福建福清核电有限公司 福建福州 350300
摘要：主要讨论了核电厂消防水源的技术要求和可能的形式。通过对已有文献对核电厂消防水源论述的整理分析，并结合我国核电厂的实际情况分析了核电厂消防水源对水质、可靠性、消防补水、水泵接合器、消防稳压装置等方面的要求以及可能的消防水源形式，结果表明相对于一般消防水源要求来说，核电厂对消防水源的保证率、补水的保证率要求更高，在核电厂设置水泵接合器和稳压罐是有意义的，在核电厂消防水源设计中应考虑提升消防水源的相关要求。
关键词：消防水源；设计；问题
引言
不同堆型核电厂，其消防水系统设置有所不同，针对系统供水型式、水源的冗余设计与抗震等存在分歧的问题进行了探讨，给出了相应的消防水系统设计原则与建议。
1核电厂消防水系统设计
1.1消防水源的抗震问题
《核电厂防火》HAD102/11第5.6.7条规定:应设置两个独立的可靠水源，其中至少有一个能满足5.1.2条(2)的要求，第5.1.2条规定，必须进行分析以确定来自自然现象和人因时间的火灾危害(见核安全导则HAD101/04《核电厂厂址选择的外部人为时间》、HAD102/05和HAD102/02《核电厂抗震设计与鉴定》)，根据HAD102/02《核电厂抗震设计与鉴定》附录1给出了典型系统的抗震设计情况，加拿大和法国核电站要求核岛内部的消防系统应设置成能抗SSE地震，《核电厂防火准则》EJ_T1082—2005第6.1条规定，用于保护安全相关系统和设备的消防系统应按可以承受SSE地震引起的载荷进行设计。从核安全的角度看，在地震期间和地震后消防系统及时修复之前，爆发的火灾不应引起安全事故，地震后不抗震的消防设施的修复需要时间，持续时间较长的情况下火灾风险可能是无法接受的，地震后通过临时水源调用来满足核岛消防需求也比较困难，故核电站消防水源设计应能满足地震之后的消防需求。《核电厂防火设计规范》GB/T22158—2008第4.5.3.4.1规定:如果使用水池，应设置两个100%系统容量的水池，抗SL-2地震，该规定相对于《核电厂防火》HAD102/11过于严格，确保消防水源地震后可用只是为在地震期间或地震后一段时间内保证消防水供应，从而有效控制火灾不至于损坏安全级系统、设备和部件，只要一个抗震的消防水源和抗震的消防系统连接，在地震时和地震后仍然能保证消防水的供应有效灭火即可，当然将两个独立的消防水源均设置成能满足地震后的灭火需求的，能有效提高地震条件下的消防供水能力，对消防安全有好处的。对于采用大水体的情况，应保证至少有一个取水口再发生SSE地震的条件下可以有效取水。
1.2气压储水罐的设置
目前，对于ＣＰＲ、ＥＰＲ、华龙１号等堆型核电厂的消防水系统，均在常规岛区域设有气压储水罐，气压储水罐内贮存压力１．２ＭＰａ、容量约２５ｍ３的消防水，以满足整个厂区最大一次火灾１ｍｉｎ的用水量要求，这是基于主消防泵要在启动后４３ｓ内才能达到正常运行状态而设置的，且气压储水罐按一用一备的冗余设置；气压储水罐的出水管满足全厂最大消防流量要求，并直接向全厂的消防主管网供水。对于ＡＰ１ ０００机组的消防水系统，其标准设计中暂时是没有设置这样的气压储水罐，仅设置有消防主泵和稳压泵。随着消防要求的进一步提高，同时考虑到核电厂消防要求的特殊性，设置“储水压力满足全厂最大消防水压、储水容量满足整个厂区最大一次火灾１ｍｉｎ的用水量、出水管满足最大消防流量要求”的气压储水罐，是有必要的。
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1.3消防补水
我国规范《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974—2014第4.3.4条规定，采用两路消防补水且在火灾条件下连续补水能满足消防要求时可以减少消防水池的容积。但是核电厂供水保证率要求较高(不低于99%)，如果将火灾延续时间内补充的水量作为有效的消防水来考虑，则补水的保证率也不应低于99%，且至少有两根补水管道。我国给水设计规范，对一般给水设计的保证率要求仅仅为97%，这样利用给水系统作为消防水池的补水水源考虑减少补水容积是不安全的。如果有保证率不低于99%的补水水源，可以考虑减少消防水池的容积。另外对于核岛要求在任何时候均能有效保证消防水的供应且部分堆型要求地震后能使用，补水水源一般无法做到满足这两个条件，故核安全物项的消防用水容积不宜考虑减去消防补水水源。
1.4消防水源的冗余性
消防水源按可分为单水源系统、双水源系统。一般双水源系统用于性质特别重要或火灾危害性特别大的场所。核电厂中的核岛属于性质特别重要的场所，应设置双水源，在《核电厂防火》HAD102/11第5.6.7中有明确的要求:应设置两个独立可靠的水源，如果只设置一个水源，则必须是湖泊、池塘、河流等大水体，并必须设置两个独立的取水口，如果仅用水池，这必须设置两个100%系统容量的消防水池。该条文虽然表述有只设置一个水源的情况，但其所表述的水源形式为大水体，即可用的水量远大于需求量，另外需要设置两个独立的取水口，可以看成双水源系统。
2核电厂消防水系统施工质量控制建议
2.1突出重点，狠抓落实
结合工程的实际情况以及较常见的质量问题，制定切实可行的治理方案，突出重点，狠抓落实，切实做好实效。特别需要注意的是，必须从源头上进行控制，避免各种火灾隐患的出现。从上到下签订安全生产责任书，将施工各个环节分包到各单位进行管理。从工程施工、设计、监理等各个环节均严格把控，切实执行，使得各种事故隐患得到有效控制。
2.2两级水喷雾灭火系统
反应堆冷却剂泵为核电厂的核心部件，为核安全一级设备，它的主要功能是使核电厂一路的冷却剂强迫循环，将反应堆产生的热量送至蒸汽发生器，上充泵为核电厂执行重要功能的设备，核安全二级设备。反应堆冷却剂泵和上充泵的润滑油管路中含有大量的润滑油，火灾危害较大。
2.3加强检验机构发展和产品检验
地方政府可以通过各种政策，积极推进消防设施检验中介机构的快速发展，确保各种消防水系统竣工验收的需要。在竣工验收的过程中，可通过中介机构介入其中，以专业的检验设备和技术力量对项目进行全面的消防水系统检验，同时对各个环节提出相应的检验报告，确保建筑物中各项消防系统的具体情况得到明确，以便及时做出针对性的改进，从而促使其火灾抵御能力的提升。除此之外，针对建筑物中所采用的各种消防产品，包括消防管材、设备等，均必须同时提供建筑材料质量监督检验中心或者国家防火建筑材料质量监督检验中心的检测报告，报告时间必须与最新的通报结果保持一致。
2.4加强培训和全面监督管理
全面提升施工任务的操作水平和相关知识，对保障消防水系统施工质量具有重要推进作用，尤其是针对临时雇佣工人，通过集体培训，使其相关消防知识得到普及，进而实现责任意识的提升。定期组织工程监理人员和技术人员参与消防培训，确保其消防素养不断提升，技术更加纯熟。除此之外，为了彻底改善麻痹、大意等思想，还应当积极加强全面的监督管理，通过加大安全防护资金投入力度，规范安全生产监督管理制度，全面提升施工队伍的责任意识，使得其在行动更加契合消防管理要求，保证各项设施设备安装均能够按照规范要求和标准要求落实。
结语
总而言之，伴随着验收长效机制、建筑施工和消防技术法律法规的不断完善，相关消防法律也随之逐步完善，对核电厂消防水系统的施工质量要求也越来越严格，为此，对核电厂消防水系统施工质量问题进行分析，可充分掌握影响其施工质量的关键因素，积累经验，更好地实现对整体安装工艺水平的有效提升，更好地保障核电厂消防水系统运行质量。
参考文献
[1]中华人民共和国公安部．消防给水及消火栓系统技术规范:GB50974—2014［S］．北京:中国计划出版社，2014:38．
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部．自动喷水灭火系统设计规范:GB50084—2017［S］．北京:中国计划工业出版社，2017．
论文作者:刘景伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/17
标签：核电厂论文; 水源论文; 水系论文; 火灾论文; 补水论文; 系统论文; 气压论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;