在帕洛佛德的空想曲

2018年7月12日|早上6:00
戴夫·洛赫鲍姆
前的贡献者

法规与核电厂安全#3

2004年7月,美国核管理委员会(NRC)的检查员在路易斯安那州的沃特福德核电站发现,备用应急系统的一部分管道被空了,该系统在紧急情况下提供补充水来冷却反应堆,这危及了防止堆芯损坏的能力。这一发现得到了全国各地类似反应堆的所有者的认同。几天后,亚利桑那州帕洛维德核电站的工作人员发现,所有三个反应堆的应急系统管道都被故意排空。该公司试图争辩说,没有书面要求将水保持在紧急补水管道内。NRC不同意这一说法,并对该公司的违规行为发出了黄色警告,这是该机构颜色编码系统中第二严重的违规行为。美国核管理委员会还因1992年的一次不当程序变更而开出了5万美元的罚单,那次更改导致工人故意从管道中排水。

沃特福德没有水

2004年7月12日那一周,NRC检查人员在路易斯安那州新奥尔良城外的沃特福德核电站审查了一份1999年4月18日工人发现的问题报告。问题是在正常运行时,密封喷雾系统的管道内聚集了空气。在发生管道破裂并将冷却水排入安全壳地板的事故时,最初的设计要求紧急泵自动启动,并将补充水从一个大型储存罐转移到反应堆容器中。在这个水箱清空之前,工人们重新布置阀门,让水泵从密封污水池中抽水。密封污水池收集从破裂的管道中溢出的水。更换后,应急水泵将从部分充满空气的管道中抽水。

该问题报告在1999年被撤销,认为是可以接受的,根据的工程判断是,管道的坡度和流经管道的水流速度较低,会使气泡逆流而行,并在容器内释放出来。当NRC检查员质疑这一评估的稳健性时,业主聘请了一名顾问,在假定的事故期间对系统进行了分析建模,表明管道内的空气不会阻止安全功能的实现。

NRC检查人员指出,反应堆的安全研究假设,当事故开始时,管道中已经充满了水,并且在核电站安装了另一个系统,以保持管道中充满水。的NRC发布了一项绿色发现,这是该机构四个以颜色编码的制裁级别中最不严重的一个,原因是反应堆在其安全研究范围之外运行。

亚利桑那州同样干燥

2004年7月22日,沃特福德核电站的工作人员将核管理委员会的发现通知了亚利桑那州凤凰城以西的帕洛弗德核电站的工作人员。7月28日,帕洛佛德核电站的工作人员确定,所有三个反应堆的安全壳喷雾、低压安全注入和高压安全注入泵的吸入管道中有很大一部分是空的。这些应急泵有两个水源,用于缓解事故。最初,水泵从加油水箱中抽水。这个水箱和水泵的管道都充满了水,就像第二个水源的一个止回阀的管道部分一样——安全壳。

内外安全壳隔离阀之间以及外部安全壳隔离阀与止回阀之间的管道没有水。1992年11月16日,测试程序发生了变化,工人们关闭了两个安全壳隔离阀,排出了这些管道部分的水。当加油水箱中的水量下降到10%左右时,低压安全注水泵将自动关闭,阀门将重新定位,从安全壳污水池向安全壳喷雾和高压安全注水泵供水。

这种设计背后的理论是,如果换料水箱中的水不能使反应堆容器的水位恢复到预期的水平,必须有一个通道让水从容器中排出。如果是这样的话,这些水将在重力作用下流向安全壳污水池,在那里它可以通过反应堆容器循环,以维持反应堆核心的充分冷却。高压和低压注入泵为反应堆容器提供补充水;安全壳喷射泵使水在安全壳结构内喷射以降低其压力和温度。

图一(来源:核管理委员会

又一次在帕洛佛德一无所获

截至7月29日下午,Palo Verde的工程人员得出结论,排空的管道部分可能会阻止安全壳喷雾和高压安全喷射系统在事故中发挥安全功能。(低压安全注入系统没有受到影响,因为它的泵在通过空管道从安全壳污水池吸入之前就被关闭了。)他们把这个问题列入工厂的纠正措施计划。

7月30日上午,Palo Verde的运营部门从纠正措施报告中了解到这个问题。当天晚上,操作部门确定,如果操作人员在事故发生时手动打开内部安全壳隔离阀,安全壳喷雾和高压安全注入系统可以执行安全功能。打开这个阀门将重新填满故意排空的管道部分的最大容积。

7月31日,核电站所有者将这一问题通知了核管理委员会。在8月1日至4日期间,工作人员采取措施重新填充三个反应堆的空管道部分。

NRC派遣了一个特别检查小组前往帕洛佛德调查这一问题的原因和纠正措施。特别调查团于8月23日至27日进行了现场调查,并于1月5日发表了调查报告书。研究小组有四个发现:(1)与安全研究中的假设相反,在管道部分排水的情况下运行反应堆,(2)工程部门未及时通知操作人员可能影响安全系统可操作性的问题,(3)对用人工操作取代自动事故响应的评估不充分,以及(4)对1992年测试程序修订版的评估不充分,该修订版要求工人在测试完成时将管道部分排水。

