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1 以專業能力管制核安 「安全」為核准重起的唯一考量 2 核二廠螺栓事件始末 3 日本重起大飯3號機、4號機預備中
核二廠螺栓事件始末

2 核二廠螺栓事件始末

今(2012)年6月18日晚間6時30分,因為反應爐支撐裙板錨定螺栓(圖1)斷裂而停機的二廠1號機,在完成螺栓更換作業之後,經過4次專案小組審查會議,針對螺栓修復情形進行完整的審查後,原能會正式核准台電重新起動的申請。原能會表示,1號機可以安全運轉至少18個月,到下一次大修時再次進行安全性的確認。

本次螺栓事件引起全國民眾的高度重視,甚至有位老農民因為媒體的相關報導,每天擔憂核二廠螺栓會引發核子危機,竟恐慌到食不下嚥、睡不安寢,最後由兒子陪伴從頭份北上到台電總公司,要求給個真相。經過台電相關人員詳細解說之後,老農民終於理解其中原委,疑慮全消的安然返家。本刊特別針對民眾最關切的疑問,走訪台電公司核能發電處尋求解答,為讀者整理歸納如下:

錨定螺栓未能「與爐同壽」的原因?

第一,因為錨定螺栓是使用於正常運轉下非腐蝕性的環境,因此當初採購時未選用抗腐蝕材料的螺栓;第二,在核二廠建廠期間,因螺栓曝露在海邊潮濕多鹽分的露天環境中長達7個多月,以致底部混凝土內聚集水氣,造成腐蝕性環境;第三,部分螺栓因當時施工安裝的工具不夠先進,使螺栓表面產生缺陷。這3個條件同時存在而造成初始的亀裂,加上後續運轉期間產生的交變應力,而導致7根螺栓產生疲勞裂紋或斷裂。

這是經過核研所、工研院、美國奇異公司、國內專家學者以及台電公司等國內外單位共同參與探討,所研判出螺栓斷裂的起始原因。

電廠一旦開始運轉後,上述導致腐蝕的因素因為螺栓安裝部位的高溫和乾燥環境而消失,所以更換過後的螺栓以及沒有發生初始亀裂的其他螺栓,就沒有安全上的疑慮,但是仍須確認修復後的狀況可以符合原設計的規範(詳細的確認方式請參考原能會網站公布的安全評估報告)。

這就像是一位有過敏體質的患者(先天因素),長期住在北部的寒冷潮濕環境(後天因素),就會經常出現過敏不適,若沒有及早治療,症狀可能會日益嚴重;但是如果搬到乾燥溫暖的中南部居住(後天環境改善),過敏體質就不會被誘發,健康狀況獲得改善,與常人無異。

是不是還有29根螺栓也有問題?

由於外界質疑台電超音波報告作假,檢測標準過寬。原能會要求台電針對113支螺栓全部進行超音波檢測,總計執行過3次超音波檢測, 3次的檢測程序書評估的結果都相同,都是合格,確認有問題的螺栓只有這7支。而其他螺栓即使在最嚴苛的故障負載下,也不致有發生立即斷裂的疑慮。

就如同我們到醫院照x光或超音波,報告的結果需要具備專業資格與判讀經驗的人員藉由精密的儀器設備進行影像辨識,不能有絲毫的誤判。媒體報導有疑慮的其餘29支螺栓,就是外界錯誤判讀超音波檢測雜訊的結果。

為了檢測其餘螺栓是否也有裂紋,台電公司依據美國工程師協會的規定,編定「螺件之超音波檢測」程序書據以執行,並做成檢測報告。台電公司執行超音波的檢測人員都具有合格的專業高級檢測師執照,檢測過程完全依照美國工程師協會的法規與檢測程序,並在原能會派員監督下,全程錄影以昭公信。

台電為了取信於社會大眾,還將檢測作業資料及報告分別送交第三者——中華民國非破壞檢測協會講師葉博士(具備ASNT UT level Ⅲ 與中華民國非破壞檢測協會UT高級檢測師資格)與工研院吳博士(具備ASNT UT level Ⅲ資格)審閱,兩位專業人士都明確認定檢測的結果正確而且符合法規,120支螺栓的完整性都沒有安全疑慮。(註: ASNT:美國非破壞檢測協會;UT:超音波檢測;level Ⅲ:高級檢測師。)

圖 1. 核二廠1 號機反應爐支撐裙板錨定螺栓示意圖
圖 1. 核二廠1 號機反應爐支撐裙板錨定螺栓示意圖


為什麼地震儀會量到0.29g?

