WO2021037547A1 - Verfahren zum rückbau einer kerntechnischen anlage - Google Patents

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WO2021037547A1
WO2021037547A1 PCT/EP2020/072449 EP2020072449W WO2021037547A1 WO 2021037547 A1 WO2021037547 A1 WO 2021037547A1 EP 2020072449 W EP2020072449 W EP 2020072449W WO 2021037547 A1 WO2021037547 A1 WO 2021037547A1
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00—Details of nuclear power plant
    • G21D1/003—Nuclear facilities decommissioning arrangements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Definitions

  • the present invention relates to a method for dismantling a nuclear facility, in particular a nuclear power plant or nuclear power plant.
  • a nuclear facility includes components that differ significantly in terms of their radio logical status, for example a pipeline from the primary circuit of a nuclear power plant on the one hand and a floor covering from the control room of the nuclear power plant on the other hand, or pipelines on the one hand and wall elements on the other.
  • the activities to be carried out for the dismantling of a nuclear facility are very diverse and may require very different skills, methods and tools.
  • the size, the complexity, the type and number of requirements and the variety of activities to be carried out make the dismantling of a nuclear facility complex, time-consuming, costly and resource-intensive.
  • the present invention is based on the object of at least partially overcoming the disadvantages in dismantling known from the prior art and, in particular, a method for dismantling a nuclear see plant, which enables a resource-saving dismantling of a nuclear facility and thus also creates the prerequisites for resource-saving, plannable further processing or delivery or disposal of the materials.
  • the method according to the invention for dismantling a kemtechni see plant in which the dismantling of the plant takes place in plant sections with at least one element to be dismantled, each plant section being placed at a location in the nuclear plant, with different plant elements of the kemtechni see plant via connections with other plant elements of the kemtechni see plant are connected, the at least one plant element being dismantled and / or dismantled and removed from the nuclear plant, the plant elements and the connections of the plant elements of the kemtechni see plant being included, with the dismantling of a plant section in each case one
  • Corresponding to target work is characterized in that the system sections are assigned so that the target work of each dismantling step for the dismantling of each system section corresponds to a specified target value and the system sections in a fixed be dismantled according to the sequence, which is based at least on the connec tions of the elements and the shutdown of residual operating systems located in the plant sections
  • nuclear facility is understood to mean a technical facility that is used to process, utilize and / or store nuclear fuel.
  • nuclear plant includes a nuclear power plant, power reactors, prototype reactors, research reactors, plants for nuclide enrichment, plants for the production and / or processing of nuclear fuel, fuel element factories, reprocessing plants, interim storage facilities and the like.
  • nuclear installation is particularly preferably understood to mean a nuclear power plant and / or a nuclear fission reactor.
  • the nuclear facility is made up of components.
  • a pipeline for example for guiding cooling water, represents a component.
  • the pipeline is fastened to a wall by fastening elements, the fastening elements representing further components.
  • system element here denotes a part of the nuclear system which comprises one or more components or only a section of a component.
  • connection is understood to mean the structural or system-side connec tions of two section elements.
  • An example of such a connection is a fixing or connection point or a corresponding interface to other plant elements of the nuclear plant. This can, for example, be a fastening element with which a first plant element is fastened to a second plant element.
  • the interface between the system elements represents the connection.
  • dismantling is generally understood to mean the entirety of all activities that pursue the goal of dismantling a nuclear facility, especially after the end of operation, and handling all materials that arise in the process properly.
  • the dismantling includes in particular the dismantling of all components and their dismantling as well as all further steps such as z. B. processing and release in the recycling or treatment and disposal of the waste, so in the long term the Ent removal of the components from the nuclear facility.
  • system section is understood to mean a set of at least one system element of the kemtechni system that is being dismantled in a context.
  • the respective system element can, for example, comprise a set of similar or different components or share a set of components, the dismantling of which is carried out with a specific method, for example a section of the system can comprise a specific amount of pipelines.
  • Another example of a plant section would be a set of components of a similar radiological condition and which consequently have to be treated identically or similarly with regard to radiological contamination.
  • System elements to be treated in the same way are thus combined into so-called clusters, with the size of a system section / cluster being determined in such a way that the estimated workload for the dismantling is below a specified limit value.
  • the prerequisite for the dismantling of a plant section is that at least 90% of all remaining operating systems available in this plant section are shut down and can also be dismantled, e.g. power lines no longer carry electricity, pipelines no longer carry any medium. This ensures that a plant to be able to always completely dismantle the opposite section including all system elements and system elements that correspond to a residual operating system.
  • residual operating system is understood to mean a technical system in the core technical system that is used in at least one, but possibly several system sections and is physically present there at least in sections, e.g. the lighting as well as the water and power supply in all Plant sections.
  • a large number of residual operating systems must remain functional until the end of the dismantling, such as the fire alarm system, while other systems are gradually out of operation, i.e. H. can be shut down.
  • Remaining operating systems that have to remain in operation during the dismantling can be substituted by replacement systems so that the original remaining operating system peripherals can be dismantled.
  • replacement systems With the help of the technical documentation, it is possible to assign all remaining operating systems to all plant sections and vice versa.
  • dismantling refers to a separation process that can include dismantling, emptying, releasing non-positive connections, dismantling components joined by primary molding, unsoldering, releasing Klebever connections and / or destroying textile connections.
  • dismantling denotes not only taking apart but also loosing other components or system elements, for example loosening the connection between a pipeline and a fastening element.
  • the removal from the dismantling area i.e. the area of the nuclear facility in which system elements are currently being dismantled, can be done with entire system elements, entire components, parts of system elements and parts of components.
  • the assignment of a plant section to a location in the nuclear plant denotes that each plant section is located at a specific location in the nuclear plant.
  • Several plant sections can be assigned to one location, but only one plant section can be assigned to one location. This means that, for example, a certain location, for example a certain room, a kemtechni see system, a first system section can be assigned to which pipelines of a first type with a first radiological condition (first radiological contamination) and a second system section as system elements Pipelines of a second type with a second radiological condition and a third system section, which includes electrical cables at this location.
  • the first, second and third units each have the same location. However, there can only be one location per unit.
  • the entire nuclear plant to be dismantled is divided into plant sections, also called clusters, with the plant sections being defined in such a way that the estimated target workload for the dismantling of each plant section, i.e. the effort required to carry out a respective dismantling step of the plant section, does not exceed a specified limit value may exceed.
  • the planned workload and the limit value can preferably be specified in work units, for example person hours. In this way it is achieved that a section of the plant, that is to say a so-called cluster, can in any case be dismantled within a certain working period.
  • the estimation of the planned workload for a plant section can be carried out based on the work performance of a team of suitable workers become.
  • a target team size can be defined, which includes, for example, a standard team of 5 people who do a target working time of, for example, 175 man-hours per week.
  • the system sections are defined in such a way that each system section can be dismantled within this limit value.
  • the definition of the available resources, ie person hours can also be done after the allocation of the plant sections to individual work steps through z. B. To accelerate resource increases or to make them clockable so that a certain maximum working time (cycle length) is always undercut, i.e. the duration of activity per work step resulting from the available or specified number of person hours is always below half a defined cycle length.
  • the same sequence of work steps is provided for the dismantling of each system section, so that only a single sequence of work steps is provided for the dismantling of all system sections.
  • This order or sequence of work steps can accordingly be used universally for all specified system sections. Accordingly, it may happen that one or more work steps are not carried out when dismantling a section of the plant if the step is not necessary or appropriate.
  • the work steps are each adapted to the components to be dismantled in the plant section, for example plumbing, metal construction, dismantling work, etc.
  • the fixed sequence is based at least on the connections between the plant elements. Accordingly, the sequence is determined in such a way that it takes into account the connections between the elements and applies to more than 90% of all system sections to be dismantled.
  • a duration in particular a number of work cycles, is provided for each work step.
  • the cycle length is standardized. At least one or a whole multiple of a work cycle can be provided for processing a work step, but in any case at least one cycle length.
  • a work step i.e.
