현재 중국에 건설 중인 웨스팅하우스 첫 번째 AP1000 원자로의 주냉각수 펌프에 대한 최종 성능 시험 및 사후 검사가 성공적으로 완료되었다. 산멘(Sanmen) 1호기에 설치될 4기의 펌프 중에서 첫 2기가 미국에서 중국으로 올해 말에 선적될 것이다.
공동 성명을 통해 웨스팅하우스, 커티스-라이트(Curtiss-Wright Corporation), 중국 원자력기술공사(State Nuclear Power Technology Corporation, SNPTC)는 전체 시험 과정에서 원자로 냉각수 펌프는 안전하고 안정적인 AP1000 발전소 운영을 지원하는데 필요한 설계 요구사항을 만족하는 것으로 나타났다고 밝혔다.
최종 성능 시험은 총 1600 시간이 넘는 AP1000 원자로 가동 조건의 모든 범위 동안 원자로 냉각수 펌프의 동작을 검증하는 것으로 600회 이상의 가동-정지 주기를 포함하는 것이다. 중국 규제기관의 포괄적인 검토와 상세 사후 검사도 거의 완료되었다. 펌프 제작사인 커티스-라이트는 펜실베이니아 채스윅(Cheswick)에 위치한 기전부 시설에서 시험과 검사를 수행했다.
시험과 조사의 성공적인 완료는 저지앙(Zhejiang)성에 건설 중인 산멘 1호기의 냉각수 펌프 1, 2호기의 인도가 12월 말까지 이루어질 수 있다는 것을 의미한다. 냉각수 펌프 3, 4호기의 조립과 인도 작업은 물론이고 중국과 미국에 건설될 AP1000 원자로에 들어갈 7기의 추가 펌프에 대한 작업도 진행 중에 있다.
웨스팅하우스 신규 발전소 및 대형 프로젝트 수석 부회장 제프 벤자민(Jeff Benjamin)은 원자로 냉각수 펌프의 시험 결과는 세계 최초의 AP1000 원자로를 인도하는데 있어 중요한 이정표를 기록한 것이라고 말했으며, 이 단계를 마무리함으로써 고객들에게 안전하고 깨끗하고 신뢰할 수 있는 신세대의 에너지원을 공급할 수 있는 위치에 도달했다고 덧붙였다.
“기술적으로 정교하고 많은 요구사항이 필요한 AP1000 원자로 냉각수 펌프를 설계하고 제조하는데 있어서는 긴밀하고 협력적인 노력이 필요하다"고 말한 종탕 왕(Zhongtang Wang) SNPTC 회장은 “7년 동안 중국과 미국 기업들의 노고와 엄격한 규제 검토 및 국가핵안전국(The National Nuclear Safety Administration)과 국가에너지국(National Energy Administration of China)의 강력한 지원 아래 냉각수 펌프 개발을 성공리에 수행할 수 있었다”고 덧붙였다.
각 AP1000 원자로는 4기의 주냉각수 펌프를 수용하는데 높이는 약 7 m, 폭은 1.5 m, 무게는 91 톤에 달하며 노심, 냉각계통, 증기발생기로 원자로 냉각재를 순환시킨다. 산멘 1호기를 위해 커티스-라이트가 제작한 첫 번째 펌프 2기는 2012년 6월에 최초 품질 시험을 통과했다. 하지만 2013년에 수행된 최종 시험에서 잠재적인 품질 문제가 발견되었다. 그 결과 SNPTC는 이미 인도되었던 펌프 4기 중 3기를 미국으로 반송하기로 결정했으며, 임펠라와 가이드 베인을 포함한 부품을 교체하고 공장에서 재시험을 수행했다.
웨스팅하우스는 현재 4기의 AP1000 원자로를 중국에서 건설하고 있는 중인데, 저지앙성 산멘과 산동성 하이양(Haiyang)에 각각 2기씩 건설된다. 커티스-라이트는 2007년에 이 원자로를 위한 16기의 원자로 주냉각수 펌프를 제작하는 계약을 수주한 바 있다. 산멘 1호기는 2016년 9월에 발전을 시작할 예정이다.
