تلف الصمام في نظام الطوارئ بمحطة لاسال للطاقة النووية

في ربيع هذا العام، أجرى فريق التفتيش الخاص التابع للمجلس النرويجي للاجئين (SIT) فحصًا لمحطة لاسال للطاقة النووية للتحقيق في سبب فشل الصمام وتقييم فعالية التدابير التصحيحية المتخذة. الوحدتان التابعتان لشركة Exelon Generation Company في محطة الطاقة النووية في مقاطعة لاسال، على بعد حوالي 11 ميلًا جنوب شرق أوتاوا، إلينوي، هما مفاعلات الماء المغلي (BWR) التي بدأت تشغيلها في أوائل الثمانينيات. على الرغم من أن معظم أجهزة BWR العاملة في الولايات المتحدة هي BWR/4 مع تصميم الاحتواء Mark I، فإن أجهزة LaSalle "الأحدث" تستخدم BWR/5 مع تصميم الاحتواء Mark II. يتمثل الاختلاف الرئيسي في هذه المراجعة في أنه على الرغم من أن BWR/4 يستخدم نظام حقن سائل التبريد عالي الضغط (HPCI) الذي يعمل بالبخار لتوفير مياه تبريد إضافية إلى قلب المفاعل في حالة تمزق الأنبوب الصغير المتصل بوعاء المفاعل، فإن استخدام BWR/5 يحقق نظام الرش عالي الضغط (HPCS) الذي يعمل بمحرك هذا الدور الآمن. في 11 فبراير 2017، بعد صيانة النظام واختباره، حاول العمال إعادة ملء نظام الرش الأساسي عالي الضغط (HPCS) رقم 2. وفي ذلك الوقت، تم إغلاق مفاعل الوحدة 2 بسبب انقطاع التزود بالوقود، وتم استخدام وقت التوقف لفحص أنظمة الطوارئ، مثل نظام HPCS. يكون نظام HPCS عادةً في وضع الاستعداد أثناء تشغيل المفاعل. تم تجهيز النظام بمضخة تعمل بمحرك يمكنها توفير تدفق إضافي مصمم يبلغ 7000 جالون في الدقيقة لوعاء المفاعل. تقوم مضخة HPCS بسحب الماء من خزان الاحتواء الموجود في الاحتواء. إذا انكسر الأنبوب ذو القطر الصغير المتصل بوعاء المفاعل، فسوف يتسرب ماء التبريد، ولكن يتم تشغيل الضغط داخل وعاء المفاعل من خلال سلسلة من أنظمة الطوارئ منخفضة الضغط (على سبيل المثال، تفريغ الحرارة المهدورة ومضخة الرش الأساسية منخفضة الضغط ). يتم تفريغ الماء المتدفق من طرف الأنبوب المكسور إلى خزان القمع لإعادة استخدامه. يمكن تشغيل مضخة HPCS التي تعمل بمحرك من الشبكة خارج الموقع عندما تكون متاحة، أو من مولد ديزل للطوارئ في الموقع عندما تكون الشبكة غير متوفرة. لم يتمكن العمال من ملء الأنبوب بين صمام حقن HPCS (1E22-F004) ووعاء المفاعل. واكتشفوا أن القرص قد تم فصله عن جذع صمام البوابة المزدوج التصفيق الذي صنعته شركة Anchor Darling، مما أدى إلى سد مسار تدفق أنبوب التعبئة. صمام حقن HPCS هو صمام كهربائي مغلق عادة يتم فتحه عند بدء تشغيل نظام HPCS لتوفير قناة لمياه المكياج للوصول إلى وعاء المفاعل. يطبق المحرك عزم الدوران لتدوير ساق الصمام الحلزوني لرفع (فتح) أو خفض (إغلاق) القرص الموجود في الصمام. عند خفضه بالكامل، سيمنع القرص التدفق عبر الصمام. عندما يتم رفع رفرف الصمام بالكامل، يتدفق الماء عبر الصمام دون عوائق. نظرًا لأن القرص مفصول عن ساق الصمام في وضع منخفض تمامًا، فقد يقوم المحرك بتدوير ساق الصمام كما لو كان لرفع القرص، لكن القرص لن يتحرك. التقط العمال صورًا للأقراص المزدوجة المنفصلة بعد إزالة غطاء الصمام (الكم) للصمام (الشكل 3). تظهر الحافة السفلية للساق في الجزء العلوي الأوسط من الصورة. يمكنك رؤية القرصين وقضبان التوجيه على طولهما (عند توصيلهما بساق الصمام). قام العمال باستبدال الأجزاء الداخلية لصمام الحقن HPCS بأجزاء أعيد تصميمها من قبل المورد، وأعادوا التأكيد على الوحدة رقم 2. قدمت هيئة حوض نهر تينيسي تقريرًا إلى المجلس النرويجي للاجئين في يناير 2013 بموجب 10 CFR الجزء 21 بشأن العيوب في صمام البوابة ذو القرص المزدوج Anchor Darling في نظام حقن سائل التبريد عالي الضغط في محطة Browns Ferry للطاقة النووية. في الشهر التالي، قدم مورد الصمام تقرير 