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以車諾比爾事故為例探討安全文化之建立

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(1)

國 立 交 通 大 學

工學院產業安全與防災學程

碩 士 論 文

以車諾比爾事故為例

探討安全文化之建立

Be probe An example of Chernobyl

Accident to establish Safety Culture

研 究 生:

翁慶良

指導教授:

傅武雄教授

(2)

以車諾比爾事故為例探討安全文化之建立

Be probe An example of Chernobyl Accident to establish Safety Culture. 研 究 生:翁慶良 Student:Ching-Liang, Wong 指導教授:傅武雄 Advisor:Wu-Shung, Fu

國 立 交 通 大 學

工學院產業安全與防災學程

碩 士 論 文

A Thesis

Submitted to Degree Program of Industrial Safety and Risk Management

College of Engineering National Chiao Tung University in Partial Fulfilment of the Requiremants

for the Degree of Master of Science

in

Industrial Safety and Risk Management July 2008

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

(3)

以車諾比爾事故為例探討安全文化之建立

學生:翁慶良 指導教授:傅武雄

國立交通大學工學院產業安全與防災學程碩士論文

中文摘要 本研究之動機在於堅持「君子務本,本立而道生」的精神, 探討要建立安全文化的根本原因。 由於「安全文化」這個術語,乃起源於蘇俄車諾比爾核能發 電廠的意外事故,所以,要探討安全文化的建立,就必須要以車 諾比爾核能發電廠的意外事故為例並加以分析、探討,才能瞭解 要建立安全文化制度的真正原因。 經分析、探討車諾比爾事故及其相關文獻而知,車諾比爾事 故是源自缺乏安全文化,所以,要確保安全,就必先建立並維護 安全文化。有關安全文化的定義應以國際原子能總署(IAEA)之 國際核能安全顧問團(INSAG)所提之安全文化的定義為基準,而 其他學者的定義僅供參考用,才能不致再次陷入紛亂而無共識的 情況。 經文獻探討後,可由此推論:「要建立安全文化以先,要先 建立組織及個人均有優先考量安全,以安全為第一或至上的態 度 本論文推論,目前以訪談、問卷調查從事安全文化學術研 究的主流,僅是將不同群體對安全事件的態度予以展現,而非 」。而建立安全文化之目的,就是要建立組織及個人均有優先 考量安全及安全第一或至上的態度。

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推行安全文化之終極目的。若僅是量測公司、企業的安全文化 與提出改善方案,而無進一步的實施與檢核,則並非是完整的 安全文化研究,僅是紙上空談而已。 因此,本論文提出第一項推動安全文化的建議與對策及新 的看法:推行安全文化不可僅於安全文化量測及提出改善方案 後就予以停止,應如安全文化 PDCA 循環圖的步驟,接續執行, 否則安全文化將是泡影及空談而無效能。 本論文提出第二項推動安全文化的建議與對策及新的觀念: 推行安全文化應如安全文化管理螺旋圖所示,經過多次的安全文 化量測及PDCA的循環,並且應以建立「組織及個人均有優先考量 安全及安全第一或至上的態度」為軸心,逐漸螺旋向上提昇安全 文化。 本論文提出第三項推動安全文化的建議與對策:為推行安全 文化,應將 INSAG-4 安全文化準則奉為圭臬,供整體組織及個人 遵行與運用,這也是本論文為何將「75-INSAG-4 安全文化中英對 照翻譯」附於附錄二以供參考的原因。 中文關鍵字: 安全文化 ,國際原子能總署,國際核能安全顧問 團 ,PDCA 循環,管理螺旋。

(5)

Be probe An example of Chernobyl Accident to establish Safety Culture

student:Ching-Liang, Wong Advisors: Wu-Shung, Fu

Degree Program of Industrial Safety and Risk Management Master Degree Program of Engineering

College of Engineering National Chiao Tung University

ABSTRACT

This thesis is motivated from the insist on the spirit of “A gentleman devotes himself to the base of affairs; where there is the base, there is the principle”,

As the term “safety culture” is originated from the accident of Chernobyl nuclear power plant in USSR, we must take this accident as example, when we explore the establishment of safety culture; further analyze, explore and ascertain it so as to understand the root causes establishing safety culture system.

Through analysis and exploration on Chernobyl accident and relevant literatures, it is known that the Chernobyl accident was owing to the lack of safety culture. Thus, to ensure safety, safety culture should be established and continuously maintained.

(6)

The definition of safety culture must be based on the definition proposed by the International Nuclear Safety Advisory Group (INSAG), a body who provides advice

to International Atomic Energy Agency (IAEA).

Definitions proposed by other scholars are just for information, so that the situation may no more fall into chaos without common consensus.

After intensive exploration on literatures, it can be inferred that “Before establishment of safety culture, the attitude should be taken that both the organization and the individuals consider safety as priority, safety first or supreme”. Meanwhile, the purpose to establish safety culture is to establish the attitude of organization and the individuals to consider safety as priority or supreme.

This thesis infers that current mainstreams of academic researches on safety culture performed by interview or questionnaire only present the attitude of different groups toward safety accident, but not the ultimate purpose to carry out safety culture. If it is only measuring a company or an enterprise’s safety culture and proposing improving program without further implement and examination, it is not really integrated safety culture but just discussion on paper.

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Therefore, the first suggestion, countermeasures and new point of view to set up safety culture into action proposed in this thesis is: setting up safety culture into action can not stop at the step of measuring safety culture and proposing countermeasures; it should be implemented continuously by following the steps of PDCA cycle and keep enforcing. Otherwise, safety culture will turn out to be bubble and empty talk without efficiency.

The second suggestion, countermeasures and new point of view to set up safety culture into action proposed in this thesis is: setting up safety culture into action should follow the steps as shown in Spiral of Management . By repeated safety culture measuring and PDCA cycle, besides establishing the attitude that both the organization and the individuals consider safety as priority, safety first or supreme” as axis, gradually move safety culture spiral up.

The third suggestion, countermeasures and new point of view to set up safety culture into action proposed in this thesis is: setting up safety culture into action should value INSAG-4 safety culture as criterion for the organization and individuals to follow and apply. That is why the conversion of English and Chinese 75-INSAG-4” is attached in appendix 2 for reference.

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Key-Word: Safety Culture ,IAEA(International Atomic Energy Agency),INSAG(International Nuclear Safety Group),PDCA Cycle ,Spiral of Management 。

(9)

誌 謝

本論文之完成首先要感謝指導教授傅武雄老師,我個人深深被傅 老師嚴格治學與教學的態度所深深的吸引及感動。雖然論文題目被傅 老師更改多次,但越更改,其論文方向卻越明確,也更好下筆。也要 謝謝黃奕孝老師、黃正平老師等,其於論文審查的指正與教導,俾使 本論文能更臻至完美。 我要謝謝我的主管江茂霖先生與王永佳先生,若非經其等指派配 合行政院勞工安全衛生研究所(主要成員為曹博士常成、張博士祐語 及中原大學郭博士建志等)主辦及執行「台灣中油公司桃園煉油廠安 全文化診斷與介入研究」之研發案,就沒有機會以「以車諾比爾事故 為例探討安全文化之建立」為題而完成本論文。 也要謝謝曹博士常成、張博士祐語及中原大學郭博士建志等,由 於與之配合及執行上述研發案,致有請益有關「安全文化」的問題及 受其等教導的機會,也因其等不吝指導,論文方才有順利完成之日。 尤其是中原大學郭博士建志的熱誠,事實上本論文的一些相關文獻, 例如 Cox & Cox 之 The structure of employee attitudes to safety: a European example 、 Pidgeon 之 Safety Culture and Risk Management in Organizations ……等均是郭博士教導我如何 尋找並協助提供的。 另外我也要感謝中原大學李家遠博士(英文博士),因為對我而 言,要將英文原文對照翻譯成中文確實是一件非常困難的事,在翻譯 的過程中,確實也遭遇到相當多的困擾及瓶頸。由於李博士基於同屬 中壢浸信會的教會情誼,不吝教導與解惑,方能完成中英對照的翻 譯。也要謝謝我的同事鍾翠萍小姐,藉其同事情誼,請其丈夫陳永盛 先生(元智大學教授)協助與指正某部份的英文詞句。

(10)

也謝謝中油公司工安環保處副處長蔡永銘先生及朱組長蓓蓓小姐 (我的長官),感謝其提供相關論文並供引用。 最後,我要感謝我的家人們,例如我的弟弟翁慶勇先生及其妻子 林麗蘭小姐,長期不與身為長兄的我,斤斤計較有關父親(長期中風) 的照顧事宜,使我能夠較專心於學業。也要謝謝我的妻子陳麗雲小 姐,其於我之在學期間,毅然擔負起照顧我們的三個孩子(翁永灝、 翁穎瑄、翁永詮等)的重責,也要謝謝這三個孩子所帶給我的歡樂; 當我面對工作、學業、人際等重大壓力時,我的家人是我紓壓的管 道、快樂的泉源,以及精神支柱。 感謝上帝,詩曰:「神之格思,不可度思,矧可射思」(中庸第 十二章),由於上帝之妥善安排及引領,致使本論文能與我的工作相 互結合,不至於被束之高閣而無所用地。

