Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande krypdeformation för kapseln

Relevanta dokument
Svar till SSM på begäran om komplettering rörande tillverkningsaspekter för ingående delar i kapseln

Begäran om komplettering av ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall - tillverkningsaspekter för ingående delar i kapseln

Svar till SSM på frågor i protokollet från kapselavstämningsmötet 25 juni 2014

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande kapselns mekaniska integritet

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande kriticitet

SKB anger i det följande när svar på delfrågorna 1-4 kommer att lämnas. För delfråga 5 ges svar i form av kompletterande information till ansökan.

Kopparkorrosion, fortsatt replik

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande krypprovning och modellering

Begäran om komplettering av ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall - kapselns mekaniska integritet

Svar till SSM på begäran om tidplan för kvarstående kompletteringar av Miljökonsekvensbeskrivningen

Svar på begäran om kompletteringar angående kapselfrågor

Avstämningsmöte mellan SSM och SKB avseende kapselns mekaniska integritet, tillverkningsaspekter och kryp-relaterade frågor

Kommentarer till Kärnavfallsrådets kunskapslägesrapport. Miljödepartementet, 6 mars 2018

DokumentID Handläggare Helene Åhsberg SSM Kvalitetssäkrad av Olle Olsson Godkänd av Anders Ström Kommentar

DokumentID Författare. Version 1.0. Håkan Rydén Kvalitetssäkrad av Saida Engström Olle Olsson Godkänd av Anders Ström

1 Processer i kapseln som ger inre övertryck

Godkänt dokument, , Ansi Gerhardsson. Kapselmöte med SSM

Avstämningsmöte Kapsel

PDF rendering: DokumentID , Version 1.0, Status Godkänt, Sekretessklass Öppen. Kapselmöte med SSM

Möte mellan SKB och SSM angående kompletteringar som berör kapselns mekaniska integritet. Stockholm

Granskning av SKB:s säkerhetsanalyser som avser slutförvaring av använt kärnbränsle. Presentation Östhammars kommun 20/5 2019

Svar till SSM på begäran om komplettering avseende degraderingsprocesser för kapseln

Möte angående begäran om komplettering med avseende på Kontroll och provning för fastställande av kapselns initialtillstånd

SKB behöver förklara närmare hur man har resonerat för att komma fram till skjuvkriteriet d 5 cm.

Handläggare Allan Hedin, Jan Sarnet SSM Kvalitetssäkring. Helene Åhsberg (TS) Kommentar

Svar till SSM på begäran om förtydligande avseende svar på tidigare begäran om komplettering rörande grundvattenkemi på kort och medellång sikt

1. Utförlig motivering för den antagna geometriska formen för borteroderat

Härmed översändes svar på frågorna nedan. Frågan om Clink har besvarats tidigare.

Klarläggande angående konstruktionsförutsättningar för kapsel

Kravbild för oförstörande provning av kopparkapselns svetsar

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande kontroll och provning för fastställande av kapselns initialtillstånd

Protokoll från avstämningsmöte SSM-SKB angående kapselns mekaniska integritet, tillverkningsaspekter samt kontroll och provning

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande radionuklidtransport och dosberäkningar

Föreläggande om uppdatering av säkerhetsredovisningen för Clab

DokumentID Handläggare Ulrik Kautsky SSM Kvalitetssäkrad av Olle Olsson Saida Engström Godkänd av

Frågor ställda av Mark- och miljödomstolen under huvudförhandlingen om ett slutförvar för använt kärnbränsle t.o.m. 24 oktober 2017.

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande förvarsdjup

SKB:s svar med en samlad redovisning lämnas senast den 30 januari 2015.

Beslut om ändrat datum för inlämnande av kompletteringar enligt tidigare SSM-beslut 2008/981

Begäran om komplettering av ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall Klimat

Experimentella studier

kopparkorrosion

Ytterligare information om kopparkorrosion i rent vatten

Svar till SSM på frågor i protokollet från kapselavstämningsmötet 25 juni 2014

Protokoll från studiebesök Kapsellab

Begäran om komplettering av ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall effekter på andra organismer än människa

Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande kontroll och provning. Nedan besvarar SKB samtliga frågor i begäran om förtydligande.

