آسیب دریچه در سیستم اضطراری نیروگاه هسته ای لاسال

بهار امسال، تیم بازرسی ویژه NRC (SIT) بازرسی از نیروگاه هسته ای LaSalle را برای بررسی علت خرابی شیر و ارزیابی اثربخشی اقدامات اصلاحی انجام شده انجام داد. دو واحد نیروگاه هسته‌ای LaSalle County متعلق به شرکت Exelon Generation، در حدود 11 مایلی جنوب شرقی اتاوا، ایلینوی، راکتورهای آب جوش (BWR) هستند که در اوایل دهه 1980 شروع به کار کردند. اگرچه اکثر BWRهایی که در ایالات متحده کار می کنند BWR/4 با طراحی محفظه Mark I هستند، دستگاه های "جدیدتر" LaSalle از BWR/5 با طراحی محفظه Mark II استفاده می کنند. تفاوت اصلی در این بررسی این است که اگر چه BWR/4 از سیستم تزریق مایع خنک کننده با فشار بالا (HPCI) برای تامین آب خنک کننده اضافی به هسته راکتور در صورت پارگی لوله کوچک متصل به مخزن راکتور استفاده می کند، استفاده از BWR/5 یک سیستم اسپری هسته فشار بالا (HPCS) موتور محور این نقش ایمنی را به دست می آورد. در 11 فوریه 2017، پس از تعمیر و نگهداری سیستم و آزمایش، کارگران سعی کردند سیستم اسپری هسته فشار قوی شماره 2 (HPCS) را دوباره پر کنند. در آن زمان راکتور واحد 2 به دلیل قطع سوخت گیری خاموش شد و از زمان خاموشی برای بررسی سیستم های اضطراری مانند سیستم HPCS استفاده شد. سیستم HPCS معمولاً در حین کار راکتور در حالت آماده به کار است. این سیستم مجهز به یک پمپ موتوری است که می تواند جریان تکمیلی طراحی شده 7000 گالن در دقیقه را برای کشتی راکتور فراهم کند. پمپ HPCS آب را از مخزن نگهدارنده در محفظه می کشد. اگر لوله با قطر کوچک متصل به مخزن راکتور بشکند، آب خنک کننده نشت می کند، اما فشار داخل مخزن راکتور توسط یک سری سیستم های اضطراری کم فشار (یعنی تخلیه گرمای اتلاف و پمپ اسپری هسته کم فشار) کار می کند. ). آبی که از انتهای لوله شکسته خارج می شود برای استفاده مجدد به مخزن سرکوب تخلیه می شود. پمپ HPCS موتوری را می توان از شبکه خارج از محل در صورت موجود بودن یا از دیزل ژنراتور اضطراری در محل در صورت در دسترس نبودن شبکه تغذیه کرد. کارگران قادر به پر کردن لوله بین شیر تزریق HPCS (1E22-F004) و مخزن راکتور نبودند. آنها دریافتند که دیسک از ساقه دریچه دروازه دوگانه ساخته شده توسط Anchor Darling جدا شده است و مسیر جریان لوله پرکننده را مسدود می کند. شیر تزریق HPCS یک شیر الکتریکی معمولی بسته است که با راه اندازی سیستم HPCS باز می شود تا کانالی برای رسیدن آب تشکیل دهنده به مخزن راکتور فراهم کند. موتور برای چرخاندن میل سوپاپ مارپیچی برای بالا بردن (باز کردن) یا پایین آوردن (بستن) دیسک در شیر، گشتاور اعمال می کند. هنگامی که به طور کامل پایین بیاید، دیسک جریان را از طریق شیر مسدود می کند. هنگامی که فلپ شیر به طور کامل بالا می رود، آبی که از شیر عبور می کند بدون مانع جریان می یابد. از آنجایی که دیسک از میل سوپاپ در یک موقعیت کاملاً پایین‌تر جدا شده است، موتور ممکن است میل سوپاپ را بچرخاند که انگار می‌خواهد دیسک را بالا ببرد، اما دیسک حرکت نمی‌کند. کارگران پس از برداشتن پوشش سوپاپ (آستین) شیر از دیسک های دوتایی جدا شده عکس گرفتند (شکل 3). لبه پایین ساقه در مرکز بالایی تصویر ظاهر می شود. می توانید دو دیسک و ریل های راهنما را در امتداد آنها (در صورت اتصال به میل سوپاپ) مشاهده کنید. کارگران قطعات داخلی شیر تزریق HPCS را با قطعات بازطراحی شده توسط تامین کننده تعویض کردند و واحد شماره 2 را تکرار کردند. سازمان حوضه رودخانه تنسی در ژانویه 2013 گزارشی را تحت 10 CFR قسمت 