Поврежденные клапаны аварийной системы атомной электростанции Ла-Саль

Весной этого года Специальная инспекционная группа NRC (SIT) провела проверку атомной электростанции Ла-Саль, чтобы выяснить причину отказа клапана и оценить эффективность принятых корректирующих мер. Два энергоблока атомной электростанции округа Ла-Салль, принадлежащей Exelon Generation Company, расположенной примерно в 11 милях к юго-востоку от Оттавы, штат Иллинойс, представляют собой реакторы с кипящей водой (BWR), которые начали работать в начале 1980-х годов. Хотя большинство BWR, работающих в Соединенных Штатах, представляют собой BWR/4 с конструкцией защитной оболочки Mark I, в «более новых» устройствах LaSalle используется BWR/5 с конструкцией защитной оболочки Mark II. Основное отличие этого обзора заключается в том, что, хотя в BWR/4 используется система впрыска теплоносителя под высоким давлением (HPCI) с паровым приводом для подачи дополнительной охлаждающей воды в активную зону реактора при разрыве небольшой трубы, соединяющей корпус реактора, в BWR/5 Для достижения этой функции безопасности используется система распыления сердечника под высоким давлением (HPCS) с приводом от двигателя. 11 февраля 2017 г., после технического обслуживания и испытаний системы, рабочие попытались заправить систему закачки керна под высоким давлением (ВВД) № 2. В то время реактор второго энергоблока был остановлен из-за перерыва в перегрузке топлива, а время простоя было использовано для проверки аварийных систем, таких как система HPCS. Во время работы реактора система HPCS обычно находится в режиме ожидания. Система оснащена насосом с приводом от двигателя, который может обеспечить расчетный дополнительный поток в корпус реактора в размере 7000 галлонов в минуту. Насос HPCS забирает воду из защитного резервуара в защитной оболочке. Если труба малого диаметра, соединенная с корпусом реактора, сломается, охлаждающая вода протечет, но давление внутри корпуса реактора поддерживается рядом аварийных систем низкого давления (т.е. отвода отработанного тепла и распылительного насоса активной зоны низкого давления). ). Вода, вытекающая из разорванного конца трубы, сбрасывается в резервуар-гаситель для повторного использования. Насос HPCS с приводом от двигателя может питаться от внешней сети, если она доступна, или от аварийного дизель-генератора на площадке, когда сеть недоступна. Рабочие не смогли заполнить трубу между инжекторным клапаном HPCS (1E22-F004) и корпусом реактора. Они обнаружили, что диск отделился от штока задвижки с двумя заслонками производства Anchor Darling, блокируя путь потока наливной трубы. Инжекторный клапан HPCS представляет собой нормально закрытый электрический клапан, который открывается при запуске системы HPCS, обеспечивая канал для подачи подпиточной воды в корпус реактора. Двигатель применяет крутящий момент для вращения штока спирального клапана, чтобы поднять (открыть) или опустить (закрыть) диск в клапане. При полном опускании диск блокирует поток через клапан. Когда створка клапана полностью поднята, вода, проходящая через клапан, течет беспрепятственно. Поскольку диск отделен от стержня клапана в полностью опущенном положении, двигатель может вращать стержень клапана, как будто поднимая диск, но диск не будет двигаться. Рабочие сфотографировали разделенные двойные диски после снятия клапанной крышки (втулки) клапана (рис. 3). Нижний край стебля появляется в верхней центральной части изображения. Вы можете видеть два диска и направляющие вдоль них (при соединении со стержнем клапана). Рабочие заменили внутренние детали впрыскивающего клапана HPCS деталями, конструкция которых была изменена поставщиком, и повторили установку № 2. В январе 2013 года Управление бассейна реки Теннесси представило в NRC отчет в соответствии с разделом 10 CFR, часть 21, о дефектах двухдискового затвора