Avstämningsmöte mellan SSM och SKB angående kapselrelaterade

Hantering av SSMs granskningsrapporter UDS och GLS. Johan Andersson Kristina Skagius Anders Ström Allan Hedin

Den efterfrågade samlade redovisningen finns i bilaga 1. Slutsatserna däri är följande:

Begäran om komplettering av ansökan om utökad verksamhet vid SFR angående konsekvensanalys

Handläggare Tina Johansson. Er referens Björn Gustafsson. Kvalitetssäkring Kommentar

Möte med SSM om kopparkorrosion

2 Avfallskollin och kringgjutning i 1BMA

Kan man förlita sig på koppar som korrosionsbarriär?

SKI s och SSI s granskning av säkerhetsanalysen SR-Can. Utfrågning i Oskarshamns kommun 27/ Björn Dverstorp och Bo Strömberg

DokumentID Författare Johan Karlsson* Kvalitetssäkrad av. Version 1.0. Lisette Åkerman (KG)

PROTOKOLL muntlig förberedelse i Nacka strand

Varför etablerad korrosionsvetenskap underkänner KBS-3 modellen för slutförvaring av högaktivt kärnavfall- SLUTANFÖRANDE

SSM önskar att kompletteringarna eller en tidplan för dess framtagande är myndigheten tillhanda senast den 13 mars 2017.

Till: Mark- och miljödomstolen vid Nacka tingsrätt Mål nr M Box Nacka strand

Svar om tidplan med anledning av avstämningsmöte 3/2012 om kopparkorrosion ( )

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande fosfors inverkan på koppars krypegenskaper

Svar till SSM på begäran daterad om komplettering rörande radionuklidtransport och dos

2017:03. Forskning. Inverkan av inre tryck på sprickytan vid gränslastanalyser. Petter von Unge. Författare:

DokumentID Författare. Version 1.0

Anteckningar expertgruppsmöte säkerhetsredovisning

Kravbild för oförstörande provning av kopparkapselns rör, lock och botten

- Det finns inte något land som förordar deponering i djupa borrhål som förstahandsalternativ för att ta hand om använt kärnbränsle.

Deltagare: Christina Lilja (SKB) Peter Wikberg (SKB) Jan Linder (SSM) Josefin Päiviö Jonsson (SSM) Bo Strömberg (SSM)

92 Svar på domstolens frågor 4 och 5 (a, b) från 2 oktober

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande kapselns mekaniska integritet

R Kapsel för använt kärnbränsle. Tillverkning och förslutning. Huvudrapport. Svensk Kärnbränslehantering AB. September 2006

Naturskyddsföreningens och MKG:s synpunkter på kärnbränsleförvarsprövningen. 8 maj 2018

Hej Lars! Jag du hjälpa mig med kontakt för att fixa detta? Bästa hälsningar, Johan. cc Lisa Hedin, MKG -- Johan Swahn

R Framtagning av acceptanskriterier samt skadetålighetsanalyser av segjärnsinsatsen

Information om kärnbränsleförvarsyttrandena. Miljö- och energidepartementet 16 februari 2018

Godkänt dokument, , Ansi Gerhardsson. Kontroll provning

Kommentar Belastningshastighetens inverkan på insatsens brottseghet

Yttrande och komplettering KBS-3 tillåtlighet och tillstånd

relaterat till ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle

Anteckningar expertgruppsmöte berglinjen

Kopparkapsel i KBS-3. Kopparkorrosion i in situ experimentet Minican

Svar till SSM på begäran om komplettering rörande konstruktionsförutsättning inflöde till deponeringshål mindre än 150 kubikmeter

Tillståndsprövningsprojketet

SSM:s arbete med korrosionsfrågor relaterat till ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle

SKB:s kommentarer kring Szakálos presentation 14 september

Referensgruppmöte kopparkorrosion 25 februari 2014

Bortledande av grundvatten i samband med uppförande av Clink

Belastningsanalys, 5 poäng Tvärkontraktion Temp. inverkan Statiskt obestämd belastning

Termisk åldring av rostfritt gjutstål

Datum för granskningssvar (författare/administratör)

