Klepschade in noodsysteem van kerncentrale LaSalle

Dit voorjaar heeft het NRC Speciaal Inspectieteam (SIT) een inspectie uitgevoerd bij de kerncentrale van LaSalle om de oorzaak van klepstoringen te onderzoeken en de effectiviteit van de genomen corrigerende maatregelen te evalueren. De twee eenheden van de kerncentrale van LaSalle County van Exelon Generation Company, ongeveer 18 mijl ten zuidoosten van Ottawa, Illinois, zijn kokendwaterreactoren (BWR) die begin jaren tachtig in gebruik werden genomen. Hoewel de meeste BWR's die in de Verenigde Staten actief zijn, BWR/4 zijn met het Mark I-insluitingsontwerp, gebruiken de "nieuwere" LaSalle-apparaten de BWR/5 met het Mark II-insluitingsontwerp. Het belangrijkste verschil in deze evaluatie is dat, hoewel de BWR/4 gebruik maakt van een door stoom aangedreven hogedrukkoelmiddelinjectiesysteem (HPCI) om aanvullend koelwater aan de reactorkern te leveren als de kleine pijp die op het reactorvat is aangesloten, scheurt, het gebruik van BWR/5 Een motoraangedreven hogedruk-kernspuitsysteem (HPCS) vervult deze veiligheidsrol. Op 11 februari 2017 probeerden werknemers, na onderhoud en testen van het systeem, het nr. 2 hogedrukkernspuitsysteem (HPCS) bij te vullen. Op dat moment werd de reactor van Unit 2 stilgelegd vanwege de onderbreking van het tanken en werd de stilstand benut om noodsystemen, zoals het HPCS-systeem, te controleren. Het HPCS-systeem bevindt zich gewoonlijk in de stand-bymodus tijdens reactorbedrijf. Het systeem is uitgerust met een motoraangedreven pomp die een ontworpen aanvullende stroom van 7.000 gallons per minuut voor het reactorvat kan leveren. De HPCS-pomp zuigt water uit de opvangtank in de opvangbak. Als de pijp met een kleine diameter die op het reactorvat is aangesloten, breekt, zal het koelwater lekken, maar de druk in het reactorvat wordt bediend door een reeks lagedruk-noodsystemen (dat wil zeggen afvoer van afvalwarmte en een kernsproeipomp met lage druk). ). Het water dat uit het gebroken buisuiteinde stroomt, wordt afgevoerd naar de blustank voor hergebruik. De motoraangedreven HPCS-pomp kan worden gevoed vanuit het externe elektriciteitsnet wanneer deze beschikbaar is, of vanuit een on-site nooddieselgenerator wanneer het elektriciteitsnet niet beschikbaar is. Werknemers waren niet in staat de leiding tussen de HPCS-injectieklep (1E22-F004) en het reactorvat te vullen. Ze ontdekten dat de schijf gescheiden was van de steel van de schuifafsluiter met dubbele klep gemaakt door Anchor Darling, waardoor het stroompad van de vulleiding werd geblokkeerd. De HPCS-injectieklep is een normaal gesloten elektrische klep die opent wanneer het HPCS-systeem wordt gestart om een ​​kanaal te creëren waardoor suppletiewater het reactorvat kan bereiken. De motor past koppel toe om de spiraalvormige klepsteel te draaien om de schijf in de klep omhoog (openen) of omlaag (sluiten) te brengen. Wanneer deze volledig is neergelaten, blokkeert de schijf de stroom door de klep. Wanneer de klepklep volledig omhoog staat, stroomt het water dat door de klep stroomt ongehinderd door. Omdat de schijf in een volledig neergelaten positie van de klepsteel is gescheiden, kan de motor de klepsteel draaien alsof hij de schijf omhoog wil brengen, maar de schijf beweegt niet. Werknemers maakten foto's van de gescheiden dubbele schijven nadat ze het kleppendeksel (huls) van de klep hadden verwijderd (Figuur 3). De onderkant van de stengel verschijnt middenboven in de afbeelding. Je ziet de twee schijven en de geleiderails erlangs (indien aangesloten op de klepsteel). De arbeiders vervingen de interne onderdelen van de HPCS-injectieklep door onderdelen die opnieuw waren ontworpen door de leverancier, en herhaalden eenheid nr. 2. De Tennessee River Basin Authority heeft in januari 2013 een rapport ingediend bij de NRC onder 10 CFR Part 21 betreffende defecten in