sou · GSB3125d3 · 2005-01-01 00:00:00 — sou 2004 125 d3 : Rivning av kärntekniska anläggningar – En interationell översikt av projekt och kostanader ........ : Financial Risk in : En jämförande studie av för- och efterkalkyler i stora projekt .......................................... Statskontoret: Kärnavfallsfondens uttagsprocess.......... : Utredningen om så kallat 6Marsh AB: och de finansiella åtagandena – möjligheter och begränsningar för en : Finansiering av slutförvar av radioaktivt avfall från svenska kärnkraftverk ................................ : Rivning av kärntekniska anläggningar – En interationell översikt av projekt och kostanader ........ : Financial Risk in : En jämmörande studie av för- och efterkalkyler i stora projekt .......................................... Statskontoret: Kärnavfallsfondens uttagsprocess.......... : Utredningen om så kallat 6Marsh AB: och de finansiella åtagandena – möjligheter och begränsningar för en : Finansiering av slutförvar av radioaktivt avfall från svenska kärnkraftverk ................................ Rivning av kärntekniska anläggningar En internationell översikt av projekt och kostnader Pågående arbete inom internationella organisationer ...... (/)................. Pågående/planerad rivning i vissa länder ....................... 4.1.1 Nationell bakgrund ......................................................... 4.2.1 Nationell bakgrund ......................................................... 4.2.2 Rivning av kärnkraftverk.................................... 4.2.3 Rivning av Olkiluoto....................................................... 4.3.1 Nationell bakgrund ......................................................... 4.3.2 EDFs Rivningsprogram för första generationens 4.4.1 Nationell bakgrund ......................................................... 4.4.2 KKN Niederaichbach...................................................... 4.5.1 Nationell bakgrund ........................................................ 4.5.2 Pågående rivningsarbeten ............................................... 4.6.1 Nationell bakgrund......................................................... 4.6.3 Tokai 1 ............................................................................. 4.7.1 Nationell bakgrund......................................................... 4.8.2 Windscale Advanced Gas Cooled Reactor (WAGR) ....................................................................... 4.9.1 Nationell bakgrund......................................................... 4.9.3 Fort St Vrain.................................................................... 4.9.4Översikt över några pågående rivningsprojekt .............. Trender, tendenser och iakttagelser.............................. Svensk beredskap för rivning av kärnkraftverk...................... Rivning av kärntekniska anläggningar En internationell översikt av projekt och kostnader När ett kärnkraftföretag bestämmer sig för att avställa sitt kärn- kraftverk , måste anläggningen rivas ) på ett acceptabelt säkert sätt och den kvarvarande radioaktiviteten vid verkets för- läggningsplats (siten) måste vara vid sådana nivåer som tillåter en återanvändning av området utan en oacceptabel påverkan av dess strålning, s.k. green field conditions. I många länder pågår projekt som visar att nedlagda kärntekniska anläggningar kan rivas till det tillståndet på ett sätt som acceptabelt skyddar arbetarna, allmänheten och miljön samt att detta kan göras till en acceptabel och relativt väl förutsägbar kostnad [1]. Före- liggande rapport ger en överblick över några av dessa projekt som pågår internationellt. Projekten är indelade landsvis och den re- spektive nationella bakgrunden som gäller i varje land beskrivs kortfattat. ges en kort allmän bakgrund samt en översyn över arbeten som pågår i internationella organisationer inom detta område. Rapporten avslutar med en sammanfattning av tendenser som kan iakttas inom detta tekniska område. Översikten har