Fort Saint-Vrain

Le prototype HTR aux USA était déjà un réacteur en panne

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Pour un excellent mixage pop de vos pistes il est primordial de bien Dokument de l'échec de 1985 à nouveau accessible :

Les opérateurs du précurseur de HTR Fort St. Vrain aux USA signalent des problèmes et des pannes

Les États-Unis veulent faire plus de recherche dans le domaine des réacteurs à haute température. Nous en profitons pour aborder les mauvaises expériences précédentes avec le réacteur précurseur américain de la ligne HTR à Fort St. Vrain et puis documenter un document original de l'exploitant à l'époque de 1985, qui était auparavant inaccessible au public, en auxquels s'ajoutent de nombreux problèmes et pannes pendant son temps de fonctionnement.

Depuis deux ans, il est devenu de plus en plus clair que le HTR n'a plus d'avenir en Afrique du Sud. La société Pebble Bed Modular Reactor a dû licencier environ 800 de ses 2010 employés en mars 600 car l'État sud-africain n'accordait plus de subventions pour le projet qui tournait en trombe. Les responsables du PBMR recherchent intensivement de nouveaux donneurs depuis des mois.

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Version plein écran de la carte du monde nucléaire - Fort Saint-Vrain, Colorado États-Unis

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Obama sauvera-t-il le THTR ?

En mars 2010, il a été annoncé que le département américain de l'Énergie faisait un don de 10 millions de dollars à la société PBMR afin qu'elle puisse survivre au cours des prochains mois et maintenir la société opérationnelle de manière improvisée.

Malgré cette injection de fonds (relativement faible), il est très probable que dans ces circonstances, le PBMR ne puisse être développé qu'aux États-Unis. Dès janvier 2009, les éléments combustibles sphériques radioactifs fabriqués en Afrique du Sud avec l'aide d'entreprises allemandes ont été expédiés en silence aux États-Unis. Selon les médias sud-africains, un nouveau PBMR devrait entrer en service aux États-Unis en 2024. Le gouvernement américain a maintenant approuvé deux groupes avec un total de 40 participants pour traiter le sujet plus en détail (1).

Il serait certainement approprié que les décideurs américains en matière d'énergie se débattent enfin avec les expériences désastreuses de leurs propres prédécesseurs « archaïques » du PBMR, Peach Bottom-1 et Fort St. Vrain. Mais il ne peut être question de cela. Le 16 février 2010, le président américain Obama a annoncé qu'après une longue période, il accorderait à nouveau des prêts d'État pour les centrales nucléaires et se lancerait dans la recherche nucléaire.

Les États-Unis sont membres du Forum international Génération IV (GIF) depuis de nombreuses années et sont l'un des moteurs du développement de la gamme de réacteurs HTR. Beaucoup d'argent a été mis à disposition par l'État pour cela. En raison du retard pris dans le développement des HTR, la construction des HTR ne peut avoir qu'une perspective à moyen terme au mieux. Même l'ancien vice-président américain soi-disant progressiste et gourou autoproclamé de la protection du climat, Al Gore, ne s'est pas dit hostile au THTR dans son dernier livre « Nous avons le choix ».

De toute évidence, Obama et Al Gore ne sont pas stupides. Bien sûr, ils connaissent les échecs de la politique énergétique du passé dans leur propre pays. Mais eux aussi doivent satisfaire les souhaits de politique énergétique des entreprises. Déjà 20 ans avant (!) La panne du THTR à Hamm-Uentrop, la panne catastrophique de toute la chaîne de réacteurs s'exerçait déjà de manière saisissante à travers la construction des réacteurs à haute température ! Avec le réacteur de recherche Peach Bottom-1 et le prototype HTR Fort St. Vrain.

