Dette forår gennemførte NRC Special Inspection Team (SIT) en inspektion af LaSalle Nuclear Power Plant for at undersøge årsagen til ventilfejl og evaluere effektiviteten af truffet korrigerende foranstaltninger.
De to enheder af Exelon Generation Companys LaSalle County Nuclear Power Plant, omkring 11 miles sydøst for Ottawa, Illinois, er kogende vand-reaktorer (BWR), der startede i drift i begyndelsen af 1980'erne. Selvom de fleste BWR'er, der opererer i USA, er BWR/4 med Mark I-indeslutningsdesignet, bruger de "nyere" LaSalle-enheder BWR/5 med Mark II-indeslutningsdesignet. Den væsentligste forskel i denne anmeldelse er, at selvom BWR/4 bruger et dampdrevet højtrykskølevæskeindsprøjtningssystem (HPCI) til at give supplerende kølevand til reaktorkernen, når det lille rør, der forbinder reaktorbeholderen brister, BWR/5 bruger et motordrevet High Pressure Core Spray-system (HPCS) for at opnå denne sikkerhedsrolle.
Den 11. februar 2017, efter systemvedligeholdelse og testning, forsøgte arbejdere at genopfylde det nr. 2 højtrykskerneindsprøjtningssystem (HPCS). På det tidspunkt var reaktoren i enhed 2 lukket ned på grund af afbrydelse af tankning, og nedetiden blev brugt til at kontrollere nødsystemer, såsom HPCS-systemet.
HPCS-systemet er normalt i standby-tilstand under reaktordrift. Systemet er udstyret med en motordrevet pumpe, der kan give et designet supplerende flow på 7.000 gallons i minuttet til reaktorbeholderen. HPCS-pumpen trækker vand fra indeslutningstanken i indeslutningen. Hvis røret med lille diameter, der er forbundet til reaktorbeholderen, går i stykker, vil kølevandet lække, men trykket inde i reaktorbeholderen drives af en række lavtryks nødsystemer (dvs. spildvarmeafledning og lavtrykskernespraypumpe ). Vandet, der strømmer ud fra den knækkede rørende, ledes ud til undertrykkelsestanken til genbrug. Den motordrevne HPCS-pumpe kan forsynes med strøm fra off-site-nettet, når det er tilgængeligt, eller fra en on-site-nøddieselgenerator, når nettet er utilgængeligt.
Arbejderne var ude af stand til at fylde røret mellem HPCS-injektionsventilen (1E22-F004) og reaktorbeholderen. De opdagede, at skiven var adskilt fra stammen på den dobbelte klappende portventil fremstillet af Anchor Darling, hvilket blokerede strømningsvejen for påfyldningsrøret. HPCS-indsprøjtningsventilen er en normalt lukket elektrisk ventil, der åbner, når HPCS-systemet startes, for at give en kanal til efterfyldningsvand til at nå reaktorbeholderen. Motoren anvender drejningsmoment for at dreje spiralventilspindlen for at hæve (åbne) eller sænke (lukke) skiven i ventilen. Når den er helt sænket, vil skiven blokere for flowet gennem ventilen. Når ventilklappen er løftet helt, strømmer vandet, der strømmer gennem ventilen, uhindret. Da skiven er adskilt fra ventilspindlen i en helt sænket position, kan motoren rotere ventilspindlen, som om den skulle hæve skiven, men skiven vil ikke bevæge sig.
Arbejderne tog billeder af de adskilte dobbeltskiver efter at have fjernet ventildækslet (bøsningen) på ventilen (Figur 3). Den nederste kant af stilken vises øverst i midten af billedet. Du kan se de to skiver og styreskinnerne langs dem (når de er forbundet til ventilspindlen).
Arbejderne udskiftede de indvendige dele af HPCS-indsprøjtningsventilen med dele, der blev redesignet af leverandøren, og gentog enheden nr. 2.