經過國家地震研究中心的測試檢驗,確認這具測到0.29g的地震偵測儀器的確發生故障,以致量到的數據失真。如果當天有異常的衝擊震波發生,其他的地震偵測儀應該也會測量到相近的數值,可是最接近該位置的另一具偵測儀顯示的數值是0.002g,就可以證明是單純屬於零組件的故障。

造成故障的原因,是因為反應爐基座裙板附近的地震儀是長期處於高頻振動的環境,經過一段時間後就可能造成感震器內部零組件疲乏,因而造成零點晃動及訊號的不穩定。

為了加強偵測反應爐的震動情況,台電已新增8具振動加速規,搭配既有的地震儀,以建立反應爐基座裙板的完整監測機制。同時,每次機組大修都會執行超音波檢測,以確認反應爐機座的安全。

小常識

什麼叫振動引發的高頻訊號

就像盪鞦韆,當你幫忙推力的時機,配合上鞦韆擺盪的速度,即使是很小的力量,也會讓鞦韆越盪越高,這就是推力時機與擺盪速度接近而引發擺盪。可是當你推力的時機,與鞦韆擺盪速度不相配合時,鞦韆就盪不高。所以地震偵測儀放的架子(架子的自然頻率),與振動速度(振動頻率)相配合時,小小的力,偵測到也會被放大。而核二廠地震偵測儀放的架子,已經過改善,不會再與振動速度配合。

圖 2. 核二錨定螺栓的實體尺寸長26 吋(約66 公分) 、直徑3 吋(約7.62 公分)
圖 2. 核二錨定螺栓的實體尺寸長26 吋(約66 公分) 、直徑3 吋(約7.62 公分)


其他國家好像並不特別重視這個世界首例?

這次事件之所以會成為世界首件案例,其實是因為國外的核電廠依照目前的法規要求,都是以目視(只用眼睛看)檢查的方式,所以無法檢查出螺栓內部的瑕疵。如果他們也用超音波檢測,可能也會發現相同的問題。

台電已經將這次事件的訊息提報世界核能發電協會,作為經驗分享。根據瞭解,美國奇異公司也將發出通告,把這次的經驗告知沸水式電廠業界。美國愛塞隆公司將檢討審視這種經驗的適用性,並依照奇異公司的建議執行。而美國的克靈頓電廠有可能在2013年12月的大修項目中,增加目視或超音波來檢測錨定螺栓。

重新起動後真的安全嗎?

原能會確認核二廠1號機反應爐支撐裙板錨定螺栓斷裂問題,經過檢修與安全評估後足以再運轉18個月安全無虞,因此核准核二廠1號機重新起動。

原能會針對本案,邀集國內相關領域的專家組成審查小組。並召開4次專案小組審查會議,針對大修品質、可靠度及螺栓修復情形進行完整的審查後,原能會才正式核准台電重新起動的申請。

而通過重起的附帶條件是對台電公司提出核二廠1號機運轉的10項後續管制要求、2項後續加強監測方案,特別要求未來在每次大修時都需要確實執行螺栓超音波檢測。如果螺栓有裂紋,就可以及時發現;針對核二廠新增設的振動監測系統(含8只振動加速規),當結構物發生動態特性改變時,由運轉人員即時監控,並採取相關應變措施,以確保機組運轉的安全。
台電除了依照目前法規以目視檢測錨定螺栓之外,未來每部機連續2次大修都會執行超音波的檢測,以確保反應爐的安全。原能會強調,如果未來國際上發現原能會這次的處理與技術評估有不足之處,也會及時檢討並採取必要的因應措施。

新的螺栓為什麼這麼貴?

螺栓修復作業是台電委由奇異公司以包套方式承作,包括緊急動員專業人員及機具來現場施作,材料費只占總金額約15%,這次到核二廠執行修復工作的奇異公司技術人員共28名(包括奇異技術人員19人、協力廠商9人),提供修復所需的核能級螺栓材料(含派員赴工廠監督製程)、工程設計、結構安全分析,以及為符合核能法規所需的品質保證作業等。與一般機械零件螺栓更換不同,因此費用也相對高昂。

錨定螺栓是屬於核能等級的特殊材料,設計規格為美國材料試驗協會第1級高強度材質,螺栓螺紋須經過滾製壓軋成型,再進行熱處理到規定強度。由於規格特殊,國內、外供應商沒有現成庫存,因此委託原設計廠奇異公司緊急安排製造加工,並提出相關品質文件與符合安全的認證。

台電與奇異公司的合約,依照國際慣例規定簽訂技術服務條款,明訂保固期自台電驗收之日起18個月(一個燃料週期)內。目前核二廠正在審查奇異公司的報價,因此最後的價格還未議價完成,也還未支付費用給奇異公司。

結語

核電廠的工作人員一年365天,24小時不間斷的運轉發電,提供給我們無停電之虞的高品質現代生活所需電力,我們是用電消費者,至少應對他們認真負責的工作態度予以肯定。設身處地來想,福島核災殷鑑不遠,相信沒有一個核電從業人員會希望自己的家人身處在被核災威脅的危險地區。正因為台灣真的很小,萬一發生核子事故,全台灣都會受到影響;不論是電廠運轉人員或是核安管制人員都是繃緊神經全力以赴,不敢輕易拿核能安全開玩笑。

核二廠1號機停機檢修期間,為了穩定電力供應,台電以成本較高的天然氣燃料發電,所增加的燃料成本每天超支新台幣1億元,總計已經超過50億元,這些花費都是要我們全民買單!只希望民眾能相信專業的電廠運轉人員及核安監督機制,否則將如那位頭份老農民,增加許多無謂的煩惱。
1 以專業能力管制核安 「安全」為核准重起的唯一考量 2 核二廠螺栓事件始末 3 日本重起大飯3號機、4號機預備中
Last modified:2012-08-28 14:45:17 by nicenter Powered by TadBook2
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