欧安诺阿格乏燃料后处理厂

法国欧安诺阿格厂俯视图
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欧安诺阿格核燃料后处理厂, 乏燃料再循环的尖端技术

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自从20世纪50年代和60年代开始以来,核工业不得不思考乏燃料管理的问题。 随着1966年阿格(Hague)处理厂的成立,法国核工业获得了一个满足这种需求的可持续解决方案。多年来,阿格场址一直都在一如既往地不断发展进步,它现在已经成为核燃料处理领域的全球标杆,这是乏燃料再循环中的重要一步。

欧安诺阿格厂,是乏燃料再循环的佼佼者

乏燃料处理需要很长的生产周期,持续大约10年。当从发电所在的核反应堆中卸出乏燃料时,便开始了乏燃料处理过程。乏燃料从反应堆中卸出后封装在“容器”中。这种容器是钢制容器,重量为110公吨(用于装载10公吨乏燃料),可以实现乏燃料的安全运输。然后,乏燃料就准备好装运到距离芒什省瑟堡市大约25公里远的欧安诺阿格核燃料后处理厂,在那里进行处理。所以就开展了一次伟大的探险之旅...

欧安诺阿格后处理厂乏燃料中间贮存D水池 欧安诺阿格后处理厂乏燃料中间贮存D水池 © Larrayadieu Eric

乏燃料巨大转变的完整过程

在到达阿格核燃料场地后,从容器中取出燃料。使用专门设计的机器人和遥控机械手能够完全遥控完成这种复杂的操作。 燃料在水池中“洗澡”的方式冷却 – 平均时间5年!在此期间,在贮存池中9米深的水下,随着它的放射性自然降低,乏燃料的温度也会随之下降。

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经第一次洗浴以后,燃料会被切成小块,以便在硝酸溶液中进行第二次洗浴溶解其核材料。

在这样的化学设施中,可再循环材料从不可再循环材料和废物中分离出来。 在这些操作结束时,96%的材料是可以再循环利用的。其中,95%的是铀,而1%的是钚。 剩余的4%是裂变产物,也被称之为最终废物。 铀和钚会经过一系列复杂的化学工序轮流分离出来进行处理。

铀将会变成硝酸铀酰, 钚将会转化为氧化钚。后者将用于生产一种名为MOX的新燃料 - 铀和钚混合氧化物燃料 –这使我们对天然铀的需求降低了25%。与此同时,铀作为一种战略储备予以持有,以待重新浓缩。

最终废物会发生什么?

这种废物无法进一步减少;它首先经煅烧,然后与玻璃一起熔融并浇注于不锈钢密封容器中,从而实现安全稳定的固化,可保存数万年。 如果这些废物来自法国的核反应堆,会被贮存在欧安诺阿格厂内为此目的而建造的建筑物内,等待转移到Cigéo项目将要建造的最终处置设施中。 如果废物是来自国外,则须按照法国法律的要求将其返回原产国。

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欧安诺阿格核燃料后处理厂,核材料再循环领域世界第一

当今,阿格核燃料后处理厂在乏燃料再循环领域中处于世界领先地位,且拥有强大的国际业务。除处理的乏燃料数量外,它还是许多国家技术方面的范及一个不断创新的地方。

欧安诺阿格后处理厂

该处理厂建造以来已处理34,000公吨乏燃料

有4,000多名欧安诺员工1,000分包商人员

占地300公顷

法国电力公司(EDF)是世界领先的核电运营商,将法国境内58座核反应堆中的乏燃料运送到阿格核燃料后处理厂,从而使其成为该处理厂的最大客户。与此同时,阿格后处理厂40多年来还处理着来自远方的乏燃料,有时甚至还会处理着来自更远国家诸如澳大利亚的乏燃料。阿格核燃料后处理厂拥有来自世界五大洲的客户,但其大部分业务集中在西欧(德国、瑞士、比利时、意大利和荷兰)及亚洲(中国和日本)。欧安诺阿格厂还通过欧安诺子公司ORANO TN提供安全的放射性物质运输。最终废物经处理后会运回到它的原产国。这些工序通过了ISO 14001环境标准和ISO 9002质量管理标准的认证。

