日本關西電力核能電廠
安全強化措施(上篇)
唐子富譯
核能安全處
前言
2004年8月9日日本關西電力公司美濱核電廠3號機，因為飼水管路破裂蒸汽外洩，造成5名員工吸入蒸汽死亡，另有6名員工遭到嚴重燙傷，因為美濱電廠是壓水式設計的機組，二次側的飼水並無放射線，所以只是一般的工安事件，但是因為發生在核能電廠而受到日本民眾及全世界的關注，主管機關也認為該公司有必要加強對其所屬各核電廠的安全管理，而要求全面檢討。
事故發生後，該公司已按照指示全面檢討各核電廠管路薄化的檢測計畫，並採取包括修正計畫內容、增加檢測的管節數目、提早更換已薄化管路及檢討工程發包管理等改正措施，歷經二年半才完成改正計畫，並經主管機關核准於2007年2月7日恢復運轉。另外為了進一步提升電廠運轉的安全性，已預定2008年邀請IAEA組成OSART (Operational Safety Review Team，性質類似WANO的同業評估)評估團前往關西電力公司所屬核電廠執行運轉安全評估。
美濱核電廠3號機事件發生後，關西電力公司為了防止再發生同類事件，特別成立了「事件對策委員會」，針對11部核能機組異常事件發生原因進行分析並擬定多項改善措施，而於2008年1月30日，提出一份名為「強化核電廠安全」的報告，內容包括(1)減少異常事件的發生、(2)加強老化設備的管理及(3)提高設備耐震強度等三部分。其中(1)減少異常事件的計畫，是先將2003至2007的5年之間，該公司所屬三座核能電廠（高濱-4部機、美濱-3部機、大飯-4部機）共11部機組的異常事件的發生原因做分類和統計，並按廠別甚至機組別做進一步分類，最後由各廠根據分析的結果擬定各自的改善計畫，再彙集成整個公司的12項策略。
在關西電力公司所提出的12項對策中，有5項（第1、5、8、9、10項）是和維護人員的專業能力及技術的傳承有關，其實不只是關西電力，本公司一樣面臨人力老化和技術流失的挑戰，其內容頗具參考價值，故將其譯出，希望對本公司各核電廠設備的維護和運轉安全有所幫助。
至於(2)加強老化設備的管理及(3)提高設備耐震強度這兩部分的內容，若時間允許，也將在稍後譯出，供本公司同仁參考。
一、異常事件原因分析
2003年~2007年，關西電力11部機組共發生74件必須按法規陳報主管機關的異常事件，至於未達「異常事件」程度而被列為經驗回饋的「輕微事件」也有83件，「異常事件」及「輕微事件」合計共157件。74件「異常事件」的發生原因，經分析其中與「設備維護」有關的有23.5件（佔32%），與「運轉管理」有關的有50.5件（佔68%）；至於「異常事件」及「輕微事件」合計157件的發生原因，經分析其中與「設備維護」有關的有23.5件（佔32%），與「運轉管理」有關的有50.5件（佔68%）。
對於事件發生的時機亦進行分析，結果顯示74件「異常事件」中，發生在正常運轉期間的有26件（佔35%），發生在大修期間的有36件，另外有12件雖然發生在正常運轉期間，但其原因卻是因為大修時設備維修品質不良所造成，也就是和大修直接或間接有關的有48件（佔65%）。至於「異常事件」及「輕微事件」合計157件的發生時機，經分析其中發生在正常運轉期間的有50件（佔32%），發生在大修期間的有91件，另外有16件雖然發生在正常運轉期間，但其原因卻是因為大修時設備維修品質不良所造成，也就是和大修直接或間接有關的有107件（佔68%）。
對於這些異常事件的發生原因進一步分析，則可發現「作業執行缺失」、「設備維修計畫缺失」、「作業計畫缺失」、「運轉缺失」這四類比例最高，且占了全部的50%左右。
原因類別及比例彙總表
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異常事件(74件)
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異常事件加輕微事件(157件)
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項次
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缺失類別
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比例
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項次
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缺失類別
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比例
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1.
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作業執行缺失
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23%
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1.
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作業執行缺失(29件)
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17%
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2.
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設備維修計畫缺失
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15%
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2.
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設備維修計畫缺失(21件)
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13%
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3.
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設備老化
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11%
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3.
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大修計畫缺失(16件)
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10%
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4.
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大修計畫缺失
|
10%
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4.
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運轉缺失(12.5件)
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8%
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5.
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運轉缺失
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9%
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5.
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設備老化
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8%
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6.
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施工缺失
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8%
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6.