Anchor Darling в системе впрыска теплоносителя под высоким давлением на атомной электростанции Браунс-Ферри. В следующем месяце поставщик клапана представил в NRC отчет в соответствии с разделом 21 CFR 10 CFR, касающийся проблемы конструкции двухдисковой задвижки Anchor Darling, которая может привести к отделению штока клапана от диска. В апреле 2013 года Группа владельцев кипящих реакторов опубликовала для своих членов отчет по части 21 отчета и рекомендовала методы мониторинга работоспособности затронутых клапанов. Рекомендации включают диагностические тесты и мониторинг вращения штока. В 2015 году сотрудники компании LaSalle провели рекомендованные диагностические испытания инжекторного клапана HPCS 2E22-F004, но проблем с производительностью обнаружено не было. 8 февраля 2017 г. рабочие использовали руководство по контролю вращения штока для обслуживания и проверки впрыскивающего клапана HPCS 2E22-F004. В апреле 2016 года группа владельцев реакторов с кипящей водой пересмотрела свой отчет на основе информации, предоставленной владельцем электростанции. Рабочие разобрали 26 двухдисковых задвижек Anchor Darling, которые могут быть уязвимыми, и обнаружили, что 24 из них имели проблемы. В апреле 2017 года Exelon уведомила NRC о том, что впрыскивающий клапан HPCS 2E22-F004 вышел из строя из-за разделения стержня клапана и диска. В течение двух недель в ЛаСалль прибыла специальная инспекционная группа (SIT), уполномоченная NRC, чтобы расследовать причину неисправности клапана и оценить эффективность принятых корректирующих мер. Компания SIT рассмотрела оценку Exelon характера неисправности впрыскивающего клапана HPCS энергоблока 2. Компания SIT согласилась с тем, что компонент внутри клапана разорвался из-за чрезмерной силы. Сломанная часть приводит к тому, что соединение между стержнем клапана и межпозвоночным диском становится все более смещенным, пока межпозвоночный диск окончательно не отделится от стержня клапана. Чтобы решить эту проблему, поставщик изменил внутреннюю структуру клапана. 2 июня 2017 г. компания Exelon уведомила NRC о том, что планирует отремонтировать 16 других связанных с безопасностью и важных с точки зрения безопасности двухдисковых задвижек Anchor Darling, которые могут быть уязвимы к этому отказу во время следующего перерыва в дозаправке двух агрегатов LaSalle. механизм. Компания SIT рассмотрела причины, по которым компания Exelon отложила ремонт этих 16 клапанов. Компания SIT считает, что причина разумная, за одним исключением – впрыскивающий клапан HCPS на энергоблоке 1. Exelon оценила количество циклов впрыскивающего клапана HPCS для энергоблоков 1 и 2. Клапан энергоблока 2 был оригинальным оборудованием, установленным в начале 1980-е годы, а клапан первого энергоблока был заменен в 1987 году после того, как он был поврежден по другим причинам. Exelon утверждала, что большее количество ходов клапана на энергоблоке 2 объясняет его отказ, и что есть причина подождать до следующего перерыва в дозаправке, чтобы решить проблему с клапаном на энергоблоке 1. SIT указала на такие факторы, как неизвестные различия в предпусковых испытаниях между агрегатами, незначительные различия в конструкции с неизвестными последствиями, неопределенные прочностные характеристики материала и неопределенные различия в износе резьбы штока клапана и клиновой резьбы, и пришел к выводу, что «это какая-то «проблема времени» вместо «Если» 1E22-F004. Клапан выйдет из строя, если есть Другими словами, компания SIT не закупила отложенную проверку клапана блока 1. Компания Exelon закрыла блок 1 LaSalle 22 июня 2017 года для замены внутренних частей впрыскивающего клапана HPCS 1E22-F004. Значения крутящего момента, разработанные компанией Exelon для двигателей клапанов впрыска HPCS 1E22-F004 и 2E22-F004, нарушают 10 CFR, часть 50, приложение B, стандарт III, Design Control, Exelon