(11)

目錄

頁次

中文摘要

i

英文摘要

iii

誌謝

Vi

目錄

Viii

表目錄

X

圖目錄

X

第一 章 緒論

1 1.1 安全文化是提昇安全績效的關鍵因素 1 1.2 研究動機 2 1.3 研究目的 6 1.4 研究範圍 6 1.5 研究限制 7 1.6 研究方法 7 1.7 研究流程 9

第二章 車諾比爾事故概況及其不良的安全文化

10 2.1 蘇俄車諾比爾事故的背景 10 2.2 車諾比爾事故發生的經過 10 2.3 車諾比爾事故導因與安全文化的關聯 17 2.4 由車諾比爾事故探索不良安全文化的現象 34

第三章 文獻探討

41 3.1 安全文化的起源 41 3.2 安全文化的定義 42 3.3 探討建立安全文化之目的 52

第四章 建立安全文化之正確態度的探討

53 4.1 組織整體對安全應有之正確態度的探討及具體作法 53 4.2 最高階管理者對安全應有之正確態度的探討及具體作 法 57 4.3 管理者對安全應有之正確態度的探討及具體作法 67 4.4 對事故調查之應有之正確態度的探討及具體作法 75 4.5 對安全事件有關獎懲之應有的正確態度之探討及具體 作法 79 4.6 個人對安全應有之正確態度的探討及具體作法 88

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第五章 對策與建議

93 5.1 問題探討 93 5.2 建議與對策 99 5.3 總結論 110

參考文獻

112

附錄一

75-INSAG-7 車諾比爾事故摘要修訂版中與 safety culture 相關的條文之中英對照翻譯 116

附錄二

75-INSAG-4 安全文化中英對照翻譯 153

附錄三

第一屆全國職場勞動安全週工安金句評選結果 246

附錄四

第二屆勞委會工安金句徵選海報 247

附錄五

變 更 管 理 準 則 範 例 248

附錄六

工作場所 5S 查核規定範例 251

附錄七

走動管理實施辦法範例 255

附錄八

工安分級查核實施規範範例 258

附錄九

工安事故調查暨管理準則範例 262

附錄十

工安事故調查報告範例 266

附錄十一

工安獎金申請辦法範例 269

附錄十二

虛驚事故報告範例 271

附錄十三

虛驚事件之工安獎金申請範例 272

附錄十四

事故經驗交流及現身說法講課範例 273

附錄十五

安全特別規定範例 274

附錄十六

工安文化「自詢卡」及「自我要求卡」範例 276

附錄十七

台灣中油公司桃園煉油廠「安全文化向度」描述 性統計 277

附錄十八

台灣中油公司桃園煉油廠安全文化向度整體雷達 圖 278

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表目錄

序號 表 名 頁次 表 1 安全文化的定義 43 表 2 國內各論文對 INSAG-4 安全文化的定義的翻譯 49

圖目錄

序號 圖 名 頁次 圖 1 安全卓越金字塔 1 圖 2 安全文化 PDCA 循環圖 103 圖 3 安全文化管理螺旋圖(含照片 1 伊朗清真式螺旋 塔) 106

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第一 章 緒論

1.1 安全文化是提昇安全績效的關鍵因素

【1】 全世界工安績效優越的公司例如杜邦、康納可石油公司,均強調 任何事故都是由於管理上的缺失所造成。康納可石油公司的安全績效 10 年 來 ,年 年 名列 美 國石 油 業第 1 名, 其 事故 率 在近 年更 低到 0.03;以美國全產業的平均值相比,可說是非常卓越。康納可公司如 此卓越的成果可參考圖 1 之金字塔,其因素說明如下: 圖 1 安全卓越金字塔 由圖 1 可知:安全文化乃是安全卓越的基礎,其原因為一個有安 全文化的公司,員工會把安全當成公司的核心價值,所以人人有安全 的智慧與行為,會自發性地導正、消除不安全的環境與行為,公司成 了零災害的工作環境,安全績效自然卓越。 雖然人在安全事件中表現行為時,並不會思考到安全文化的問 題,然而在安全事件中的行為表現,不論是排序、決策、思維、態 度、方法、判斷、認知、甚至組織的制度、資源等,都受到安全文化 的主宰【2】。因此,安全文化之優劣,實係關乎企業之意外事故的 發生率,以及企業的存亡,所以必須對安全文化予以深入的探討。

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1.2 研究動機

雖然近來有關安全文化的議題已經逐漸被社會所重視,然而 企業要建立「安全文化」的原因卻被社會所忽視;我國諺語: 「君子務本,本立而道生」,因此,引進任何制度,必須要徹底 瞭解設立該制度的根本原因,以免因為不瞭解設立該制度的根本 原因後,胡亂的將該制度的原意加以修改,修改後的制度就會產 生一些內部的質變,致使該制度喪失原來應有的功能。 筆者於 94 年受主管(當時為江經理茂霖及王課長永佳先生) 指派配合行政院勞委會勞工安全衛生研究所(主要成員為曹博士 常成、張博士祐語及中原大學郭博士建志等),主辦及執行「台 灣中油公司桃園煉油廠安全文化診斷與介入研究」之研發案 【3】時,發現我國對探討要建立安全文化之原因的文獻,幾乎 付之闕如;因此,本研究之動機在於堅持「君子務本,本立而道 生」的精神,進而瞭解推行安全文化的根本原因。 在 1986 年以前,並無任何的文獻記載「安全文化」這個術語 【4】,但是在 1986 年 4 月 26 日凌晨發生了蘇俄車諾比爾核能 發電廠的意外事故,造成了 31 人死亡,輻射塵飄散到世界各 地,廠址周圍半徑 30 公里內數萬居民疏散,鄰國皆蒙其害,並 為之震驚。但是蘇俄在事故引發之際並未立即發布消息,俟鄰國 發現輻射落塵之後才予承認,卻仍未發表經過及原因。 由於事故的嚴重,國際原子能總署(IAEA)署長於 1986 年 5 月 5 日親赴蘇俄瞭解情形,並徵得蘇俄同意,俟事故全案調查完成 後,將完整資料提交 IAEA 組成的專家會議研討,事後轉發各會 員國家參考。迄至 1986 年 8 月中旬蘇俄能源部 (Russian Department of Energy ) 才提送 NE-40 號報告給國際原子能總

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署(IAEA),國際原子能總署旋於 1986 年 8 月 25 日在維也納舉行 之專家會議中提出車諾比爾意外事故後檢討會議之摘要報告 (Summary Report on the Post-accident Review Meeting on the Chernobyl Accident)。因此,「安全文化」這個術語是最 早被介紹於國際核能安全顧問團之車諾比爾意外事故後檢討會議 之摘要報告上,國際原子能總署又於 1986 年版以編號為 No.75- INSAG-1 的安全系列刊物將之公開發行。而後來又在 1988 年所發 行編號為 No.75-INSAG-3 Basic Safety Principles for

Nuclear Power Plants ( 核能電廠之基本的安全原則 )的刊物 中,更進一步的對「安全文化」這個術語加以說明。自從這二項 報告出版以後,關於「安全文化」的術語便漸漸地被使用於與安 全有相關的著作裡;之後,為更進一步的闡述「安全文化」,國 際原子能總署又再於 1991 年提出編號為 No.75- INSAG-4 Safety Culture ( 安全文化 ) 的安全系列的刊物,將安全文化的觀 念,專注於與工廠有關的組織和個人的活動中,且在具體的情況 下,提供判斷安全文化有效性的基礎,俾能鑑別其潛在之進步。 該刊物由於是具高度權威性之國際原子能總署所提出及發行,所 以其權威及正確性,自然無庸置疑。 由上述的敘述可知:(1) 安全文化這個術語是最早被介紹於 國際核能安全顧問團之車諾比爾核能發電廠意外事故後檢討會議 之摘要報告上。(2) 安全文化這個術語是國際核能安全顧問團對 蘇俄車諾比爾核能發電廠意外事故後,針對產生該意外事故的原 因,加以分析、檢討後,於該摘要報告上所提出的術語及概念。 事實上,在世界歷史上,曾經發生諸多的核能電廠意外事故 ( 例如 1997 年 3 月 28 日美國賓州三哩島核能電廠意外事故 ),