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Fort St. Vrain : La plupart du temps à l'arrêt

Comme pour le THTR de Hamm, le temps de construction du réacteur de Fort St. Vrain (FSV) a été très long. Aucun élément combustible sphérique n'y a été utilisé, mais des éléments de bloc. L'Ökoinstitut Freiburg a rapporté en 1986 : « Le FSV-HTR a été mis en service en 1976 après 11 ans de construction et n'a pas fonctionné en continu à pleine charge depuis. raisons « inconnues ». De plus, des fissures de corrosion sous contrainte ont été trouvées dans les câbles de la tige de commande, etc. » (1985)

Les scientifiques de Darmstadt ont ajouté : « Presque dès le début, le FSV n'a pas été autorisé à fonctionner à plus de 70 % de sa capacité totale en raison des fluctuations de gaz dans le cœur du réacteur et de problèmes avec le ventilateur de refroidissement ainsi que des incertitudes concernant la chaleur résiduelle garantie. capacité d'évacuation. De plus, il y a eu une fuite dans le générateur de vapeur ainsi que toute une série de problèmes supplémentaires. Par exemple, depuis le début de l'exploitation jusqu'en 1981, le système n'a atteint qu'une disponibilité moyenne de travail de 1988%. " (14,5)

Même Werner von Lensa (vice-président du réseau européen de technologie des réacteurs à haute température) ne peut éviter d'admettre les problèmes de Fort St. Vrain dans sa présentation sous « Expériences » aujourd'hui :

"- Cavitation (" évidement ", HB) des pompes à eau = retard d'un an

- Fuites dans les roulements du ventilateur He = retards supplémentaires

- Erreur sur les tiges d'arrêt (de réserve)

- Dérivation de l'hélium chaud et de la corrosion sur les entraînements des tiges d'obturation

- Fluctuation du core flow = 70% de performance

- Le liner fuit sur le support noyau "(4)

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250 salariés ont été évacués...

Tout cela n'est rien comparé à ce que Holger Strohm a recherché dans son best-seller "Peaceful in the Catastrophe": "Les Américains avaient de grands espoirs et beaucoup d'argent dans le développement de réacteurs à haute température. Avec la construction du Fort St. Vrain réacteur de démonstration Les Américains ont également obtenu une avance de 300 MWel en 1973. Cependant, plusieurs tonnes d'eau ont pénétré dans le cœur début 1975, de sorte que le réacteur s'est arrêté pendant plusieurs années. Il a signalé une fuite importante ou moyenne dans le réchauffeur et une panne de l'alimentation externe comme cause principale possible d'accidents majeurs.

En janvier 1978, un autre accident s'est produit avec le réacteur américain à haute température. A la demande du député Zywietz (FDP), le gouvernement fédéral a informé le Bundestag : « Dans la centrale nucléaire de Fort St. Vrain, le service public du Colorado, qui est équipé d'un réacteur à haute température refroidi à l'hélium, a été ouvert le 23 janvier 1978 vers 11.30h250 (heure de la côte est des États-Unis) Défaillance de l'étanchéité de l'axe d'une vanne De l'hélium, imprégné d'iode radioactif, est rejeté dans le bâtiment réacteur... Par mesure de précaution, 5 salariés sont évacués vers le centre d'information en face de l'installation et les rues environnantes ont été bouclés à la suite de plans d'urgence à Jülich ... "(XNUMX)

Greenpeace a également signalé un autre incident le 3 octobre 1987 : « Centrale nucléaire de Fort St. Vrain au Colorado : une fuite d'huile déclenche un incendie dans la zone des turbines. Les lignes de la salle de contrôle, les vannes et les instruments sont gravement endommagés ». (6)

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Déclin d'une ligne de réacteur

Ulrich Kirchner décrit le déclin de cette gamme de réacteurs aux États-Unis dans son ouvrage de référence « Le réacteur à haute température » ​​comme suit : « En 1974 et 1975, les sociétés de fourniture d'énergie aux États-Unis ont retiré toutes les options pour les réacteurs à haute température pour diverses raisons. Techniques décisions ont joué un rôle particulier dans ces décisions Problèmes et incidents avec le réacteur de Fort St. Vrain, dont la mise en service réussie était considérée comme une « condition sine qua non » (condition, HB) pour le lancement sur le marché américain. À l'été 1989, la société exploitante a décidé que le réacteur ne devait pas continuer à fonctionner, bien qu'une durée d'exploitation allant jusqu'à l'année 2008 ait été prévue. » (7)

Le fort Saint-Vrain a été démoli en 1992 et a ainsi pris fin sans gloire. L'industrie nucléaire américaine a lutté et s'est embarrassée avec Peach Bottom-1 et FSV pendant 1962 ans entre 1992 et 30. Mais rien de tout cela ne compte. L'industrie a ses souhaits et les représentants du gouvernement qui en dépendent doivent les réaliser. C'est pourquoi Barack Obama dépense aujourd'hui des milliards de dollars pour la poursuite d'une aventure nucléaire dont l'issue est prévisible.

