Повреда на клапана в аварийната система на АЕЦ LaSalle

Тази пролет специалният инспекционен екип на NRC (SIT) извърши инспекция на атомната електроцентрала LaSalle, за да проучи причината за повреда на клапана и да оцени ефективността на предприетите коригиращи мерки. Двата блока на атомната електроцентрала LaSalle County на Exelon Generation Company, на около 11 мили югоизточно от Отава, Илинойс, са реактори с кипяща вода (BWR), които започнаха работа в началото на 80-те години. Въпреки че повечето BWR, работещи в Съединените щати, са BWR/4 с конструкция за ограничаване Mark I, "по-новите" устройства LaSalle използват BWR/5 с конструкция за ограничаване Mark II. Основната разлика в този преглед е, че въпреки че BWR/4 използва система за впръскване на охлаждаща течност под високо налягане (HPCI), задвижвана от пара, за да осигури допълнителна охлаждаща вода към активната зона на реактора, ако малката тръба, свързана с корпуса на реактора, се скъса, използването на BWR/5 Задвижваната от мотор система за пръскане под високо налягане (HPCS) постига тази роля на безопасност. На 11 февруари 2017 г., след поддръжка и тестване на системата, работниците се опитаха да напълнят отново системата № 2 за пръскане под високо налягане (HPCS). Тогава реакторът на 2 блок беше спрян поради прекъсване на зареждането с гориво, а престоят беше използван за проверка на аварийни системи, като системата HPCS. HPCS системата обикновено е в режим на готовност по време на работа на реактора. Системата е оборудвана с моторно задвижвана помпа, която може да осигури проектиран допълнителен поток от 7 000 галона в минута за корпуса на реактора. Помпата HPCS изтегля вода от защитния резервоар в защитната конструкция. Ако тръбата с малък диаметър, свързана с корпуса на реактора, се счупи, охлаждащата вода ще изтече, но налягането вътре в корпуса на реактора се управлява от серия от аварийни системи с ниско налягане (т.е. изхвърляне на отпадна топлина и помпа за пръскане на сърцевината с ниско налягане ). Водата, изтичаща от счупения край на тръбата, се изхвърля в резервоара за потискане за повторна употреба. Моторно задвижваната HPCS помпа може да се захранва от външната мрежа, когато е налична, или от авариен дизелов генератор на място, когато мрежата не е налична. Работниците не успяха да напълнят тръбата между инжекционния клапан HPCS (1E22-F004) и корпуса на реактора. Те откриха, че дискът е отделен от стеблото на шибърния клапан с двойна клапа, направен от Anchor Darling, блокирайки пътя на потока на тръбата за пълнене. Вентилът за впръскване на HPCS е нормално затворен електрически клапан, който се отваря при стартиране на системата HPCS, за да осигури канал за допълваща вода, за да достигне до корпуса на реактора. Моторът прилага въртящ момент, за да завърти стеблото на спиралния клапан, за да повдигне (отвори) или спусне (затвори) диска във вентила. Когато е напълно спуснат, дискът ще блокира потока през клапана. Когато клапата на вентила е напълно повдигната, водата, протичаща през клапана, тече безпрепятствено. Тъй като дискът е отделен от стеблото на клапана в напълно спуснато положение, моторът може да завърти стеблото на клапана, сякаш за да повдигне диска, но дискът няма да се движи. Работниците направиха снимки на отделените двойни дискове след отстраняване на капака на клапана (втулката) на клапана (Фигура 3). Долният ръб на стъблото се появява в горния център на картината. Можете да видите двата диска и водещите релси по тях (когато са свързани към стеблото на клапана). Работниците замениха вътрешните части на инжекционния клапан HPCS с части, преработени от доставчика, и повториха блок № 2. Органът на басейна на река Тенеси представи доклад до NRC през януари 2013 г. съгласно 10 CFR, част 21 относно дефекти в двойнодисковия шибър на Anchor Darling в системата за впръскване на охлаждаща течност под високо налягане на атомната електроцентрала Browns Ferry. Следващия месец доставчикът на клапани представи доклад 10 CFR част 21 на NRC относно дизайна на двудисков шибър Anchor Darling, който може да доведе до отделяне на стеблото на клапана от диска. През април 2013 г. Групата на собствениците на реактори с кипяща вода издаде доклад за доклада по част 21 на своите членове и препоръча методи за наблюдение на работоспособността на засегнатите клапани. Препоръките включват диагностични тестове и наблюдение на въртенето на стеблото. През 2015 г. работниците извършиха препоръчани диагностични тестове на HPCS инжекционен клапан 2E22-F004 в LaSalle, но не бяха открити проблеми с производителността. На 8 февруари 2017 г. работниците използваха ръководството за наблюдение на въртенето на стеблото, за да поддържат и тестват инжекционния клапан HPCS 2E22-F004. През април 2016 г. групата собственици на реактор с кипяща вода преразгледа доклада си въз основа на информация, предоставена от собственик на електроцентрала. Работниците разглобиха 26 двойни дискови шибъри на Anchor Darling, които може да са уязвими, и установиха, че 24 от тях имат проблеми. През април 2017 г. Exelon уведоми NRC, че инжекционният клапан HPCS 2E22-F004 е работил неизправно поради отделянето на стеблото на клапана и диска. В рамките на две седмици специален екип за инспекция (SIT), нает от NRC, пристигна в LaSalle, за да проучи причината за повредата на клапана и да оцени ефективността на предприетите коригиращи мерки. SIT прегледа оценката на Exelon за режима на отказ на инжекционния клапан HPCS на блок 2. SIT се съгласи, че компонент вътре в клапана се е спукал поради прекомерна сила. Счупената част кара връзката между стеблото на клапата и междупрешленния диск да става все по-малко