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或其它影響非常廣氾及深遠的事故( 例如 1984 年 12 月 3 日印度 波帕化學災變 ),但為何單單要以車諾比爾事故為例,來探討安 全文化的建立呢?其原因是因為「安全文化」被起源於蘇俄車諾 比爾核能發電廠的意外事故,所以,要探討安全文化的建立,就 必須要以車諾比爾核能發電廠的意外事故為例並加以分析、探 討,方能知其根本,才能瞭解要建立安全文化制度的真正原因。 有關安全文化的論文已經有許多作者發表,筆者經收集並條 列如下: (1) 導入 BS7799 標準對建立資訊安全文化影響之經驗研究-以 Y 公司為例【5】 (2) 醫師對病人安全文化認知與行為之關聯-以台灣某醫學中 心之醫師為例【6】 (3) 製造業安全文化評估之研究-以個案企業為例【7】 (4) 組 織 氣 候 與 安 全 管 理 因 素 對 空 軍 人 員 安 全 態 度 之 影 響 【8】 (5) 醫療從業人員對醫院安全文化之認知【9】 (6) 臺灣與日本石油產業安全文化之差異探討【10】 (7) 石油化學產業安全文化探討【11】 (8) 核能電廠核能安全文化態度量表之開發【12】 (9) 航空公司組織安全文化之評量【13】 (10) 空軍基地維修組織管理行為對安全績效之影響-以南部某 基地為例【14】 (11) 「 DMAIC 」 安 全 文 化 管 理 模 式 - 應 用 在 高 科 技 產 業 實 例 【15】 (12) 高科技產業安全文化調查—以某光電廠為例【16】

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(13) 以宏觀人因工程觀點探討國營事業安全文化檢核表之建立 【17】 (14) 醫院病人安全文化初探—醫事人員對病人安全氣候知覺與 其促進病人安全行為表現之關聯性探討【18】 (15) 安 全 文 化 衡 量 模 型 建 構 之 研 究 – 以 國 內 某 化 工 廠 為 例 【19】 (16) 營造業安全文化之探討-以某承攬商為例【20】 筆者將上述 16 篇論文的摘要重點予以列表探討後,發現目前 所發表的論文大部分均集中於建構安全文化的量測工具;其係透 過訪談以暸解安全文化議題,例如以安全覺知、安全優先、權責 明確、溝通、安全績效評估及事件處理、領導與現場監督、訓 練、獎勵與懲罰、遵守程序書及工具箱會議、硬體設備等為議 題。再依各議題之概念加以制定量表後,進行問卷調查。調查完 畢後,進行信、效度檢驗及發展安全文化衡量模型的構面及其對 應指標。最後,運用安全文化衡量模型,衡量該廠的安全文化強 度,並根據分析驗證結果,提供建議,以作為提昇其安全文化強 度的參考。而上該論文之做法與「台灣中油公司桃園煉油安全文 化診斷與介入研究」的過程與精神幾乎相同。 由於上述的論文大部分均集中於安全文化的量測及應用,但 對於為什麼要建立安全文化的原因,卻少有論述,甚至缺乏者亦 有之。因此,筆者於分析上述論文後,認為「以車諾比爾事故為 例探討安全文化之建立」為題,是相當正確的選擇,也必然對安 全文化界,會有相當的助益,故以此為題並深入探討之。

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1.3 研究目的

因為「安全文化」這個術語,起源於 1986 年車諾比爾意外事故 後檢討會議之摘要報告上【21】,故本研究之目的,即以車諾比爾意 外事故為例,透過國內外文獻資料搜集,分析車諾比爾意外事故與 「安全文化」的關聯性,探討產生「安全文化」的原因,提供企業要 建立「安全文化」制度的參考。本研究屬於探討性的研究,預計達到 以下的目的: 1. 分析車諾比爾意外事故的原因。 2. 以車諾比爾意外事故為例,分析不良安全文化的現象。 3. 探討車諾比爾意外事故後,要建立『安全文化』原因及目的。 4. 提供企業要建立「安全文化」制度的參考。 期望本論文能協助大家瞭解產生「安全文化」的原因,分析出不 良安全文化的現象,探討建立安全文化之目的,以及為什麼要推行安 全文化的原因,化解大眾僅「知其所以,而不知所以然」的錯誤現 象,進而建立正確的安全文化制度。

1.4 研究範圍

1. 在安全問題方面:分析車諾比爾意外事故與「安全文化」相關的部 分,探討與安全文化相關之安全問題為範圍。 2. 在不良安全文化方面:以車諾比爾意外事故為例,分析出車諾比爾 意外事故中,潛藏哪些不良的安全文化,並以此為殷鑑,做為推展 「安全文化」的參考。 3. 在安全文化方面:探討以車諾比爾意外事故為例,瞭解建立安全文 化,應建立那些制度,以持續推動安全文化。

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1.5 研究限制

1. 本文之研究限制係主要以車諾比爾意外事故後,產生「安全文化」 之原因及目的為研究對象,並輔以實務上與「安全文化」相關的事 故,對於其他一般事故,均不予納入研究。 2. 本文之研究限制係以為何產生「安全文化」之觀點為研究重心,對 於「安全文化」評量部分,並不加以深入探討,但會予以概略介 紹。

1.6 研究方法

1. 文獻回顧方法 蒐集國內有關車諾比爾意外事故與安全文化相關之論著、期刊、 研究報告、調查報告、法令等文獻資料為主,並輔以國外美日等地區 之相關文獻,以探討車諾比爾意外事故後,產生「安全文化」術語的 原因及建立「安全文化」之目的,並作有系統之整理、歸納作為規劃 研究內容之參考。 2. 資料蒐集法 關於國內車諾比爾意外事故相關研究報告及安全文化相關報告的 篇幅相當多,但為了探究的準確性,又因為國際原子能總署( IAEA ) 為國際間具有高度權威的機構,所以,本論文以 IAEA 所公開發行之 安全系列刊物及本國原子能委員會的刊物為主。其他的文獻資料,則 為輔助的性質。 3. 分析研究的方法

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翻譯國際原子能總署( IAEA )所公開發行之安全系列有關安全文 化的刊物,再輔以實務經驗及印證,得以瞭解、分析、研究車諾比爾 意外事故及建立安全文化的原因及目的,並加以分析整理後,提出建 議以作為企業建立「安全文化」制度的參考。

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1.7 研究流程

研究動機 研究目的 搜集國內相關資料 搜集國外相關資料 確立研究方向 瞭解車 諾比爾 事故經 過 研究事 故報告 中與安 全文化 相關條 文 探討產 生全文 化的原 因 探討建 立安全 文化制 度之目 的 發現問題與癥結 尋求解決策略與防制對策 結論與建議

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第二章 車諾比爾事故概況及其不良的安全文化

2.1 蘇俄 車諾比爾事故的背景 於 1985 年底時,全世界已經裝置了 375 部核能發電機組,總裝 置容量達 250000MW,供應全世界用電之 14%,不論在能源豐沛或貧乏 的國家,核能發電都頗受重視。蘇俄很幸運,在他們的國土上蘊有豐 富的能源:煤、石油、天然氣及水利足夠其長期發電使用。惟這些豐 富的資源並沒有平均分布在其遼闊的疆界中,90%的燃料與 80%的水利 都集中在蘇俄的亞洲部分,但其 70%的人口則聚居在其歐洲部分。蘇 俄為了彌補此點缺陷,決定在其歐洲部分發展核能發電。自從蘇俄在 奧輔寧司克( Obninsk )運轉了世界第一個核能發電廠以來,迄 1986 年 6 月其核能發電已有 32 年歷史。於 1986 年時蘇俄核能發電居世界 第三位,裝置容量為 28400MWe。

蘇俄所發展的熱中子式反應器(Thermal Neutron Reactor )有 WWER 型輕水式及 RBMK 型鈾石墨之沸水壓力管式兩種,並計畫將上述 兩種熱中子式反應器核能發電,逐漸以快滋生式取代。蘇俄在核能發 電上投入了大量的人力與財力,並已獲得相當的成就。 舉世核能電廠之設計、建廠、運轉,莫不以可靠度(Reliability) 及安全度(Safety)為最重要目標,不幸仍不免發生許多意外事故,但 蘇俄車諾比爾核能電廠事故之嚴重性堪稱空前。 2.2 【22】 蘇俄車諾比爾(Chernobyl)核能發電廠,位於蘇俄烏克蘭 (Ukraine)省 Pripyat 河旁,離 Chernobyl 鎮 10 英哩,離基輔

(Kiev)60 英哩。人口分布基輔市有 250 萬人,Pripyat 及附近共約 4 萬 9 千人,在 18 英哩半徑內有人口 15 萬至 18 萬。此廠已裝妥

