橡树岭Alpha-4清理项目创新获突破
摘要
美国能源部在橡树岭Y-12国家安全综合体Alpha-4建筑采用创新鼓式破碎技术,加速汞污染废物处理,节省1630万美元成本,项目提前近两年完成。该历史建筑曾是铀分离和汞基锂分离设施,汞泄漏严重。通过使用鼓式破碎机,处理效率提高3倍,消除安全风险。Alpha-4需待汞处理设施和边界调整项目完成后拆除。

美国能源部报告称,橡树岭环境管理办公室和清理承包商联合橡树岭清理公司在Y-12国家安全综合体的历史遗留Alpha-4建筑中"表现出色",通过使用创新的方法来压缩旧桶,加速了废物处理。这避免了30万美元的成本,并消除了安全风险较高的任务。
这是基于之前在Alpha-4(建筑9201-4)通过材料解密实现更高效处置而实现的成本节约。这些努力共同使Y-12的清理项目比计划提前了近两年,节省了1630万美元的成本。
Alpha-4占地13英亩,面积达561,000平方英尺,于1940年代在Y-12建造,作为曼哈顿计划的一部分用于铀分离,后来在冷战期间支持基于汞的锂分离,于1960年代关闭。Y-12是位于田纳西州橡树岭的美国能源部核安全管理局设施,负责维护国家核武器库存,为美国海军提供浓缩铀,并减少全球核扩散威胁。该场地正在进行现代化改造,包括建造新的设施,如锂处理设施,旨在更新老化基础设施。Y-12是世界上最安全的场地之一。
Alpha-4仍然是Y-12最高优先级和最复杂的清理目标之一。Alpha-4的汞修复是一项巨大的任务。在1950年代和60年代,汞被用作建筑物柱交换设备中的溶剂。随着时间的推移,大量汞泄漏到建筑物的结构、设备和下面的土壤中。
截至2026年初,清理人员仅从场地的外部设备中就回收了近7.5吨汞。西部柱交换设备在2018年被拆除,回收了约4.19吨汞。东部柱交换设备的停用最近完成,又回收了2.3吨。在建筑物内部,工人在停用过程中使用专门措施,如覆盖通风百叶窗和使用通风柜,以防止有害的汞蒸气逸入环境。
Alpha-4要等到两个主要基础设施项目完全投入运营以处理环境风险后才能拆除。预计在2025/2026年全面投入运营的汞处理设施,设计用于每分钟处理多达3,000加仑的水。它将捕获在高影响拆除过程中释放到附近上东叉白杨溪的任何汞。西端保护区减少项目将重新布置围绕Alpha-4的高安全边界,使清理人员更容易进入,并将项目的总成本降低约40%。
"Alpha-4是我们清理组合中最复杂的设施之一,"Alpha-4联邦项目主任Morgan Carden说。"尽管这个规模和范围的项目存在固有的挑战,我们的团队正在推进工作,并寻找节省成本和加速进度的方式。"
橡树岭环境管理办公室和联合橡树岭清理公司正在处理建筑物的内容物,为未来的拆除做准备。早期步骤包括对设施内的遗留容器进行分类和隔离。工作人员确定了传统方法的替代方案,用于减小不符合处置运输要求的汞污染空废物桶的尺寸。历史上,使用锯和剪切机手动切割桶以减小其处置尺寸。这个劳动密集型过程会产生锋利的金属边缘,增加噪音水平,需要更多的个人防护设备,并存在受伤风险。
现在,一个新的鼓式破碎机将这些桶压缩成均匀的圆形"圆盘"。这项创新通过让工人更快地减小桶的尺寸,并在每个废物容器中放置更多桶用于运输,创造了效率并避免了成本。这显著降低了风险,并消除了对个人防护设备的需求。使用鼓式破碎机,一个三人小组现在每小时可以处理35-40个桶,而使用手动切割方法时为10-12个桶。迄今为止,工人已经压碎了Alpha-4的354个遗留桶中的261个。
这是橡树岭第一个使用该设备的项目,但计划将其应用于Y-12其他涉及大量类似桶和废物容器的大型停用和拆除项目。
"周到的废物处理规划有助于及早消除危险,保护工人和支持人员,同时最大化纳税人资金的价值,"联合橡树岭清理公司的Alpha-4主管Jonathan McKamey说。"我们不断评估和重新评估我们的方法,以确保我们实施最安全和最具成本效益的清理方法。"联合橡树岭清理公司在整个设施中继续稳步进展,为停用做准备。在2025年末,工作人员实现了"冷暗"状态,这涉及隔离所有电气系统,使建筑物内部未来的工作安全。
在Y-12,自2020年以来,清理人员已经拆除了超过650,000平方英尺的遗留基础设施。最近最重要的里程碑是完全拆除了325,000平方英尺的Alpha-2(建筑9201-2),一个前铀浓缩设施,这是迄今为止该场地最大的此类项目。
其他已完成的项目包括生物综合楼——一组11座建筑,包括六层建筑9207和三层建筑9210——以及临界实验实验室,一个前研究设施,被清理出来为现代化腾出空间。
还有90多个设施计划拆除,其中约25个被归类为高风险。目前正在进行的关键项目包括:老蒸汽厂(建筑9401-1),停用已完成,拆除计划于2026年夏季开始;以及Beta-1(建筑9204-1),一个300,000平方英尺的设施,目前正在进行停用,预计将在2026年末准备好拆除。
两座建筑,Beta-3和建筑9731,将作为曼哈顿计划国家历史公园的一部分被保留下来。
