Vannes endommagées dans le système d'urgence de la centrale nucléaire de LaSalle

Ce printemps, l'Équipe d'inspection spéciale (EIS) du CNRC a effectué une inspection de la centrale nucléaire de LaSalle afin d'enquêter sur la cause de la défaillance des vannes et d'évaluer l'efficacité des mesures correctives prises. Les deux unités de la centrale nucléaire du comté de LaSalle d'Exelon Generation Company, située à environ 18 kilomètres au sud-est d'Ottawa, dans l'Illinois, sont des réacteurs à eau bouillante (REB) qui ont commencé à fonctionner au début des années 1980. Bien que la plupart des REB en activité aux États-Unis soient des BWR/4 avec la conception de confinement Mark I, les appareils LaSalle « plus récents » utilisent le BWR/5 avec la conception de confinement Mark II. La principale différence dans cette étude est que, bien que le BWR/4 utilise un système d'injection de liquide de refroidissement à haute pression (HPCI) à vapeur pour fournir de l'eau de refroidissement supplémentaire au cœur du réacteur lorsque le petit tuyau reliant la cuve du réacteur se rompt, le BWR/5 utilise un système de pulvérisation à haute pression (HPCS) motorisé pour remplir ce rôle de sécurité. Le 11 février 2017, après la maintenance et les tests du système, les travailleurs ont tenté de remplir le système d'injection à haute pression (HPCS) n°2. À cette époque, le réacteur de la tranche 2 était arrêté en raison de l’interruption du ravitaillement, et le temps d’arrêt était utilisé pour vérifier les systèmes d’urgence, comme le système HPCS. Le système HPCS est généralement en mode veille pendant le fonctionnement du réacteur. Le système est équipé d'une motopompe qui peut fournir un débit supplémentaire prévu de 7 000 gallons par minute pour la cuve du réacteur. La pompe HPCS aspire l'eau du réservoir de confinement dans l'enceinte de confinement. Si le tuyau de petit diamètre relié à la cuve du réacteur se brise, l'eau de refroidissement fuira, mais la pression à l'intérieur de la cuve du réacteur est gérée par une série de systèmes d'urgence à basse pression (c'est-à-dire, l'évacuation de la chaleur perdue et une pompe de pulvérisation du cœur à basse pression). ). L'eau qui s'écoule de l'extrémité cassée du tuyau est évacuée vers le réservoir de suppression pour être réutilisée. La pompe HPCS à moteur peut être alimentée à partir du réseau hors site lorsqu'il est disponible, ou à partir d'un générateur diesel de secours sur site lorsque le réseau n'est pas disponible. Les ouvriers n'ont pas pu remplir le tuyau entre la vanne d'injection HPCS (1E22-F004) et la cuve du réacteur. Ils ont découvert que le disque était séparé de la tige du robinet-vanne à double clapet fabriqué par Anchor Darling, bloquant le chemin d'écoulement du tuyau de remplissage. La vanne d'injection HPCS est une vanne électrique normalement fermée qui s'ouvre lorsque le système HPCS est démarré pour fournir un canal permettant à l'eau d'appoint d'atteindre la cuve du réacteur. Le moteur applique un couple pour faire tourner la tige de la vanne en spirale afin d'élever (ouvrir) ou d'abaisser (fermer) le disque dans la vanne. Une fois complètement abaissé, le disque bloquera le débit à travers la vanne. Lorsque le clapet de la vanne est complètement relevé, l'eau qui traverse la vanne s'écoule sans entrave. Puisque le disque est séparé de la tige de valve dans une position complètement abaissée, le moteur peut faire tourner la tige de valve comme pour soulever le disque, mais le disque ne bougera pas. Les travailleurs ont pris des photos des doubles disques séparés après avoir retiré le couvercle (manchon) de la valve (Figure 3). Le bord inférieur de la tige apparaît en haut au centre de l’image. Vous pouvez voir les deux disques et les rails de guidage le long d'eux (lorsqu'ils sont connectés à la tige de valve). Les ouvriers ont remplacé les pièces internes de la vanne d'injection HPCS par des pièces redessinées par le fournisseur et ont réitéré l'unité n°2. La Tennessee River Basin Authority a soumis un rapport à la NRC en janvier 2013 en vertu de la norme 10 CFR Part 21 concernant des