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1000 型機組四座,正在施工中者兩座,此次發生事故的是第四部機 組。該機組自 1983 年 12 月開始運轉發電,所裝之 1661 根燃料棒中 約 75%尚屬第一批裝填燃料,平均燃料耗率為 10.3MWd/kg 。 1986 年 4 月 25 日事故發生之前,正值該機組定期保養停機,電廠當局擬 乘其停機之便,進行一項實驗。該實驗為利用該機組兩部汽輪發電機 中之第 8 號汽輪機,測試當其驅動之蒸汽被切斷後,僅賴其本身旋轉 慣性發電,能否供給該機組安全停機所必需電力。此實驗曾在 1982 及 1984 年實施,惟因其發電輸出電壓迅速下降未能成功,這次是為 了改善電壓下降問題,在勵磁機上加裝了一個新的設計再度進行實 驗。由於該機組設計上的缺陷,本次試驗上不當的措施,再加上人為 運轉錯誤,而釀成本次大禍。 車諾比爾第四號機反應器爐心由 250 × 250 × 600 mm 石墨方塊 疊成 7m 高一組的方柱,再由 2488 組這種方柱排成直徑 12.2m 高 7m 的圓柱形爐心。穿過這些方柱中心有 1661 支直徑 88mm、管壁厚度 4mm 的鈷合金壓力管(Pressure Tube)。 每支壓力管內裝 2%濃縮鈾、 鈷製外殼燃料棒 18 支組成的燃料束一組,以 270℃沸輕水(boiling light water)為冷卻劑自壓力管下端進入,經燃料四周吸收熱量後溫 度上升至 300℃,由壓力管上端流至汽水分離器,轉換成 284℃、壓 力 70 kg/cm^2 之飽和蒸汽,再匯集到蒸汽集管(Steam Header)驅動 兩具 500MWe 汽輪發電機。每支壓力管所構成的環路相當一個單獨的 沸水式反應器,設計最高熱功率為 3250KW,全部爐心熱功率為 3200MW。通過壓力管的主冷卻水由兩個平行環路供應,每個環路有 4 台冷卻水泵,正常運轉 3 台,1 台為備用,經過複雜的分配管線分送 冷卻水到 1661 支壓力管。其緊急爐心冷卻水係由主冷卻水之 44 個分 配集管引入爐心,短時間緊急冷卻水(Short time emergency

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cooling water )可由蓄壓器(accumulators)與飼水泵分流供給,長 期緊急冷卻水由 3 台具有緊急電源之緊急冷卻水泵供水。在 4 月 25 日所實施之勵磁機特殊實驗,是在緊急冷卻狀況下,測驗汽輪機慣性 所發的電,究竟是否能維持緊急柴油發電機起動前驅動飼水泵所需電 力。 蘇聯於俄報告中證實 RBMK 型反應器特性上有一項缺點,當核反 應器冷卻水流失或汽化之際,其爐心核燃料分裂之鏈鎖反應 (chain reaction ) 會加快 ( 即核能術語所稱之 Postitive

Void-Coefficient:正空泡係數 )。鏈鎖反應加快就是反應器發出熱量提 高,產生之蒸汽增多。由於這項缺點,核反應器在運轉時需由一複雜 的系統不斷地調節,保持鏈鎖反應穩定。此複雜的控制系統包括了半 自動與手動兩部分設計,其反應器的體積愈大控制愈困難。 反應器控制是靠 211 根可吸收中子的控制棒,可分組插入爐心, 其最高插入速度僅有每秒 0.4 米。為防止其某部分核能燃料過熱另設 有局部控制系統 ( Local Control Systems ) 。如果任何一個壓力 管環路破裂,其漏出蒸汽可經溢流管導至水池子以凝結,此項保護系 統僅能對 1661 組壓力管中之 1 組破裂時有效,當許多壓力管同時破 裂時,反應槽底室的壓力將會過荷。其複雜的偵查系統或許可找到洩 漏的位置,但已無能力防止外洩了,因為所有放射性物質都在反應器 爐心裡,但卻沒有以耐壓的容器加以包封。 車諾比爾核能電廠第四號機是 1983 年 12 月開始運轉,在 1986 年 4 月 25 日是例行停機保養,電廠藉此機會做前述之實驗。以下為 事故發生之概況: 汽輪發電機原訂在反應器功率下降至 700 ~ 1000MWt 時進行汽 機之慣性能量試驗,但由於電力調度之要求,車諾比爾四號機在降至

(26)

半載時,繼續運轉 9 小時。在此時運轉員已依試驗程序書之要求,將 緊急爐心冷卻系統關閉,使機組在無安全防護情況下運轉達十餘小 時;由於低功率長時間之運轉,在爐心聚集大量的氙毒,造成反應器 功率嚴重的不穩定,功率由 1600MWt 降至 30MWt;4 月 26 日凌晨 1: 00 ,所有控制棒‧及安全棒均被抽出爐心之外,以便克服氙毒而能 使反應器功率提昇至試驗之最低容許值 700MWt ( 另一次違反安全規 定之特性 ) ;但由於氙毒之繼續形成,升載失敗,運轉員僅能將反 應器功率穩定於 200MWt (7%) ,此功率在正常安全運轉程序是被禁止 的,但運轉員仍繼續進行此項試驗計畫,這是最主要的違背試驗程 序。運轉員依據試驗計畫,開啟每一冷卻迴路之第四台循環泵,使得 冷卻劑通過爐心的流量超過正常流量甚多,汽水分離器之蒸汽及水 位,在冷卻劑達飽和狀態時開始下降。由於-連串的錯誤操作,造成 大量空泡在核心產生,使反應器功率迅速上升。當功率迅速增加時, 運轉員試圖手動停止核子鏈鎖反應,卻因早先為測試而已將自動跳機 切斷,竟至無法達成;而另一方面,本來可能迅速使反應器停機,也 因幾乎大部份的控制棒已抽出爐心而被限制住。 由於空泡的產生,造成反應度不斷的增加,導致迅速超臨界衝 脫,據蘇聯專家估計,大約在四秒內功率急劇上昇為全功率之數百 倍。由於超臨界功率衝脫,遂突然爆發大量能量,導致燃料破碎。部 份小而熱的燃料碎片進入冷卻水中,瞬間產生大量蒸汽而造成蒸汽爆 炸。以下為事故發生的時序:

(27)

1986 年 4 月 25 日 01:00 核反應器開始降載(降低功率)。 13:05 一組汽輪發電機(第七號機)停機,以便測驗是否能由另 一組(第八號機)汽輪發電機如實驗情況下供電。 14:00 為避免干擾實驗,將緊急爐心冷卻系統隔離,並經配電 調度中心指示,第四部機組仍維持 50%容量發電。 23:10 現場核反應器自動控制系統關閉,繼續降載使核反應器 輸出功率在 700 至 1000MWt 之間 ( 為實驗所需 ) 。在 局部鏈鎖反應變動之際不宜手動操作降載,又將總輸出 功率控制點設定錯誤,非預期的功率在 4 月 26 日 00:28 時降至 30MWt 。 4 月 26 日 01:00 為將功率升高,將全部控制棒抽出,功率仍僅在 200MWt,略成穩定,但無法升到指定的最低要求 700MWt 。 01:03 至 01:07 為了實驗需要,在正常運轉的 6 台主冷卻水泵之外又起 動了兩台備用主冷卻水泵。因此爐心冷卻水流量增加, 產生蒸汽量減少導至熱流不穩( thermohydraulic instability )引發反應器控制發生問題。由於蒸汽壓力 不足及汽水分離槽水位降低,又因此時核反應器保護系 統被關閉,使得反應器無法自動跳脫停機。其運轉 8 台 主冷卻水泵及關閉反應器保護系統,實在已很明顯地違 反安全運轉規範。

(28)

01:22:30 控制室記錄器印出功率分布及控制棒位置,顯示當時最 少應有 30 支控制棒插入,實際只有 6~8 支。照規範規 定核反應器該即刻停爐,但操作人員仍繼續進行實驗。 (註) RMBK 型核反應器運轉規範規定,最少應有 30 支控 制棒在插入的位置,否則在緊急情況下會產生停爐速度 太慢的問題。西方核反應器有獨立的快速停機系統,多 方防止人為操作錯誤。 01:23:04 關閉第八號汽輪機供汽閥,開始進行試驗。為了如一次 實驗不成功尚可連續做第二次,使核反應器不致因第七 號及第八號汽輪機供汽閥被關閉時而引起停機,進而將 反應器停機有關信號關閉。此點違反實驗計畫及正常運 轉程序。此時汽水分離槽內壓力增加,但並非核反應器 產生蒸汽量增多,而是進入的爐心主冷卻水之溫度上升 了。 01:23:21 由於冷卻管路循環遲緩,進入爐心冷卻水溫度增加,加 速了冷卻水中汽化量,主冷卻水泵輸出更減弱。 01:23:31 通過爐心主冷卻水中所含蒸汽泡量繼續增加,由於該型 核反應器之特性( Positive Void Coeff:正空泡係 數 ) 導致反應器功率上升,控制系統已無能力抑制。 (註)西方輕水核反應器之空泡因數可使鏈鎖反應停止, 功率自然下降,核反應器能自我抑制。 01:23:40 值班工程師發覺狀況有異,下令插入全部停爐棒及控制 棒意圖儘速停爐,原來所插入之停爐棒未全部插到底, 而且已抽出控制棒過多,此項停爐作用大受影響,此時 關閉伺服電源意圖使控制棒以重力落至爐心底部。

(29)

