Segmentación de los Internos del Reactor CN José Cabrera

39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
Segmentación de los Internos del Reactor CN José Cabrera
Manuel Rodriguez Silva (mros@enresa.es)
Jorge Borque Liñán (jbol@enresa.es)
Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (ENRESA)
Resumen
El Plan de Desmantelamiento y Clausura (PDC) de la CN José Cabrera representa el
primer desmantelamiento total de una central nuclear en España (nivel 3 de la OIEA).
El desmontaje completo de los diferentes componentes del circuito primario (internos
del reactor, vasija, presionador, generador de vapor, etc.) representa una actividad
diferencial frente a anteriores proyectos de desmantelamiento
La segmentación de los internos del reactor bajo agua mediante el uso de herramientas
de corte teleoperadas en el foso de combustible gastado, ha constituido un reto desde
el punto de vista tecnológico así como una actividad crítica en el marco de los
desmontajes radiológicos asociados al PDC de la CN José Cabrera.
Antecedentes
El Desmantelamiento de la CN José Cabrera, situada en la zona sur de la provincia de
Guadalajara, se concibe como un proceso industrial que tiene como objetivo la
liberación del emplazamiento y la adecuada gestión de los materiales resultantes.
Esto implica la retirada de todos y cada uno de los componentes y sistemas de la
instalación, incluido el propio reactor. Se trata de la primera vez que se va a realizar
una operación de estas características en España, ya que el desmantelamiento de los
componentes del circuito primario (internos reactor, vasija, generador de vapor,
bomba principal, presionador, etc.) constituye una actividad diferencial respecto a
anteriores proyectos.
CN José Cabrera
1
39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
La ejecución del desmantelamiento comenzó en febrero de 2010, con la transferencia
de la titularidad del emplazamiento a Enresa por parte del propietario de la central, la
compañía eléctrica Gas Natural Fenosa. El programa establece un plazo de ejecución
del proyecto de siete años. Ahora, estos trabajos han alcanzado su ecuador con uno
de sus hitos más relevantes: la segmentación de los componentes internos del reactor
de Zorita.
Segmentación de los Internos del Reactor
La segmentación de los internos se ha realizado bajo agua con herramientas de corte
mecánico tele-operadas y con el apoyo de un sistema de cámaras de televisión
subacuáticas. Se ha optado por este tipo de técnica tras analizar la experiencia
internacional en trabajos análogos, debido a las ventajas que desde el punto de vista
de la protección radiológica y de la minimización en la generación de residuos
secundarios (virutas de corte) presenta frente a técnicas alternativas como chorro de
agua a alta presión, hilo de diamante, corte con arco de plasma, electro erosión,
oxicorte, etc. Las herramientas utilizadas (sierras de disco, sierras de banda, taladros,
etc.) han sido fabricadas y probadas en Suecia por la empresa adjudicataria,
Westinghouse Sweeden, compañía con amplia experiencia en la ejecución de trabajos
similares.
De forma previa al inicio de las tareas de segmentación, se desarrollaron una serie de
actividades preparatorias para adecuar la zona de trabajo en el edificio de Contención.
Para ello se procedió a conectar la cavidad del reactor con el Foso de Combustible
Gastado (FCG) mediante la retirada del muro que los separaba. En paralelo, se retiraron
elementos acopiados en el FCG como los antiguos racks de combustible y se llevaron
a cabo diversas actuaciones para asegurar la completa impermeabilización de ambas
cavidades.
Corte del muro entre Cavidades
2
39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
Actuaciones de impermeabilización de la Cavidad del reactor
El reactor de la central “José Cabrera” está formado por una vasija de,
aproximadamente, 8 metros de altura por 3 metros de diámetro. La vasija albergaba
los denominados “internos”, que se componen a su vez de interno superior e interno
inferior.
Los trabajos de corte comenzaron en mayo de 2012 con el traslado a la mesa de corte,
situada en el FCG, del interno superior, cuya misión consistía fundamentalmente en
facilitar la entrada de las barras de control en el núcleo del reactor, así como
transmitir las cargas entre los componentes de esta zona superior del mismo.