  • a trade in the dismantling of a system section is carried out (at the latest) according to the cycles provided for it, so that the next work step, i.e. the next trade, for dismantling the system section can be carried out.
  • a system section is thus dismantled at the latest after the sum of the work cycles of all work steps, i.e. after the work sequence has been processed. Since the sequence of trades, i.e. the order of the work steps for the dismantling of a plant section, is specified and the duration of the implementation of each work step is specified and known in the form of the number of cycle lengths, for example exactly one cycle length in each case, the dismantling is the entire system can be carried out precisely.
  • all system sections are dismantled in a defined and optimized sequence, i.e. a sequence of system sections.
  • the sequence of the clusters is based on the one hand on the available resources, for example the plumbing work step cannot be carried out in two plant sections at the same time if the resource is already fully utilized in one plant section within the framework of the cycle. However, it can be selected so that the dismantling of all sections of the system takes place one cycle later than the previous section of the system. This avoids double occupancy and resources and protects the cycle, since after the cycle in one system section has elapsed, a system moves directly to the next system section following the cluster sequence and does the work in the following cycle.
  • the sequence of the Cluster according to which clusters meet the requirements for dismantling with regard to the shutdown of remaining operating systems at what point in time, since all remaining operating systems must be shut down or corresponding replacement systems must be created.
  • the parts dismantled when carrying out the dismantling which may include elements, components, parts of elements and / or parts of components, who either decontaminated the in preparation for the subsequent removal from the nuclear facility with a view to release and return to a Recycling or treatment in preparation for proper packaging and disposal.
  • This removal step can be preceded by a collection of similar parts which, for example, relate to the material from which the parts are made and / or take other relationships into account. For example, parts of a certain radiological exposure can be collected together because they have to be subjected to an identical preparation process.
  • the method according to the present invention allows an efficient dismantling of a nuclear facility, since the definition of the limit value and the determination of the target workload for the dismantling of a plant section as described above leads to a standardization of the dismantling insofar that the corresponding teams of workers who the Carry out dismantling, on the one hand, can be put together specifically for a certain activity and, on the other hand, by standardizing the target workload, it can be achieved that each section of the plant can always be dismantled within a certain time, namely within the sum of the cycles of all work steps required for the dismantling are required.
  • the standardization enables a team that carries out a trade according to its specialization on a first section of the system, after the dismantling step / trade has been carried out on a first section of the system, the same ben dismantling step can be carried out on a second system section if the required preceding dismantling step has been carried out beforehand on the second system section. Because the timing ensures that this other dismantling step is completed on time. Overall, this enables efficient dismantling, which can not only be carried out quickly and thus conserve resources, but can also be planned well in advance and with foresight.
  • the standardization also allows the formation of highly specialized teams to carry out a respective work step (trade). The fact that each dismantling step can be limited in time and the assignment of the dismantling steps to a plant section means that precise information on the deployment of teams can be made during the planning stage.
  • the shutdown of all remaining operating systems required for the dismantling is also carried out using the same procedure; there is also a sequence of defined work steps (trades) that are defined for the complete shutdown of all remaining operating systems.
  • the implementation of these work steps is clocked, as is the dismantling.
  • the step of mechanical separation of a residual operating system only follows after the electrical and control system separation has taken place.
  • the dismantling part of the dismantling of a nuclear power plant can be carried out several months or, depending on the scaling of the teams, years faster than with conventional procedures.
  • the definition of a plant section takes place as a function of at least one of the following criteria: a) type of the plant element (s) to be dismantled in the plant section; b) Number of the system element (s) to be dismantled in the system section; c) Complexity and duration of the required work steps, such as loosening the fastening of an object or dismantling an object into transportable elements, d) Mass and geometry of the system element (s) to be dismantled in the system section, e) Necessity preparatory or accompanying activities such as scaffolding or the need for special occupational safety measures or the transport of possibly dismantled system elements, f) radiological and / or chemical and toxic state of the system elements to be dismantled.
  • Existing databases can be used to assess these criteria during planning, in which experience or measured values relating to the criteria are stored. For example, the radiological condition of a metallic system element that was placed near a radiation source for a known period of time can be estimated based on empirical values.
  • the radiological condition as well as the chemical, toxic condition of the element (s) are taken into account when defining or assigning the units.
  • the radiological state of the element (s) in particular the state of the element (s) ⁇ ) with regard to the emission of radioactive radiation, i.e. alpha, beta and / or gamma radiation, understood.
  • radioactive radiation i.e. alpha, beta and / or gamma radiation, understood.
  • special treatment may be necessary during dismantling and / or further recycling.
  • Elements that are contaminated can be cleaned by machining. Activated elements are ultimately disposed of, i.e. not recycled.
  • the chemical state is understood to mean the chemical composition of the element, in particular the surface of the element, in particular with regard to the special measures required during dismantling.
  • the special measures include, for example, protective measures for the relevant employees, special shielding measures, special disposal measures or the like.
  • the toxic state of the element (s) is understood to mean the chemical composition of the element (s), in particular the surface of the element (s), with regard to toxic properties that can result from the chemical composition and which can make certain measures necessary during dismantling, z. B. Asbestos in fittings.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated section of a core technical system to be dismantled
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the detail from FIG. 1 with a fixed definition of system sections
  • FIG. 3 shows a timing diagram for carrying out the method steps.
  • Fig. 1 shows a very schematic representation of a floor 100 of a building of a nuclear facility 1.
  • the nuclear facility can be a nuclear power plant, which is to be dismantled.
  • This nuclear plant can be constructed from a large number of system elements which are of the most varied types and which include, for example, a large number of pipelines, a nuclear reactor, cooling circuits, pumps, turbines, but also administration buildings with office rooms.
  • the dismantling also includes the dismantling of building structures, which are also plant elements in the sense of this procedure and which may have to be decontaminated and dismantled accordingly.
  • FIG. 1 shows a plan view of a floor of a building of the system to be dismantled. Just like the entire system, the building itself must be dismantled with all system elements located in the rooms, such as machines, devices or furnishings.
  • the demolition will be described using the illustrated floor 100 as an example, the rooms 110 to 140 and a hallway 150 being arranged on the floor.
  • the system elements can be large and permanently installed system elements, such as a pressure vessel or a pump or a generator, or also small system elements such as pipelines or office equipment, for example in an administration building.
  • the system elements 111 to 114 namely the chairs 111 and 112 as well as the table 113 and cabinet 114 are placed in the room 110.
  • the system elements 121 to 123 are placed in room 120, here are the chair 121, the table 122 and the cabinet 123.
  • In room 130 are the chairs 131-136 and the table 137.
  • In room 140 are the chairs 141-144, the table 145 and the cabinet 146 are placed.
  • the hallway 150 is covered with 20m 2 of floor covering 151.
  • the system elements that is to say the chairs and tables and cupboards, must be removed from the rooms and the floor covering from the hallway 150 accordingly.
  • the time required to carry out each dismantling step / work on the system elements is determined based on the fixed sequence of the dismantling steps, i.e. the time required for the entire dismantling of the system. Such a determination can be based on an estimate of the time required on empirical values of the activities known per se that are to be carried out during a dismantling step, i.e. a trade.
  • the sequence of the dismantling steps that can be carried out, the trade sequence is defined for the entire dismantling of the plant.
  • the trade sequence is designed in such a way that all system elements can be dismantled using the trade sequence and the trade sequence thus provides for dismantling steps that are not applicable to a system element. Dismantling steps such as decontaminating or loosening the system element are no longer necessary for the tables, chairs and cupboards considered here, so that the time required for these dismantling steps in the sequence of trades can be estimated at zero.
  • the definition of the duration for the execution of a dismantling step related to a system element or a group of identical or similar system elements can be determined with the help of the following table 1.
  • the table indicates the period of time in which an activity is typically carried out in relation to a unit.
  • the dismantling steps and trades listed in the table are an excerpt from the sequence of trades that was defined for the dismantling of the system.
  • dismantling steps such as decontaminating the floor, G4, and loosening a pipe, G5, are not to be carried out and therefore not to be taken into account when determining the total duration of a dismantling step.
