Poškodovani ventili v zasilnem sistemu jedrske elektrarne LaSalle

To pomlad je posebna inšpekcijska skupina NRC (SIT) opravila inšpekcijo jedrske elektrarne LaSalle, da bi raziskala vzrok okvare ventila in ocenila učinkovitost sprejetih korektivnih ukrepov. Dve enoti jedrske elektrarne LaSalle County podjetja Exelon Generation Company, približno 11 milj jugovzhodno od Ottawe v Illinoisu, sta reaktorja z vrelo vodo (BWR), ki sta začela obratovati v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Čeprav je večina BWR, ki delujejo v Združenih državah Amerike, BWR/4 z zadrževalno zasnovo Mark I, "novejše" naprave LaSalle uporabljajo BWR/5 z zadrževalno zasnovo Mark II. Glavna razlika v tem pregledu je, da čeprav BWR/4 uporablja parni sistem za vbrizgavanje visokotlačnega hladilnega sredstva (HPCI) za zagotavljanje dodatne hladilne vode v sredici reaktorja, ko poči majhna cev, ki povezuje reaktorsko posodo, BWR/5 za dosego te varnostne vloge uporablja sistem visokotlačnega pršila jedra (HPCS) na motorni pogon. 11. februarja 2017 so delavci po vzdrževanju in testiranju sistema poskušali ponovno napolniti sistem št. 2 za visokotlačno vbrizgavanje jedra (HPCS). Takrat so zaradi prekinitve polnjenja goriva ustavili reaktor bloka 2, izpad pa izkoristili za preverjanje zasilnih sistemov, kot je sistem HPCS. Sistem HPCS je med delovanjem reaktorja običajno v stanju pripravljenosti. Sistem je opremljen s črpalko na motorni pogon, ki lahko zagotovi načrtovani dodatni pretok 7000 galon na minuto za reaktorsko posodo. Črpalka HPCS črpa vodo iz zadrževalnega rezervoarja v zadrževalnem hramu. Če se cev majhnega premera, povezana z reaktorsko posodo, zlomi, bo hladilna voda puščala, vendar tlak v reaktorski posodi upravlja niz nizkotlačnih zasilnih sistemov (tj. odvajanje odpadne toplote in nizkotlačna pršilna črpalka sredice ). Voda, ki izteka iz zlomljenega konca cevi, se odvaja v dušilno posodo za ponovno uporabo. Črpalko HPCS na motorni pogon se lahko napaja iz zunanjega omrežja, ko je na voljo, ali iz zasilnega dizelskega generatorja na kraju samem, ko omrežje ni na voljo. Delavci niso mogli napolniti cevi med vbrizgalnim ventilom HPCS (1E22-F004) in reaktorsko posodo. Odkrili so, da je bil disk ločen od stebla zapornega ventila z dvojno loputo, ki ga je izdelal Anchor Darling, in je blokiral pretok polnilne cevi. Ventil za vbrizgavanje HPCS je normalno zaprt električni ventil, ki se odpre, ko se sistem HPCS zažene, da zagotovi kanal za dopolnilno vodo, ki doseže reaktorsko posodo. Motor uporablja navor za vrtenje stebla spiralnega ventila, da dvigne (odpre) ali spusti (zapre) disk v ventilu. Ko je disk popolnoma spuščen, bo blokiral pretok skozi ventil. Ko je loputa ventila popolnoma dvignjena, voda, ki teče skozi ventil, teče neovirano. Ker je disk ločen od stebla ventila v popolnoma spuščenem položaju, lahko motor vrti steblo ventila, kot da bi dvignil disk, vendar se disk ne premakne. Delavci so fotografirali ločene dvojne kolute po odstranitvi pokrova ventila (obojke) ventila (slika 3). Spodnji rob stebla se pojavi v zgornjem središču slike. Vidite lahko dva diska in vodila vzdolž njih (ko so povezani s steblom ventila). Delavci so zamenjali notranje dele vbrizgalnega ventila HPCS z deli, ki jih je preoblikoval dobavitelj, in ponovili enoto št. 2. Uprava za povodje reke Tennessee je januarja 2013 predložila poročilo NRC v skladu z 10 CFR, del 21, ki se nanaša na napake v zapornem ventilu z dvojno ploščo Anchor Darling v visokotlačnem sistemu