Βλάβη βαλβίδας στο σύστημα έκτακτης ανάγκης του πυρηνικού σταθμού LaSalle

Αυτή την άνοιξη, η Ομάδα Ειδικής Επιθεώρησης του NRC (SIT) πραγματοποίησε επιθεώρηση του πυρηνικού σταθμού LaSalle για να διερευνήσει την αιτία της αστοχίας της βαλβίδας και να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα των διορθωτικών μέτρων που ελήφθησαν. Οι δύο μονάδες του πυρηνικού σταθμού LaSalle County της Exelon Generation Company, περίπου 11 μίλια νοτιοανατολικά της Οτάβα, στο Ιλινόις, είναι αντιδραστήρες βρασμού νερού (BWR) που άρχισαν να λειτουργούν στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Παρόλο που τα περισσότερα BWR που λειτουργούν στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι BWR/4 με σχέδιο περιορισμού Mark I, οι "νεότερες" συσκευές LaSalle χρησιμοποιούν το BWR/5 με το σχέδιο περιορισμού Mark II. Η κύρια διαφορά σε αυτήν την ανασκόπηση είναι ότι παρόλο που το BWR/4 χρησιμοποιεί ένα σύστημα έγχυσης ψυκτικού υγρού υψηλής πίεσης με ατμό (HPCI) για την παροχή συμπληρωματικού νερού ψύξης στον πυρήνα του αντιδραστήρα εάν ο μικρός σωλήνας που συνδέεται με το δοχείο του αντιδραστήρα σπάσει, η χρήση BWR/5 Ένα μηχανοκίνητο σύστημα ψεκασμού πυρήνα υψηλής πίεσης (HPCS) επιτυγχάνει αυτόν τον ρόλο ασφαλείας. Στις 11 Φεβρουαρίου 2017, μετά από συντήρηση και δοκιμή του συστήματος, οι εργαζόμενοι προσπάθησαν να ξαναγεμίσουν το Νο. 2 σύστημα ψεκασμού πυρήνα υψηλής πίεσης (HPCS). Εκείνη την εποχή, ο αντιδραστήρας της Μονάδας 2 έκλεισε λόγω της διακοπής του ανεφοδιασμού και ο χρόνος διακοπής χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο συστημάτων έκτακτης ανάγκης, όπως το σύστημα HPCS. Το σύστημα HPCS είναι συνήθως σε κατάσταση αναμονής κατά τη λειτουργία του αντιδραστήρα. Το σύστημα είναι εξοπλισμένο με μια αντλία με κινητήρα που μπορεί να παρέχει σχεδιασμένη συμπληρωματική ροή 7.000 γαλονιών ανά λεπτό για το δοχείο του αντιδραστήρα. Η αντλία HPCS αντλεί νερό από τη δεξαμενή συγκράτησης στο δοχείο. Εάν ο σωλήνας μικρής διαμέτρου που είναι συνδεδεμένος με το δοχείο του αντιδραστήρα σπάσει, το νερό ψύξης θα διαρρεύσει, αλλά η πίεση μέσα στο δοχείο του αντιδραστήρα λειτουργεί από μια σειρά συστημάτων έκτακτης ανάγκης χαμηλής πίεσης (δηλ. εκκένωση θερμότητας αποβλήτων και αντλία ψεκασμού πυρήνα χαμηλής πίεσης ). Το νερό που ρέει από το σπασμένο άκρο του σωλήνα εκκενώνεται στη δεξαμενή καταστολής για επαναχρησιμοποίηση. Η αντλία HPCS με κινητήρα μπορεί να τροφοδοτηθεί από το δίκτυο εκτός εγκατάστασης όταν είναι διαθέσιμο ή από μια επιτόπια γεννήτρια ντίζελ έκτακτης ανάγκης όταν το