  • the duration for a dismantling step is given in the above table for illustration without a unit.
  • the system sections and the sequence of their processing are determined according to the sequence of the dismantling activities.
  • the time expenditure for the dismantling step Gl results in 1 time unit for the space 120, for the dismantling step G2 in 2 time units and for the dismantling step G3 in 4 time units.
  • room 130 it results for the dismantling step Gl a time expenditure of 6 time units and for G2 a time expenditure of 2 time units.
  • the room 140 there is a time expenditure of 4 time units for the removal of the chairs 141 to 144, Gl, for the dismantling step G2 a time expenditure of 2 time units and for the dismantling step G3 a time expenditure of 4 time units.
  • dismantling step G6, 10 time units are to be set.
  • a system section can thus be a room or be composed of several rooms, i.e. a so-called cluster.
  • the sequence is determined in which the system sections are dismantled according to the sequence of the dismantling steps, i.e. the sequence of trades, so that a cycle plan can be drawn up.
  • Figure 2 shows the definition of system sections CI to C4.
  • the room 130 is here plant section CI, see reference numeral 220, room 140 forms plant section C2, reference numeral 230, and the rooms 110 and 120 together form the plant section C3, 230.
  • the corridor 150 forms plant section C4, 240.
  • the execution of the dismantling steps in the plant sections CI, reference characters to C4 can thus be carried out according to the cycle plan shown in FIG.
  • the X-axis denotes the time
  • the Y-axis indicates the section of the system for which a dismantling step G1 ... G6 ... is carried out.
  • the representation selected here assumes that there is exactly one team of people for a dismantling step, so that a dismantling step is carried out by the team provided for it in a specified section of the plant. Furthermore, dependencies with regard to the order in which the system sections are processed can be taken into account in the cycle plan.
  • the dismantling of the system section C4, i.e. the dismantling of the hallway 150, dismantling step G6, will only be carried out when all the dismantling steps of the system sections CI to C3 have been completed, so that a system section, here C4, will only be dismantled when its functionality, here the accessibility of the corridor is no longer required for the dismantling of another section of the system.
  • the sequence in which the system sections CI to C4 are dismantled is selected as a result of an optimization calculation in such a way that the throughput time is reduced to the maximum. Therefore, the dismantling starts initially with plant section C2, then the dismantling of plant section C3 begins, then the dismantling of plant section CI and at the same time C4.
  • the cycle length and the resources made available for implementation are dimensioned in such a way that all dismantling steps for all system sections considered can be carried out in full within a respective cycle, so that a dismantling step carried out in each system section, i.e. a trade, during one cycle can be carried out completely and in the following cycle the next dismantling step for the respective system section can be carried out. Accordingly, the dismantling begins with the dismantling step Eq. This is done during measure # 1.
  • the planning ensures that a respective dismantling step can be carried out completely within a cycle length, so that the next dismantling step can be carried out at the beginning of the following cycle.
  • the execution of the next dismantling step G2 begins in this system section.
  • This dismantling step can require the completion of the previous dismantling step, as it is ensured that all previous dismantling steps for a respective section of the plant have been completed.
  • the dismantling step Gl for the system section C3 can be carried out during cycle # 2, since the corresponding team has completed all the work of the dismantling step Gl in the system section C2.
  • the dismantling steps in the respective system section are ended, ie the dismantling step G2 is ended in the system section C2 and the dismantling step Gl is ended in the system section C3, and the implementation of the for a plant section in each case next dismantling step, i.e. the dismantling step G3 in plant section C2, the dismantling step G2 in plant section C3 and the dismantling step Gl in plant section CI.
  • This dismantling step is carried out in full at the end of the cycle.
  • the dismantling of plant section C2 is now complete.
  • next dismantling steps for plant sections C3 and CI are carried out in an analogous manner, so that the plant sections are dismantled at the end of cycle # 4. Since the dismantling step G6 for the system section # 4 runs independently of Eq, G2, G3 according to the work sequence and these work steps are not necessary in this system step, the Dismantling step G6 in system section C4 also terminated in cycle # 4 in order not to extend the throughput time.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Rückbau einer kerntechnischen Anlage beschrieben, bei dem genau eine Reihenfolge von Rückbauschritten festgelegt wird, wobei die Reihenfolge Rückbauschritte für den Rückbau aller unterschiedlichen Anlagenelemente aufweist, und wobei Anlagenabschnitten festgelegt werden, wobei ein Anlagenabschnitt mindestens ein Anlagenelement umfasst, wobei anschließend die Rückbauschritte gemäß einer Reihenfolge für die Durchführung des Rückbaus von Anlagenabschnitten und getaktet durchgeführt werden.

Description

Verfahren zum Rückbau einer kerntechnischen Anlage
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Rückbau einer kerntechnischen Anlage, insbesondere eines nuklear betriebenen Kraftwerks oder Kernkraftwerks .
Nach Erreichen des Ab schal tzeitpunkts einer kerntechnischen Anlage sind die Betreiber für die Stilllegung, den Rückbau und schließlich die fachgerechte Ver packung der radioaktiven Abfälle zuständig. Der Betrieb einer kemtechni sehen Anlage und die von den Betreibern zu erfüllenden Anforderungen über den ge samten Lebenszyklus inkl. Rückbau und Entsorgung der Anlage sind im Atomge setz geregelt. Da eine kemtechnische Anlage aus einer Vielzahl unterschiedlichs ter Strukturen und Bauteile besteht, zwischen denen hohe technische Abhängig keiten einerseits bestehen und die geltenden Rechtsvorschriften, u. a. das Atomge setz, erhebliche Anforderungen auch an Restbetrieb, Rückbau und Entsorgung stellen, ist der Rückbau technisch aufwändig und kostenintensiv. So umfasst eine kerntechnische Anlage beispielsweise Bauteile, die sich in Bezug auf ihren radio logischen Zustand deutlich unterscheiden, beispielsweise eine Rohrleitung aus dem Primärkreislauf eines Kernkraftwerkes einerseits und einen Bodenbelag aus der Warte des Kernkraftwerkes andererseits oder auch Rohrleitungen einerseits und Wandelemente andererseits. Somit sind die für den Rückbau einer kerntech nischen Anlage durchzuführenden Tätigkeiten in Summe sehr vielfältig und er fordern gegebenenfalls ganz unterschiedliche Fähigkeiten, Methoden und Werk zeuge. Die Größe, die Komplexität, die Art und Anzahl der Auflagen und Vielfalt der durchzuführenden Aktivitäten gestalten den Rückbau einer kerntechnischen Anlage komplex, aufwändig, kosten- und ressourcenintensiv.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile im Rückbau zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Verfahren zum Rückbau einer kerntechni- sehen Anlage anzugeben, welches einen ressourcenschonenden Rückbau einer kerntechnischen Anlage ermöglicht und damit ebenfalls die Voraussetzung für eine ressourcenschonende, planbare Weiterverarbeitung bzw. Abgabe oder Ent sorgung der Materialen schafft.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Ab hängige Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Ansprüchen einzeln aufgeführten Merk male in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert wer den können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hin aus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Er findung dargestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Rückbau einer kemtechni sehen Anlage, bei dem der Rückbau der Anlage in Anlagenabschnitten mit jeweils mindestens einem rückzubauenden Element erfolgt, wobei jeder Anlagenabschnitt an einem Ort in der kerntechnischen Anlage platziert ist, wobei unterschiedliche Anlagen elemente der kemtechni sehen Anlage über Verbindungen mit anderen Anlagen elementen der kemtechni sehen Anlage verbunden sind, wobei das mindestens eine Anlagenelement zerlegt und/oder demontiert und aus der kerntechnischen Anlage entfernt wird, wobei die Anlagenelemente und die Verbindungen der Analagenelemente der kemtechni sehen Anlage aufgenommen werden, wobei der Rückbau eines Anlagenabschnitts jeweils einem Sollarbeitsaufwand entspricht, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagenabschnitte so zugeordnet werden, dass der Sollarbeitsaufwand jedes Rückbauschritts für den Rückbau jedes Anlagenab schnitts einem festgelegten Sollwert entspricht und die Anlagenabschnitte in einer festzulegenden Reihenfolge rückgebaut werden, die zumindest auf den Verbin dungen der Elemente und der Stillsetzung von in den Anlagenabschnitten befind lichen Restbetriebssystemen beruht. Unter dem Begriff kerntechnische Anlage wird eine technische Einrichtung ver standen, die der Verarbeitung, Verwertung und/oder Lagerung von Kernbrenn stoff dient. Insbesondere umfasst der Begriff kemtechnische Anlage ein Kern kraftwerk, Leistungsreaktoren, Prototypreaktoren, Forschungsreaktoren, Anlagen zur Nuklid-Anreicherung, Anlagen zur Herstellung und/oder Aufbereitung von Kernbrennstoff, Brennelementefabriken, Wiederaufbereitungsanlagen, Zwischen lager und ähnliches. Besonders bevorzugt wird unter dem Begriff kerntechnische Anlage ein Kernkraftwerk und/oder ein Kernspaltungsreaktor verstanden.
