Loading article…
ブラウンズフェリー原子力発電所は、アラバマ州ディケーターとアセンズ近郊のテネシー川沿い、ウィーラー湖の北側（右岸）に位置しています。この発電所にはゼネラル・エレクトリック社製の沸騰水型原子炉（BWR）が3基設置されており、テネシー渓谷開発公社（TVA）が全額所有しています。発電容量は約3.8ギガワットで、アリゾナ州のパロベルデ原子力発電所、ジョージア州のヴォーグル原子力発電所に次いで米国で3番目に強力な原子力発電所であり、TVAが運営する発電所の中では最も強力な発電所です。
原子力発電所は、20 世紀半ばまでその場所で運航していたフェリーにちなんで名付けられました。ブラウンズ フェリーは TVA 初の原子力発電所で、1966 年 6 月 17 日に承認され、1966 年 9 月に建設が開始されました。[ 2 ] 1974 年の最初の運転時には、世界最大の原子力発電所でした。1 ギガワットを超える電力を生成できるユニットを使用した最初の原子力発電所でした。[ 3 ]湖が主な冷却を提供し、7 基の機械通風式「補助」冷却塔が水温制限時に補助します。[ 1 ] [ 4 ]高さ 600 フィート (180 m)のコンクリート煙突がガスを排出します。[ 5 ] [ 4 ]
2006年、原子力規制委員会（NRC）は3基すべての原子炉の運転許可を更新し、当初の40年間の許可期間に加えてさらに20年間運転を延長した。
TVAは同工場で1,500人を雇用しており、アラバマ州ライムストーン郡ではグリーンブライアー近郊のトヨタ・マツダ工場 に次いで2番目に大きな雇用主となっている。[ 6 ] [ 7 ]
2024年1月の暴風雪の間、ブラウンズフェリー発電所は3,954MWの容量に達し 、 テネシーバレー地域の200万人の顧客に電力を供給していた。[ 8 ]
2017年8月16日、NRCはTVAによる各原子炉の出力14.3%増強の要請を承認した。各ユニットの総電気出力は1,155 MW e（正味1,101 MW e）であったが、2018年秋の1号機、2019年春の2号機、2018年春の3号機の燃料交換停止中に出力増強が行われた後、各ユニットの総電気出力は1,310 MW e（正味1,256 MW e ）に増加した。3号機の出力増強は2018年7月に完了し[ 9 ] 、 1号機の出力増強は2019年1月に完了した[ 10 ] 。2号機の最後の出力増強は2019年8月に完了し、4億7,500万ドルのプロジェクトが完了した[ 11 ] 。
各ユニットの電力増加は、各原子炉の最大運転熱出力が3,458 MW thから3,952 MW thに増加したことによって促進された。[ 12 ]
ユニット1は、ゼネラル・エレクトリック社が製造した正味出力1,256 MWeのBWR /4です。ユニット1の建設は1966年9月12日に開始され[ 2 ]、1973年12月20日に試験運転のために初めて電源投入されました。商業運転は1974年8月1日に開始されました[ 14 ]。 2013年12月20日まで運転許可を受けていました[ 15 ]。ユニット1は1975年の火災で損傷を受けた後、1年間停止されました。その後、ユニットは修理され、1976年から1985年3月3日まで運転されましたが、その日にブラウンズフェリーの3つのユニットすべてが運転および管理上の問題で停止されました。
2002年からTVAはユニット1を運転可能な状態に戻すための取り組みを開始し、そのために18億米ドルを費やした。NRCは2007年5月15日にユニット1の再稼働を承認し、原子炉は5月22日に臨界に達した。 [ 16 ]再稼働後の初期テスト中に、2007年5月24日にタービンホール内の漏水した油圧制御パイプが破裂し、約600米ガロン（2,300リットル、500英ガロン）の非放射性流体が流出し、再稼働したばかりの原子炉は一時的に電源が切られた。原子炉の電源投入とテストは5月27日に再開され、ユニットは2007年6月2日に電力網への電力供給を開始し、6月8日にフル出力に達した。ブラウンズフェリーの再稼働は5年で元が取れると推定された。[ 17 ]
2006年5月4日、NRCは運転許可を更新し、2033年12月20日まで20年間の運転期間を追加した。[ 15 ]
1号機は2017年に9,801GWhの電力を発電し、設備利用率は101.62%を達成した。