in- riktat sig på vad som händer i , och . Det på- går arbete även i och, i mindre grad, i och , vilket inte har omfattats av denna rapport. Inte heller har ar- bete i ingått i denna översikt eftersom det inte var en del av uppdraget. Det kan dock tilläggas att första forskningsreaktor R1, som låg i ett bergrum på Drottning i , har rivits och dess förläggningsplats friklassats. Rivningsarbetet utfördes av mellan åren -81och -83. första kommersiella reaktor i Kraftvärme- verk utanför i var i drift . var en tungvattenmodererad tryckvattenre- Efter avställning 1974, tömdes systemen. Rivning är uttrycket som används för det engelska ordet decommissioning vilket dock kan täcka hela kedjan av aktiviteter från avställning av drift, dekontamine- ring/demolering/borttransport av system och komponenter samt demolering av byggnader. och tungvattnet transporterades från platsen och anlägg- ningen har varit i ett s.k. rivningsstadium 1 (Se nedan). har definierat tre stadier i rivningsförfarande enligt följande: Stadium 1: Säker avställning med övervakning och periodisk inspektion (betecknas SAFSTOR eller delayed DECON av amerikanska Nuclear Regulatory Commission (US NRC)) Stadium 2: Koncentration av radioaktivitet i minsta möjliga utrymme. Mindre övervakning och mindre tät peri- odisk inspektion än för stadium 1 (betecknas EN- av US NRC Stadium 3: All radioaktivitet (över friklassningsgränsen) avlägsnas. Området friklassas (s.k. green field conditions) för alternativ användning (betecknas DECON av US NRC) Se figur 1 nedan som hämtats från ref. 2. Figur 1 Schematisk beskrivning av de tre rivningsstadierna för kärnkraftverk Enligt IAEAs website var det 440 kraftreaktorer i drift . På websiten visas även åldersfördelning av reaktorerna i ett stapeldiagram. Med det diagrammet som underlag och ett anta- gande av en driftperiod för varje reaktor, kan man grovt uppskatta behovet av reaktorrivning samt även när detta behov skulle uppstå. Resultatet visas i Tabell 1. Antal reaktorer som uppnår Mellan 2010–2020 Mellan 2020–2030 Mellan 2030–2040 Det ska noteras att ovanstående tabell gäller avställning av reakto- rer, dvs. när reaktorer kan väntas tas ur drift efter en 40-års drift- period. Själva rivningen kan vara senare beroende på ett antal fakto- rer, t.ex.: Längden av perioden för säker avställning (som varierar avsevärt i olika länder), Lagstiftning och institutionella faktorer, Tillgång till slutförvar för radioaktivt avfall, För anläggningen specifika aspekter. För t.ex. en avställd reaktor vid ett verk där andra reaktorer är i drift, kan den finnas gemensamma anläggningsdelar vars drift kunde störas av rivningsarbete på den avställda reak- torn. Vid många kraftverk i många länder pågår arbete intensivt på life extension (förlängning av driftperioden) för reaktoranläggningar, vilket på ett signifikant sätt kan påverka det grundläggande anta- gandet om en 40-årig driftperiod. Förutom kraftreaktorer, var det över 320 forskningsreaktorer 1991, vilka kan väntas ställas av före kraftreaktorerna. De flesta kommer att rivas, relativt snart efter avställning, av personal från forskningsinstitutet i fråga. FAKTARUTA OM STRÅLNING/PERSPEKTIV OM STRÅLDOSER Joniserande strålning uppkommer vid sönderfall av olika radioaktiva ämnen. Aktivitet är den mätbara fysikaliska storhet som anger radioaktiva sönderfall per tidsenhet. Ak- tivitet mäts i Bequerel (Bq) som betecknar ett radioaktivt sönderfall . När joniserande strålning tränger in på ett bestrålat objekt, överförs energi som kallas stråldos, vilket kan definieras på olika sätt. Med absorberad dos menas absorberad energi per massenhet som mäts i enheten (Gy). Den biologiska effekten per enhet absorberad dos kallas effektiva dos equi- valenten och uttrycks i enheten (Sv). mäts dosen i millisievert (mSv = 0.001 Sv) Genomsnittliga stråldosen för en person i är ca. 4 mSv/år, sammansatt av 0.3 mSv/år 0.5 mSv/år 2.0 mSv/år 0.2 mSv/år 0.6 mSv/år Industri, Kärnkraft, kärnvapen, nedfall mindre än 0.1 