Poškodené ventily v havarijnom systéme jadrovej elektrárne LaSalle

Špeciálny inšpekčný tím NRC (SIT) tento rok na jar vykonal inšpekciu jadrovej elektrárne LaSalle, aby vyšetril príčinu zlyhania ventilov a vyhodnotil účinnosť prijatých nápravných opatrení. Dva bloky jadrovej elektrárne LaSalle County spoločnosti Exelon Generation Company, asi 11 míľ juhovýchodne od Ottawy v štáte Illinois, sú varné reaktory (BWR), ktoré začali fungovať začiatkom 80. rokov. Hoci väčšina BWR prevádzkovaných v Spojených štátoch je BWR/4 s dizajnom ochranného obalu Mark I, „novšie“ zariadenia LaSalle používajú BWR/5 s dizajnom ochranného obalu Mark II. Hlavný rozdiel v tomto prehľade spočíva v tom, že hoci BWR/4 používa parou poháňaný systém vysokotlakového vstrekovania chladiva (HPCI) na zabezpečenie doplnkovej chladiacej vody do aktívnej zóny reaktora, keď praskne malé potrubie spájajúce nádobu reaktora, BWR/5 používa motorom poháňaný systém vysokotlakového jadrového spreja (HPCS) na dosiahnutie tejto bezpečnostnej úlohy. 11. februára 2017, po údržbe a testovaní systému, sa pracovníci pokúsili znovu naplniť systém vysokotlakového jadrového vstrekovania č. 2 (HPCS). V tom čase bol reaktor 2. bloku odstavený z dôvodu prerušenia výmeny paliva a odstávka sa využila na kontrolu havarijných systémov, ako je systém HPCS. Systém HPCS je počas prevádzky reaktora zvyčajne v pohotovostnom režime. Systém je vybavený motorom poháňaným čerpadlom, ktoré môže poskytnúť navrhnutý dodatočný prietok 7 000 galónov za minútu pre nádobu reaktora. Čerpadlo HPCS čerpá vodu z kontajnmentovej nádrže v kontajnmente. Ak praskne potrubie malého priemeru pripojené k nádobe reaktora, chladiaca voda unikne, ale tlak vo vnútri nádoby reaktora je ovládaný sériou nízkotlakových núdzových systémov (t. j. odvodom odpadového tepla a nízkotlakovým čerpadlom rozstreku aktívnej zóny). ). Voda vytekajúca z prerušeného konca potrubia sa vypúšťa do potláčacej nádrže na opätovné použitie. Motorom poháňané čerpadlo HPCS môže byť napájané z vonkajšej siete, ak je k dispozícii, alebo z núdzového dieselového generátora na mieste, keď je sieť nedostupná. Pracovníkom sa nepodarilo naplniť potrubie medzi vstrekovacím ventilom HPCS (1E22-F004) a nádobou reaktora. Zistili, že kotúč bol oddelený od drieku dvojklapkového posúvača vyrobeného spoločnosťou Anchor Darling, čo blokovalo prietokovú dráhu plniaceho potrubia. Vstrekovací ventil HPCS je normálne uzavretý elektrický ventil, ktorý sa otvorí, keď sa systém HPCS spustí, aby poskytol kanál pre prídavnú vodu, ktorá sa dostane do nádoby reaktora. Motor aplikuje krútiaci moment na otáčanie vretena špirálového ventilu na zdvihnutie (otvorenie) alebo zníženie (zatvorenie) disku vo ventile. Po úplnom spustení kotúč zablokuje prietok cez ventil. Keď je klapka ventilu úplne zdvihnutá, voda pretekajúca ventilom tečie bez prekážok. Keďže kotúč je oddelený od drieku ventilu v úplne spustenej polohe, motor môže otáčať driekom ventilu, akoby chcel zdvihnúť kotúč, ale kotúč sa nepohne. Pracovníci odfotili oddelené dvojité kotúče po odstránení krytu ventilu (objímky) ventilu (obrázok 3). Spodný okraj stonky sa zobrazí v strede hore na obrázku. Môžete vidieť dva kotúče a vodiace lišty pozdĺž nich (keď sú pripojené k drieku ventilu). Pracovníci vymenili vnútorné časti vstrekovacieho ventilu HPCS za diely prepracované dodávateľom a zopakovali jednotku č. Úrad pre povodie rieky Tennessee predložil NRC v januári 2013 správu podľa 10 CFR časť 21 týkajúcu sa porúch dvojkotúčového