Ventilskade i nødsystemet til LaSalle kjernekraftverk

Denne våren gjennomførte NRC Special Inspection Team (SIT) en inspeksjon av LaSalle kjernekraftverk for å undersøke årsaken til ventilsvikt og evaluere effektiviteten av korrigerende tiltak som er tatt. De to enhetene til Exelon Generation Companys LaSalle County kjernekraftverk, omtrent 11 mil sørøst for Ottawa, Illinois, er kokende vannreaktorer (BWR) som startet driften tidlig på 1980-tallet. Selv om de fleste BWR-er som opererer i USA er BWR/4 med Mark I-inneslutningsdesign, bruker de "nyere" LaSalle-enhetene BWR/5 med Mark II-inneslutningsdesign. Hovedforskjellen i denne anmeldelsen er at selv om BWR/4 bruker et dampdrevet høytrykkskjølevæskeinjeksjonssystem (HPCI) for å gi ekstra kjølevann til reaktorkjernen hvis det lille røret som er koblet til reaktorbeholderen brister, bruk av BWR/5 Et motordrevet høytrykkskjernespraysystem (HPCS) oppnår denne sikkerhetsrollen. Den 11. februar 2017, etter systemvedlikehold og testing, forsøkte arbeidere å etterfylle høytrykkskjernespraysystemet nr. 2 (HPCS). På det tidspunktet ble reaktoren til enhet 2 stengt på grunn av avbrudd i tankingen, og nedetiden ble brukt til å sjekke nødsystemer, som HPCS-systemet. HPCS-systemet er vanligvis i standby-modus under reaktordrift. Systemet er utstyrt med en motordrevet pumpe som kan gi en designet tilleggsstrøm på 7000 gallons per minutt for reaktorbeholderen. HPCS-pumpen trekker vann fra inneslutningstanken i inneslutningen. Hvis røret med liten diameter koblet til reaktorbeholderen går i stykker, vil kjølevannet lekke, men trykket inne i reaktorbeholderen drives av en rekke lavtrykks nødsystemer (dvs. spillvarmeutslipp og lavtrykkskjernespraypumpe ). Vannet som strømmer ut fra den ødelagte rørenden blir sluppet til undertrykkstanken for gjenbruk. Den motordrevne HPCS-pumpen kan drives fra det eksterne nettet når det er tilgjengelig, eller fra en nøddieselgenerator på stedet når nettet er utilgjengelig. Arbeidere klarte ikke å fylle røret mellom HPCS-injeksjonsventilen (1E22-F004) og reaktorbeholderen. De oppdaget at skiven ble separert fra stammen til dobbel-klapp-portventilen laget av Anchor Darling, og blokkerte strømningsbanen til påfyllingsrøret. HPCS-injeksjonsventilen er en normalt lukket elektrisk ventil som åpnes når HPCS-systemet startes for å gi en kanal for etterfyllingsvann for å nå reaktorbeholderen. Motoren bruker dreiemoment for å rotere spiralventilstammen for å heve (åpne) eller senke (lukke) skiven i ventilen. Når den er helt senket, vil skiven blokkere strømmen gjennom ventilen. Når ventilklaffen er helt hevet, strømmer vannet som strømmer gjennom ventilen uhindret. Siden skiven er skilt fra ventilstammen i en helt senket posisjon, kan motoren rotere ventilstammen som om den skulle heve skiven, men skiven vil ikke bevege seg. Arbeidere tok bilder av de adskilte doble skivene etter å ha fjernet ventildekselet (hylsen) på ventilen (Figur 3). Den nederste kanten av stilken vises øverst i midten av bildet. Du kan se de to skivene og styreskinnene langs dem (når koblet til ventilstammen). Arbeiderne erstattet de interne delene av HPCS-injeksjonsventilen med deler som er redesignet av leverandøren, og gjentok enheten nr. 2. Tennessee River Basin Authority sendte inn en rapport til Flyktninghjelpen i januar 2013 under 10 CFR Part 21 angående defekter i Anchor Darling dobbelskive portventil i høytrykkskjølevæskeinjeksjonssystemet