défauts dans la vanne à double disque Anchor Darling dans le système d'injection de liquide de refroidissement haute pression de la centrale nucléaire de Browns Ferry. Le mois suivant, le fournisseur de vannes a soumis un rapport 10 CFR Part 21 au NRC concernant le problème de conception du robinet-vanne à double disque Anchor Darling, qui pourrait entraîner la séparation de la tige de vanne du disque. En avril 2013, le Groupe des propriétaires de réacteurs à eau bouillante a publié un rapport sur le rapport Partie 21 à l'intention de ses membres et a recommandé des méthodes pour surveiller le fonctionnement des vannes concernées. Les recommandations incluent des tests de diagnostic et une surveillance de la rotation de la tige. En 2015, des travailleurs ont effectué les tests de diagnostic recommandés sur la vanne d'injection HPCS 2E22-F004 à LaSalle, mais aucun problème de performance n'a été constaté. Le 8 février 2017, les travailleurs ont utilisé le guide de surveillance de la rotation de la tige pour entretenir et tester la vanne d'injection HPCS 2E22-F004. En avril 2016, le groupe des propriétaires de réacteurs à eau bouillante a révisé son rapport sur la base des informations fournies par un propriétaire de centrale électrique. Les travailleurs ont démonté 26 vannes à double disque Anchor Darling qui pourraient être vulnérables et ont constaté que 24 d'entre elles présentaient des problèmes. En avril 2017, Exelon a informé le CNRC que la vanne d'injection HPCS 2E22-F004 était tombée en panne en raison de la séparation de la tige de vanne et du disque. En moins de deux semaines, une équipe d'inspection spéciale (SIT) autorisée par le CNRC arrive à LaSalle pour enquêter sur la cause de la défaillance de la vanne et évaluer l'efficacité des mesures correctives prises. SIT a examiné l'évaluation d'Exelon sur le mode de défaillance de la vanne d'injection HPCS de l'unité 2. SIT a reconnu qu'un composant à l'intérieur de la valve s'était rompu en raison d'une force excessive. La pièce cassée provoque un désalignement croissant de la connexion entre la tige de valve et le disque intervertébral, jusqu'à ce que le disque intervertébral se sépare finalement de la tige de valve. Le fournisseur a repensé la structure interne de la vanne pour résoudre le problème. Exelon a informé le CNRC le 2 juin 2017 de son intention de corriger 16 autres vannes à double disque Anchor Darling liées à la sécurité et importantes pour la sécurité qui pourraient être vulnérables à cette défaillance lors de la prochaine interruption de ravitaillement des deux unités LaSalle. mécanisme. SIT a examiné les raisons pour lesquelles Exelon a attendu la réparation de ces 16 vannes. SIT estime que la raison est raisonnable, à une exception près : la vanne d'injection HCPS sur l'unité 1. Exelon a estimé le nombre de cycles de la vanne d'injection HPCS pour l'unité 1 et l'unité 2. La vanne de l'unité 2 était l'équipement d'origine installé au début années 1980, tandis que la vanne de l'unité 1 a été remplacée en 1987 après avoir été endommagée pour d'autres raisons. Exelon a fait valoir que le plus grand nombre de courses de soupapes pour l'unité 2 expliquait sa défaillance et qu'il y avait des raisons d'attendre la prochaine interruption de ravitaillement en carburant pour résoudre le problème de soupape de l'unité 1. SIT a cité des facteurs tels que des différences inconnues lors des tests de pré-opération entre les unités, de légères différences entre les unités. différences de conception avec des conséquences inconnues, des caractéristiques de résistance des matériaux incertaines et des différences incertaines dans l'usure de la tige de vanne et du filetage du coin, et a conclu que "c'est un problème de temps" au lieu de "Si" 1E22-F004 La vanne échouera s'il y a aucune panne à l'avenir. En d'autres termes, SIT n'a pas acheté une inspection retardée de la vanne de l'unité 1. Exelon a fermé l'unité 1 de LaSalle le 22 juin 2017 pour remplacer les pièces internes de la vanne d'injection HPCS 1E22-F004. les valeurs de couple développées par Exelon pour les moteurs des vannes d'injection