za vbrizgavanje hladilne tekočine v jedrski elektrarni Browns Ferry. Naslednji mesec je dobavitelj ventila NRC predložil poročilo 10 CFR del 21 v zvezi s problemom zasnove dvojnega kolutnega zapornega ventila Anchor Darling, ki lahko povzroči ločitev stebla ventila od koluta. Aprila 2013 je skupina lastnikov reaktorjev z vrelo vodo svojim članom izdala poročilo o poročilu 21. dela in priporočila metode za spremljanje delovanja prizadetih ventilov. Priporočila vključujejo diagnostične teste in spremljanje rotacije stebla. Leta 2015 so delavci izvedli priporočene diagnostične teste na ventilu za vbrizgavanje HPCS 2E22-F004 v LaSallu, vendar niso odkrili nobenih težav pri delovanju. 8. februarja 2017 so delavci uporabili vodnik za spremljanje rotacije stebla za vzdrževanje in testiranje ventila za vbrizgavanje HPCS 2E22-F004. Aprila 2016 je skupina lastnikov reaktorjev z vrelo vodo revidirala svoje poročilo na podlagi informacij, ki jih je posredoval lastnik elektrarne. Delavci so razstavili 26 dvojnih kolutnih zapornic Anchor Darling, ki so lahko ranljivi, in ugotovili, da jih ima 24 težave. Aprila 2017 je Exelon obvestil NRC, da je HPCS injekcijski ventil 2E22-F004 odpovedal zaradi ločitve stebla ventila in diska. V dveh tednih je posebna inšpekcijska skupina (SIT), ki jo je pooblastil NRC, prispela v LaSalle, da bi raziskala vzrok okvare ventila in ocenila učinkovitost sprejetih korektivnih ukrepov. SIT je pregledal Exelonovo oceno načina okvare vbrizgalnega ventila HPCS enote 2. SIT se je strinjal, da je komponenta znotraj ventila počila zaradi prevelike sile. Zlomljeni del povzroči, da se povezava med steblom zaklopke in medvretenčno ploščico vse bolj premika, dokler se medvretenčna ploščica končno ne loči od stebla zaklopke. Dobavitelj je preoblikoval notranjo strukturo ventila, da bi rešil težavo. Exelon je 2. junija 2017 obvestil NRC, da namerava popraviti 16 drugih z varnostjo povezanih in varnostno pomembnih zapornih ventilov z dvojno ploščo Anchor Darling, ki bi lahko bili občutljivi na to napako med naslednjo prekinitvijo polnjenja dveh enot LaSalle. mehanizem. SIT je pregledal Exelonove razloge za čakanje na popravilo teh 16 ventilov. SIT verjame, da je razlog razumen, z eno izjemo - ventil za vbrizgavanje HCPS na enoti 1. Exelon je ocenil število ciklov ventila za vbrizgavanje HPCS za enoto 1 in enoto 2. Ventil enote 2 je bil originalna oprema, nameščena v zgodnjem 1980, medtem ko je bil ventil bloka 1 zamenjan leta 1987, potem ko je bil poškodovan zaradi drugih razlogov. Exelon je trdil, da večje število gibov ventila za enoto 2 pojasnjuje njeno neuspeh in obstaja razlog, da se počaka do naslednje prekinitve polnjenja z gorivom, da se reši težava z ventilom za enoto 1. SIT je navedel dejavnike, kot so neznane razlike med preskusi pred delovanjem med enotami, rahle konstrukcijske razlike z neznanimi posledicami, negotovimi značilnostmi trdnosti materiala in negotovimi razlikami v obrabi stebla ventila in zagozdnega navoja, in sklenili, da je "to "časovna težava" namesto "če" 1E22-F004 Ventil bo odpovedal, če obstaja Z drugimi besedami, družba SIT ni kupila odloženega pregleda ventila enote 1, ki je 22. junija 2017 zaprl enoto LaSalle za zamenjavo notranjih delov ventila za vbrizgavanje 1E22-F004 vrednosti navora, ki jih je razvil Exelon za motorje vbrizgalnih ventilov HPCS 1E22-F004 in 2E22-F004, so kršile 10 CFR del 50, dodatek B, standard III, Design Control Exelon predpostavlja, da je steblo ventila šibki člen, in ugotavlja a