臺灣博碩士論文加值系統

日本福島第一核電廠事故發生後，台灣電力公司根據事故經驗，發展出「斷然處置程序　(Ultimate Response Guidelines, URGs) 　」，在電廠遭遇到類似福島事故的電廠全黑事故中，能夠快速指引機組人員建立可移動式電源、非傳統注水通道與水源收集。在必要的情況之下，機組人員可以執行緊急洩壓，將生水注入反應器中，防止燃料護套溫度超過1500 ℉，避免因輻射外釋而伴隨的區域大規模疏散。
此研究利用RELAP5與MAAP5分析斷然處置程序對於反應器燃料護套溫度的影響，此研究所使用的發電廠為龍門電廠。此研究希望藉由案例分析建立在執行斷然處置程序的緊急洩壓與注水時，可讓燃料護套溫度低於1500 ℉的反應器運轉條件。從分析結果可以得知尖峰燃料護套溫度 (Peak Cladding Temperature, PCT) 與下列四項參數有關：執行緊急洩壓的時間、執行緊急洩壓時的反應器壓力、執行緊急洩壓時的反應器水位、與注水的流量。本研究針對以上四項參數的範圍，劃定出可控制燃料護套溫度低於1500 ℉的反應器運轉條件。利用此研究的分析結果，機組人員可以根據上述四項參數的運轉值，判斷反應器執行緊急洩壓，是否可達成斷然處置程序的目標；若無法達成目標，該如何調整反應器的狀態再執行洩壓。此研究同時建立電腦程式，協助機組人員在事故應變時可以快速判斷反應器狀態是否可以洩壓。

Ultimate Response Guidelines (URGs) was proposed by Taiwan Power Company to mitigate the so called “Fukushima type accident” of nuclear power plants. As specified in URGs, if it is necessary, operators will depressurize the reactor coolant system to bring in the low pressure water. Decay heat is then removed via containment venting. These collective actions are called DIVing (depressurizing, injecting, and venting) in URGs. The actions are designed to avoid large scale evacuation of public around the damaged plant during the accident.
In the present study, the effectiveness of URGs to prevent the large release of radionuclide to the environment is assessed using RELAP5 and MAAP5 codes. The plant analyzed is Lungmen Nuclear Power Station. The purpose of the study is to identify the acceptable initial state for operators to carry out depressurization actions. The success criterion is the peaking cladding temperature is kept below 1500 ℉ during the transient. It can be noticed that the peak cladding reached depends on the timing of emergency depressurization, the flow rate of low pressure injection, water level and pressure upon the initiation of emergency depressurization. The results provide guidance for operators when the depresurization actions of URGs are executed. Based on the results of RELAP5 simulation, a simplified computer program is developed to help opeator identifying the proper conditions of depressurization.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝辭 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 機組斷然處置程序指引 1
1.3 論文架構 2
第二章 龍門電廠斷然處置程序指引(URG) 3
第三章 龍門電廠RELAP5輸入檔案介紹 6
3.1 龍門電廠簡介 6
3.1.1 反應器爐心隔離冷卻系統 6
3.1.2 自動洩壓系統 7
3.1.3 餘熱移除系統 7
3.2 龍門電廠RELAP5-3D 電廠全黑模式 10
3.2.1 RELAP程式簡介 10
3.2.2 RELAP5程式模擬範圍與初始狀態設定 10
3.3 龍門電廠MAAP 電廠全黑模式 13
3.3.1 MAAP程式介紹 13
3.3.2 MAAP5程式模型 13
第四章 斷然處置程序案例分析 15
4.1 基本案例 15
4.1.1 基本案例概述 15
4.1.2 基本案例分析結果與比較 17
4.2 高水位緊急洩壓 24
4.2.1 案例陳述 24
4.1.2 分析結果與比較 24
4.3 安全釋壓閥卡開 (Stuck Open Relief Valve, SORV) 28
4.3.1 案例概述 28
4.3.2 分析結果與比較 28
第五章 斷然處置程序影響因素關係圖建立 34
5.1 前言 34
5.2 影響因素分析範圍與事故序列 35
5.3 MAAP5分析結果 36
5.4 RELAP5分析結果 49
第六章 斷然處置程序緊急洩壓指引建立 58
6.1 前言 58
6.2 程式建立與應用範圍 58
6.3 案例分析與結果驗證 61
第七章 結論 66
參考資料 67

1. Nuclear Regulatory Commission, “Accident Source Terms for Light-Water Nuclear Power Plants (NUREG-1465)”, 1995.
2. 台灣電力公司，“機組斷然處置程序指引”，程序書編號1451，民國102年10月7日。
3. Taiwan Power Company, “Final Safety Analysis Report- Lungmen Nuclear Power Station Units 1 and 2.”,
4. 陳詩奎等人，“龍門電廠斷然處置程序風險/安全度評估模式建立與分析評估計畫”，財團法人核能與新能源教育研究協進會，中華民國103年12月。
5. Fauske & Associates Inc., “MAAP5-Modular Accident Analysis Programs User Manual”, Fauske & Associates Inc., November 2008.
6. 台灣電力公司，“反應爐壓力槽控制”，程序書編號581，民國100年7月27日。
7. RELAP5-3D Code Development Team, “RELAP5-3D Code Manual,” NEEL-EXT-98-00834, Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, 1998.
8. 徐郁芬、梁國興、白寶實，“核二廠斷然處置程序分析報告”，清華大學原子科學技術發展中心，民國100年。
9. 台灣電力公司，“進步型沸水式反應器(ABWR)訓練教材。”