Horst Blume

Anmerkungen:

1. Jour ouvrable du 30 mars 3
2. Ökoinstitut Freiburg (Frey, Fritsche, Herbert, Kohler): "Le réacteur à haute température au thorium à Hamm et les variantes de réacteur à haute température prévues", page 19
3. Ökoinstitut Darmstadt, voir sous 2, pages 2 - 4
4. Werner Lensa, "International Development Programs for High-Temperature Reactors", fiche 33
5. Holger Strohm : « Paisible dans la catastrophe », 1981, page 789 ; Petite correction à l'inscription : L'entrée d'eau a eu lieu en 1975 et non en 1973.
6. Greenpeace
7. Ulrich Kirchner : "Le réacteur à haute température. Conflits, intérêts, décisions", 1991, page 120

FORT ST. MISE À JOUR VRAIN

Présenté par 0. R. Lee

1985 Utilitaire / Conférence des utilisateurs sur le HTGR

Introduction

L'année dernière, lorsque je vous ai parlé, j'ai décrit une panne de centrale survenue en juin et impliquant six paires de barres de contrôle ne s'insérant pas automatiquement par gravité dans le cœur comme requis lors de la réception d'un signal d'arrêt du réacteur.

Nous avons engagé des actions pour identifier la cause de l'événement, nettoyer les six ensembles d'entraînement des barres de commande et prévu la remise en service de l'usine en septembre.

Cependant, la découverte d'une fissuration par corrosion sous contrainte dans les câbles d'entraînement des barres de commande et d'une cristallisation d'acide borique sur le matériau d'arrêt de la réserve, ainsi que l'absence d'identification d'un mécanisme de défaillance certain pour les six barres de commande qui ne s'insèrent pas dans le cœur ont conduit à la décision de remettre à neuf toutes les unités d'entraînement des barres de commande et de les remettre dans un état « comme neuf ».

Cette entreprise majeure, associée à la découverte d'une fuite d'eau dans l'espace intermédiaire sur l'un des quatre circulateurs d'hélium et à la divulgation subséquente d'une fissuration par corrosion sous contrainte dans le boulonnage de retenue de ce circulateur, a prolongé l'arrêt et entraîné un effort de reprise sans précédent dans le histoire du fort Saint-Vrain. Par conséquent, le générateur est resté hors ligne au cours des douze derniers mois, inversant la tendance à la hausse observée l'année dernière.

(Placez le graphique de la production électrique de Fort St. Vrain à l'écran et discutez de la « tendance »)

Opérations

Lorsque nous nous sommes rencontrés il y a un an, je vous ai signalé que Fort St. Vrain avait terminé son troisième ravitaillement, et la centrale a été redémarrée au cours de la deuxième semaine de juin et portée à environ 60% de sa puissance jusqu'à ce qu'une centrale perturbée le 23 juin mette fin à ses activités.

Je vais détailler l'effort de remaniement de l'entraînement de la tige de commande et décrire d'autres problèmes que nous avons rencontrés et résolus au cours de cette période unique.

À la suite de l'événement du 23 juin, nous avons lancé des actions pour identifier la cause première de la défaillance et remettre les barres de commande défectueuses à un état opérationnel. Les six barres de commande qui ne se sont pas insérées ont été les premières à être examinées et reconstruites, des barres de commande supplémentaires étant examinées et reconstruites par la suite. Aucune cause précise de la défaillance n'a pu être identifiée, mais les indications étaient que l'usure des paliers de moteur de cale et l'accumulation de débris, qui étaient le principal contributeur.

Au cours de nos efforts, plusieurs autres problèmes non liés à la défaillance de la tige de commande ont également été identifiés.

Un problème concernait des anomalies d'instrumentation de la tige de commande qui ont commencé à se manifester, apparemment induites par la forte teneur en humidité du liquide de refroidissement primaire.

