Vaurioituneet venttiilit LaSallen ydinvoimalaitoksen hätäjärjestelmässä

Tänä keväänä NRC Special Inspection Team (SIT) teki LaSallen ydinvoimalaitokselle tarkastuksen selvittääkseen venttiilivian syyn ja arvioidakseen korjaustoimenpiteiden tehokkuutta. Exelon Generation Companyn LaSalle Countyn ydinvoimalan kaksi yksikköä, noin 11 mailia kaakkoon Ottawasta Illinoisissa, ovat kiehuva vesireaktoreita (BWR), jotka otettiin käyttöön 1980-luvun alussa. Vaikka useimmat Yhdysvalloissa toimivat BWR-laitteet ovat BWR/4-suojarakenteita Mark I, "uudemmat" LaSalle-laitteet käyttävät BWR/5:tä Mark II -suojarakennuksen kanssa. Suurin ero tässä katsauksessa on, että vaikka BWR/4 käyttää höyrykäyttöistä korkean paineen jäähdytysnesteen ruiskutusjärjestelmää (HPCI) lisäjäähdytysveden tuottamiseksi reaktorin sydämeen, kun reaktoriastiaa yhdistävä pieni putki repeytyy, BWR/5 käyttää moottorikäyttöistä High Pressure Core Spray (HPCS) -järjestelmää tämän turvallisuustehtävän saavuttamiseksi. 11. helmikuuta 2017 järjestelmän huollon ja testauksen jälkeen työntekijät yrittivät täyttää HPCS-järjestelmän nro 2 uudelleen. Tuolloin yksikön 2 reaktori suljettiin tankkauksen keskeytymisen vuoksi ja seisokkeja käytettiin hätäjärjestelmien, kuten HPCS-järjestelmän, tarkistamiseen. HPCS-järjestelmä on yleensä valmiustilassa reaktorin käytön aikana. Järjestelmä on varustettu moottorikäyttöisellä pumpulla, joka voi tarjota suunnitellun lisävirtauksen 7 000 gallonaa minuutissa reaktoriastialle. HPCS-pumppu imee vettä suojarakennuksessa olevasta suojasäiliöstä. Jos reaktoriastiaan liitetty halkaisijaltaan pieni putki katkeaa, jäähdytysvesi vuotaa, mutta reaktoriastian sisällä olevaa painetta ohjaa joukko matalapaineisia hätäjärjestelmiä (eli hukkalämmön poisto ja matalapaineinen ydinsuihkupumppu ). Rikkoutuneesta putken päästä ulos virtaava vesi johdetaan painesäiliöön uudelleenkäyttöä varten. Moottorikäyttöistä HPCS-pumppua voidaan käyttää ulkopuolisesta verkosta, kun se on käytettävissä, tai paikan päällä olevasta hätädieselgeneraattorista, kun verkko ei ole käytettävissä. Työntekijät eivät pystyneet täyttämään HPCS-ruiskutusventtiilin (1E22-F004) ja reaktoriastian välistä putkea. He havaitsivat, että kiekko oli erotettu Anchor Darlingin valmistaman kaksoisläppäisen venttiilin varresta, mikä esti täyttöputken virtausreitin. HPCS-injektioventtiili on normaalisti suljettu sähköventtiili, joka avautuu, kun HPCS-järjestelmä käynnistetään ja tarjoaa kanavan lisävedelle reaktoriastiaan. Moottori käyttää vääntömomenttia kierreventtiilin varren kääntämiseksi nostaakseen (avatakseen) tai laskeakseen (sulkeakseen) venttiilissä olevan levyn. Kun levy on laskettu kokonaan alas, se estää virtauksen venttiilin läpi. Kun venttiilin läppä on täysin ylhäällä, venttiilin läpi virtaava vesi virtaa esteettä. Koska kiekko on erotettu venttiilin karasta täysin alas lasketussa asennossa, moottori voi pyörittää venttiilin karaa ikään kuin nostaakseen levyä, mutta levy ei liiku. Työntekijät ottivat kuvia erotetuista kaksoislevyistä irrotettuaan venttiilin kannen (holkin) (kuva 3). Varren alareuna näkyy kuvan yläosassa keskellä. Näet kaksi kiekkoa ja ohjauskiskot niitä pitkin (kun ne on kytketty venttiilin karaan). Työntekijät vaihtoivat HPCS-ruiskutusventtiilin sisäosat toimittajan uudelleen suunnittelemiin osiin ja toistivat yksikön nro 2. Tennessee River Basin Authority toimitti NRC:lle tammikuussa 2013 10 CFR:n osan 21 mukaisesti raportin, joka koski Browns Ferryn ydinvoimalan korkeapaineisen jäähdytysnesteen