포트 세인트 브레인

미국의 HTR 프로토타입은 이미 파산한 원자로였다

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Das Dokument 다시 접근 가능한 1985년의 실패:

미국에서 HTR의 전신인 Fort St. Vrain의 운영자가 문제 및 고장을 보고합니다.

미국은 고온 원자로 분야에서 더 많은 연구를 하기를 원합니다. 우리는 이것을 Fort St. Vrain에 있는 HTR 라인의 미국 전구체 원자로에 대한 이전의 나쁜 경험을 해결할 기회로 삼고 이전에는 대중이 접근할 수 없었던 1985년 당시 운영자의 원본 문서를 문서화합니다. 작동 시간 동안 많은 문제와 고장이 추가될 수 있습니다.

800년 동안 HTR이 남아프리카에서 더 이상 미래가 없다는 것이 점점 더 분명해졌습니다. Pebble Bed Modular Reactor 회사는 2010년 600월에 XNUMX명의 직원 중 약 XNUMX명을 해고해야 했습니다. 그 이유는 남아프리카 국가가 회오리바람에 휘말린 프로젝트에 대한 보조금을 더 이상 제공하지 않았기 때문입니다. 몇 달 동안 PBMR 관리자는 새로운 기증자를 집중적으로 찾고 있습니다.

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핵 세계지도의 전체 화면 버전 - 포트 세인트 브레인, 콜로라도 미국

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오바마는 THTR을 구할 것인가?

2010년 10월, 미국 에너지부는 PBMR 회사가 향후 몇 개월 동안 생존하고 최신 운영 상태를 유지할 수 있도록 XNUMX천만 달러를 PBMR 회사에 기부한다고 발표했습니다.

이러한 (비교적 적은) 자금 투입에도 불구하고 이러한 상황에서 PBMR은 미국에서만 더 개발될 가능성이 매우 높습니다. 2009년 2024월에 독일 회사의 도움으로 남아프리카에서 제조된 방사성 구형 연료 요소가 조용히 미국으로 배송되었습니다. 남아프리카 공화국 언론 보도에 따르면 새로운 PBMR은 40년에 미국에서 가동될 것으로 예상됩니다. 미국 정부는 이제 이 주제를 더 자세히 다루기 위해 총 1명의 참가자가 있는 두 그룹을 승인했습니다(XNUMX).

미국 에너지 정책 입안자들이 마침내 PBMR, Peach Bottom-1 및 Fort St. Vrain의 "구식" 전임자들의 비참한 경험과 씨름하는 것이 적절할 것입니다. 그러나 그것은 의문의 여지가 없습니다. 16년 2010월 XNUMX일 오바마 미국 대통령은 오랜 시간이 지난 후 다시 원자력 발전소에 대한 국가 대출을 제공하고 원자력 연구에 박차를 가하겠다고 발표했습니다.

미국은 수년 동안 XNUMX세대 국제 포럼(GIF)의 회원이었으며 HTR 원자로 라인의 추가 개발을 이끄는 원동력 중 하나입니다. 이를 위해 국가에서 많은 돈을 사용할 수 있었습니다. HTR 개발의 백로그로 인해 HTR의 건설은 기껏해야 중기적 관점에서만 가능합니다. 진보적이라고 알려진 전 미국 부통령이자 자칭 기후 보호 전문가인 앨 고어(Al Gore)조차도 최근 저서 "We Have Choice"에서 THTR에 대해 불친절함을 표현하지 않았습니다.

분명히 오바마와 앨 고어는 바보가 아닙니다. 물론 그들은 자신의 나라에서 과거의 에너지 정책 실패에 대해 알고 있습니다. 그러나 그들 역시 기업의 에너지 정책 요구를 충족시켜야 합니다. 이미 20년 전(!) Hamm-Uentrop의 THTR 고장, 전체 원자로 라인의 치명적인 고장은 고온 원자로 건설을 통해 이미 충격적인 방식으로 실행되었습니다! 연구용 원자로 Peach Bottom-1과 HTR 프로토타입 Fort St. Vrain.