Delyttrande över underlaget i ansökan om slutförvaring av använt kärnbränsle och kärnavfall

Plan för händelseinventering - Projekt SFR - Utbyggnad. 1 Övergripande strategi och process

SKB:s respons på MKG:s brev till SSM daterat angående den av SSM genomförda kvalitetsgranskningen av SKB:s kopparkorrosionsexperiment

Godkänt dokument, , Ansi Gerhardsson. Kapsel möte med SSM

Komplettering av samrådsredogörelse avseende eventuellt slutförvar för använt kärnbränsle vid Simpevarp

SAMVERKAN MELLAN FÖRANKRINGSSTAG, BRUK OCH BERG BeFo-förstudie

Beslut om dispens från kravet på återkommande kontroll av vissa komponenter för Oskarshamn 1

Tillståndsprövning av slutförvar för använt kärnbränsle i Sverige

Transkript:

Strålsäkerhetsmyndigheten Att: Ansi Gerhardsson 171 16 Stockholm DokumentID 1399615 Ärende Handläggare Jan Eckerlid Er referens SSM2011-2426 Kvalitetssäkrad av Helene Åhsberg Jan Sarnet Godkänd av Martin Sjölund Kommentar Sida 1(5) Datum 2014-02-27 Ert datum 2012-04-10 Kvalitetssäkrad datum Godkänd datum Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande krypdeformation för kapseln Strålsäkerhetsmyndigheten, SSM, har i sin skrivelse till, SKB, daterad 2012-04-10 begärt förtydligande rörande krypdeformation för kapseln. Nedanstående svar från SKB är en uppdatering av det svar som gavs i juni 2013. Svaren på fråga 1 och 2 har tillkommit i denna version. Svaret på fråga 3 hänvisar till den nu färdigställda rapporten (se bilaga) som nämndes i tidigare version. Svaret på fråga 4 är oförändrat. SKB anser nu att samtliga frågor i förtydligandet är besvarade. 1. För att kunna granska de beräkningar av kapselns krypdeformation som SKB utfört behöver SSM ett detaljerat sammanhållet underlag som tydligt visar belastningsfall, dimensioner, randvillkor, elementnät, elementtyp, materialmodeller, hänsyn till toleranskedjor och modellering av svetsat område. SKB uppfattar att denna fråga vidareutvecklats i fråga nummer 17 i SSM:s kompletteringsbegäran rörande kapselns mekaniska integritet, SSM2011-2426-58 och hänvisar därför till det svar som ges på den frågan i SKBdoc 1371849, version 2.0. 2. Inre övertryck i kapseln. SKB:s utförda beräkning dokumentid 1333208 visar ett utdrag från utförda beräkningar. För att granska de utförda beräkningarna behöver SSM ytterligare underlag (beräkningsrapport) som tydligt visar belastningsfall, dimensioner, randvillkor, elementnät, elementtyp, materialmodeller och modellering av svetsat område. SSM önskar att SKB redogör för varför JLH defekten inte kommer att påverka aktuell svetsgeometri. Dessutom önskas förstorade deformations/belastningsplottar på högt belastade områden som i detalj visar beräkningsresultat avseende töjningar och belastningsnivåer. Skillnaden mellan elasto-plastisk modell med och utan spänningsrelaxation behöver klargöras med avseende på hur krypning inkluderas i den senare. Vilken krypmodell har använts? SSM önskar dessutom att SKB förtydligar hur en skarp spricka rundas av för den aktuella geometrin i kapseln och spänningstillstånd. Referensen till avrundning av sprickor [R-09-41] i dokumentid 1333256 för att förklara detta är oklar. SSM bedömer att SKB bör förtydliga att påkänningen från det inre övertrycket försvinner eftersom att det Box 250, 101 24 Stockholm Besöksadress Blekholmstorget 30 Telefon 08-459 84 00 Fax 08-579 386 10 www.skb.se 556175-2014 Säte Stockholm