δίκτυο δεν είναι διαθέσιμο. Οι εργαζόμενοι δεν μπόρεσαν να γεμίσουν το σωλήνα μεταξύ της βαλβίδας έγχυσης HPCS (1E22-F004) και του δοχείου του αντιδραστήρα. Ανακάλυψαν ότι ο δίσκος χωρίστηκε από το στέλεχος της βαλβίδας πύλης με διπλό clapper που κατασκευάστηκε από την Anchor Darling, εμποδίζοντας τη διαδρομή ροής του σωλήνα πλήρωσης. Η βαλβίδα έγχυσης HPCS είναι μια κανονικά κλειστή ηλεκτρική βαλβίδα που ανοίγει όταν ξεκινά το σύστημα HPCS για να παρέχει ένα κανάλι για το νερό συμπλήρωσης να φτάσει στο δοχείο του αντιδραστήρα. Ο κινητήρας εφαρμόζει ροπή για να περιστρέψει το στέλεχος της σπειροειδούς βαλβίδας για να ανυψώσει (άνοιξε) ή να χαμηλώσει (κλείσει) το δίσκο στη βαλβίδα. Όταν χαμηλωθεί πλήρως, ο δίσκος θα εμποδίσει τη ροή μέσω της βαλβίδας. Όταν το πτερύγιο της βαλβίδας είναι πλήρως ανυψωμένο, το νερό που ρέει μέσα από τη βαλβίδα ρέει ανεμπόδιστα. Δεδομένου ότι ο δίσκος είναι διαχωρισμένος από το στέλεχος της βαλβίδας σε μια πλήρως χαμηλωμένη θέση, ο κινητήρας μπορεί να περιστρέψει το στέλεχος της βαλβίδας σαν να ήθελε να σηκώσει τον δίσκο, αλλά ο δίσκος δεν θα κινηθεί. Οι εργαζόμενοι τράβηξαν φωτογραφίες των διαχωρισμένων διπλών δίσκων αφού αφαίρεσαν το κάλυμμα της βαλβίδας (χιτώνιο) της βαλβίδας (Εικόνα 3). Το κάτω άκρο του στελέχους εμφανίζεται στο επάνω κέντρο της εικόνας. Μπορείτε να δείτε τους δύο δίσκους και τις ράγες οδήγησης κατά μήκος τους (όταν συνδέονται με το στέλεχος της βαλβίδας). Οι εργαζόμενοι αντικατέστησαν τα εσωτερικά μέρη της βαλβίδας έγχυσης HPCS με εξαρτήματα που επανασχεδιάστηκαν από τον προμηθευτή και επανέλαβαν τη μονάδα Νο. 2. Η Αρχή Λεκάνης Απορροής του ποταμού του Τενεσί υπέβαλε αναφορά στο NRC τον Ιανουάριο του 2013 υπό το 10 CFR Μέρος 21 σχετικά με ελαττώματα στη βαλβίδα διπλού δίσκου Anchor Darling στο σύστημα έγχυσης ψυκτικού υγρού υψηλής πίεσης του πυρηνικού σταθμού Browns Ferry. Τον επόμενο μήνα, ο προμηθευτής της βαλβίδας υπέβαλε μια αναφορά 10 CFR Part 21 στο NRC σχετικά με το σχεδιασμό της βαλβίδας διπλής δισκοθήκης Anchor Darling, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει τον διαχωρισμό του στελέχους βαλβίδας από τον δίσκο. Τον Απρίλιο του 2013, η Ομάδα Ιδιοκτητών Αντιδραστήρα Βραστού Νερού εξέδωσε στα μέλη της μια έκθεση σχετικά με την αναφορά του Μέρους 21 και συνέστησε μεθόδους για την παρακολούθηση της λειτουργικότητας των επηρεαζόμενων βαλβίδων. Οι συστάσεις περιλαμβάνουν διαγνωστικές εξετάσεις και παρακολούθηση της περιστροφής του στελέχους. Το 2015, οι εργαζόμενοι πραγματοποίησαν συνιστώμενες διαγνωστικές δοκιμές στη βαλβίδα