创新型场址,成为其他国家创新灵感的源泉

阿格核燃料后处理厂所开发和管理的技术对一些国家来说就是灵感。2016年,该处理厂接待了多次参观访问和3,000名参观者,这些参观访问是为了探访该处理厂所采用的专门技术而组织的。

欧安诺阿格核燃料后处理厂是世界各地其他乏燃料再循环中心建设的全球标杆。日本六所村的乏燃料处理厂就是欧安诺技术转让的成果,计划不久将会投入使用。正在建造世界领先核电项目计划的中国,也选择建造适合其国内需求的乏燃料处理设施。中国可能为其未来的后处理厂选择在阿格核燃料后处理厂经过改进完善的欧安诺技术。

冷坩埚:性能服务方面不断创新的典范

什么是玻璃固化?

玻璃固化在一个被称为坩埚的熔炉中进行。在坩埚中,裂变产物和玻璃料达到非常高的温度。

经过欧安诺阿格核燃料后处理厂和法国原子能委员会(CEA)25年多的研究和开发,一种新的最终废物玻璃固化方法诞生:在冷坩埚中通过感应进行玻璃固化。这种创新技术使得处理更广泛种类废物成为可能。这是如何进行的呢?

 

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冷坩埚通过感应加热进行玻璃固化是对玻璃进行加热时,使内衬与包含最终废物的玻璃分离开来,而不是对内衬本身加热。 使用循环水系统冷却坩埚内壁。通过保持坩埚璧冷却,可以防止坩埚温度过高和受到腐蚀,从而使其寿命延长十倍! 而且,玻璃固化生产率不仅会随着这种创新有所提高,并且还可以处理遗留的裂变产物废物。

冷坩埚感应玻璃固化反映在几个数字上:

  • 25年的研究和开发
  • 2010,年是投入使用的第一年
  • 生产制造出1,000个玻璃固化产品桶

阿格核燃料后处理厂是一个集中监控的场址

由于它运行的性质和所处理的大量乏燃料,有5,000名人员工作的阿格核燃料后处理厂在任何时候都受到集中监控。

安全是阿格核燃料后处理厂所有工序的重要组成部分

阿格核燃料后处理厂始终关注的问题就是降低核事故的风险和确保员工及核设施的安全。多年来采取的措施就是持续改进倡议的一部分。每年,处理厂的工作人员都要参加应急演练,以提高风险意识和随时准备应对危急情况。

场址与材料保护大队包括接受过处理厂特殊危险(火灾、化学物或放射性泄漏等)培训的应急人员。人力和设备响应资源相当于一个拥有3万居民城市的配备!此外,阿格核燃料后处理厂还要接受法国核安全局(ASN)的监督。该局会定期进行检查。

欧安诺阿格厂贮存大厅消光清漆车间 法国欧安诺阿格厂俯视图 © Orano / Larrayadieu Eric

零影响:对环境影响接近于天然放射性

欧安诺阿格核燃料后处理厂的另一个首要问题就是确保运营不会对环境产生任何影响。每天,从环境中提取数十个样品并进行分析,以便确认该场址处理过的产品放射性在控制中。这些测量结果表明:欧安诺阿格核燃料后处理厂运行产生的放射性低于该地区的天然放射性。

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欧安诺正在诺曼底规划未来

立足于诺曼底50年,欧安诺阿格核燃料后处理厂在乏燃料后处理和再循环方面成为全球标杆。 集团是法国科唐坦半岛的领先企业,拥有近4,800名不同专业背景的员工,包括在核安全、工程设计、设施运营、机械制造(焊接机械、锅炉生产和机械加工)和核设施退役及清污等领域。

