Danni alla valvola del sistema di emergenza della centrale nucleare di LaSalle

Questa primavera, il SIT (Special Inspection Team) dell'NRC ha condotto un'ispezione della centrale nucleare di LaSalle per indagare sulla causa del guasto della valvola e valutare l'efficacia delle misure correttive adottate. Le due unità della centrale nucleare della contea di LaSalle della Exelon Generation Company, a circa 11 miglia a sud-est di Ottawa, nell'Illinois, sono reattori ad acqua bollente (BWR) che hanno iniziato a funzionare all'inizio degli anni '80. Sebbene la maggior parte dei BWR operanti negli Stati Uniti siano BWR/4 con il design di contenimento Mark I, i dispositivi LaSalle "più recenti" utilizzano il BWR/5 con il design di contenimento Mark II. La differenza principale in questa recensione è che, sebbene il BWR/4 utilizzi un sistema di iniezione di refrigerante ad alta pressione (HPCI) azionato da vapore per fornire acqua di raffreddamento supplementare al nocciolo del reattore in caso di rottura del piccolo tubo collegato al contenitore del reattore, l'uso di BWR/5 Un sistema di spruzzatura ad alta pressione (HPCS) motorizzato svolge questo ruolo di sicurezza. L'11 febbraio 2017, dopo la manutenzione e i test del sistema, i lavoratori hanno provato a ricaricare il sistema n. 2 di spruzzatura del nucleo ad alta pressione (HPCS). In quel momento, il reattore dell'Unità 2 era spento a causa dell'interruzione del rifornimento di carburante, e il tempo di inattività è stato utilizzato per controllare i sistemi di emergenza, come il sistema HPCS. Il sistema HPCS è solitamente in modalità standby durante il funzionamento del reattore. Il sistema è dotato di una pompa a motore in grado di fornire un flusso supplementare progettato di 7.000 galloni al minuto per il contenitore del reattore. La pompa HPCS aspira l'acqua dal serbatoio di contenimento nel contenimento. Se il tubo di piccolo diametro collegato al contenitore del reattore si rompe, l'acqua di raffreddamento perderà, ma la pressione all'interno del contenitore del reattore è gestita da una serie di sistemi di emergenza a bassa pressione (ad esempio, scarico del calore residuo e pompa di spruzzatura del nucleo a bassa pressione ). L'acqua che fuoriesce dall'estremità rotta del tubo viene scaricata nel serbatoio di soppressione per essere riutilizzata. La pompa HPCS a motore può essere alimentata dalla rete esterna quando è disponibile o da un generatore diesel di emergenza in loco quando la rete non è disponibile. I lavoratori non sono stati in grado di riempire il tubo tra la valvola di iniezione HPCS (1E22-F004) e il contenitore del reattore. Hanno scoperto che il disco era separato dallo stelo della valvola a saracinesca a doppio clapet realizzata da Anchor Darling, bloccando il percorso del flusso del tubo di riempimento. La valvola di iniezione HPCS è una valvola elettrica normalmente chiusa che si apre quando il sistema HPCS viene avviato per fornire un canale affinché l'acqua di reintegro raggiunga il contenitore del reattore. Il motore applica una coppia per ruotare lo stelo della valvola a spirale per sollevare (aprire) o abbassare (chiudere) il disco nella valvola. Quando è completamente abbassato, il disco bloccherà il flusso attraverso la valvola. Quando lo sportello della valvola è completamente sollevato, l'acqua che scorre attraverso la valvola scorre senza ostacoli. Poiché il disco è separato dallo stelo della valvola in una posizione completamente abbassata, il motore può ruotare lo stelo della valvola come per sollevare il disco, ma il disco non si muoverà. I lavoratori hanno scattato foto dei doppi dischi separati dopo aver rimosso il coperchio (manicotto) della valvola (Figura 3). Il bordo inferiore dello stelo appare in alto al centro dell'immagine. Puoi vedere i due dischi e le guide lungo di essi (quando collegati allo stelo della valvola). I lavoratori hanno sostituito le parti interne della valvola di iniezione HPCS con parti riprogettate dal fornitore e hanno reiterato l'unità n. 2. La Tennessee River Basin Authority ha presentato un rapporto alla NRC nel gennaio 2013 ai sensi del 10 CFR Parte 21 riguardante difetti nella valvola a