έγχυσης HPCS 2E22-F004 στο LaSalle, αλλά δεν βρέθηκαν προβλήματα απόδοσης. Στις 8 Φεβρουαρίου 2017, οι εργαζόμενοι χρησιμοποίησαν τον οδηγό παρακολούθησης περιστροφής στελέχους για να διατηρήσουν και να δοκιμάσουν τη βαλβίδα έγχυσης HPCS 2E22-F004. Τον Απρίλιο του 2016, η ομάδα ιδιοκτητών αντιδραστήρων βραστό νερό αναθεώρησε την έκθεσή της με βάση τις πληροφορίες που παρείχε ένας ιδιοκτήτης σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Οι εργάτες αποσυναρμολόγησαν 26 βαλβίδες διπλού δίσκου Anchor Darling που μπορεί να είναι ευάλωτες και διαπίστωσαν ότι 24 από αυτές είχαν προβλήματα. Τον Απρίλιο του 2017, η Exelon ειδοποίησε το NRC ότι η βαλβίδα έγχυσης HPCS 2E22-F004 είχε δυσλειτουργία λόγω του διαχωρισμού του στελέχους της βαλβίδας και του δίσκου. Μέσα σε δύο εβδομάδες, μια ειδική ομάδα επιθεώρησης (SIT) που προσλήφθηκε από το NRC έφτασε στο LaSalle για να διερευνήσει την αιτία της αστοχίας της βαλβίδας και να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα των διορθωτικών μέτρων που ελήφθησαν. Το SIT εξέτασε την αξιολόγηση της Exelon για τη λειτουργία αστοχίας της βαλβίδας έγχυσης HPCS Μονάδας 2. Η SIT συμφώνησε ότι ένα εξάρτημα μέσα στη βαλβίδα έσπασε λόγω υπερβολικής δύναμης. Το σπασμένο τμήμα κάνει τη σύνδεση μεταξύ του στελέχους της βαλβίδας και του μεσοσπονδύλιου δίσκου να ευθυγραμμίζεται όλο και λιγότερο, έως ότου ο μεσοσπονδύλιος δίσκος τελικά διαχωριστεί από το στέλεχος της βαλβίδας. Ο προμηθευτής επανασχεδίασε την εσωτερική δομή της βαλβίδας για να λύσει το πρόβλημα. Η Exelon ειδοποίησε το NRC στις 2 Ιουνίου 2017 ότι σχεδιάζει να διορθώσει 16 άλλες βαλβίδες διπλής πύλης Anchor Darling που σχετίζονται με την ασφάλεια και είναι σημαντικές για την ασφάλεια, οι οποίες μπορεί να είναι ευάλωτες σε αυτό κατά την επόμενη διακοπή ανεφοδιασμού των δύο μονάδων LaSalle. Ο αντίκτυπος του μηχανισμού αστοχίας. Η SIT εξέτασε τους λόγους που η Exelon περιμένει να επισκευάσει αυτές τις 16 βαλβίδες. Η SIT πιστεύει ότι ο λόγος είναι εύλογος, με μια εξαίρεση - τη βαλβίδα έγχυσης HCPS στη Μονάδα 1. Η Exelon υπολόγισε τον αριθμό των κύκλων των βαλβίδων έγχυσης HPCS για τη Μονάδα 1 και τη Μονάδα 2. Η βαλβίδα Μονάδας 2 ήταν ο αρχικός εξοπλισμός που εγκαταστάθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 , ενώ η βαλβίδα Μονάδας 1 αντικαταστάθηκε το 1987 αφού υπέστη βλάβη για άλλους λόγους. Ο Exelon υποστήριξε ότι ο μεγαλύτερος αριθμός διαδρομών της βαλβίδας της Μονάδας 2 εξηγούσε την αποτυχία της και υπήρχε λόγος να περιμένουμε μέχρι την επόμενη διακοπή ανεφοδιασμού για να επιλυθεί το