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二次側管路薄化
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8%
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7.
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偶發故障
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5%
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7.
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設計缺失
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7%
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8.
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管路薄化管理缺失
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4%
|
8.
|
偶發故障
|
7%
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9.
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設計缺失
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3%
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9.
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施工缺失
|
6%
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10.
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廠外原因
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3%
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10.
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管路薄化管制缺失
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4%
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11.
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二次側管路薄化
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1%
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11.
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外部原因
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3%
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12.
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製造缺失
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1%
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12.
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製造缺失
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2%
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13.
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其他(管理相關)
|
4%
|
13.
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核燃料管理缺失
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1%
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14.
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其他(設備相關)
|
3%
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14.
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輻射管理缺失
|
1%
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15.
|
|
|
15.
|
其他(管理相關)
|
4%
|
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16.
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16.
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其他(設備相關)
|
1%
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將事件原因按「設備相關」及「管理相關」二大類進行分析，其結果則如下表所示：
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大分類
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次分類
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說明
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實例
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設
備
相
關
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設計缺失(廠家)
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設計時考慮不周全
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對強度或振動的評估不足
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製造缺失(廠家)
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製造時人員疏失
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材料不正確或螺栓未鎖緊
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施工缺失(建廠期間)
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建廠期間的人員疏失
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管路施工不良
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設備老化
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(1)二次側管路薄化
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二次側管路薄化
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管節的厚度小於設計厚度
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(2)其他
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老化造成設備故障
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管路因應力腐蝕而破裂
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偶發故障
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使用年限內隨機發生的
故障
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儀控卡片的故障
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管
理