saracinesca a doppio disco Anchor Darling nel sistema di iniezione del refrigerante ad alta pressione della centrale nucleare di Browns Ferry. Il mese successivo, il fornitore della valvola ha presentato all'NRC un rapporto 10 CFR Parte 21 riguardante il design della valvola a saracinesca a doppio disco Anchor Darling, che potrebbe causare la separazione dello stelo della valvola dal disco. Nell'aprile 2013, il Boiling Water Reactor Owners Group ha pubblicato un rapporto sulla Parte 21 ai suoi membri e ha raccomandato metodi per monitorare l'operatività delle valvole interessate. Le raccomandazioni includono test diagnostici e monitoraggio della rotazione dello stelo. Nel 2015, i lavoratori hanno eseguito i test diagnostici raccomandati sulla valvola di iniezione HPCS 2E22-F004 a LaSalle, ma non sono stati riscontrati problemi di prestazioni. L'8 febbraio 2017, i lavoratori hanno utilizzato la guida al monitoraggio della rotazione dello stelo per eseguire la manutenzione e testare la valvola di iniezione HPCS 2E22-F004. Nell’aprile 2016, il gruppo dei proprietari del reattore ad acqua bollente ha rivisto il proprio rapporto sulla base delle informazioni fornite dal proprietario di una centrale elettrica. I lavoratori hanno smontato 26 valvole a saracinesca a doppio disco Anchor Darling che potrebbero essere vulnerabili e hanno scoperto che 24 di loro avevano problemi. Nell'aprile 2017, Exelon ha notificato all'NRC che la valvola di iniezione HPCS 2E22-F004 aveva funzionato male a causa della separazione dello stelo della valvola e del disco. Nel giro di due settimane, una squadra di ispezione speciale (SIT) ingaggiata dalla NRC arrivò a LaSalle per indagare sulla causa del guasto della valvola e valutare l'efficacia delle misure correttive adottate. Il SIT ha esaminato la valutazione di Exelon sulla modalità di guasto della valvola di iniezione HPCS dell'Unità 2. La SIT ha convenuto che un componente all'interno della valvola si è rotto a causa della forza eccessiva. La parte rotta fa sì che la connessione tra lo stelo della valvola e il disco intervertebrale diventi sempre meno allineata, fino a quando il disco intervertebrale si separa definitivamente dallo stelo della valvola. Il fornitore ha riprogettato la struttura interna della valvola per risolvere il problema. Exelon ha notificato all'NRC il 2 giugno 2017 che prevede di correggere altre 16 valvole a saracinesca a doppio disco Anchor Darling, importanti e legate alla sicurezza, che potrebbero essere vulnerabili a questo durante la prossima interruzione del rifornimento di carburante delle due unità LaSalle. L'impatto del meccanismo di fallimento. Il SIT ha esaminato le ragioni per cui Exelon ha dovuto aspettare per riparare queste 16 valvole. SIT ritiene che il motivo sia ragionevole, con un'eccezione: la valvola di iniezione HCPS sull'Unità 1. Exelon ha stimato il numero di cicli delle valvole di iniezione HPCS per l'Unità 1 e l'Unità 2. La valvola dell'Unità 2 era l'attrezzatura originale installata all'inizio degli anni '80 , mentre la valvola dell'Unità 1 è stata sostituita nel 1987 perché danneggiata per altri motivi. Exelon ha sostenuto che il maggior numero di corse della valvola dell'Unità 2 spiegava il suo guasto, e c'era motivo di attendere fino alla successiva interruzione del rifornimento per risolvere il problema della valvola dell'Unità 1. Il SIT ha citato fattori come differenze sconosciute nei test preoperativi tra unità, lievi differenze di progettazione con conseguenze sconosciute, caratteristiche incerte di resistenza del materiale e differenze incerte nell'usura della filettatura dello stelo della valvola rispetto al cuneo, e hanno concluso che "questo è un" problema del tempo "invece di" Se " 1E22-F004 La valvola si guasterà se non si verificano guasti in futuro. In altre parole, SIT non ha acquistato un'ispezione ritardata della valvola dell'Unità 1 Exelon ha chiuso l'Unità LaSalle 1 il 22 giugno 2017 per sostituire le parti interne della valvola di iniezione HPCS 1E22-F004 ha scoperto che i valori di coppia sviluppati da Exelon per i motori delle valvole di iniezione HPCS 1E22-F004 e 2E22-F004 violavano 10 CFR Parte 50, Appendice B, Standard