ヒンクリーポイントA原子力発電所
ヒンクリーポイント原子力発電所は、パレット川河口の西5マイル(8 km)にあるブリストル海峡沿岸のサマセットの19.4ヘクタール(48エーカー)の敷地にある廃止されたマグノックス原子力発電所です。
歴史
ヒンクリーポイントAは、セバーン川とブリストル海峡の河口近くにある3つのマグノックス発電所の1つで、他はオールドベリーとバークレーです。
English Electric、Babcock&Wilcox Ltd、Taylor Woodrow Constructionの支援を受けたコンソーシアムによって行われた発電所の建設は、1957年に始まりました。原子炉とタービンはEnglish Electricから供給されました。
現在廃止されている発電所には、マグノックス原子炉が2つあり、それぞれが3つの英国の電気93.5 MWeタービン発電機セットに蒸気を供給し、両方の原子炉全体で500 MWeのネットを生成するように設計されていますが、原子炉出力のディレーティング後腐食の懸念による出力は、両方の原子炉を合わせて470 MWeを生成しました。
設計はカルダーホール原子力発電所によって確立された原則に従っており、すべての溶接鋼製圧力容器に含まれるグラファイト減速材内のマグノックス合金缶に天然ウラン燃料の炉心を使用しました。コアは、6つの公称7,000馬力(5.2 MW)ガス循環器によってポンプで送られるCO2によって冷却され、高温のガスがコアからスチールダクトを介して6つの蒸気発生ユニット(ボイラー)に輸送されました。ガスサーキュレーターは、主電源が供給される誘導モーター、または蒸気が利用可能な場合は、専用の可変速ターボオルタネーターセットで駆動できます。ガス回路の設計圧力は185 psigであり、反応器を出るガスの温度は378°Cでしたが、高温のCO2がガス回路の軟鋼部品をより速く腐食することが判明したため、これは後で低下しました予想されていました。すべてのマグノックス原子炉と同様に、Hinkley Point Aは負荷時の燃料交換用に設計されているため、原子炉を停止することなく、使い果たされた燃料要素を新しい燃料要素に交換できます。
平和的な発電のために主に計画されていたが、必要に応じて軍事目的で兵器級のプルトニウムを抽出できるように、ヒンクリーポイントAは修正されました。
他のすべての英国のマグノックス発電所と同様に、Hinkley Point Aには、そのキャリアを通じて優れた安全記録を維持するための多数のバックアップシステムがありました。 5 x 1,050 hpのEnglish Electric 8CSVディーゼル発電セットで構成される緊急バックアップシステムがステーションに設置され、SCRAMの発生時に外部電源が失われた場合に両方の原子炉ガス循環システムに電力を供給しました。
ガスサーキュレーターの設計問題
1963年8月、核燃料を搭載していなかった最初の原子炉のホットランテスト中に、単段軸流ガスサーキュレータからのノイズにより問題が発生しました。これは最大5マイル離れたところで聞こえ、駅で働く職員は耳当てを着用しなければなりませんでした。 3番と5番のガスサーキュレーターでの質量流量とモーター駆動電流の原因不明の低下の後、ホットランテストが停止され、ガス回路が開きました。 3番および5番のガスサーキュレーターのブレードおよびディフューザーセクションに重大な機械的損傷が観察されました。ディフューザーの大部分が破損し、外側のテーパーシェルと中央のアキシャルコーンに大きな疲労亀裂が見つかりました。ディフューザーケーシングの大きな破片がガスサーキュレータブレードに入り、大きな衝撃による損傷を引き起こし、大量の破片がガスダクトに沿って運ばれました。個々のガスサーキュレーターの性能を「トリミング」できるようにするために提供されたインレットガイドベーン(IGV)は、広範囲に損傷していることがわかりました。また、ローターブレードとアウトレットガイドベーンにも大きな衝撃と疲労損傷がありました。関係する多数のナットとボルトがゆるやかに振られていました。
その後の調査により、ノイズはIGVとローターブレード間の相互作用が原因であることが判明しました。このノイズによって生成される音圧レベルは、ガス回路コンポーネントの急速な疲労破壊を引き起こすほど高く、ガスサーキュレータと関連コンポーネントの大幅な再設計が必要でした。 IGVは廃棄され、ガスサーキュレータの吸気口へのガスの流れをスムーズにするために整流器が導入されました。レスターシャー州WhetstoneにあるEnglish Electricのガスタービン・原子力部門(APD)施設で、共鳴と音圧レベルに関する多くの先駆的な実験室作業が行われ、再設計作業をサポートし、ガス回路の応力と音圧レベルを測定するための計装を行いましたテスト中に開発されました。この遅延は、コンソーシアムに深刻な財政難を引き起こし、建設スケジュールを元に戻しました。ステーションは1965年に2年後に発電を開始しました。
タービンの故障
材料設計と粒界の理解の重要性は、Hinkley Pointの運用中に強調されました。 1969年、Hinkley Point 'A'タービン発電機は、ほぼ通常の速度(3200回転/分)で壊滅的な故障を起こしました。破裂したディスクの破片とシャフトの相互作用により、隣接するディスクはほぼ直後に破裂し、別のディスクに続く一般的な混乱では、完全に崩壊し、ユニット全体が回復不能な損傷を受けました。これは、英国のタービン発電機の最初の壊滅的な障害と考えられています。破裂板が作られた材料の特性は、失敗の要因でした。 a.0.hによって作られた3 Cr-Mo鋼。プロセスは、熱処理後のゆっくりした炉冷却中に焼もどし脆化したため、破壊靭性が不十分でした。すなわち、高応力領域での非常に鋭い亀裂状欠陥の許容度が低くなりました。もちろん、このような材料は、亀裂のない高応力領域で非常に安全に使用できます。破壊靭性が高い材料は、不安定な伝播に屈することなく、より大きな亀裂に耐えることができ、回避しない場合、破損は延期されていました。これらのディスクの製造時には、最も高い応力がかかった領域の小さな亀裂に耐える材料の能力に対する脆化の影響を定量化することはできませんでした。失敗の理由は、クロム鋼を脆化させて失敗させる結晶粒界への蛍光体の輸送にありました
閉鎖
両方の原子炉は、1999年4月に停止され、原子力施設検査定期的安全レビューに続く補強作業を実施しました。原子炉2は1999年9月に使用を再開したが、原子炉圧力容器の材料特性に新たに確認された不確実性のために1999年12月3日に停止した。これらの問題を解決するためのコストのため、2000年5月23日に、ヒンクリーポイントAが閉鎖されることが発表されました。
ヒンクリーポイントAは、1956年から1971年の間にイギリスで委託された11のマグノックス原子力発電所の1つでした。
サイトの未来
ヒンクリーポイントサイトは現在、2つの原子力発電所として編成されています。2つのマグノックス原子炉ビルがあるヒンクリーポイントAの隣に、EDF Energyが運営するヒンクリーポイントBがあります。 2013年10月、英国政府は、Hinkley Point Cの建設を承認したと発表しました。2つのEPRユニットで構成されるこの新しいプラントは、2023年に完成し、約60年間稼働し続ける予定です。