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设在科唐坦半岛的欧安诺集团(ORANO)是由几家实体公司构成,共有约4,800名员工(根据无固定期限合同或固定期限合同)。

  • 欧安诺阿格核燃料后处理厂:约有3,000名员工
  • 设在瓦洛涅、博蒙阿格和圣索沃尔-勒维孔特的Orano Temis:约有370名员工
  • 位于厄瓜多尔城的Orano Projects:约有700名员工
  • 帕多瓦:瓦洛涅物流运输平台:约有200名员工
  • 位于博蒙阿格的Orano DS及其子公司:约有500名员工
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2017年,欧安诺的几家实体公司雇佣300名员工并签订了无固定期限合同,提供200-250个工作和研究职位。

业务:2040年前远景

阿格厂的燃料后处理和再循环业务在2040年前是欧安诺和法国电力公司之间承诺的组成部分。所处理的数量在具体的协议中有规定。最近协议签署于2015年,提供了该场址更新的确定业务和生产量。2022年前处理量每年1,100吨,投资规模达到前所未有的水平。

2015年-2022年:重大资本支出计划

大量资本支出已经确定,旨在确保该设施在再循环和退役过程中的安全长期运行。

再循环

八年的资本支出是16亿欧元,即:每年的支出约2亿欧元。

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退役

每年专用于遗留废物回取和包装等设施的建设费用约为1.5亿欧元。

每年用于清污和退役作业的费用是5千万欧元。

完成重大资本支出项目

场址运营的连续性

在两座铀、钚和裂变产物分离萃取设施中,新的裂变产物浓缩单元项目(NCPF)将使用新设备取代现有的蒸发器。

另一个重大项目就是建设玻璃固化产品容器(EEVLH2)和压实金属废物(E-ECC)贮存单元的扩建部分。

设施安全

作为福岛核事故后补充安全评估(SSA)的一部分,欧安诺将继续在其主要场址设立应急管理中心;它们将用于在48小时内管理危机,实现完全自给,不论是多少量级的地震事件或极端天气。目标:将恢复极端情况下基本安全功能所需要的资源汇集在一起。已经在阿格核燃料后处理厂达到了几个里程碑:启动贮存区(实际上是一个存放移动式补救设备和车辆的安全地方)、接收“坚固核心”设备(移动泵、过滤和分配摇篮、发电机)和验证场址冷却水给水系统的正常运行。2017年,开始建设指挥区并完成补救试验。

废物回取和包装(RCD)

继续建造阿格厂UP2-400设施(目前正在退役中)处理作业所产生之遗留废物的回取设施。这些废物一直贮存在场址中,等待有合适包装和处置方法。

特种燃料处理(TCP)

利用现有的设施使特种燃料处理作业工业化的项目,旨在为燃料循环后端的运营商和客户提供成熟且具有竞争力的解决方案。

对区域经济发展的长期支持

几十年来,欧安诺一直参与诺曼底地区级、省级和地方的大量经济发展项目。目标:为整个地区的核工业和其它行业的工作机会提供支持。

例如,地区级的支持有Nucleopolis,它是诺曼底的区域性核工业群 - 欧安诺通过提供技能来给予支持。集团还为快进业务加速器(FFWD)及区域性卓越运营标签的第一批接收企业提供赞助,其目的是在阿格厂卓越运营中识别供应商的技能。

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您知道吗?

阿格核燃料后处理厂刚刚获得了日本设备维护协会颁发的优秀奖。

2016年,欧安诺发起芒什省振兴计划,该计划是向符合条件的公司提供担保贷款和技能。

芒什省振兴计划的预算是507,000欧元,它将在三年内注入到当地经济中, 以便创造更多的就业机会。

通过所有这些项目,欧安诺计划继续成为诺曼底的重要经济参与者,并通过该地区的前瞻性投资为未来采取积极行动。
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