10 CFR Part 21 إلى NRC فيما يتعلق بتصميم صمام بوابة القرص المزدوج Anchor Darling، والذي قد يتسبب في فصل ساق الصمام عن القرص. في أبريل 2013، أصدرت مجموعة مالكي مفاعلات الماء المغلي تقريرًا عن تقرير الجزء 21 لأعضائها وأوصت بالطرق الموصى بها لمراقبة تشغيل الصمامات المتضررة. وتشمل التوصيات الاختبارات التشخيصية ومراقبة دوران الجذع. في عام 2015، أجرى العمال الاختبارات التشخيصية الموصى بها على صمام الحقن HPCS 2E22-F004 في LaSalle، ولكن لم يتم العثور على أي مشاكل في الأداء. في 8 فبراير 2017، استخدم العمال دليل مراقبة دوران الجذع لصيانة واختبار صمام الحقن HPCS 2E22-F004. في أبريل 2016، قامت مجموعة مالكي مفاعل الماء المغلي بمراجعة تقريرها بناءً على المعلومات المقدمة من مالك محطة الطاقة. قام العمال بتفكيك 26 صمامًا لبوابة القرص المزدوج من نوع Anchor Darling والتي قد تكون عرضة للخطر، ووجدوا أن 24 منها تعاني من مشاكل. في أبريل 2017، أبلغت شركة Exelon المجلس النرويجي للاجئين أن صمام الحقن HPCS 2E22-F004 قد تعطل بسبب فصل ساق الصمام والقرص. وفي غضون أسبوعين، وصل فريق تفتيش خاص (SIT) عينه المجلس النرويجي للاجئين إلى لاسال للتحقيق في سبب فشل الصمام وتقييم فعالية التدابير التصحيحية المتخذة. قامت SIT بمراجعة تقييم Exelon لوضع الفشل في صمام حقن الوحدة 2 HPCS. اتفقت SIT على أن أحد المكونات الموجودة داخل الصمام تمزق بسبب القوة المفرطة. يتسبب الجزء المكسور في أن يصبح الاتصال بين ساق الصمام والقرص الفقري أقل محاذاة، حتى ينفصل القرص الفقري أخيرًا عن جذع الصمام. أعاد المورد تصميم الهيكل الداخلي للصمام لحل المشكلة. أخطرت شركة Exelon المجلس النرويجي للاجئين في 2 يونيو 2017 بأنها تخطط لتصحيح 16 صمامًا آخر من صمامات البوابة ذات القرص المزدوج ذات الصلة بالسلامة والمهمّة للسلامة من نوع Anchor Darling، والتي قد تكون عرضة لذلك أثناء انقطاع التزود بالوقود التالي لوحدتي LaSalle. تأثير آلية الفشل. استعرضت SIT أسباب انتظار شركة Exelon لإصلاح هذه الصمامات الستة عشر. تعتقد شركة SIT أن السبب معقول، مع استثناء واحد، وهو صمام حقن HCPS في الوحدة 1. قدرت شركة Exelon عدد دورات صمامات حقن HPCS في الوحدة 1 والوحدة 2. وكان صمام الوحدة 2 هو المعدات الأصلية التي تم تركيبها في أوائل الثمانينيات بينما تم استبدال صمام الوحدة 1 عام 1987 بعد أن تعرض للتلف لأسباب أخرى. جادل إكسيلون بأن العدد الأكبر من ضربات صمام الوحدة 2 يفسر فشله، وكان هناك سبب للانتظار حتى انقطاع التزود بالوقود التالي لحل مشكلة الصمام في الوحدة 1. واستشهدت SIT بعوامل مثل اختلافات اختبار ما قبل التشغيل غير المعروفة بين الوحدات، والاختلافات الطفيفة في التصميم مع عواقب غير معروفة، وخصائص قوة المواد غير المؤكدة، والاختلافات غير المؤكدة في ساق الصمام إلى تآكل الخيط الإسفيني، وخلص إلى أن "هذه هي" مشكلة الوقت "بدلاً من" إذا "1E22-F004 سوف يفشل الصمام إذا لم يكن هناك أي فشل في المستقبل، بمعنى آخر، لم تقم شركة SIT بشراء فحص مؤجل لصمام الوحدة 1. قامت شركة Exelon بإغلاق وحدة LaSalle 1 في 22 يونيو 2017 لاستبدال الأجزاء الداخلية لصمام الحقن HPCS 1E22-F004 وجدت أن قيم عزم الدوران التي طورتها Exelon لمحركات صمامات الحقن HPCS 1E22-F004 و2E22-F004 تنتهك 10 CFR الجزء 50، الملحق B، المعيار III، التحكم في التصميم يفترض Exelon أن ساق الصمام هو الحلقة الضعيفة و يحدد قيمة عزم دوران المحرك التي لا تمارس ضغطًا مفرطًا على ساق الصمام. ولكن تبين أن الحلقة الضعيفة هي جزء داخلي آخر. إن قيمة عزم دوران المحرك التي تطبقها Exelon تضع الجزء تحت ضغط مفرط، مما يؤدي إلى كسره وانفصال القرص عن ساق الصمام. حدد المجلس