BWR ABWR 之間
共通的危險性

GE、日立、東芝的沸騰水型核子爐都是瑕疵商品

菊地洋一

(作者為 GE 公司企劃工程管理主任)

 面對如此危險的核子反應爐,無論如何一定要阻止它輸出到其他的國家。總而言之,這種危險的輸出行為,根本就是不負責任的荒誕之舉。
  1. 爐心圍阻體

 日本現有的 BWR 中,約有半數 (十五座) 在爐心圍阻體上發現裂痕。爐心圍阻體的作用,在於支撐核子爐內的構造物,至於外側的壓力容器,則只依賴各種配管連結接續。當爐心圍阻體破損時,將發生控制棒無法正常進入的問題,導致核子爐內不可收拾的劇烈反應。

 倘若爐心圍阻體上的裂縫,沿著圓周環繞,首尾接續的話,一旦遭遇橫向的地震波動時,恐怕將發生破裂斷毀的事故。雖然有六組爐心圍阻體,分別花費數百億日圓進行更換作業,但仍舊無法避免應力腐蝕隙裂。這種由於金屬形狀本身所造成的結構性問題,幾乎可說是爐心圍阻體的宿命,只要經過一段時間,便自然會產生裂縫。雖然 SUS316L 被視為是解決爐心圍阻體裂縫的救星,但結果仍舊逃避不了隙裂的命運。

  1. 配管

 在 BWR 核子爐的配管上,同樣也發現了許多裂縫的情形。核子爐的配管受到 thermal movement (熱脹移動) 的影響,通常採用ㄇ字形的配管進行調節。但由於下方無處支撐,因此利用 hanger (某種彈簧) 由頂部懸吊固定。但即使是全新的 hanger ,也無法完全跟隨地震時所帶來的劇烈上下或斜向的位移震動,此時 L 型配管或聯結處便容易發生破裂的情形。

 這次在 40mm 厚度的配管上,發現了深達 13mm 的龜裂。東京電力公司方面的說法是︰「 27mm 的厚度尚無安全之虞,因此 40mm 的配管設計沒有安全上的顧慮。」但是他們卻忘了,全新的 27mm 與龜裂後僅存的 27mm ,其代表的意義簡直有天壤之別。舉個簡單的例子,如果我們用玻璃刀在一片光滑的玻璃上,劃上一道裂縫的話,如果略加施加外力,最終勢必從裂縫處平整地斷裂。這緣自於應力本身容易沿著物質表面傳導的特性,一旦遭遇裂縫時,該處便自然產生應力集中的現象。因此受損後僅存的 27mm ,遠比全新的 27mm 來得容易受損,可謂不辯自明的道理。

 筆者曾參與 BWR 的建設工程,對於所有的作業過程知之甚詳,因此在格納容器內的配管瑕疵問題,比誰都來得清楚;熔接不良的部位亦所在多有。站在施工廠商的立場,一旦工期延遲一日,就得多付給電力公司一億圓的違約金,因此誰也不願意費心去修復這些瑕疵。縱使目前還未出現龜裂的配管,也不保證將來沒有破裂的可能性,一旦配管破裂,隨之而來的便是冷卻水流失的緊急事故。

  1. 核子爐底部

 BWR 核子爐底部的厚度為 18cm ,其下呈現蜂巢式的格子狀結構。其中鋪設著被稱為「控制棒驅動機組 (CRD) housing 」的配管群,其間還穿雜著計測用配管。這些計測用配管的管壁僅有 6mm ,因此極端地說,核子爐的底部其實只有 6mm 的防禦厚度。

 核子爐事故中最可怕的,應屬「冷卻水短缺事故」;一旦爐內的冷卻水出現短缺的現象,核分裂的連鎖反應將失去控制,最終將引發無法想像的可怕事故。倘若核子爐底部出現穿孔或縫隙的話,冷卻水勢將迅速流失,在現場實際操作中,其實類似的漏水情況可說經常發生。

 筆者曾經將人生所有的熱情,貫注在核能發電廠的建設上,但如今面對如此危險的核子反應爐,無論如何一定要阻止它輸出到其他的國家。總而言之,這種危險的輸出行為,根本就是不負責任的荒誕之舉。

(2003/3)


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