HPCS 1E22-F004 et 2E22-F004 ont violé la norme 10 CFR Part 50, Annexe B, Standard III, Design Control Exelon suppose que la tige de vanne est le maillon faible et établit un. valeur de couple moteur qui ne soumet pas la tige de vanne à une pression excessive. Mais le maillon faible s’est avéré être un autre élément interne. La valeur du couple moteur appliqué par Exelon soumettait la pièce à une contrainte excessive, provoquant sa rupture et la séparation du disque de la tige de valve. Le CNRC a déterminé qu'il s'agissait d'une violation grave de niveau III, sur la base de la défaillance de la vanne qui a empêché le système HPCS de remplir ses fonctions de sécurité (dans le système à quatre niveaux, le niveau I est le plus grave). Cependant, la NRC a exercé son pouvoir discrétionnaire en matière d'application de la loi conformément à sa politique d'application de la loi et n'a pas publié les violations. Le CNRC a déterminé que le défaut de conception de la vanne était trop subtil pour qu'Exelon puisse raisonnablement le prévoir et le corriger avant la défaillance de la vanne de l'unité 2. Exelon avait l'air plutôt bien lors de cet événement. Les dossiers SIT du CNRC indiquent qu'Exelon est au courant du rapport Partie 21 rédigé par la Tennessee Valley Authority et le fournisseur de vannes en 2013. Ils n'ont pas été en mesure d'utiliser cette connaissance pour identifier et corriger les problèmes de vanne d'injection HPCS de l'unité 2, reflet de leurs mauvaises performances. . Après tout, ils ont mis en œuvre les mesures recommandées par le Groupe des propriétaires de réacteurs à eau bouillante pour les deux rapports Partie 21. L'inconvénient réside dans le guide, et non dans son application par Exelon. Le seul défaut dans la gestion de cette affaire par Exelon était que la raison pour laquelle l'unité 1 avait fonctionné était faible avant de vérifier si sa soupape d'injection HPCS était endommagée ou endommagée, jusqu'à ce que son prochain ravitaillement prévu soit interrompu. Cependant, le SIT du CNRC a aidé Exelon à décider d'accélérer le plan. En conséquence, l'unité 1 a été fermée en juin 2017 pour remplacer la vanne vulnérable de l'unité 1. Le CNRC avait l'air très bien lors de cet événement. Non seulement le CNRC a conduit Exelon vers un endroit plus sûr pour l'unité 1 de LaSalle, mais il a également exhorté l'ensemble de l'industrie à résoudre ce problème sans délai déraisonnable. Le 15 juin 2017, le CNRC a publié l'avis d'information 2017-03 aux propriétaires d'usine concernant les défauts de conception du robinet-vanne à double disque Anchor Darling et les limites des lignes directrices sur la surveillance du rendement des vannes. Le CNRC a tenu une série de réunions publiques avec des représentants de l'industrie et des fournisseurs de vannes sur le problème et ses solutions. L'un des résultats de ces interactions est que l'industrie a répertorié une série d'étapes, un plan de règlement avec une date limite au plus tard le 31 décembre 2017 et une enquête sur l'utilisation des vannes à double disque Anchor Darling dans l'énergie nucléaire américaine. plantes. Les enquêtes montrent qu'environ 700 vannes à double disque Anchor Darling (AD DDGV) sont utilisées dans les centrales nucléaires aux États-Unis, mais seulement 9 vannes présentent les caractéristiques de vannes multitemps à risque élevé/moyen. (De nombreuses vannes sont à course unique, car leur fonction de sécurité est de se fermer lorsqu'elles sont ouvertes ou de s'ouvrir lorsqu'elles sont fermées. Les vannes multi-temps peuvent être appelées ouvertes et fermées et peuvent être ouvertes et fermées plusieurs fois pour remplir leur fonction de sécurité.) L'industrie a encore le temps de rattraper son échec après la victoire, mais le CNRC semble prêt à voir des résultats rapides et efficaces dans cette affaire. Envoyez le SMS "SCIENCE" au 662266 ou inscrivez-vous en ligne. Inscrivez-vous ou envoyez le SMS « SCIENCE » au 662266. Des frais de SMS et de données peuvent être facturés. Le texte arrête la désinscription. Pas besoin d'acheter. 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