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Fort St. Vrain: 대부분 정지

Hamm의 THTR과 유사하게 Fort St. Vrain(FSV) 원자로의 건설 시간은 매우 길었습니다. 구형 연료 요소는 사용되지 않았지만 블록 요소가 사용되었습니다. Ökoinstitut Freiburg는 1986년에 다음과 같이 보고했습니다. "FSV-HTR은 1976년의 건설 후 11년에 가동되었으며 그 이후로 최대 부하에서 계속 작동할 수 없었습니다. '알 수 없는' 이유로 후퇴. 또한, 제어봉 케이블 등에서 응력부식균열이 발견됐다. (1985)

Darmstadt의 과학자들은 "거의 처음부터 FSV는 원자로 노심의 가스 변동, 냉각 팬 문제, 보장된 잔류 열에 대한 불확실성으로 인해 전체 용량의 70% 이상을 가동할 수 없었습니다. 또한 증기발생기에서 누수가 발생하고 일련의 추가 문제가 발생했습니다. 예를 들어 가동 시작부터 1981년까지 시스템은 평균 1988%의 작업 가용성을 달성했습니다." (14,5)

Werner von Lensa(European High Temperature Reactor Technology Network의 부사장)조차도 오늘 "Experiences"에서 발표한 Fort St. Vrain의 문제를 인정하지 않을 수 없습니다.

"- 워터 펌프의 캐비테이션("중공", HB) = XNUMX년 지연

- He 팬 베어링의 누출 = 추가 지연

- (예비) 차단 막대 오류

- 차단 로드 드라이브의 고온 헬륨 및 부식 우회

- 코어 흐름의 변동 = 70% 성능

- 코어 지지대의 라이너 누출 "(4)

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직원 250명 대피…

이 모든 것은 Holger Strohm이 그의 베스트셀러 "Peaceful in the Catastrophe"에서 연구한 것과 비교하면 아무것도 아닙니다. 미국도 300년 1973 MWe의 선두로 출발했다. 그러나 1975년 초에 수 톤의 물이 노심을 관통하여 원자로가 몇 년 동안 정지되어 있었다 재열기의 중대 또는 중누설이라고 명명하였고, 외부 전원 공급 장애는 대형 사고의 주요 원인이 될 수 있습니다.

1978년 23월 미국의 고온 원자로에서 또 다른 사고가 발생했습니다. 연방정부는 MP Zywietz(FDP)의 요청에 따라 Bundestag에 다음과 같이 알렸습니다. 1978년 11.30월 250일 오전 5시 XNUMX분경(미국 동부시간) 밸브의 스핀들 씰 고장 방사성 요오드가 스며든 헬륨이 원자로 건물에 누출되어 ... 비상계획의 결과 XNUMX명의 직원이 대피 시설 맞은편 인포메이션 센터로 이동하고 주변 거리는 율리히에서 차단되었습니다... "(XNUMX)

그린피스는 3년 1987월 6일 또 다른 사건을 보고했습니다. "콜로라도의 포트 세인트 브레인 원자력 발전소: 오일 누출로 터빈 구역에 화재가 발생했습니다. 제어실 라인, 밸브 및 계기가 심하게 손상되었습니다." (XNUMX일)

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원자로 라인의 쇠퇴

Ulrich Kirchner는 그의 표준 작업 "The High Temperature Reactor"에서 미국에서 이 원자로 라인의 쇠퇴를 다음과 같이 설명합니다. "1974년과 1975년에 미국의 에너지 공급 회사는 다양한 이유로 고온 원자로에 대한 모든 옵션을 철회했습니다. 결정은 이러한 결정에 특별한 역할을 했습니다. Fort St. Vrain 원자로의 문제 및 사건, 성공적인 시운전은 미국 시장 출시를 위한 '조건, HB'로 간주되었습니다. 1989년 여름, 운영사는 2008년까지의 가동시간을 계획했지만 원자로를 계속 가동하지 않기로 결정했다"고 말했다. (7)

Fort St. Vrain은 1992년에 철거되어 불명예스러운 종말을 맞이했습니다. 미국 원자력 산업은 1년부터 1962년까지 1992년 동안 Peach Bottom-30과 FSV로 어려움을 겪고 당황했습니다. 하지만 그 어느 것도 중요하지 않습니다. 산업계에는 소망이 있고 그것에 의존하는 정부 관리들은 그것을 성취해야 합니다. 이것이 바로 버락 오바마가 핵 모험을 계속하는 데 수십억 달러를 지출하는 이유이며, 그 결과는 예측 가능합니다.