mSv/år 0.3 mSv/år (varierar) Människor som bor i många andra länder är utsatta för mycket högre stråldoser än vi i . Ett extremt fall är Ramsar, en stad i norra , där invånarna är exponerade till upp till 260 mSv/år. gjorda utredningar har inte visat några negativa biologiska effekter av den höga bakgrunds- dosen. Arbetare vid kärnkraftverk i och i de flesta andra europeiska länder är tillåtna en årlig stråldos på högst 20 mSv. 3PÅGÅENDE ARBETE INOM INTERNATIONELLA ORGANISATIONER Utrednings- och utvecklingsarbete inom området rivning av kärn- tekniska anläggningar pågår både nationellt och inom internatio- nella organisationer. Internationellt är det följande organisationer som är mest engagerade: (), , European Commission (EC), , Nuclear energy Agency (/), . IAEAs arbete siktar sig i huvudsak på att utarbeta internationellt accepterade riktlinjer för olika aspekter av rivningsarbete samt att sammanställa state-of-the-art rapporter om teknologier som ut- nyttjas. Arbetet är fördelat inom två områden: Under rubriken säkerhet sorterar dels krav-typ dokument (Requirements) dels rådgivande dokument (Guides). Det finns t.ex. en requirement om konditionering av radioaktivt avfall (in- klusive rivningsavfall) före slutdeponering (WS-R-2, 2000). Guides har utgivits om rivning av kraft- och icke kraftproducerande kärn- tekniska anläggningar (WS-G-2.1, 1999; WS-G-2.2, 1999; WS-G- 2.4, 2001). Det förbereds guides om radioaktivt material som inte behöver regleras samt friklassning av byggnader och siter. Under rubriken teknik ges rapporter ut om t.ex. TECDOCs (tekniska dokument) om rivning av medicinska och forskningsan- läggningar, planering av rivning, rivning av underjordiska anlägg- ningar, m.m. European Commission (EU) har, , genom- fört fem 5-åriga program som sponsrade forsknings- och utveck- lingsarbete på rivningsteknik i de olika medlemsländerna. Pro- grammet inkluderade även delfinansiering av demonstrations- projekt på reaktorer och en bränsleupparbetningsanläggning. Det femte 5-åriga programmets omfattning visade att stödet för FoU- insatser har minskat betydligt och begränsas till småprojekt, typ insamling av data om olika rivningstekniker och dylikt. Detta kan tas som ett tecken på att tekniken för rivning av kärntekniska an- läggningar numera anses vara känd och etablerad. EC har (istället?) startat en on Decommis- sioning of Nuclear Installations (TND), där tillverkare, kärnkraft- verk, myndigheter, universitet, forskningsinstitut, dvs. alla som har med rivning av kärntekniska anläggningar att göra, ska delta i ett EC-stött utbyte av vetenskaplig och teknisk information. 50 organisationer har blivit medlemmar av TND, som fungerar hu- vudsakligen genom uppläggning av information på TNDs website. 3.3OECDs (/) /NEAs Co-operative Programme on Decommissioning (CPD) startade i 1985 för att utbyta erfarenheter och information om pågående rivningsprojekt. Målet med programmet var att samla sådana data som sedan kan användas för att planera den framtida industriella fasen av rivning av kommersiella kärnkraftverk. Efter tre femårsperioder har programavtalet förnyats ytterligare. En lista över deltagande projekt inom CPD och viss data visas i Tabellerna 2–5 [3]. Arbetet inom programmet var från början huvudsakligen inriktat på informationsutbyte. Sedan etablerades speciella arbetsgrupper som studerade frågor av gemensamma intressen, t.ex. kostnader för rivning, återanvändning av material från rivningsprojekt, m.m. blev programmet även en talesman för dem som höll på med rivningsprojekt, och förde en viss lobbyverksamhet vid internatio- nella möten för att uppnå en harmonisering av regler och förord- ningar. Detta motsatte sig vilket ledde till att från ska programmet begränsas till informationsutbyte. /har också etablerat en Working Party on Decommissioning and Dismantling (WPDD) som ska samla information om alla aspekter av rivning. En del av informa- tionen som ges i efterföljande kapitel kommer från WPDD källor. 