النرويجي للاجئين الانتهاك باعتباره انتهاكًا خطيرًا من المستوى الثالث استنادًا إلى فشل الصمام الذي منع نظام HPCS من أداء وظائف السلامة الخاصة به (في النظام المكون من أربعة مستويات، المستوى الأول هو الأكثر خطورة). ومع ذلك، مارس المجلس النرويجي للاجئين صلاحياته التقديرية في مجال إنفاذ القانون وفقًا لسياسة إنفاذ القانون الخاصة به ولم ينشر أي انتهاكات. قرر المجلس النرويجي للاجئين أن الخلل في تصميم الصمام كان دقيقًا للغاية بحيث لم تتمكن شركة Exelon من توقعه وتصحيحه بشكل معقول قبل فشل صمام الوحدة 2. بدا Exelon جيدًا في هذا الحدث. تشير سجلات SIT الخاصة بالمجلس النرويجي للاجئين إلى أن شركة Exelon على علم بتقرير الجزء 21 الذي أعدته هيئة حوض نهر تينيسي ومورد الصمامات في عام 2013. ولم يتمكنوا من استخدام هذا الوعي لتحديد مشاكل صمام الحقن بالوحدة 2 HPCS وتصحيحها. وهذا في الحقيقة ليس انعكاسًا لأدائهم الضعيف. وعلى أية حال، فقد قاموا بتنفيذ التدابير التي أوصت بها مجموعة مالكي مفاعل الماء المغلي فيما يتعلق بتقريري الجزء الحادي والعشرين. ويكمن العيب في الدليل، وليس في تطبيق Exelon له. كان العيب الوحيد في تعامل إكسيلون مع هذا الأمر هو أن سبب تشغيل الوحدة 1 كان ضعيفًا قبل التحقق مما إذا كان صمام الحقن HPCS الخاص بها قد تعرض للتلف أو التلف، حتى تمت مقاطعة عملية التزود بالوقود التالية المخطط لها. ومع ذلك، ساعدت تقنية SIT التابعة للمجلس النرويجي للاجئين شركة Exelon في اتخاذ القرار بتسريع تنفيذ الخطة. ونتيجة لذلك، تم إغلاق الوحدة 1 في يونيو 2017 لاستبدال صمام الوحدة 1 المعرض للخطر. بدا NRC جيدًا جدًا في هذا الحدث. لم يقتصر الأمر على قيادة المجلس النرويجي للاجئين لشركة Exelon إلى مكان أكثر أمانًا لوحدة LaSalle 1، بل حث المجلس النرويجي للاجئين أيضًا الصناعة بأكملها على حل هذه المشكلة دون تأخير غير معقول. أصدر المجلس النرويجي للاجئين إشعار المعلومات 2017-03 لأصحاب المصانع في 15 يونيو 2017، فيما يتعلق بعيوب تصميم صمام البوابة ذو القرص المزدوج Anchor Darling والقيود المفروضة على إرشادات مراقبة أداء الصمام. عقدت NRC سلسلة من الاجتماعات العامة مع ممثلي الصناعة وموردي الصمامات حول المشكلة وحلولها. إحدى نتائج هذه التفاعلات هي أن الصناعة قد أدرجت سلسلة من الخطوات، وخطة تسوية بموعد نهائي مستهدف في موعد أقصاه 31 ديسمبر 2017، وإجراء تحقيق في استخدام صمامات البوابة ذات القرص المزدوج من شركة Anchor Darling في الطاقة النووية الأمريكية. النباتات. تظهر التحقيقات أنه يتم استخدام ما يقرب من 700 صمام بوابة مزدوج القرص من Anchor Darling (AD DDGV) في محطات الطاقة النووية في الولايات المتحدة، ولكن 9 صمامات فقط تتميز بخصائص الصمامات متعددة الأشواط عالية/متوسطة الخطورة. (العديد من الصمامات أحادية الشوط، لأن وظيفة الأمان الخاصة بها هي الإغلاق عند الفتح، أو الفتح عند الإغلاق. يمكن تسمية الصمامات متعددة الأشواط بالفتح والإغلاق، ويمكن فتحها وإغلاقها عدة مرات لتحقيق وظيفة السلامة الخاصة بها.) لا يزال أمام الصناعة الوقت لاستعادة فشلها من النصر، ولكن يبدو أن المجلس النرويجي للاجئين مستعد لرؤية نتائج فعالة وفي الوقت المناسب من هذا الأمر. أرسل كلمة "SCIENCE" في رسالة نصية قصيرة إلى الرقم 662266 أو قم بالتسجيل عبر الإنترنت. قم بالتسجيل أو إرسال رسالة نصية قصيرة "SCIENCE" إلى الرقم 662266. قد يتم فرض رسوم على الرسائل النصية القصيرة والبيانات. يتوقف النص عن إلغاء الاشتراك. لا حاجة للشراء. الأحكام والشروط. © اتحاد العلماء المعنيين نحن منظمة غير ربحية بموجب المادة 501(ج)(3). 2 ساحة براتل، كامبريدج MA 02138، الولايات المتحدة الأمريكية (617) 547-5552