1975年3月22日、空気漏れを探すためにろうそくを使っていた作業員が誤って仮設ケーブルシールに火をつけ、火災が発生した。ブラウンズフェリーでは、両面に難燃塗料を2回塗布した発泡プラスチックが防火材として使用されていた。火は仮設シールから発泡プラスチックに燃え広がり、発電所内の原子炉制御ケーブルに大きな損傷を与えた。[ 18 ]
原子力規制委員会（NRC）の発表によると、火災の状況は説明されていた。
火災は、 1号機のケーブル敷設室と原子炉建屋の間の壁を貫通するケーブルのケーブル貫通部で発生した。この壁を挟んでわずかな差圧が維持されており（設計上）、ケーブル敷設室側の方が圧力が高い。元々あった貫通部のシールは、設計変更で必要となった追加ケーブルを設置するために破られていた。現場の作業員はケーブル設置後に貫通部を再シールしており、恒久的なシール材を取り付ける前に、ろうそくの炎で仮シールを通る気流を確認していた。仮シール材は可燃性が高く、引火した。作業員は火災発生源で消火しようと試みたが、貫通部を通る気流の影響で火が壁の原子炉建屋側に広がっていることに気づかなかったようである。ケーブル敷設室での火災の範囲は貫通部から数フィートに限られていた。それにもかかわらず、発火地点から壁の反対側で火災が発生していることは、1号機と2号機の制御に関連するケーブルに大きな損傷が発生するまで認識されなかった。[ 19 ]
この結果、後に原子力規制委員会は10CFR50.48および付録Rの発行を通じて防火基準に大幅な追加を行った。原子力情報資源サービスによると、新たに再稼働した1号機はこれらの基準を満たしていない。3号機はこの事故の影響を受けなかった。この出来事は、原子力分野だけでなく、商業および産業建設における防火対策にとっても極めて重要なものであった。原子力分野ではシリコーンフォームの設置が主流となった一方、非原子力建設ではより幅広い防火対策が普及した。
2号機は、ゼネラル・エレクトリック社が建設した正味出力1,259MWeのBWR /4型原子炉で、1974年8月2日に運転を開始し、2034年6月28日まで運転許可を得ています。2号機は2017年に8,396GWhの電力を発電し、設備利用率は86.81%でした。
1985年に3基の原子炉すべてが停止した後、2号機は1991年に運転を再開した。 [ 20 ] 2007年8月の干ばつの間、テネシー川の水温が冷却に使用して川に放流するには高すぎたため、2号機は1日間停止した。[ 21 ]
2005年から、2号機にはDOEが兵器計画から回収したBLEU（混合低濃縮ウラン）が装荷された。この燃料は兵器計画の原子炉からの再処理燃料から作られているため、ウラン236やその他の汚染物質を含んだ量があり、そのため原子炉で使用した場合、新しいウラン燃料とはわずかに異なる特性を持つ。TVAは、そうでなければ廃棄物として処分されるはずだったこの燃料を利用することで、燃料費を数百万ドル節約し、軽水炉での使用におけるリサイクルウラン反応のデータベースを蓄積している。[ 22 ]
3号機は、ゼネラル・エレクトリック社が製造した正味出力1,260 MWeのBWR /4型原子炉で、当初は1976年8月18日に正味出力1,105 MWeで運転を開始し、2036年7月2日まで運転許可を受けている。3号機は、1985年に保守と修理のために3基すべてが停止された後、1995年に運転を再開した。[ 20 ] 3号機は2017年に9,651 GWhを発電し、設備利用率は99.70%に達した。155 MWeの出力増強は2018年7月に完了した。
3号機の定期停止中に、出力約36%での手動スクラム操作で制御棒の約40%が挿入されなかった。運転員は原子炉を2回手動でスクラムした後、自動スクラム操作を行い、ようやく全ての制御棒が完全に挿入された。
原子力発電所、原子力規制委員会、ゼネラル・エレクトリックによる調査の結果、故障の原因は最初のスクラム中に東側SDVヘッダーに水が溜まったことであると判明した。SDVはスクラム中に制御棒駆動装置から「排気」水を受け取り、制御棒が完全に挿入されるようにする。[ 23 ]
TVAは、NRCによる極めて否定的な評価を受けて、規制遵守に戻すために3基すべてのユニットの改善に集中するため、発電所全体を閉鎖し、無期限に閉鎖し続けることを決定した。[ 24 ]ユニット2は1991年5月24日にようやく運転を再開し、ユニット3は1995年11月1日にそれに続いたが、ユニット1は2007年6月2日まで運転を再開しなかった。