호스트 꽃

주 :

1. 30년 3월 2010일부터 영업일
2. Ökoinstitut Freiburg(Frey, Fritsche, Herbert, Kohler): "Hamm의 토륨 고온 원자로와 계획된 고온 원자로 변형", 페이지 19
3. Ökoinstitut Darmstadt, 아래 2, 2 - 4페이지 참조
4. Werner Lensa, "고온 원자로를 위한 국제 개발 프로그램", 시트 33
5. 홀거 스트롬(Holger Strohm): "재앙 속에서 평화롭게", 1981년, 789면; 도서 항목에 대한 약간의 수정: 침수는 1975년이 아닌 1973년에 발생했습니다.
6. 그린피스
7. Ulrich Kirchner: "고온 원자로. 갈등, 이해, 결정", 1991, 120페이지

포트 ST. 브레인 업데이트

0. R. Lee 제공

1985년 HTGR에 대한 유틸리티/사용자 회의

개요

작년에 내가 당신에게 말했을 때, 나는 XNUMX월에 발생한 발전소 고장에 대해 설명했으며 원자로 정지 신호를 수신할 때 필요에 따라 중력에 의해 노심에 자동으로 삽입되지 않는 XNUMX쌍의 제어봉을 포함했습니다.

우리는 사건의 원인을 파악하고 XNUMX개의 제어봉 구동 어셈블리를 청소하기 위한 조치를 시작했으며 XNUMX월에 공장을 다시 가동할 것으로 예상했습니다.

그러나 제어봉 구동 케이블의 응력 부식 균열 및 예비 차단 재료의 붕산 결정화 발견, 코어에 삽입되지 않은 XNUMX개의 제어봉에 대해 확인된 명확한 고장 메커니즘의 부재로 인해 모든 제어봉 구동 장치를 개조하여 "새것과 같은" 상태로 복원하기로 결정했습니다.

이 주요 작업은 XNUMX개의 헬륨 순환기 중 하나에서 공간 간 누수로 인한 베어링 물의 발견과 해당 순환기의 홀드다운 볼트에서 응력 부식 균열의 후속 공개와 결합되어 중단을 연장했으며 결과적으로 전례 없는 재작업 노력을 초래했습니다. 포트 세인트 Vrain의 역사. 결과적으로 발전기는 지난 XNUMX개월 동안 오프라인 상태를 유지하여 작년에 보았던 상승 추세를 역전시켰습니다.

(Fort St. Vrain 전기 발전 그래프를 화면에 놓고 "추세" 토론)

행정부

우리가 60년 전에 만났을 때 나는 Fort St. Vrain이 23차 급유를 완료했으며 발전소가 XNUMX월 둘째 주에 재가동되어 XNUMX월 XNUMX일에 발전소가 가동을 중단할 때까지 약 XNUMX%의 전력을 공급했다고 보고했습니다.

나는 제어봉 드라이브 재작업 노력에 대해 자세히 설명하고 이 독특한 기간 동안 직면하고 해결한 다른 문제에 대해 설명합니다.

23월 XNUMX일 사건 이후, 우리는 장애의 근본 원인을 식별하고 결함이 있는 제어봉을 작동 가능한 상태로 복원하기 위한 조치를 시작했습니다. 삽입에 실패한 XNUMX개의 제어봉은 가장 먼저 검사를 받고 추가 제어봉을 검토하고 나중에 재건하면서 재건되었습니다. 고장의 확실한 원인은 식별할 수 없었지만 주요 원인은 심 모터 베어링 마모 및 파편 축적이었습니다.

우리의 노력 과정에서 제어봉 고장과 관련 없는 몇 가지 다른 문제도 확인되었습니다.

한 가지 문제는 XNUMX차 냉각수의 높은 수분 함량으로 인해 명백히 유도된 제어봉 기기 이상과 관련되어 나타납니다.

다른 하나는 제어봉 흡수기 스트링 서스펜션 케이블 고장으로 구성되었습니다. '케이블을 평가한 결과 응력부식균열이 파손메커니즘으로 확인됐다.