相
關
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運轉缺失
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計畫不當或人員疏失造成的運轉管理缺失
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未確認閥是關閉或開啟
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設備維修缺失
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(1)維修計畫缺失
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維修的內容和頻度未規定
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施工不便的部位未改善
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(2)作業計畫缺失
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程序書不完整
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法蘭鎖緊的方式未規定
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(3)作業執行缺失
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維修時調整不良或不確實
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法蘭未正確鎖緊
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(4)管路薄化管理缺失
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二次側管路薄化檢測計畫缺失
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部分二次側管路未執行薄化檢測
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其他管理缺失
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(1)輻射管理缺失
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ALARA計畫及執行缺失
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計畫外曝露
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(2)核燃料管理缺失
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核燃料管理計畫及執行
缺失
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核燃料裝填位置不正確
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廠外原因
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天然災害造成的故障
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打雷造成輸電線故障
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「作業執行缺失」（29件）、「設備維修計畫缺失」（21件）、「作業計畫缺失」（16件）、「運轉缺失」（12.5件）這四大原因的再分析結果，及擬定的改善對策列表如下：
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項次
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主要原因分類
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發生原因
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改善對策
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1
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作業執行缺失(29件)
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1.執行工作時未先確認(協力商人員)-40%
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1.提高協力商人員的專業能力，辦理專業訓練。
2.提高協力商人員對工作品質的觀念，由電廠檢驗員和協力商(包括主要協力商和次要協力商)一起擬定大修工作計畫。
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2.執行工作時忘記內容或發生錯誤(協力商
人員)-21%
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3.對工作結果未先預估或先想一想(協力商人員)-19%
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2
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設備維修計畫缺失
(21件)
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1.電廠擬定大修計畫時不夠嚴謹、對可能的影響未評估(電廠)
-69%。
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3.提高電廠大修計畫的嚴謹性，增加機組解聯前的重點檢查項目。
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3
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作業計畫缺失(16件)
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1.對工作設備的瞭解或可能造成的影響不清楚(協力商人員)-69%。
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4.提高協力商人員對運轉安全的風險觀念，由電廠檢驗員和協力商(包括主要協力商和次要協力商)一起擬定大修工作計畫。
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2.對整廠運轉情形的瞭解或可能造成的影響不清楚(協力商人員)-31%。
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4
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運轉缺失(12.5件)
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1.運轉人員忘記工作內容或發生錯誤(電廠人員)-36%
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5.加強對運轉人員操作設備時應先做好確認的要求，系統隔離及復原要求由另一人執行雙重確認。
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2.運轉人員操作設備時未先確認 (電廠人員)-32%
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3.運轉人員操作設備時未考慮可能的影響(電廠人員) -32%
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二、防止異常事件的對策
針對如何減少異常事件的議題，關西電力公司共提出了12項對策，並訂定了各項對策的完成期限，這些對策主要是在改善大修維護作業的品質，包括大修計畫的訂定、檢修工作程序書的修改、（協力商）工作人員技術的提升和傳承、經驗回饋的利用等，而且有些措施固然是適用於關西電力公司所屬的各核能電廠，有些則只適用某些具有特殊問題的電廠，至於各改善對策的詳細內容，關西電力公司也以表格的方式整理如下：
限於篇幅，本期刊出4項對策，另8項對策將於下期刊載。
主題
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減少核能電廠異常事件
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對策-1
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提高協力商人員的專業能力(各電廠一體適用)
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對策內容
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為了防止因為設備維修的作業品質不良而造成異常事件，將採取具體措施，讓承包電廠大修工作的協力商人員，在機組正常運轉期間亦能從事預防保養及故障設備的檢修，以維持其專業水平及工作經驗。
