Цієї весни спеціальна інспекційна група NRC (SIT) провела інспекцію атомної електростанції LaSalle, щоб дослідити причину несправності клапана та оцінити ефективність вжитих коригувальних заходів.
Два блоки атомної електростанції LaSalle County компанії Exelon Generation Company, приблизно в 11 милях на південний схід від Оттави, штат Іллінойс, є реакторами з киплячою водою (BWR), які почали працювати на початку 1980-х років. Хоча більшість BWR, що працюють у Сполучених Штатах, є BWR/4 із конструкцією захисної оболонки Mark I, «новіші» пристрої LaSalle використовують BWR/5 із конструкцією захисної оболонки Mark II. Основна відмінність у цьому огляді полягає в тому, що хоча BWR/4 використовує систему впорскування теплоносія під високим тиском (HPCI), яка забезпечує додаткову охолоджуючу воду для активної зони реактора, коли невелика труба, що з’єднує корпус реактора, розривається, BWR/5 для досягнення цієї ролі безпеки використовується система високого тиску Core Spray (HPCS) з приводом від двигуна.
11 лютого 2017 року після технічного обслуговування та тестування системи робітники намагалися заправити систему високого тиску № 2 (HPCS). Тоді реактор 2-го енергоблоку був зупинений через переривання перезавантаження, а час простою був використаний для перевірки аварійних систем, таких як система HPCS.
Система HPCS зазвичай знаходиться в режимі очікування під час роботи реактора. Система оснащена насосом з приводом від двигуна, який може забезпечити розраховану додаткову подачу 7000 галонів на хвилину для корпусу реактора. Насос HPCS забирає воду з захисної ємності в захисну оболонку. Якщо труба малого діаметра, з’єднана з корпусом реактора, порветься, охолоджуюча вода витече, але тиск всередині корпусу реактора управляється серією аварійних систем низького тиску (тобто відведення відпрацьованого тепла та розпилювальний насос низького тиску в активній зоні). ). Вода, що витікає з зламаного кінця труби, скидається в захисну ємність для повторного використання. Насос HPCS з моторним приводом може отримувати живлення від зовнішньої мережі, якщо вона доступна, або від локального аварійного дизель-генератора, коли мережа недоступна.
Робітники не змогли заповнити трубу між інжекційним клапаном HPCS (1E22-F004) і корпусом реактора. Вони виявили, що диск був відокремлений від штока засувки з подвійним клапаном, виготовленої Anchor Darling, блокуючи шлях потоку наповнювальної труби. Інжекційний клапан HPCS — це нормально закритий електричний клапан, який відкривається під час запуску системи HPCS, щоб забезпечити канал для підживлення, що надходить до корпусу реактора. Двигун прикладає крутний момент для обертання штока спірального клапана, щоб підняти (відкрити) або опустити (закрити) диск у клапані. При повному опусканні диск перекриє потік через клапан. Коли заслінка клапана повністю піднята, вода, що протікає через клапан, тече безперешкодно. Оскільки диск відокремлений від штока клапана в повністю опущеному положенні, двигун може обертати шток клапана, ніби піднімаючи диск, але диск не рухатиметься.
Працівники сфотографували розділені подвійні диски після зняття кришки клапана (гільзи) клапана (Малюнок 3). Нижній край стебла з’являється у верхньому центрі зображення. Ви можете побачити два диски та напрямні вздовж них (при з’єднанні зі штоком клапана).
Робітники замінили внутрішні частини інжекційного клапана HPCS на деталі, перероблені постачальником, і повторили блок № 2.
Управління басейну річки Теннессі подало звіт до NRC у січні 2013 року відповідно до 10 CFR Part 21 щодо дефектів подвійного дискового засувки Anchor Darling у системі впорскування теплоносія під високим тиском атомної електростанції Browns Ferry. Наступного місяця постачальник клапанів надав звіт 10 CFR Part 21 до NRC щодо проблеми конструкції подвійного дискового засувки Anchor Darling, яка може призвести до відділення штока клапана від диска.
У квітні 2013 року Група власників реакторів з киплячою водою опублікувала звіт про Частину 21 для своїх членів і рекомендувала методи моніторингу працездатності уражених клапанів. Рекомендації включають діагностичні тести та моніторинг обертання стебла. У 2015 році працівники провели рекомендовані діагностичні тести інжекторного клапана HPCS 2E22-F004 у LaSalle, але жодних проблем з продуктивністю виявлено не було. 8 лютого 2017 року працівники використовували керівництво з моніторингу обертання штока для обслуговування та тестування інжекторного клапана HPCS 2E22-F004.
У квітні 2016 року група власників киплячого реактора переглянула свій звіт на основі інформації, наданої власником електростанції. Робітники розібрали 26 подвійних дискових засувок Anchor Darling, які можуть бути вразливими, і виявили, що 24 з них мали проблеми.
У квітні 2017 року Exelon повідомила NRC, що інжекційний клапан HPCS 2E22-F004 вийшов з ладу через роз’єднання штока клапана та диска. Протягом двох тижнів спеціальна інспекційна група (SIT), уповноважена NRC, прибула в LaSalle для дослідження причини несправності клапана та оцінки ефективності вжитих коригувальних заходів.
SIT переглянув оцінку Exelon режиму відмови інжекторного клапана HPCS блоку 2. SIT погодився, що компонент всередині клапана розірвався через надмірну силу. Зламана частина призводить до того, що з’єднання між стрижнем клапана та міжхребцевим диском дедалі більше зміщується, поки міжхребцевий диск остаточно не відділиться від стрижня клапана. Постачальник переробив внутрішню структуру клапана, щоб вирішити проблему.
