核能电厂防范海水进口被杂物堵塞之安全管制.pdf

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1、核能電廠防範海水進口被雜物堵塞之安全管制核能管制處九十年九月六日一、背景說明大多數之核能電廠建造於海邊，其主要原因是利用取之不盡、用之不竭的海水，來冷卻吸收核能電廠所排除之廢熱；這些被海水冷卻之設備約略可分成三類，分別為第一類：發電設備，例如汽輪機排出蒸氣之冷凝；第二類：發電輔助設備或與核能電廠安全不相關之設備，例如汽機廠房設備冷卻或一般空調系統之排熱冷卻；第三類：與核能電廠安全相關之設備，例如緊急柴油發電機之冷卻水熱交換器。若以安全分類，第一類及第二類為「發電相關但與安全無關」之設備，第三類為「安全相關」設備

2、。國內各核能電廠之冷卻海水水源，均分成兩個進水口。核一、二廠之設計，係安排發電相關但與安全無關設備之冷卻海水，使用一個進水口，稱之為「循環水系統」，進水口處之設施統稱為「海水泵室」；安全相關設備之冷卻海水，則單獨使用另一個進水口，核一稱之為「緊急海水系統」、核二稱之為「緊急循環水系統」，如圖一之說明。而核三廠之設計則略有差異，將發電設備之冷卻海水，單獨使用一個進水口，系統、設施名稱與核一、二廠相同；第二類及第三類設備之冷卻海水，共同使用另一個進水口，稱之為「廠用海水系統」，當發生事故時，第二類之設備會被隔離，此

3、時海水進口僅供應第三類之安全相關設備，如圖二說明。在此兩個海水進口處，海水泵室設有攔污柵、刺網、細網等過濾雜物設施；安全相關海水之進口處也有攔污柵設施，以防止異物堵塞。歷年來各核能電廠之海水進口，所發生的堵塞事故分述如下：核二廠在民國89年10月31日象神颱風其間，因大量海草及雜物堵塞海水泵室入口（如圖三、圖四）；民國86年2月19日因大量小魚及蚵湧入，造成海水泵室入口堵塞；民國87年4月25日1號機及民國83年10月11日2號機，同樣因海草及雜物堵塞海水泵室入口。相較於核二廠，核一廠也發生兩次類似事件，於民國

4、74年8月23日之1號機及民國85年9月21日之2號機，發生雜物堵塞海水泵室入口。而最近的桃芝颱風（民國90年7月30日）侵襲本島，在花蓮地區沖刷大量之樹木及雜物入海，數日之後（民國90年8月6日），這些沖刷物回流至金山及萬里海域，造成核一、二廠之海水泵室入口均受影響。至於核三廠，由於海域水流及生態較佳，而從未曾發生過類似事件。二、造成影響每當海水進口發生堵塞事故時，其相關之海水水泵，因吸入海水之水量不足，造成水泵出口之海水流量降低，無法提供設備足夠之冷卻；對於前述之兩個不同之進水口，若發生堵塞現象時，其影響分

5、別闡述如後。（一）「海水泵室」進口堵塞之影響由於海水泵室主要係提供發電相關設備之冷卻，當冷卻不足時，必須手動緊急降載（降低發電量），以減少對海水之水量需求，若仍然無法平衡，則可能發生自動跳脫或必須手動緊急跳脫汽機/發電機及急停反應爐事件。國內各核能電廠歷次之堵塞事件，所產生之影響均屬此類。（二）「安全相關海水」進口堵塞之影響安全相關之海水系統被嚴格要求設計為：即使在惡劣環境下（例如海嘯、地震），仍能夠提供足夠之冷卻海水至反應爐安全停機必要運轉之各個設備。如果喪失該系統且又發生事故，使得安全停機之必要設備無法正常

6、運作，核能電廠就會有安全上之顧慮，但是其影響並不是立即效應；核能電廠在事故救援的設計上，可約略分成初期（或稱早期）及長期兩個階段，事故初期核一、二廠只要爐心燃料被水淹蓋，核三廠只要維持冷卻爐心之蒸氣產生器於正常水位或爐心燃料被水淹蓋，就能保證爐心暫時不會熔損，因此，各廠只需要緊急補水系統正常運轉，初期救援即可成功，而這些補水系統有的是以電來驅動、有的則是蒸氣驅動（不需海水系統冷卻），其中電驅動部份，假如發生的是喪失外電事故，三座核電廠緊急供電設備均有緊急柴油發電機（需海水系統冷卻）及第五台柴油發電機（氣冷式，不

7、需海水系統冷卻），所以，事故初期，即使海水系統故障，尚不至於影響安全；至於事故之長期救援，係執行爐心降溫降壓，將機組帶至冷爐之安全狀態，則必須海水系統之冷卻方能達成。海水進水口之堵塞問題，有可能會造成安全相關海水系統之功能喪失，惟就目前國內三座核能電廠之設計，堵塞造成該系統功能喪失之機會不大。在核三廠部份，廠用海水水泵之進水口池，約低於海平面10英呎，即使進水口堵塞，仍具有足夠之海水水源；在核一、二廠部份，海水泵室提供海水冷卻設備之後，再經由排水渠道排出大海，而兩個電廠安全相關海水之進水口，即位於海水泵室排水渠

8、道之大海出口處，此處由於水流方向及外有防波堤可以阻隔雜物，再加上相關海水水泵可取水口之範圍大，最低點又低於海平面，因此，不易造成堵塞；但鑑於類似桃芝颱風聚集大量飄流物的情形，為保守起見，原能會仍要求核一、二廠作進一步之改善評估。三、核一廠因應措施自從象神颱風之後，有鑑於颱風期間，常常發生大量垃圾及雜物堵塞海水之進水口，為防範導致安全上之問題，急需立即處理，台電公司提出「颱風期間，預先召