Orano退役服務(wù)公司在佛羅里達(dá)州的Crystal River3號(hào)機(jī)組加速退役項(xiàng)目中實(shí)施了一種創(chuàng)新的商業(yè)和研究核反應(yīng)堆的拆除方法。獲得專利的優(yōu)化分割過程旨在減少用于處置的廢物量和反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)的分割工作量。

水晶河(圖片：杜克能源)

新工藝將厚壁鋼合金反應(yīng)堆容器(RV)內(nèi)的所有東西切開并移除，然后將低水平放射性廢物精確地重新裝入反應(yīng)堆容器，再將這個(gè)巨大的部件(除去反應(yīng)堆容器的封閉頭)及其屏蔽內(nèi)容物切割成三大塊，以便運(yùn)輸和處置。

優(yōu)化分割過程首先將所有的反應(yīng)堆內(nèi)部部件在水下分割、提取并分離成兩類。大于C類的廢物，用常規(guī)方法處理、包裝和儲(chǔ)存;以及高度污染和活性的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在空的反應(yīng)堆容器在水下被重新包裝，根據(jù)每個(gè)部件的特性，使用精確設(shè)計(jì)的高污染和活性廢物的位置。這將最高廢物類別的部件集中在垂直容器的中間，而活性較低的廢物則被放置在底部和頂部部分。然后將反應(yīng)堆容器和重新包裝的內(nèi)部構(gòu)件排空并固定在專門為實(shí)現(xiàn)ALARA(盡可能低的合理實(shí)現(xiàn))目標(biāo)而準(zhǔn)備的灌漿中，并將反應(yīng)堆內(nèi)部構(gòu)件固定在容器內(nèi)。

裝滿廢物的固體灌漿料的反應(yīng)器容器隨后被分割成三個(gè)大的部分，與優(yōu)化的廢物分布相一致。每個(gè)部分都被單獨(dú)包裝并裝入一個(gè)專門設(shè)計(jì)的容器中，以便按照相關(guān)法規(guī)和處置場(chǎng)所的廢物接收標(biāo)準(zhǔn)安全運(yùn)輸和處置廢物。

獲得專利的優(yōu)化分段工藝(圖片：Orano)

在三個(gè)分段的反應(yīng)堆容器部分中，只有中間部分需要核管理委員會(huì)(NRC)批準(zhǔn)的B型包裝來運(yùn)輸。Orano說，這個(gè)B型包裝的設(shè)計(jì)已于2021年8月完成，許可證申請(qǐng)正在由NRC審查。

Orano退役服務(wù)總裁Geoff Wilde說："我們創(chuàng)新的優(yōu)化分段工藝，將正常的80多次反應(yīng)堆容器和內(nèi)部組件的低級(jí)廢物運(yùn)輸減少到只有三次運(yùn)輸，這也大大減少了對(duì)社區(qū)的潛在影響，同時(shí)提高了整體安全、進(jìn)度和成本績(jī)效。"

Crystal River3號(hào)于1977年開始商業(yè)運(yùn)營，但在2009年蒸汽發(fā)生器更換工作后，反應(yīng)堆的安全殼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)并發(fā)癥，該電廠從未恢復(fù)使用。該廠的所有舊燃料已被轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)的獨(dú)立乏燃料儲(chǔ)存裝置，這一操作已于2018年1月完成。

2020年10月1日，加速退役合作伙伴(NorthStar Group Services和Orano USA的合資公司)和杜克能源公司完成了一項(xiàng)交易，在2020年而不是2067年開始Crystal River3號(hào)的去污和拆除工作--比原計(jì)劃提前近50年。

反應(yīng)堆拆除作業(yè)于2021年在反應(yīng)堆開始。反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的部件(蒸汽發(fā)生器、主冷卻劑泵和電機(jī)、增壓器和大口徑管道)已經(jīng)從安全殼建筑中移除，并運(yùn)到場(chǎng)外進(jìn)行處理。反應(yīng)堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分割工作已經(jīng)開始，并在2022年完成，從安全殼建筑中拆除所有反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)的工作將在2023年完成。