTRADA DE AIRE ENTRADA DE AIRE

BÓVEDA DE ALMACENAMIENTO BÓVEDA DE ALMACENAMIENTO BÓVEDA DE ALMACENAMIENTO BÓVEDA DE ALMACENAMIENTO

ESCLUSA

DEPÓSITO DE

RESIDUOS LÍQUIDOS

SALA DE MANTENIMIENTO

ESCLUSA

TALLER

UNIDAD DE VENTILACIÓN

ZONA DE TRANSITO

ESCLUSA

ESCLUSA

ZONA DE

ALMCTO. DE

TRÁNSITO

MAESTRO / ESCLAVO

MANIPULADOR

SALA DE MANTENIMIENTO

ALMACÉN

TUNEL DE

TRANSFERENCIA

ÁREA DE LA GRUA

DEL BUNKER

ESCLUSA

GRUPO HIDRÁULICO DE

LA PUERTA DEL BUNKER

126 CONTENEDORES CBFc2

(136 POSICIONES MAX.)

1320 BIDONES DE GRAFITO-MAGNESIO


1022 BIDONES DE BITUME,N


ÁREA DE ALMACENAMIENTO

DE SOBREEMBALAJES

41


SECCIÓN DE LA INSTALACIÓN

CELDA DE

DESCARGA

CONTENEDOR

DE MANEJO

ZONA DE

PREPARACIÓNDE CONTENEDORES

NIVEL +17.000

NIVEL +23.500NIVEL +22.700

NIVEL +25.800

NIVEL +45.500

NIVEL +8.500

NIVEL +0.000

NIVEL - 6.500

42


DETALLE DE LOS POZOS Y CÁPSULAS DE ALMACENAMIENTO

PITCH = 1600 x 17501

HEAT INSULATING

THICKNESS: 50mm

1415

SHIELDING PLUGØ ext. 1030 x 10 thk

Ø ext. 960 x 10 thk

(WELL)

ext. 1030 x 4 thk

(Air double jacket)

CANISTERS

(See detail)

4 GUIDES

INTERMEDIATE FLOOR

3 (clearance)

SHOCK ABSORBER

Ø ext. 810 x 4 thk

LOWER GUIDE

PLATE FOR HORIZONTALITY

ADJUSTMENTANCHORS

(Out of scope)

SITE WELD AFTER

x, y POSITIONNING

15000

1500

1240

225

4780

2300

300

4780

13500

2400

PITCH = 1600 x 1750

HEAT INSULATING

THICKNESS: 50mm

1500

SHIELDING PLUGØ ext. 1030 x 10 thk

1415

1465

3492

1335

15000

1263

13500

Ø int. 472 x 80 thk

(WELL)

Ø ext. 610 x 3 thk

(Air double jacket)

CANISTERS (See detail)

4 GUIDES

INTERMEDIATE FLOOR

SHOCK ABSORBER

Ø ext. 300 x 3 thk

LOWER GUIDE

PLATE FOR HORIZONTALITY

ADJUSTMENT

ANCHORS

(Out of scope)

SITE WELD AFTER

x, y POSITIONNING

1263

1263

1263

1263

1263

795

300

700

H (

See

note

1)

Ø ext. 910 x 6 thk

Ø 920

66

Ø 220

95

43

50

(H

EIG

HT

OF

CU

PR

O-A

LU

AN

D H

OLL

OW

ED

AL

U

BLO

CK

IN

TE

RN

AL P

AR

TS

)

(EX

CE

PT

ED

FO

R F

UE

L A

SS

EM

BL

IES

AN

D B

OT

TLE

S T

YP

E 1

4 x

14)

292

0 (

HE

IGH

T O

F C

UP

RO

-ALU

AN

D H

OL

LO

WE

D A

LU

B

LO

CK

IN

TE

RN

AL

PA

RT

S)

(ON

LY

FO

R F

UE

L A

SS

EM

BLIE

S A

ND

BO

TT

LE

S T

YP

E 1

4 x

14

)

95

11

0

DETAIL OF CANISTER

NOTE 1

H = 3340 mm for short canister of fuel assemblies and bottles type 14x14

H = 5030 mm for long canister of fuel assemblies type BWR 8x8 bottles

H = 47800 mm for standard canister (other fuel assemblies and bottles)

43


DETALLES DE LAS NAVES DE ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS DE MEDIA

Edificio de hormigón armado de gran espesor

Los bultos se almacenan segregados y apilados según sus características

44


LA VENTILACIÓN

45


EXPERIENCIA DE LA TECNOLOGÍA: TRANSPORTE, DESCARGA EN SECO Y ALMACENAMIENTO

46


INSTALACIÓN HABOG (HOLANDA)

INSTALACIÓN DE HABOG

MAQUINA DE CARGA EN LA BÓVEDA

DE HABOG

FONDO DE TUIBOS EN HABOG

47


INSTALACIÓN HABOG (HOLANDA)

48


EL ATC, EL PARQUE TECNOLÓGICO Y EL EMPRESARIAL

49



Almacén Temporal Centralizado, 13 ha Centro Tecnológico, 7 ha

50



Parque Empresarial, 5 ha

51


PLANIFICACIÓN, INVERSIÓN Y EMPLEO

2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045

CONSTRUCCIÓN

PUESTA EN MARCHA

RECEPCIÓN/ALMACENAMIENTO

ALMACENAMIENTO

CONSTRUCCIÓN

OPERACIÓN

CONSTRUCCIÓN

OPERACIÓN

2050 2075

ACTIVIDADES

ATC

C.T.

P.E.

INVERSIONES (M€) 384 M€

380 PERS. EMPLEO DIRECTO (PERSONAS)

13,7 M€ / AÑO

120 PERS./AÑO

79

,020

7,2

68

,51

96

,7

3ª FASE2ª FASE1ª FASE

79

,02

07,2

68

,51

96

,7

13,7 M€ / AÑO

120 PERS./AÑO

13,7 M€ / AÑO

120 PERS./AÑO

10,1 M€ / AÑO

75 PERS./AÑO

10,1 M€ / AÑO

75 PERS./AÑO

10,1 M€ / AÑO

75 PERS./AÑO

10,1 M€ / AÑO

75 PERS./AÑO

10 11 12 13 14 402815 19 20 21 27 29 35

2070

el combustible irradiado como residuo - sne · (*) adicionalmente hay 378 elementos almacenados en...

Documents