วาล์วในระบบฉุกเฉินของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลาซาลเสียหาย

ฤดูใบไม้ผลินี้ ทีมตรวจสอบพิเศษของ NRC (SIT) ได้ทำการตรวจสอบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ลาซาล เพื่อตรวจสอบสาเหตุของความล้มเหลวของวาล์ว และประเมินประสิทธิผลของมาตรการแก้ไขที่ดำเนินการ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ LaSalle County ของบริษัท Exelon Generation สองหน่วย ซึ่งอยู่ห่างจากออตตาวา รัฐอิลลินอยส์ไปทางตะวันออกเฉียงใต้ประมาณ 11 ไมล์ เป็นเครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเดือด (BWR) ที่เริ่มดำเนินการในช่วงต้นทศวรรษ 1980 แม้ว่า BWR ส่วนใหญ่ที่ทำงานในสหรัฐอเมริกาจะเป็น BWR/4 ที่มีการออกแบบบรรจุภัณฑ์ Mark I แต่อุปกรณ์ LaSalle "รุ่นใหม่กว่า" จะใช้ BWR/5 ที่มีการออกแบบบรรจุภัณฑ์ Mark II ข้อแตกต่างที่สำคัญในการทบทวนนี้คือ แม้ว่า BWR/4 จะใช้ระบบฉีดน้ำหล่อเย็นแรงดันสูง (HPCI) ที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำเพื่อจ่ายน้ำหล่อเย็นเสริมให้กับแกนเครื่องปฏิกรณ์เมื่อท่อขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับถังปฏิกรณ์แตก BWR/5 ใช้ระบบสเปรย์ฉีดแกนแรงดันสูง (HPCS) ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์เพื่อให้บรรลุบทบาทด้านความปลอดภัยนี้ เมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2017 หลังจากการบำรุงรักษาและทดสอบระบบ พนักงานพยายามเติมระบบฉีดแกนแรงดันสูง (HPCS) หมายเลข 2 ในขณะนั้น เครื่องปฏิกรณ์ของหน่วยที่ 2 ถูกปิดเนื่องจากการหยุดชะงักของการเติมเชื้อเพลิง และมีการใช้การหยุดทำงานเพื่อตรวจสอบระบบฉุกเฉิน เช่น ระบบ HPCS โดยปกติระบบ HPCS จะอยู่ในโหมดสแตนด์บายระหว่างการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์ ระบบนี้ติดตั้งปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ซึ่งสามารถให้การไหลเสริมที่ออกแบบมาที่ 7,000 แกลลอนต่อนาทีสำหรับถังปฏิกรณ์ ปั๊ม HPCS ดึงน้ำจากถังบรรจุในภาชนะบรรจุ หากท่อเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กที่เชื่อมต่อกับถังปฏิกรณ์แตก น้ำหล่อเย็นจะรั่วไหล แต่ความดันภายในถังปฏิกรณ์ถูกควบคุมโดยชุดระบบฉุกเฉินแรงดันต่ำ (เช่น การปล่อยความร้อนเหลือทิ้งและปั๊มพ่นแกนแรงดันต่ำ ). น้ำที่ไหลออกจากปลายท่อที่หักจะถูกระบายลงถังพักเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ปั๊ม HPCS ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์สามารถจ่ายไฟจากโครงข่ายนอกสถานที่เมื่อพร้อมใช้งาน หรือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินในไซต์งานเมื่อโครงข่ายไม่พร้อมใช้งาน คนงานไม่สามารถเติมท่อระหว่างวาล์วฉีด HPCS (1E22-F004) และถังปฏิกรณ์ได้ พวกเขาค้นพบว่าแผ่นดิสก์ถูกแยกออกจากก้านของวาล์วประตูแบบ dual-clapper ที่ผลิตโดย Anchor Darling ซึ่งขัดขวางเส้นทางการไหลของท่อเติม วาล์วฉีด