III, Design Control Exelon presuppone che lo stelo della valvola sia l'anello debole e stabilisce un valore di coppia del motore tale da non esercitare una pressione eccessiva sullo stelo della valvola. Ma l’anello debole si è rivelato essere un’altra parte interna. Il valore di coppia del motore applicato da Exelon sottopone la parte ad uno stress eccessivo, provocandone la rottura e la separazione del disco dallo stelo della valvola. L'NRC ha determinato la violazione come una violazione grave di livello III sulla base del guasto della valvola che ha impedito al sistema HPCS di svolgere le sue funzioni di sicurezza (nel sistema a quattro livelli, il livello I è il più grave). Tuttavia, la NRC ha esercitato la propria discrezionalità in materia di applicazione della legge in conformità con la propria politica di applicazione della legge e non ha pubblicato violazioni. L'NRC ha stabilito che il difetto di progettazione della valvola era troppo sottile perché Exelon potesse prevederlo e correggerlo ragionevolmente prima del guasto della valvola dell'Unità 2. Exelon sembrava piuttosto bravo a questo evento. I registri SIT dell'NRC indicano che Exelon è a conoscenza del rapporto Parte 21 redatto dalla Tennessee River Basin Authority e dal fornitore di valvole nel 2013. Non è stato in grado di utilizzare questa consapevolezza per identificare e correggere i problemi della valvola di iniezione HPCS dell'Unità 2. Questo in realtà non riflette la loro scarsa prestazione. Dopotutto, hanno implementato le misure raccomandate dal Boiling Water Reactor Owner's Group per i due rapporti della Parte 21. Lo svantaggio risiede nella guida, non nella sua applicazione da parte di Exelon. L'unico difetto nella gestione della questione da parte di Exelon era che il motivo per cui l'Unità 1 era in funzione era debole prima di verificare se la sua valvola di iniezione HPCS fosse danneggiata o danneggiata, fino all'interruzione del successivo rifornimento pianificato. Tuttavia, il SIT della NRC ha aiutato Exelon a decidere di accelerare il piano. Di conseguenza, l'Unità 1 è stata chiusa nel giugno 2017 per sostituire la vulnerabile valvola dell'Unità 1. NRC si è presentato molto bene a questo evento. Non solo l'NRC ha portato Exelon in un luogo più sicuro per l'Unità 1 di LaSalle, ma ha anche esortato l'intero settore a risolvere il problema senza irragionevoli ritardi. NRC ha emesso l'avviso informativo 2017-03 ai proprietari dello stabilimento il 15 giugno 2017, riguardante i difetti di progettazione della valvola a saracinesca a doppio disco Anchor Darling e le limitazioni delle linee guida per il monitoraggio delle prestazioni della valvola. NRC ha tenuto una serie di incontri pubblici con i rappresentanti dell'industria e dei fornitori di valvole sul problema e sulle relative soluzioni. Uno dei risultati di queste interazioni è che l’industria ha elencato una serie di misure, un piano di risoluzione con una scadenza fissata entro il 31 dicembre 2017 e un’indagine sull’uso delle valvole a saracinesca a doppio disco Anchor Darling nell’energia nucleare statunitense impianti. Le indagini mostrano che circa 700 valvole a saracinesca a doppio disco Anchor Darling (AD DDGV) sono utilizzate nelle centrali nucleari degli Stati Uniti, ma solo 9 valvole hanno le caratteristiche di valvole a corsa multipla ad alto/medio rischio. (Molte valvole sono a corsa singola, poiché la loro funzione di sicurezza è chiudersi quando aperte o aprire quando chiuse. Le valvole a corsa multipla possono essere chiamate aperte e chiuse e possono essere aperte e chiuse più volte per ottenere la loro funzione di sicurezza.) l’industria ha ancora tempo per recuperare il fallimento dopo la vittoria, ma la NRC sembra pronta a vedere risultati tempestivi ed efficaci da questa questione. Invia SMS "SCIENCE" al 662266 o registrati online. Registrati o invia SMS "SCIENCE" al 662266. Potrebbero essere addebitati costi per SMS e dati. Il testo interrompe l'opt-out. Non è necessario acquistare. Termini e Condizioni. © Union of Concerned Scientists Siamo un'organizzazione no-profit 501(c)(3). 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, Stati Uniti (617) 547-5552