til Browns Ferry Nuclear Power Plant. Den påfølgende måneden sendte ventilleverandøren en 10 CFR Part 21-rapport til NRC angående utformingen av Anchor Darling dobbelskiveportventil, som kan føre til at ventilstammen skiller seg fra skiven. I april 2013 ga Boiling Water Reactor Owners Group en rapport om Del 21-rapporten til medlemmene og anbefalte metoder for å overvåke funksjonen til de berørte ventilene. Anbefalinger inkluderer diagnostiske tester og overvåking av rotasjonen av stilken. I 2015 utførte arbeidere anbefalte diagnostiske tester på HPCS-injeksjonsventil 2E22-F004 i LaSalle, men ingen ytelsesproblemer ble funnet. 8. februar 2017 brukte arbeidere overvåkingsveiledningen for stammerotasjon for å vedlikeholde og teste HPCS-injeksjonsventilen 2E22-F004. I april 2016 reviderte eiergruppen kokevannsreaktorer sin rapport basert på informasjon gitt av en kraftverkseier. Arbeidere demonterte 26 Anchor Darling dobbelskive portventiler som kan være sårbare og fant ut at 24 av dem hadde problemer. I april 2017 varslet Exelon Flyktninghjelpen om at HPCS-injeksjonsventilen 2E22-F004 hadde sviktet på grunn av separasjonen av ventilstammen og skiven. I løpet av to uker ankom et spesielt inspeksjonsteam (SIT) ansatt av Flyktninghjelpen LaSalle for å undersøke årsaken til ventilsvikten og evaluere effektiviteten av de korrigerende tiltakene som ble tatt. SIT gjennomgikk Exelons vurdering av feilmodusen til Unit 2 HPCS-injeksjonsventilen. SIT var enig i at en komponent inne i ventilen sprakk på grunn av overdreven kraft. Den ødelagte delen gjør at forbindelsen mellom ventilstammen og mellomvirvelskiven blir mindre og mindre på linje, inntil mellomvirvelskiven til slutt skiller seg fra ventilstammen. Leverandøren redesignet den interne strukturen til ventilen for å løse problemet. Exelon varslet Flyktninghjelpen 2. juni 2017 om at de planlegger å korrigere 16 andre sikkerhetsrelaterte og sikkerhetsviktige Anchor Darling dobbelskive gateventiler, som kan være sårbare for dette under neste fyllingavbrudd i de to LaSalle-enhetene. Virkningen av feilmekanismen. SIT gjennomgikk Exelons grunner til å vente med å reparere disse 16 ventilene. SIT mener at årsaken er rimelig, med ett unntak - HCPS-injeksjonsventilen på enhet 1. Exelon estimerte antall sykluser med HPCS-injeksjonsventiler for enhet 1 og enhet 2. Enhet 2-ventilen var det originale utstyret som ble installert på begynnelsen av 1980-tallet , mens Unit 1-ventilen ble skiftet ut i 1987 etter at den ble skadet av andre årsaker. Exelon hevdet at det større antallet slag på ventilen til enhet 2 forklarte dens feil, og det var grunn til å vente til neste fyllingavbrudd for å løse ventilproblemet til enhet 1. SIT siterte faktorer som ukjente testforskjeller før operasjon mellom enheter, små designforskjeller med ukjente konsekvenser, usikre materialstyrkeegenskaper og usikre forskjeller i slitasje på ventilstamme til kilegjenger, og konkluderte med at "dette er et "tidsproblem" i stedet for "Hvis" 1E22-F004 Ventilen vil svikte hvis det ikke er noen svikt i fremtiden Med andre ord kjøpte ikke SIT en forsinket inspeksjon av Unit 1-ventilen 22. juni 2017 funnet at dreiemomentverdiene utviklet av Exelon for motorene til HPCS-injeksjonsventilene 1E22-F004 og 2E22-F004 krenket 10 CFR Part 50, Appendix B, Standard III, Design Control antar at ventilstammen er det svake leddet etablerer en motormomentverdi som ikke utøver for stort trykk på