ruiskutusjärjestelmän Anchor Darling -kaksoislevyventtiilin vikoja. Seuraavassa kuussa venttiilin toimittaja toimitti NRC:lle 10 CFR Part 21 -raportin Anchor Darling -kaksoislevyventtiilin suunnitteluongelmasta, joka saattaa aiheuttaa venttiilin varren irtoamisen levystä. Huhtikuussa 2013 Boiling Water Reactor Owners Group julkaisi jäsenilleen raportin Osa 21 -raportista ja suositteli menetelmiä vaurioituneiden venttiilien toimivuuden seurantaan. Suosituksia ovat diagnostiset testit ja varren pyörimisen seuranta. Vuonna 2015 työntekijät suorittivat suositeltuja diagnostisia testejä HPCS-ruiskutusventtiilille 2E22-F004 LaSallessa, mutta suorituskykyongelmia ei löytynyt. 8. helmikuuta 2017 työntekijät käyttivät varren pyörimisen valvontaopasta HPCS-ruiskutusventtiilin 2E22-F004 huoltoon ja testaamiseen. Huhtikuussa 2016 kiehutusvesireaktorin omistajaryhmä tarkensi raporttiaan voimalaitoksen omistajan antamien tietojen perusteella. Työntekijät purkivat 26 Anchor Darling -kaksoislevyluukkuventtiiliä, jotka voivat olla haavoittuvia, ja havaitsivat, että 24:llä niistä oli ongelmia. Exelon ilmoitti huhtikuussa 2017 NRC:lle, että HPCS-ruiskutusventtiili 2E22-F004 oli vioittunut venttiilin varren ja levyn irtoamisen vuoksi. Kahden viikon sisällä NRC:n valtuuttama erityinen tarkastusryhmä (SIT) saapui LaSalleen tutkimaan venttiilivian syytä ja arvioimaan korjaustoimenpiteiden tehokkuutta. SIT tarkasti Exelonin arvion Unit 2 HPCS -ruiskutusventtiilin vikatilasta. SIT myönsi, että venttiilin sisällä oleva komponentti repesi liiallisesta voimasta. Rikkoutunut osa aiheuttaa venttiilin varren ja nikamavälilevyn välisen yhteyden yhä enemmän vääristyneen, kunnes nikamavälilevy lopulta irtoaa venttiilivarresta. Toimittaja suunnitteli uudelleen venttiilin sisäisen rakenteen ongelman ratkaisemiseksi. Exelon ilmoitti NRC:lle 2.6.2017, että se aikoo korjata 16 muuta turvallisuuteen liittyvää ja turvallisuuden kannalta tärkeää Anchor Darling -kaksoislevyluukkuventtiiliä, jotka voivat olla alttiita tälle vialle kahden LaSalle-yksikön seuraavan tankkauskatkon aikana. mekanismi. SIT tarkasteli Exelonin syyt odottaa näiden 16 venttiilin korjaamista. SIT uskoo, että syy on kohtuullinen, yhtä poikkeusta lukuun ottamatta: yksikön 1 HCPS-injektioventtiili. Exelon arvioi HPCS-ruiskutusventtiilin jaksojen lukumäärän yksikössä 1 ja yksikössä 2. Yksikön 2 venttiili oli alkuperäinen varuste, joka asennettiin alkuaikoina. 1980-luvulla, kun taas yksikön 1 venttiili vaihdettiin vuonna 1987, kun se oli vaurioitunut muista syistä. Exelon väitti, että yksikön 2 suurempi venttiiliiskujen määrä selitti sen epäonnistumisen ja oli syytä odottaa seuraavaan tankkauskeskeytykseen asti, jotta yksikön 1 venttiiliongelma ratkeaisi. SIT mainitsi tekijöitä, kuten tuntemattomat ennen käyttöä testierot yksiköiden välillä, vähäisiä suunnitteluerot tuntemattomilla seurauksilla, epävarmat materiaalin lujuusominaisuudet ja epävarmat erot venttiilin varren ja kiilan välisessä kulumisessa ja päättelivät, että "tämä on "ajan ongelma" "jos" sijaan 1E22-F004 Venttiili epäonnistuu, jos ei vikaa tulevaisuudessa Toisin sanoen, SIT ei ostanut yksikön 1 venttiilin viivästynyttä tarkastusta 22. kesäkuuta 2017 korvatakseen HPCS-ruiskutusventtiilin 1E22-F004 Exelonin HPCS-ruiskutusventtiilien 1E22-F004 ja 2E22-F004 moottoreille kehittämät vääntömomentit rikkoivat 10 CFR Part 50, Liite B, Standard III, Design Control Exelon olettaa, että venttiilin kara on heikko lenkki moottorin vääntömomentin arvo, joka ei altista venttiilin karaa liialliselle