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Fort St. Vrain - Il prototipo HTR Libri sull'argomento

Fort St. Vrain - Il prototipo HTR negli Stati Uniti era già un reattore fallimentare

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La Dokument del fallimento del 1985 nuovamente accessibile:

Gli operatori del precursore di HTR Fort St. Vrain negli USA segnalano problemi e guasti

Gli USA vogliono fare più ricerca nel campo dei reattori ad alta temperatura. Cogliamo l'occasione per affrontare le precedenti brutte esperienze con il reattore precursore americano della linea HTR a Fort St. Vrain e quindi documentare un documento originale dell'operatore all'epoca del 1985, che in precedenza era inaccessibile al pubblico, in cui si possono aggiungere molti problemi e guasti durante il suo tempo di funzionamento.

Da due anni è diventato sempre più chiaro che l'HTR non ha più futuro in Sud Africa. La società Pebble Bed Modular Reactor ha dovuto licenziare circa 800 dei suoi 2010 dipendenti nel marzo 600 perché lo stato sudafricano non ha più concesso alcuna sovvenzione per il progetto, che era in un vortice. I responsabili del PBMR hanno cercato intensamente per mesi nuovi donatori.

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Versione a schermo intero della mappa del mondo nucleare - Forte St. Vrain, Colorado USA

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Obama salverà il THTR?

Nel marzo 2010, è stato annunciato che il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti sta donando $ 10 milioni alla società PBMR in modo che possa sopravvivere nei prossimi mesi e mantenere le operazioni aggiornate.

Nonostante questa (relativamente piccola) iniezione di fondi, è molto probabile che in queste circostanze il PBMR possa essere ulteriormente sviluppato solo negli Stati Uniti. Già nel gennaio 2009, gli elementi di combustibile sferico radioattivo prodotti in Sud Africa con l'aiuto di aziende tedesche sono stati spediti silenziosamente negli Stati Uniti. Secondo i resoconti dei media sudafricani, ci si potrebbe aspettare che un nuovo PBMR entri in funzione negli Stati Uniti nel 2024. Il governo degli Stati Uniti ha ora approvato due gruppi con un totale di 40 partecipanti per affrontare l'argomento in modo più dettagliato (1).

Sarebbe certamente appropriato per i responsabili delle politiche energetiche statunitensi finalmente alle prese con le disastrose esperienze dei loro predecessori "arcaici" del PBMR, Peach Bottom-1 e Fort St. Vrain. Ma non ci possono essere dubbi su questo. Il 16 febbraio 2010, il presidente degli Stati Uniti Obama ha annunciato che, dopo un lungo periodo di tempo, avrebbe nuovamente concesso prestiti statali per le centrali nucleari e si sarebbe impegnato nella ricerca nucleare.

Gli Stati Uniti sono da molti anni membri del Generation IV International Forum (GIF) e sono una delle forze trainanti dell'ulteriore sviluppo della linea di reattori HTR. Lo Stato ha messo a disposizione molti soldi per questo. A causa dell'arretrato nello sviluppo di HTR, la costruzione di HTR può avere solo una prospettiva a medio termine nella migliore delle ipotesi. Persino il presunto progressista ex vicepresidente degli Stati Uniti e autoproclamato guru della protezione del clima Al Gore non si è espresso ostile al THTR nel suo ultimo libro "We Have the Choice".

Ovviamente Obama e Al Gore non sono stupidi. Naturalmente sanno dei flop della politica energetica del passato nel loro paese. Ma anche loro devono soddisfare i desideri della politica energetica delle multinazionali. Già 20 anni prima (!) del guasto del THTR a Hamm-Uentrop, il catastrofico guasto dell'intera linea di reattori si era già esercitato in modo eclatante attraverso la costruzione dei reattori ad alta temperatura! Con il reattore di ricerca Peach Bottom-1 e il prototipo HTR Fort St. Vrain.

