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台電核能月刊
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黃文祥(台電第三核能發電廠)

壹、前言

核三廠一號機第18次、二號機第17次運轉週期,為抑低腐蝕產物產生,一次側水質長期控制採較高pH值(7.3),並配合大修初期「鈷」移除作業,已有效減少積垢積存於管閥情形,抑低該廠大修集體有效劑量。

本文係配合運轉水質控制之改變,在輻射劑量方面作一較系統性的統計分析,以評估其對現場輻射背景影響狀況及對大修集體劑量抑低之成效。

貳、高pH水質對環境背景輻射之影響

考量核三廠二部機組運轉週期pH值未改變前之歷次大修情況,在輻射管制區的檢修作業,二號機第16次大修是最順利的一次【如附件一】,因與二號機第17次(2E17)、一號機第18次(1E18)大修檢修時程與作業項目亦很相近,故以其為基礎來執行近2次大修環境背景與集體劑量抑低成效之評估分析,可算是最佳選擇。

選擇EPRI標訂的長期測試點「反應器冷卻水系統管路」、「蒸汽產生器碗部」【如附件二】之偵測平均值,作為管制區輻射劑量率變化趨勢分析,係因此區及其週邊設備維護,是核三廠大修時主要人員劑量來源,佔該廠大修集體劑量50%以上。

一、分析反應器冷卻水系統管路(RCS)劑量率(mSv/h),共有21個偵測點【如附件三】。

  • 2E16偵測平均值=1.58
  • 2E17偵測平均值=0.96
  • 1E18偵測平均值=0.51
  • 2E17 RCS管路平均劑量率抑低值(0.96-1.58)/1.58=-39%
  • 1E18 RCS管路平均劑量率抑低值(0.51-1.58)/1.58=-67%

主要影響項目:RCP馬達&泵浦、RCP週邊管閥及儀校工作。


二、分析蒸汽產生器(S/G)劑量率(mSv/h),共有24個偵測點,如【附件四】。

  • 2E16偵測平均值=104
  • 2E17偵測平均值=79
  • 1E18偵測平均值=62      
  • 2E17 S/G內部平均劑量率抑低(79-104)/104=-24%
  • 1E18 S/G內部平均劑量率抑低(62-104)/104=-40%

主要影響項目:S/G擋板、塞管、渦電流檢測、二次側清洗。

三、介於RCS及S/G之間週邊檢修項目環境背景影響

假設週邊檢修項目受RCS及S/G背景變化各半之影響,則成效為:

  • 2E17=(39%+24%)/2=31.5%
  • 1E18=(67%+40%)/2=53.5%

主要影響項目:閥類檢修及墊片更換、避震器目視檢查、儀控設備校驗、非破壞檢測保溫拆裝、非破壞檢測UT.MT.PT等。

參、大修集體劑量抑低成效分析

一、大修重要檢修項目劑量抑低成效(集體劑量>10 mSv)

 

工作項目

集體劑量(人毫西弗)

2E17抑減成效

2E17-2E16

2E16

1E18抑減成效

1E18-2E16

2E16

2EOC16

2EOC17

1EOC18

(一) 爐蓋區作業

  1.  反應器開蓋及回裝
  2.  控制棒驅動機構冷卻風管拆裝
  3.  燃料更換相關工作

158.98

(173.98)

142.88

(171.25)

111.11

(125.59)

-10.1%

(-1.6%)

-30.1%

(-27.8%)

  •  2E16反應器爐蓋開啟作業,螺栓鬆脫過程不順及螺孔攻牙,劑量增加15mSv。
  •  2E17增加穿越管目視檢查劑量28.37mSv。
  •  1E18起機時3支CONOSEAL洩漏再次檢修,增加14.48mSv。

(二) 蒸汽產生器

  1.  人孔蓋拆裝
  2.  擋板拆裝
  3.  塞管作業
  4.  渦電流檢測
  5.  管底板清洗

207.39

(211.74)

177.39

(192.39)

140.82

(150.82)

-14.5%

(-9.1%)

-32.1%

(-28.8%)

  • 2E16執行S/G  A台塞管前之清管作業不順,增加4.35人毫西弗。
  • 2E17安裝3台臨時擋板&3台防水擋板,工作劑量增加15人毫西弗。
  • 1E18配合手動塞管作記號,ECT工作劑量約增加10人毫西弗。

(三) 反應器冷卻水系統

  1.  冷卻水泵機械維護
  2.  馬達檢修
  3.  冷卻水系統儀器校正

75.3

94.34

66.74

+25.3%

-11.4%

‧ 2E17偏高原因:RCP B部分檢修時程與S/G B二次側清洗同時進行,S/G二次側有否洩水會影響環境背景達3倍。

(四) 圍阻體RCS及S/G週邊檢修項目

  1. 各種閥類檢修及墊片更換
  2. 輻射防護及屏蔽
  3. 閥類操作及巡視(運轉)
  4. 樓板及地面除污
  5. 避震器目視檢查
  6. 一次側系統儀控設備校驗
  7. 非破壞檢測保溫拆裝
  8. 非破壞檢測UT.MT.PT

