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福島事故後記/戴維斯-貝斯核電站

來自華夏公益教科書,開放書籍,開放世界
The Davis-Besse NPP (NRC image)
戴維斯-貝斯核電站(NRC 圖片)

戴維斯-貝斯核電站是一座擁有單臺壓水堆的核電站,也被稱為輕水堆。截至 2006 年,該電站由 FirstEnergy Corp. 的子公司 FirstEnergy Nuclear Operating Company 運營。該電站位於伊利湖西南岸,距離俄亥俄州奧克港以北約 10 英里(16 公里),位於 2 號公路以北、19 號公路以東,位於卡羅爾鎮區的 954 英畝(386 公頃)土地上。該電站僅利用了 221 英畝(89 公頃)土地,733 英畝(297 公頃)土地用於渥太華國家野生動物保護區。梅吉沼澤野生動物區的入口[1] 距離電站東側不到一英里。根據美國能源資訊署,該電站的正式名稱為戴維斯-貝斯核電站。它是美國第 57 座開始建造的商業核反應堆(建造始於 1970 年 9 月 1 日),也是第 50 座於 1978 年 7 月 31 日上線的核反應堆。[2] 該電站最初由克利夫蘭電力照明公司 (CEI) 和托萊多愛迪生公司 (TE) 共同擁有,並以 TE 前任董事長約翰·K·戴維斯和 CEI 前任董事長拉爾夫·M·貝斯的名字命名。

根據核監管委員會的說法,自 1979 年以來,戴維斯-貝斯核電站是美國五起最危險的核事故中兩起事故的源頭。[3]

第一臺機組

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第一臺機組是巴布科克和威爾科克斯公司提供的 879 兆瓦壓水堆。該反應堆於 2002 年關閉,直到 2004 年初為安全維修和升級而重新啟動,因此尚未獲得該機組的最新執行統計資料。

正在接受檢查的反應堆頂蓋

周邊人口

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核監管委員會在核電站周圍定義了兩個應急規劃區:半徑為 10 英里(16 公里)的羽流暴露路徑區,主要關注的是暴露於空氣中的放射性汙染物以及吸入空氣中的放射性汙染物,以及半徑約為 50 英里(80 公里)的攝入路徑區,主要關注的是攝入受放射性汙染的食物和液體。 [4]

根據 msnbc.com 對美國人口普查資料的分析,2010 年,戴維斯-貝斯核電站 10 英里(16 公里)範圍內的美國人口為 18,635 人,十年間增長了 14.2%。2010 年,美國 50 英里(80 公里)範圍內的美國人口為 1,791,856 人,自 2000 年以來增長了 1.4%。50 英里範圍內的城市包括托萊多(到市中心的距離為 26 英里)。[5]

事故歷史

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多年來,該電站發生過幾次事故,但沒有一起導致暴露於危險水平的輻射。

第一個卡住的導向式安全閥

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1977 年 9 月 24 日,反應堆僅以 9% 的功率執行,由於給水系統中斷而關閉。 [6] 這導致壓力容器的洩壓閥卡住。截至 2005 年,NRC 將此事件視為排名第四的安全事故。 [7]

喪失給水事故

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1985 年 6 月 9 日,用於向反應堆蒸汽發生器供水的兩臺主給水泵關閉。然後,一名控制室操作員試圖啟動輔助(緊急)給水泵。這兩臺泵均因操作員錯誤而超速跳閘。該事件最初被歸類為“異常事件”(NRC 使用的最低級別),但後來確定它應該被歸類為“現場區域緊急事件”。[8]

龍捲風

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1998 年 6 月 24 日,該電站遭到 F2 級龍捲風襲擊。[9] 該電站的開關場遭到破壞,外部供電中斷。該電站的反應堆於晚上 8:43 自動關閉,並在晚上 9:18 釋出了警報(四個嚴重程度級別中的倒數第二級別)。該電站的緊急柴油發電機為關鍵的設施安全系統供電,直到外部電源恢復。[10][11]

