Poškozené ventily v havarijním systému jaderné elektrárny LaSalle

Speciální inspekční tým NRC (SIT) letos na jaře provedl inspekci jaderné elektrárny LaSalle, aby prošetřil příčinu selhání ventilů a vyhodnotil účinnost přijatých nápravných opatření. Dva bloky jaderné elektrárny LaSalle County Nuclear Power Plant společnosti Exelon Generation, asi 11 mil jihovýchodně od Ottawy v Illinois, jsou varné reaktory (BWR), které zahájily provoz na počátku 80. let. Ačkoli většina BWR provozovaných ve Spojených státech je BWR/4 s designem ochranného obalu Mark I, „novější“ zařízení LaSalle používají BWR/5 s konstrukcí ochranného obalu Mark II. Hlavní rozdíl v tomto přehledu spočívá v tom, že ačkoli BWR/4 používá parou poháněný systém vysokotlakého vstřikování chladicí kapaliny (HPCI) k poskytování doplňkové chladicí vody do aktivní zóny reaktoru, když praskne malá trubka spojující nádobu reaktoru, BWR/5 používá motorem poháněný systém vysokotlakého rozprašování jádra (HPCS) k dosažení této bezpečnostní role. Dne 11. února 2017, po údržbě a testování systému, se pracovníci pokusili znovu naplnit systém vysokotlakého vstřikování jádra (HPCS) č. 2. V té době byl reaktor 2. bloku odstaven z důvodu přerušení výměny paliva a odstávka byla využita ke kontrole havarijních systémů, jako je systém HPCS. Systém HPCS je obvykle během provozu reaktoru v pohotovostním režimu. Systém je vybaven motorem poháněným čerpadlem, které může zajistit navržený doplňkový průtok 7 000 galonů za minutu pro nádobu reaktoru. Čerpadlo HPCS čerpá vodu z kontejnmentové nádrže v kontejnmentu. Pokud dojde k prasknutí potrubí malého průměru připojeného k nádobě reaktoru, dojde k úniku chladicí vody, ale tlak uvnitř nádoby reaktoru je ovládán řadou nízkotlakých nouzových systémů (tj. odvodem odpadního tepla a nízkotlakým rozstřikovacím čerpadlem aktivní zóny). ). Voda vytékající z přerušeného konce trubky je vypouštěna do tlumicí nádrže k opětovnému použití. Motorem poháněné čerpadlo HPCS může být napájeno z vnější sítě, pokud je k dispozici, nebo z místního nouzového dieselového generátoru, když je síť nedostupná. Pracovníkům se nepodařilo naplnit potrubí mezi vstřikovacím ventilem HPCS (1E22-F004) a nádobou reaktoru. Zjistili, že disk byl oddělen od dříku šoupátka s dvojitou klapkou vyrobeného společností Anchor Darling, což blokovalo průtokovou cestu plnicího potrubí. Vstřikovací ventil HPCS je normálně uzavřený elektrický ventil, který se otevře při spuštění systému HPCS a poskytne kanál pro přídavnou vodu, která se dostane do nádoby reaktoru. Motor aplikuje krouticí moment k otáčení dříku spirálového ventilu pro zvednutí (otevření) nebo snížení (zavření) disku ve ventilu. Po úplném spuštění bude kotouč blokovat průtok ventilem. Když je klapka ventilu zcela zvednutá, voda protékající ventilem bez omezení proudí. Vzhledem k tomu, že disk je oddělen od dříku ventilu ve zcela spuštěné poloze, motor může otáčet dříkem ventilu, jako by zvedal disk, ale disk se nepohne. Pracovníci vyfotili oddělené dvojité disky po odstranění krytu ventilu (objímky) ventilu (obrázek 3). Spodní okraj stonku se objeví ve středu nahoře na obrázku. Můžete vidět dva kotouče a vodicí lišty podél nich (při připojení k dříku ventilu). Dělníci vyměnili vnitřní díly vstřikovacího ventilu HPCS za díly překonstruované dodavatelem a zopakovali jednotku č. 2. Tennessee River Basin Authority předložila NRC v lednu 2013 zprávu podle 10 CFR Part 21 týkající se závad na dvoukotoučovém šoupátku