πρόβλημα της βαλβίδας της Μονάδας 1. Το SIT ανέφερε παράγοντες όπως άγνωστες διαφορές μεταξύ των δοκιμών πριν από τη λειτουργία μονάδες, ελαφρές σχεδιαστικές διαφορές με άγνωστες συνέπειες, αβέβαια χαρακτηριστικά αντοχής υλικού και αβέβαιες διαφορές στη φθορά του στελέχους βαλβίδας στη φθορά του σπειρώματος σφήνας και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι "αυτό είναι το "πρόβλημα του χρόνου" αντί για "Εάν" 1E22-F004 Η βαλβίδα θα αποτύχει Εάν δεν υπάρξει βλάβη στο μέλλον, με άλλα λόγια, η SIT δεν αγόρασε καθυστερημένη επιθεώρηση της μονάδας 1 της Exelon για να αντικαταστήσει τα εσωτερικά μέρη της βαλβίδας έγχυσης 1E22-F004 διαπιστώθηκε ότι οι τιμές ροπής που αναπτύχθηκαν από την Exelon για τους κινητήρες των βαλβίδων έγχυσης HPCS 1E22-F004 παραβίασαν το 10 CFR Part 50, Appendix B, Standard III, Design Control Το Exelon υποθέτει ότι το στέλεχος της βαλβίδας είναι ο αδύναμος σύνδεσμος καθορίζει μια τιμή ροπής κινητήρα που δεν ασκεί υπερβολική πίεση στο στέλεχος της βαλβίδας. Αλλά ο αδύναμος κρίκος αποδείχθηκε ότι ήταν ένα άλλο εσωτερικό μέρος. Η τιμή της ροπής του κινητήρα που εφαρμόζει η Exelon έθεσε το εξάρτημα υπό υπερβολική καταπόνηση, με αποτέλεσμα να σπάσει και να διαχωριστεί ο δίσκος από το στέλεχος της βαλβίδας. Το NRC προσδιόρισε την παραβίαση ως σοβαρή παραβίαση επιπέδου III με βάση τη βλάβη της βαλβίδας που εμπόδισε το σύστημα HPCS να εκτελέσει τις λειτουργίες ασφαλείας του (στο σύστημα τεσσάρων επιπέδων, το επίπεδο I είναι το πιο σοβαρό). Ωστόσο, το NRC άσκησε τη διακριτική του ευχέρεια για την επιβολή του νόμου σύμφωνα με την πολιτική επιβολής του νόμου και δεν δημοσίευσε παραβιάσεις. Το NRC διαπίστωσε ότι το ελάττωμα του σχεδιασμού της βαλβίδας ήταν πολύ λεπτό για να το προβλέψει και να διορθώσει εύλογα η Exelon πριν από την αστοχία της βαλβίδας Μονάδας 2. Ο Exelon φαινόταν αρκετά καλός σε αυτό το γεγονός. Τα αρχεία SIT του NRC υποδεικνύουν ότι η Exelon γνωρίζει την αναφορά του Μέρους 21 που έγινε από την Αρχή Λεκάνης Απορροής Ποταμού του Τενεσί και τον προμηθευτή βαλβίδων το 2013. Δεν μπόρεσαν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την επίγνωση για τον εντοπισμό και τη διόρθωση προβλημάτων βαλβίδας έγχυσης HPCS Μονάδας 2. Αυτό δεν είναι πραγματικά μια αντανάκλαση της κακής τους απόδοσης. Άλλωστε, εφάρμοσαν τα μέτρα που συνέστησε η Ομάδα Ιδιοκτητών του Αντιδραστήρα Βρασίματος Νερού για τις δύο εκθέσεις του Μέρους 21. Το μειονέκτημα βρίσκεται στον οδηγό και όχι στην εφαρμογή του από την Exelon. Το μόνο ελάττωμα στον χειρισμό αυτού του ζητήματος από την