由硼酸水持續洩漏引起的 6 英寸厚(150 毫米)碳鋼反應堆頂蓋的腐蝕。

反應堆頂蓋孔

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2002 年 3 月,電站工作人員發現,作為反應堆冷卻劑的硼酸從反應堆上方的破裂控制棒驅動機構洩漏出來,並腐蝕了超過 6 英寸 [12] 的碳鋼反應堆壓力容器頂蓋,腐蝕區域大約與足球大小相當(見照片)。這種嚴重的反應堆頂蓋磨損只留下了 3/8 英寸的不鏽鋼包層,阻止著高壓(約 2500 磅/平方英寸)的反應堆冷卻劑。一旦發生破裂,就會發生冷卻劑損失事故,其中過熱、超壓的反應堆冷卻劑可能會噴射到反應堆的安全殼中,從而導致緊急安全程式以防止堆芯損壞或熔燬。由於反應堆頂蓋損壞的位置,這種反應堆冷卻劑噴射可能會損壞相鄰的控制棒驅動機構,從而妨礙或阻止反應堆關閉。在事故後的系統審查中,發現其他關鍵的工廠元件存在重大的安全問題,包括:(1) 允許反應堆冷卻劑被回收並重新注入反應堆的安全殼沉澱池;(2) 將這種回收的反應堆冷卻劑重新注入的加壓注水泵;(3) 緊急柴油發電機系統;(4) 將熱量從安全殼中移除的安全殼空氣冷卻器;(5) 反應堆冷卻劑隔離閥;(6) 電站的電力分配系統。 [13] 在某些情況下,反應堆破裂會導致堆芯熔燬和/或安全殼破裂,並釋放放射性物質。由此產生的糾正操作和系統審查以及工程變更耗時兩年。維修和升級費用為 6 億美元,戴維斯-貝斯反應堆於 2004 年 3 月重新啟動。 [14] 美國司法部對此事件展開了調查,並對電站的所有者處以了與安全和報告違規行為相關的罰款。NRC 確定該事件是自 1979 年以來美國發生的第五起最危險的核事故。 [3]

刑事起訴

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2006年1月20日,戴維斯-貝斯的所有者,俄亥俄州阿克倫的第一能源公司承認了前員工的一系列安全違規行為,並與美國司法部達成了一項延期起訴協議。延期起訴協議與2002年3月的事件有關(見上文)。美國核能監管委員會(NRC)的延期是基於戴維斯-貝斯工程師的信件,這些信件聲稱之前的檢查是充分的。然而,這些檢查並不像公司所聲稱的那樣徹底,正如後來發現的材料缺陷所證明的那樣。無論如何,由於第一能源公司與調查人員合作,他們避免了更嚴重的處罰。因此,該公司同意支付2370萬美元的罰款,另外支付430萬美元給各個團體,包括國家公園管理局、美國魚類和野生動物管理局、住房與人道主義組織以及托萊多大學,以及支付與聯邦調查有關的一些費用。

兩名前員工和一名前承包商因在數年內多份檔案和一條影片帶中作出的陳述而被起訴,他們隱瞞了反應堆壓力容器正在被硼酸腐蝕的證據。這三人的最高刑期為25年監禁。起訴書中提到其他員工也向檢查人員提供虛假資訊,但沒有點名。

2008年發現氚洩漏

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2008年10月22日,在與火災無關的檢查中偶然發現氚洩漏,NRC和俄亥俄州環境保護局收到了通知。初步跡象表明,放射性水並沒有滲入工廠邊界外的地下水。

2010年更換反應堆頂蓋問題

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在2002年的事件之後,戴維斯-貝斯從密歇根州米德蘭一家停運的反應堆購買了一個二手更換頂蓋。戴維斯-貝斯的運營商在2004年重啟之前更換了原來的破裂的反應堆頂蓋。2010年3月12日,在計劃的換料停堆期間,對穿透反應堆容器封閉頂蓋的控制棒驅動機構噴嘴進行的超聲波檢查發現,兩個被檢查的噴嘴不符合驗收標準。第一能源公司的調查人員隨後在69個噴嘴中發現了新的裂縫,其中一個嚴重到會洩漏硼酸。能源部、第一能源公司和NRC目前正在進行根本原因分析,以確定過早失效的原因。需要在將容器頂蓋恢復到服務狀態之前進行裂縫修復。控制棒驅動機構噴嘴使用在其他核設施中經過驗證的技術進行修復。該工廠在2010年恢復執行。現有的反應堆容器頂蓋計劃在2011年更換。


