Daños en válvulas en sistema de emergencia de central nuclear de LaSalle

Esta primavera, el Equipo de Inspección Especial (SIT) de la NRC realizó una inspección de la Planta de Energía Nuclear de LaSalle para investigar la causa de la falla de la válvula y evaluar la efectividad de las medidas correctivas tomadas. Las dos unidades de la planta de energía nuclear del condado de LaSalle de Exelon Generation Company, a unas 11 millas al sureste de Ottawa, Illinois, son reactores de agua en ebullición (BWR) que comenzaron a operar a principios de los años 1980. Aunque la mayoría de los BWR que operan en los Estados Unidos son BWR/4 con el diseño de contención Mark I, los dispositivos LaSalle "más nuevos" utilizan el BWR/5 con el diseño de contención Mark II. La principal diferencia en esta revisión es que, aunque el BWR/4 utiliza un sistema de inyección de refrigerante a alta presión (HPCI) impulsado por vapor para proporcionar agua de refrigeración suplementaria al núcleo del reactor si se rompe la pequeña tubería conectada a la vasija del reactor, el uso de BWR/5 Un sistema de pulverización de núcleos de alta presión (HPCS) impulsado por motor cumple esta función de seguridad. El 11 de febrero de 2017, después del mantenimiento y las pruebas del sistema, los trabajadores intentaron rellenar el sistema de pulverización de núcleo de alta presión (HPCS) n.º 2. En ese momento, el reactor de la Unidad 2 se cerró debido a la interrupción del reabastecimiento de combustible, y el tiempo de inactividad se aprovechó para comprobar los sistemas de emergencia, como el sistema HPCS. El sistema HPCS suele estar en modo de espera durante el funcionamiento del reactor. El sistema está equipado con una bomba accionada por motor que puede proporcionar un flujo suplementario diseñado de 7.000 galones por minuto para la vasija del reactor. La bomba HPCS extrae agua del tanque de contención en la contención. Si la tubería de pequeño diámetro conectada a la vasija del reactor se rompe, el agua de refrigeración se escapará, pero la presión dentro de la vasija del reactor es operada por una serie de sistemas de emergencia de baja presión (es decir, descarga de calor residual y bomba de pulverización del núcleo de baja presión). ). El agua que sale del extremo roto de la tubería se descarga al tanque de supresión para su reutilización. La bomba HPCS impulsada por motor se puede alimentar desde la red externa cuando esté disponible, o desde un generador diesel de emergencia en el sitio cuando la red no esté disponible. Los trabajadores no pudieron llenar la tubería entre la válvula de inyección HPCS (1E22-F004) y la vasija del reactor. Descubrieron que el disco estaba separado del vástago de la válvula de compuerta de doble clapeta fabricada por Anchor Darling, bloqueando el paso del flujo de la tubería de llenado. La válvula de inyección HPCS es una válvula eléctrica normalmente cerrada que se abre cuando se inicia el sistema HPCS para proporcionar un canal para que el agua de reposición llegue a la vasija del reactor. El motor aplica torsión para girar el vástago de la válvula en espiral para elevar (abrir) o bajar (cerrar) el disco en la válvula. Cuando esté completamente bajado, el disco bloqueará el flujo a través de la válvula. Cuando la trampilla de la válvula está completamente levantada, el agua que fluye a través de la válvula fluye sin obstáculos. Dado que el disco está separado del vástago de la válvula en una posición completamente bajada, el motor puede girar el vástago de la válvula como para elevar el disco, pero el disco no se moverá. Los trabajadores tomaron fotografías de los discos dobles separados después de quitar la tapa de la válvula (manguito) (Figura 3). El borde inferior del tallo aparece en la parte superior central de la imagen. Puede ver los dos discos y los rieles guía a lo largo de ellos (cuando están conectados al vástago de la válvula). Los trabajadores reemplazaron las partes internas de la válvula de inyección HPCS con partes rediseñadas por el proveedor, y reiteraron la unidad No. 2. La Autoridad de la Cuenca del Río Tennessee presentó un informe a la NRC en enero de 2013 bajo 