Skadade ventiler i nödsystem i LaSalle kärnkraftverk

I våras genomförde NRC Special Inspection Team (SIT) en inspektion av LaSalle Nuclear Power Plant för att undersöka orsaken till ventilfel och utvärdera effektiviteten av korrigerande åtgärder som vidtagits. De två enheterna i Exelon Generation Companys kärnkraftverk i LaSalle County, cirka 11 mil sydost om Ottawa, Illinois, är kokvattenreaktorer (BWR) som började användas i början av 1980-talet. Även om de flesta BWR som är verksamma i USA är BWR/4 med Mark I-inneslutningsdesignen, använder de "nyare" LaSalle-enheterna BWR/5 med Mark II-inneslutningsdesignen. Den största skillnaden i denna recension är att även om BWR/4 använder ett ångdrivet högtryckskylmedelsinsprutningssystem (HPCI) för att ge extra kylvatten till reaktorhärden när det lilla röret som förbinder reaktorkärlet går sönder, BWR/5 använder ett motordrivet High Pressure Core Spray-system (HPCS) för att uppnå denna säkerhetsroll. Den 11 februari 2017, efter systemunderhåll och testning, försökte arbetare fylla på det nr. 2 högtryckskärninsprutningssystemet (HPCS). Vid den tiden stängdes reaktorn i enhet 2 på grund av avbrott i tankningen, och stilleståndstiden användes för att kontrollera nödsystem, såsom HPCS-systemet. HPCS-systemet är vanligtvis i standby-läge under reaktordrift. Systemet är utrustat med en motordriven pump som kan ge ett designat tilläggsflöde på 7 000 gallon per minut för reaktorkärlet. HPCS-pumpen drar vatten från inneslutningstanken i inneslutningen. Om röret med liten diameter som är anslutet till reaktorkärlet går sönder kommer kylvattnet att läcka, men trycket inuti reaktorkärlet drivs av en serie lågtrycks nödsystem (dvs spillvärmeutsläpp och lågtryckshärdspraypump ). Vattnet som strömmar ut från den trasiga röränden töms ut i dämpningstanken för återanvändning. Den motordrivna HPCS-pumpen kan drivas från elnätet utanför anläggningen när den är tillgänglig, eller från en nöddieselgenerator på platsen när nätet inte är tillgängligt. Arbetare kunde inte fylla röret mellan HPCS-insprutningsventilen (1E22-F004) och reaktorkärlet. De upptäckte att skivan var separerad från skaftet på slussventilen med dubbla klaffar tillverkad av Anchor Darling, vilket blockerade flödesvägen för påfyllningsröret. HPCS-insprutningsventilen är en normalt stängd elektrisk ventil som öppnas när HPCS-systemet startas för att tillhandahålla en kanal för tillsatsvatten att nå reaktorkärlet. Motorn applicerar vridmoment för att rotera spiralventilskaftet för att höja (öppna) eller sänka (stänga) skivan i ventilen. När den är helt sänkt kommer skivan att blockera flödet genom ventilen. När ventilklaffen är helt upphöjd strömmar vattnet som strömmar genom ventilen obehindrat. Eftersom skivan är separerad från ventilskaftet i ett helt nedsänkt läge, kan motorn rotera ventilskaftet som för att höja skivan, men skivan kommer inte att röra sig. Arbetare tog bilder av de separerade dubbla skivorna efter att ha tagit bort ventilkåpan (hylsan) på ventilen (Figur 3). Den nedre kanten av stjälken visas högst upp i mitten av bilden. Du kan se de två skivorna och styrskenorna längs dem (när de är anslutna till ventilskaftet). Arbetarna ersatte de interna delarna av HPCS-insprutningsventilen med delar som designats om av leverantören och upprepade enheten nr 2. Tennessee River Basin Authority lämnade in en rapport till NRC i januari 2013 enligt 10 CFR Part 21 angående defekter i Anchor Darling dubbelskivslussventil i högtryckskylvätskeinsprutningssystemet i Browns Ferry Nuclear Power Plant. Följande månad lämnade ventilleverantören en 10 CFR Part 21-rapport till NRC angående konstruktionsproblemet med Anchor Darling dubbelskivslussventil, vilket kan få ventilskaftet att separera från skivan. I april 2013 publicerade Boiling Water Reactor Owners Group en rapport om Del 21-rapporten till sina medlemmar och rekommenderade metoder för att övervaka de påverkade ventilernas funktion. Rekommendationer inkluderar diagnostiska tester och övervakning av rotationen av stammen. Under 2015 utförde arbetare rekommenderade diagnostiska tester på HPCS-insprutningsventil 2E22-F004 i LaSalle, men inga prestandaproblem hittades. Den 8 februari 2017 använde arbetare guiden för övervakning av spindelrotation för att underhålla och testa HPCS-insprutningsventilen 2E22-F004. I april 2016 reviderade ägargruppen för kokvattenreaktorer sin rapport utifrån information från en kraftverksägare. Arbetare plockade isär 26 Anchor Darling dubbelskivslussventiler som kan vara sårbara och fann att 24 av dem hade problem. I april 2017 meddelade Exelon NRC att HPCS-insprutningsventilen 2E22-F004 hade misslyckats på grund av separationen av ventilskaftet och skivan. Inom två veckor anlände ett särskilt inspektionsteam (SIT) auktoriserat av NRC till LaSalle för att undersöka orsaken till ventilfelet och utvärdera effektiviteten av de korrigerande åtgärder som vidtagits. SIT granskade Exelons bedömning av felläget för enhet 2 HPCS-insprutningsventilen. SIT var överens om att en komponent inuti ventilen sprack på grund av överdriven kraft. Den trasiga delen gör att kopplingen mellan ventilskaftet och mellankotskivan