세 번째 문제는 제어봉 구동 예비 정지 호퍼 테스트 중에 발견되었습니다. 테스트 결과에 따르면 호퍼가 작동될 때 30파운드(공칭)의 예비 차단 물질 중 40~80개만 배출된 것으로 나타났습니다. 호퍼에 남아 있는 물질의 검사 및 화학적 분석은 호퍼 내부의 붕소 볼의 브리징을 용이하게 하는 산화붕소 결정화를 나타냈습니다.

발생한 고장 및 문제의 재발을 방지하기 위해 22년 1985월 XNUMX일에 엄격한 제어봉 드라이브 보수 프로그램이 시작되었으며 다음이 포함됩니다.

- 모든 심 모터, 오리피스 드라이브 및 기어 트레인을 수리하고 모든 모터 베어링을 새 베어링으로 ​​교체,

- 모든 제어봉 기기를 새로운 구성 요소로 교체하고 모든 스테인리스 스틸 서스펜션 케이블을 인코넬 케이블로 교체하고 기타 구성 요소를 염화물 응력 부식에 취약하지 않은 재료로 만든 유사한 구성 요소로 교체합니다.

- 모든 예비 정지 물질을 붕산 결정으로 전환할 수 있는 불순물의 양을 현저히 줄이는 물질로 교체,

- XNUMX차 냉각수가 기어 트레인과 모터 영역으로 들어가는 것을 방지하도록 설계된 온도 모니터링 장치 및 퍼지 씰의 설치.

제어봉 구동장치 개조 프로그램은 24년 1985월 XNUMX일에 완료되었습니다. XNUMX개의 제어봉 구동장치가 완전히 개조되어 원자로에 있습니다.

1984년 XNUMX월, 순환기 침투 공간에서 습기가 발견되었습니다. 캐리어는 헬륨 순환기 중 하나에서 인터스페이스로 누출된 베어링으로 ​​확인되었습니다. 수리를 위해 순환기를 제거해야 했습니다.

서큘레이터를 보수하는 동안 홀드다운 볼트에서 응력 부식 균열이 발견되었습니다. 스테인리스 스틸 볼트는 인코넬 볼트로 교체되었으며 볼트 교체를 완료하기 위해 나머지 XNUMX개의 순환기를 제거하기 위한 준비가 이루어졌습니다.

1985년 XNUMX월까지 XNUMX개의 헬륨 순환기 모두 필요한 볼트 교체를 거쳐 원자로에 다시 설치되었습니다.

15월에 NRC는 Fort St. Vrain이 재개될 수 있다고 조언했습니다. 정격 화력의 XNUMX% 미만의 전력 수준으로 제한되지만 최대 정격 전력에서 작동하기 위해 NRC 승인을 추구하고 있습니다.

규제 개발

작년에 저는 주 및 연방 차원에서 규제 참여가 뚜렷하게 증가했음을 언급했습니다. 올해는 이러한 참여가 더욱 두드러지며 선택된 문제를 처리하기 위한 우리의 이니셔티브를 여러분과 공유하고자 합니다.

- 지난 XNUMX월, 우리는 제XNUMX자 컨설팅 그룹을 통해 경영 구조와 관행을 검토해야 한다는 요구 사항이 포함된 NRC 평가 보고서를 받았습니다. 이 요구 사항을 준수하기 위해 Fort St. Vrain의 전반적인 운영 분석을 수행하기 위해 컨설턴트를 고용했습니다. 컨설턴트의 평가 및 권장 사항을 받은 후 컨설턴트 보고서와 이전 NRC 평가 보고서에서 제기된 문제를 처리하기 위해 여러 가지 중요한 조치를 취했습니다. 우선, 우리는 지금 우리 회사의 사장에게 직접 보고하는 대대적인 조직 개편을 단행했습니다. 시간을 절약하기 위해 우리는 모든 화석 생산 활동을 나에게 직접 보고하는 새로운 총책임자 직책으로 통합했습니다. NRC와의 상호 작용을 개선하기 위해 NRC에 대한 고위 경영진 커뮤니케이션 링크를 설정했습니다.