10 CFR Parte 21 sobre defectos en la válvula de compuerta de doble disco Anchor Darling en el sistema de inyección de refrigerante de alta presión de la planta de energía nuclear Browns Ferry. El mes siguiente, el proveedor de la válvula presentó un informe 10 CFR Parte 21 a la NRC sobre el diseño de la válvula de compuerta de doble disco Anchor Darling, que podría causar que el vástago de la válvula se separara del disco. En abril de 2013, el Grupo de propietarios de reactores de agua en ebullición emitió un informe sobre la Parte 21 a sus miembros y recomendó métodos para monitorear la operatividad de las válvulas afectadas. Las recomendaciones incluyen pruebas de diagnóstico y seguimiento de la rotación del vástago. En 2015, los trabajadores realizaron las pruebas de diagnóstico recomendadas en la válvula de inyección HPCS 2E22-F004 en LaSalle, pero no se encontraron problemas de rendimiento. El 8 de febrero de 2017, los trabajadores utilizaron la guía de monitoreo de rotación del vástago para mantener y probar la válvula de inyección HPCS 2E22-F004. En abril de 2016, el grupo de propietarios de reactores de agua en ebullición revisó su informe basándose en la información proporcionada por el propietario de una central eléctrica. Los trabajadores desensamblaron 26 válvulas de compuerta de doble disco Anchor Darling que pueden ser vulnerables y descubrieron que 24 de ellas tenían problemas. En abril de 2017, Exelon notificó a la NRC que la válvula de inyección HPCS 2E22-F004 había fallado debido a la separación del vástago de la válvula y el disco. En dos semanas, un equipo de inspección especial (SIT) contratado por la NRC llegó a LaSalle para investigar la causa de la falla de la válvula y evaluar la efectividad de las medidas correctivas tomadas. SIT revisó la evaluación de Exelon sobre el modo de falla de la válvula de inyección HPCS de la Unidad 2. SIT coincidió en que un componente dentro de la válvula se rompió debido a una fuerza excesiva. La parte rota hace que la conexión entre el vástago de la válvula y el disco intervertebral quede cada vez menos alineada, hasta que el disco intervertebral finalmente se separa del vástago de la válvula. El proveedor rediseñó la estructura interna de la válvula para solucionar el problema. Exelon notificó a la NRC el 2 de junio de 2017 que planea corregir otras 16 válvulas de compuerta de doble disco Anchor Darling relacionadas con la seguridad y de importancia para la seguridad, que pueden ser vulnerables a esto durante la próxima interrupción de reabastecimiento de combustible de las dos unidades LaSalle. El impacto del mecanismo de falla. SIT revisó los motivos de Exelon para esperar a reparar estas 16 válvulas. SIT cree que la razón es razonable, con una excepción: la válvula de inyección HCPS en la Unidad 1. Exelon estimó el número de ciclos de las válvulas de inyección HPCS para las Unidades 1 y 2. La válvula de la Unidad 2 fue el equipo original instalado a principios de los años 1980. , mientras que la válvula de la Unidad 1 fue reemplazada en 1987 después de sufrir daños por otras razones. Exelon argumentó que el mayor número de carreras de la válvula de la Unidad 2 explicaba su falla, y que había motivos para esperar hasta la siguiente interrupción de reabastecimiento de combustible para resolver el problema de la válvula de la Unidad 1. SIT citó factores como diferencias desconocidas en las pruebas previas a la operación entre unidades, ligeras diferencias de diseño con consecuencias desconocidas, características inciertas de resistencia del material y diferencias inciertas en el desgaste de la rosca del vástago de la válvula a la cuña, y concluyó que "esto es un problema del tiempo" en lugar de "si" 1E22-F004 La válvula fallará si no hay falla en el futuro. En otras palabras, SIT no compró una inspección retrasada de la válvula de la Unidad 1. Exelon cerró la Unidad 1 de LaSalle el 22 de junio de 2017 para reemplazar las partes internas de la válvula de inyección HPCS 1E22-F004. encontró que los valores de torque desarrollados por Exelon para los motores de las válvulas de inyección HPCS 1E22-F004 y 2E22-F004 violaban 10 CFR Parte 