1399615 - Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande krypdeformation för kapseln 2014-02-27 2 (5) yttre övertrycket från bentonitens svällning är en storleksordning högre. I samband med att bentoniten sväller komprimeras koppartuben mot insatsen vilket innebär att volymen inuti kapseln reduceras, detta borde innebära att trycket ökar i kapseln. SSM bedömer även att SKB bör redogöra för antaganden/beräkningar som ligger till grund för att ett perfekt hydrostatiskt belastningstillstånd skapas i kapseln i samband med att bentoniten sväller. SKB har genomfört nya beräkningar som omfattar både laster orsakade av inre processer hos kapseln och yttre laster. Inre laster orsakas av termisk utveckling och gasbildning medan yttre laster utgörs av trycket från svällande buffert och vatten samt glaciationseffekter. Geometrin av FSW-svetsen (Friction Stir Welding) modelleras som en axiell slits samt en rotdefekt med storleken 3 mm i radiell riktning som kan tänkas motsvara en JLH defekt. Beräkningarna är utförda på BWR-insatsen och presenteras i Analysis of creep in th KBS-3 copper canister due to internal and external loads, se bilaga. Materialmodellen som används i beräkningarna inkluderar kryp (Andersson-Östling och Sandström 2009). Analysen visar att kryp från interna laster innan de externa lasterna appliceras är försumbara. I svetsroten och rotdefekten uppstår efter 100 000 år med en pålagd glaciationslast lokalt kryptöjningar i nivån 60 %. Töjningarna i dessa områden är orsakade av kompressiva spänningar vilket innebär att krypsprickor ej kan uppstå (SKB 2014, kap 4). Analyserna är utförda med ett isostatiskt tryck på 60 MPa vilket ger god marginal mot det dimensionerande trycket 45 MPa. 3. Skillnad i termisk expansion. En tidpunkt önskas när beräkningsarbetet är klart. Se även ovanstående punkt för redovisning av resultaten i form av en sammanhållen detaljerad beräkningsrapport. Svetsens geometri samt tillhörande JLH bör bedömas. Använda materialmodeller måste vara representativa för det använda kopparmaterialet. SKB har genomfört en integrerad analys där samverkan mellan yttre laster, olika temperaturutveckling, inre gastryck och termisk expansion hos kapselns komponenter beaktas. Kopparhöljet är modellerat med nominell geometri och svetsarna i lock och botten med en 3 mm rotdefekt, vilket presenteras i Analysis of creep in the KBS-3 copper canister due to internal and external loads, se bilaga. 4. Försprödning av koppar. I bekräftas att någon gräns för väteförsprödning med avseende på vätehalt i materialet inte förekommer i [Dies 1967]. Därmed anser SSM att det inte finns någon grund till att en vätehalt < 0.6 ppm i kopparmaterialet innebär att väteförsprödning genom reduktion av kopparoxider inte kan inträffa. SKB argumenterar i förtydligandet [SKB dokumentid 1333256] att nivån satt i design premises [TR-09-22] att vätehalten <0.6 ppm i kopparmaterialet för att undvika väteförsprödning istället är baserat på att inga tecken på väteförsprödning iakttagits vid materialprovning eller provtillverkning. Den process som SKB refererar till i [Dies 1967 sid 118-122] är reduktion av kopparoxid till vatten. Denna process kräver både närvaro av kopparoxid och vätgas för att reaktion ska ske. Syrehalten i kopparmaterialet

