Konténeres tárolási rendszerek – rugalmas megoldás a jövő kihívásaira

A Paksi Atomerőmű további üzemidő-hosszabbítására való felkészülés új feladatokat jelent a kiégett üzemanyag átmeneti tárolásának biztosításában. A jelenleg alkalmazott moduláris, kamrás, száraz tárolás (MVDS) bizonyítottan biztonságos megoldás a kiégett fűtőelemek kezelésére, azonban a további üzemidőből származó többlet kiégett üzemanyag miatt az engedélyezett telephely kapacitásának bővítésére van szükség. A szakértői elemzések két lehetséges megoldást vetettek össze. Az egyik a meglévő Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolója épületének bővítése, mely létesítmény üzemeltetésével kapcsolatban nagy mennyiségű tapasztalattal rendelkezik a Radioaktív Hulladékokat Kezelő Kft. A másik út a világ számos országában már elterjedt, az új atomerőművi blokkok kiégett fűtőelemeinek tárolására is előirányzott, nemzetközi szinten jó üzemeltetési tapasztalatokkal rendelkező konténeres tárolási technológia alkalmazása. Az elemzések eredményeként a jövőbeni tárolási igények biztosítására konténeres száraz tárolási megoldás alkalmazása mellett született döntés.

Az átmeneti tárolási rendszer kiválasztásánál természetesen számos szempontot kellett együttesen mérlegelni: a biztonságot, az engedélyezhetőséget, a létesítés és üzemeltetés feltételeit és az azok során megszerzett tapasztalatokat, a karbantarthatóságot, az öregedéskezelés megvalósíthatóságát, a gazdaságosságot, valamint a későbbi szállítási és nukleárisüzemanyag-ciklussal kapcsolatos lehetőségeket. Emellett fontos szempont a meglévő infrastruktúrához és technológiai rendszerekhez való illeszthetőség. A hosszú távú stratégiai rugalmasság biztosítása érdekében célszerű olyan megoldást választani, amely a jövőben várható műszaki, szabályozási változásokhoz is megfelelő alkalmazkodóképességet biztosít.

Az összehasonlított technológiák közös célja a kiégett fűtőelemek hosszú távú, biztonságos átmeneti tárolásának biztosítása. Mindkét megoldás hatékonyan megakadályozza a radioaktív anyagok környezetbe jutását, miközben lehetővé teszi a fűtőelemek későbbi visszanyerését. A rendszerek moduláris kialakításuknak köszönhetően fokozatosan bővíthetők, és magas szintű passzív biztonságot nyújtanak. A keletkező bomlási hő elvezetése mindkét technológia esetében természetes légáramlással történik, így működésükhöz nincs szükség folyamatos aktív hűtőrendszerre.

A közös alapelvek mellett ugyanakkor a két technológia műszaki kialakítása és a tárolási koncepciója jelentősen eltér. Az MVDS épületben a kiégett fűtőelemeket egyenként szárítják, majd egyesével hermetikusan lezárt acél tárolócsövekbe helyezik, amelyek vasbeton kamrákban sorakoznak. A KKÁT ugyan moduláris kialakítású, azonban a bővítés lehetősége alapvetően az eredeti létesítményi struktúrához kötött. A további üzemidő-hosszabbítás miatt szükséges kapacitás biztosítása a meglévő rendszer esetében újabb tárolókamrák kialakításával valósítható meg, amely a jelenlegi kialakítás szerint a létesítmény kétoldali irányba történő bővítését jelenti. A tároló nyugati oldalán egy ötkamrás, kamránként 527 tárolási pozíciót tartalmazó modul, míg a keleti oldalon szintén egy ötkamrás, de kamránként 703 tárolási pozíciót biztosító modul kialakításával biztosítható. Ezzel a teljes, 43 kamrát tartalmazó kiépítés biztosíthatná a Paksi Atomerőmű további üzemideje során keletkező kiégett üzemanyag átmeneti tárolását.