posúvača Anchor Darling vo vysokotlakovom vstrekovacom systéme chladiacej kvapaliny jadrovej elektrárne Browns Ferry. Nasledujúci mesiac dodávateľ ventilu predložil NRC správu 10 CFR časť 21 týkajúcu sa konštrukčného problému dvojkotúčového posúvača Anchor Darling, ktorý môže spôsobiť oddelenie drieku ventilu od kotúča. Skupina vlastníkov varných reaktorov vydala v apríli 2013 pre svojich členov správu o správe podľa časti 21 a odporučila metódy monitorovania prevádzkyschopnosti dotknutých ventilov. Odporúčania zahŕňajú diagnostické testy a sledovanie rotácie drieku. V roku 2015 pracovníci vykonali odporúčané diagnostické testy vstrekovacieho ventilu HPCS 2E22-F004 v LaSalle, ale nezistili sa žiadne problémy s výkonom. 8. februára 2017 pracovníci použili vodidlo na monitorovanie otáčania vretena na údržbu a testovanie vstrekovacieho ventilu HPCS 2E22-F004. V apríli 2016 skupina vlastníkov varných reaktorov revidovala svoju správu na základe informácií poskytnutých vlastníkom elektrárne. Pracovníci rozobrali 26 dvojkotúčových posúvačov Anchor Darling, ktoré môžu byť zraniteľné, a zistili, že 24 z nich malo problémy. V apríli 2017 spoločnosť Exelon oznámila NRC, že vstrekovací ventil HPCS 2E22-F004 zlyhal v dôsledku oddelenia drieku ventilu a disku. Do dvoch týždňov dorazil do LaSalle špeciálny inšpekčný tím (SIT) poverený NRC, aby vyšetril príčinu zlyhania ventilu a vyhodnotil účinnosť prijatých nápravných opatrení. SIT preskúmala posúdenie spoločnosti Exelon týkajúce sa režimu zlyhania vstrekovacieho ventilu HPCS 2. bloku. SIT súhlasila s tým, že komponent vo vnútri ventilu praskol v dôsledku nadmernej sily. Zlomená časť spôsobuje, že spojenie medzi driekom chlopne a medzistavcovou platničkou je čoraz viac nesprávne zarovnané, až sa medzistavcová platnička nakoniec oddelí od drieku chlopne. Dodávateľ prepracoval vnútornú štruktúru ventilu, aby problém vyriešil. Spoločnosť Exelon oznámila NRC 2. júna 2017, že plánuje opraviť 16 ďalších bezpečnostných a z hľadiska bezpečnosti dôležitých dvojkotúčových posúvačov Anchor Darling, ktoré môžu byť náchylné na túto poruchu počas nasledujúceho prerušenia tankovania dvoch jednotiek LaSalle. mechanizmus. SIT preskúmal dôvody Exelonu na čakanie na opravu týchto 16 ventilov. SIT sa domnieva, že dôvod je opodstatnený, s jednou výnimkou – vstrekovacím ventilom HCPS na 1. bloku. Exelon odhadol počet cyklov vstrekovacieho ventilu HPCS pre blok 1 a blok 2. Ventil 2. bloku bol pôvodným zariadením inštalovaným na začiatku 1980, zatiaľ čo ventil 1. bloku bol vymenený v roku 1987 po jeho poškodení z iných dôvodov. Exelon argumentoval tým, že väčší počet zdvihov ventilu pre blok 2 vysvetľuje jeho poruchu a je dôvod čakať až do ďalšieho prerušenia tankovania, aby sa vyriešil problém s ventilom pre blok 1. SIT citovala faktory, ako sú neznáme rozdiely predprevádzkových testov medzi jednotkami, malé konštrukčné rozdiely s neznámymi dôsledkami, neisté pevnostné charakteristiky materiálu a neisté rozdiely v opotrebovaní závitu drieku ventilu a klinu a dospel k záveru, že „toto je „časový problém“ namiesto „ak“ 1E22-F004 Ventil zlyhá, ak žiadna porucha v budúcnosti Inými slovami, spoločnosť SIT nezakúpila 22. júna 2017 odloženú kontrolu ventilu 1. bloku LaSalle, aby vymenila vnútorné časti vstrekovacieho ventilu HPCS 1E22-F004 hodnoty krútiaceho momentu vyvinuté spoločnosťou Exelon pre motory vstrekovacích ventilov HPCS 1E22-F004 a 2E22-F004 porušili 10 CFR časť 50, dodatok B, štandard III, Design Control Exelon predpokladá, že