предполагает, что шток клапана является слабым звеном, и устанавливает значение крутящего момента двигателя, при котором шток клапана не подвергается чрезмерному давлению. Но слабым звеном оказалась другая внутренняя часть. Величина крутящего момента двигателя, приложенного Exelon, подвергает деталь чрезмерной нагрузке, что приводит к ее поломке и отделению диска от стержня клапана. NRC определил нарушение как серьезное нарушение III уровня на основании отказа клапана, который помешал системе HPCS выполнять свои функции безопасности (в четырехуровневой системе уровень I является наиболее серьезным). Тем не менее, NRC воспользовалась своими полномочиями по обеспечению правопорядка в соответствии со своей правоохранительной политикой и не опубликовала информацию о нарушениях. NRC определила, что дефект конструкции клапана был слишком тонким, чтобы Exelon могла его разумно предвидеть и исправить до выхода из строя клапана на энергоблоке 2. Exelon выглядел на этом мероприятии довольно хорошо. Записи SIT NRC показывают, что Exelon известно об отчете Части 21, составленном властями долины Теннесси и поставщиком клапанов в 2013 году. Они не смогли использовать эту информацию для выявления и устранения проблем с впрыскивающими клапанами HPCS энергоблока 2, что является отражением их плохой работы. . В конце концов, они реализовали меры, рекомендованные Группой владельцев кипящих реакторов в двух отчетах Части 21. Недостаток заключается в руководстве, а не в его применении со стороны Exelon. Единственным недостатком в подходе Exelon к этому вопросу было то, что причина запуска энергоблока 1 была слабой до проверки того, был ли его впрыскивающий клапан HPCS поврежден или поврежден, до тех пор, пока его следующая плановая заправка топливом не была прервана. Однако SIT NRC помог Exelon принять решение ускорить реализацию плана. В результате в июне 2017 года энергоблок №1 был закрыт для замены уязвимого клапана энергоблока №1. NRC выглядела на этом мероприятии очень хорошо. NRC не только привел Exelon к более безопасному месту для энергоблока № 1 LaSalle, но также призвал всю отрасль решить эту проблему без необоснованной задержки. 15 июня 2017 года NRC направила владельцам завода информационное уведомление за 2017-03 год, касающееся конструктивных дефектов двухдисковой задвижки Anchor Darling и ограничений руководящих принципов мониторинга производительности клапана. NRC провела серию общественных встреч с представителями промышленности и поставщиками арматуры по этой проблеме и ее решениям. Одним из результатов этого взаимодействия является то, что отрасль перечислила ряд шагов, план урегулирования с крайним сроком не позднее 31 декабря 2017 года, а также расследование использования двухдисковых задвижек Anchor Darling в атомной энергетике США. растения. Исследования показывают, что около 700 двухдисковых задвижек Anchor Darling (AD DDGV) используются на атомных электростанциях в США, но только 9 клапанов имеют характеристики многоходовых клапанов высокого/среднего риска. (Многие клапаны являются одноходовыми, поскольку их функция безопасности заключается в закрытии при открытии или открытии при закрытии. Многоходовые клапаны можно назвать открытыми и закрытыми, и их можно открывать и закрывать несколько раз для достижения своей функции безопасности.) у промышленности еще есть время отыграться после победы, но СРН, похоже, готов увидеть своевременные и эффективные результаты в этом вопросе. Отправьте СМС «НАУКА» на номер 662266 или зарегистрируйтесь онлайн. Зарегистрируйтесь или отправьте SMS «НАУКА» на номер 662266. За SMS и передачу данных может взиматься плата. Текст прекращает отказ. Нет необходимости покупать. Условия и положения. © Союз обеспокоенных ученых Мы являемся некоммерческой организацией 501(c)(3). 2 Brattle Square, Кембридж, Массачусетс, 02138, США (617) 547-5552