A konténeres rendszerek ezzel szemben eltérő megközelítést kínálnak: a tárolókapacitás nem kizárólag egy előre meghatározott létesítményi struktúra további bővítésével növelhető, hanem a tárolóegységek és a kapcsolódó infrastruktúra kialakítása a telephelyi adottságokhoz, illetve a jövőbeni igényekhez is rugalmasabban igazítható.

A kiégett fűtőelemeket tartalmazó fémkonténerek átmeneti tárolására a külföldi gyártók eltérő koncepciót alkalmaznak. A konténeres rendszer alapját a hermetikusan zárt, nagy szilárdságú fémkonténerek adják, amelyek egyszerre több kiégett fűtőelem-köteg befogadására is alkalmasak. A konténereket vagy közvetlenül helyezik el tárolásra kialakított épületben, csarnokban vagy vasbetonból készült külső felülcsomagolást (overpack) alkalmaznak, azaz vasbetonból készült konténerekbe helyezik. Ezen vasbeton konténerek akár épület nélkül, fedetlenül is elhelyezhetők megfelelően kialakított tárolóterületen. Az ilyen rendszerek előnye, hogy nem igényelnek nagyméretű épületet a tárolóegységek fölött. A fémkonténerek sem feltétlenül kerülnek zárt csarnokba, léteznek olyan megoldások, ahol felszín alatti vagy részben földbe süllyesztett tárolóegységekben helyezik el őket.

Az összetett mérnöki gátrendszer funkcióját elsősorban maga a hermetikusan zárt fémkonténer látja el, amelyet koncepciótól függően maga a tárolóépület, illetve szükség esetén egy külső felülcsomagolás egészíthet ki. Ennek következtében a tárolócsarnokkal szemben támasztott műszaki és biztonsági követelmények kevésbé szigorúak, egyszerűbb a kialakításuk, mint az MVDS épületé. A részben vagy teljesen felszín alá helyezett konténerek esetében a rendszer kihasználja a környező talaj természetes, nagyobb árnyékoló képességét és hőtechnikai tulajdonságait, valamint a külső veszélyeztető tényezőkkel szemben fokozottabb ellenállást képesek biztosítani és a területkihasználás is kedvezőbb lehet.

Ezek a megoldások tehát nagyobb telepítési rugalmasságot és egyszerűbb létesítménykialakítást, valamint kedvezőbb üzemeltetési és karbantartási feltételeket eredményeznek az MVDS technológiához képest. A konténeres tárolási rendszer további előnye, hogy a hermetikusan zárt, nagy mechanikai szilárdságú konténerek önmagukban is magas szintű védelmet nyújtanak a külső veszélyeztető eseményekkel – így például repülőgép-rázuhanással, földrengéssel és szélsőséges időjárási hatásokkal – szemben.

A fentiekből látható, hogy a konténeres tárolási rendszerek között lehetnek eltérések a műszaki megvalósíthatóság, a telepítés módja, az üzemeltetési és állapotfenntartási tevékenységek tekintetében. Megfelelő rendszer kiválasztásával akár olyan telephelyi kialakítás is megvalósítható, amely lehetővé teszi különböző forrásból származó kiégett üzemanyag – például a jelenlegi és jövőbeni atomerőművi blokkokból, illetve kutatóreaktorokból származó fűtőelemek –egységes kezelését. Ez a szinergia elősegítheti a különböző nukleáris létesítményekből származó kiégett üzemanyag kezelésének összehangolását, az infrastruktúra és rendelkezésre álló tárolóterület hatékonyabb kihasználását, valamint az üzemeltetési tapasztalatok egységes alkalmazásával hozzájárulhat a még hatékonyabb és hosszú távon fenntartható rendszer kialakításához.

A konténeres tárolási megoldás bevezetése új lehetőségeket teremt a hazai kiégett üzemanyag átmeneti tárolásban. A technológia nem csupán a szükséges tárolókapacitás biztosítására alkalmas, hanem nagyobb rugalmasságot kínál a tárolórendszer fokozatos bővítéséhez, valamint a jövőbeni változó igényekhez való alkalmazkodáshoz.

További hírek

Tovább olvasom
Tovább olvasom
Tovább olvasom
Korábbi hírek