21 در مورد نقص در شیر دروازه دودیسکی Anchor Darling در سیستم تزریق مایع خنک کننده فشار بالا نیروگاه هسته ای Browns Ferry به NRC ارسال کرد. ماه بعد، تامین‌کننده شیر یک گزارش 10 CFR قسمت 21 را به NRC در مورد طراحی شیر دروازه دودیسکی Anchor Darling ارسال کرد که می‌تواند باعث جدا شدن ساقه سوپاپ از دیسک شود. در آوریل 2013، گروه صاحبان راکتور آب جوش گزارشی در مورد گزارش قسمت 21 به اعضای خود صادر کرد و روش هایی را برای نظارت بر عملکرد دریچه های آسیب دیده توصیه کرد. توصیه ها شامل آزمایش های تشخیصی و نظارت بر چرخش ساقه است. در سال 2015، کارگران تست های تشخیصی توصیه شده را روی شیر تزریق HPCS 2E22-F004 در LaSalle انجام دادند، اما هیچ مشکلی در عملکرد یافت نشد. در 8 فوریه 2017، کارگران از راهنمای نظارت بر چرخش ساقه برای نگهداری و آزمایش شیر تزریق HPCS 2E22-F004 استفاده کردند. در آوریل 2016، گروه مالک راکتور آب جوش گزارش خود را بر اساس اطلاعات ارائه شده توسط یک مالک نیروگاه اصلاح کرد. کارگران 26 دریچه دروازه دو دیسکی Anchor Darling را که ممکن است آسیب پذیر باشند جدا کردند و متوجه شدند که 24 مورد از آنها مشکل داشتند. در آوریل 2017، Exelon به NRC اطلاع داد که دریچه تزریق HPCS 2E22-F004 به دلیل جدا شدن میل سوپاپ و دیسک دچار مشکل شده است. در عرض دو هفته، یک تیم بازرسی ویژه (SIT) که توسط NRC استخدام شده بود، برای بررسی علت خرابی دریچه و ارزیابی اثربخشی اقدامات اصلاحی انجام شده، وارد LaSalle شد. SIT ارزیابی Exelon از حالت خرابی شیر تزریق HPCS واحد 2 را بررسی کرد. SIT موافقت کرد که یک جزء داخل دریچه به دلیل نیروی بیش از حد پاره شده است. قسمت شکسته باعث می شود که اتصال بین ساقه دریچه و دیسک بین مهره ای کمتر و کمتر شود تا در نهایت دیسک بین مهره ای از ساقه دریچه جدا شود. تامین کننده ساختار داخلی شیر را دوباره طراحی کرد تا مشکل را حل کند. اکسلون در 2 ژوئن 2017 به NRC اطلاع داد که قصد دارد 16 دریچه دروازه دودیسکی Anchor Darling دیگر مرتبط با ایمنی و ایمنی را اصلاح کند، که ممکن است در طول وقفه بعدی سوخت‌گیری دو واحد LaSalle در برابر این آسیب‌پذیر باشند. تاثیر مکانیسم شکست SIT دلایل انتظار اکسلون برای تعمیر این 16 شیر را بررسی کرد. SIT معتقد است که دلیل آن منطقی است، با یک استثنا، شیر تزریق HCPS در واحد 1. اکسلون تعداد چرخه های شیر تزریق HPCS را برای واحد 1 و واحد 2 تخمین زد. شیر واحد 2 تجهیزات اصلی نصب شده در اوایل دهه 1980 بود. در حالی که شیر واحد 1 در سال 1987 پس از آسیب دیدن به دلایل دیگر تعویض شد. اکسلون استدلال کرد که تعداد ضربات بیشتر دریچه واحد 2، خرابی آن را توضیح می دهد و دلیلی وجود دارد که تا وقفه بعدی سوخت گیری منتظر بمانیم تا مشکل شیر واحد 1 حل شود. واحدها، تفاوت‌های طراحی جزئی با پیامدهای ناشناخته، ویژگی‌های مقاومت مواد نامشخص، و تفاوت‌های نامشخص در ساقه سوپاپ تا رزوه گوه، و به این نتیجه رسیدند که «این همان چیزی است که «مشکل زمان» به‌جای «اگر» 1E22-F004 شیر خراب می‌شود. در صورت عدم وجود خرابی در آینده، SIT در 22 ژوئن 2017، دستگاه LaSalle 1 را برای تعویض قطعات داخلی شیر تزریقی 1E22-F004 خریداری نکرده است دریافتند که مقادیر گشتاور ایجاد شده توسط Exelon برای موتورهای شیرهای تزریق HPCS 1E22-F004 و 2E22-F004، 10 CFR قسمت 50، ضمیمه B، استاندارد III، کنترل طراحی اکسلون را نقض می کند یک مقدار گشتاور موتور را ایجاد می کند که فشار زیادی روی میل سوپاپ وارد نمی کند. اما حلقه ضعیف یک بخش داخلی