Dieser Beitrag ist Teil einer Serie über die Rolle der Regulierung bei der Sicherheit von Kernkraftwerken
Rolle der Regulierung bei der Sicherheit von Kernkraftwerken #11
Der tödliche Unfall
Wie in Fission Stories # 139 beschrieben und in Fission Stories # 181 veranschaulicht, entfernt ein provisorischer Kran am 31. März 2013 ein 525 Tonnen schweres Bauteil im Turbinengebäude des Reaktors Block 1 bei Arkansas Nuclear One in der Nähe von Russellville, AR zusammengebrochen. Die heruntergefallene Last schlug mit erheblicher Kraft auf den Turbinengebäudeboden auf, rollte dann und fiel durch eine Öffnung, um weitere Schäden in einem unteren Stockwerk zu verursachen. Ein Arbeiter kam bei dem Unfall ums Leben, acht weitere wurden verletzt.
Hunderte von Bildern der fallengelassenen Ladung und des verursachten Schadens wurden veröffentlicht. Abbildung 1 zeigt die strukturellen Stahlträger und den Betonboden, die beschädigt wurden, als die Last auf das Turbinendeck traf. In Richtung der Kamera von dem gebogenen Balken ist die Öffnung, die die Last dann durch gestürzt.
Abb. 1 (Quelle: Nuclear Regulatory Commission)
Abbildung 2 zeigt die fallengelassene Last (das zylindrische rote Objekt), die auf dem beschädigten Schlepper ruht. Ein Teil des eingestürzten Krans und Teile des beschädigten Gebäudes liegen auf dem Schlepper und der Last.
Abb. 2 (<Rolle der Regelung 11 Abbildung 2.jpg> Quelle: Nuclear Regulatory Commission)
Der Reaktor von Block 1 war eine Woche zuvor zum Auftanken abgeschaltet worden. Die Vibrationen der schweren Last, die auf das Turbinendeck aufprallte, und der Schaden durch den Absturz der Last 30 Fuß auf den Boden darunter trennten die Einheit 1 vom externen Stromnetz und verursachten einen Kühlverlust für den bestrahlten Brennstoff im Reaktorkern und im Pool abgebrannter Brennelemente. Die Notdieselgeneratoren begannen automatisch, die Notfallausrüstung wieder mit Strom zu versorgen. Der Dieselgenerator der Station wurde deaktiviert, da die Verbindungskabel zu beiden Einheiten durchtrennt wurden. Die Arbeiter verlegten temporäre Kabel, um die Stromversorgung von Nicht-Notfallausrüstungen aus dem externen Stromnetz und tragbaren Dieselgeneratoren wiederherzustellen. Die Notdieselgeneratoren liefen sechs Tage lang, bis die normale Versorgung aus dem externen Stromnetz wiederhergestellt war.
Der Reaktor von Block 2 war zu diesem Zeitpunkt mit voller Leistung in Betrieb. Durch die Vibrationen öffnete sich der elektrische Leistungsschalter zur Stromversorgung der Reaktorkühlmittelpumpe B. Der Ausfall der Reaktorkühlmittelpumpe B löste eine automatische Abschaltung der Einheit 2 aus. Die fallengelassene Last hatte einen 8-Zoll-Durchmesser Feuerunterdrückungssystem Header gerissen. Wasser, das aus den gebrochenen Enden des Rohres strömte, überflutete Bereiche des Turbinengebäudes mit Zehntausenden von Gallonen. Die Arbeiter brauchten ungefähr 45 Minuten, um die Pumpen auszuschalten und die Ventile zu schließen, um den Wasserfluss aus dem gebrochenen Rohr zu stoppen. Die interne Überschwemmung verursachte einen Kurzschluss und eine Explosion in einem Schaltschrank 93 Minuten nach dem Sturz, der einen der beiden externen Stromanschlüsse für Einheit deaktivierte 2. Zu den Folgen des teilweisen Stromausfalls gehörten ein Wasserschlag in den Speisewassererhitzern und die Betreiber, die den Reaktor zum ersten Mal in der über 30-jährigen Lebensdauer des Reaktors mit natürlicher Zirkulation abkühlten.