1399615 - Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande krypdeformation för kapseln 2014-02-27 3 (5) är inte entydigt specificerad i [TR-09-22, kap 3.1.5] utan anges till some tens of ppm]. SSM bedömer därför att SKB bör visa att processen i [Dies 1967] inte påverkar kopparmaterialet för de syrehalter som anges i TR-09-22. För att SSM ska kunna bedöma SKB:s argument att väteförsprödning inte sker då vätehalten i kopparen är <0.6 ppm och syrehalten upp till några tiotals ppm, önskar SSM att SKB redogör för vilka materialprov/ provtillverkningar i reducerande miljö som utförts och som visar detta. (svar lämnat i juni 2013) Det stämmer att den klassiska process för väteförsprödning som refereras i Dies (1967, s 118 122) kräver närvaro av oxider i materialet samt vätgas för att ske. Dessutom krävs hög temperatur. Vätgas vid hög temperatur används för övrigt, av SKB och andra, för att synliggöra oxidinneslutningar i koppar (t.ex. 850 C i 30 min i 10 % vätgas i kvävgas; Savolainen 2012). Generellt finns det belägg för att de-oxiderade kopparsorter (Joseph 2001, s 4 5) inte uppvisar klassisk väteförsprödning. Kommersiell syrefri koppar såsom UNS 10100, deoxiderad koppar med fosfor såsom UNS C12000 (Cu min 99.90%, P 50-120 ppm) och UNS C12200 (Cu min 99.9, P 150-400ppm) har gott motstånd mot väteförsprödning (Joseph 2001, s 7). Den omfattande materialprovning av kapselkoppar som gjorts, se avsnitt 3.5.9, 5.4.9 och 5.5.7 i SKB (2010), samt i sammanställningen av krypprovning (Andersson-Östling och Sandström 2009), har gjorts på material enligt specifikationen H<0,6 ppm och O<5 ppm, och materialegenskaper enligt specifikation har uppnåtts. SKB har inte genomfört materialprovning i annan miljö än luft. SKB ser över konstruktionsförutsättningen för syrehalt i koppar, se vidare lägesrapport till delfråga 3 i till kompletteringen angående tillverkningsaspekter för ingående delar i kapseln (SKBdoc 1371851). SKB bedriver för närvarande ett forskningsprogram för att förstå vätes interaktion med koppar. Som en delstudie utförs termodynamisk modellering av systemet Cu-H-O-S-P. Resultat från denna studie ger en djupare förståelse för interaktionen mellan Cu, H, O och P. En rapport kommer att presenteras under sommaren. Det utförs även ab-inito beräkningar på KTH för att studera vätets interaktion på en atomär nivå med t ex defekter. Mer detaljerade lägesrapporter för SKB:s pågående arbete med vätets inverkan på materialegenskaper samt eventuell förekomst av oxider ges i på kompletteringar om degraderingsprocesser för kapseln (SKBdoc 1398013, delfråga 9) respektive kompletteringen om tillverkningsaspekter för ingående delar av kapseln (SKBdoc 1371851, delfråga 2, 4 och 5).

1399615 - Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande krypdeformation för kapseln 2014-02-27 4 (5) Med vänlig hälsning Avdelning Kärnbränsle Helene Åhsberg Projektledare Tillståndsprövning Bilaga Analysis of creep in the KBS-3 copper canister due to internal and external loads. SKBdoc 1399768 ver 1.0,. Referenser Referenser i ansökan Andersson-Östling H C M, Sandström R, 2009. Survey of creep properties of copper intended for nuclear waste disposal. SKB TR-09-32,. Dies K, 1967. Kupfer und Kupferlegierungen in der Technik. Berlin: Springer. SKB, 2010. Design, production and inital state of the canister. SKB TR-10-14, Svensk Kärnbränslehantering AB. Övriga dokument Joseph D R (red), 2001. Copper and copper alloys. Materials Park, OH: ASM International. (ASM speciality handbook) Savolainen K, 2012. Friction stir welding of copper and microstructure and properties of the welds. Doktorsavh. Aalto University, Finland. SKB, 2014. Influences of load variations on the plastic deformation in friction stir welds and contour slits in copper shells. SKB TR-13-25, (under utgivning). SKBdoc 1371851 ver 1.0. Svar till SSM på begäran om komplettering rörande tillverkningsaspekter för ingående delar i kapseln.. SKBdoc 1398013 ver 1.0. Svar till SSM på begäran om komplettering avseende degraderingsprocesser för kapseln.. SKBdoc 1371849 ver 2.0. Svar till SSM på begäran om komplettering rörande kapselns mekanisk integritet..

1399615 - Svar till SSM på begäran om förtydligande rörande krypdeformation för kapseln 2014-02-27 5 (5) Revisionsförteckning Version Datum Revideringen omfattar Utförd av Kvalitetssäkrad Godkänd 2.0 Se sidhuvud Svar på fråga 1 och 2 samt bilaga bifogas. Jan Eckerlid Se sidhuvud Se sidhuvud 1.0 2013-06-27 Svar på fråga 3 och 4. Jan Eckerlid Saida Engström Olle Olsson Anders Ström