ventilstammen. Men det svake leddet viste seg å være en annen intern del. Motorens dreiemomentverdi påført av Exelon satte delen under overdreven belastning, noe som førte til at den brøt og skiven løsnet fra ventilstammen. Flyktninghjelpen fastslo bruddet som et alvorlig brudd på nivå III basert på ventilfeilen som forhindret HPCS-systemet i å utføre sine sikkerhetsfunksjoner (i fire-nivåsystemet er nivå I det mest alvorlige). Imidlertid utøvde Flyktninghjelpen sitt rettshåndhevelsesskjønn i samsvar med sin rettshåndhevelsespolicy og publiserte ikke brudd. Flyktninghjelpen fastslo at ventildesignfeilen var for subtil til at Exelon med rimelighet kunne forutse og korrigere før ventilfeilen i enhet 2. Exelon så ganske bra ut på dette arrangementet. Flyktninghjelpens SIT-poster indikerer at Exelon er klar over del 21-rapporten laget av Tennessee River Basin Authority og ventilleverandøren i 2013. De var ikke i stand til å bruke denne bevisstheten til å identifisere og korrigere enhet 2 HPCS-injeksjonsventilproblemer. Dette er virkelig ikke en refleksjon av deres dårlige ytelse. Tross alt implementerte de tiltakene som er anbefalt av Boiling Water Reactor Owner's Group for de to Del 21-rapportene. Ulempen ligger i veiledningen, ikke Exelons anvendelse av den. Den eneste feilen i Exelons håndtering av denne saken var at årsaken til å kjøre enhet 1 var svak før man sjekket om HPCS-injeksjonsventilen var skadet eller skadet, inntil neste planlagte tanking ble avbrutt. Flyktninghjelpens SIT hjalp imidlertid Exelon med å bestemme seg for å fremskynde planen. Som et resultat ble enhet 1 stengt i juni 2017 for å erstatte den sårbare enhet 1-ventilen. Flyktninghjelpen så veldig bra ut på dette arrangementet. Ikke bare førte Flyktninghjelpen Exelon til et tryggere sted for LaSalle Unit 1, men Flyktninghjelpen oppfordret også hele industrien til å løse dette problemet uten urimelig forsinkelse. Flyktninghjelpen utstedte informasjonsmeldingen 2017-03 til fabrikkeierne 15. juni 2017, angående konstruksjonsfeilene til Anchor Darling dobbelskive portventil og begrensningene i retningslinjene for overvåking av ventilytelse. Flyktninghjelpen holdt en rekke offentlige møter med industri- og ventilleverandørrepresentanter om problemet og dets løsninger. Et av resultatene av disse interaksjonene er at industrien har listet opp en rekke trinn, en oppgjørsplan med målfrist senest 31. desember 2017, og en undersøkelse av bruken av Anchor Darling dobbelskive portventiler i amerikansk kjernekraft. planter. Undersøkelser viser at omtrent 700 Anchor Darling doble disc gate-ventiler (AD DDGV) brukes i kjernekraftverk i USA, men bare 9 ventiler har egenskapene til høy/middels risiko, flertaktsventiler. (Mange ventiler er etttakts, fordi deres sikkerhetsfunksjon er å lukke når de åpnes, eller åpne når de er lukket. Flertaktsventiler kan kalles åpne og lukke, og kan åpnes og lukkes flere ganger for å oppnå sikkerhetsfunksjonen.) industrien har fortsatt tid til å gjenvinne sin fiasko fra seier, men Flyktninghjelpen ser ut til å se rettidige og effektive resultater av denne saken. Send SMS "SCIENCE" til 662266 eller meld deg på online. Registrer deg eller send SMS "SCIENCE" til 662266. SMS og datagebyr kan bli belastet. Teksten stopper oppt-out. Ingen grunn til å kjøpe. Vilkår og betingelser. © Union of Concerned Scientists Vi er en 501(c)(3) ideell organisasjon. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552