Hư hỏng các van trong hệ thống khẩn cấp của nhà máy điện hạt nhân LaSalle

Mùa xuân năm nay, Đội thanh tra đặc biệt NRC (SIT) đã tiến hành kiểm tra Nhà máy điện hạt nhân LaSalle để điều tra nguyên nhân gây hỏng van và đánh giá hiệu quả của các biện pháp khắc phục được thực hiện. Hai tổ máy của Nhà máy điện hạt nhân Quận LaSalle của Công ty Thế hệ Exelon, cách Ottawa, Illinois khoảng 11 dặm về phía đông nam, là các lò phản ứng nước sôi (BWR) bắt đầu hoạt động vào đầu những năm 1980. Mặc dù hầu hết các BWR hoạt động tại Hoa Kỳ là BWR/4 với thiết kế ngăn chặn Mark I, các thiết bị LaSalle "mới hơn" sử dụng BWR/5 với thiết kế ngăn chặn Mark II. Sự khác biệt chính trong đánh giá này là mặc dù BWR/4 sử dụng hệ thống phun chất làm mát áp suất cao (HPCI) điều khiển bằng hơi nước để cung cấp nước làm mát bổ sung cho lõi lò phản ứng khi đường ống nhỏ nối bình chứa lò phản ứng bị vỡ, BWR/5 sử dụng hệ thống phun lõi áp suất cao (HPCS) điều khiển bằng động cơ để đạt được vai trò an toàn này. Ngày 11/02/2017, sau khi bảo trì và chạy thử hệ thống, các công nhân đã cố gắng nạp lại hệ thống phun lõi cao áp (HPCS) số 2. Vào thời điểm đó, lò phản ứng của Tổ máy số 2 đã ngừng hoạt động do gián đoạn tiếp nhiên liệu và thời gian ngừng hoạt động được sử dụng để kiểm tra các hệ thống khẩn cấp, chẳng hạn như hệ thống HPCS. Hệ thống HPCS thường ở chế độ chờ trong quá trình vận hành lò phản ứng. Hệ thống này được trang bị một máy bơm điều khiển bằng động cơ có thể cung cấp lưu lượng bổ sung được thiết kế là 7.000 gallon mỗi phút cho thùng lò phản ứng. Máy bơm HPCS hút nước từ bể chứa trong bể chứa. Nếu đường ống có đường kính nhỏ nối với thùng lò phản ứng bị vỡ, nước làm mát sẽ rò rỉ, nhưng áp suất bên trong thùng lò phản ứng được vận hành bởi một loạt hệ thống khẩn cấp áp suất thấp (tức là xả nhiệt thải và bơm phun lõi áp suất thấp). ). Nước chảy ra từ đầu ống bị vỡ được xả về bể điều áp để tái sử dụng. Máy bơm HPCS điều khiển bằng động cơ có thể được cấp nguồn từ lưới điện bên ngoài khi có sẵn hoặc từ máy phát điện diesel khẩn cấp tại chỗ khi không có lưới điện. Công nhân không thể đổ đầy đường ống giữa van phun HPCS (1E22-F004) và thùng lò phản ứng. Họ phát hiện ra rằng đĩa này đã bị tách ra khỏi thân van cổng kép do Anchor Darling chế tạo, chặn đường dẫn dòng chảy của ống nạp. Van phun HPCS là một van điện thường đóng, mở ra khi hệ thống HPCS khởi động để cung cấp kênh dẫn nước bổ sung đến thùng lò phản ứng. Động cơ tác dụng mô men xoắn làm xoay thân van xoắn ốc để nâng (mở) hoặc hạ (đóng) đĩa trong van. Khi hạ xuống hoàn toàn, đĩa sẽ chặn dòng chảy qua van. Khi nắp van được nâng lên hoàn toàn, nước chảy qua van sẽ chảy không bị cản trở. Vì đĩa được tách ra khỏi thân van ở vị trí hạ thấp hoàn toàn nên động cơ có thể quay thân van như muốn nâng đĩa lên nhưng đĩa sẽ không chuyển động. Công nhân chụp ảnh đĩa đôi tách rời sau khi tháo nắp van (ống) của van (Hình 3). Mép dưới của thân cây xuất hiện ở giữa trên cùng của hình ảnh. Bạn có thể thấy hai đĩa và ray dẫn hướng dọc theo chúng (khi được kết nối với thân van). Các công nhân đã thay thế các bộ phận bên trong của van phun HPCS bằng các bộ phận được nhà cung cấp thiết kế lại và sử dụng lại bộ phận số 2. Cơ quan quản lý lưu vực sông Tennessee đã đệ trình báo cáo lên NRC vào tháng 1 năm 2013 theo 10 CFR Phần 21 liên quan đến các khiếm khuyết trong van cổng đĩa đôi Anchor Darling trong hệ thống phun chất làm mát áp