Anchor Darling ve vysokotlakém systému vstřikování chladicí kapaliny v jaderné elektrárně Browns Ferry. Následující měsíc dodavatel ventilu předložil NRC zprávu 10 CFR Part 21 týkající se konstrukčního problému dvoukotoučového šoupátka Anchor Darling, který může způsobit oddělení dříku ventilu od kotouče. V dubnu 2013 vydala skupina vlastníků varných reaktorů zprávu o části 21 zprávy pro své členy a doporučila metody monitorování provozuschopnosti dotčených ventilů. Doporučení zahrnují diagnostické testy a sledování rotace dříku. V roce 2015 pracovníci provedli doporučené diagnostické testy na vstřikovacím ventilu HPCS 2E22-F004 v LaSalle, ale nebyly zjištěny žádné problémy s výkonem. Dne 8. února 2017 pracovníci použili vodítko pro sledování rotace vřetene k údržbě a testování vstřikovacího ventilu HPCS 2E22-F004. V dubnu 2016 skupina vlastníků varného reaktoru revidovala svou zprávu na základě informací poskytnutých vlastníkem elektrárny. Dělníci rozebrali 26 dvoukotoučových šoupátek Anchor Darling, které mohou být zranitelné, a zjistili, že 24 z nich mělo problémy. V dubnu 2017 společnost Exelon oznámila NRC, že vstřikovací ventil HPCS 2E22-F004 selhal kvůli oddělení dříku ventilu a disku. Během dvou týdnů přijel do LaSalle speciální inspekční tým (SIT) pověřený NRC, aby prošetřil příčinu selhání ventilu a vyhodnotil účinnost přijatých nápravných opatření. SIT přezkoumala hodnocení společnosti Exelon týkající se poruchového režimu vstřikovacího ventilu HPCS jednotky 2. SIT souhlasila s tím, že součástka uvnitř ventilu praskla v důsledku nadměrné síly. Zlomená část způsobuje, že spojení mezi dříkem chlopně a meziobratlovou ploténkou se stále více vychyluje, až se meziobratlová ploténka nakonec oddělí od dříku chlopně. Dodavatel přepracoval vnitřní strukturu ventilu, aby problém vyřešil. Společnost Exelon oznámila NRC dne 2. června 2017, že plánuje opravit 16 dalších bezpečnostních a z hlediska bezpečnosti důležitých dvoukotoučových šoupátek Anchor Darling, které mohou být náchylné k této poruše během příštího přerušení doplňování paliva do dvou jednotek LaSalle. mechanismus. SIT přezkoumal důvody, proč Exelon čekal na opravu těchto 16 ventilů. SIT se domnívá, že důvod je rozumný, s jedinou výjimkou – vstřikovacím ventilem HCPS na 1. bloku. Exelon odhadl počet cyklů vstřikovacího ventilu HPCS pro blok 1 a blok 2. Ventil 2. bloku byl původním zařízením instalovaným na počátku 1980, zatímco ventil jednotky 1 byl vyměněn v roce 1987 poté, co byl poškozen z jiných důvodů. Exelon argumentoval tím, že větší počet zdvihů ventilů u jednotky 2 vysvětluje její selhání a že je důvod čekat až do dalšího přerušení doplňování paliva, aby se problém s ventilem u jednotky 1 vyřešil. SIT citovala faktory, jako jsou neznámé rozdíly v předprovozních testech mezi jednotkami, mírné konstrukční rozdíly s neznámými důsledky, nejisté pevnostní charakteristiky materiálu a nejisté rozdíly v opotřebení závitu dříku ventilu a klínového závitu a dospěl k závěru, že „toto je „Časový problém“ místo „Pokud“ 1E22-F004 Ventil selže, pokud existuje žádná porucha v budoucnu Jinými slovy, společnost SIT nezakoupila zpožděnou kontrolu ventilu jednotky 1 dne 22. června 2017 společnost Exelon uzavřela jednotku LaSalle, aby nahradila vnitřní části vstřikovacího ventilu HPCS 1E22-F004 hodnoty točivého momentu vyvinuté společností Exelon pro motory vstřikovacích ventilů HPCS 1E22-F004 a 2E22-F004 porušily 10 CFR část 50, dodatek B, Standard III, Design