冷却塔4号機（幅90フィート（27メートル）、長さ300フィート（91メートル）、高さ4階建て）は、1986年5月10日、冷却塔内の電気冷却ファンからの火花が、塔内の異常に乾燥したレッドウッドの板に引火したことが原因で発生した火災により全焼した。通常運転中は、塔内のレッドウッドの板に水がほぼ絶えず流れていたが、約2か月間使用されなかったため、板は非常に乾燥し、極めて燃えやすくなっていた。[ 25 ] [ 26 ] 500万ドルの損害が発生した。[ 27 ]
冷却塔3号機（当時改修中だった）は、1996年5月23日の火災で大きな被害を受け、塔の約80%が破壊された。[ 27 ]
2006年8月19日午前11時05分、原子炉3Aおよび3B再循環ポンプの両方が故障したため、 3号機は手動で緊急停止されました。初期調査では、可変周波数ドライブ（VFD）マイクロプロセッサが応答しないことが判明しました。この事象の根本原因は、接続されたプラント統合制御システム（ICS）ネットワーク上の過剰なトラフィックによりVFD制御が誤動作したことでした。是正措置には、VFDコントローラへの接続とトラフィックを制限するネットワークファイアウォールの設置が含まれていました。[ 28 ]
2011年4月27日午後5時1分、発電所付近で発生した竜巻による外部電源の喪失のため、 3基の原子炉すべてが緊急停止した。制御棒の挿入と冷却手順は設計どおりに作動し、物理的な損傷や放射性物質の放出はなかった。ディーゼルバックアップ発電機は、短時間の停電の後、電力を供給した。15分を超える停電のため、NRC異常事象（緊急事態分類の最低レベル）が宣言された。さらに、1基の発電機で少量の油漏れが発見された。嵐による広範囲にわたる送電網の損傷のため、ブラウンズフェリーは送電網に電力を供給できず、米国南東部全域で大規模な停電が発生した。[ 29 ] [ 30 ]
排水管から、EPAの飲料水基準を超えるトリチウム濃度を含む水が100～200ガロン漏れた。漏水は発見されてから3時間以内に修復され、漏水はほぼ工場区域内に収まった。[ 31 ]
原子力規制委員会は、 5人の契約作業員がNRCの規定に従って巡回火災監視パトロールを実施しなかったことを発見した。その結果、テネシー渓谷開発公社は、 2015年にブラウンズフェリーで適切な火災監視を維持しなかったとして14万ドルの罰金を科された。[ 32 ]
msnbc.com の米国国勢調査データの分析によると、2010 年の米国人口はブラウンズ フェリーから10 マイル (16 km)以内で 39,930 人であり、10 年間で 12.3 パーセント増加した。2020 年の人口は50 マイル (80 km)以内で約 140 万人であり、2010 年以降 43 パーセント増加した。50 マイル以内の都市にはハンツビル(市中心部から28 マイル (45 km))が含まれる。[ 33 ] [ 34 ]
2010年8月に発表された、1989年から2008年までの地質データを用いたNRCの研究によると、原子炉1号機の炉心損傷を引き起こすほどの強い地震の推定リスクは年間270,270分の1であり、原子炉2号機と3号機のリスクは年間185,185分の1であった。[ 35 ] [ 36 ]
残留熱除去用取水構造物は、3基すべてのユニットに給水する単一の構造物です。鉄筋コンクリート製の煙突は高さ600フィートで、直径は基部で62フィート、頂部で6フィートと変化します。
火災は 7 時間燃え続け、制御室の職員が 2 基の 110 万キロワット原子炉の様子を視覚と聴覚で確認できる多数のケーブルを損傷した。炉心冷却システム、ポンプ、ダイヤル、スイッチは火災で機能しなくなった。しかし、発電所の作業員は補助ポンプを作動させる方法を見つけ、原子炉を冷却し、約 15 時間後に原子炉を安全に停止することができた。
ブラウンズフェリー発電所の 3 基の原子炉はすべて 1985 年に実際に停止されましたが、NRC の運転許可は保持されていました。原子炉 2 は 1991 年に、原子炉 3 は 1995 年に 18 億米ドルの費用で再稼働しましたが、これは原子炉 1 の再稼働の推定費用でもありました。
ウィキメディア・コモンズにあるブラウンズ・フェリー原子力発電所関連のメディア