Traslado del Interno Superior al FCG
En septiembre de 2012 se iniciaba el corte de los componentes del interno inferior, el
área más activada, dado que albergaba el combustible necesario para producir la
reacción nuclear. Estaba formado por varias piezas: barrilete del núcleo, deflector,
encofrado, barrera térmica, placa inferior del núcleo, placa inferior de soporte y
equipo de instrumentación, entre otras. Estos componentes tenían como cometido
3
39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
fijar los elementos combustibles en el interior del reactor, servir de blindaje, así como
permitir la circulación del agua del circuito primario.
Corte del Interno Inferior mediante sierra de banda
Corte del Interno Inferior mediante sierra de disco
Los trabajos de segmentación, que se prolongaron hasta junio de 2012, se
desarrollaron de forma satisfactoria cumpliéndose los plazos inicialmente previstos.
Durante estos trabajos se generaron 432 piezas, con un peso total de 59,5 toneladas,
y se realizaron unos cortes que supusieron, en total, 418 metros lineales.
4
39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
Gestión de materiales
Una vez segmentadas, las piezas en las que han quedado reducidos los internos del
reactor de Zorita han sido acondicionadas en el antiguo edificio de turbinas de la
central, reconvertido ahora en el denominado Edificio Auxiliar de Desmantelamiento
(EAD). El EAD se encuentra conectado con el edificio de Contención mediante un túnel
de transferencia. Los residuos, acopiados tras su segmentación bajo agua en una cesta
metálica, son extraídos del edificio de contención mediante una campana de blindaje
y trasladados por el túnel a este EAD, donde se inmovilizan con mortero dentro de un
contenedor de hormigón del tipo CE-2a/b, para su posterior envío al almacén de
residuos de baja y media actividad de El Cabril (Córdoba).
Estado de las cavidades durante las operaciones de corte
Campana de blindaje para la captura de la cesta de residuos
Adicionalmente, otra parte de las piezas procedentes del interno inferior
denominados residuos especiales, que por su grado de activación no pueden ser
almacenadas en El Cabril, se acondicionarán en cuatro módulos de almacenamiento HI
5
39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
SAFE y se trasladarán al Almacén Temporal Individualizado (ATI) junto al combustible
gastado.
Destino de materiales resultantes de la segmentación de Internos
Además, varias muestras se han enviado a Suecia en el marco del denominado ZIRP
(Zorita Internals Research Project), un proyecto internacional de investigación cuyo
objetivo es determinar cuál es el comportamiento de los materiales que han sido
activados por un flujo neutrónico durante un largo periodo de tiempo.
En verano de 2013 se inician las tareas de carga y traslado al ATI de los residuos
especiales. En primer lugar se efectúan actividades previas como las pruebas y puesta
en marcha del equipamiento auxiliar requerido (Dolly, cápsula GWC, contenedor HI
TRAC, etc.) o el acondicionamiento de las diferentes zonas de trabajo (camino de
rodadura, cota 621 Contención, etc.). A finales del mes de agosto se inician las
operaciones de carga del primer contenedor que se prolongan durante dos semanas
hasta su traslado definitivo al ATI. Se prevé finalizar las operaciones de carga de los
cuatro contenedores durante el mes de noviembre.
6
39 º Reunión Anual SNE-Segmentación Internos del Reactor CN José Cabrera
Carga de residuos especiales en conjunto HI TRAC-GWC
Traslado del Módulo HI SAFE al ATI mediante vehículo Crawler
Próximas actuaciones
Finalizada la segmentación de los internos del reactor de Zorita, el siguiente hito lo
constituirá el corte y acondicionamiento de la propia vasija del reactor, y el
desmontaje del resto de componentes del circuito primario. La bomba principal y el
presionador ya han sido desmontados y, en estos momentos, se desarrollan los
trabajos de segmentación del generador de vapor. Todo ello se prolongará durante los
próximos dos años, periodo en el que se avanzará también en la descontaminación y
posterior desclasificación de las superficies (suelos y paramentos de los edificios). El
proyecto contempla acometer después las demoliciones de los edificios, el relleno de
los huecos de las cimentaciones y la aplicación de un plan de restauración de los
terrenos, para devolverlos a su estado original.
7