232.94

199.82

200.73

-14.2%

-13.8%

 

‧ 1E18各種閥類檢修及墊片更換之數量較2E17多(請修單)。

‧ 工作環境會受到S/G二次側洩水影響。

 

 

 

(五) 壓力調節槽安全閥測試及檢修

11.47

11.97

9.56

(12.71)

+4.3%

-16.6%

(+10.8%)

‧ 1E18 PSV檢查配合檢修需求,由1只增加為2只。

 

合計

686.08

(705.43)

626.4

(669.77)

528.96

(556.59)

-8.7%

(-5.1%)

-22.9%

(-21.1%)

註:上表括號( )內之劑量統計資料係指相關區域工作劑量之加總,未考慮工作過程順利與否、工作量增減之劑量。

 

二、一般性項目(低)集體劑量抑低成效(集體劑量<10 mSv)。

大修期間一般性之檢修,劑量低於10 mSv之工作項目約110項。為探討其集體劑量抑低情形,假設兩次大修之一般性檢修項目近似,且下列會影響基本假設之項目不列入統計。

(1) 大修重要檢修項目(集體劑量>10 mSv)於前項單獨探討分析。

(2) 廢料廠房作業與另一部機組運轉期間劑量。

(3) 兩部機特定檢修工作增減,例如BC-XP902斷管處理、DPRI更新、PZR異質銲道覆銲等。


(一) 一般性檢修劑量統計分析

2E16=993.57(2EOC16總劑量)-705.43(重要檢修項目)-23.01(BC-XP902斷管)
-27.83(廢料廠房作業與一號機)=237.3人毫西弗

2E17=853.14(2EOC17總劑量)-669.77(重要檢修項目)-12.89(DPRI更新)-12.38
(廢料廠房作業與一號機)=158.1人毫西弗

1E18=920.9(1EOC18總劑量)-556.59(重要檢修項目)-2.55(DPRI更新)-24.75(廢料廠房作業與二號機)-140(PZR管路異質銲道覆銲相關)-40(2次起機降溫檢修)=157.01人毫西弗

(二) 一般性檢修與2E16劑量差異比較

2E17=(158.1-237.3)/237.3=-33.3%

1E18=(157.01-237.3)/237.3=-33.8%     

肆、結論

一、參考S/G、RCS管路之輻射劑量率統計分析結果,與二號機第16次大修之環境背景比較,顯示二號機第17次大修抑低約24~39%之間;一號機第18次大修抑低約40~67%之間。

二、參考各區域工作集體劑量之統計分析結果,與二號機第16次大修比較,顯示二號機第17次大修抑低約9~33%之間;一號機第18次大修抑低約23~34%之間。

三、由以上分析結果,可見核三廠近2次大修水質控制良好,已全面性的抑低廠房管路設備之輻射背景,對集體劑量之抑低貢獻良多。

四、在核三廠大修期間,S/G二次側檢修洩水時會造成附近環境劑量率增加約3倍,影響RCP泵浦、管閥、保溫、避震器維護等週邊檢修作業,對全廠劑量貢獻甚巨,如何提升對S/G二次側洩水排程管控及週邊檢修作業時機調整之能力,將是未來該廠劑量繼續抑低所要努力的課題。    

 


附件一、核三廠歷次大修人員集體劑量統計

單位:人西弗


附件二、核三廠反應爐冷卻水系統(3LOOP)


Survey

point

2EOC16

2EOC17

1EOC18

Loop

A

Loop

B

Loop

C

Loop

A

Loop

B

Loop

C

Loop

A

Loop

B

Loop

C

C1

4

2

2

1.6

0.5

1.5

0.6

0.4

0.5

C2

2

1.5

3

1

2

1.3

0.6

0.4

0.8

C3

3

3

1.5

1.7

1.8

1.3

1

0.6

0.8

C4

0.5

0.7

0.6

0.5

0.5

0.5

0.18

0.2

0.2

C5

0.8

0.5

0.8

0.3

0.6

0.25

0.2

0.15

0.2

HL1

1.5

2

0.8

1

1

0.5

0.7

0.6

0.4

CL1

1

1

1

0.8

1

0.6

0.8

1

0.4

平均值

1.58 mSv/h

0.96 mSv/h

0.51 mSv/h


附件三、反應器冷卻水系統管路偵測點
Crossover Piping and S/G

 


 

2EOC16

2EOC17

1EOC18

Survey

point

Loop

A

Loop

B

Loop

C

Loop

A

Loop

B

Loop

C

Loop

A

Loop

B

Loop

C

1

70

80

100

50

50

50

30

50

60

2

70

70

70

30

30

25

30

40

30

3

90

100

100

50

60

60

60

60

60

4

70

80

85

50

50

50

40

40

50

5~7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

100

130

150

130

130

140

70

100

100

10

120

160

120

70

70

70

50

60

70

11

150

120

150

130

130

140

90

100

100

12

110

110

100

100

110

120

40

80

80

13~15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

平均值

104 mSv/h

79 mSv/h

62 mSv/h

附件四、蒸汽產生器內部偵測點

 

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