Avveckling - en logistisk och organisatorisk utmaning

Vi har alla sett dem, övergivna spinnerier, gjuterier, tegelbruk och andra industribyggnader, som med sina tegelmurar vittnar om en svunnen industriell epok. I många fall har de fått ett nytt liv som kulturcentrum eller som ett prisvärt alternativ för nystartade företag inom den digitala sfären. Men, vad gör man med ett nedstängt kärnkraftverk? Byggnadens volym och innehållets strålningsrisker innebär stora utmaningar i form av logistik och organisation, men, en kontrollerad avveckling öppnar också spännande affärsmöjligheter för dem som har kunskap och resurser att ta hand om projekten.

Vi har en plan! Kontrollerad avveckling är möjlig.

Ett kärnkraftverk är en av de mest komplicerade konstruktioner som människosläktet skapat. Det innebär inte att en avveckling och rivning av kraftverket är lika krävande, men mängden material och dess egenskaper ställer mycket stora krav på organisationen. Rätt hanterad kan avvecklingen av den första och andra generationens kärnkraftverk både skapa arbetstillfällen och bära sin egen kostnad i form av återvinning.

Utmaningar vid avveckling

”Tekniskt sett kan avvecklingen genomföras i praktiken med nuvarande metoder. Risknivån beträffande strålningen är lägre än under drift – eftersom bränslet redan är evakuerat har 99,9 % av radioaktiviteten redan försvunnit. Men, det behövs ny expertis, nya konsulter som kan frågor kring logistik och materialhantering”, förklarar Marco Albers, som är ansvarig för avveckling och demontering av en av Vattenfalls enheter i tyska Brunsbüttel.

I det tyska projektet användes till stor del vanliga trycklufts- och elverktyg, men för vissa moment krävdes fjärrstyrda specialverktyg, till exempel bandsågar, som kan arbeta inne i zoner med förhöjd strålning.

Text: Tage Erikson

”En framgångsfaktor är att logistiken är flexibel eftersom rivning inte kan jämföras med uppbyggnad. Det uppstår stora materialflöden av betong och metall – de måste tas hand om antingen på kraftverkets område eller utanför. Man kan förbereda avvecklingen genom att demontera utrustning som inte behövs, öppna färdiga hål och se till att det finns en mottagare av varje typ av avfall. Varje flaskhals innebär ökade kostnader och irritation.”

Hantering av material och avfall vid en reaktoravveckling kräver nya strategier. Arne Larsson från Cyclife, ett bolag i den franska EDF-gruppen – världens största elproducent med mer än 70 kärnkraftsanläggningar – säger att mer än 95 % av avfallet vid avvecklingen kan klassas som typiskt lågrisk- eller extremt lågriskmaterial. ”Men, man måste förstå uppgiften, förstå tekniken och definiera sluttillståndet.”

”Det måste råda nolltolerans för avfall som inte inkluderas i en klar plan för hantering. Allt material måste registreras och data lagras för 100 % spårbarhet. Kostnaderna för avvecklingen är mycket beroende av klassningen – allt avfall från lägsta till mellersta riskklass är relativt billigt att hantera eftersom det delvis kan återvinnas. Avfall i de två högsta riskklasserna LLW och ILW blir dyrt att hantera, i det första fallet på grund av stor volym, i det andra fallet på grund av komplex hantering. Det billigaste avfallet är det som aldrig blir avfall!”

Arne säger att i ett komplext projekt som en avveckling gäller följande: ”Kända fakta innebär att konsekvenserna kan förutses, kända fakta med okända egenskaper kan uppskattas medan okända och obekanta fakta innebär stötestenar och risker, som kan kräva stora och snabbt insatta resurser. Ha alltid minst två alternativ, minimera osäkerheten.”

Det kostar miljontals euro per månad att äga och driva en reaktor. När den väl skall avvecklas är den kostnadsintensiva delen att hantera de aktiverade komponenterna som till exempel reaktorkärlet och de interna delarna, ett projekt som måste förberedas under 2-3 år enligt Michael Bächler, avvecklingsexpert på tyska Vattenfall.

”Avveckling och skrotning av aktiva komponenter ger inga intäkter utan genererar enbart kostnader. Steg 1 handlar om hur man tekniskt skall genomföra avvecklingen, till exempel plasmaskärning under vatten med utsug av radioaktiva aerosoler och vätgas, fjärrstyrda bandsågar, diamantkapning, vattenjetkapning etc. Använd rätt lösning - det finns redan en marknad för uthyrning av verktyg för skrotning av nukleära anläggningar.”