Control Exelon předpokládá, že dřík ventilu je slabý článek, a stanoví a hodnota točivého momentu motoru, která nevystavuje vřeteno ventilu nadměrnému tlaku. Ale slabým článkem se ukázala být další vnitřní část. Hodnota točivého momentu motoru aplikovaná společností Exelon vystavila díl nadměrnému namáhání, což způsobilo jeho zlomení a oddělení disku od dříku ventilu. NRC určilo porušení jako závažné porušení úrovně III na základě poruchy ventilu, která zabránila systému HPCS v plnění jeho bezpečnostních funkcí (ve čtyřstupňovém systému je stupeň I nejzávažnější). NRC však uplatňovala své uvážení v oblasti vymáhání práva v souladu se svou politikou vymáhání práva a porušení nezveřejňovala. NRC zjistilo, že konstrukční chyba ventilu byla příliš jemná na to, aby ji Exelon mohl rozumně předvídat a opravit před selháním ventilu 2. bloku. Exelon vypadal na této akci docela dobře. Záznamy SIT společnosti NRC naznačují, že Exelon ví o části 21 zprávy vypracované úřadem Tennessee Valley Authority a dodavatelem ventilů v roce 2013. Nebyli schopni toto povědomí využít k identifikaci a nápravě problémů vstřikovacích ventilů HPCS jednotky 2 jako odraz jejich špatného výkonu. . Koneckonců provedli opatření doporučená skupinou vlastníka varného reaktoru pro dvě zprávy z 21. části. Nevýhoda spočívá v průvodci, nikoli v jeho aplikaci Exelonem. Jedinou chybou v tom, jak Exelon tuto záležitost zvládl, bylo, že důvod pro spuštění 1. bloku byl slabý, než se zkontrolovalo, zda jeho vstřikovací ventil HPCS nebyl poškozen nebo poškozen, dokud nebylo přerušeno jeho další plánované doplňování paliva. Nicméně NRC's SIT pomohl Exelonovi rozhodnout se plán urychlit. V důsledku toho byl blok 1 v červnu 2017 uzavřen, aby nahradil zranitelný ventil bloku 1. NRC vypadalo na této akci velmi dobře. Nejen, že NRC dovedlo Exelon na bezpečnější místo pro LaSalle Unit 1, ale NRC také naléhalo na celé odvětví, aby tento problém bez zbytečného odkladu vyřešilo. NRC vydalo 15. června 2017 majitelům továren informační oznámení 2017-03 týkající se konstrukčních vad dvoukotoučového šoupátka Anchor Darling a omezení pokynů pro monitorování výkonu ventilu. NRC uspořádalo řadu veřejných setkání se zástupci průmyslu a dodavatelů ventilů o problému a jeho řešení. Jedním z výsledků těchto interakcí je, že odvětví uvedlo řadu kroků, plán urovnání s cílovým termínem nejpozději do 31. prosince 2017 a vyšetřování použití dvoukotoučových šoupátek Anchor Darling v americké jaderné energetice. rostliny. Výzkumy ukazují, že přibližně 700 dvoukotoučových šoupátkových ventilů Anchor Darling (AD DDGV) se používá v jaderných elektrárnách ve Spojených státech, ale pouze 9 ventilů má vlastnosti vícedobých ventilů s vysokým/středním rizikem. (Mnoho ventilů je jednodobých, protože jejich bezpečnostní funkcí je zavřít při otevření nebo otevřít při zavření. Vícedobé ventily lze nazývat otevřené a uzavřené a mohou být otevřeny a zavřeny vícekrát, aby dosáhly své bezpečnostní funkce.) průmysl má ještě čas získat zpět svůj neúspěch z vítězství, ale zdá se, že NRC je připraveno vidět včasné a efektivní výsledky z této záležitosti. Pošlete SMS "SCIENCE" na číslo 662266 nebo se zaregistrujte online. Zaregistrujte se nebo odešlete SMS "SCIENCE" na číslo 662266. Mohou být účtovány poplatky za SMS a data. Text ukončí odhlášení. Není třeba kupovat. Pravidla a podmínky. © Union of Concerned Scientists Jsme 501(c)(3) nezisková organizace. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552