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Fort St. Vrain: per lo più un punto morto

Simile al THTR di Hamm, il tempo di costruzione del reattore di Fort St. Vrain (FSV) è stato molto lungo. Non sono stati utilizzati elementi di combustibile sferici, ma elementi di blocco. L'Ökoinstitut Freiburg ha riportato nel 1986: "L'FSV-HTR è stato messo in funzione nel 1976 dopo 11 anni di costruzione e da allora non è più stato utilizzato ininterrottamente a pieno carico. per ragioni 'sconosciute'. Inoltre, sono state riscontrate crepe da tensocorrosione nei cavi dell'asta di comando, ecc. " (1985)

Forte St. Vrain -

Gli scienziati di Darmstadt hanno aggiunto: "Quasi fin dall'inizio, all'FSV non è stato permesso di funzionare più del 70% della piena capacità a causa delle fluttuazioni del gas nel nocciolo del reattore e dei problemi con la ventola di raffreddamento, nonché incertezze con il calore residuo garantito capacità di rimozione. Inoltre, c'era una perdita nel generatore di vapore e tutta una serie di problemi aggiuntivi. Ad esempio, dall'inizio dell'operazione fino al 1981, il sistema ha raggiunto solo una disponibilità media di lavoro del 1988%. " (14,5)

Anche Werner von Lensa (Vice President of the European High Temperature Reactor Technology Network) non può evitare di ammettere i problemi di Fort St. Vrain nella sua presentazione di oggi sotto "Esperienze":

"- Cavitazione (" svuotamento ", HB) delle pompe dell'acqua = un anno di ritardo

- Perdite nei cuscinetti della ventola He = ulteriori ritardi

- Errore sulle aste di intercettazione (riserva)

- Bypass dell'elio caldo e della corrosione sugli azionamenti dell'asta di intercettazione

- Fluttuazione del flusso centrale = 70% di prestazioni

- Perdite di rivestimento sul supporto del nucleo "(4)

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Evacuati 250 dipendenti...

Tutto questo è niente in confronto a quanto ricercato da Holger Strohm nel suo bestseller "Peaceful in the Catastrophe": "Gli americani avevano grandi speranze e molti soldi nello sviluppo di reattori ad alta temperatura. Con la costruzione del Fort St. Vrain reattore dimostrativo Gli americani hanno anche ottenuto un vantaggio di 300 MWel nel 1973. Tuttavia, diverse tonnellate d'acqua sono penetrate nel nocciolo all'inizio del 1975, così che il reattore è rimasto fermo per diversi anni Ha indicato una perdita importante o media nel riscaldatore e un guasto dell'alimentazione esterna come possibili cause principali di incidenti rilevanti.

Nel gennaio 1978 si verificò un altro incidente con il reattore ad alta temperatura americano. Su richiesta del deputato Zywietz (FDP), il governo federale ha informato il Bundestag: "Nella centrale nucleare di Fort St. Vrain, il servizio pubblico del Colorado, che è dotato di un reattore ad alta temperatura raffreddato ad elio, è stato aperto il 23 gennaio 1978 intorno alle 11.30 (ora della costa orientale degli Stati Uniti) Il guasto della guarnizione del mandrino di una valvola L'elio, che era permeato di iodio radioattivo, è stato rilasciato nell'edificio del reattore ... Come risultato dei piani di emergenza, 250 dipendenti sono stati evacuati al centro informazioni di fronte alla struttura e le strade circostanti sono state transennate a Jülich ... "(5)

Greenpeace riportò anche un altro incidente il 3 ottobre 1987: "Centrale nucleare di Fort St. Vrain in Colorado: perdite di petrolio provocano un incendio nell'area della turbina. Le linee della sala di controllo, le valvole e gli strumenti sono gravemente danneggiati". (6)

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Declino di una linea di reattori

Ulrich Kirchner descrive il declino di questa linea di reattori negli Stati Uniti nel suo lavoro standard "The High Temperature Reactor" come segue: "Nel 1974 e nel 1975 le società di fornitura di energia negli Stati Uniti hanno ritirato tutte le opzioni per i reattori ad alta temperatura per vari motivi. le decisioni hanno giocato un ruolo speciale in queste decisioni Problemi e incidenti con il reattore di Fort St. Vrain, la cui messa in servizio di successo è stata considerata una "conditio sine qua non" (condizione, HB) per il lancio sul mercato americano. Nell'estate del 1989, la società operativa ha deciso che il reattore non doveva continuare a funzionare, sebbene fosse previsto un tempo di funzionamento fino all'anno 2008. " (7)