HPCS เป็นวาล์วไฟฟ้าแบบปิดตามปกติซึ่งจะเปิดเมื่อระบบ HPCS เริ่มต้นเพื่อให้เป็นช่องทางสำหรับน้ำเติมเพื่อเข้าถึงถังปฏิกรณ์ มอเตอร์ใช้แรงบิดในการหมุนก้านวาล์วแบบเกลียวเพื่อยก (เปิด) หรือลดระดับ (ปิด) แผ่นดิสก์ในวาล์ว เมื่อลดระดับลงจนสุด จานจะปิดกั้นการไหลผ่านวาล์ว เมื่อลิ้นวาล์วยกขึ้นจนสุด น้ำที่ไหลผ่านวาล์วจะไหลโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง เนื่องจากดิสก์ถูกแยกออกจากก้านวาล์วในตำแหน่งที่ลดลงจนสุด มอเตอร์อาจหมุนก้านวาล์วเสมือนหนึ่งเพื่อยกดิสก์ขึ้น แต่ดิสก์จะไม่เคลื่อนที่ คนงานถ่ายรูปดิสก์คู่ที่แยกออกจากกันหลังจากถอดฝาครอบวาล์ว (ปลอก) ของวาล์วออก (รูปที่ 3) ขอบด้านล่างของก้านจะปรากฏที่กึ่งกลางด้านบนของภาพ คุณสามารถเห็นแผ่นดิสก์ทั้งสองแผ่นและรางนำทางตามนั้น (เมื่อเชื่อมต่อกับก้านวาล์ว) คนงานเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในของวาล์วฉีด HPCS ด้วยชิ้นส่วนที่ออกแบบใหม่โดยซัพพลายเออร์ และย้ำหน่วยหมายเลข 2 หน่วยงานลุ่มน้ำเทนเนสซีได้ส่งรายงานไปยัง NRC ในเดือนมกราคม 2013 ภายใต้ 10 CFR ส่วนที่ 21 เกี่ยวกับข้อบกพร่องในวาล์วประตูดิสก์คู่ Anchor Darling ในระบบฉีดน้ำหล่อเย็นแรงดันสูงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Browns Ferry ในเดือนต่อมา ซัพพลายเออร์วาล์วได้ส่งรายงาน 10 CFR ส่วนที่ 21 ไปยัง NRC เกี่ยวกับปัญหาการออกแบบวาล์วประตูดิสก์คู่ Anchor Darling ซึ่งอาจทำให้ก้านวาล์วแยกออกจากดิสก์ ในเดือนเมษายน 2013 กลุ่มเจ้าของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดได้ออกรายงานเกี่ยวกับรายงานส่วนที่ 21 ให้กับสมาชิก และวิธีการที่แนะนำในการตรวจสอบการทำงานของวาล์วที่ได้รับผลกระทบ คำแนะนำรวมถึงการทดสอบวินิจฉัยและติดตามการหมุนของก้าน ในปี 2015 พนักงานทำการทดสอบวินิจฉัยที่แนะนำสำหรับวาล์วฉีด HPCS 2E22-F004 ในลาซาล แต่ไม่พบปัญหาด้านประสิทธิภาพ เมื่อวันที่ 8 กุมภาพันธ์ 2017 พนักงานใช้คู่มือการตรวจสอบการหมุนก้านเพื่อรักษาและทดสอบวาล์วฉีด HPCS 2E22-F004 ในเดือนเมษายน 2559 กลุ่มเจ้าของเครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเดือดได้แก้ไขรายงานตามข้อมูลที่เจ้าของโรงไฟฟ้าให้ไว้ คนงานได้แยกชิ้นส่วนวาล์วประตูแบบดิสก์คู่ของ Anchor Darling จำนวน 26 ตัวที่อาจมีความเสี่ยง และพบว่ามี 24 ตัวที่มีปัญหา ในเดือนเมษายน 2017 Exelon แจ้ง NRC ว่าวาล์วฉีด HPCS 2E22-F004 ล้มเหลวเนื่องจากก้านวาล์วและจานแยกจากกัน ภายในสองสัปดาห์ ทีมตรวจสอบพิเศษ (SIT) ที่ได้รับอนุญาตจาก NRC เดินทางมาถึงลาซาลเพื่อตรวจสอบสาเหตุของความล้มเหลวของวาล์วและประเมินประสิทธิผลของมาตรการแก้ไขที่ดำเนินการ SIT ทบทวนการประเมินของ Exelon เกี่ยวกับโหมดความล้มเหลวของวาล์วฉีด HPCS ยูนิต 2 SIT ตกลงกันว่าส่วนประกอบภายในวาล์วแตกเนื่องจากแรงมากเกินไป