Exelon ήταν ότι ο λόγος για τη λειτουργία της Μονάδας 1 ήταν αδύναμος πριν ελέγξει εάν η βαλβίδα έγχυσης HPCS ήταν κατεστραμμένη ή κατεστραμμένη, μέχρι να διακοπεί ο επόμενος προγραμματισμένος ανεφοδιασμός. Ωστόσο, το SIT του NRC βοήθησε τον Exelon να αποφασίσει να επισπεύσει το σχέδιο. Ως αποτέλεσμα, η Μονάδα 1 έκλεισε τον Ιούνιο του 2017 για να αντικαταστήσει την ευάλωτη βαλβίδα Μονάδας 1. Το NRC φαινόταν πολύ καλό σε αυτό το γεγονός. Όχι μόνο το NRC οδήγησε την Exelon σε ένα ασφαλέστερο μέρος για τη LaSalle Unit 1, αλλά το NRC προέτρεψε επίσης ολόκληρο τον κλάδο να επιλύσει αυτό το ζήτημα χωρίς αδικαιολόγητη καθυστέρηση. Η NRC εξέδωσε την ενημερωτική ειδοποίηση 2017-03 προς τους ιδιοκτήτες του εργοστασίου στις 15 Ιουνίου 2017, σχετικά με τα σχεδιαστικά ελαττώματα της βαλβίδας διπλού δίσκου Anchor Darling και τους περιορισμούς των οδηγιών παρακολούθησης απόδοσης της βαλβίδας. Το NRC πραγματοποίησε μια σειρά από δημόσιες συναντήσεις με εκπροσώπους της βιομηχανίας και των προμηθευτών βαλβίδων για το πρόβλημα και τις λύσεις του. Ένα από τα αποτελέσματα αυτών των αλληλεπιδράσεων είναι ότι η βιομηχανία έχει απαριθμήσει μια σειρά βημάτων, ένα σχέδιο διακανονισμού με προθεσμία στόχο το αργότερο έως τις 31 Δεκεμβρίου 2017 και μια έρευνα για τη χρήση διπλών δισκοβαλβίδων Anchor Darling στην πυρηνική ενέργεια των ΗΠΑ φυτά. Οι έρευνες δείχνουν ότι περίπου 700 βαλβίδες διπλής δισκοθήκης Anchor Darling (AD DDGV) χρησιμοποιούνται σε πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής στις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά μόνο 9 βαλβίδες έχουν τα χαρακτηριστικά βαλβίδων πολλαπλής διαδρομής υψηλού/μεσαίου κινδύνου. (Πολλές βαλβίδες είναι μονής διαδρομής, επειδή η λειτουργία ασφαλείας τους είναι να κλείνουν όταν ανοίγουν ή να ανοίγουν όταν είναι κλειστές. Οι βαλβίδες πολλαπλής διαδρομής μπορούν να ονομάζονται ανοιχτές και κλειστές και μπορούν να ανοίγουν και να κλείνουν πολλές φορές για να επιτύχουν τη λειτουργία ασφαλείας τους.) Η βιομηχανία έχει ακόμα χρόνο να ανακτήσει την αποτυχία της από τη νίκη, αλλά το NRC φαίνεται έτοιμο να δει έγκαιρα και αποτελεσματικά αποτελέσματα από αυτό το θέμα. Στείλτε SMS "SCIENCE" στο 662266 ή εγγραφείτε ηλεκτρονικά. Εγγραφείτε ή στείλτε SMS "SCIENCE" στο 662266. Ενδέχεται να χρεωθούν τέλη SMS και δεδομένων. Το κείμενο σταματά την εξαίρεση. Δεν χρειάζεται να αγοράσετε. Οροι και Προϋποθέσεις. © Union of Concerned Scientists Είμαστε ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός 501(c)(3). 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552