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2016-03-11 02:00:00| 人氣1,712| 回應6 | 上一篇 | 下一篇

從工程觀點來看日本福島一廠核災

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         《從工程觀點來看日本福島一廠核災》

一、福島一廠核災發生經過概述

        2011年3月11日日本時間下午2時46分,日本東北外海發生超級強震,芮氏規模高達9.0。強震誘發超大型海嘯,正對著日本東北沿岸襲擊。距離震央最近的女川核電廠,以及稍遠的福島一廠、福島二廠等電廠,均遭遇超過10公尺以上的海嘯。
        福島一廠在強震前1-3號機穩定營運,4-6號機停機進行檢修。強震發生時所有機組均已自動安全停機,但爐心仍有大量放射性核種產生的衰變熱需要持續冷卻。雖然反應器廠房基底層測得地震最大水平加速度0.55 g超過部份機組防震設計值,但廠房結構與安全系統都通過強震考驗並無受損,只有廠外輸電系統受損而無法供電。40分鐘後高達15公尺的大海嘯不僅沖毀位於海邊露天的緊急冷卻水泵,也造成該廠各處淹水。
        1至3號機因高程較低(10公尺),淹水較深,且緊急柴油發電機位於汽機廠房底層遭淹水損壞無法供電;又因開關設備損壞,無法引接6號機緊急電源。另一方面,福島一廠,海水也因冷卻水泵沖毀而無法在黃金救援時間內將冷卻水注入反應爐、淹蓋核燃料與移除衰變熱,導致反應爐內溫度與壓力節節上升,最後演變成核燃料熔損並產生大量氫氣。這些逸散的氫氣聚積在二次圍阻體屋頂,當濃度超過限度就產生氫爆。
        2012年7月日本國會公佈福島調查報告,說明福島電廠除了遭受超大型海嘯外,也因緊急處置行政程序僵化,而導致決策救災的延遲,故福島核災發生的真正原因既是天災也是人禍。
______________________________________________________________
註:以上文字摘錄自經濟部的網站,網址為:
http://anuclear-safety.twenergy.org.tw/Faq/faq_more?id=87


二、從工程觀點來看福島一廠核災的原因

        日本福島一廠核災發生後至今已經滿五年了,對於日本福島一廠核災,我個人從工程觀點來看有下列的原因:

1.部分廠區地勢太低,且未考慮巨大海嘯來襲的風險:1至3號機區域的地面,高程只有EL.10公尺。且早在福島核災發生前,福島核電廠就已經被提出有可能被海嘯侵襲的可能性。然而東京電力(經營福島核電廠的電力公司),卻因為成本考量並沒有加高海嘯牆,最終導致了悲慘的福島核災。

2.緊急柴油發電機設置的位置不佳:當意外發生致外部電力失去時,緊急柴油發電機是非常重要的備用供電設備。但該廠緊急柴油發電機位於汽機廠房底層(依日本國會調查委員會調查報告書,其位置是在地下1樓),海嘯來襲時遭淹水損壞而無法供電,致使冷卻系統停止運作,反應爐開始過熱。緊急柴油發電機的位置,應該設在不會淹水的安全地方,核電廠所使用的發電機更需特別注意才對。

3.沒有設置可以緊急冷卻爐心的淡水水源:因此必需使用海水來冷卻反應爐,意味著未來沒有修復反應爐的可能。因這顧慮,使東京電力舉棋不定、延遲了採用注入海水的決定,可能因此造成事態變得更嚴重,但後來還是採用了注入海水。注入海水來冷卻反應爐是鋌而走險的方式,但這是不得已的做法,因為它可以阻止「爐心熔毀,核能外洩」的最壞情況發生。

4.海邊露天的緊急冷卻水泵缺乏保護:緊急冷卻水泵設置在海邊且為露天,海嘯來襲時即被沖毀,無法在黃金救援時間內抽送海水作為冷卻水注入反應爐、淹蓋核燃料與移除衰變熱,導致反應爐內溫度與壓力節節上升。

        許多的重大災害,常常是因為好幾個環節連續出了問題又遇到嚴重的天災才發生的。日本福島一廠的核災事故,首先是因部分廠區地勢太低,且未考慮巨大海嘯來襲的風險。不幸遇到超級強震,又誘發超大型海嘯,造成廠區淹水。因強震致外部電力失去,設在地下1樓的緊急柴油發電機又遭淹水損壞而無法供電,致使冷卻系統停止運作,反應爐開始過熱。而且廠區沒設置緊急冷卻爐心的淡水水源,海邊露天的緊急冷卻水泵也被海嘯沖毀,後來雖改用能力較差的消防水泵抽水注入反應爐,但最後仍然發生氫爆,造成悲慘的核災。
     