Tennessee River Basin Authority indsendte en rapport til NRC i januar 2013 i henhold til 10 CFR Part 21 vedrørende defekter i Anchor Darling dobbeltskive-portventil i højtrykskølevæskeindsprøjtningssystemet på Browns Ferry Nuclear Power Plant. Den følgende måned indsendte ventilleverandøren en 10 CFR Part 21-rapport til NRC vedrørende designproblemet med Anchor Darling-dobbeltskiveportventilen, som kan få ventilspindlen til at adskilles fra skiven.
I april 2013 udsendte Boiling Water Reactor Owners Group en rapport om Del 21-rapporten til sine medlemmer og anbefalede metoder til overvågning af de berørte ventilers funktion. Anbefalinger omfatter diagnostiske tests og overvågning af stilkens rotation. I 2015 udførte arbejdere anbefalede diagnostiske tests på HPCS-injektionsventil 2E22-F004 i LaSalle, men der blev ikke fundet nogen præstationsproblemer. Den 8. februar 2017 brugte arbejdere vejledningen til overvågning af spindelrotation til at vedligeholde og teste HPCS-indsprøjtningsventilen 2E22-F004.
I april 2016 reviderede ejergruppen for kogende vandreaktorer deres rapport baseret på oplysninger fra en kraftværksejer. Arbejdere adskilte 26 Anchor Darling dobbeltskive gateventiler, der kan være sårbare, og fandt ud af, at 24 af dem havde problemer.
I april 2017 underrettede Exelon NRC om, at HPCS-indsprøjtningsventilen 2E22-F004 var svigtet på grund af adskillelsen af ventilstammen og skiven. Inden for to uger ankom et særligt inspektionshold (SIT), autoriseret af NRC, til LaSalle for at undersøge årsagen til ventilfejlen og evaluere effektiviteten af de trufne korrigerende foranstaltninger.
SIT gennemgik Exelons vurdering af fejltilstanden for Unit 2 HPCS injektionsventilen. SIT var enig i, at en komponent inde i ventilen bristede på grund af for stor kraft. Den knækkede del bevirker, at forbindelsen mellem ventilstammen og mellemhvirvelskiven bliver mere og mere skæv, indtil mellemhvirvelskiven til sidst skiller sig fra ventilstammen. Leverandøren redesignede den interne struktur af ventilen for at løse problemet.
Exelon meddelte NRC den 2. juni 2017, at det planlægger at korrigere 16 andre sikkerhedsrelaterede og sikkerhedsvigtige Anchor Darling dobbeltskive gateventiler, som kan være sårbare over for denne fejl under den næste afbrydelse af tankning af de to LaSalle-enheder. mekanisme.
SIT gennemgik Exelons grunde til at vente med at reparere disse 16 ventiler. SIT mener, at årsagen er rimelig, med én undtagelse - HCPS-indsprøjtningsventilen på enhed 1. Exelon estimerede antallet af cyklusser af HPCS-indsprøjtningsventilen for enhed 1 og enhed 2. Enhed 2-ventilen var det originale udstyr, der blev installeret i begyndelsen 1980'erne, mens Unit 1-ventilen blev udskiftet i 1987, efter at den blev beskadiget af andre årsager. Exelon hævdede, at det større antal ventilslag for enhed 2 forklarede dens fejl, og der var grund til at vente til næste afbrydelse af tankning for at løse ventilproblemet for enhed 1.
SIT citerede faktorer såsom ukendte præ-operation test forskelle mellem enheder, små design forskelle med ukendte konsekvenser, usikre materialestyrke karakteristika og usikre forskelle i ventil spindel til kile gevind slid, og konkluderede, at "dette er et" hvad "tidens problem" i stedet for "Hvis" 1E22-F004 Ventilen vil fejle, hvis der ikke er nogen fejl i fremtiden. Med andre ord købte SIT ikke en forsinket inspektion af Unit 1-ventilen.
Exelon lukkede LaSalle Unit 1 den 22. juni 2017 for at erstatte de indvendige dele af HPCS-indsprøjtningsventilen 1E22-F004.
