付玉芳 叶子青
（中广核工程有限公司设计院 广东深圳 518000）
摘要：近几年我国经济不断发展，工业生产与居民生活对电力的需求逐渐增长，核电作为一种高效与低污染的能源在我国的应用越来越广泛，我国的核电产业进入了快速发展的时期。常规岛做为核电厂的重要组成部分其安全性是正常发电的有力保障，因此核电厂常规岛主厂房的防火设计特点和注意事项，以及如何将厂房内假想火灾事故的发生概率或损害降至最低就显得尤为重要。
关键词：核电厂常规岛；防火设计；纵深防御；火灾
一、引言
我国当前的发电产业中主要还是以火力发电为主，为了减少温室气体的排放量，人们逐渐开始寻找利用清洁能源进行发电的方法，太阳能、风能、潮汐发电等形式虽然不会对环境造成破坏，但是由于其经济性的原因很难投入到大规模的生产中去，因此，核电成为了当前的必然选择。人们在采用核电发电以来，火灾在核电站的安全事故中所占的比例逐渐增长，不仅造成较大的经济损失，也带来了恶劣的社会影响，因此，加强核电站的防火设计是核电站设计的一个重要组成部分。
二、核电厂常规岛防火设计规范
鉴于核电厂的特殊地位以及重要性,核电厂进行防火设计的倡导“预防为主，防消结合”的方针和“纵深防御”的原则。核电厂常规岛的消防设计应遵守《核电厂常规岛防火设计规范》，并参照《建筑设计防火规范》、《消防法》以及中国核安全导则HAD102/11《核电厂防火》的相关规定。
在2012年之前，我国一直没有专门适用于核电站常规岛的防火设计规范，核电站常规岛防火设计大都是参照国外规范，同时结合《建筑防火设计规范》进行设计，2012年10月1号之后，我国的《核电厂常规岛防火设计规范》开始实施。根据《核电厂常规岛防火设计规范》中的规定，核电常规岛内不同组成部分的火灾危险性被分为甲、乙、丙、丁、戊五个等级，耐火极限则被分为三个耐火等级，除冷却塔为三级外，其余组成部分均为一级或二级，同时《核电厂常规岛防火设计规范》还对不同构建的耐火极限进行了严格的限定。《核电厂常规岛防火设计规范》还参照了《建筑防火设计规范》中的相关规定对常规岛内的安全疏散以及相关件构造进行了严格地限定，这也是常规岛防火设计的一个重点内容，因此在规范中存在着许多强制性条文，例如：《核电厂常规岛防火设计规范》中第5.1.1条规定汽轮发电机厂房内的下列场所应进行防火分隔：1.电缆竖井、电缆夹层；2.电子设备间、配电间、蓄电池室；3.通风设备间；4.润滑油间、润滑油运转间；5.疏散楼梯。强制性条文对整个核电常规岛的防火设计有着重要的意义，也是整个图纸审查关注的重点，因此在具体的设计过程中必须严格执行。
三、核电厂常规岛的防火设计特点
常规岛作为核电厂发电生产链中不可或缺的重要一环,主要是由汽机房、辅助间等部分组成，虽然根据堆型的不同布置方式也存在一定的差异，部分堆型的布置将辅助间与汽机房合并。但毋庸置疑，核电常规岛厂房是一个综合性的建筑，其中存在着许多不同的机械设备以及分层的多个平台，每个平台之间的功能存在着一定的差异性，不同平台上的机械设备也不尽相同，因此在火灾发生时所面临的威胁也不相同，而火灾发生的概率也存在着差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在核电站的常规岛中可能诱发火灾的原因主要有：发电机氢气系统漏氢或发电机气体置换不当、电气短路等引起的电缆或电气设备起火以及油系统泄漏后油溅到高温蒸汽管道上或遇上明火等。在火灾发生时需要进行重点防御的地方主要有以下几个：第一，部分使用H2作为冷却气体的设备，由于H2具有可燃性，同时可能会发生爆炸，因此，需要进行重点设防；第二，电气设备和电缆，电气设备和电缆对整个核电站的运转有着重要意义，因此需要加强其防火措施；第三，需要用油的设备，如发动机、电动机等设备，这部分设备具有一定的可燃性。
常规岛的生产车间和作业场所、易燃易爆的危险场所以及地下建筑物采取了防火分区、防火隔断、防火间距、设置安全疏散和消防通道等措施，放置以上设备的平台与房间则需要采用更高的防火措施，尽量避免火灾的发生。例如某二代CPR1000堆型润滑油室采用了封闭式防火措施，把汽机房主润滑油箱、冷油器、滤油器和发电机油密封设备等全部封闭在一个砖墙建造的房间内，油管沟底向此房间内倾斜，确保油管破裂时润滑油间可以容纳全部润滑油而不向其他方向泄露。同时也使得蒸汽管道和油管道完全隔开，大大减少了失火的危险性。而对于常规岛内的电气设备，在供电线路上均设置过负荷、过电流及短路保护等装置，运行中一旦出现这些故障，能在限定时间内自动切断故障回路，以免引起火灾。电缆都应采用阻燃电缆，根据常规岛发生火灾的模拟分析，阻燃电缆外部应该采用耐火极限不低于2小时的耐火材料进行包敷处理，电缆构筑物中电源引至电气柜、盘或控制屏的开孔部位及缝隙均采用阻燃封堵。对于使用H2的设备，应该有排H2措施，要通过管道将H2及时的排放到室外，避免室内H2浓度超标，埋下火灾隐患。同时在整个常规岛内要有良好的排风措施，可以采用自然进风机械排风或者机械进风自然排风的方式进行。
在常规岛汽轮发电机厂房的防火设计中，还有最重要的一点就是需要考虑厂房的竖向布置对在防火方面的特殊要求，核电厂常规岛厂房的竖向布置形式主要分为地上式、局部下沉式及半地下式。根据不同的竖向布置形式，地下部分的防火、通风及疏散更应着重考虑。在《核电厂常规岛防火设计规范》5.2.1中则规定：厂房内地上部分最远工作地点到外部出口或疏散楼梯的距离不宜大于75m；厂房地下部分最远工作地点到疏散楼梯的距离不应大于45m。对于疏散口数量，在5.2.5中则规定：厂房内配电间室内最远点到疏散出口的直线距离不应大于15m，当其长度大于7m时疏散出口的数量不应少于2个。以某核电厂常规岛厂房布置采用地上式布置为例，其人员疏散用楼梯共4个，分布于常规岛厂房不同方位，涉及不同楼层。
在建筑防火设计中采取的可减少火灾危害的有效途径主要有：提高建筑物的不燃化程度、改进工艺，提高工艺防火能力，或者提高建筑物的耐火能力，对建筑进行防火分隔，以控制火灾并进行扑救等，力求不失火、少失火或失火时能将火扑灭在初期阶段。
结语：我国当前正处于产业结构调整的关键时期，在能源供给方面也面临着重大的转移，清洁能源的不断发展在未来一段时间内是一个重要的趋势。到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%，要达到此目标，核电作为清洁能源的代表在不久的将来，必然会成为能源供给的重要形式，因此，从现阶段开始不断提高核电站常规岛的防火能力有着重要的意义。
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作者简介：
付玉芳（1980-），女，毕业于兰州交通大学，工程师；主要从事核电常规岛相关设计工作。
论文作者:付玉芳,叶子青
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/29
标签：核电厂论文; 常规论文; 核电论文; 火灾论文; 核电站论文; 设计规范论文; 电缆论文; 《电力设备》2016年第12期论文;