подравнена, докато междупрешленният диск най-накрая се отдели от стеблото на клапата. Доставчикът преработи вътрешната структура на вентила, за да реши проблема. Exelon уведоми NRC на 2 юни 2017 г., че планира да коригира 16 други свързани с безопасността и важни за безопасността двудискови шибърни клапани Anchor Darling, които може да са уязвими на това по време на следващото прекъсване на зареждането с гориво на двете единици LaSalle. Въздействието на механизма на отказ. SIT прегледа причините на Exelon да изчака ремонта на тези 16 клапана. SIT вярва, че причината е разумна, с едно изключение - HCPS инжекционният вентил на блок 1. Exelon оцени броя на циклите на HPCS инжекционните клапани за блок 1 и блок 2. Клапанът на блок 2 беше оригиналното оборудване, инсталирано в началото на 80-те години , докато вентилът на блок 1 е заменен през 1987 г., след като е бил повреден по други причини. Exelon твърди, че по-големият брой удари на клапана на блок 2 обяснява неговата повреда и има причина да се изчака до следващото прекъсване на зареждането с гориво, за да се разреши проблемът с клапана на блок 1. SIT цитира фактори като неизвестни разлики в тестовете преди експлоатацията между единици, леки разлики в дизайна с неизвестни последствия, несигурни характеристики на якост на материала и несигурни разлики в износването на стеблото на клапана и клиновата резба и заключи, че „това е „проблемът на времето“ вместо „Ако“ 1E22-F004 Клапанът ще се повреди ако няма повреда в бъдеще. С други думи, SIT не закупи отложена проверка на блок 1 на Exelon на 22 юни 2017 г., за да замени вътрешните части на инжекционния клапан HPCS 1E22-F004 установи, че стойностите на въртящия момент, разработени от Exelon за двигателите на инжекционните клапани HPCS 1E22-F004 и 2E22-F004, нарушават 10 CFR, част 50, Приложение B, Стандарт III, Контрол на дизайна. Exelon приема, че стеблото на клапана е слабото звено и установява стойност на въртящия момент на двигателя, която не упражнява прекомерен натиск върху стеблото на клапана. Но слабото звено се оказа друга вътрешна част. Стойността на въртящия момент на двигателя, приложена от Exelon, поставя детайла под прекомерно напрежение, което го кара да се счупи и дискът да се отдели от стеблото на клапана. NRC определи нарушението като сериозно нарушение от ниво III въз основа на повреда на клапана, която попречи на системата HPCS да изпълнява функциите си за безопасност (в системата с четири нива, ниво I е най-тежкото). Въпреки това NRC упражни правото си на преценка в съответствие с политиката си за правоприлагане и не публикува нарушения. NRC определи, че дефектът в конструкцията на клапана е твърде фин, за да може Exelon разумно да предвиди и коригира преди повредата на клапана на Блок 2. Exelon изглеждаше доста добре на това събитие. SIT записите на NRC показват, че Exelon е наясно с доклада част 21, направен от органа за басейна на река Тенеси и доставчика на клапани през 2013 г. Те не са успели да използват тази информация, за да идентифицират и коригират проблеми с инжекционния клапан на HPCS блок 2. Това наистина не е отражение на лошото им представяне. В края на краищата те приложиха мерките, препоръчани от Групата на собствениците на кипящ воден реактор за двата доклада по Част 21. Недостатъкът е в ръководството, а не в прилагането му от Exelon. Единственият недостатък в работата на Exelon по този въпрос беше, че причината за пускането на блок 1 беше слаба, преди да провери дали неговият инжекционен клапан HPCS е повреден или повреден, докато следващото планирано зареждане с гориво не бъде прекъснато. SIT на NRC обаче помогна на Exelon да реши да ускори плана. В резултат на това блок 1 беше затворен през юни 2017 г., за да се замени уязвимият клапан на блок 1. NRC изглеждаше много добре на това събитие. NRC не само доведе Exelon до по-безопасно място за LaSalle Unit 1, но също така призова цялата индустрия да разреши този проблем без неоправдано забавяне. NRC издаде информационно известие 2017-03 до собствениците на фабриката на 15 юни 2017 г. относно конструктивните дефекти на двойния дисков шибър Anchor Darling и ограниченията на насоките за наблюдение на работата на клапана. NRC проведе серия от публични срещи с представители на индустрията и доставчици на клапани относно проблема и неговите решения. Един от резултатите от тези взаимодействия е, че индустрията е посочила поредица от стъпки, план за уреждане с целеви краен срок не по-късно от 31 декември 2017 г. и разследване на използването на двойни дискови шибърни клапани Anchor Darling в ядрената енергетика на САЩ растения. Проучванията показват, че приблизително 700 двудискови шибърни вентили Anchor Darling (AD DDGV) се използват в атомни електроцентрали в Съединените щати, но само 9 клапана имат характеристиките на многотактови вентили с висок/среден риск. (Много клапани са еднотактови, тъй като тяхната защитна функция е да затварят, когато са отворени, или да отварят, когато са затворени. Многотактовите вентили могат да се наричат ​​отворени и затворени и могат да се отварят и затварят няколко пъти, за да постигнат своята защитна функция.) индустрията все още има време да възвърне провала си от победа, но NRC изглежда готов да види навременни и ефективни резултати от този въпрос. Изпратете SMS "SCIENCE" на 662266 или се регистрирайте онлайн. Регистрирайте се или изпратете SMS "SCIENCE" на 662266. Може да се таксуват такси за SMS и данни. Текстът спира отказването. Няма нужда да купувате. Правила и условия. © Съюз на загрижените учени Ние сме организация с нестопанска цел 501(c)(3). 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, САЩ (617) 547-5552