約 01:23:44 4 秒之間功率上升數百倍,約有 30%核燃料過熱,已達約 3000℃,因此導至蒸汽爆炸 ( Thermal-Mechanical Explosion ) 核反應器上蓋炸開,主冷卻管路破裂,反 應器建築頂部破損,核反應器暴露至外界。 約 01:24 自廠外觀察到的兩次爆炸中間相隔 2~3 秒,一個含熾熱 金屬碎片的火球噴入空中,引起核反應器間內外火災多 起,並將輻射物質直接投射到大氣中。 (註一)其第一 次爆炸是由核子反應失控( Nuclear Excursion )。第二 次爆炸西方專家推斷為第二次核子反應失控所造成,但 蘇俄認為是因在高溫下鋯金屬與水及石墨與水產生化學 反應所產生氫氣與外界侵入的氧氣混合造成第二次爆 炸。爆出碎片包含鈷、鈾、鐵落在澆有柏油之屋頂上, 引發火災。 (註二)鋯金屬與水在高溫下產生化學反 應,可能發生在西方輕水式核反應器,但石墨與水之反 應不會發生。同時在西方輕水式核反應器內鋯與水產生 之氫氣體積也較小,包封容器內沒有大量氧氣侵入不會 發生爆炸,可承受壓力之包封容器可阻止輻射物外洩。 05:00 外界火災撲滅,但爐心石墨繼續燃燒。

(30)

2.3 車諾比爾事故導因與安全文化的關聯性

國際原子能總署於 1986 年 8 月 25 日在維也納所舉行之專家會議 中提出車諾比爾意外事故後檢討會議之摘要報告(Summary Report on the Post-accident Review Meeting on the Chernobyl

Accident)之後,國際原子能總署又於 1986 年 9 月以編號為No.75- INSAG-1 的安全系列刊物將之公開發行。但是後來因為又發現了一些 新的事證,經檢討後,又在 1992 年 11 月以發行編號為No.75-INSAG-7 The Chernobyl Accident: in Updating of INSAG-1 (車諾比爾 意外事故修正版 )報告的刊物,對 車諾比爾意外事故略作修改並公 佈 。我國行政院原子能委員會雖然曾經於中華民國七十六年元月,以 國際原子能總署所公佈的車諾比爾意外事故後檢討會議之摘要報告 (No.75- INSAG-1)為藍本,並製作「蘇俄車諾比爾核子事故總結報 告」供大眾參考。但該總結報告中卻始終缺乏對「安全文化」術語的 介紹及論述,因此有必要將No.75-INSAG-7 The Chernobyl Accident: in Updating of INSAG-1(車諾比爾意外事故修正版 )報告中有關 「安全文化」的段落或資料,進行翻譯、整理、分析,方能獲知「安 全文化」於 車諾比爾意外事故中所佔的角色、全貌及其關聯性。筆者 於是將No.75-INSAG-7 車諾比爾事故摘要修訂版報告予以整理、分析 後,發現有 13 個段落與「安全文化」直接相關聯(其詳細中英對照 翻譯請參見附錄一:75-INSAG-7 車諾比爾事故摘要修訂版報告中與 safety culture 相關的條文之中英對照翻譯);為便於識別及論 述,茲將 車諾比爾意外事故修正版

1.

加強RBMK(鈾石墨沸水管)反應器安全的努力將予以持續,然而 資料中,有關「安全文化」的段 落,予以條列、編號於下,以供參考:

(31)

國際的支援只能完成國家級的片斷成就。此外,先前所提到的一 般問題,必須要持續的努力以使安全文化能深植於所有階層及相 關組織裡,以提昇國家核能安全制度。 (資料來源: INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告之前言)

2.

【關閉緊急爐心冷卻系統 (14:00:00,25April)】 INSAG-1報告中提到關閉緊急爐心冷卻系統(ECCS),係違反 了程序。然而,近期蘇聯的資訊確認:在車諾比爾,如在值班主 管的授權下,關閉緊急爐心冷卻系統(ECCS)事實上是被允許的; 而且這項權限係被授予在造成意外事故的測試上,甚至是被認可 之測試過程中的一項步驟。INSAG相信,這一點並不影響事故的 發生及發展。然而,大家必須知道:在緊急爐心冷卻系統(ECCS) 的關閉情況下,電廠處於半載狀態大約11小時而導致事故發生。 只要這11小時的半載操作是電廠測試的一部份,則這項關閉可以 視為未違反程序,但卻明顯不是。在這段時間內關閉緊急爐心冷 卻系統(ECCS),並允許長時間在重要安全系統失效下操作,係顯 示是一種安全文化的缺乏。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第10頁)

3.

在車諾比爾的標準程序下,使緊急爐心冷卻系統(ECCS)的失效, 並未被準則所禁止。 國際核能安全顧問團(INSAG)了解:那是測試計劃的需求, 然而,根據規定,本項失效必須獲得值班主管的特許。在任何狀 況下,使緊急爐心冷卻系統(ECCS)失效如此長的時間,是非必要 的。國際核能安全顧問團(INSAG)相信:其並不影響這個事故,

(32)

但却顯明了低水準的安全文化。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第18頁)

4.

其它安全文化方面的缺失 前述的討論在各方面而言,顯示了安全文化的缺乏。對安全 文化缺乏的評論是INSAG-1的主要內容,而目前的復審並未減低 其責難,前已提過的兩個例子值得強調,因為它們與反應器操作 所需的特殊性質有關。 這種反應器的操作是將爐心的冷卻水予以沸騰,同時有些許 或沒有的次冷卻於泵浦及爐心的入口。根據鈾石墨沸水管(RBMK) 反應器的正反應回饋特性,以此操作模式終究可能造成其本身毀 滅性事故的發生。未鑑別出要避免這種情況,顯示了操作核能電 廠而沒有徹底洞察此安全分析的瑕疵,並且未教育員工,致使員 工無法發現這種安全分析及未沉浸在安全文化中。 最後論述的第二點乃最為貼切,此論述是有關反應器之所有 的控制及安全棒幾乎都被抽回,致使無法在緊急停機時,能迅速 降低反應的地步。認知要避免此種情況的必要性,是每個負責操 作的員工及每個擔負電廠操作手冊之細部設計者的第二天性(經 過後天學習而成的習慣)。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第19頁)

5.

安全準則 INSAG-1的報告,集中於車諾比爾事故的直接問題而很少提 及運轉電廠的內部管理及一般安全準則。有一些問題至今已真相 大白,而有一些評斷正好趁現在可以做更加寬廣的審查。 工業及核能發電安全監督委員會(SCSSINP)將車諾比第四部

(33)

發電機組的設計與設計時所宣稱的安全要求做比較,結論是:設 計極度缺乏標準。國際核能安全顧問團(INSAG)注意到工業及 核能發電安全監督委員會(SCSSINP)在報告中所提的一些問 題,並反映了他們自己所關心的事。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第20頁)

6.

一般的缺失 要達成生產目標及又要面對確保安全之不可避免的壓力,需 要一個專注的操作組織及堅強而獨立的管理制度、適當的資源、 政府級的支援以及具有全然必要的強制力,這種制度並未存在於 發生事故時的蘇聯。 國際核能安全顧問團(INSAG)知道其管理制度在許多重要 方面是無效的,諸如:設計及操作電廠的安全分析,要求因引進 及提升安全文化的訓練,以及規定的強力執行。其在確保安全之 獨立運作部份,並未產生作用。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第21頁)

7.

缺乏安全文化的一般評論 在車諾比爾的報告內,國際核能安全顧問團(INSAG)創造了 "安全文化" 的術語,以說明安全制度必須普及於核能電廠。在 其稍後編號為INSAG-4安全文化的報告中,解釋了這個概念。國 際核能安全顧問團(INSAG)追溯安全文化的發展,至其起源的 核能相關法令之國家制度,以使在必要之安全水準的責任及職權 間,建立了適當的連結。在操作及管理之兩個制度上,安全文化 必須經由適當的態度及管理的執行,以灌輸在組織裡。先前的討

(34)

論已數度指出:在車諾比爾之操作制度上,缺乏了安全文化。此 一致性的觀點,被陳述於INSAG-4;國際核能安全顧問團 (INSAG)現在已確認:車諾比爾事故發生以前,蘇聯未將安全 文化適當地灌輸於核能電廠內。許多要求似乎存在規章內,但未 見強力實施;其它必要的特性,甚至一點也不存在。由該區核能 電廠的運作,可推知車諾比爾的運作是未反映出安全文化的典 型。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第21頁)

8.