de Anchor Darling dubbele schijfafsluiter in het hogedrukkoelmiddelinjectiesysteem van de kerncentrale van Browns Ferry. De volgende maand diende de klepleverancier een 10 CFR Part 21-rapport in bij de NRC over het ontwerp van de Anchor Darling-schuifafsluiter met dubbele schijf, waardoor de klepsteel van de klep zou kunnen loskomen. In april 2013 bracht de Boiling Water Reactor Owners Group een rapport over het Deel 21-rapport uit aan haar leden en aanbevolen methoden voor het monitoren van de werking van de betrokken kleppen. Aanbevelingen omvatten diagnostische tests en het monitoren van de rotatie van de stengel. In 2015 voerden werknemers in LaSalle aanbevolen diagnostische tests uit op de HPCS-injectieklep 2E22-F004, maar er werden geen prestatieproblemen gevonden. Op 8 februari 2017 gebruikten werknemers de controlegids voor de spindelrotatie om de HPCS-injectieklep 2E22-F004 te onderhouden en te testen. In april 2016 heeft de groep eigenaren van kokendwaterreactoren hun rapport herzien op basis van informatie verstrekt door de eigenaar van een elektriciteitscentrale. Werknemers hebben 26 Anchor Darling-schuifafsluiters met dubbele schijf gedemonteerd, die mogelijk kwetsbaar zijn, en ontdekten dat 24 daarvan problemen hadden. In april 2017 heeft Exelon aan de NRC gemeld dat de HPCS injectieklep 2E22-F004 defect was geraakt door het loskomen van de klepsteel en de schijf. Binnen twee weken arriveerde een door de NRC ingehuurd speciaal inspectieteam (SIT) in LaSalle om de oorzaak van de klepstoring te onderzoeken en de effectiviteit van de genomen corrigerende maatregelen te evalueren. SIT beoordeelde Exelon's beoordeling van de faalwijze van de Unit 2 HPCS-injectieklep. SIT was het ermee eens dat een onderdeel in de klep scheurde als gevolg van overmatige kracht. Het afgebroken onderdeel zorgt ervoor dat de verbinding tussen de klepsteel en de tussenwervelschijf steeds minder uitgelijnd raakt, totdat de tussenwervelschijf uiteindelijk loskomt van de klepsteel. De leverancier heeft de interne structuur van de klep opnieuw ontworpen om het probleem op te lossen. Exelon heeft de NRC op 2 juni 2017 laten weten dat het van plan is om 16 andere veiligheidsgerelateerde en veiligheidsbelangrijke Anchor Darling dubbele schijfafsluiters te corrigeren, die hiervoor mogelijk kwetsbaar zijn tijdens de volgende tankonderbreking van de twee LaSalle-units. De impact van het faalmechanisme. SIT beoordeelde de redenen van Exelon om te wachten met de reparatie van deze 16 kleppen. SIT is van mening dat de reden redelijk is, met één uitzondering: de HCPS-injectieklep op Unit 1. Exelon schatte het aantal cycli van HPCS-injectiekleppen voor Unit 1 en Unit 2. De Unit 2-klep was de originele uitrusting die begin jaren tachtig werd geïnstalleerd. , terwijl de Unit 1-klep in 1987 werd vervangen nadat deze om andere redenen was beschadigd. Exelon voerde aan dat het grotere aantal slagen van de klep van Unit 2 het falen ervan verklaarde, en dat er reden was om te wachten tot de volgende tankonderbreking om het klepprobleem van Unit 1 op te lossen. SIT noemde factoren zoals onbekende testverschillen vóór gebruik tussen eenheden, kleine ontwerpverschillen met onbekende gevolgen, onzekere materiaalsterkte-eigenschappen en onzekere verschillen in schroefdraadslijtage van klepsteel tot wig, en concludeerde dat "dit een 'wat' tijdsprobleem 'is' in plaats van 'als' 1E22-F004 De klep zal falen als er in de toekomst geen storing optreedt. Met andere woorden, SIT heeft geen uitgestelde inspectie van de Unit 1-klep aangeschaft. Exelon heeft LaSalle Unit 1 op 22 juni 2017 gesloten om de interne onderdelen van de HPCS-injectieklep 1E22-F004 te vervangen ontdekte dat de door Exelon ontwikkelde koppelwaarden voor de motoren van HPCS-injectiekleppen 1E22-F004 en 2E22-F004 in strijd waren met 10 CFR Part 50, Bijlage B, Standaard III, Design