Palo Verde为自己的案子辩护

该公司对NRC的调查结果提出了质疑,并要求与该机构举行会议,陈述其情况。那会议于2005年2月17日在NRC位于德克萨斯州阿灵顿的第四地区办公室进行。NRC为这次会议提供了一个电话桥,我打了进去。该公司报告说,在程序上从来没有要求向管道部分灌水,这意味着在1992年修订从管道部分排水的程序是合适的。该公司进一步报告说,核管理委员会颁发的反应堆运行许可证的技术规范只要求验证泵排出一侧的管道是否充满水,但没有提到吸入一侧的管道内容(可能意味着这种沉默允许管道部分充满空气、氦气、水泥或任何他们想要的东西)。

业主还描述了使用透明有机玻璃管道进行的全面测试,以展示内部发生的情况,这是工厂历史上最昂贵的工程分析的一部分。该公司甚至展示了这个测试的视频(尽管视频通过手机桥很难看到)。当业主完成演示时,NRC的一位高级经理(我想他应该是Bruce Mallett, NRC第四区域的区域管理员)说,视频和测试只是让他相信比例模型中的泵不会空化;他们很少告诉他真实工厂的表现。

美国核管理委员会让帕洛佛得市停摆

这一声明基本上传达了nrc对此事的最终答案。2005年4月8日,NRC发布了一份黄色的发现在该机构的四种颜色编码分类中,这是第二严重的50000美元的罚款1992年程序变更的安全评估不充分,导致工人在测试后从管道中排水。

该公司付出的代价要大得多。2004年6月14日,NRC的特别检查组对这一事件进行了调查,NRC的一个扩大检查组对所有三个反应堆跳轨进行了调查,使NRC更加关注该核电站。越来越多的核管理委员会检查员发现了越来越多的安全问题。在很短的时间内,帕洛佛德从位于第一列的三个反应堆中行动矩阵在核管理委员会的范围内反应堆监督程序1号和3号机组在第3栏,3号机组在第4栏,这是全国最低的安全性能评级。花了四年多的时间才修复了安全缺陷,三个反应堆全部回到了1号柱。“自愿”接受核管理委员会更多审查的成本远远超过5万美元的罚款。

图二(来源:忧思科学家188金宝博联盟)

美国核管理委员会扩大规模

核管理委员会检查人员发现沃特福德核电站存在安全问题。这一发现在帕洛佛德揭示了一个类似的问题。NRC检查人员认为帕洛佛德的问题反映了系统问题。NRC的回应弥补了沃特福德的具体问题和帕洛佛德的更广泛的问题。

但NRC并没有在这些有价值的监管成就之后停止。他们做大了。把帕洛佛德的问题和最近发生的其他事故结合起来,核管理委员会发布了公告2008 - 01,“在紧急堆芯冷却、衰变热去除和安全壳喷雾系统中管理气体积聚”,致美国所有运行反应堆的所有者。它要求业主采取措施,确保其工厂的安全系统没有,也不太可能出现像帕洛佛德那样的安全系统缺陷。

UCS的角度来看

从沃特福德的发现到2008-01公报的发布,核管理委员会展示了正确的监管。

NRC检查人员发现,工人们知道管道中的空气聚集,但没有进行适当的分析。随后的分析得出结论,空气不会妨碍必要的安全功能的履行。尽管得出了这样的结论,NRC还是发布了一项绿色发现,因为在退化情况得到适当评估之前,保护公众健康更多的是靠运气而不是技术。

虽然Waterford的管道中无意地聚集了空气,但工人们按照程序从Palo Verde的安全系统管道中排水,并没有及时有效地应对这一问题。NRC抡起了更大的监管之锤。

NRC随后通过发布2008-01公报,试图在整个美国舰队中避免这一问题。

有些人可能会争辩说,这些事件实际上反映了核管理委员会的监管不足。毕竟,空气积聚问题在1999年首次在沃特福德被发现,直到2004年才受到NRC的质疑。该程序在1999年进行了修订,以便从帕洛佛德的管道中排水,但NRC直到2004年才意识到这一点。2004年Waterford和Palo Verde的发现,加上之前和之后的类似发现,直到2008年才促使NRC撒下更大的安全网。刚刚好的监管怎么会导致安全问题从产生到解决之间有这么长的时间?

责怪游戏,而不是玩家。核管理委员会没有足够的资源来检查每一份纠正措施报告或审查每一次程序修订。相反,NRC审核样本。没有证据表明美国核管理委员会的检查人员在2004年之前查看了沃特福德和帕洛佛德的记录,但却没有发现问题,也没有证据表明美国核管理委员会的检查人员应该查看这些记录,但却没有这样做。

至于《公报2008-01》发布的“延迟”,请考虑迅速回应的不利影响。如果美国核管理委员会在沃特福德发现事故的第二天发布公告,核电站所有者就会被指示检查管道中无意收集的空气的可能性。由于工人们是按照经过批准(尽管有缺陷)的程序故意从帕洛维德的管道中排水,他们不会发现并纠正无意的积聚。通过培养一些类似的事件,NRC要求业主评估和管理更广泛的潜在问题,这是值得等待的。

UCS的监管在核电厂安全中的作用一系列的博客文章旨在帮助读者理解,在核电站安全中,监管的作用太小,作用太不适当,作用刚刚好。