除氧器出問題或影響堆芯降溫 文件揭台山核電站組件出廠時焊接縫遠超標

中國廣核電力股份有限公司(中廣核,1816)周二回應FactWire傳真社調查報道,承認台山核電站1號機組的除氧器存在「局部缺陷」,正採取更換措施,又指除氧器不屬核安全相關系統。但有刊登在國家學術期刊的技術研究報告指出,該除氧器2012年出廠時已存在缺陷,導致焊合前需要現場加工「矯型」。

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中國廣核電力股份有限公司(中廣核,1816)周二回應FactWire傳真社調查報道,承認台山核電站1號機組的除氧器存在「局部缺陷」,正採取更換措施,又指除氧器不屬核安全相關系統。但有刊登在國家學術期刊的技術研究報告指出,該除氧器2012年出廠時已存在缺陷,導致焊合前需要現場加工「矯型」。過往曾有核電站因除氧器內部水位波動,影響反應堆芯降溫能力,包括距離最近香港的大亞灣核電站及嶺澳核電站。

傳真社周二(12月12日)報道,台山核電站1號機組除氧器於測試時破裂,中廣核(1816)當日下午發新聞稿承認除氧器存在「局部缺陷」,正採取更換措施。傳真社調查發現,早在製作階段,負責製造該除氧器的哈爾濱鍋爐廠有限責任公司,已面對技術困難。

中廣核新聞稿中指除氧器「不屬於核安全相關系統,常規火電廠也有同類設備」,不過哈爾濱鍋爐廠一名焊接工程師在國家學術期刊《鍋爐製造》的技術報告指出,國內首台歐洲壓水式反應堆EPR(即台山核電站1號機組)除氧器的製作,需要比其他火電廠及核電站的除氧器更高技術,「其結構形式及製造工藝與常規火電除氧器及水箱以及AP1000型(核電站反應堆)產品技術差異較大,製造要求更加嚴苛,並且很多製造技術資料尚未完全廠化,給技術準備時造成很大的麻煩。」

技術報告亦提到,組件接合時出現預計以外的焊接縫,亦需要在台山現場額外設計焊接方法處理,「由於是在國內製造,設計引入國內相關製造標準後,公司現有焊接工藝評定無法覆蓋所有焊縫,因此無法滿足該產品技術要求,必須重新進行焊接工藝評定,大大增加了工藝技術部門的工作強度。」

台山核電站1號機組的除氧器全長46.6米、直徑4.76米、筒體厚3厘米,2012年2月分成三段筒體在青島裝車付運,但運到台山準備組裝時,中廣核發現除氧器筒體的接駁位置隙縫及錯位過大,需要額外製訂一套焊接方案為除氧器「矯形」。

中廣核焊接工程師在國家學術期刊《焊接技術》撰寫的《常規島除氧器現場焊接技術研究》提到,「(台山1號機組)除氧器是由30毫米厚的鋼板捲製焊接而成、且筒體較大,所以在路途運輸、儲存過程中,容易造成筒體變形,使筒體存在一定的橢圓度,再加上廠家製造精度問題。除氧器現場組裝調整後發現,除氧器焊口存在錯邊量和間隙過大等問題。」文件指出,若直接組裝除氧器,左段筒體與中段筒體的焊接縫,上部與下部最大間隙均為25毫米,左右側最大錯口處有25毫米,中段筒體與右段筒體的上下部最大間隙分別為26毫米和20毫米,遠大於標準要求的2毫米。

該文件又指,中廣核為調整接口的錯邊,焊接前須用千斤頂和定位塊進行矯形,「焊接完成後經外觀檢驗,焊縫成形良好,筒體無變形」,「焊接一次合格率為100%,在隨後的水壓試驗中焊縫無洩漏」,不過同時指出,「經強力矯正後的焊口在焊接完成後,其焊縫會存在很大的殘餘應力,對以後除氧器的運營會產生不利影響。」(註:應力即一個物體受到外力而變形後,回彈至原來形狀的力量。)

傳真社上月前往台山實地採訪,得到多個渠道證實1號機組除氧器焊接有問題,並在早前的測試中破裂,報道發表後,中廣核其後發新聞稿承認除氧器存在「局部缺陷」,正採取更換措施。

中廣核周二的新聞稿又指,除氧器「不屬於核安全相關系統」。不過由於除氧器是二級迴路供水系統中一件將水加熱的組件,除氧器破裂有機會導致熱水洩漏,引起水位波動。根據技術文件顯示,距離香港50公里的大亞灣核電站及嶺澳核電站,都曾因為除氧器內水位波動,最終導致反應堆超出了設計的指定功率運行,產生過多熱力。

中廣核編製的除氧器技術文件《核電廠除氧器運行及維護導則編制說明》中,列出一些國內外曾發生涉及除氧器的事件,其中大亞灣核電站曾因為主蒸汽系統調節閥出問題,引起除氧器水位波動,導致反應堆超功率至2911兆瓦運行了兩分鐘。而嶺澳核電站亦試過因水泵取水問題,小流量的水回流導致除氧器水位下降,發生冷水效應,最後亦令反應堆超功率至2924兆瓦運行。

 

大亞灣核電站及嶺澳核電站堆芯熱功率原設計值為2895兆瓦,上述事件中,大亞灣核電站熱功率超出了16兆瓦,嶺澳核電站熱功率超出了29兆瓦。文件並無交代兩宗事件發生年份。

國際原子能機構在「核電站事故監控系統技術報告」中指出,反應堆冷卻系統會因為過熱而失效,而堆芯燃料棒需要有足夠的冷卻劑(例如水)來防止熔化。報告列明除氧器必須在核電站設計基準事故發生時保持運作,而除氧器的水流及水位亦是事故監控的其中一個參數。國際原子能機構成員澳洲核安全局指出,反應堆快速且失控的功率提升,有機會導致核裂變輻射物洩漏,而過熱和壓力過大亦會導致主冷卻系統失效,甚至燃料棒熔化。


這則報道獲以下新聞媒體採用:

HK01   東方日報   星島日報   明報

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