Fort St. Vrain è stato demolito nel 1992 e quindi ha avuto una fine senza gloria. L'industria nucleare americana ha lottato e si è imbarazzata con Peach Bottom-1 e FSV per ben 1962 anni tra il 1992 e il 30. Ma niente di tutto questo conta. L'industria ha i suoi desideri ei funzionari di governo che dipendono da essa li hanno da soddisfare. Ecco perché Barack Obama sta ora spendendo miliardi di dollari per il proseguimento di un'avventura nucleare, il cui esito è prevedibile.

fiore di Horst

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Note:

  1. Giorno lavorativo dal 30 marzo 3
  2. Ökoinstitut Freiburg (Frey, Fritsche, Herbert, Kohler): "Il reattore ad alta temperatura al torio di Hamm e le varianti previste del reattore ad alta temperatura", pagina 19
  3. Ökoinstitut Darmstadt, vedi sotto 2, pagine 2 - 4
  4. Werner Lensa, "Programmi di sviluppo internazionale per reattori ad alta temperatura", foglio 33
  5. Holger Strohm: "Pace nella catastrofe", 1981, pagina 789; Piccola correzione alla voce del libro: l'ingresso di acqua è avvenuto nel 1975, non nel 1973.
  6. Greenpeace
  7. Ulrich Kirchner: "Il reattore ad alta temperatura. Conflitti, interessi, decisioni", 1991, pagina 120

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FORTE ST. AGGIORNAMENTO VRAIN

Presentato da 0. R. Lee

1985 Utility / Conferenza degli utenti sull'HTGR

Introduzione

L'anno scorso, quando ti ho parlato, ho descritto un problema all'impianto avvenuto a giugno e che ha coinvolto sei paia di barre di controllo che non si sono inserite automaticamente per gravità nel nocciolo come richiesto alla ricezione di un segnale di arresto del reattore.

Abbiamo avviato azioni per identificare la causa dell'evento, ripulire i sei gruppi di trasmissione dell'asta di controllo e abbiamo previsto il ritorno in funzione dell'impianto a settembre.

Tuttavia, la scoperta di tensocorrosione nei cavi di comando dell'asta di controllo e la cristallizzazione di acido borico sul materiale di arresto della riserva, nonché la mancanza di un meccanismo di guasto definito identificato per le sei aste di controllo che non si sono inserite nel nucleo ha portato a la decisione di rimettere a nuovo tutte le unità di trasmissione dell'asta di comando e riportarle a condizioni "come nuove".

Questa importante impresa, insieme alla scoperta di una perdita d'acqua portante nell'intercapedine su uno dei quattro circolatori di elio e la successiva rivelazione di incrinature da corrosione sotto sforzo nel bullone di fissaggio di quel circolatore, ha esteso l'arresto e ha portato a uno sforzo di rilavorazione senza precedenti nel storia di Fort St. Vrain. Di conseguenza, il generatore è rimasto fuori linea negli ultimi dodici mesi, invertendo la tendenza al rialzo che abbiamo visto lo scorso anno.

(Posiziona il grafico della generazione elettrica di Fort St. Vrain sullo schermo e discuti "Trend")

Operazioni

Quando ci siamo incontrati un anno fa, ti ho riferito che Fort St. Vrain aveva completato il suo terzo rifornimento e l'impianto è stato riavviato durante la seconda settimana di giugno e portato a circa il 60% di potenza fino a quando un impianto sconvolto il 23 giugno ha terminato le operazioni.

Elaborerò lo sforzo di rielaborazione dell'azionamento dell'asta di controllo e descriverò altri problemi che abbiamo incontrato e risolto durante questo periodo unico.

Dopo l'evento del 23 giugno, abbiamo avviato azioni per identificare la causa principale del guasto e ripristinare lo stato operativo delle barre di controllo carenti. Le sei barre di controllo che non sono state inserite sono state le prime ad essere esaminate e ricostruite con barre di controllo aggiuntive esaminate e ricostruite in seguito. Non è stato possibile identificare una causa precisa del guasto, ma le indicazioni erano l'usura dei cuscinetti del motore dello spessore e l'accumulo di detriti, che era il principale contributore.

Nel corso dei nostri sforzi, sono stati identificati anche molti altri problemi non correlati al guasto dell'asta di controllo.

Un problema riguardava le anomalie della strumentazione dell'asta di controllo che iniziavano a manifestarsi, apparentemente indotte dall'alto contenuto di umidità nel liquido di raffreddamento primario.