ส่วนที่หักจะทำให้การเชื่อมต่อระหว่างก้านวาล์วกับหมอนรองกระดูกสันหลังไม่ตรงแนวมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งหมอนรองกระดูกสันหลังแยกออกจากก้านวาล์วในที่สุด ซัพพลายเออร์ได้ออกแบบโครงสร้างภายในของวาล์วใหม่เพื่อแก้ไขปัญหา Exelon แจ้ง NRC เมื่อวันที่ 2 มิถุนายน 2017 ว่ามีแผนที่จะแก้ไขวาล์วประตูดิสก์คู่ Anchor Darling ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยและมีความสำคัญด้านความปลอดภัยอีก 16 รายการ ซึ่งอาจเสี่ยงต่อความล้มเหลวนี้ในระหว่างการหยุดชะงักการเติมเชื้อเพลิงครั้งถัดไปของหน่วย LaSalle ทั้งสอง ผลกระทบของ กลไก. SIT ตรวจสอบเหตุผลของ Exelon ที่รอซ่อมวาล์วทั้ง 16 ตัว SIT เชื่อว่าเหตุผลนั้นสมเหตุสมผล โดยมีข้อยกเว้นประการหนึ่งคือวาล์วฉีด HCPS บนยูนิต 1 Exelon ประเมินจำนวนรอบของวาล์วฉีด HPCS สำหรับยูนิต 1 และยูนิต 2 วาล์วยูนิต 2 เป็นอุปกรณ์ดั้งเดิมที่ติดตั้งในช่วงต้น ในช่วงปี 1980 ขณะที่วาล์วยูนิต 1 ถูกเปลี่ยนในปี 1987 หลังจากที่ได้รับความเสียหายด้วยเหตุผลอื่นๆ Exelon แย้งว่าจำนวนจังหวะวาล์วที่มากขึ้นสำหรับยูนิต 2 อธิบายถึงความล้มเหลวของมัน และมีเหตุผลที่จะรอจนกว่าจะมีการหยุดชะงักของการเติมเชื้อเพลิงครั้งถัดไปเพื่อแก้ไขปัญหาวาล์วสำหรับยูนิต 1 SIT อ้างถึงปัจจัยต่างๆ เช่น ความแตกต่างในการทดสอบก่อนการปฏิบัติงานที่ไม่ทราบระหว่างยูนิต เล็กน้อย ความแตกต่างในการออกแบบโดยไม่ทราบผลที่ตามมา ลักษณะความแข็งแรงของวัสดุที่ไม่แน่นอน และความแตกต่างที่ไม่แน่นอนในการสึกหรอของก้านวาล์วต่อการสึกหรอของเกลียวลิ่ม และสรุปว่า "นี่คือ" อะไร "ปัญหาของเวลา" แทนที่จะเป็น "ถ้า" 1E22-F004 วาล์วจะล้มเหลวหากมี ไม่มีความล้มเหลวในอนาคต กล่าวคือ SIT ไม่ได้ซื้อการตรวจสอบล่าช้าของวาล์วยูนิต 1 Exelon ปิด LaSalle Unit 1 เมื่อวันที่ 22 มิถุนายน 2017 เพื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในของวาล์วฉีด HPCS 1E22-F004 พบว่า ค่าแรงบิดที่พัฒนาโดย Exelon สำหรับมอเตอร์ของวาล์วฉีด HPCS 1E22-F004 และ 2E22-F004 ฝ่าฝืน 10 CFR ส่วนที่ 50, ภาคผนวก B, Standard III, Design Control Exelon ถือว่าก้านวาล์วเป็นจุดอ่อนและสร้าง ค่าแรงบิดของมอเตอร์ที่ไม่ทำให้ก้านวาล์วได้รับแรงดันมากเกินไป แต่ลิงก์ที่อ่อนแอกลับกลายเป็นอีกส่วนหนึ่งภายใน ค่าแรงบิดของมอเตอร์ที่ใช้โดย Exelon ทำให้ชิ้นส่วนได้รับความเครียดมากเกินไป ส่งผลให้ชิ้นส่วนแตกหักและจานเบรกแยกออกจากก้านวาล์ว NRC กำหนดการละเมิดว่าเป็นการละเมิดระดับ III ขั้นรุนแรง โดยพิจารณาจากความล้มเหลวของวาล์วที่ขัดขวางไม่ให้ระบบ HPCS ทำหน้าที่ด้านความปลอดภัย (ในระบบสี่ระดับ ระดับ I คือระดับที่รุนแรงที่สุด) อย่างไรก็ตาม NRC ใช้ดุลยพินิจในการบังคับใช้กฎหมายตามนโยบายการบังคับใช้กฎหมายและไม่ได้เผยแพร่การละเมิด NRC ระบุว่าข้อบกพร่องในการออกแบบวาล์วนั้นบอบบางเกินกว่าที่ Exelon จะคาดการณ์และแก้ไขได้อย่างสมเหตุสมผลก่อนที่วาล์วยูนิต 2 จะล้มเหลว Exelon ดูค่อนข้างดีในงานนี้ บันทึก SIT ของ NRC ระบุว่า