Die erste regulatorische Reaktion
Die Nuclear Regulatory Commission (NRC) entsandte ein Augmented Inspection Team (AIT), um den tödlichen Unfall zu untersuchen. Der am 7. Juni 2013 veröffentlichte Bericht des AIT identifizierte zehn Probleme, die einer zusätzlichen Prüfung bedürfen. Für ein Jahr nach dem tödlichen Unfall, Beide Reaktoren in Arkansas Nuclear One blieben in Spalte 1 der Aktionsmatrix des NRC, die die Leistung widerspiegelt, die die Sicherheitsstandards erfüllt oder übertrifft, als der NRC darüber nachdachte, was er mit dem tun sollte, was er wusste.
Die verspätete regulatorische Reaktion
Eine Woche vor dem Jahrestag des Unfalls schlug das NRC vor, einen roten Befund für die Probleme der Einheit 1 und einen gelben Befund für die Probleme der Einheit 2 herauszugeben.
Der vorgeschlagene Rote Befund der Einheit 1 resultierte in erster Linie aus der Wahrscheinlichkeit, dass die beiden Notdieselgeneratoren ausfielen. Der Unfall trennte das Gerät sechs Tage lang von seinen normalen externen Stromquellen. Der Unfall behinderte den Dieselgenerator der Station. Die Nichtverfügbarkeit der externen Stromversorgung hat das Instrumentenluftsystem deaktiviert. Ohne Instrumentenluft verfügten die beiden Notdieselgeneratoren über Lufttanks mit ausreichender Kapazität für etwa zehn Startversuche. Hätten die Notdieselgeneratoren nicht erfolgreich gestartet, bevor diese Luftreserve erschöpft war, wäre das Gerät in einen Stationsausfall geraten. Zu diesem Zeitpunkt hätte die Abklingwärme des Reaktorkerns das Reaktorgefäßwasser in 11 Stunden zum Sieden erhitzt und das abgekochte Wasser hätte den Reaktorkern in 96 Stunden freigelegt.
Basierend auf Standardwerten der Human Reliability Analysis (HRA) für Arbeiter, die Probleme diagnostizieren, und der Wahrscheinlichkeit, Notfallmaßnahmen innerhalb der erforderlichen Zeitrahmen erfolgreich umzusetzen, berechnete das NRC die bedingte Kernschadenswahrscheinlichkeit für Einheit 1 auf 3,8 × 10-4 pro Jahr oder eine Kernschmelze alle 2.632 Jahre. Das scheint ein entferntes Risiko zu sein, aber die Chancen, dass ein Tsunami den Ort überschwemmt und eine Kernschmelze in Fukushima Daiichi verursacht — die auf etwa ein solches Ereignis in 3.500 Jahren geschätzt wurde — vor dem 11. März 2011 schlagen diese Chancen.
Eine ähnliche Risikoanalyse wurde für Einheit 2 durchgeführt. Der vorgeschlagene gelbe Befund der Einheit 2 resultierte in erster Linie aus dem kalkulierten Risiko, dass der Reaktor das normale Speisewasser, das Hilfsspeisewasser und das Notspeisewassersystem verlor und dass die Arbeiter keine einmalige Kühlung des Kerns herstellen konnten. Das NRC schätzte die Wahrscheinlichkeit, dass diese Ergebnisse gleichzeitig auftreten, auf 2,8 × 10-5 pro Jahr oder eine solche Kernschmelze alle 35.714 Jahre.
Der Eigentümer lehnt die Regulierungsvorschläge ab
Am 1. Mai 2014 traf sich der Eigentümer mit dem NRC, um die Chiffrierung und die damit verbundene Farbauswahl der Agentur zu bestreiten. Der Eigentümer beschrieb vier unabhängige Mittel für Arbeiter, um den Reaktorkern der Einheit 1 gekühlt und eine Kernschmelze abgewendet zu haben. Während keines dieser Mittel absolut garantiert war, Der Besitzer berechnete die Wahrscheinlichkeit, dass alle vier die Kernschmelze nicht verhindern konnten, auf 4.8 × 10-6 pro Jahr oder eine Kernschmelze alle 208.333 Jahre. Wenn ja, entspricht dieses Risiko eher einem weißen als einem roten Befund, wie vorgeschlagen.