事故相關因素的結論 (1)1986年發生車諾比4號機事故以來,其所揭露的資料再度被重新 探討。它被仔細探討,而且大家知道進一步的新資料可能再次 改變了情況。然而,問題的主要輪廓目前似乎漸漸明確了。 (2)在1986年,國際核能安全顧問團(INSAG)公開發行了INSAG-1 的報告,該報告討論了車諾比爾事故及其原因,其係依據蘇聯 當局於1986年8月對在維也納所舉行的事故後檢討會議中,所提 出的報告資料。如今因新資訊的公開以致影響了INSAG-1內的觀 點,而將重點轉移至特定的設計特徵,包含:控制棒及安全系 統的設計,以及將重要安全資訊介紹給每一位操作員的安排。 這個事故如今被視為以下主要因素同時發生的結果:反應器的 特性,反應器控制元件的設計特性,以及反應器已處於非規定 的程序下,還是未由獨立的安全部門、實施調查、研究。最重 要的是反應器的物理特性,所可能發生之不穩定的現象。 (3)較早期有兩個鈾石墨沸水管(RBMK)反應器事故,一件發生在列 寧格勒(1號機,1975),一件燃料失效發生在車諾比爾(1號機, 1982),這兩件已表明鈾石墨沸水管(RBMK)發電機特性及操作上

(35)

的主要弱點。列寧格勒1號機事故甚至被某些人視為車諾比爾事 故的前兆。然而,從這些事故學到的教訓只驅使了一些有限的 設計修改或操作執行上的改善。由於不同操作組織間缺乏溝通 及資訊交換,車諾比爾的操作人員根本不了解列寧格勒1號機事 故的本質及原因。 (4)無法肯定何者起動功率失常的激增,而毀壞了車諾比爾反應 器。當冷卻劑流量下降,可從空泡的增加而產生了正反應。插 入測試時,其被全部抽除的控制及安全棒所增加的正反應,可 能是決定性的因素。後面的效應是控制棒的設計不當,這個本 質已在1983年於立陶宛Ignalina 核能電廠發現。然而,發現後 卻沒有更正、補救措施亦未對操作組織做資訊的宣導。 (5)這個事故可以說是源自於缺乏安全文化,不只是車諾比爾電 廠,全蘇聯當時核能發電廠的設計、操作及管理組織皆然。 INSAG-4徹底討論了安全文化需要絕對的專注;在核能電廠,它 起始於各組織管理者的態度,深植於組織的發展及運作。一項 對車諾比爾事故有關這方面的評估證明:不良的安全文化存在 於核能電廠的生命週期裡,不僅在操作階段、更存在於其它息 息相關之階段的活動裡(包括:設計、施工、建造、製造及管 理)。 (6)1986年INSAG-1報告內,對於蘇聯於維也納會議所提出的報告而 加重對於操作由此而減低了。INSAG-1報告定義了操作人員的某 些行動是違反規定,其實並不是違反。但INSAG仍維持其觀點: 操作員的關鍵性動作被不當的裁決。在INSAG-1報告中指出,人 為因素乃是造成事故的主要原因。其以粗劣品質的操作程序及 手冊,以及相互矛盾的特性而施加強大壓力在操作人員,甚至

(36)

值班主管的身上。其他也應注意到的是,測試儀器的型式及數 量以及控制室的佈局很難偵測到反應器的不安全情況。但無論 如何,操作規定已經被違反,控制及安全棒已被配置在危及反 應器緊急防護的位置內,甚至,正如先前所述的,正急停效應 之控制棒已被不良的設計。更應受指責的是,即使電廠的狀況 與原本要測試的預定狀況已大不相同,在測試的過程中,未經 認可的變更,卻在當場隨意決定。 (7)INSAG,依其近日的報告,並未收回INSAG-1的論調,除了更加 清礎的指出以外,亦無改變其結論。儘管大部份INSAG對於造成 事故的因素之判定已經改變,但其它許多INSAG-1的結論並未受 影響。 (8)總括而言,新的資料已強調造成事故更廣的問題,這些包括: —核電廠在設計時極度缺乏安全標準,甚至參雜了不安全的 特性 —不當的安全分析 —不充分受重視的獨立安全審查 —操作程序未發現有充份的安全分析 —操作人員與操作人員之間,設計人員與操作人員之間,其 安全資訊交換不足且失效 —操作人員對於電廠的安全觀點,未充份的瞭解 —對於操作人員之操作及測試步驟的正式要求重視不足 —效率不足的管理制度,致使無法對抗生產壓力 —在核能事件上,全面缺乏國家與當地水準的安全文化 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第23&24頁)

(37)

9.

事故的起因 事故的起因是資深控制工程師按下EPS(緊急保護系統)棒 終止鈕(EPS-5)以關閉反應器,其理由尚未被肯定確立。 事故的起因是由於RCPS(反應器控制及保護系統)控制棒 [17,28,35]的位移滑塊造成反應的增強,以致反應器的功率無 法控制地升高。 反應的增加並未由RCPS(反應器控制及保護系統)吸收棒所 抑制,不僅是因為其速度慢,更因操作人員在測試前已經抽出超 過許可量的手動控制吸收棒,因此造成反應堆失控增強的狀況, 這是在RCPS(反應器控制及保護系統)棒設計時,就已被決定 了。 最初的反應增加造成功率大量的升高,是因為反應器的反應 作用及爐心的水蒸汽產生器之間,有強烈的正回饋。這個過程是 由初期低功率反應器所促發,也由最高蒸汽反應效果的熱工-水 力特性以及整個爐心功率不平穩所增強。 事故的原因已於許多文件中分析過,它們的複雜性亦被注意 到。特別地,提出事故原因的簡要看法(VOLKOV,V.P,1987) 【23】,以供參考: "一項車諾比爾事故分析已確認:主角是移位滑塊;大量空 泡反應效應;爐心在事故期間,形成不規則之極大量的能量密 度。最後一個事實是最致命的原因之ㄧ,它是因為爐心的面積過 大(7m*12m),非一致且過慢移動的控制棒(有吸收棒、移位滑塊 及水柱)(0.4m/s),以及大量的空泡反應效應(5/3eff)。所有的 這些因素,就已預先決定了車諾比爾事故的規模。" 車諾比爾事故肇因,並不直接因為人員的動作,而是缺乏

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了解,首先是技術部門的經理,其次是鈾石墨沸水管(RBMK)爐心 的蒸汽品質。這造成不正確的操作安全分析,以致操作期間忽視 一再明顯出現的大量空泡反應,與對於RCPS(反應器控制及保護 系統)的效能不正確的信賴。事實上,其無法應付車諾比爾及其 它的事故,特別是設計基準的事故(DBAs)。自然地,就造成不 正確的操作程序。這種不適當的技術管理水準被解釋如下: —發生在鈾石墨沸水管(RBMK)爐心的中子物理製程研究太少 —忽視以不同的方法取得不同的結論 —缺乏在接近實際狀況下的實驗研究 —缺乏專業刊物的分析以及 —長期以來,傳達不正確的技術資料給設計主管以計算中子物 理過程,並用於分析爐心及鈾石墨沸水管(RBMK)反應器之 電廠安全的程序。"另一重點是,長久以來,蘇聯的電力部門 讓鈾石墨沸水管(RBMK)反應器的電廠的爐心在中子物理不穩 定的狀態下運轉,而未充分注意緊急電力保護系統及緊急保 護系統(EPS)觸發後的緊急電力增加率保護系統,一再出現 的不正常信號而要求全面調查的緊急狀況。 "我們會做這樣的結論:像車諾比爾這種事故是必然會 發生的"。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第83&84頁)

10.

結論 車諾比爾事故由國際原子能總署之國際核能安全顧問團 (INSAG)做調查及分析,該小組提供建議給國際原能總署(IAEA)署 長。在未詳閱報告的細節之前,委員會注意到:在分析車諾比爾

(39)

事故的根本原因,國際核能安全顧問團(INSAG)的結論為:要確 保核能電廠的安全,要先建立並維護安全文化。 "安全文化"的觀念是指當牽涉到核能電廠安全的各種相關活 動時,就要專心致力及擔負個人責任的全面觀念。安全文化的灌 輸須要在訓練電廠員工時,要特別強調建立安全習慣的理由,以 及疏忽個人應有之安全責任的後果,特別要強調安全限制的理由 以及違反他們的後果。安全文化的前題是要全心專注於安全,這 起始於從事核能電廠發展及操作組織內的管理人員的態度。 在國際核能安全顧問團(INSAG)的刊物裡,安全文化的觀念 被擴大,超越非僅止於操作面,更包含了影響核能電廠生命週期 內操作安全的所有階段之所有活動。它甚至包含了最高管理階 層,包括立法及政府,根據這個觀念,它必須創造一個日常注意 核能安全的全國風氣。車諾比爾事故若以安全文化的概念而評 估,可視為不僅是參與操作階段的人員缺乏適當的安全文化,而 其他參與核能電廠生命週期其它階段的人員亦如此(設計人員、工 程人員、建造人員、設備、製造、行政及管理組織等....)。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第84頁)

11.