Exelon ทราบถึงรายงานส่วนที่ 21 ที่จัดทำโดยหน่วยงานหุบเขาเทนเนสซีและซัพพลายเออร์วาล์วในปี 2013 พวกเขาไม่สามารถใช้การรับรู้นี้เพื่อระบุและแก้ไขปัญหาวาล์วฉีด HPCS ยูนิต 2 อันเป็นผลสะท้อนถึงประสิทธิภาพที่ไม่ดีของพวกเขา . ท้ายที่สุดแล้ว พวกเขาได้ใช้มาตรการที่แนะนำโดยกลุ่มเจ้าของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดสำหรับรายงานส่วนที่ 21 สองฉบับ ข้อเสียอยู่ที่คำแนะนำ ไม่ใช่การประยุกต์ใช้ของ Exelon ข้อบกพร่องประการเดียวในการจัดการเรื่องนี้ของ Exelon ก็คือเหตุผลในการใช้งานยูนิต 1 นั้นอ่อนแอก่อนที่จะตรวจสอบว่าวาล์วฉีด HPCS ของมันได้รับความเสียหายหรือเสียหาย จนกว่าการเติมเชื้อเพลิงตามแผนครั้งถัดไปจะถูกขัดจังหวะ อย่างไรก็ตาม SIT ของ NRC ช่วยให้ Exelon ตัดสินใจเร่งรัดแผนดังกล่าว ด้วยเหตุนี้ยูนิต 1 จึงถูกปิดในเดือนมิถุนายน 2017 เพื่อแทนที่วาล์วยูนิต 1 ที่มีช่องโหว่ NRC ดูดีมากในงานนี้ NRC ไม่เพียงแต่นำ Exelon ไปยังสถานที่ที่ปลอดภัยกว่าสำหรับ LaSalle Unit 1 เท่านั้น แต่ NRC ยังเรียกร้องให้ทั้งอุตสาหกรรมแก้ไขปัญหานี้โดยไม่เกิดความล่าช้าอย่างไร้เหตุผล NRC ได้ออกประกาศข้อมูลปี 2017-03 ให้กับเจ้าของโรงงานเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2017 เกี่ยวกับข้อบกพร่องในการออกแบบวาล์วประตูดิสก์คู่ Anchor Darling และข้อจำกัดของแนวทางการตรวจสอบประสิทธิภาพของวาล์ว NRC จัดการประชุมสาธารณะหลายครั้งกับตัวแทนอุตสาหกรรมและซัพพลายเออร์วาล์วเกี่ยวกับปัญหาและแนวทางแก้ไข ผลลัพธ์ประการหนึ่งของการโต้ตอบเหล่านี้ก็คือ อุตสาหกรรมได้ระบุขั้นตอนต่างๆ ไว้ แผนการชำระหนี้ที่มีกำหนดเวลาสิ้นสุดเป้าหมายไม่เกินวันที่ 31 ธันวาคม 2017 และการสอบสวนการใช้วาล์วประตูดิสก์คู่ Anchor Darling ในพลังงานนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกา พืช. จากการตรวจสอบพบว่าวาล์วประตูแบบดิสก์คู่ Anchor Darling (AD DDGV) ประมาณ 700 ตัวถูกใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในสหรัฐอเมริกา แต่มีวาล์วเพียง 9 ตัวเท่านั้นที่มีลักษณะของวาล์วหลายจังหวะที่มีความเสี่ยงสูง/ปานกลาง (วาล์วหลายจังหวะเป็นแบบจังหวะเดียว เนื่องจากฟังก์ชันด้านความปลอดภัยคือปิดเมื่อเปิดหรือเปิดเมื่อปิด วาล์วหลายจังหวะสามารถเรียกว่าเปิดและปิด และอาจเปิดและปิดหลายครั้งเพื่อให้บรรลุฟังก์ชันด้านความปลอดภัย) อุตสาหกรรมยังมีเวลาที่จะฟื้นความล้มเหลวจากชัยชนะ แต่ดูเหมือน NRC พร้อมที่จะเห็นผลลัพธ์ที่ทันท่วงทีและมีประสิทธิภาพจากเรื่องนี้ ส่ง SMS "SCIENCE" มาที่ 662266 หรือลงทะเบียนออนไลน์ ลงทะเบียนหรือส่ง SMS "SCIENCE" มาที่ 662266 อาจมีการเรียกเก็บค่าธรรมเนียม SMS และข้อมูล ข้อความจะหยุดการเลือกไม่รับ ไม่จำเป็นต้องซื้อ ข้อกำหนดและเงื่อนไข © Union of Concerned Scientists เราเป็นองค์กรไม่แสวงผลกำไรตามมาตรา 501(c)(3) 2 Brattle Square, เคมบริดจ์ MA 02138, สหรัฐอเมริกา (617) 547-5552