50, Apéndice B, Estándar III, Control de Diseño. Exelon asume que el vástago de la válvula es el eslabón débil y. establece un valor de par motor que no ejerce una presión excesiva sobre el vástago de la válvula. Pero el eslabón débil resultó ser otra parte interna. El valor de par motor aplicado por Exelon sometió la pieza a una tensión excesiva, provocando que se rompiera y que el disco se separara del vástago de la válvula. La NRC determinó la infracción como una infracción grave de nivel III basándose en la falla de la válvula que impidió que el sistema HPCS realizara sus funciones de seguridad (en el sistema de cuatro niveles, el nivel I es el más grave). Sin embargo, la NRC ejerció su discreción en materia de aplicación de la ley de acuerdo con su política de aplicación de la ley y no publicó las violaciones. La NRC determinó que el defecto de diseño de la válvula era demasiado sutil para que Exelon pudiera preverlo y corregirlo razonablemente antes de la falla de la válvula de la Unidad 2. Exelon lució bastante bien en este evento. Los registros SIT de la NRC indican que Exelon está al tanto del informe de la Parte 21 realizado por la Autoridad de la Cuenca del Río Tennessee y el proveedor de la válvula en 2013. No pudieron utilizar este conocimiento para identificar y corregir los problemas de la válvula de inyección HPCS de la Unidad 2. En realidad, esto no es un reflejo de su pobre desempeño. Después de todo, implementaron las medidas recomendadas por el Grupo de propietarios de reactores de agua en ebullición para los dos informes de la Parte 21. La desventaja radica en la guía, no en la aplicación que hace Exelon de la misma. El único defecto en el manejo de este asunto por parte de Exelon fue que la razón para hacer funcionar la Unidad 1 fue débil antes de verificar si su válvula de inyección HPCS estaba dañada o dañada, hasta que se interrumpió su siguiente reabastecimiento de combustible planificado. Sin embargo, el SIT de la NRC ayudó a Exelon a decidir acelerar el plan. Como resultado, la Unidad 1 se cerró en junio de 2017 para reemplazar la válvula vulnerable de la Unidad 1. NRC lució muy bien en este evento. La NRC no solo llevó a Exelon a un lugar más seguro para la Unidad 1 de LaSalle, sino que también instó a toda la industria a resolver este problema sin demoras injustificadas. La NRC emitió el aviso informativo 2017-03 a los propietarios de la fábrica el 15 de junio de 2017, sobre los defectos de diseño de la válvula de compuerta de doble disco Anchor Darling y las limitaciones de las pautas de monitoreo del desempeño de la válvula. NRC celebró una serie de reuniones públicas con representantes de la industria y proveedores de válvulas sobre el problema y sus soluciones. Uno de los resultados de estas interacciones es que la industria ha enumerado una serie de pasos, un plan de acuerdo con una fecha límite prevista a más tardar el 31 de diciembre de 2017 y una investigación sobre el uso de válvulas de compuerta de doble disco Anchor Darling en la energía nuclear de EE. UU. plantas. Las investigaciones muestran que aproximadamente 700 válvulas de compuerta de doble disco Anchor Darling (AD DDGV) se utilizan en plantas de energía nuclear en los Estados Unidos, pero solo 9 válvulas tienen las características de válvulas multitiempo de riesgo alto/medio. (Muchas válvulas son de un solo movimiento, porque su función de seguridad es cerrar cuando se abren o abrir cuando se cierran. Las válvulas de varios tiempos se pueden llamar abiertas y cerradas, y pueden abrirse y cerrarse varias veces para lograr su función de seguridad). La industria todavía tiene tiempo de recuperar su fracaso de la victoria, pero la NRC parece lista para ver resultados oportunos y efectivos en este asunto. Envía SMS "CIENCIA" al 662266 o regístrate online. Regístrese o envíe SMS "CIENCIA" al 662266. Es posible que se cobren tarifas por SMS y datos. El texto deja de optar por no participar. No es necesario comprar. Términos y condiciones. © Union of Concerned Scientists Somos una organización sin fines de lucro 501(c)(3). 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, EE. UU. (617) 547-5552