車諾比爾4號機的鈾石墨沸水管RBMK-1000反應器之設計缺點已經 決定了嚴重的事故後果。 車諾比爾災難是由於設計者選擇了鈾石墨沸水管RBMK-1000反 應器,這種設計並未對於相關安全問題做適當的考慮。該項選擇 的結果,反應器心的物理及熱工─水力特性抵觸了動態穩定安全 系統的原理。依照該設計觀念,反應器控制及保護系統並未符合 安全需求。此項不符合物理及熱工─水力特性的爐心設計在安全

(40)

方面加重了反應器控制及保護系統(RCPS)的錯誤。 帶有這種危險特性的反應器其操作的可能後果並未在設計、 工程或事後在操作文件上提到。最高階層的設計者仍聲稱鈾石墨 沸水管(RBMK)反應器是絕對安全的,結果造成人員對於反應器設 備的自滿,以致喪失對危險的警覺,而被隱含於安全文化中。 反應器設計者知道反應器的危險特性可能成為核子不穩定的 原因,但却未估計其可能結果的程度,且未試圖以操作上的限制 來預防,轉而成為非常差的防護。此等行徑,完全無益於安全文 化。 另外一點必須提到,上述招致非常危險結果之防護不穩定反 應器的粗劣防護系統,根本上,並不適用於其它世界上以深層防 護原則為基礎而發展出的核能電廠。 鈾石墨沸水管RBMK-1000反應器的設計參數及特性,於1986年 4月26日如此嚴重地違反了安全標準及規定,以致其只能於缺乏安 全文化的國家中操作。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第85頁)

12.

由於緊急防護功能被誤導及執行並傳達至人員操作,且由缺乏適 當的安全設計之特性的事故本身凸顯了:設計的缺失結合了非完 全可依賴的人員操作而帶來了災難。 人員違反操作程序且委員在報告中有注意到這些違反;某些 違反並未影響事故的發生及發展,某些證實鈾石墨沸水管RBMK-1000反應器的設計錯誤。這些違反大部份產生了粗劣品質的操作 文件,以及其矛盾的特性導致以粗劣品質而設計的RBMK-1000反 應器。

(41)

人員並不知道反應器危險的特性,因此,不了解違反的後 果。這件事實本身顯示了安全文化的缺乏,不僅在員工部份,更 在反應器的設計及操作組織部份。另外一個值得研究的方向是事 故的原因分析及人員行動,在事故的起始及過程所扮演的角色。 在1979年美國三哩島嚴重事故後,設計者並未歸咎於人員,因為 "他們(工程師)在事故發生的瞬間,可能需要幾小時甚至數週來 分析,以了解發生什麼事或試圖推斷繼續操作的參數會如何" 。 然而,操作人員在面對瞬變現象必須應付 "數以百計的思考,決 定及必須採取的行動" 。美國的一些專家知道 "有些瞬變現象可 以經由好的設計來避免。如果瞬變現象可以想像,那意外事故可 以經由設計來應付它" 。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第85 頁)

13.

在蘇聯事故前及目前仍存在的核能法律、經濟、社會政治聯合系 統並無法律基礎,且並不符合核能使用之確保安全的要求。 這個結論是基於一個事實:當沒有法律來管理核能的使用 時,就會沒有人對於核能電廠的操作安全負全責。對於整個電廠 複雜的操作及其發展的相關人員,僅只做到負責完成自己工作的 部份。根據國際標準及慣例,這種全面性的責任應由操作組織承 擔。截至目前為止,蘇聯沒有這種組織。其有關電廠整體之重大 決策,通常取決於相關政府部門的專權。結果,決策的產生及決 策的責任是分開的。甚者,隨著政府組織再三的重組,那些決定 重大決策的單位,早已不復存在了,導致危險的設施雖已存在, 却無人負責。

(42)

根據IAEA的建議及蘇聯正式承認之正式的一般國際慣例,對 於居民及國家核能電廠操作安全的最終責任,整體而言,乃取決 於操作組織。然而,不能只承擔責任而無相對權利。這個已存在 且仍存在的系統,並沒有賦予工廠本身或更高當局任何權力,乃 是兩者共同執行操作組織的責任。 根據目前的標準及規定,這些組織並未被授權做重大決策 (在車諾比爾事故後亦無做較不重要的決策;事實上,全然無決 策),並未給予工程設計主管、技術管理人員、總設計師及管理 單位任何空間。同時,這些組織迫使所有的人要做決定,而當意 見不一致時,卻不允許他們除了終止產生以外之任何選擇,即未 賦予他們做決策的責任。(除了管理單位外,但這也是錯的)。 本報告確認車諾比爾4號機在設計、建造及操作時期的設計標 準及規定上,有許多的違反。然而,設計獲得許可,建造亦獲得 相關當局及管理單位的批准。這顯示,在蘇聯缺乏完善的專家組 織團體,賦予擁有自己的資源、權力及做決定的責任。 蘇聯核能安全監督委員會於車諾比爾事故前僅成立三年,儘 管安全文化觀念,不能被視為獨立單位,因為它是核能電廠的建 造及電力之同等當局的部分責任。自從事故以來,許多核能電廠 之安全監督系統做了一些重要的更改。然而,因為管理單位無法 律基礎,無經濟的控制方法,也無人力及財力資源。且因為在這 個國家很難成立獨立的專家學會,以致這個早就存在且目前仍存 在的系統,包含其許多相關聯的組成,卻逐步的支配及挑剃核能 電廠的監督,其並非是以全民利益之安全使用核能的單純管控系 統。 車諾比爾事故學到的最重要教訓是不僅要改善特定的參數及

(43)

鈾石墨沸水管(RBMK)的操作條件(不管其重要性如何),也需 要將 ”安全文化”的觀念納入要求中,以全面應用於蘇聯 (USSR)的核能電廠。 (資料來源:INSAG-7車諾比爾事故摘要修訂版報告第88頁) 行政院原子能委員於中華民國七十六年元月公佈了「蘇俄車諾比 爾核子事故總結報告」以供國人參考,然而在該報告中,對於車諾比 爾核子事故的導因,除了設計、反應器特性等的問題外緊論及下列: 兩點: (1)由於車諾比爾第四號機組設計上的缺陷,以及為利用上該機組 兩部汽輪發電機中之第8號汽輪機,測試當其驅動之蒸汽被切斷 後,僅賴其本身旋轉慣性發電,能否供給該機組安全停機所必 需電力。因為該次試驗上不當的措施,再加上人為運轉錯誤, 而釀成大禍。 (2)電廠藉停機的機會做前述之實驗。其實驗準備既不健全又未經 任何正式批准程序,逕行由一位不懂核反應器的電機工程師主 持實驗,更遑論應有之安全措施。 由於行政院原子能委員會之蘇俄車諾比爾核子事故總結報告中 (中華民國七十六年元月版)對於「安全文化」方面,隻字未提;因 此,加深了筆者對「車諾比爾事故導因與安全文化的關聯性 」的興趣 及必要性,但是若詳查 INSAG-7 The Chernobyl Accident: in Updating of INSAG-1 (車諾比爾意外事故修正版 )的原文內容,並 將上述 13 個段落及配合其他相關資料進行整理、分析,可以獲得下 列 3 點有關 車諾比爾事故導因與安全文化之間的關聯性 :

(44)

1. 車諾比爾事故是源自於缺乏安全文化: 當時不只是車諾比爾電廠缺乏安全文化,全蘇聯的核能發電 廠無論在設計、操作或管理組織上,均缺乏安全文化。由於 不良的安全文化存在於核能電廠的生命週期裡,不僅在操作 階段、更存在於其它息息相關之階段的活動裡(包括:設計、 施工、建造、製造及管理)等,所以才會導致車諾比爾事故的 發生。安全文化需要絕對的專注,其乃起始於各組織管理者 的態度,深植於組織的發展及運作中。 2. 車諾比爾事故是因為有四個主要因素同時發生的結果,但其 最主要的因素是人為因素,而人為因素係由不良安全文化所 產生: 車諾比爾事故是因為以下主要因素同時發生的結果: (1) 不良之反應器的特性:例如最初的反應會增加、造成功 率大量的升高,其乃因為反應器的反應作用及爐心的水 蒸汽產生器之間,有強烈的正回饋的特性。最重要的 是,反應器的物理特性所發生的不穩定現象。 (2) 不良之反應器控制元件的設計特性:例如當反應器爐心 產生大量空泡反應效應時,其反應器控制元件(有吸收 棒、移位滑塊等),因為爐心的面積過大(7m*12m),顯 現了非一致且過慢移動的特性(0.4m/s),致使災難的發 生。 (3) 反應器雖已處於非規定的程序下,還是未由獨立的安全 部門、實施調查、研究;例如未充分注意緊急電力保護 系統及緊急保護系統(EPS)觸發後的緊急電力增加率

(45)