4 PÅGÅENDE/PLANERAD RIVNING I VISSA LÄNDER 4.1BELGIEN [4] Kraftreaktorer: 7 st, svarar för av elproduktionen Andra kärntekniska anläggningar omfattar bl.a.: for Nuclear Control (FANC) (ungefär motsvarande SKI+SSI) for Radioactive and Enriched Fissile Materials (ONDRAF/NIRAS) (ungefär motsvaran- de SKB, men är statsägd och har en myndighetsfunktion) För kraftreaktorer: utgavs en lag om medel för finansiering av rivning av de 7 kärnkraftverken samt om- händertagande av utbränt bränsle. Fonden ska förvaltas av Synatom (bränsleleverantör) på basis av råd från en surve- illance committee där ONDRAF/NIRAS är representerad och har ett slags bestämmande, golden share. Kostnads- uppskattningar som utgör underlaget för fondens storlek utförs av kraftverken och revideras . I kalkylen antas att kraftverken har en 40-års drifttid. Fonden samlas genom ett tillägg till kraftpriset. För andra kärntekniska anläggningar: Finansiering av riv- ning av anläggningar för vilka inga medel har insamlats tidi- gare säkras genom årliga bidrag från staten samt från kärn- kraftproducenterna. har fyra nuclear liability funds etablerats enligt denna modell. o SCK-CENs anläggningar för avfallshantering o SCK-CENs övriga anläggningar Annat av intresse: har utbränt bränsle från kraftverken skickats till för upparbetning. Det pågår en utredning ang. om man ska fort- sätta med upparbetning eller direktdeponera bränsle. Tre leveranser av förglasat högaktivt avfall har mottagits från (Frank- rike). Det finns inget slutförvar i drift i . Ett dotterföretag till ONDRAF/NIRAS, Belgoprocess, svarar för mellanlagring av avfallskolli i väntan på ett slutförvar. 4.1.2Eurochemic [1] Upparbetningsanläggningen i ägdes ursprung- ligen av 13 länder (bl.a. ) och var i drift . Efter nedläggning var anläggningen överförd till Belgisk ägo. Platsen har byggts om till en kärnavfallshanteringsstation och utnyttjas även som ett centralt mellanlager för behandlat kärnavfall. Företaget (ägt av ONDRAF/NIRAS) har etablerats för att ta hand om alla aktiviteter på platsen, inklusive rivningsprojektet. Anläggningens huvudbyggnad är , och 30 m (7 våningar) hög. betongyta måste rengö- ras/kontrolleras. Dessutom måste 1 500 t utrustning av metall om- händertas. Att det utförs med egen personal över en relativt Målinriktat utvecklingsarbete för att lösa tekniska problem Minimering av kostnader genom friklassning av material Utnyttjande av kommersiellt tillgänglig modifierad teknik, där det behövs, för bruk i nukleär miljö. Av intresse att notera: En raknings-teknik har utvecklats för att rengöra betong- ytor. Tekniken använder ett diamantborrhuvud, vilket ger en jämn yta som förenklar mätning för friklassning, ger mindre sekundärt avfall samt är mer hanteringsvänlig för arbetarna än tidigare metoder. En torrblästringsmaskin i industriell skala har tillverkats för rengöring av kontaminerade metalliska profiler, plåt och rör. Mellan behandlades 523 t mate- rial, varav 182 t kunde friklassas efter kontrollmätning. Resten kunde friklassas efter smältning vid en special smältugn (Studsvik). Avfallshanteringen av de stora betongmassorna har utgjort ett stort problem för projektet. Ytmätningarna har inte varit tillräckliga för att hitta all radioaktivitet, speciellt i sprickor, övergångar, m.m. Således tillämpas följande pro- cedur: o En komplett 100 %-ig aktivitetsmätning av ytor/borttagning av aktivitet som hittas, o Kontrollerad demolering av byggnaden, o Krossning av betong till mindre bitar för att tillåta separering av armering och stålrör, o Krossning/homogenisering till mindre partiklar för kontroll av aktivitetskoncentration. På detta sätt behandlas betongen på samma sätt som kontamine- rade stålkomponenter när de smälts t.ex. i Studsvik. En betongkrossanläggning för detta ändamål togs i drift , 2001. Efter 9 månaders drift hade den behandlat 390 t betong varav 260 t kunde friklassas. När projektet kom igång i 1989 med en arbetsstyrka på ca 24 personer skulle det avslutas . består arbetsteamet av 37 personer med en ledningsgrupp av ytterligare 12 personer. 