driek ventilu je slabým článkom, a stanovuje a hodnota krútiaceho momentu motora, ktorá nevystavuje driek ventilu nadmernému tlaku. Ale slabým článkom sa ukázala byť iná vnútorná časť. Hodnota krútiaceho momentu motora aplikovaná spoločnosťou Exelon spôsobila nadmerné namáhanie dielu, čo spôsobilo jeho zlomenie a oddelenie kotúča od drieku ventilu. NRC určilo porušenie ako závažné porušenie úrovne III na základe poruchy ventilu, ktorá zabránila systému HPCS vykonávať bezpečnostné funkcie (v štvorúrovňovom systéme je úroveň I najzávažnejšia). NRC však uplatnila svoje uváženie v oblasti presadzovania práva v súlade so svojou politikou presadzovania práva a nezverejnila porušenia. NRC zistilo, že konštrukčná chyba ventilu bola príliš jemná na to, aby ju Exelon primerane predvídal a napravil pred poruchou ventilu 2. bloku. Exelon vyzeral na tejto akcii celkom dobre. Záznamy SIT NRC naznačujú, že spoločnosť Exelon si je vedomá správy časti 21, ktorú vypracoval úrad Tennessee Valley Authority a dodávateľ ventilu v roku 2013. Túto informovanosť nedokázali využiť na identifikáciu a nápravu problémov so vstrekovacím ventilom HPCS jednotky 2 ako odraz ich slabého výkonu. . Napokon zaviedli opatrenia odporúčané skupinou vlastníkov varného reaktora pre dve správy z 21. časti. Nevýhoda spočíva v návode, nie v jeho aplikácii Exelonom. Jedinou chybou v tom, ako Exelon túto záležitosť riešil, bolo to, že dôvod na spustenie bloku 1 bol slabý pred kontrolou, či jeho vstrekovací ventil HPCS nie je poškodený alebo poškodený, až kým nebolo prerušené jeho ďalšie plánované tankovanie. SIT NRC však pomohlo Exelonovi rozhodnúť sa plán urýchliť. V dôsledku toho bol blok 1 zatvorený v júni 2017, aby nahradil zraniteľný ventil bloku 1. NRC vyzeralo na tomto podujatí veľmi dobre. Nielenže NRC priviedlo Exelon k bezpečnejšiemu miestu pre LaSalle Unit 1, ale NRC tiež vyzvalo celé odvetvie, aby tento problém bez zbytočného odkladu vyriešilo. NRC vydalo 15. júna 2017 vlastníkom továrne informačné oznámenie na roky 2017-03 týkajúce sa konštrukčných chýb dvojkotúčového posúvača Anchor Darling a obmedzení pokynov na monitorovanie výkonu ventilu. NRC usporiadalo sériu verejných stretnutí so zástupcami priemyslu a dodávateľov ventilov o probléme a jeho riešeniach. Jedným z výsledkov týchto interakcií je, že priemysel uviedol sériu krokov, plán vyrovnania s cieľovým termínom najneskôr do 31. decembra 2017 a vyšetrovanie používania dvojkotúčových posúvačov Anchor Darling v jadrovej energetike v USA. rastliny. Vyšetrovania ukazujú, že približne 700 dvojkotúčových posúvačov Anchor Darling (AD DDGV) sa používa v jadrových elektrárňach v Spojených štátoch, ale iba 9 ventilov má vlastnosti viactaktných ventilov s vysokým/stredným rizikom. (Mnohé ventily sú jednotaktné, pretože ich bezpečnostnou funkciou je zatváranie pri otvorení alebo otváranie pri zatvorení. Viactaktné ventily sa môžu nazývať otvorené a zatvorené a môžu sa otvárať a zatvárať viackrát, aby dosiahli svoju bezpečnostnú funkciu.) priemysel má ešte čas získať späť svoj neúspech z víťazstva, ale zdá sa, že NRC je pripravené vidieť v tejto veci včasné a efektívne výsledky. Pošlite SMS "SCIENCE" na číslo 662266 alebo sa zaregistrujte online. Zaregistrujte sa alebo pošlite SMS „SCIENCE“ na číslo 662266. Môžu sa účtovať poplatky za SMS a dáta. Text zastaví odhlásenie. Netreba kupovať. Podmienky. © Union of Concerned Scientists Sme nezisková organizácia 501(c)(3). 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552