suất cao của Nhà máy điện hạt nhân Browns Ferry. Tháng sau, nhà cung cấp van đã gửi báo cáo 10 CFR Phần 21 cho NRC liên quan đến vấn đề thiết kế của van cổng đĩa đôi Anchor Darling, có thể khiến thân van tách ra khỏi đĩa. Vào tháng 4 năm 2013, Nhóm chủ sở hữu lò phản ứng nước sôi đã đưa ra báo cáo về báo cáo Phần 21 cho các thành viên và đề xuất các phương pháp giám sát khả năng hoạt động của các van bị ảnh hưởng. Các khuyến nghị bao gồm các xét nghiệm chẩn đoán và theo dõi quá trình quay của thân cây. Vào năm 2015, các công nhân đã thực hiện các xét nghiệm chẩn đoán được khuyến nghị trên van phun HPCS 2E22-F004 ở LaSalle, nhưng không tìm thấy vấn đề gì về hiệu suất. Ngày 8/2/2017, công nhân sử dụng Hướng dẫn giám sát vòng quay thân van để bảo dưỡng, kiểm tra van phun HPCS 2E22-F004. Vào tháng 4 năm 2016, nhóm chủ sở hữu lò phản ứng nước sôi đã sửa đổi báo cáo của họ dựa trên thông tin do chủ sở hữu nhà máy điện cung cấp. Các công nhân đã tháo rời 26 van cổng đĩa đôi Anchor Darling có thể dễ bị hỏng và phát hiện 24 van trong số đó có vấn đề. Vào tháng 4 năm 2017, Exelon đã thông báo cho NRC rằng van phun HPCS 2E22-F004 đã bị hỏng do thân van và đĩa bị tách rời. Trong vòng hai tuần, một nhóm kiểm tra đặc biệt (SIT) được NRC ủy quyền đã đến LaSalle để điều tra nguyên nhân gây ra lỗi van và đánh giá hiệu quả của các biện pháp khắc phục được thực hiện. SIT đã xem xét đánh giá của Exelon về kiểu hư hỏng của van phun HPCS Đơn vị 2. SIT đồng ý rằng một bộ phận bên trong van bị vỡ do lực quá mạnh. Phần bị gãy khiến cho sự kết nối giữa thân van và đĩa đệm ngày càng lệch, cho đến khi đĩa đệm cuối cùng tách ra khỏi thân van. Nhà cung cấp đã thiết kế lại cấu trúc bên trong của van để giải quyết vấn đề. Exelon đã thông báo cho NRC vào ngày 2 tháng 6 năm 2017 rằng họ có kế hoạch khắc phục 16 van cổng đĩa đôi Anchor Darling quan trọng và liên quan đến an toàn khác có thể dễ gặp phải lỗi này trong lần gián đoạn tiếp nhiên liệu tiếp theo của hai tổ máy LaSalle. cơ chế. SIT đã xem xét lý do Exelon chờ sửa chữa 16 van này. SIT tin rằng lý do là hợp lý, ngoại trừ một ngoại lệ - van phun HCPS trên Tổ máy 1. Exelon đã ước tính số chu kỳ của van phun HPCS cho Tổ máy 1 và Tổ máy 2. Van của Đơn vị 2 là thiết bị ban đầu được lắp đặt trước đó. những năm 1980, trong khi van Đơn vị 1 được thay thế vào năm 1987 sau khi nó bị hỏng vì những lý do khác. Exelon lập luận rằng số hành trình van của tổ máy 2 lớn hơn đã giải thích cho sự thất bại của nó và có lý do để đợi đến lần gián đoạn tiếp nhiên liệu tiếp theo để giải quyết vấn đề về van cho tổ máy 1. SIT trích dẫn các yếu tố như sự khác biệt trong thử nghiệm trước khi vận hành giữa các tổ máy, một chút sự khác biệt về thiết kế với những hậu quả chưa biết, đặc điểm độ bền vật liệu không chắc chắn và sự khác biệt không chắc chắn về thân van do mòn ren nêm và kết luận rằng "đây là" vấn đề về thời gian "thay vì" Nếu" 1E22-F004 Van sẽ hỏng nếu có nói cách khác, SIT đã không mua một bản kiểm tra trì hoãn đối với van Đơn vị 1. Exelon đã đóng Đơn vị 1 LaSalle vào ngày 22 tháng 6 năm 2017 để thay thế các bộ phận bên trong của van phun HPCS 1E22-F004. giá trị mô-men xoắn do Exelon phát triển cho động cơ của van phun HPCS 1E22-F004 và 2E22-F004 đã vi phạm 10 CFR Phần 50, Phụ lục B, Tiêu chuẩn III, Kiểm soát thiết kế Exelon giả định rằng thân van là liên kết yếu và thiết lập một giá trị mô-men xoắn. giá trị mô-men xoắn của động cơ không khiến thân van chịu áp lực quá mức. Nhưng liên kết yếu hóa ra lại là một bộ phận khác bên trong. Giá trị mô-men xoắn của động cơ do Exelon áp dụng đã khiến bộ phận này chịu áp lực quá mức, khiến nó bị gãy và đĩa tách ra khỏi thân van. NRC xác định hành vi vi phạm là vi phạm cấp độ III nghiêm trọng dựa trên lỗi van khiến hệ thống HPCS không thể thực hiện các chức năng an toàn của nó (trong hệ thống bốn cấp độ, cấp độ I là nghiêm trọng nhất). Tuy nhiên, NRC thực hiện quyền tự quyết thực thi pháp luật của mình theo chính sách thực thi pháp luật của mình và không công bố các hành vi vi phạm. NRC xác định rằng lỗi thiết kế van quá tinh vi để Exelon có thể thấy trước và sửa chữa một cách hợp lý trước khi van của Đơn vị 2 bị hỏng. Exelon trông khá đẹp tại sự kiện này. Hồ sơ SIT của NRC chỉ ra rằng Exelon đã biết về báo cáo Phần 21 do Cơ quan quản lý Thung lũng Tennessee và nhà cung cấp van thực hiện vào năm 2013. Họ không thể sử dụng nhận thức này để xác định và khắc phục các sự cố về van phun HPCS Đơn vị 2 do phản ánh hiệu suất hoạt động kém của họ. . Cuối cùng, họ đã thực hiện các biện pháp được Nhóm chủ sở hữu lò phản ứng nước sôi khuyến nghị cho hai báo cáo Phần 21. Nhược điểm nằm ở phần hướng dẫn chứ không phải ở cách Exelon áp dụng. Lỗ hổng duy nhất trong cách xử lý vấn đề này của Exelon là nguyên nhân khiến Tổ máy 1 chạy yếu trước khi kiểm tra xem van phun HPPCS của nó có bị hỏng hay không, cho đến khi kế hoạch tiếp nhiên liệu tiếp theo của nó bị gián đoạn. Tuy nhiên, SIT của NRC đã giúp Exelon quyết định đẩy nhanh kế hoạch. Kết quả là Đơn vị 1 đã bị đóng cửa vào tháng 6 năm 2017 để thay thế van Đơn vị 1 dễ bị tổn thương. NRC trông rất tốt ở sự kiện này. NRC không chỉ đưa Exelon đến nơi an toàn hơn cho LaSalle Unit 1 mà NRC còn kêu gọi toàn ngành giải quyết vấn đề này mà không chậm trễ vô lý. NRC đã ban hành thông báo thông tin 2017-03 cho các chủ nhà máy vào ngày 15 tháng 6 năm 2017, liên quan đến lỗi thiết kế của van cổng đĩa đôi Anchor Darling và những hạn chế của hướng dẫn giám sát hiệu suất van. NRC đã tổ chức một loạt cuộc họp công khai với các đại diện của ngành và nhà cung cấp van về vấn đề này và các giải pháp. Một trong những kết quả của những tương tác này là ngành đã liệt kê một loạt bước, kế hoạch giải quyết với thời hạn mục tiêu không muộn hơn ngày 31 tháng 12 năm 2017 và cuộc điều tra về việc sử dụng van cổng đĩa đôi Anchor Darling trong nhà máy điện hạt nhân Hoa Kỳ. thực vật. Các cuộc điều tra cho thấy khoảng 700 van cổng đĩa đôi Anchor Darling (AD DDGV) được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân ở Hoa Kỳ, nhưng chỉ có 9 van có đặc điểm là van đa thì, rủi ro cao/trung bình. (Nhiều van là loại một hành trình, vì chức năng an toàn của chúng là đóng khi mở hoặc mở khi đóng. Van nhiều hành trình có thể được gọi là mở và đóng, và có thể đóng mở nhiều lần để đạt được chức năng an toàn.) Ngành công nghiệp vẫn còn thời gian để lấy lại thất bại từ chiến thắng, nhưng NRC dường như đã sẵn sàng nhìn thấy kết quả kịp thời và hiệu quả từ vấn đề này. Gửi SMS “KHOA HỌC” tới 662266 hoặc đăng ký trực tuyến. Đăng ký hoặc gửi SMS "KHOA HỌC" tới 662266. Có thể bị tính phí SMS và dữ liệu. Văn bản ngừng chọn không tham gia. Không cần phải mua. Các điều khoản và điều kiện. © Liên minh các nhà khoa học quan tâm Chúng tôi là một tổ chức phi lợi nhuận 501(c)(3). 2 Quảng trường Brattle, Cambridge MA 02138, Hoa Kỳ (617) 547-5552