1987 uppskattades att projektet skulle vara klart men planerar man med totalrivning till 2011. Orsaken till förseningen är huvud- sakligen den att Belgoprocesspersonal måste ta hand om icke inplanerat rivnings- och dekontamineringsarbeten på annat håll. Projektkostnaden uppskattades till 5750 MBEF . 4.1.3BR3 [5] BR3 var den första (väst-)europeiska tryckvattenreaktorn (PWR) med en effekt på 10.5 MWe. Reaktorn avställdes 1987 drift. Projektet valdes av EU som ett av fyra demonstrations- rivningsprojekt. Den första rivningsoperationen (1991) var kemisk dekontamine- ring av primärkretsen. CORD-process tillämpades i tre omgångar. Totalt minskades strålningsdosraten i reaktorsystemets omgivning med en faktor 10 i medeltal. Tre kapningstekniker jämfördes vid segmentering av det ter- miska skyddet i reaktorkärlet: Mekaniska metoder (bandsåg) elektro-discharge bearbetning (EDM = gnist-kapning) plasmaskärning under vatten. Mekanisk sågning visade sig vara överlägsen de andra metoderna genom att det blev mindre sekundärt avfall och tidsåtgången var acceptabel jämfört med de andra metoderna. Således valdes denna metod för olika typer av mekanisk sågning i projektets fortsätt- ning. Den metoden har använts för att segmentera alla invändiga delar samt till den cylindriska delen av reaktortanken. Komponen- terna kapades till en storlek lämplig för packning i 400-liters fat för transport till Belgoprocess, där de behandlades genom ingjutning i cement. Avfallsfaten förvaras i Belgoprocess mellanlager för kärn- avfall i väntan på ett licensierat slutförvar. Försök har pågått för att utveckla en kap- ningsmetod med högtrycksvatten (Cut- ting) för att segmentera stålkomponenter med tjockare vägg t.ex. reaktortankens topp- och bottengavlar. Kontrollsystem för fjärr- operation verkar behöva utvecklas vidare. En kemisk dekontamineringsmetod MEDOC (Metal Deconta- mination by Oxidation using Cerium) har utvecklats för rengöring av rostfritt- och kolstålskomponenter. har av be- handlat material kunnat friklassas genom kontrollmätning. Resten bedöms ha en kvarvarande aktivitet under /g och skulle kunna friklassas genom smältning vid en smältanläggning i kontrollerat område (typ Studsvik). Ett intressant exempel är BR3s ånggenera- tor som MEDOC-behandlades . Ytmätningar har antytt att materialet (tuber) ska kunna friklassas efter smältning. Det borde dock nämnas att ånggeneratortuberna i fråga är av rostfritt stål. Alla senare PWR ånggeneratorer har tuber av zircalloy (eller motsvarande material). 4.2FINLAND [4] Kraftreaktorer: 4 (2 st PWR i och 2 st BWR i Olkiluoto). Motsvarar av elproduktionen (1 till reaktor under beställning) Strålskydds- och kärnsäkerhetsmyndigheten (STUK) sva- rar för detaljreglering under industridepartementets över- syn. Kostnader och finansiering: Enligt regeringsbeslut ska kärnkraftsägarna upprätta riv- ningsplan med uppskattade kostnader. Planen ska uppdateras . Senaste uppdateringen för Olkiluoto ägde rum . För gjordes en ny revision av rivningsplanen vid slutet av 2003. Med rivning menas endast borttagande av all radioaktivitet över friklassningsnivåerna. Byggnadsrivning ingår inte. Rivning av Loviisa-reaktorerna antas äga rum efter avställning, dvs. Däremot blir det en SAFSTOR period vad gäller Olkiluoto-reaktorerna. Lagen om kärnenergi kräver uppsättning av fonder för rivning och omhändertagandet av det uppkomna kärnavfallet. Kraft- verksägarna samlar medel i dessa fonder . Behovet av medel och fondens storlek kontrolleras av myndigheterna. 