- 컨설턴트의 권장 사항에 대한 응답으로 NRC 문제를 해결하기 위해 성과 향상 프로그램을 수립했습니다. 그 프로그램의 일환으로 우리는 많은 하위 프로젝트가 있는 XNUMX개의 주요 프로젝트를 식별했으며 이를 통해 다음을 수행할 계획입니다.

1) 조직의 문제를 해결합니다.

2) 계획된 프로젝트에 대한 마스터 계획 및 스케줄링 기능을 설정합니다.

3) 기존 예방 유지 관리 기능 내에 계획 및 일정 기능을 통합합니다.

4) 공약 통제 프로그램을 포함하여 원자력 정책 및 절차를 업그레이드합니다.

5) 관리 및 원자력 인력 훈련을 개선합니다.

6) 발전소 운영, 특히 절차를 따르지 않는 것에 대한 NRC의 관찰을 개선합니다.

이러한 프로젝트는 Fort St. Vrain이 일관된 우수성 기준을 달성하도록 하기 위한 우리의 주요 노력을 나타냅니다.

- 1979년부터 NRC에 환경적격정보를 제출하고 있습니다. 우리는 '안전과 관련된 V 전기 장비의 환경 적격성 평가를 다루는 규정이 고온 가스 냉각 원자로에 어떻게 적용되어야 하는지'에 대한 이해를 바탕으로 이러한 제출을 제출했습니다. 이 기간 동안 NRC는 피드백을 거의 제공하지 않았습니다. 1985년 XNUMX월에 우리는 규정 준수 범위를 결정하기 위해 추가 정보를 요청하는 NRC로부터 편지를 받았습니다. 수많은 토론, 회의 및 서신 교환 후에 우리는 NRC로부터 우리 프로그램에 결함이 있으며 해당 규정의 준수를 입증할 수 있을 때까지 전체 전력 운영에 들어갈 수 없다는 조언을 받았습니다. 이 NRC 위치는 사실상 Fort St. Vrain의 가혹한 환경에 설치된 모든 전기 장비의 자격을 허용하지 않을 수 있습니다. 우리는 다양한 연구와 테스트를 진행 중이며 이 문제에 대한 해결을 적극적으로 추구하고 있습니다.

- 작년에 저는 Fort St. Vrain에서 전력 생산의 초과 비용을 요금 납부자에서 주주에게 전가하여 Fort St. Vrain 성능이 부적절할 경우 불이익을 받게 된다는 콜로라도 PUC 결정에 대해 말씀드렸습니다. Fort St. Vrain이 운영되지 않는 한 상당히 크게 증가하는 이 명령에 따른 잠재적 환불은 10.9년 첫 1985개월 동안 세전 소득에 대해 XNUMX만 달러(A$) 청구를 담당했습니다. Denver 지방 법원이 보류 명령을 내렸음에도 불구하고 콜로라도 PUC의 결정에 따라 이 문제는 현재 주 대법원에 상소되었습니다.

방사선

다시 한번 Fort St. Vrain은 예외적으로 낮은 인원의 방사선 피폭으로 전 세계 원자력 산업의 나머지 부분을 차지했습니다. 1984년 Fort St. Vrain 직원이 받은 총 노출량은 3.11명 rem입니다. 이것은 0.95년에 받은 1983명에서 증가한 수치이지만 여전히 경수로에 대한 업계 평균보다 훨씬 낮습니다. 이 그래프는 이 기간 동안 PWR, BWR 및 Fort St. Vrain에 대한 노출 비교를 나타냅니다.

Fort St. Vrain의 1984년 증가는 1985년 초까지 공식적인 제어봉 드라이브 보수 프로그램이 시작되지 않았음을 인식하고 제어봉 구동 유지보수 및 사전 보수 작업에 기인합니다.

결론

우리는 과거에 역경을 겪었습니다. 그는 현재 장비의 환경 적격성에 관한 주요 발전에 참여하고 있습니다. 우리는 의심할 여지 없이 미래에 똑같이 도전적인 다른 문제에 직면할 것입니다. 그럼에도 불구하고 Public Service Company는 Fort St. Vrain과 원자력 산업에 기여할 수 있는 기술과 경험에 전념하고 있습니다.

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