Control zorgt voor een motorkoppelwaarde die geen overmatige druk uitoefent op de klepsteel. Maar de zwakke schakel bleek een ander intern onderdeel te zijn. De door Exelon toegepaste motorkoppelwaarde zorgde voor overmatige spanning op het onderdeel, waardoor het brak en de schijf loskwam van de klepsteel. De NRC bepaalde de overtreding als een ernstige overtreding van niveau III op basis van de klepstoring waardoor het HPCS-systeem zijn veiligheidsfuncties niet kon uitvoeren (in het systeem met vier niveaus is niveau I het ernstigst). De NRC oefende echter haar discretionaire bevoegdheid op het gebied van wetshandhaving uit in overeenstemming met haar wetshandhavingsbeleid en publiceerde geen overtredingen. De NRC stelde vast dat de ontwerpfout van de klep te subtiel was voor Exelon om redelijkerwijs te voorzien en te corrigeren vóór de klepstoring van Unit 2. Exelon zag er best goed uit op dit evenement. Uit de SIT-gegevens van de NRC blijkt dat Exelon op de hoogte is van het Deel 21-rapport van de Tennessee River Basin Authority en de klepleverancier in 2013. Zij konden dit besef niet gebruiken om problemen met de Unit 2 HPCS-injectieklep te identificeren en te corrigeren. Dit is echt geen weerspiegeling van hun slechte prestaties. Zij hebben immers de maatregelen geïmplementeerd die de Boiling Water Reactor Owner's Group voor de twee Deel 21-rapporten had aanbevolen. Het nadeel ligt in de gids, niet in de toepassing ervan door Exelon. Het enige minpunt in de afhandeling van deze zaak door Exelon was dat de reden voor het runnen van Unit 1 zwak was voordat werd gecontroleerd of de HPCS-injectieklep beschadigd was, totdat de volgende geplande tankbeurt werd onderbroken. De SIT van NRC hielp Exelon echter bij het besluit om het plan te bespoedigen. Als gevolg hiervan werd Unit 1 in juni 2017 gesloten ter vervanging van de kwetsbare Unit 1-klep. NRC keek erg goed naar dit evenement. Niet alleen leidde de NRC Exelon naar een veiliger plek voor LaSalle Unit 1, maar de NRC drong er ook bij de hele industrie op aan om dit probleem zonder onredelijke vertraging op te lossen. NRC heeft op 15 juni 2017 het informatiebericht 2017-03 aan de fabriekseigenaren uitgegeven over de ontwerpfouten van de Anchor Darling schuifafsluiter met dubbele schijf en de beperkingen van de richtlijnen voor het monitoren van klepprestaties. NRC hield een reeks openbare bijeenkomsten met vertegenwoordigers van de industrie en klepleveranciers over het probleem en de oplossingen ervan. Een van de resultaten van deze interacties is dat de industrie een reeks stappen heeft opgesomd, een schikkingsplan met als streefdatum uiterlijk 31 december 2017, en een onderzoek naar het gebruik van Anchor Darling-schuifafsluiters met dubbele schijf in de Amerikaanse kernenergie. planten. Uit onderzoek blijkt dat ongeveer 700 Anchor Darling dubbele schijfafsluiters (AD DDGV) worden gebruikt in kerncentrales in de Verenigde Staten, maar slechts 9 kleppen hebben de kenmerken van meertaktkleppen met een hoog/gemiddeld risico. (Veel kleppen zijn enkelslags, omdat hun veiligheidsfunctie is om te sluiten wanneer ze worden geopend, of open te gaan wanneer ze worden gesloten. Meertaktkleppen kunnen open en dicht worden genoemd, en kunnen meerdere keren worden geopend en gesloten om hun veiligheidsfunctie te bereiken.) De industrie heeft nog tijd om haar mislukking na de overwinning te herwinnen, maar de NRC lijkt bereid om tijdige en effectieve resultaten uit deze kwestie te zien. Stuur een sms "SCIENCE" naar 662266 of registreer u online. Meld u aan of stuur een sms "SCIENCE" naar 662266. Er kunnen sms- en datakosten in rekening worden gebracht. De tekst stopt de opt-out. Kopen is niet nodig. Voorwaarden. © Union of Concerned Scientists Wij zijn een 501(c)(3) non-profitorganisatie. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, VS (617) 547-5552