Un altro consisteva in un guasto al cavo di sospensione della stringa dell'assorbitore dell'asta di controllo. “Il cavo è stato valutato e la rottura per corrosione sotto sforzo è stata identificata come il meccanismo di guasto.

Il terzo problema è stato scoperto durante un test di una tramoggia di arresto della riserva di azionamento dell'asta di controllo. I risultati dei test hanno rivelato che solo da 30 a 40 delle 80 libbre (nominali) di materiale di chiusura di riserva sono state espulse quando è stata azionata la tramoggia. L'ispezione e l'analisi chimica del materiale rimasto nella tramoggia hanno rivelato la cristallizzazione di ossido borico che ha facilitato il ponte delle sfere di boro all'interno della tramoggia.

Al fine di implementare una soluzione che impedisse il ripetersi dei guasti e dei problemi riscontrati, il 22 febbraio 1985 iniziò il rigoroso programma di ristrutturazione della trasmissione dell'asta di controllo e comprendeva:

- Rimessa a nuovo di tutti i motori degli spessori, trasmissioni degli orifizi e treni di ingranaggi e sostituzione di tutti i cuscinetti del motore con nuovi cuscinetti,

- Sostituzione di tutta la strumentazione dell'asta di controllo con nuovi componenti, tutti i cavi di sospensione in acciaio inossidabile con cavi Inconel e componenti vari con componenti simili realizzati con materiali non sensibili alla corrosione da stress da cloruri.

- Sostituzione di tutto il materiale di chiusura della riserva con materiale che riduce significativamente la quantità di impurità disponibili per la conversione in cristalli di acido borico,

- Installazione di dispositivi di monitoraggio della temperatura e guarnizioni di spurgo progettate per impedire al refrigerante primario di entrare nell'area del treno di ingranaggi e del motore.

Il programma di ristrutturazione dell'unità di controllo dell'asta è stato completato il 24 giugno 1985. Trentasette unità di controllo dell'asta sono state completamente rinnovate e si trovano nel reattore.

Nel settembre 1984, fu trovata umidità nell'intercapedine di penetrazione di un circolatore. Il vettore è stato determinato essere una perdita d'acqua del cuscinetto da uno dei circolatori di elio nell'intercapedine. Ciò ha reso necessaria la rimozione del circolatore per la riparazione.

Durante la ristrutturazione del circolatore, sono state scoperte fessurazioni per corrosione sotto sforzo sui bulloni di fissaggio. La bullonatura in acciaio inossidabile è stata sostituita con bullonatura in inconel e sono stati fatti i preparativi per la rimozione dei restanti tre circolatori per eseguire la sostituzione della bullonatura.

Entro giugno 1985, tutti e quattro i circolatori di elio avevano subito la necessaria sostituzione dei bulloni e furono reinstallati nel reattore.

A luglio, l'NRC ci ha avvisato che Fort St. Vrain poteva essere riavviato. Sebbene siamo limitati a livelli di potenza inferiori al 15% della potenza termica nominale, stiamo perseguendo l'autorizzazione NRC per operare alla massima potenza nominale.

Sviluppi normativi

L'anno scorso ho notato che c'era stato un netto aumento del coinvolgimento normativo sia a livello statale che federale. Tale coinvolgimento è ancora più pronunciato quest'anno e vorrei condividere con voi le nostre iniziative nell'affrontare questioni selezionate.

- Lo scorso ottobre abbiamo ricevuto un rapporto di valutazione dell'NRC che conteneva l'obbligo di utilizzare un gruppo di consulenza di terze parti per rivedere la nostra struttura e le pratiche di gestione. Per soddisfare questo requisito, è stato assunto un consulente per eseguire un'analisi della condotta complessiva delle operazioni a Fort St. Vrain. Dopo aver ricevuto la valutazione e le raccomandazioni del consulente, abbiamo intrapreso una serie di azioni importanti per affrontare le questioni sollevate nel rapporto del consulente e nel precedente Rapporto di valutazione dell'NRC. Innanzitutto abbiamo operato una profonda riorganizzazione in base alla quale ora riporto direttamente al Presidente della nostra Società. Per aiutarmi a risparmiare tempo, abbiamo consolidato tutte le attività di produzione di fossili sotto una nuova posizione di direttore generale che riportava direttamente a me. Per migliorare la nostra interazione con l'NRC, abbiamo stabilito un collegamento di comunicazione tra il senior management e l'NRC.