Die kerntechnische Anlage ist aus Bauteilen aufgebaut. Beispielsweise stellt eine Rohrleitung, beispielsweise zum Führen von Kühlwasser, ein Bauteil dar. Die Rohrleitung ist durch Befestigungselemente an einer Wand befestigt, wobei die Befestigungselemente weitere Bauteile darstellen. Der Begriff Anlagenelement bezeichnet hier ein Teil der kerntechnischen Anlage, welches ein oder mehrere Bauteile oder lediglich einen Abschnitt eines Bauteils umfassen.
Unter dem Begriff Verbindung werden die baulichen oder systemseitigen Verbin dungen zweier Abschnittselemente verstanden. Ein Beispiel einer solchen Ver bindung ist ein Festlegungs- oder Verbindungspunkt oder eine entsprechende Schnittstelle zu anderen Anlagenelementen der kerntechnischen Anlage. Dies kann beispielweise ein Befestigungselement sein, mit dem ein erstes Anlagenele ment an einem zweiten Anlagenelement befestigt ist. Stellen jedoch auch Teile von Bauteilen zumindest einen Teil eines Anlagenelementes, so stellt die Schnitt stelle zwischen den Anlagenelementen die Verbindung dar. Wenn beispielsweise eine Rohrleitung Teil zweier Anlagenelemente ist, so stellt die Grenzebene zwi schen diesen Anlagenelementen die Verbindung zwischen diesen Anlagenelemen ten dar. Unter dem Begriff Rückbau wird im Allgemeinen die Gesamtheit aller Tätigkei ten verstanden, die das Ziel verfolgen, eine kemtechnische Anlage, insbesondere nach Betriebsbeendigung, abzubauen und mit allen dabei anfallenden Materialen sachgerecht umzugehen. Dies dient dem Ziel, eine atomrechtlich genehmigte kerntechnische Anlage schließlich nach vollständigem Rückbau aus dem Atomge setz zu entlassen. Insbesondere kann dies im sofortigen Rückbau erfolgen oder aber auch nach einem sicheren Einschluss einer kerntechnischen Anlage. Der Rückbau umfasst insbesondere die Demontage aller Bauteile und deren Zerlegung sowie alle weiteren Schritte wie z. B. Bearbeitung und Freigabe in den Wertstoff kreislauf oder Behandlung und Entsorgung der Abfälle, also langfristig das Ent fernen der Bauteile aus der kerntechnischen Anlage.
Unter dem Begriff Anlagenabschnitt wird eine Menge aus mindestens einem An lagenelement der kemtechni sehen Anlage verstanden, das in einem Kontext rück gebaut wird. Das jeweilige Anlagenelement kann beispielsweise eine Menge an gleichartigen oder unterschiedlichen Bauteilen umfassen oder eine Menge an Bau teilen, deren Rückbau mit einem bestimmten Verfahren durchgeführt wird, bei spielweise kann ein Anlagenabschnitt eine bestimmte Menge an Rohrleitungen umfassen. Ein anderes Beispiel für einen Anlagenabschnitt wäre eine Menge an Bauteilen eines ähnlichen radiologischen Zustands, und die folglich in Bezug auf die radiologische Kontamination gleich oder ähnlich zu behandeln sind. Gleichar tig zu behandelnde Anlagenelemente werden damit zu sogenannten Clustern zu sammengefasst, wobei die Größe eines Anlagenabschnitts/Clusters jeweils so festgelegt wird, dass der geschätzte Arbeitsaufwand für den Rückbau unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt.
Voraussetzung für den Rückbau eines Anlagenabschnitts ist, dass mindestens 90% aller in diesem Anlagenabschnitt verfügbaren Restbetriebssysteme stillgesetzt sind und mit abgebaut werden können, beispielsweise Stromleitungen keinen Strom, Rohrleitungen kein Medium mehr führen. Das stellt sicher, einen Anla- genabschnitt inkl. aller Anlagenelemente und Anlagenelemente die einem Restbe triebssystem entsprechen, immer vollständig rückbauen zu können.
Unter dem Begriff Restbetriebssystem wird ein technisches System in der kern technischen Anlage verstanden, dass in mindestens einem aber ggf. mehreren An lagenabschnitten zum Einsatz kommt und dort mindestens abschnittsweise phy sisch vorhanden ist, bspw. die Beleuchtung sowie die Wasser- und Stromversor gung in allen Anlagenabschnitten. Im Rückbau der kemtechni sehen Anlage muss eine Vielzahl von Restbetriebssystemen bis zum Ende des Rückbaus funktionsfä hig bleiben, wie beispielsweise das Brandmeldesystem, wohingegen andere Sys teme sukzessive außer Betrieb, d. h. stillgesetzt werden können. Restbetriebssys teme, die während des Rückbaus in Betrieb bleiben müssen, können durch Ersatz systeme substituiert werden, so dass die ursprüngliche Restbetriebssystem- Peripherie rückgebaut werden kann. Mithilfe der technischen Dokumentation ist die Zuordnung aller Restbetriebssysteme zu allen Anlagenabschnitten möglich und umgekehrt.
Der Begriff Zerlegen bezeichnet hier einen Trennvorgang, der ein Auseinander nehmen, ein Entleeren, ein Lösen kraftschlüssiger Verbindungen, ein Zerlegen von durch Urformen gefügten Bauteilen, ein Ablöten, ein Lösen von Klebever bindungen und/oder ein Zerstören textiler Verbindungen umfassen kann. Der Be griff Demontieren bezeichnet hier neben einem Auseinandernehmen auch ein Lö sen von anderen Bauteilen oder Anlagenelementen, beispielsweise das Lösen der Verbindung einer Rohrleitung zu einem Befestigungselement. Das Entfernen aus dem Rückbaubereich, d.h. dem Bereich der kerntechnischen Anlage, in welchem aktuell Anlagenelemente rückgebaut werden, kann mit ganzen Anlagenelementen, ganzen Bauteilen, Teilen von Anlagenelementen und Teilen von Bauteilen erfol gen. Diese können gesammelt werden, bevor sie aus dem Rückbaubereich der kerntechnischen Anlage entfernt werden, insbesondere so, dass gemeinsam ent fernte Elemente, Bauteile, Teile von Elementen und/oder Teile von Bauteilen ei- nander in Bezug auf die weitere Verwertung oder Entsorgung gleichen, also bei spielsweise nach radiologischem und/oder chemischem Zustand und/oder nach Rohstoff bzw. Werkstoff und ähnliches.
Die Zuordnung eines Anlagenabschnitts zu einem Ort in der kerntechnischen An lage bezeichnet, dass sich jeder Anlagenabschnitt an einem bestimmten Ort in der kerntechnischen Anlage befindet. Einem Ort können dabei mehrere Anlagenab schnitte zugeordnet sein, jedoch immer nur einem Anlagenabschnitt ein Ort. Dies bedeutet, dass beispielsweise einem bestimmten Ort, beispielsweise einem be stimmten Raum, einer kemtechni sehen Anlage ein erster Anlagenabschnitt zuge ordnet sein kann, dem als Anlagenelemente Rohrleitungen einer ersten Art mit einem ersten radiologischen Zustand (einer erst radiologischen Kontamination) und ein zweiter Anlagenabschnitt mit Rohrleitungen einer zweiten Art mit einem zweiten radiologischen Zustand und einem dritte Anlagenabschnitt, die elektri sche Leitungen an diesem Ort umfasst. Die erste, zweite und dritte Einheit weisen jeweils den identischen Ort auf. Es kann jedoch nur einen Ort pro Einheit geben.