Exelon повідомила NRC 2 червня 2017 року, що планує виправити 16 інших пов’язаних із безпекою та важливих для безпеки подвійних дискових засувок Anchor Darling, які можуть бути вразливими до цієї несправності під час наступної перерви на заправці двох установок LaSalle. механізм.
SIT розглянув причини Exelon чекати ремонту цих 16 клапанів. SIT вважає, що причина є обґрунтованою, за одним винятком — інжекційний клапан HCPS на блоці 1. Exelon оцінив кількість циклів інжекційного клапана HPCS для блоків 1 і 2. Клапан блоку 2 був оригінальним обладнанням, встановленим на початку 1980-х, тоді як клапан блоку 1 був замінений у 1987 році після того, як він був пошкоджений з інших причин. Exelon стверджував, що більша кількість ходів клапана для блоку 2 пояснює його несправність, і є причина чекати до наступної перерви в заправці, щоб вирішити проблему клапана для блоку 1.
SIT навів такі фактори, як невідомі відмінності перед експлуатаційними випробуваннями між агрегатами, незначні відмінності в конструкції з невідомими наслідками, невизначені характеристики міцності матеріалу та невизначені відмінності в зносі штока клапана від клинової різьби, і дійшов висновку, що «це «проблема часу» замість «Якщо» 1E22-F004 Клапан вийде з ладу, якщо не буде жодних збоїв у майбутньому. Іншими словами, компанія SIT не закуповувала відкладену перевірку арматури блоку 1.
Exelon закрив LaSalle Unit 1 22 червня 2017 року для заміни внутрішніх частин інжекторного клапана HPCS 1E22-F004.
SIT виявив, що значення крутного моменту, розроблені Exelon для двигунів інжекційних клапанів HPCS 1E22-F004 і 2E22-F004, порушують 10 CFR Part 50, додаток B, стандарт III, Design Control. Exelon припускає, що шток клапана є слабкою ланкою, і встановлює значення крутного моменту двигуна, яке не піддає шток клапана надмірному тиску. Але слабкою ланкою виявилася інша внутрішня частина. Значення крутного моменту двигуна, яке застосовує Exelon, створює надмірне навантаження на деталь, спричиняючи її ламання та відділення диска від штока клапана.
NRC визначила порушення як серйозне порушення рівня III на основі несправності клапана, яка завадила системі HPCS виконувати свої функції безпеки (у чотирирівневій системі рівень I є найсерйознішим).
Однак NRC використовував правоохоронні повноваження відповідно до своєї політики щодо правоохоронних органів і не опублікував порушення. NRC визначила, що недолік конструкції клапана був надто тонким, щоб компанія Exelon могла передбачити та виправити його до виходу з ладу клапана блоку 2.
Exelon виглядав досить добре на цьому заході. Записи SIT NRC свідчать про те, що Exelon знає про звіт Частини 21, зроблений Управлінням долини Теннессі та постачальником клапанів у 2013 році. Вони не змогли використати цю інформацію для виявлення та усунення проблем з інжекторним клапаном HPCS блоку 2 як відображення їхньої поганої роботи. . Зрештою, вони вжили заходів, рекомендованих Групою власників киплячої води для двох звітів Частини 21. Недоліком є посібник, а не його застосування Exelon.
Єдиним недоліком у вирішенні цього питання Exelon було те, що причина для запуску блоку 1 була слабкою перед перевіркою, чи його інжекторний клапан HPCS був пошкоджений або пошкоджений, доки його наступна запланована дозаправка не була перервана. Однак SIT NRC допоміг Exelon вирішити прискорити план. У результаті блок 1 був закритий у червні 2017 року для заміни вразливої арматури блоку 1.
NRC дуже добре виглядав на цьому заході. NRC не тільки привів Exelon до більш безпечного місця для LaSalle Unit 1, але й NRC також закликав всю галузь вирішити цю проблему без невиправданих затримок. 15 червня 2017 року NRC опублікував інформаційне повідомлення 2017-03 для власників фабрики щодо дефектів конструкції подвійного дискового засувки Anchor Darling та обмежень інструкцій щодо моніторингу продуктивності клапана. NRC провела серію публічних зустрічей з представниками промисловості та постачальників клапанів щодо проблеми та її вирішення. Одним із результатів цих взаємодій є те, що промисловість перерахувала серію кроків, план врегулювання з кінцевим терміном не пізніше 31 грудня 2017 року та розслідування використання подвійних дискових засувок Anchor Darling в атомній енергетиці США рослини. Дослідження показують, що приблизно 700 подвійних дискових засувок Anchor Darling (AD DDGV) використовуються на атомних електростанціях у Сполучених Штатах, але лише 9 клапанів мають характеристики багатотактних клапанів високого/середнього ризику. (Багато клапанів є однотактними, тому що їх функція безпеки полягає в тому, щоб закриватися, коли відкриваються, або відкриватися, коли закриваються. Багатотактні клапани можна назвати відкритими та закритими, і їх можна відкривати та закривати кілька разів, щоб досягти своєї функції безпеки.)
Галузь ще має час, щоб повернути свою невдачу після перемоги, але NRC, схоже, готова побачити своєчасні та ефективні результати з цього питання.
Надішліть SMS «НАУКА» на номер 662266 або зареєструйтесь онлайн. Зареєструйтеся або надішліть SMS «SCIENCE» на номер 662266. Може стягуватися плата за SMS і передачу даних. Текст зупиняє відмову. Не потрібно купувати. Правила та умови.
© Union of Concerned Scientists Ми є некомерційною організацією 501(c)(3). 2 Brattle Square, Cambridge MA 02138, США (617) 547-5552
Час публікації: 23 червня 2021 р
