一位畢業很多年並一直在從事工程設計的學生來信告訴：核二少了七根螺栓後的安全裕度很可能是：「比法定安全裕度多出8%」。他的推測依據在底下的「參考資料：學生來信」裡，有點專業化，大概學過機械元件設計的人才會懂，一般讀者就先暫時接受他的推測好了。
那麼法定的安全裕度是多少？我這個學生提供的資料是「靜態負荷下的安全裕度是200%（安全係數=3）」。一般而言，鋼材在反覆受力（cyclic loading）時，如果希望它永遠不斷掉，那麼它所能承受的力量必須比靜態負荷少一半（專業叫做：一般鋼材的 endurance limit 大約是略大於 yielding stress 的 0.5倍）。所以，如果我們希望核二螺栓永遠不斷掉，則按照法規設計出來的螺栓在最理想情況下也只有50%的安全裕度（安全係數=1.5=3/2）。
但是真實的螺栓永遠比理想狀況更脆弱，因而真實的安全裕度會小於 50%，而削弱其安全裕度的因素通常有六個：（1）螺栓表面愈粗糙，愈容易有表面裂縫，因而在反覆受力時裂縫延伸、擴大而破壞螺栓。規矩買來的核能級螺栓表面應該是精光的，但是安裝久了以後可能會因為安裝時不恰當以致後來螺栓跟周邊元件相互摩擦以粗糙化，或者加上鹽分侵蝕效應而加速裂縫的形成或擴大。（2）螺栓尺寸太小，這種錯誤不容易發生，（3）實際受力跟理論上的受力不相同，（4）溫度變化，（5）相同規格的同一批螺栓安全裕度本來就不一樣即使再認真作品管，都可能會有 8%左右的變化，（6）其他因素（鹽分侵蝕，加工不良等很難精確掌握的因素）。
如果考慮到上述不理想因素的存在，50%的法定安全裕度其實很小，這使得螺栓受力超出忍受極限（endurance limit）的機會絕對存在，而不是不可能。實際上核二也確實已經有七根螺栓受力超過忍受極限（endurance limit）而壞掉了。從我過去的設計經驗來看，50%的法定安全裕度比一般機械元件（譬如汽車）所要求的標準還低，實在是在用人命風險降低成本！
螺栓受力一旦超過忍受極限（endurance limit），它的使用壽命就變成有限，一般而言，只要表面上一出現裂縫，很快地就會斷掉。但是，即使表面上檢查不出裂縫，螺栓也可能在很短時間內就因為達到使用壽命而出現裂縫，並且很快斷掉。這就是很麻煩的地方，看不到裂縫不表示它還可以用！
所以，一旦發現螺栓受力超過忍受極限（endurance limit），就絕對不要想延長使用時間，而要乖乖地在服役期限一到馬上除役。
問題是：核二廠的螺栓法定設計應該是「壽命無限長」，目前斷掉七根是因為實際受力跟理論估算有明顯差別。因此，我們根本無法推估其他113跟螺栓的壽命還有多久。不只這樣，既然已經有七根的實際壽命跟原設計不符，就表示核二的設計、施工、運轉、維修過程中有未曾預期到的人為疏失，而這些人為疏失有可能會在有限時間內導致其他不該斷的元件斷掉。
因此，除非我們有能力找出使這七根斷掉的所有可能原因，並且一一加以解決，否則讓核二重新運轉絕對是拿整個北台灣當賭注，延役的念頭更是荒唐！
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參考資料：學生來信
附件是ASME B &PV Code 有關核能組件高強度螺栓之允許設計強度之說明，ASME SA-540 Gr B23/24 Class 1（等同ASTM A 540 Gr B23/24 Class 1）的靜態允許設計強度為降伏強度之1/3（33.33%，ie. 安全裕度是300%），所以學生推測原螺栓的靜態計算應力應為降伏應力的28.78%（安全裕度是347%），在減少7顆螺栓下計算應力變成28.78%*120/113=30.76%，與原法規要求設計應有強度相比之安全裕度33.33%/30.76%=1.08%，所以台電核安處吳副處長才會說仍有八％餘裕（對法規設計要求），其實台電核安處吳副處長應該說：「安全裕度為1/30.76%=325%」（對材料造成破壞）。