核能電廠與核能安全 台灣電力公司 101 年 8 月
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抑壓池
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急停後分裂產物持續產生之餘熱,由餘熱移除系統 (RHR)移除
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福島事件簡介 2011 年 3 月 11 日 14 時 46分,距離日本福島第一核電廠約 130公里的三陸沖海底發生深度24公里,規模Mw 9.0的大地震,位於福島第一核電廠廠址內運轉中的三部核能機組 (一、二、三號機組發電中,四、五、六號機停機大修中,四號機燃料全出,置於用過燃料池中 ),均由地震自動急停設備引發自動急停,由於地震影響,造成日本福島第一核電廠喪失外電。各機組之所有緊急柴油發電機亦陸續自動起動供電 。
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15 時 36分前後,高度 15公尺以上的大海嘯淹灌福島第一核電廠,第一號至第四號機淹水1.5~5公尺 ,第五號及第六號機淹水近 1.5公尺 ,各廠房多數進水,幾乎所有緊急柴油發電機均跳脫,一至五號機機組喪失廠內外交流電力。
供應冷卻海水之水泵亦遭海嘯損壞,機組餘熱無法藉由冷卻海水排至大海,一號機至三號機反應爐溫度與壓力持續升高,燃料安全受威脅。
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交流電力一時無法恢復,二號機及三號機藉由蒸汽推動的水泵補水至反應爐,維持約 3天及約 20小時
五號機接用六號機電源,兩部機以臨時水泵引海水移除餘熱後達到冷停機
一、二、三號機圍阻體陸續排氣洩壓,且利用消防車及臨時水泵先後補淡水及海水至反應爐淹蓋核燃料
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事故後立即影響 一、二、三號機發生氫氣爆炸,一、三號機廠房上部外牆損毀;二號機疑似圍阻體局部受損;三號機氫氣疑似洩漏至四號機,造成四號機氫氣爆炸,廠房上部外牆損毀
一、二、三號機核燃料熔損 圍阻體排氣過程及部份含輻射源污水洩漏,造成一定程度的輻射外釋
陸續疏散福島第一核電廠周邊 30公里內的民眾
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台灣公司檢討福島第一核電廠 台電運轉中核電廠
機組型式
一號機: BWR_3
MARK-1圍阻體二 ~五號機: BWR_4
MARK-1圍阻體六號機:: BWR_5
MARK-2圍阻體
核一廠: 2 部 BWR_4
MARK-1圍阻體核二廠: 2 部 BWR_6
MARK-3圍阻體核三廠: 2 部 3 迴路PWR 大型乾式圍阻體
BWR :沸水式反應器 PWR :壓水式反應器
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台灣核電廠與福島第一核電廠的差異:緊急電源:核一、二、三廠比福島第一核
能廠多一台兩部機共用的氣冷式 緊急柴油發電機,及位於高點的 兩台兩部機共用的氣渦輪發電機
水源:核一、二、三廠比福島第一核能廠 多出可長期使用的生水池
緊急泵室:福島一廠緊要海水泵為露天,我國核能電廠緊要海水泵有建築物(緊要海水泵室 )保護
緊急柴油發電機:福島一廠 1~4號機緊急柴油發電機安置於汽機廠房底層,我國核電廠均安置於平面層耐震一級的廠房內
氣冷式氣渦輪機:福島一廠無設置,我國核能電廠在高處有設置
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檢討成果 _ 耐震評估
完成各廠重要安全廠房結構耐震餘裕評估 完成國內建築物耐震法規與核能電廠耐震法規設計地震力比較
山腳斷層及恆春斷層對核一二三廠影響初步評估
持續進行工作: - 山腳斷層與恆春斷層等新事證之地質調查 -地震危害度評估 -安全設備組件耐震餘裕評估與補強作業 -緊要電源與生水池耐震評估
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檢討成果 _防海嘯評估
完成各廠附近海陸域地形地貌調查 重新檢視各電廠海嘯設計基準及電廠設施安全性
成立專案小組,探討強化核電廠臨海之緊要海水泵室防海嘯能力
持續進行的工作:依據國科會潛在海嘯震源與山腳斷層、恆春斷層海域地質調查資料,進行各廠海嘯最大溯上水位及衝擊分析,再依分析結果增訂強化方案
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防海嘯能力1.核一廠建物基地實際測量高程為 11.1公尺,較
竣工報告與竣工圖所示之高程低約 0.9公尺,核一廠海嘯可能溯上高程為 10.73公尺,廠區不致淹水
2.核二廠緊要海水泵室配電盤高程 6.72公尺,低於 FSAR海嘯溯上高度 10.28公尺,若上湧海浪破壞緊要海水泵馬達絕緣,預估 4 小時內可以備品更換完成。已增設水密門,並以鋼製防水牆保護抽水泵,且增設自動啟動沉水泵
3.核三廠計畫於緊要海水泵室前端之進水池頂部開孔上方增設格柵,以防止雜物落入