SIT fandt, at drejningsmomentværdierne udviklet af Exelon for motorerne til HPCS-indsprøjtningsventilerne 1E22-F004 og 2E22-F004 overtrådte 10 CFR Part 50, Appendiks B, Standard III, Design Control. Exelon antager, at ventilspindlen er det svage led, og etablerer en motormomentværdi, der ikke udsætter ventilspindlen for for højt tryk. Men det svage led viste sig at være en anden indre del. Motorens drejningsmomentværdi anvendt af Exelon satte delen under overdreven belastning, hvilket fik den til at knække og skiven til at skille sig fra ventilstammen.
NRC fastslog overtrædelsen som en alvorlig niveau III-overtrædelse baseret på ventilfejlen, der forhindrede HPCS-systemet i at udføre sine sikkerhedsfunktioner (i fire-niveau-systemet er niveau I det mest alvorlige).
NRC udøvede imidlertid sin retshåndhævelsesskøn i overensstemmelse med sin retshåndhævelsespolitik og offentliggjorde ikke overtrædelser. NRC fastslog, at ventildesignfejlen var for subtil til, at Exelon med rimelighed kunne forudse og korrigere før ventilfejlen i enhed 2.
Exelon så ret godt ud ved denne begivenhed. NRC's SIT-registreringer indikerer, at Exelon er bekendt med del 21-rapporten lavet af Tennessee Valley Authority og ventilleverandøren i 2013. De var ude af stand til at bruge denne bevidsthed til at identificere og rette Unit 2 HPCS injektionsventilproblemer som en afspejling af deres dårlige ydeevne . De gennemførte jo de tiltag, som Kogende Vandreaktor-ejergruppen anbefalede til de to Del 21-rapporter. Ulempen ligger i guiden, ikke Exelons anvendelse af den.
Den eneste fejl i Exelons håndtering af denne sag var, at årsagen til at køre Unit 1 var svag, før man kontrollerede, om dens HPCS-indsprøjtningsventil var beskadiget eller beskadiget, indtil dens næste planlagte tankning blev afbrudt. NRC's SIT hjalp dog Exelon med at beslutte at fremskynde planen. Som følge heraf blev Unit 1 lukket i juni 2017 for at erstatte den sårbare Unit 1-ventil.
NRC så meget godt ud til denne begivenhed. Ikke alene førte NRC Exelon til et mere sikkert sted for LaSalle Unit 1, men NRC opfordrede også hele industrien til at løse dette problem uden urimelig forsinkelse. NRC udsendte informationsmeddelelsen for 2017-03 til fabriksejerne den 15. juni 2017 vedrørende designfejlene ved Anchor Darling dobbeltskive-sluseventilen og begrænsningerne i retningslinjerne for overvågning af ventilydelse. NRC holdt en række offentlige møder med repræsentanter for industri og ventilleverandører om problemet og dets løsninger. Et af resultaterne af disse interaktioner er, at industrien har listet en række trin, en afviklingsplan med en målfrist senest den 31. december 2017 og en undersøgelse af brugen af Anchor Darling dobbeltskive gateventiler i amerikansk atomkraft planter. Undersøgelser viser, at cirka 700 Anchor Darling dobbelte skive gate-ventiler (AD DDGV) bruges i atomkraftværker i USA, men kun 9 ventiler har karakteristika af høj/medium risiko, flertaktsventiler. (Mange ventiler er enkelttaktsventiler, fordi deres sikkerhedsfunktion er at lukke, når de åbnes, eller åbne, når de er lukkede. Flertaktsventiler kan kaldes åbne og lukke, og kan åbnes og lukkes flere gange for at opnå deres sikkerhedsfunktion.)
Industrien har stadig tid til at genvinde sin fiasko fra sejren, men NRC ser ud til at se rettidige og effektive resultater af denne sag.
Send SMS "SCIENCE" til 662266 eller tilmeld dig online. Tilmeld dig eller send SMS "SCIENCE" til 662266. SMS og datagebyrer kan blive opkrævet. Teksten stopper opt-out. Ingen grund til at købe. Vilkår og betingelser.
© Union of Concerned Scientists Vi er en 501(c)(3) non-profit organisation. 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, USA (617) 547-5552
Indlægstid: 23. juni 2021