blir allt mer felinriktad, tills mellankotskivan slutligen separeras från ventilskaftet. Leverantören designade om den interna strukturen på ventilen för att lösa problemet. Exelon meddelade NRC den 2 juni 2017 att man planerar att korrigera 16 andra säkerhetsrelaterade och säkerhetsviktiga Anchor Darling dubbelskivslussventiler som kan vara sårbara för detta fel under nästa bränsleavbrott i de två LaSalle-enheterna. mekanism. SIT granskade Exelons skäl för att vänta med att reparera dessa 16 ventiler. SIT anser att anledningen är rimlig, med ett undantag - HCPS-insprutningsventilen på enhet 1. Exelon uppskattade antalet cykler av HPCS-insprutningsventilen för enhet 1 och enhet 2. Enhet 2-ventilen var originalutrustningen som installerades i början 1980-talet, medan Unit 1-ventilen byttes ut 1987 efter att den skadats av andra skäl. Exelon hävdade att det större antalet ventilslag för enhet 2 förklarade dess misslyckande och att det fanns anledning att vänta till nästa tankningsavbrott för att lösa ventilproblemet för enhet 1. SIT hänvisade till faktorer som okända skillnader i tester före drift mellan enheter, små designskillnader med okända konsekvenser, osäkra materialhållfasthetsegenskaper och osäkra skillnader i slitage på ventilspindel till kilgänga, och drog slutsatsen att "det här är ett "tidsproblem" istället för "Om" 1E22-F004 Ventilen kommer att misslyckas om det finns inget misslyckande i framtiden Med andra ord köpte SIT inte en fördröjd inspektion av Unit 1-ventilen vridmomentvärden utvecklade av Exelon för motorerna i HPCS-insprutningsventilerna 1E22-F004 och 2E22-F004 bröt mot 10 CFR Part 50, Appendix B, Standard III, Design Control antar att ventilskaftet är den svaga länken, och etablerar en motorvridmomentvärde som inte utsätter ventilskaftet för för högt tryck. Men den svaga länken visade sig vara en annan intern del. Motorvridmomentet som tillämpas av Exelon satte delen under överdriven påfrestning, vilket gjorde att den gick sönder och skivan separerade från ventilskaftet. NRC fastställde överträdelsen som en allvarlig nivå III-överträdelse baserat på ventilfelet som hindrade HPCS-systemet från att utföra sina säkerhetsfunktioner (i fyranivåsystemet är nivå I den allvarligaste). NRC utövade dock sin lagupprätthållande bedömning i enlighet med sin brottsbekämpande policy och publicerade inte överträdelser. NRC fastställde att ventilkonstruktionsfelet var för subtilt för att Exelon rimligen skulle kunna förutse och korrigera före ventilfelet i enhet 2. Exelon såg ganska bra ut på detta evenemang. NRC:s SIT-poster indikerar att Exelon är medveten om del 21-rapporten som gjordes av Tennessee Valley Authority och ventilleverantören 2013. De kunde inte använda denna medvetenhet för att identifiera och korrigera enhet 2 HPCS-insprutningsventilproblem som en återspegling av deras dåliga prestanda . De genomförde trots allt de åtgärder som rekommenderats av Kokvattenreaktorns ägargrupp för de två Del 21-rapporterna. Nackdelen ligger i guiden, inte Exelons tillämpning av den. Det enda felet i Exelons hantering av detta ärende var att anledningen till att köra enhet 1 var svag innan man kontrollerade om dess HPCS-insprutningsventil var skadad eller skadad, tills dess nästa planerade tankning avbröts. NRC:s SIT hjälpte dock Exelon att besluta sig för att påskynda planen. Som ett resultat stängdes Unit 1 i juni 2017 för att ersätta den sårbara Unit 1-ventilen. NRC såg väldigt bra ut på detta evenemang. NRC ledde inte bara Exelon till en säkrare plats för LaSalle Unit 1, utan NRC uppmanade också hela branschen att lösa detta problem utan orimligt dröjsmål. NRC utfärdade informationsmeddelandet för 2017-03 till fabriksägarna den 15 juni 2017, angående konstruktionsdefekterna hos Anchor Darling dubbelskivslussventil och begränsningarna i riktlinjerna för övervakning av ventilprestanda. NRC höll en serie offentliga möten med representanter för industri och ventilleverantörer om problemet och dess lösningar. Ett av resultaten av dessa interaktioner är att industrin har listat en rad steg, en avvecklingsplan med måltid senast den 31 december 2017, och en utredning om användningen av Anchor Darling dubbelskivslussventiler i USA:s kärnkraft. växter. Undersökningar visar att cirka 700 Anchor Darling dubbelskivslussventiler (AD DDGV) används i kärnkraftverk i USA, men endast 9 ventiler har egenskaperna hos flertaktsventiler med hög/medelrisk. (Många ventiler är entakts, eftersom deras säkerhetsfunktion är att stänga när de öppnas eller öppna när de är stängda. Flertaktsventiler kan kallas öppna och stänga, och kan öppnas och stängas flera gånger för att uppnå sin säkerhetsfunktion.) industrin har fortfarande tid att återta sitt misslyckande från seger, men NRC verkar redo att se snabba och effektiva resultat av denna fråga. Skicka SMS "SCIENCE" till 662266 eller registrera dig online. Registrera dig eller skicka SMS "SCIENCE" till 662266. SMS och dataavgifter kan komma att tas ut. Texten stoppar opt-out. Inget behov av att köpa. Villkor. © Union of Concerned Scientists Vi är en 501(c)(3) ideell organisation. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552