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4. 已檢視各廠防洪設計基準與排洪能力,確認各廠反應器廠房排洪設計能力為單日最大降雨量的 3 倍以上
5. 將依據最大海嘯溯上水位模擬及衝擊力分析結果,規劃防海嘯牆或電廠重要安全設備室之水密門建構 ( 須經進一步工程評估 )
6. 將增購排水沉水泵,強化機動排水能力
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檢討成果 _ 鞏固電源
1. 提升第 5 台柴油發電機供電能力 修改第 5 台柴油發電機供電方式,可同時提供兩部機電源
基礎及廠房耐震評估及排除廠房吊車墜落危害
2. 提升氣冷式氣渦輪機供電能力 利用氣渦輪發電機全黑起動柴油機提供廠內電源 基礎、廠房及耐震評估及排除廠房吊車墜落危害
3. 增購移動式救援電源 移動式柴油發電機與電源車
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檢討成果 _確保水源
1. 規劃廠區既有系統注水各項水源 生水池耐震提升評估 生水管路明管化,特定管路改為撓性管路
2. 規劃採消防車注水之淡水水源,包括廠區與鄰近溪水、排洪道、深井與水潭等淡水
設置短堰攔水、增購大型消防水泵、增購消防泡沫車與水庫車、清查廠內外消防車
3. 規劃採消防車注水之海水4. 長期冷卻復原
提升長期冷卻復原設備室防水性
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檢討成果 _維持用過燃料池冷卻
1. 規劃補水途徑,確保用過燃料池補水功能 優先使用移動式發電機及空壓機,提供補水泵與
閥開關的動力,恢復正常補水功能 經由廠房消防系統,利用廠房消防水帶注入生水 消防車運水,經由消防水系統與消防水帶注水
2. 分析大修與非大修期間用過燃料最佳安全置放位置
3. 排除廠房吊車墜落危害
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檢討成果 _整備救援資源1. 除了一般性救援設備整備外,另整合增購救援設備及各廠既有的資源
2. 建立公司員工及協力廠商就近支援人力名冊3. 強化技術支援中心運作機制與設備
強化技術支援中心與後備技術支援中心裝置與設備之改善,使可同時對雙機組狀況連線與多螢幕分開顯示
加強嚴重核子事故處理訓練,強化雙機組事故運作能力
適當規劃人力配置,以建置緊急控制小組兩組人力運作時的輪替人力
提升衛星電話通訊能力與微波傳輸途徑
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檢討成果 _建置機組斷然處置程序
機組同時遭遇廠區全黑與熱沉喪失,必須採取決斷行動,執行反應爐緊急洩壓、圍阻體排氣,以後備或救援水源注入爐心,確保反應爐與用過燃料池燃料受水淹蓋,以避免放射性物質外釋,保障民眾健康與安全
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1. 建立機組斷然處置程序指引 設計外接式加壓線路至直流蓄電池充電機線路 採購移動式空壓機 擬訂反應爐、圍阻體完整與氫氣控制強化措施
2. 強化反應爐、圍阻體完整與氫氣控制 增設 480V移動式發電機,做為核一廠圍阻體充氮系統與核二、三廠圍阻體及乾井氫氣點火器 / 設備的救援電源
反應爐緊急洩壓時,同時執行一次圍阻體排氣 開啟廠房進出長條門、鐵捲門與通氣閥門
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生水池容量 核能一廠 3,000噸生水池 *2 座
52,000噸生水池下池48,000噸生水池上池
核能二廠 A 池生水池 16,572噸B 池生水池 20,267噸
核能三廠 5,000噸生水槽2,000噸生水池50,000噸生水池 *2 座
龍門電廠 48,000噸生水池
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核一廠 核二廠 核三廠 龍門廠
廠址設計高程(公尺) 12 12 15 12
海嘯可能上溯高程(公尺)
FSAR10.73 10.28 11 8.07
海嘯可能上溯高程(公尺)國科會
2.8 2.5 10 3.4
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核一廠 核二廠 核三廠 龍門廠
假定 1909年發生於板橋規模7.3的地震,是發生在新莊斷層,且距核一廠最近距離約 8 公里處
假定 1867年發生在基隆外海的地震,保守估計核二廠廠址震度達 VIII ( MM scale),推算為 0.4g
假定 1920年發生於花蓮外海規模 8.3的地震,是發生在距離廠址 35公里之歐亞板塊與菲律賓板塊交界處
假定 1908年發生於台灣東部規模 7.3的地震,是發生在距廠址最近之地體構造區分界處 ( 約 5公里 )
經衰減後,推定安全停機地震基準值為 0.3g 註
經衰減後,推定安全停機地震基準值為 0.4g
經衰減後,推定安全停機地震基準值為 0.4g
經衰減後,推定安全停機地震基準值為 0.4g
註:此數值係保守假設為機組基礎下岩盤之水平加速度