vrednost navora motorja, ki ne izpostavlja vretena ventila previsokemu tlaku. Vendar se je izkazalo, da je šibka povezava drug notranji del. Vrednost navora motorja, ki ga je uporabil Exelon, je del prekomerno obremenila, kar je povzročilo zlom in ločitev diska od stebla ventila. NRC je kršitev opredelil kot hudo kršitev III. stopnje na podlagi okvare ventila, ki je sistemu HPCS onemogočila opravljanje varnostnih funkcij (pri štiristopenjskem sistemu je I. stopnja najhujša). Vendar je NRC izvajal diskrecijsko pravico kazenskega pregona v skladu s svojo politiko kazenskega pregona in ni objavil kršitev. NRC je ugotovil, da je bila konstrukcijska napaka ventila preveč subtilna, da bi jo lahko Exelon razumno predvidel in popravil pred odpovedjo ventila enote 2. Exelon je na tem dogodku izgledal precej dobro. Zapisi NRC SIT kažejo, da je Exelon seznanjen s poročilom 21. dela, ki sta ga leta 2013 pripravila uprava Tennessee Valley in dobavitelj ventilov. Tega zavedanja niso mogli uporabiti za prepoznavanje in odpravljanje težav z ventilom za vbrizgavanje HPCS enote 2 kot odraz njihovega slabega delovanja. . Navsezadnje so izvedli ukrepe, ki jih je priporočila skupina lastnikov reaktorja z vrelo vodo za dve poročili 21. dela. Slabost je v vodniku, ne v Exelonovi uporabi le-tega. Edina napaka pri Exelonovem reševanju te zadeve je bila, da je bil razlog za zagon enote 1 šibek, preden je preveril, ali je bil njen vbrizgalni ventil HPCS poškodovan ali poškodovan, dokler ni bila prekinjena naslednja načrtovana oskrba z gorivom. Vendar je NRC SIT pomagal Exelonu pri odločitvi, da pospeši načrt. Zaradi tega je bil blok 1 zaprt junija 2017 zaradi zamenjave ranljivega ventila bloka 1. NRC je na tem dogodku izgledal zelo dobro. Ne samo, da je NRC pripeljal Exelon do varnejšega mesta za LaSalle Unit 1, ampak je NRC tudi pozval celotno industrijo, da reši to težavo brez nerazumnega odlašanja. NRC je 15. junija 2017 izdal informativno obvestilo 2017-03 za lastnike tovarn v zvezi z napakami v zasnovi dvojnega kolutnega zapornega ventila Anchor Darling in omejitvami smernic za spremljanje delovanja ventila. NRC je organiziral vrsto javnih srečanj s predstavniki industrije in dobaviteljev ventilov o problemu in njegovih rešitvah. Eden od rezultatov teh interakcij je, da je industrija navedla vrsto korakov, načrt poravnave s ciljnim rokom najpozneje 31. decembra 2017 in preiskavo uporabe dvojnih kolutnih ventilov Anchor Darling v ameriški jedrski elektrarni. rastline. Raziskave kažejo, da se v jedrskih elektrarnah v Združenih državah Amerike uporablja približno 700 dvojnih diskastih ventilov Anchor Darling (AD DDGV), vendar ima samo 9 ventilov značilnosti večtaktnih ventilov z visokim/srednjim tveganjem. (Številni ventili so enotaktni, ker je njihova varnostna funkcija, da se zaprejo, ko se odprejo, ali odprejo, ko so zaprti. Večtaktne ventile lahko imenujemo odprti in zaprti in jih je mogoče večkrat odpreti in zapreti, da dosežejo svojo varnostno funkcijo.) industrija ima še vedno čas, da si povrne zmago zaradi neuspeha, vendar se zdi, da je NRC pripravljen videti pravočasne in učinkovite rezultate te zadeve. Pošljite SMS "ZNANOST" na 662266 ali se prijavite na spletu. Registrirajte se ali pošljite SMS "SCIENCE" na 662266. SMS in prenos podatkov se lahko zaračunajo. Besedilo ustavi opt-out. Ni potrebe po nakupu. Pogoji. © Union of Concerned Scientists Smo 501(c)(3) neprofitna organizacija. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, ZDA (617) 547-5552