Une autre consistait en une défaillance du câble de suspension du train d'amortisseurs de la tige de commande. « Le câble a été évalué et la fissuration par corrosion sous contrainte a été identifiée comme le mécanisme de défaillance.

Le troisième problème a été découvert lors d'un test d'une trémie d'arrêt de réserve d'entraînement de tige de commande. Les résultats des tests ont révélé que seulement 30 à 40 des 80 livres (nominales) de matériau d'arrêt de la réserve ont été expulsés lorsque la trémie a été actionnée. L'inspection et l'analyse chimique du matériau restant dans la trémie ont révélé une cristallisation d'oxyde borique qui a facilité le pontage des billes de bore à l'intérieur de la trémie.

Afin de mettre en œuvre un correctif qui empêcherait une récurrence des défaillances et des problèmes rencontrés, le programme rigoureux de remise à neuf de l'entraînement des barres de commande a commencé le 22 février 1985 et comprenait :

- Remise à neuf de tous les moteurs à cales, entraînements à orifice et trains d'engrenages et remplacement de tous les roulements du moteur par des roulements neufs,

- Remplacement de toute l'instrumentation des barres de commande par de nouveaux composants, tous les câbles de suspension en acier inoxydable avec des câbles Inconel et divers composants avec des composants similaires fabriqués à partir de matériaux moins sensibles à la corrosion sous contrainte de chlorure.

- Remplacement de tout le matériel d'arrêt de la réserve par du matériel qui réduit considérablement la quantité d'impuretés disponibles pour la conversion en cristaux d'acide borique,

- Installation de dispositifs de surveillance de la température et de joints de purge conçus pour empêcher le liquide de refroidissement primaire d'entrer dans la zone du train d'engrenages et du moteur.

Le programme de remise à neuf de l'entraînement des barres de commande s'est achevé le 24 juin 1985. Trente-sept entraînements des barres de commande ont été entièrement remis à neuf et se trouvent dans le réacteur.

En septembre 1984, de l'humidité a été trouvée dans un espace intermédiaire de pénétration du circulateur. Il a été déterminé que le transporteur était une fuite d'eau de palier de l'un des circulateurs d'hélium vers l'espace intermédiaire. Cela a nécessité le retrait du circulateur pour réparation.

Lors de la remise à neuf du circulateur, une fissuration par corrosion sous contrainte a été découverte sur la boulonnerie de retenue. La boulonnerie en acier inoxydable a été remplacée par une boulonnerie en inconel, et des préparatifs ont été faits pour le retrait des trois circulateurs restants afin d'effectuer le remplacement de la boulonnerie.

En juin 1985, les quatre circulateurs d'hélium avaient subi le changement de boulonnage nécessaire et avaient été réinstallés dans le réacteur.

En juillet, le CNRC nous a informés que Fort St. Vrain pourrait être redémarré. Bien que nous soyons limités à des niveaux de puissance inférieurs à 15 % de la puissance thermique nominale, nous cherchons à obtenir l'autorisation du CNRC pour fonctionner à pleine puissance nominale.

Développements réglementaires

L'année dernière, j'ai noté qu'il y avait eu une nette augmentation de la participation réglementaire à la fois au niveau des États et au niveau fédéral. Cette implication est encore plus prononcée cette année, et je souhaite partager avec vous nos initiatives face à des problématiques sélectionnées.

- En octobre dernier, nous avons reçu un rapport d'évaluation du CNRC qui stipulait que nous faisions appel à un groupe de consultation tiers pour examiner notre structure et nos pratiques de gestion. Pour se conformer à cette exigence, un consultant a été embauché pour effectuer une analyse de la conduite globale des opérations à Fort St. Vrain. Après avoir reçu l'évaluation et les recommandations du consultant, nous avons pris un certain nombre de mesures importantes pour régler les problèmes soulevés dans le rapport du consultant et dans le rapport d'évaluation précédent du CNRC. Tout d'abord, nous avons procédé à une réorganisation majeure en vertu de laquelle je rapporte maintenant directement au président de notre entreprise. Pour m'aider à économiser mon temps, nous avons regroupé toutes les activités de production de fossiles sous un nouveau poste de directeur général qui me rapporte directement. Afin d'améliorer notre interaction avec le CNRC, nous avons établi un lien de communication entre la haute direction et le CNRC.

