为什么NRC核安全检查是必要的:印度观点

2017年10月23日|上午6:00
戴夫·洛赫鲍姆
前的贡献者

这是关于核管理委员会(NRC)进行的核安全检查在保护公众方面所起的重要作用的一系列评论中的第二篇。的最初的评论描述了美国核管理委员会的检查员是如何发现华盛顿哥伦比亚发电站的所有者不恰当地放宽了控制室最高允许空气温度的限制。这篇评论描述了NRC检查员最近的一项发现,即对纽约市外印第安角安特吉公司3号反应堆冷却水系统管道泄漏的安全评估不当。

印第安点单元3:先漏后破

2017年2月3日,NRC发布了印第安角核电站违反附录B的绿色调查结果10 CFR第50部分。具体来说,在工人发现供水系统管道漏水后,业主未能按照其程序进行充分的可操作性审查。

2016年4月27日,工人们发现水从服务水(SW)泵31过滤器下游的管道泄漏。如图1所示,SW 31泵是位于哈德逊河进水口结构内的六个服务水泵之一。6台SW泵分为两组,每组3台。图1显示了SW泵31、32和33的排列,将从哈德逊河抽取的水提供给3号机组内的基本(即安全和应急)部件。SW泵34、35和36对准,为3号机组内的非必要设备提供冷却水。

图一(资料来源:美国核管理委员会《工厂资料手册》(按此放大)

每台SW泵的设计流量为6000加仑。在正常运行时,一台SW泵可以处理基本负载,而两台SW泵则需要处理非必要负载。在发生事故的情况下,需要两台SW泵来冷却基本设备。现场应急柴油发电机可以为三台泵中的任何一台提供动力,但不能同时为两台泵提供动力。如果连接到基本设备的SW泵组不能完成工作,工人可以打开/关闭阀门和电气断路器,将第二组3个SW泵组重新配置到基本设备回路。

因为河水中可能会有一些物质堵塞一些重要设备的冷却器,每个SW泵都有一个过滤器,试图从水中去除尽可能多的碎片。2016年4月27日发现的泄漏发生在SW泵31的排放止回阀与其过滤器之间的管道上。一个箭头指向图1中的管道部分。过滤器安装在入口结构的厚混凝土地板上被称为坑的开口中。水从泄漏的管道流入安装SW泵31过滤器的坑内。

最初的泄漏率很低,估计约为每分钟八分之一加仑。这次泄漏类似于在混凝土衬里的碳钢SW管道中发生的其他针孔泄漏。业主开始每天检查泄漏情况,并准备了可操作性确定。基本上,当发现安全设备受损或退化时,在核工业中使用“可操作性确定”。对服务水管泄漏的可操作性进行了确定,结论是,损坏并没有阻止SW泵实现所需的安全功能。可操作性的确定依赖于位于过滤器坑底部的污水泵,在水淹没并淹没安全部件之前将泄漏的水转移出坑外。

业主的日常检查包括工人记录泄漏率,并评估泄漏率是否显著增加。但检查的是前一天的泄漏率,而不是最初的泄漏率。到2016年9月18日,泄漏量以每分钟64到8加仑的倍数稳步增加。但是,每天的增量增长足够小,以至于工人们没有发现整体增长的显著性。

2016年10月15日的日常检查发现,泵房被淹没了几英寸深。泄漏率现在估计为每分钟20加仑。滤网坑的地漏堵塞了(讽刺吧?),削弱了污水泵的排水能力。工人们在房间里放置了临时的污水泵,以排除洪水,并应对略高的泄漏率。10月17日,工人们在管道上安装了一个夹子,将泄漏量减少到每分钟不到一加仑。

可操作性的决定被修改,以回应NRC检查员所表达的关切。NRC检查员对修订后的可操作性判定不满意。它继续依靠过滤坑污泵清除泄漏的水。但是,污水泵不是由应急柴油发电机提供动力的,因此,如果场外电力无法使用,它也无法抽水。EN-OP-14程序“可操作性确定过程”的第5.6.4步指出:“如果可操作性是基于其他设备的使用或可用性,则必须验证该设备能够执行评估中使用的功能。”

可操作性确定明确指出,不需要补偿措施或操作人员手动操作来处理泄漏,但情况显然既需要补偿措施,也需要操作人员手动操作。

NRC检查员在修订后的可操作性确定中发现了其他缺陷。核管理委员会的检查人员计算出,20加仑每分钟的泄漏率加上一个不可用的过滤器坑污水泵将在三小时内将房间淹没到三英尺深。房间里没有洪水警报器,每天的检查可能要到水位上升到3英尺(约合3米)时才会发现洪水。在这个高度,水将淹没并可能使SW泵的真空断路器失效。需要适当的真空断路器操作才能成功重启SW泵。

核管理委员会的检查员计算出,如果不采取补救措施,20加仑每分钟的泄漏率将在10小时内淹没整个房间,达到过滤器控制柜的水平。淹没的控制柜可能会使过滤器失效,导致冷却水流向关键设备受阻。

NRC检查人员计算出,在没有补救措施的情况下,20加仑/分钟的泄漏率将在大约29小时内完全填满整个房间,或只比每日检查间隔略长。

洪水深达3英尺,10英尺,房间的天花板影响了所有6个SW泵。因此,洪水代表了一种可能使整个供水系统瘫痪的共模威胁。反过来,图2中所示的所有不再由关闭的供水系统冷却的安全设备也可以关闭。NRC估计洪水风险约为5×106每反应堆年,稳定在绿色发现波段。

图二(资料来源:美国核管理委员会《工厂资料手册》(按此放大)

UCS的角度来看

“先漏后破”是长期以来的核安全理念。关于它的书已经写过了(好吧,至少有一本报告已经写过了,甚至可能已经读过了。)的核管理委员会对泄漏的批准S可以允许现有核反应堆的所有者移除管鞭约束和射流撞击障碍。这种硬件可以防止装满高压流体的管道突然破裂,从而破坏该地区的安全设备。断裂前泄漏分析可以为NRC提供足够的信心,通过观察到的泄漏可以检测到管道退化,并在管道发生灾难性故障之前采取补救措施。十多年前,核管理委员会发布了一份知识管理文档介绍了先漏后破的原理,分析、监测和应对管道退化的可接受方法。

印第安角的这起事故说明了同样长期存在的核安全实践,即“先泄漏后破裂”。在这种情况下,泄密之后确实出现了中断。但破裂不是管道的问题,而是业主没有遵守联邦安全法规。管道破裂很糟糕。违反规定是不好的。决定哪个更糟就像决定哪只眼睛想被戳一样。两者都没有好到哪里去。

和先前的一样哥伦比亚发电站案例研究,这个印第安角的案例研究说明了NRC的执法工作在核安全中发挥的重要作用。即使在NRC检查人员明确表示了对供水系统管道泄漏评估不当的担忧之后,Entergy仍未能正确评估情况,从而违反了联邦安全法规。公平地说,Entergy公司可能已经尽了最大努力,但近年来,Entergy的最佳表现远远低于核工业的平均表现水平。

NRC的ROP是公众对老化的核反应堆、缩减的维护预算、出现的破坏威胁和Entergy造成的危险的最佳保护。用Entergy公司的自我评估取代NRC的工程检查将会降低这种防护罩的有效性。

核管理委员会必须继续尽其所能保护公众。将安全检查委托给Entergy这样的业主与这一重要使命不一致。