커티스-라이트 플로 컨트롤사는 2013년 5월 미국 원자력규제위원회(NRC)에 결함이 발생한 펌프의 최종 검사 기간 중에 발견된 문제를 보고했다. 이 보고 자료에 따르면, 일부 임펠러 블레이드가 메인 임펠러 캐스팅에서 떨어져 나온 것으로 식별되었다. 보고서는 이 결함이 발생한 물리적인 원인이 캐스팅에 사용한 재료와 임펠러 블레이드를 용접할 때 결함이 있었던 것이 가장 가능성 있으며 단수히 후속 용접 수리로는 조치가 불가능한 것으로 결론을 내리고 있다. CW-EMD는 샌드 캐스팅 작업이 진행되는 월라스톤 얼로이스(Wollaston Alloys)의 공정관리가 부실하다는 점에 우려를 표명했다. 이 하청기업이 바로 결함이 발생한 부품을 제조한 곳이기도 하다(GTB2013080297).
Main AP1000 pumps pass qualification tests
Final performance testing and post-test inspections have been successfully completed for the reactor coolant pump for the first Westinghouse AP1000 reactor, under construction in China. The first two of four such pumps for Sanmen 1 will now be shipped from the USA to China by the end of the year.
In a joint statement, Westinghouse, Curtiss-Wright Corporation and China's State Nuclear Power Technology Corporation (SNPTC) said, "Throughout the testing, the reactor coolant pump performance met the design requirements which are necessary to support safe and reliable AP1000 plant operation."
The final performance testing verified reactor coolant pump operation during a full range of AP1000 plant operating conditions for more than a total of 1600 hours, including more than 600 start-and-stop cycles. Extensive reviews by the Chinese regulator and detailed post-test inspections have almost been completed. Pump manufacturer Curtiss-Wright conducted the testing and inspection at its electro-mechanical division facility in Cheswick, Pennsylvania.
The successful completion of the tests and inspections means the first and second pumps for unit 1 of the Sanmen plant in China's Zhejiang province can be delivered to the site by the end of December. Fabrication and subsequent delivery of the third and fourth pumps for the unit can also proceed, as well as for the pumps for the seven further AP1000 units currently under construction in China and the USA.
Westinghouse senior vice president for new plants and major projects Jeff Benjamin said, "Conclusion of the reactor coolant pump testing program is a major milestone in the delivery of the world's first AP1000 plant." He added, "With the completion of this phase, we are now positioned for the next steps in providing our customers with a new generation of safe, clean, reliable energy."
"Designing and manufacturing the technically sophisticated and demanding AP1000 reactor coolant pump has been a close, collaborative effort," said SNPTC president Zhongtang Wang. "After seven years of hard work among Chinese and US companies and a rigorous regulatory review and strong support of the National Nuclear Safety Administration and the National Energy Administration of China, development of the reactor coolant pump has succeeded."
Each AP1000 employs four main reactor coolant pumps - each almost seven metres tall and 1.5 metres wide and weighing some 91 tonnes - which circulate reactor coolant through the core, loop piping and steam generators. The first two pumps for Sanmen 1 were manufactured by Curtiss-Wright and initially passed qualification testing in June 2012. However, final testing of a similar pump in January 2013 revealed potential quality problems. As a result of the problems, SNPTC decided to ship three of the four main pumps it had already received back to the USA for replacement of components including the impeller and guide vanes and factory re-testing.
Westinghouse is currently constructing four AP1000 units in China, two each at Sanmen in Zhejiang province and Haiyang in Shandong. Curtiss-Wright was awarded a contract by Westinghouse to produce 16 reactor coolant pumps for the units in 2007. Sanmen unit 1 is currently expected to begin generating electricity in September 2016.
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