保護系統,一再出現的不正常信號而要求全面調查的緊 急狀況。 (4) 不良的人為因素:造成事故的主要原因乃是人為因素, 其以粗劣品質的操作程序及手冊,以及相互矛盾的特性 而施加強大壓力在操作人員,甚至值班主管的身上。其 他也應注意到的是,測試儀器的型式及數量以及控制室 的佈局很難偵測到反應器不安全的情況。但無論如何, 操作規定已經被違反,控制及安全棒已被配置在危及反 應器緊急防護的位置內,甚至,正急停效應之控制棒已 被不良的設計。更應受指責的是,即使電廠的狀況與原 本要測試的預定狀況已大不相同,在測試的過程中,未 經認可的變更,卻在當場隨意決定。雖然在車諾比爾, 如在值班主管的授權下,關閉緊急爐心冷卻系統(ECCS) 是被允許的,然而,在緊急爐心冷卻系統(ECCS)的關閉 情況下,電廠處於半載狀態大約 11 小時而導致事故發 生。其在這段時間內關閉緊急爐心冷卻系統(ECCS),並 允許長時間在重要安全系統失效下操作,係顯示是一種 安全文化的缺乏。 雖然車諾比爾事故是因為有四個主要因素同時發生的結 果,但其最主要的因素是人為因素,且由於不良的安全文化 影響了人為因素,而產生了「不良的反應器的特性」、「不 良的反應器控制元件的設計特性」、「反應器雖已處於非規 定的程序下,還是未由獨立的安全部門、實施調查、研究的 錯誤」等,所以,不良的安全文化,乃是車諾比爾事故的根 本原因。

(46)

3. 車諾比爾事故當時,蘇聯缺乏一個良好的安全文化管理制度: 要達成生產目標及又要面對確保安全之不可避免的壓力, 需要一個專注的操作組織及堅強而獨立並擁有適當的資源、政 府級的支援以及具有全然必要的強制力的安全管理制度,以持 續的努力,致使安全文化能深植於所有階層及相關組織裡,方 能提昇安全。在車諾比爾的報告內,國際核能安全顧問團 (INSAG)創造了 "安全文化" 的術語,以說明安全制度必須普 及於核能電廠,且安全文化必須經由適當的態度及管理的執 行,方能灌輸在組織裡。由於在車諾比爾事故當時,蘇聯缺乏 一個專注的操作組織及堅強而獨立的管理制度,以使安全文化 能深植於所有階層及相關組織裡,以提昇國家核能安全制度; 所以,才會導致車諾比爾事故的發生。 小結: 車諾比爾事故是源自缺乏安全文化,要確保安全,必先建立並維護安 全文化;車諾比爾事故學到的最重要教訓是不僅要改善特定的參數及 鈾石墨沸水管(RBMK)的操作條件(不管其重要性如何),更需要 將 ”安全文化”的觀念納入要求中,以全面應用於安全管理制度 上。 "安全文化" 的觀念是指當牽涉到安全的各種相關活動時,就要 專心致力及擔負個人責任的全面觀念。安全文化的前題是要全心專注 於安全,這起始於從事發展及操作組織內的管理人員的態度。安全文 化的灌輸需要在訓練員工要特別強調建立安全習慣的理由,以及疏忽 個人應有之安全責任的後果,特別要強調安全限制的理由以及違反他 們的後果。

(47)

2.4由車諾比爾事故探索不良安全文化的現象 由2.3車諾比爾事故導因與安全文化的關聯性可以明確的知道: 「車諾比爾事故是源自於缺乏安全文化」,但是到底那些「不良的安 全文化」造成了車諾比爾事故,卻是一個必須加以探索的課題;否 則,雖然努力的推展安全文化,卻不知以「車諾比爾事故」為殷鑑, 讓「不良的安全文化」充斥於企業、組織之中,就會枉然一場,無功 而返了。由 INSAG-7 The Chernobyl Accident: in Updating of INSAG-1 (車諾比爾意外事故修正版 )及參照 INSAG-4 Safety Culture ( 安全文化 )的報告,可以知道當年蘇聯

1.

操作部門未優先考量安全問題,執行非必要的操作,致使工場處 於危險的狀態: 車諾比爾核能發電 廠充斥了下列「不良安全文化」的現象,致生事故: NSAG-1報告中提到關閉緊急爐心冷卻系統(ECCS),係違反了程 序。然而,近期蘇聯的資訊確認:在車諾比爾,如在值班主管 的授權下,關閉緊急爐心冷卻系統(ECCS)事實上是被允許的; 而且這項權限係被授予在造成意外事故的測試上,甚至是被認 可之測試過程中的一項步驟。然而,大家必須知道:在緊急爐 心冷卻系統(ECCS)的關閉情況下,電廠處於半載狀態大約11小 時,是一個危險狀態而導致事故發生。在這段時間內關閉緊急 爐心冷卻系統(ECCS),並允許長時間在重要安全系統失效下操 作,是非必要的。安全顧問團(INSAG)相信:其並不影響這個事 故,但却顯明了低水準的安全文化,也就是一種「不良安全文 化」的現象。

2.

未事先鑑別出風險及洞察出安全分析的瑕疵、不當或不充份的安 全分析,致使毀滅性事故的發生:

(48)

車諾比爾核能發電廠的

3.

設計極度缺乏標準,甚至參雜了不安全的特性: 反應器的操作是將爐心的冷卻水予以 沸騰,同時有些許或沒有的次冷卻於泵浦及爐心的入口。根據鈾 石墨沸水管(RBMK)反應器的正反應回饋特性,以此操作模式終究 可能會造成其本身毀滅性事故的發生。未事先鑑別出要避免這種 情況,顯示了操作核能電廠而沒有徹底洞察此安全分析的瑕疵, 其安全分析乃是不當或不充份,並且未教育員工致使員工無法發 現這種安全分析及未沉浸在安全文化中,這也就是一種「不良安 全文化」的現象。事實上,要認知及避免此種情況的必要性,可 由每個負責操作的員工及每個擔負電廠操作手冊之細部設計者, 經由經過後天學習而成的安全習慣(第二天性),而達到消除危 害的目的。 蘇聯工業及核能發電安全監督委員會(SCSSINP)將車諾比 第四部發電機組的設計與設計時所宣稱的安全要求做比較,結論 是:設計極度缺乏標準。國際核能安全顧問團(INSAG)注意到 工業及核能發電安全監督委員會(SCSSINP)在報告中所提的一 些問題,並反映了他們自己所關心的事。由此可知,設計極度缺 乏標準是一種「不良安全文化」的現象。也因為設計極度缺乏標 準,導致設計出不良之反應器的特性,不良之反應器控制元件, 致使當人員違反規定操作時,其反應器的物理特性就發生了不穩 定的現象,終至悲劇的發生。

4.

缺乏一個能專注於操作組織及堅強而獨立,且有適當的資源、政 府級的支援以及具有全然必要的強制力的安全管理制度: 在車諾比爾的報告內,國際核能安全顧問團(INSAG)創造了 "安全文化" 的術語,以說明安全制度必須普及於核能電廠。在

(49)

其稍後編號為INSAG-4安全文化的報告中,解釋了這個概念。國 際核能安全顧問團(INSAG)追溯安全文化的發展,至其起源的 核能相關法令之國家制度,以使在必要之安全水準的責任及職權 間,建立了適當的連結。事實上,要達成生產目標及又要面對確 保安全之不可避免的壓力,是一件很能達成的事,因此,我們需 要一個能專注於操作組織及堅強而獨立,且有適當的資源、政府 級的支援以及具有全然必要的強制力的安全管理制度。由於這種 制度並未存在於發生事故時的蘇聯,而導致事故的發生。不但如 此,由國際核能安全顧問團(INSAG)知道其管理制度在許多重 要方面是無效的,諸如:設計及操作電廠的安全分析,要求因引 進及提升安全文化的訓練,以及規定的強力執行等,所以,雖然 車諾比爾核能發電廠有許多要求似乎都存在規章內,但未見強力 實施。 由此可知,若企業缺乏一個能專注於操作組織及堅強而獨 立,且有適當的資源、政府級的支援以及具有全然必要的強制力 的安全管理制度,會導致在確保安全之獨立運作部份,無法產生 作用,這也就是一種「不良安全文化」的現象。在企業管理上, 通常有「強勢工安」或「弱勢工安」之分,然而從上文可推論: 「弱勢工安」就是由不良安全文化所導致的。

5.

組織間各行其事,未做好事故調查及事故案例的分享: 蘇聯在較早期就有兩個鈾石墨沸水管(RBMK)反應器事故,一 件發生在列寧格勒(1號機,1975),一件燃料失效發生在車諾比 爾(1號機,1982),這兩件已表明鈾石墨沸水管(RBMK)發電機特 性及操作上的主要弱點。列寧格勒1號機事故甚至被某些人視為 車諾比爾事故的前兆。然而,從這些事故學到的教訓只驅使了一

數據

表 2:國內各論文對 INSAG-4 安全文化的定義的翻譯  參考文獻  定義  臺灣與日本石油產業安全文化之差異 探討(許尚華博士,研究生陳茲清, 2005,交大工業工程與管理學係碩士 論文)  核能安全文化是組織與個人共同建立一種超乎一切之上的特性與態度,在核能電廠各項作業中確保安全議題的重要性,並得到應 有的重視。  大學院校實驗室安全文化調查(吳聰智 博士,弘光科技大學工業安全衛生 系,勞工安全衛生研究季刊,民國九 十三年十二月 第十二卷第四期 第 315-327 頁)【29】  安全文化乃組織及成
圖 3 安全文化管理螺旋圖 (資料來源:本研究整理)
FIG. 1. Illustration of the presentation of safety culture.  圖 1 安全文化之圖解

參考文獻

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