Der Eigentümer bestritt auch die NRC-Chiffrierung des Unit 2-Risikos. Die Mathematik des Eigentümers bezifferte das Risiko einer Kernschmelze auf 1,8 × 10-6 pro Jahr oder eine Kernschmelze alle 555.556 Jahre. Wenn ja, entspricht dieses Risiko eher einem weißen als einem gelben Befund, wie vorgeschlagen.
Die geänderte verspätete regulatorische Antwort
Zwei Wochen nach dem Jahrestag des AIT-Berichts gab das NRC seine endgültige Antwort auf die Ergebnisse des AIT heraus und gab gelbe Ergebnisse für die Probleme der Einheiten 1 und 2 heraus. Und erst dann brachte das NRC beide Reaktoren in Spalte 3 der Aktionsmatrix.
Das NRC hat seine erste Einschätzung des Risikos einer Kernschmelze des Reaktors von Block 1 überarbeitet. Der Eigentümer behauptete, dass es 115 Stunden dauern würde, nicht die vom NRC angenommenen 96 Stunden, bis ein ungekühlter Reaktor genug Wasser wegkocht, um freigelegt und beschädigt zu werden. Die Anwendung der längeren Kernentdeckungszeit reduzierte das Meltdown-Risiko von 3,8 × 10-4 pro Jahr auf 2,6 × 10-4 pro Jahr oder eine Kernschmelze alle 3.846 Jahre. Der NRC veröffentlichte den gelben Befund auf der Grundlage seiner überarbeiteten Risikobewertung.
Das NRC stand hinter seiner ersten Einschätzung des Risikos einer Kernschmelze des Reaktors von Block 2. Der Eigentümer bat um Anerkennung für manuelle Maßnahmen der Arbeiter, um die Komponenten wieder in Betrieb zu nehmen. Der NRC war der Ansicht, dass der Eigentümer sehr optimistisch war, dass die Arbeiter die vielen Schritte rechtzeitig abschließen konnten, da die Arbeiter aufgrund des Unfalls vermehrt mit Dunkelheit, Trümmern und Hochwasser zu kämpfen hatten. Der NRC behielt den gelben Befund bei, da er seine Risikobewertung nicht überarbeitete.
Der Rest der regulatorischen Reaktion verzögerte sich zusätzlich
Fast zwei Jahre nach dem Unfall gab das NRC einen weiteren gelben Befund für unzureichende Bodenschutzmaßnahmen heraus, die während des Unfalls offensichtlich wurden. Die Sammlung der gelben Funde ließ das NRC die Pflanze in Spalte 4 verschieben. Das NRC brachte Arkansas Nuclear One erst im Sommer 2018 in Spalte 1 zurück.
UCS-Perspektive
Wäre dies ein regulatorisches Rennen gewesen, an dem der NRC, ein Faultier, eine Schnecke und eine Schildkröte beteiligt waren, hätte der NRC einen entfernten vierten Platz belegt. Der Reaktoraufsichtsprozess des NRC liefert Leistungsbewertungen, die vierteljährlich ein angemessenes Maß an Aufsicht vorschreiben. Ein Schwangerschaftstest zu Hause, der ein Jahr später einen Hinweis liefert, ist nicht weniger nutzlos als die Untersuchung eines tödlichen Unfalls durch ein NRC-Inspektionsteam, das ein oder zwei Jahre später Entscheidungen trifft. „Gerechtigkeit verzögert ist Gerechtigkeit verweigert“ wurde für lange Momente wie diesen geprägt.
Aber die Ungerechtigkeit, die sich aus den fußschleppenden Beratungen des NRC ergibt, wird von der Ungerechtigkeit seines längst überfälligen Urteils überschattet. Das Urteil lautete auf zwei gelbe Befunde für innerbetriebliche Leistungsbeeinträchtigungen durch die fallende Last und die damit verbundene Überflutung. Dieses Urteil hing von der Einschätzung des NRC ab, ob die Arbeitnehmer Notfallmaßnahmen ergreifen könnten, um die durch das Ereignis deaktivierte Ausrüstung rechtzeitig auszugleichen und eine Überhitzung des Reaktorkerns zu verhindern.