        大自然的力量是遠超過我們頭腦所能想像的,世界上也沒有絕對安全的工程,現在沒事只不過是因為還沒有遇到巨大的天災而已。但是我們也不需因噎廢食、凡事擔心受怕而不敢有任何作為,很多設施我們是可以藉著更完善的規劃、設計、施工及營運,將發生災害的風險降到最低,有很多災害事實上是可以避免發生的。但日本福島一廠的工程及營運上的確是有可議之處,難怪很多的單位說,福島核災發生的真正原因,既是天災也是人禍。

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註:圖片摘錄自網路,網址為:
http://pansci.asia/wp-content/uploads/2011/11/%e7%a6%8f%e5%b3%b6%e6%a0%b8%e9%9b%bb%e5%bb%a0%e7%a9%ba%e7%85%a7%e5%9c%96.jpg

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y t (逸竹)
人無遠慮
必有近憂
設計 執行 監督
環環相扣
不能疏失
可悲
天災人禍
2016-03-11 07:57:47
版主回應
yt早安:
當心存僥倖,
輕忽、漠視風險,
就容易陷入災禍之中。

祝平安喜樂!
2016-03-12 07:21:27
kai
可以考慮水力發電和核電共構!
不是要蓋在一起,而是供水聯結~
或許不符合最佳效益~
但至少有一個水庫可以保障緊急冷卻所需的水源!
2016-03-11 10:34:04
版主回應
kai早安:
你的建議很好!
沿用這個概念,
目前自來水系統很方便,
可以拉一條自來水幹管給核電廠。
但為了防範地震時水管可能會破裂,
最好在核電廠附近的高地,
也要設足夠大的蓄水池,
(其規模比水庫小非常多)
貯存所需的緊急用水。

祝假日愉快!
2016-03-12 07:35:44
連阿本
這麼做事謹慎小心的了
還會有核災
那台X呢

311之後很少吃海產了
因為覺得海洋被汙染了

福X的菜
我不敢吃
誰敢進口?

外國進口的東西最好不要吃
2016-03-13 07:21:17
版主回應
荷早安:
福島核災是先天不足、後天又失調,
忽視了海嘯發生的可能,
及帶來淹水的風險。
智者千慮必有一失;
福島一廠,
似乎不只一失而已。

祝平安喜樂!
2016-03-14 06:55:49
吉米布萊特
許多設計師都有一個共同的問題..
過度自信..導致許多必須的措施都沒做..
這是在下在程式或是機械上遇到的例子..

台灣要廢核其實也不是不可能..
只是大家不願意節電..
那一切都淪為空談..
政府又不願帶頭使用太陽能..
台灣有很多太陽能廠..
真不知官員們的思考邏輯何在???
2016-03-13 09:41:55
版主回應
吉米早安:
不怕一萬,
只怕萬一,
魔鬼總是藏在細節裡。

若不要核電,
就要有效節電,
也要忍受火力發電產生的空氣污染,
(水力、風力及太陽能發的電量,
還是不夠用)
又需願意讓電費漲很高,
(以價制量也許是最有效的手段,
但我相信政府最多只敢漲一點,
所以效果也不會多大)
這是一個難題。

太陽能目前的問題,
就是太陽能電池的效率太低,
還有原油價格大幅滑落。
不過我相信科技是一直進步的,
將來太陽能電池的效率一定漸漸提昇,
長久而言太陽能還是大有前途的。

祝平安喜樂!
2016-03-14 07:27:22
菟米
好可怕!
如果人人有好心,愛護環境,
盡本分,把事情都做到最好
天災來時,災害最少~
2016-03-13 10:39:57
版主回應
菟米早安:
嚴格來看福島一廠,
它的某些設計是有缺陷的。
雖然主體的反應爐是OK的,
但是周邊的設施卻有很多問題,
其實那些問題都是可以事先改善、防範的,
可惜主事者因循苟且,
造成世紀憾事。

祝平安喜樂!
2016-03-14 07:43:09
lin9720
已經五年了啊!時間真的是過得好快~

盡人事,聽天命~重點是在要盡人事!
就像您說的「我們是可以藉著更完善的規劃、設計、施工及營運,將發生災害的風險降到最低」......但願災難來時都能平安度過......
2016-04-01 11:58:27
版主回應
lin9720早安:
任何的事,
風險都是存在的,
差異只在大或小,
及各種最糟的條件是否同時發生的區別而已。

人是非常渺小的,
不可能人定勝天。
但是可貴的是人會思考,
人若能盡心竭力,
災害的風險就能降到最低。

祝假期愉快!
2016-04-02 07:30:02
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