Erfindungsgemäß wird die gesamte rückzubauende nukleartechnische Anlage in Anlagenabschnitte aufgeteilt, auch Cluster genannt, wobei die Anlagenabschnitte so festgelegt werden, dass der geschätzte Sollarbeitsaufwand für den Rückbau eines jeden Anlagenabschnitts, d.h. der für die Durchführung eines jeweiligen Rückbauschrittes des Anlagenabschnitts erforderliche Aufwand einen vorgegebe nen Grenzwert nicht überschreiten darf. Der Sollarbeitsaufwand und der Grenz wert können dabei bevorzugt in Arbeitseinheiten, beispielsweise Personenstun den, angegeben werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass ein Anlagenab schnitt, also ein sogenanntes Cluster, jedenfalls innerhalb einer bestimmten Ar- beitsdauer rückgebaut werden kann.
Die Abschätzung des Sollarbeitsaufwands für einen Anlagenabschnitt kann basie rend auf der Arbeitsleistung eines Teams von geeigneten Arbeitern durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Sollteamstärke definiert werden, die beispiels weise ein Standardteam von 5 Personen umfasst, die pro Woche eine Sollarbeits zeit von zum Beispiel 175 Personenstunden leistet. Basierend auf dem so festge legten Grenzwert von beispielsweise 175 Personenstunden werden die Anlagen abschnitte so definiert, dass jeder Anlagenabschnitt innerhalb dieses Grenzwerts rückgebaut werden kann. Die Festlegung der verfügbaren Ressourcen, d.h. Perso nenstunden kann ebenso nach der Zuordnung der Anlagenabschnitte erfolgen, um einzelne Arb eits schritte durch z. B. Ressourcenerhöhung zu beschleunigen bzw. so taktgängig zu machen, dass eine bestimmte maximale Arbeitsdauer (Taktlänge) immer unterschritten wird., d.h. die sich aus der verfügbaren oder festgelegten Personenstundenzahl ergebende Tätigkeitsdauer pro Arb eits schritt immer unter halb einer definierten Taktlänge liegt.
Für den Rückbau jedes Anlagenabschnitts ist dabei jeweils dieselbe Reihenfolge von Arbeitsschritten vorgesehen, sodass für den Rückbau aller Anlagenabschnitte nur eine einzige Reihenfolge von Arbeitsschritten vorgesehen ist. Diese Reihen folge oder Sequenz von Arbeitsschritten ist dementsprechend universal für alle festgelegten Anlagenabschnitte verwendbar. Dementsprechend kann es Vorkom men, dass ein oder mehrere Arbeitsschritte beim Rückbau eines Anlagenab schnitts nicht durchgeführt werden, wenn die Durchführung des Schritts nicht notwendig oder angemessen ist. Die Arb eits schritte sind jeweils an die rückzu bauenden Bauteile in dem Anlagenabschnitt angepasst, beispielsweise Klempner arbeiten, Metallbauarbeiten, Demontagearbeiten, etc. Die fest vorgegebene Rei henfolge beruht zumindest auf den Verbindungen der Anlagenelemente. Dement sprechend wird die Reihenfolge so festgelegt, dass sie die Verbindungen der Ele mente berücksichtigt und für mehr als 90% aller abzubauenden Anlagenabschnitte gilt. So wird, beispielsweise beim Rückbau einer Rohrleitung, diese demontiert und/oder zerlegt, bevor die entsprechenden Befestigungspunkte der Rohrleitungen demontiert und/oder zerlegt werden. Die Festlegung der Anlagenabschnitte sowie die damit einhergehende Nivellie rung des Arbeitsaufwands pro Arbeitsschritt ermöglicht damit die Durchführung des Rückbaus der gesamten Anlage mit einer Taktung. Für einen Arbeitsschritt ist dabei jeweils eine Dauer, insbesondere eine Anzahl von Arbeitstakten, vorgese hen. Die Taktlänge ist dabei einheitlich festgelegt. Für die Abarbeitung eines Ar beitsschritts können mindestens ein oder ein ganzes Vielfaches eines Arbeitstaktes vorgesehen sein, jedenfalls aber mindestens eine Taktlänge. Ein Arbeitsschritt, also ein Gewerk beim Rückbau eines Anlagenabschnitts, ist damit (spätestens) nach den dafür vorgesehenen Takten, durchgeführt, sodass der nächste Arbeits schritt, also das nächste Gewerk, zum Rückbau des Anlagenabschnitts durchge führt werden kann. Ein Anlagenabschnitt ist damit spätestens nach der Summe der Arbeitstakte aller Arbeitsschritte, also nach Abarbeitung der Gewerkesequenz, rückgebaut. Da die Gewerkesequenz, also die Reihenfolge der Arbeitsschritte für den Rückbau eines Anlagenabschnitts festgelegt ist, und die Dauer der Durchfüh rung eines jeden Arb ei ts Schritts in Form der Anzahl von Taktlängen vorgegeben und bekannt ist, beispielsweise jeweils genau eine Taktlänge, ist der Rückbau der gesamten Anlage exakt durchführbar.
Nach der Festlegung der Anlagenabschnitte wird der Rückbau aller Anlagenab schnitte in einer festzulegenden und optimierten Reihenfolge, also einer Abfolge von Anlagenabschnitten durchgeführt. Die Abfolge der Cluster richtet sich einer seits nach den verfügbaren Ressourcen, zum Beispiel kann der Arbeitsschritt Klempnerarbeiten nicht gleichzeitig in zwei Anlagenabschnitten erfolgen, wenn die Ressource bereits in einem Anlagenabschnitt im Rahmen des Takts voll aus gelastet ist. Sie kann aber so gewählt sein, dass der Rückbau aller Anlagenab schnitte jeweils einen Takt später erfolgt, als der vorauslaufende Anlagenab schnitt. Das vermeidet die Doppelbelegung und Ressourcen und schützt den Takt, da ein Gewerk nach Ablauf des Takts in einem Anlagenabschnitt direkt in den nächsten, der Clusterreihenfolge folgenden, Anlagenabschnitt wandert und im folgenden Takt die Arbeiten erledigt. Andererseits richtet sich die Abfolge der Cluster danach, welche Cluster zu welchem Zeitpunkt im Hinblick auf die Still setzung von Restbetriebssystemen die Voraussetzungen für den Rückbau erfüllen, da alle Restbetriebssysteme stillgesetzt oder entsprechende Ersatzsysteme ge schaffen sein müssen.