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1.目的
電廠在大修以外的正常運轉期間，因為設備檢查及維修的工作量大幅減少，容易造成有技術、有經驗的協力商流失，所以必須建構一個可以吸引協力商人員長期留在電廠工作的環境，以防止因為人員流動、技術不純熟所造成的事件。
2.具體措施內容
(1)實施方法
正常運轉期間設備保養及維修的契約，由按件發包改為按年度發包的形式，對工期的認定賦予較大的彈性，並將保養及維修的工作量儘量予以平均分配在各月份，讓技術好的協力商人員整年都可以有工作做，才不至於因為無工作而離開當地電廠。
(2)實施內容
a.以具備熟練專業技術人才為對象
包括主要協力商（大包商）及其下屬協力商（小包商）領班及技術工等具有專業技術層級的人員。
b.適用工作類別
(a)正常運轉期間計畫性的設備保養及非計畫性的設備檢修
．運轉中設備的保養檢查、故障原因調查、運轉狀況診斷及趨勢分析。
．故障設備檢修、修理及更換濾芯等作業。
(b)審查設備保養計畫及工作要點
將實際工作經驗及工作心得做有效的回饋，不斷修正設備保養計畫及工作程序書，使技術可以累積和傳承給以後的工作者。
(3)實施期間
2008年2月開始即按此方針和協力商簽訂新的年度維護合約，設備運轉狀況診斷的業務也自2008年4月開始委託協力商執行。運轉中設備的保養檢查，則將自2008年9月起先挑選合適的協力商和項目小規模試辦，以後再擴大實施範圍。
3.評估結果
本項著眼於將具有專業技術和經驗的協力商人員留在電廠當地的政策，將在2008年底召集各協力商相關人員進行座談，以檢討實施後的效果，並根據檢討結果決定是否擴大實施範圍。
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主題
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減少核能電廠異常事件
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對策-2
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要求電廠檢驗員參加協力商向其員工說明大修工作計畫書內容重點的說明會。(各電廠一體適用)
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對策內容
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為了防止因為維修品質不佳及大修工作規劃不當所造成的異常事件，不論主要協力商或其下屬的次要協力商所召開的大修工作計畫書內容重點說明會，均要求電廠檢驗員一律到場宣導經驗回饋和安全觀念。
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1.目的
以往主要協力商及其下屬的次要協力商所召開的大修工作計畫書內容說明會，其中只有二成左右會有電廠檢驗員前往宣導經驗回饋和安全觀念，未來將要求每一場協力商召開的大修工作計畫書內容說明會，電廠檢驗員都須參加，而且電廠課長級人員至少要參加一場主要協力商的大修工作計畫書說明會。希望透過每次參加的方式，提高協力商人員的安全意識和對風險管理的能力，達到防止因為維修品質不佳及大修工作規劃不當而造成異常事件的目的。
2.具體措施內容
(1)電廠人員須參加的大修工作計畫書說明會
大修期間所有預定由協力商承包的大修工作，協力商均須事先召開大修工作計畫書說明會，且每一場都須有電廠人員到場宣導。
(2)負責宣導的電廠人員
．由各大修項目的主辦者負責參加大修工作計畫書說明會並做宣導。
．主管人員（課長級）至少須參加一場以上由主要協力商所召開的大修工作計畫書說明會。
(3)實施方法
電廠人員參加主要協力商及其下屬的次要協力商所召開的大修工作計畫書內容說明會，利用這個場合向協力商說明電廠對安全及品質的要求，建立協力商人員對電廠的認同感，宣導的重點包括：
a.介紹過去因為施工品質不良所造成異常事件的案例，強調每一位人員工作態度對品質影響的重要性。
b.說明列入檢修計畫的設備，在檢修時容易疏忽的問題點。
c.要求在設備檢修過程中，即使發現很小的缺失，也應向電廠人員提出報告，不可自行解決而不報告。
(4)實施期間
2008年2月大飯電廠3號機第13次大修開始實施。
3.評估結果
各機組先按大修順序試辦一輪，再召集各相關部門檢討實施成效，必要時再做修正和改進。
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主題
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減少核能電廠異常事件
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對策-3
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增加機組解聯進行大修前的重點檢查項目。(各電廠一體適用)
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對策內容
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為了防止因為大修計畫不完整而發生異常事件，要求在機組解聯進行大修前即對設備做重點檢查。
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1.目的
在機組解聯進行大修前，即對設備做重點檢查，包括振動、聲音異常、氣味異常、洩漏等。顯示設備可能有問題的症候加以收集分析，據以訂出完整的預防保養計畫，以防止因為大修計畫不完整而發生異常事件。
2.具體措施內容
(1)列為重點檢查對象的設備
所有列入大修計畫內設備的運轉狀況，都須接受重點檢查。
(2)重點檢查的方法、檢查時機及負責檢查部門
a.重點檢查的方法
檢查的重點包括下列5個項目，而且執行時要非常小心。
．檢查設備洩漏的症候。
．檢查法蘭接頭及螺栓針是否有變形或鬆弛的現象。
．檢查管路是否有變形或因熱膨脹而干擾到旁邊設備的管路，保溫材是否有脫落的跡象。
．支持設備或管路的吊架或結構是否有變形或干擾到旁邊設備。
．針對迴轉機，檢查是否有振動、聲音異常、氣味異常及軸封洩漏等症候。
b.重點檢查時機
原則上是機組解聯進行大修的前三天內執行。
c.負責檢查部門
由電廠維護部門及協力商人員執行。
(3)實施期間
a.由電廠維護部門執行的重點檢查
2008年2月大飯電廠3號機第13次大修開始實施。
b.由協力商人員執行的重點檢查
俟與協力商完成協商並簽訂維護契約後，即可開始執行由協力商人員執行大修前的重點檢查。規劃目標是2008年5月大飯電廠1號機第22次大修開始實施。
3.評估結果
各機組先按大修順序試辦一輪，再召集各相關部門檢討實施成效，必要時再做修正和改進。
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主題
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減少核能電廠異常事件
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對策-4
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系統隔離及復原時要求由另一人執行雙重確認。(各電廠一體適用)
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對策內容
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為了防止因為設備操作不正確而造成異常事件，大修期間系統隔離及復原時要求由機動班或訓練班等人員擔任Check-Man。
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1.目的
為了確保大修期間系統隔離及復原不會發生錯誤，將加強運轉部門與維修部門的溝通連繫和確認，指定由機動班或訓練班人員擔任Check-Man加以確認，以防止因為設備操作不正確而造成的異常事件。
2.具體措施內容
(1)實施方法
目前的系統隔離及復原作業是由運轉股長領導的大修班負責，由機動班或當值人員確認檢修工作連絡書內容正確無誤，並向維修部門確認後，再經當值的值班主任核准後始進行隔離及復原。
未來的做法是，除了維持現行的確認步驟外，再指定一名運轉經驗豐富的機動班主管人員（每一電廠指定12名值班主任做為人選）擔任Check-Man加以確認，必要時提供機組操作上的意見咨詢，協助當值機組值班主任處理機組操作的業務。若Check-Man發現有安全上的疑慮時，立即向當值機組值班主任或大修班值班主任反映，以提高值班人員的安全意識，防止發生操作錯誤。
(2)實施內容
a.須經Check-Man加以確認的工作類別
凡是與機組安全相關系統、放射性物質排放、管路洩水、防止感電等相關的運轉操作，及維護部門認為必須特別注意安全的作業，如系統耐壓測試等的隔離及復原作業，均須指定Check-Man從旁確認。
b. Check-Man確認的重點
針對納入Check-Man確認範圍的隔離及復原作業，Check-Man須在值班人員操作設備前，按照下述要點執行確認，提醒應注意的地方並提供建議：
．設備操作前的準備是否已妥當（包括是否核對機組狀況、工作規劃、檢修工作連絡書內容及其他應注意事項）。
．是否與維修部門已做好溝通、確認過工作內容。
．設備操作的時機是否妥當（是否影響其他的操作、是否影響機組的安全、是否符合運轉規範）。
．根據過去的操作經驗，將採取的操作步驟是否正確。
(3)實施期間
2008年2月大飯電廠3號機第13次大修開始實施。
3.評估結果
各電廠先試辦一輪，再召集各相關部門檢討實施成效，必要時再做修正和改進。
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