- En réponse aux recommandations du consultant et pour répondre aux préoccupations du CNRC, nous avons établi un programme d'amélioration du rendement. Dans le cadre de ce programme, nous avons identifié six grands projets avec de nombreux sous-projets, à travers lesquels nous entendons :

1) Résoudre les problèmes organisationnels.

2) Établir une fonction principale de planification et d'ordonnancement pour les projets planifiés.

3) Incorporer une fonction de planification et d'ordonnancement à la fonction de maintenance préventive existante.

4) Mettre à niveau les politiques et procédures nucléaires, y compris le programme de contrôle des engagements.

5) Améliorer la gestion et la formation du personnel nucléaire.

6) Améliorer la conduite des opérations de l'usine, notamment le constat du CNRC concernant notre non-respect des procédures.

Ces projets représentent un effort majeur de notre part pour nous assurer que Fort St. Vrain atteint un niveau d'excellence constant.

- Depuis 1979, nous soumettons des informations de qualification environnementale au CNRC. Nous avons basé ces soumissions sur notre compréhension de la manière dont les réglementations traitant de la qualification environnementale des équipements électriques V liés à la sécurité devraient être appliquées à un réacteur refroidi par gaz à haute température. Tout au long de cette période, le CNRC a fourni très peu de commentaires. En janvier 1985, nous avons reçu une lettre de la NRC demandant des informations supplémentaires afin de déterminer l'étendue de notre conformité à la réglementation. Après de nombreuses discussions, réunions et échanges de correspondance, nous avons été informés par la NRC qu'il y a des lacunes dans notre programme et que nous ne serons pas autorisés à passer au fonctionnement à pleine puissance jusqu'à ce que nous puissions démontrer la conformité aux réglementations applicables. Cette position du CNRC, en effet, pourrait interdire la qualification de tous les équipements électriques installés dans un environnement difficile à Fort St. Vrain. Nous avons diverses études et tests en cours et poursuivons vigoureusement une résolution de cette question.

- L'année dernière, je vous ai parlé d'une décision du Colorado PUC en vertu de laquelle nous serions pénalisés pour les performances inadéquates de Fort St. Vrain en transférant les coûts excédentaires de la production d'électricité à Fort St. Vrain des contribuables à nos actionnaires. Le remboursement potentiel en vertu de cette ordonnance, qui augmente considérablement tant que Fort St. Vrain n'est pas opérationnel, était responsable d'une charge de 10.9 millions de dollars australiens sur le revenu avant impôts pour les six premiers mois de 1985. Bien que le tribunal de district de Denver ait rendu une ordonnance annulant la décision du Colorado PUC, l'affaire a été portée en appel devant la Cour suprême de l'État.

Radiologique

Une fois de plus, Fort St. Vrain a dominé le reste de l'industrie mondiale de l'énergie nucléaire avec son exposition radiologique du personnel exceptionnellement faible. L'exposition totale reçue par le personnel de Fort St. Vrain en 1984 était de 3.11 personnes rem. Cela représente une augmentation par rapport aux 0.95 personne rem reçus en 1983, mais demeure bien en deçà de la moyenne de l'industrie pour les réacteurs à eau légère. Ce graphique illustre la comparaison des expositions pour les REP, les REB et le Fort St. Vrain tout au long de cette période.

L'augmentation en 1984 à Fort St. Vrain est attribuable aux travaux d'entretien et de pré-rénovation de l'entraînement des barres de commande, compte tenu du fait que le programme officiel de remise à neuf de l'entraînement des barres de commande n'a commencé qu'au début de 1985.

Conclusions

Nous avons rencontré des adversaires dans le passé. Il est présentement impliqué dans une évolution majeure concernant les qualifications environnementales des équipements. Nous serons sans aucun doute confrontés à d'autres problèmes tout aussi difficiles à l'avenir. Néanmoins, Public Service Company demeure engagée envers Fort St. Vrain et envers la technologie et l'expérience qu'elle peut apporter à l'industrie nucléaire.

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