Die bei der Durchführung des Rückbaus demontierten Teile, die Elemente, Bau teile, Teile von Elementen und/oder Teile von Bauteilen umfassen können, wer den als Vorbereitung auf die spätere Entfernung aus der kerntechnischen Anlage entweder dekontaminiert im Hinblick auf die Freigabe und Rückkehr in einen Wertstoffkreislauf oder aber einer Behandlung in Vorbereitung auf eine sachge rechte Verpackung und Entsorgung unterzogen. Diesem Schritt des Entfernens kann eine Sammlung von ähnlichen Teilen vorweggehen, die beispielweise auf den Werkstoff, aus dem die Teile bestehen, abstellt und/oder andere Beziehungen berücksichtigt. So können beispielsweise Teile einer bestimmten radiologischen Belastung gemeinsam gesammelt werden, da sie einem identischen Aufberei tungsverfahren unterzogen werden müssen.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erlaubt einen effizienten Rückbau einer kerntechnischen Anlage, da die Festlegung des Grenzwerts und die Festle gung des Sollarbeitsaufwandes für den Rückbau eines Anlagenabschnitts wie oben beschrieben zu einer Vereinheitlichung des Rückbaus insofern führt, dass die entsprechenden Teams von Arbeitern, die den Rückbau durchführen, einer seits jeweils spezialisiert auf eine bestimmte Tätigkeit zusammengestellt werden können und andererseits durch die Vereinheitlichung des Sollarbeitsaufwand er reicht werden kann, dass jeder Anlagenabschnitt immer innerhalb einer bestimm ten Zeit rückgebaut werden kann, nämlich innerhalb der Summe der Takte aller Arbeitsschritte, die für den Rückbau benötigt werden. Gleichzeitig ermöglicht die Vereinheitlichung, dass ein Team, welches ein Gewerk entsprechend seiner Spe zialisierung an einen ersten Anlagenabschnitt durchführt, nach vollendeter Durch führung des Rückbauschritts/Gewerks an einem ersten Anlagenabschnitt densel- ben Rückbauschritt an einem zweiten Anlagenabschnitt durchführen kann, wenn an dem zweiten Anlagenabschnitt vorher der erforderliche vorausgehende Rück bauschritt durchgeführt wurde. Denn durch die Taktung ist sichergestellt, dass dieser andere Rückbauschritt rechtzeitig fertiggestellt ist. Dies ermöglicht insge samt einen effizienten Rückbau, der insgesamt nicht nur schnell und damit res sourcenschonend erfolgen kann, sondern bereits im Vorfeld gut und vorausschau end planbar ist. Die Vereinheitlichung erlaubt auch die Bildung von hochspeziali sierten Teams für die Durchführung eines jeweiligen Arbeitsschritts (Gewerks). Durch die zeitliche Eingrenzbarkeit jedes Rückbauschritts sowie der Zuordnung der Rückbauschritte zu einem Anlagenabschnitt können während der Planung bereits genaue Angaben über den Einsatz von Teams gemacht werden.
Die Durchführung der für den Rückbau erforderlichen Stillsetzung aller Restbe triebssysteme erfolgt ebenfalls nach gleichem Vorgehen, auch dabei gibt es eben so eine Folge von definierten Arbeitsschritten (Gewerk), die für die vollständige Stillsetzung aller Restbetriebssysteme festgelegt ist. Die Durchführung dieser Ar beitsschritte ist ebenso wie der Rückbau getaktet. So folgt beispielsweise der Schritt der mechanischen Trennung eines Restbetriebssystems erst, nachdem zu vor die elektro- und leittechnische Trennung erfolgt ist. Durch die Verbindung der Anlagenelemente, in dem Fall der Restbetriebssysteme mit den Anlagenabschnit ten, erfolgt die Festlegung der Reihenfolge der Stillsetzung zusammen mit der Festlegung der Reihenfolge der Cluster um die technischen Voraussetzungen ein zuhalten.
So lässt sich beispielsweise der Demontageteil des Rückbaus eines Kernkraftwer kes um mehrere Monate oder je nach Skalierung der Teams um Jahre schneller durchführen als bei herkömmlichen Verfahrensweisen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt die Festlegung eines Anlagenab schnitts, also das Festlegen der Cluster, in Abhängigkeit von mindestens einem der folgenden Kriterien: a) Art des/der rückzubauenden Anlagenelemente(s) in dem Anlagenabschnitt; b) Anzahl des/der rückzubauenden Anlagenelemente(s) in dem Anlagenab schnitt; c) Komplexität und Dauer der erforderlichen Arb eits schritte, wie beispiels weise das Lösen der Befestigung eines Gegenstands oder das Zerlegen eines Ge genstands in transportierbare Elemente, d) Masse und Geometrie des/der rückzubauenden Anlagenelemente(s) in dem Anlagenabschnitt, e) Erforderlichkeit vorbereitender oder begleitender Tätigkeiten wie Gerüst bau oder die Notwendigkeit besonderer Arbeitsschutzmaßnahmen oder ein Trans port von möglicherweise zerlegten Anlagenelementen, f) radiologischer und/oder chemischer und toxischer Zustand der zu demon tierenden Anlagenelemente.
Zur Beurteilung dieser Kriterien während der Planung kann auf bestehende Da tenbanken zurückgegriffen werden, in denen Erfahrungs- oder Messwerte zu den Kriterien gespeichert sind. So kann beispielsweise der radiologische Zustand eines metallischen Anlagenelements, welches in der Nähe einer Strahlenquelle für einen bekannten Zeitraum platziert war, basierend auf Erfahrungswerten abgeschätzt werden.
Bevorzugt wird bei der Festlegung eines Anlagenabschnitts primär nach den Kri terien a) bis d) vorgegangen, zudem werden der radiologische Zustand, sowie auch der chemische, toxische Zustand des oder der Elemente(s) bei der Festlegung beziehungsweise Zuordnung der Einheiten berücksichtigt. Unter dem radiologi schen Zustand des/der Elemente(s) wird insbesondere der Zustand des/der Ele mente^) im Hinblick auf die Emission radioaktiver Strahlung, also Alpha-, Beta- und/oder Gammastrahlung, verstanden. Je nach radioaktivem Zustand kann eine besondere Behandlung beim Rückbau und/oder bei der weiteren Verwertung not wendig werden. Elemente, die kontaminiert sind, können durch Bearbeitung ge säubert werden. Aktivierte Elemente werden letztlich entsorgt, also nicht einer Wiederverwertung zugeführt. Unter chemischem Zustand wird die chemische Zusammensetzung des Elementes, insbesondere der Oberfläche des Elementes, insbesondere im Hinblick auf notwendige spezielle Maßnahmen beim Rückbau verstanden. Die speziellen Maßnahmen umfassen beispielsweise Schutzmaßnah men für die entsprechenden Mitarbeiter, besondere Ab schirmmaßnahmen, beson dere Entsorgungsmaßnahmen oder ähnliches. Unter dem toxischen Zustand des/der Elemente(s) wird die chemische Zusammensetzung des/der Elemente(s), insbesondere der Oberfläche des/der Elemente(s) verstanden, im Hinblick auf toxische Eigenschaften, die sich aus der chemischen Zusammensetzung ergeben können und die bestimmte Maßnahmen beim Rückbau erforderlich machen kön nen, z. B. Asbest in Armaturen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Fi guren näher erläutert. Es ist daraufhinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Fi guren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinie ren. Insbesondere ist daraufhinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Ausschnitt einer rückzubauenden kern technischen Anlage; Fig. 2 eine schematische Darstellung des Ausschnitts aus Figur 1 mit einer Fest legung von Anlagenabschnitten;
Fig. 3 einen Plan einer Taktung für die Durchführung der Verfahrensschritte.
Fig. 1 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Etage 100 eines Gebäudes einer kerntechnischen Anlage 1. Die kerntechnische Anlage kann dabei ein Kern kraftwerk sein, welches rückzubauen ist. Diese kerntechnische Anlage kann aus einer Vielzahl von Anlagenelementen aufgebaut sein, die unterschiedlichster Art sind und die beispielsweise eine Vielzahl von Rohleitungen, einen Kernreaktor, Kühlkreisläufe, Pumpen, Turbinen aber auch Verwaltungsgebäude mit Büroräu men umfassen.
Im Falle des Rückbaus müssen alle diese Anlagenelemente spezifisch rückgebaut, das heißt demontiert und/oder zerlegt und aus dem Kernkraftwerk entfernt wer den, um dann einer Entsorgung, Aufbereitung, Endlagerung und/oder Verwertung zugeführt zu werden, je nach Art, Aufwand, Material, chemischem, toxischem und/oder radiologischem Zustand. Dementsprechend sind verschiedene Anlagen elemente in unterschiedlichster Art und Weise zu behandeln und rückzubauen, jedoch sind alle dafür erforderlichen Arbeitsschritte in der Gewerkesequenz ent halten. Während also beispielsweise Pumpen, Rohrleitungen und Behälter aus dem unmittelbaren Umfeld des Reaktors radioaktiv belastet sein können und dem entsprechend mit entsprechend beim Rückbau dekontaminiert werden müssen, gibt es andere Bereiche der kerntechnischen Anlage, welche typischerweise nicht dekontaminiert oder anderweitig gesondert behandelt werden müssen
Der Rückbau umschließt ebenso den Rückbau von Gebäude Strukturen, die also im Sinne dieses Verfahrens ebenfalls Anlagenelemente sind und die dementspre chend ggf. dekontaminiert und abzubauen sind. In exemplarischer Weise zeigt Fig. 1 in der Draufsicht eine Etage eines Gebäudes der rückzubauenden Anlage. Ebenso wie die gesamte Anlage ist das Gebäude selbst mit allen in den Räumen befindlichen Anlagenelementen, wie Maschinen oder Geräten oder Einrichtungsgegenständen rückzubauen.