I Tyskland finns gott om erfarenhet av skrotning av högaktiva komponenter – utförandetiden har förkortats från 3 - 6 år till 1½ - 2 år för en kokvattenreaktor (BWR) genom ökad erfarenhet, som ger reducerade ledtider. Man har också numera tillgång till en modulär verktygslåda med beprövade tekniska lösningar.

Praktiska exempel från Norden

Den finländska forskningsreaktorn FiR hann fungera i drygt femtio år innan den stängdes ner för gott av ekonomiska skäl år 2015. FiR användes för forskning kring neutronstrålning, för produktion av isotoper och för utbildning av kärnfysiker i Finland.

Antti Räty arbetar som forskare på VTT, det statliga forskningsinstitutet i Esbo. Han säger att avvecklingen av en reaktor är en teknisk, logistisk och juridisk process i alla länder, men att regelverket är olika.

”Hur har reaktorn använts och vad består den av? I FiR fanns grafit och aluminium, som inte finns i övriga finländska reaktorer och användningsområdet är annorlunda. På VTT gjorde vi en kalkyl över radionuklider och kom upp till mer än 200 olika fall. Sammanlagt fanns den högsta aktiviteten i ståldelarna, som innehöll isotoper som Fe55, Ni63 och Co60. Kobolten hade en aktivitet på 28MBq/g. Grafitreflektorn var ett osäkerhetsmoment och vi beslöt att inte öppna den på grund av eventuell gasemission.”

Antti säger att förhandlingarna med de finländska myndigheterna har varit krävande. ”Det är det första fallet i Finland och vi följer samma procedurer som för större anläggningar. Uppskattningarna blir konservativa eftersom det fortfarande förekommer osäkerheter – samtidigt är materialvolymerna små.”

En annan avvecklad forskningsreaktor är svenska SVAFO R2, som hann vara i drift i Studsvik åren 1960-2005. Ylva-Li Lindh, ingenjör på Westinghouse i Västerås, deltog i rivningen av den biologiska skölden till reaktorn, ett arbete som inleddes under våren 2016.

”Forskningsreaktorer är sällan lika väl dokumenterade som kommersiella reaktorer. Vi stötte på 50 % fler kontaminerade rör och genomföringar än de som fanns i ritningarna, asbest, bitumen etc. Allt material måste separeras. Skölden bestod av 420 ton betong och vårt mål var att riva aktiverad betong från insidan och så mycket icke kontaminerad betong som möjligt från utsidan.”

För att minimera strålningsdoserna för personalen användes bland annat en fjärrstyrd robot. Ylva-Li sammanfattar lärdomarna från rivningen av bioskölden i följande punkter:

”Planera noga, stora massor kräver en bra logistik. Vi hade 50 m3 aktiverad betong, som krävde en annan transportrutt och hantering än resten. Personalen har kunskap om allt om inte finns på ritningarna, till exempel järnmalmsklumpar i betongskölden. Det är också elementärt att ha reservdelar på plats – om rivningen stoppas hindrar man många andra pågående arbeten. Och var beredd på överraskningar – vi fann rör som innehöll både betong och vatten och inte kunde sorteras med motsvarande material.”

MAX – i detta sammanhang handlar det inte om filmtitlar eller hamburgare. MAX-lab är namnet på partikelaccelerationslaboratoriet i Lund, där den senaste versionen MAX IV är under byggnad. Därmed måste en tidigare generation ge vika och detta innebär hantering av kontaminerat material. Per Lidar och Jonathan Jiselmark från Studsvik Consulting AB har varit involverade i avvecklingen. Upp emot 95 % av gamla MAX består av material som innebär låg eller extremt låg risk.

”Vi sorterade in allt i olika grupper. En del sorterade och hanterades lokalt, annat transporterades till Studsvik för vidare åtgärder. Viktigt är spårbarheten – en del avfall kommer att slutdeponeras, en del kan säljas vidare till materialåtervinning. Sorteringen är riskbaserad enligt en femgradig skala. Alla lådor försågs med streckkod och fotograferades innan de lämnade Lund. Vi förde en kontinuerlig dialog med SSM och inventerade totalt 4800 objekt, 1000 kontrollerades med avseende på strålning. Slutmålet var att kunna överlåta MAX-lab för ny användning, när myndigheten gett klartecken att saneringen var helt genomförd.”

Ranstad är en gammal uranutvinningsanläggning i närheten av Skövde. För avvecklingen använde Studvsik Consulting en modell som inte förutsatte att man skulle använda lokalerna efteråt.

”Lokalt skrotades mekanik som kranar samt elutrustning, medan kontaminerat vatten och annat material fördes till EKOKEM för hantering. Genom att använda oss av statistisk mätning kunde vi reducera behovet av mätning på plats med 99 %!”

Text: Tage Erikson

Sidan skapad: 15 dec 2016