Dieses Urteil steht im Widerspruch zu den meisten Urteilen des NRC bei der Beurteilung ähnlicher Situationen. Hier ist nur eine sehr kleine Auswahl der typischen Urteile des NRC für Leistungsbeeinträchtigungen:
- Clinton: Zwei grüne Ergebnisse für Dezember 2017 Transformatorausfall
- Türkei Punkt: Grüner Befund für März 2017 hochenergetischer Lichtbogenfehler, der Explosion und Feuer verursacht
- Palo Verde: Keine Befunde für Dezember 2016 Notfall-Dieselgenerator-Explosion
- Columbia Generating Station: 3 Grüne Befunde für Dezember 2016 Scram mit Komplikationen
Unter der Annahme, dass die überwiegende Mehrheit seiner Urteile korrekt (oder zumindest weniger falsch) war, dann ist die atypische Härte der gelben Befunde in Arkansas Dies spiegelt die Überregulierung durch den NRC wider.
Beschuldigen Sie das Spiel, nicht seine Spieler
Jeff Mitman vom NRC-Hauptquartier und David Loveless von der NRC-Region IV führten die Risikobewertungen für den Arkansas Nuclear One-Unfall durch. Ich kenne beide Männer seit mehreren Jahren und fand sie unter den vielen engagierten, talentierten Mitarbeitern des NRC. Ich kann nicht behaupten, dass Mitman und Loveless sich geirrt haben, als sie die Risiken der Einheiten 1 und 2 so hoch einschätzten wie sie.
Stattdessen sind die Tools zur Risikobewertung, die sie verwenden mussten, kaum mehr als nukleare Ouija-Boards, denen es an Präzision und Wiederholbarkeit mangelt. Werksmitarbeiter, die dieselben Risikobewertungstools verwendeten, leiteten „Antworten“ ab, die sich um etwa den Faktor 100 unterschieden.
Stellen Sie sich vor, Sie verwenden eine Waage, die Ihr Gewicht um den Faktor 100 plus oder minus angibt. Wenn Sie 150 Pfund wogen, könnte diese Waage Ihnen eines Tages sagen, dass Sie 1 ½ Pfund wogen und am nächsten Tag, dass Sie 15.000 Pfund wogen.
Stellen Sie sich vor, Sie fahren ein Auto mit einem Tachometer, der Ihre Geschwindigkeit plus oder minus einem Faktor von 100 meldet. Wenn Sie mit 55 Meilen pro Stunde unterwegs sind, können Sie fast stehen bleiben oder mit 5.500 Meilen pro Stunde fahren.
Stellen Sie sich vor, Sie verwenden einen Geldautomaten, der Ihnen Ihren Girokontostand plus oder minus einem Faktor von 100 anzeigt. Wenn Sie $ 1.000 auf dem Konto hätten, würden Sie die Tage genießen, an denen es enthüllte, dass Sie $ 100.000 ausgeben mussten, und bedrückt sein, wenn es hieß, dass Sie nur $ 10 hatten.
Stellen Sie sich vor, Sie verwenden ein Risikoanalysetool, das Ihnen Risikoergebnisse plus oder minus einem Faktor von 100 liefert. Sie können spüren, wie es sein muss, Mitman oder lieblos zu sein, um eine Situation in einen rationalen Kontext zu stellen.
Geschäfte verkaufen keine unpräzisen Waagen, Tachometer und Geldautomaten, weil niemand bei klarem Verstand und nur wenige bei falschem Verstand sie kaufen würden.
Warum zwingt das NRC seine engagierten, talentierten Mitarbeiter, ungenaue Risikobewertungsinstrumente zu verwenden, um „risikoinformierte“ regulatorische Entscheidungen zu treffen?
Warum in der Tat.
* * *
UCS Rolle der Regulierung in der Sicherheit von Kernkraftwerken Serie von Blog-Posts soll den Lesern helfen zu verstehen, wann Regulierung zu wenig eine Rolle spielte, zu viel von einer unangemessenen Rolle, und genau die richtige Rolle in der Sicherheit von Kernkraftwerken.
Posted in: Nukleare Sicherheit Tags: arkansasnuclearone, clinton, columbia, NRC, Nuklearenergie, nukleare Sicherheit, Überregulierung, paloverde, Die Rolle der Regulierung in der Sicherheit von Kernkraftwerken, turkeypoint
Unterstützung von UCS-Mitgliedern macht eine solche Arbeit möglich. Wirst du dich uns anschließen? Helfen Sie UCS, unabhängige Wissenschaft für eine gesunde Umwelt und eine sicherere Welt voranzutreiben.