دیگر بود. مقدار گشتاور موتور اعمال شده توسط Exelon قطعه را تحت فشار بیش از حد قرار می دهد و باعث می شود که آن شکسته و دیسک از میل سوپاپ جدا شود. NRC بر اساس خرابی دریچه که مانع از انجام وظایف ایمنی سیستم HPCS شده است (در سیستم چهار سطحی، سطح I شدیدترین است) این تخلف را به عنوان یک نقض شدید سطح III تعیین کرد. با این حال، NRC از صلاحدید اجرای قانون مطابق با سیاست اجرای قانون خود استفاده کرد و تخلفات را منتشر نکرد. NRC تشخیص داد که نقص طراحی سوپاپ برای اکسلون خیلی ظریف بود که نمی‌توانست پیش از خرابی شیر واحد 2 به‌طور منطقی پیش‌بینی و تصحیح کند. اکسلون در این رویداد بسیار خوب به نظر می رسید. سوابق SIT NRC نشان می دهد که اکسلون از گزارش قسمت 21 که توسط اداره حوضه رودخانه تنسی و تامین کننده شیر در سال 2013 تهیه شده است، آگاه است. آنها قادر به استفاده از این آگاهی برای شناسایی و تصحیح مشکلات دریچه تزریق HPCS واحد 2 نبودند. این واقعا نشان دهنده عملکرد ضعیف آنها نیست. از این گذشته، آنها اقدامات توصیه شده توسط گروه مالکان راکتور آب جوش را برای دو گزارش قسمت 21 اجرا کردند. نقطه ضعف در راهنما نهفته است نه استفاده اکسلون از آن. تنها نقص اکسلون در رسیدگی به این موضوع این بود که دلیل اجرای واحد 1 قبل از بررسی اینکه آیا شیر تزریق HPCS آسیب دیده یا آسیب دیده، ضعیف بود تا زمانی که سوخت‌گیری برنامه‌ریزی‌شده بعدی قطع شد. با این حال، SIT NRC به اکسلون کمک کرد تا برنامه را تسریع کند. در نتیجه، واحد 1 در ژوئن 2017 بسته شد تا شیر واحد 1 آسیب پذیر جایگزین شود. NRC در این رویداد بسیار خوب به نظر می رسید. NRC نه تنها Exelon را به مکان امن تری برای LaSalle Unit 1 هدایت کرد، بلکه NRC همچنین از کل صنعت خواست تا این مشکل را بدون تاخیر غیرمنطقی حل کنند. NRC در 15 ژوئن 2017 اخطار اطلاعاتی 2017-03 را به صاحبان کارخانه در رابطه با نقص‌های طراحی شیر دروازه دودیسکی Anchor Darling و محدودیت‌های دستورالعمل‌های نظارت بر عملکرد شیر صادر کرد. NRC مجموعه ای از جلسات عمومی را با نمایندگان صنعت و تامین کننده شیر در مورد مشکل و راه حل های آن برگزار کرد. یکی از نتایج این تعاملات این است که صنعت مجموعه ای از مراحل را فهرست کرده است، یک طرح تسویه حساب با ضرب الاجل هدف حداکثر تا 31 دسامبر 2017 و تحقیق در مورد استفاده از شیرهای دروازه دو دیسکی Anchor Darling در انرژی هسته ای ایالات متحده. گیاهان بررسی‌ها نشان می‌دهد که تقریباً 700 شیر دروازه‌ای دو دیسکی Anchor Darling (AD DDGV) در نیروگاه‌های هسته‌ای در ایالات متحده استفاده می‌شود، اما تنها 9 شیر دارای ویژگی‌های شیرهای چند ضربه‌ای با خطر بالا/متوسط ​​هستند. (بسیاری از شیرها تک زمانه هستند، زیرا عملکرد ایمنی آنها بسته شدن در هنگام باز شدن یا باز شدن در هنگام بسته است. شیرهای چند زمانه را می توان باز و بسته نامید و ممکن است چندین بار باز و بسته شوند تا به عملکرد ایمنی خود دست یابند.) صنعت هنوز زمان دارد تا شکست خود را از پیروزی دوباره به دست آورد، اما به نظر می رسد NRC آماده است تا نتایج به موقع و موثر را از این موضوع ببیند. پیامک "SCIENCE" را به شماره 662266 ارسال کنید یا آنلاین ثبت نام کنید. ثبت نام کنید یا پیامک "SCIENCE" را به 662266 ارسال کنید. ممکن است هزینه پیامک و داده دریافت شود. متن انصراف را متوقف می کند. نیازی به خرید نیست. شرایط و ضوابط. © اتحادیه دانشمندان نگران ما یک سازمان غیرانتفاعی 501(c)(3) هستیم. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552