該設施的原始核運營許可證將於2017年4月22日到期。2006年8月11日,第一能源核運營公司(FENOC)提交了一份意向書(亞當斯登記號ML062290261)。申請提交日期為2010年8月10日。這啟動了一個漫長的流程,最終會批准或撤銷申請。公開聽證會是任何申請審查的重要組成部分,有關此流程的資訊可在美國核能監管委員會(NRC)網站NRC.gov上找到。該網站地圖包含許多有價值的連結。

地震風險

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根據NRC在2010年8月釋出的一項研究,NRC估計戴維斯-貝斯反應堆每年發生地震的風險,地震強度足以造成反應堆堆芯損壞,為1/149254。

參考文獻

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  1. Magee Marsh Wildlife Area
  2. Energy Information Administration (2004年11月). "U.S. Nuclear Reactor List - Operational" (XLS). Retrieved 2006-06-14.
  3. a b Nuclear Regulatory Commission. "Davis-Besse preliminary accident sequence precursor analysis" (PDF). Retrieved 2006-06-14.
  4. http://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/emerg-plan-prep-nuc-power-bg.html
  5. Bill Dedman, Nuclear neighbors: Population rises near US reactors, msnbc.com, April 14, 2011 Accessed May 1, 2011.
  6. Walker, Samuel J. (2004) Three Mile Island: A Nuclear Crisis in Historical Perspective. Berkeley: University of California Press. p 68.
  7. Nuclear Regulatory Commission. "NRC Commission Document SECY-05-0192 Attachment 2" (PDF). Retrieved 2008-01-28.
  8. Nuclear Regulatory Commission. "Information Notice 85-80". Retrieved 2006-06-14.
  9. 美國參議院。 "美國參議院環境與公共工程委員會聽證會陳述". 檢索於 2006-07-07.
  10. 美國核管理委員會。 "新聞稿 III-98-040". 檢索於 2006-07-07.
  11. 美國核管理委員會。 "新聞公告 RIII-98-40a". 檢索於 2006-06-14.
  12. NRC NUREG/BR-0353,修訂版 1,第 4 頁
  13. 克利夫蘭平原交易員,問題與解決方案,2003 年 7 月 16 日
  14. NRC。 EA-05-071 - 戴維斯-貝塞。 2005 年 4 月 21 日。
  15. 美國司法部 (2006-01-20)。 "Firstenergy 核運營公司將支付 2800 萬美元與戴維斯-貝塞核電站的運營有關". 檢索於 2006-06-14."美國與 FirstEnergy 核運營公司之間推遲起訴協議" (PDF). 2006-01-20. 檢索於 2006-06-14.
  16. 托萊多刀鋒報 "前工程師被發現有罪,隱瞞戴維斯-貝塞危險"
  17. 戴維斯-貝塞放射性洩漏已修復
  18. 托萊多刀鋒報,2010 年 5 月 15 日 "會議將討論貝塞反應堆頭缺陷"
  19. 托萊多刀鋒報,2010 年 5 月 4 日 "戴維斯-貝塞發現另外 8 個噴嘴有缺陷"
  20. Funk, John (2010 年 6 月 21 日),"FirstEnergy 將更換戴維斯-貝塞核電站的蓋子", 克利夫蘭直播, 檢索於 2011 年 1 月 21 日
  21. 美國核管理委員會 - "2010 年 NRC 公開聽證會"
  22. [2] - NRC 網站地圖
  23. Bill Dedman, "機率是多少?美國核電站按地震風險排名",msnbc.com,2011 年 3 月 17 日 http://www.msnbc.msn.com/id/42103936/ 訪問時間 2011 年 4 月 19 日。
  24. http://msnbcmedia.msn.com/i/msnbc/Sections/NEWS/quake%20nrc%20risk%20estimates.pdf
[編輯 | 編輯原始碼]
華夏公益教科書