4.2.2Rivning av kärnkraftverk [6] Enligt senaste revisionen av rivningsplanen ska driftperioden för reaktorerna utökas till . Rivningen planeras börja för och 2030 för 2. Rivning ska pågå och avslutas . Anläggningen väntas rivs efter avställning. En fördel anses vara tillgången tilldriftspersonal med god kännedom om stationen. Hela primärsystemet kommer att dekontamineras innan rivning. Ett kännetecknande av rivningsplan är att större kompo- nenter, typ reaktortanken och ånggeneratorer, ska deponeras hela och inte segmenterade som är mest vanligt. Detta förfaringssätt skulle spara både tid och stråldoser. Ett slutförvar för driftavfall håller på att byggas i bergmassan under . Delar därav har varit i drift . Slut- förvar för rivningsavfall planeras vara en utbyggnad till det för driftavfall. Konceptet och utförandet av slutförvaret är snarlikt SFR-anläggningen vid Forsmark, med förvarsutrymmen i bergs- tunnlar och silos. Dessa utrymmen kommer att ligga ca. 110 m un- der marknivån. Totala volymen av rivningsavfall uppskattas till . Själva rivningen kommer att behöva en insats på ca. 2 800 manår. Den kollektiva dosen för personal uppskattas till ca. Den beräknade kostnaden är ca. utbrända bränsle kommer att förvaras på plats efter verkets avställning. Därefter kommer det att transporteras till inkapslingsanläggning för slutdeponering. 4.2.3Rivning av Olkiluoto [4] Innan rivning så spolas alla kontaminerade system noggrant. Brandfarligt material tas bort. Ventilationen och avloppen modifie- ras innan anläggningen läggs i s.k. SAFSTOR tillstånd för en . Själva rivningen planeras starta med uppförandet av en hanter- ingskammare vid reaktorhallarna för segmentering av reaktorkärl och invändiga komponenter. Den senaste revisionen av rivnings- planen diskuterar även bortförande och deponering av reaktorkärl med interna detaljer i ett stycke. Den huvudsakliga konklusionen r att det är mycket fördelaktigt att ta bort reaktortanken i ett stycke jämfört med att segmentera den. Inspektionsprocedurerna under rivningen väntas inte vara annorlunda än de under större reparatio- ner och avfallshantering . Även vid Olkiluoto finns ett slutförvar som tar emot drift- avfall. Det är meningen att den befintliga anläggningen på plats, som ligger ca. 100 m under marknivån, ska utökas med 3 silon, två för lågaktivt avfall och ett för mellanaktivt avfall. De första två ska vara klädda i betong medan i den tredje ska finnas en intern be- tongsilo. Avfallet kommer att packas i betonglådor som staplas i silon. 4.3FRANKRIKE [4, 7, 8] Kraftreaktorer: 58 st i drift, svarar för av elproduk- tionen. Alla dessa är PWR. Operatorer av kärntekniska anläggningar: Electricité de (EDF) Commissariat à l´Energie Atomique (CEA) Générales des Matàéres Nuclé- Agence Nationale pour les Déchets Radio- actifs (ANDRA) EDF står för kraftproduktion, CEA för forskning och utveckling, för kärnbränslecykeln från uranproduktion till avfalls- hantering och ANDRA för slutförvar av radioaktivt avfall. Ett kännetecknande för alla dessa organ är att de är till stor del eller helt statsägda. CEA och EDF är stora delägare i och . Dessutom är CEA en signifikant delägare av många (de flesta?) större företag inom kärnkraftindustrin, typ , , m.fl. CEAs kommersiella verksamhet styrs genom ett hol- ding bolag, CEA Industrie, som har en omsättning på mer än 8 miljarder . Direction de la Sûreté des Installation Nucléaires (DSIN) är kärnsäkerhetsmyndigheten. DSIN har ett forsknings- institut (Institute de Radioprotection et de Sûreté Nucléa- ire, IRSN) som rådgivande organ och rapporterar till miljö- och industridepartementen. Strålskyddsfrågor hanteras av hälso- och arbetsmarknadsdepartementen med Office de Protection contre les Rayonnements Iounisante () som rådgivare. Ägarna till alla kärntekniska anläggningar måste beräkna rivnings- kostnaderna inklusive avfallshantering för deras anläggningar och sätta undan medel för att finansiera detta. De samlade medlen måste kontrolleras för att ta hänsyn till t.ex. inflation och en acceptabel ränta. För CEA har det etablerats en specialfond för att finansiera rivning av deras laboratorier. Annat av intresse: har haft slutförvar i drift . Det första, Centre Manche, nära La Hague, togs i drift 1969 och kunde ta emot lågaktivt avfall innan den stängdes . Den andra, Centre l´Aube, har varit i drift . Den har en kapacitet på 1 miljon m3.