paineelle. Mutta heikko lenkki osoittautui toiseksi sisäiseksi osaksi. Exelonin käyttämä moottorin vääntömomentin arvo asetti osan liialliseen rasitukseen, mikä aiheutti sen rikkoutumisen ja levyn irtoamisen venttiilin karasta. NRC määritteli rikkomuksen vakavaksi tason III rikkomukseksi venttiilivian perusteella, joka esti HPCS-järjestelmää suorittamasta turvallisuustoimintojaan (neliportaisessa järjestelmässä taso I on vakavin). NRC käytti kuitenkin lainvalvontaviranomaisten harkintavaltaansa lainvalvontapolitiikkansa mukaisesti eikä julkaissut rikkomuksia. NRC totesi, että venttiilin suunnitteluvirhe oli liian hienovarainen, jotta Exelon ei voinut kohtuudella ennakoida ja korjata ennen yksikön 2 venttiilivikaa. Exelon näytti aika hyvältä tässä tapahtumassa. NRC:n SIT-tietueet osoittavat, että Exelon on tietoinen Tennessee Valleyn viranomaisen ja venttiilin toimittajan vuonna 2013 tekemästä osan 21 raportista. He eivät pystyneet käyttämään tätä tietoisuutta tunnistaakseen ja korjatakseen Unit 2 HPCS -ruiskutusventtiilien ongelmia heijastuksena niiden huonosta suorituskyvystä. . Loppujen lopuksi he toteuttivat Boiling Water Reactor Owner's Groupin suosittelemat toimenpiteet kahdelle osan 21 raportille. Haittapuoli on oppaassa, ei Exelonin soveltamisessa. Ainoa puute Exelonin käsittelyssä tämän asian käsittelyssä oli se, että yksikön 1 käynnistämisen syy oli heikko ennen kuin sen HPCS-ruiskutusventtiilin vaurioituminen tai vaurioituminen tarkistettiin, kunnes seuraava suunniteltu tankkaus keskeytettiin. Kuitenkin NRC:n SIT auttoi Exelonia päättämään suunnitelman nopeuttamisesta. Tämän seurauksena yksikkö 1 suljettiin kesäkuussa 2017 haavoittuvan yksikön 1 venttiilin korvaamiseksi. NRC näytti erittäin hyvältä tässä tapahtumassa. NRC ei ainoastaan ​​johdattanut Exelonia turvallisempaan paikkaan LaSalle Unit 1:lle, vaan NRC myös kehotti koko alaa ratkaisemaan tämän ongelman ilman kohtuutonta viivytystä. NRC antoi tehtaan omistajille 15.6.2017 tiedotteen 2017-03 Anchor Darling -kaksoislevyventtiilin suunnitteluvirheistä ja venttiilin suorituskyvyn valvontaohjeiden rajoituksista. NRC piti sarjan julkisia tapaamisia teollisuuden ja venttiilitoimittajien edustajien kanssa ongelmasta ja sen ratkaisuista. Yksi näiden vuorovaikutusten tuloksista on, että teollisuus on listannut joukon vaiheita, ratkaisusuunnitelman, jonka määräaika on viimeistään 31. joulukuuta 2017, sekä tutkimuksen Anchor Darlingin kaksoislevyventtiilien käytöstä Yhdysvaltain ydinvoimassa. kasvit. Tutkimukset osoittavat, että Yhdysvalloissa ydinvoimalaitoksissa käytetään noin 700 Anchor Darling -kaksoislevyluukkuventtiiliä (AD DDGV), mutta vain 9 venttiilillä on korkean/keskitason riskin monitahtiventtiilien ominaisuudet. (Monet venttiilit ovat yksitahtisia, koska niiden turvatoimintona on sulkeutua avattaessa tai avata suljettaessa. Monitahtiventtiilejä voidaan kutsua auki ja kiinni, ja niitä voidaan avata ja sulkea useita kertoja turvatoimintonsa saavuttamiseksi.) teollisuudella on vielä aikaa saada takaisin epäonnistumisensa voitosta, mutta NRC näyttää olevan valmis näkemään oikea-aikaisia ​​ja tehokkaita tuloksia tästä asiasta. Lähetä tekstiviesti "SCIENCE" numeroon 662266 tai rekisteröidy verkossa. Rekisteröidy tai lähetä tekstiviesti "TIETO" numeroon 662266. Teksti- ja datamaksuja voidaan periä. Teksti lopettaa kieltäytymisen. Ei tarvitse ostaa. Käyttöehdot. © Union of Concerned Scientists Olemme 501(c)(3) voittoa tavoittelematon organisaatio. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552