- In risposta alle raccomandazioni del consulente e per affrontare le preoccupazioni dell'NRC, abbiamo stabilito un programma di miglioramento delle prestazioni. Nell'ambito di tale programma, abbiamo individuato sei grandi progetti con numerosi sottoprogetti, attraverso i quali intendiamo:

1) Risolvere i problemi organizzativi.

2) Stabilire una funzione di pianificazione e programmazione generale per i progetti pianificati.

3) Incorporare una funzione di pianificazione e programmazione all'interno della funzione di manutenzione preventiva esistente.

4) Migliorare le politiche e le procedure nucleari, compreso il programma di controllo degli impegni.

5) Migliorare la gestione e la formazione del personale nucleare.

6) Migliorare la conduzione delle operazioni dell'impianto, in particolare l'osservazione del NRC in merito alla nostra mancata osservanza delle procedure.

Questi progetti rappresentano uno sforzo importante da parte nostra per garantire che Fort St. Vrain raggiunga uno standard di eccellenza coerente.

- Dal 1979, abbiamo presentato le informazioni sulla qualificazione ambientale al NRC. Abbiamo basato queste richieste sulla nostra comprensione di "come le normative relative alla qualificazione ambientale delle apparecchiature elettriche V legate alla sicurezza dovrebbero essere applicate a un reattore raffreddato a gas ad alta temperatura". Durante questo periodo, l'NRC ha fornito pochissimi feedback. Nel gennaio 1985 ricevemmo una lettera dall'NRC che richiedeva ulteriori informazioni per determinare la misura della nostra conformità ai regolamenti. Dopo numerose discussioni, riunioni e scambi di corrispondenza, siamo stati informati dall'NRC che ci sono carenze nel nostro programma e che non ci sarà permesso di operare a pieno regime fino a quando non saremo in grado di dimostrare la conformità alle normative applicabili. Questa posizione NRC, in effetti, potrebbe non consentire la qualificazione di tutte le apparecchiature elettriche installate in un ambiente difficile a Fort St. Vrain. Abbiamo vari studi e test in corso e stiamo perseguendo vigorosamente una soluzione a questo problema.

- L'anno scorso vi ho parlato di una decisione del PUC del Colorado in base alla quale saremmo stati penalizzati per prestazioni inadeguate a Fort St. Vrain spostando i costi in eccesso della produzione di energia a Fort St. Vrain dai contribuenti ai nostri azionisti. Il potenziale rimborso in base a questo ordine, che aumenta in modo piuttosto drammatico finché Fort St. Vrain non è operativo, è stato responsabile di un addebito di 10.9 milioni di dollari sul reddito al lordo delle imposte per i primi sei mesi del 1985. Sebbene la Corte distrettuale di Denver abbia emesso un'ordinanza che annulla la decisione del Colorado PUC, la questione è stata ora impugnata dinanzi alla Corte Suprema dello Stato.

radiologico

Ancora una volta, Fort St. Vrain ha superato il resto dell'industria mondiale dell'energia nucleare con la sua esposizione radiologica del personale eccezionalmente bassa. L'esposizione totale ricevuta dal personale di Fort St. Vrain nel 1984 è stata di 3.11 persone rem. Ciò rappresenta un aumento rispetto a 0.95 persone rem ricevute nel 1983, ma è ancora ben al di sotto della media del settore per i reattori ad acqua leggera. Questo grafico rappresenta il confronto delle esposizioni per PWR, BWR e Fort St. Vrain durante questo periodo.

L'aumento nel 1984 a Fort St. Vrain è attribuibile alla manutenzione dell'azionamento dell'asta di controllo e ai lavori di pre-ristrutturazione, riconoscendo che il programma formale di ristrutturazione dell'azionamento dell'asta di controllo non è stato avviato fino all'inizio del 1985.

Conclusioni

Abbiamo incontrato adversitles in passato. Attualmente è coinvolto in un'importante evoluzione per quanto riguarda le qualifiche ambientali delle apparecchiature. Sicuramente in futuro dovremo affrontare altri problemi altrettanto impegnativi. Tuttavia, la Public Service Company rimane impegnata a Fort St. Vrain e alla tecnologia e all'esperienza che può contribuire all'industria nucleare.

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