Nachfolgend wird exemplarisch der Rückbau anhand der dargestellten Etage 100 beschrieben, wobei in der Etage die Räume 110 bis 140 sowie ein Flur 150 ange ordnet sind.
In jedem der Räume 110 bis 140 seien die schematisch jeweils dargestellten An lagenelemente angeordnet. Die Anlagenelemente können dabei große und fest verbaute Anlagenelemente sein, wie ein Druckkessel oder eine Pumpe oder ein Generator oder auch kleine Anlagenelemente wie Rohrleitungen oder auch eine Büroausstattung beispielsweise eines Verwaltungsgebäudes.
In dem Raum 110 seien die Anlagenelemente 111 bis 114, nämlich die Stühle 111 und 112 sowie der Tisch 113 und Schrank 114 platziert. In Raum 120 seien die Anlagenelemente 121 bis 123 platziert, dies seien hier der Stuhl 121, der Tisch 122 und der Schrank 123. In Raum 130 seien die Stühle 131-136 und der Tisch 137. In Raum 140 seien die Stühle 141-144, der Tisch 145 sowie der Schrank 146 platziert. Der Flur 150 sei mit 20m2 Bodenbelag 151 bedeckt.
Für der Rückbau der Etage 100 sind dementsprechend die Anlagenelemente, also die Stühle und Tische und Schränke aus den Räumen sowie der Bodenbelag aus dem Flur 150 zu entfernen.
Nachdem alle Anlagenelemente in allen Räumen erfasst sind, wird anhand der feststehenden Reihenfolge der Rückbauschritte, d.h. anhand der für den gesamten Rückbau der Anlage feststehenden Gewerkesequenz der Zeitaufwand zur Durch führung eines jeden Rückbauschritts/Gewerks auf die Anlagenelemente ermittelt. Ein solches Ermitteln kann dabei ein Abschätzen der nötigen Zeit sein basierend auf Erfahrungswerten der an sich bekannten Tätigkeiten, die bei einem Rückbau schritt, also einem Gewerk, durchzuführen sind.
Wie oben erwähnt ist Reihenfolge der durchführbaren Rückbauschritte, die Ge- werkesequenz, für den gesamten Rückbau der Anlage festgelegt. Demzufolge ist die Gewerkesequenz so gestaltet, dass alle Anlagenelemente mittels der Gewer kesequenz rückbaubar sind und die Gewerkesequenz damit Rückbauschritte vor sieht, welche für ein Anlagenelement nicht anzuwenden sind. Rückbauschritte wie das Dekontaminieren oder das Lösen des Anlagenelements entfallen damit bei- spielsweise für die hier betrachteten Tische, Stühle und Schränke, sodass für diese in der Gewerkesequenz vorgesehenen Rückbauschritte der Zeitaufwand mit Null abzuschätzen ist.
Für die Ermittlung der Anlagenabschnitte, das heißt für die Festlegung, welche Anlagenelemente einem Anlagenabschnitt zugeordnet sind, wird zunächst die Zeitdauer abgeschätzt, welche für die Durchführung der einzelnen Gewerke not wendig ist.
Das Festlegen der Zeitdauer für die Durchführung eines Rückbauschritts bezogen auf ein Anlagenelement oder eine Gruppe gleicher oder gleichartiger Anlagen- elemente kann anhand nachfolgender Tabelle 1 ermittelt werden. Dabei gibt die Tabelle an, in welcher Zeitdauer eine Tätigkeit bezogen auf eine Einheit typi scherweise durchgeführt wird.
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Die in der Tabelle gelisteten Rückbauschritte, Gewerke, sind dabei ein Ausschnitt aus der Sequenz der Gewerke, die für den Rückbau der Anlage festgelegt wurde. Für den hier exemplarisch beschriebenen Rückbau der Etage wird angenommen, dass Rückbauschritte wie das Dekontaminieren des Fußbodens, G4, und das Lö sen eines Rohres, G5, nicht durchzuführen und damit in der Ermittlung der Ge samtdauer eines Rückbauschritts nicht zu berücksichtigen sind. Die Zeitdauer für einen Rückbauschritt ist in der o.a. Tabelle zur Veranschaulichung ohne eine Ein heit angegeben.
Basierend auf der Dauer der einzelnen Tätigkeiten sowie der Anzahl der zu bear beitenden Anlagenelemente, hier der rauszutragenden Stühle und Tische und Schränke, werden die Anlagenabschnitte und die Reihenfolge ihrer Bearbeitung entsprechend der Reihenfolge der Rückbautätigkeiten festgelegt.
Für das angegebene Beispiel ergibt sich damit für den Raum 110, dass für den Rückbauschritt Gl, als das Raustragen der Stühle 111, 112 zusammen 2 Zeitein heiten notwendig sind. Für das Raustragen des Tisches 113, Rückbauschritt G2, sind 2 Zeiteinheiten notwendig, und für das Raustragen des Schranks 114, Rück- bauschritt G3, 4 Zeiteinheiten notwendig sind.
In ebensolcher Weise ergibt sich für den Raum 120 der Zeitaufwand für den Rückbauschritt Gl zu 1 Zeiteinheit, für den Rückbauschritt G2 zu 2 Zeiteinheiten und für den Rückbauschritt G3 zu 4 Zeiteinheiten. Für den Raum 130 ergibt sich für den Rückbauschritt Gl ein Zeitaufwand von 6 Zeiteinheiten und für G2 ein Zeitaufwand von 2 Zeiteinheiten. Für den Raum 140 ergibt sich ein Zeitaufwand von 4 Zeiteinheiten für das Raustragen der Stühle 141 bis 144, Gl, für den Rück bauschritt G2 ein Zeitaufwand von 2 Zeiteinheiten und für den Rückbauschritt G3 ein Zeitaufwand von 4 Zeiteinheiten. Für den Rückbau des Flurs 150, Rückbau schritt G6, sind 10 Zeiteinheiten anzusetzen.
Basierend auf den ermittelten Z ei taufwänden für die Durchführung der Rückbau schritte, Gewerke, werden nun Anlagenabschnitte so festgelegt, dass bei einer Taktung die Rückbauschritte eines Anlagenabschnitts immer innerhalb einer Taktdauer durchgeführt werden können. Dabei ist zu beachten, dass in einem An lagenabschnitt während eines Takts immer nur ein Rückbauschritt, also Gewerk, ausgeführt wird, es sei denn, es sind Zusatzressourcen zur gleichzeitigen Durch führung eines identischen Gewerks verfügbar. Ein Anlagenabschnitt kann damit ein Raum sein oder aus mehreren Räumen zusammengesetzt sein, also ein soge nanntes Cluster sein.
Gleichzeitig wird die Reihenfolge festgelegt, in der die Anlagenabschnitte gemäß der Reihenfolge der Rückbauschritte, also der Gewerkesequenz, rückgebaut wer den, sodass ein Taktplan erstellt werden kann.
Figur 2 zeigt eine die Festlegung von Anlagenabschnitten CI bis C4. Der Raum 130 ist hier Anlagenabschnitt CI, siehe Bezugszeichen 220, Raum 140 bildet An lagenabschnitt C2, Bezugszeichen 230, und die Räume 110 und 120 bilden zu sammen den Anlagenabschnitt C3, 230. Der Flur 150 bildet Anlagenabschnitt C4, 240.
Die Durchführung der Rückbauschritte in den Anlagenabschnitten CI, Bezugszei chen bis C4 kann damit nach dem in Figur 3 dargestellten Taktplan durchgeführt werden. Die X-Achse bezeichnet dabei die Zeit, auf der Y-Achse ist der Anlagen abschnitt angegeben, für den eine Rückbauschritt G1...G6... durchgeführt wird. Die Zeit ist dabei in festgelegte Zeitabschnitte, d.h. aufeinander folgende Takte, eingeteilt, wobei Takt #1 die Zeit von t=0 bis t=Tl dauert, Takt #2 dauert von t=Tl bis t=T2 und so weiter.
Die hier gewählte Darstellung geht davon aus, dass es für einen Rückbauschritt genau ein Personenteam gibt, sodass ein Rückbauschritt von dem jeweils dafür vorgesehenen Team in einem festgelegten Anlagenabschnitt durchgeführt wird. Weiterhin können in dem Taktplan Abhängigkeiten hinsichtlich der Reihenfolge der Bearbeitung der Anlagenabschnitte berücksichtigt sein. Der Rückbau des An lagenabschnitts C4, also das Rückbauen des Flurs 150, Rückbauschritt G6, wird erst dann durchgeführt, wenn die alle Rückbauschritte der Anlagenabschnitte CI bis C3 beendet sind, sodass ein Anlagenabschnitt, hier C4, erst dann zurückgebaut wird, wenn dessen Funktionalität, hier die Begehbarkeit des Flurs, für den Rück bau eines anderen Anlagenabschnitts nicht mehr benötigt wird.
In dem hier exemplarisch beschriebenen Ausführungsfall ist die Reihenfolge des Rückbaus der Anlagenabschnitte CI bis C4 als Resultat einer Optimierungsrech nung so gewählt, dass die Durchlaufzeit maximal reduziert wird. Daher startet Rückbau zunächst mit Anlagenabschnitt C2, danach beginnt der Rückbau des An lagenabschnitts C3, dann der Rückbau des Anlagenabschnitts CI und gleichzeitig dazu C4.
Die Taktlänge und die für die Umsetzung zur Verfügung gestellten Ressourcen sind dabei so bemessen, dass alle Rückbauschritte für alle berücksichtigten Anla genabschnitte innerhalb eines jeweiligen Taktes vollständig durchgeführt werden können, sodass ein jeweils in einem Anlagenabschnitt durchgeführter Rückbau schritt, also ein Gewerk, während eines Taktes vollständig durchgeführt werden kann und im folgenden Takt der für den jeweiligen Anlagenabschnitt nächste vor gesehene Rückbauschritt durchgeführt werden kann. Dementsprechend beginnt der Rückbau mit dem gemäß der festgelegten Reihen folge der Rückbauschritte mit dem für den Anlagenabschnitt zuerst anwendbaren Rückbauschritt Gl. Dieser wird während des Taktes #1 durchgeführt. Durch die Planung ist dabei sichergestellt, dass ein jeweilige Rückbauschritt innerhalb einer Taktlänge vollständig durchgeführt werden kann, sodass mit Beginn des folgen den Taktes der jeweils nächste Rückbauschritt durchgeführt werden kann.
Zu Beginn, t=Tl, des nächsten Taktes #2 beginnt die Durchführung des nächsten Rückbauschritts G2 in diesem Anlagenabschnitt. Dieser Rückbauschritt kann den Abschluss des vorherigen Rückbauschritts voraussetzen, da sichergestellt ist, dass alle vorherigen Rückbauschritte für einen jeweiligen anlagenabschnitt beendet sind. Gleichzeitig kann der Rückbauschritt Gl für den Anlagenabschnitt C3 wäh rend des Takts #2 durchgeführt werden, da das entsprechende Team sämtliche Arbeiten des Rückbauschritts Gl in dem Anlagenabschnitt C2 beendet hat.
Zu Beginn des Taktes #3, also t=T2, sind die Rückbauschritte in dem jeweiligen Anlagenabschnitt beendet, d.h. der Rückbauschritt G2 ist in dem Anlagenab schnitt C2 beendet und der Rückbauschritt Gl ist in dem Anlagenabschnitt C3 beendet, und des beginnt die Durchführung des für einen anlagenabschnitt jeweils nächsten Rückbauschritts, also der Rückbauschritt G3 in Anlagenabschnitt C2, der Rückbauschritt G2 im Anlagenabschnitt C3 und der Rückbauschritt Gl in Anlagenabschnitt CI. Diese Rückbauschritt sind jeweils zum Ende des Takts voll ständig durchgeführt. Der Rückbau des Anlagenabschnitts C2 ist damit beendet. In analoger Weise werden die für die Anlagenabschnitte C3 und CI jeweils nächs ten Rückbauschritte durchgeführt, sodass am Ende des Takts #4 der Rückbau der Anlagenabschnitte durchgeführt ist. Da der Rückbauschritt G6 für den Anlagen abschnitt #4 gemäß Gewerkesequenz unabhängig von Gl, G2, G3 verläuft und diese Arbeitsschritte in diesem Anlagenschritt nicht notwendig sind, wird der Rückbauschritt G6 im Anlagenabschnitt C4 ebenfalls in Takt #4 terminiert, um die Durchlaufzeit nicht zu verlängern.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Rückbau einer kemtechnischen Anlage, wobei die kern technische Anlage eine Vielzahl von unterschiedlichen Anlagenelementen umfasst, umfassend die Schritte
- Festlegen genau einer Reihenfolge von Rückbauschritten, wobei die Reihenfolge
Rückbauschritte für den Rückbau aller unterschiedlichen Anlagenelemente aufweist, und
- Festlegen von Anlagenabschnitten, wobei ein Anlagenabschnitt mindestens ein
Anlagenelement umfasst, in Abhängigkeit des für die Durchführung von Rückbauschritten erforderlichen Aufwands, wobei der für die Durchfüh rung eines jeweiligen Rückbauschrittes des Anlagenabschnitts erforderli che Aufwand einen vorgegebenen Grenzwert nicht überschreiten darf; und
- Festlegen eines Arbeitstaktes für die Durchführung der Rückbauschritte, wobei ein jeweiliger Rückbauschritte innerhalb einer Taktlänge für einen Anla genabschnitt vollständig durchführbar ist, und
- Festlegen einer Reihenfolge der Durchführung des Rückbaus der Anlagenab schnitte, und
- getaktetes Durchführen der Rückbauschritte gemäß der festgelegten Reihenfolge der Durchführung des Rückbaus der Anlagenabschnitte und gemäß der Festlegung der Reihenfolge der Rückbauschritte.
2 Verfahren nach Anspruch 1, wobei Anlagenelemente miteinander verbun den sein können.
3 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Festle gung eines Anlagenabschnitts in Abhängigkeit von mindestens einer der folgenden Eigenschaften eines Anlagenelements durchgeführt wird: a) Art des/der rückzubauenden Anlagenelemente(s) in der Einheit; b) Masse des/der rückzubauenden Anlagenelement(s) in der Einheit; c) Komplexität und Dauer der erforderlichen Arb eits schritte, d) Masse und Geometrie des/der rückzubauenden Anlagenelemente(s) im Anlagenabschnitt, e) vorbereitende Tätigkeiten für den Rückbau des Anlagenabschnitts; f) begleitende Tätigkeiten für den Rückbau der Anlagenelements; g) chemischer Zustand eines Anlagenelements; h) toxischer Zustand des/der rückzubauenden Anlagenelements; und i) radiologischer Zustand des rückzubauenden Anlagenelements in der Einheit.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Taktlän ge zur Durchführung eines Rückbauschritts konstant ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während einer Taktdauer nur verschiedene Rückbauschritte der festgelegten Rei henfolge in der rückzubauenden Anlage durchgeführt werden, wobei die verschiedenen Rückbauschritte in verschiedenen Anlagenabschnitten durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Durch führung eines jeden Rückbauschritts jeweils mit dem Beginn eines Takts beginnt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend Rück bauschritte zum Stillsetzen von Restbetriebssystemen.
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