《核電廠火災危害性分析報告》編制介紹

王 威

中華人民共和國環(huán)境保護部核與輻射安全中心，北京 100082

《核電廠火災危害性分析報告》編制介紹

王 威

中華人民共和國環(huán)境保護部核與輻射安全中心，北京 100082

結合《核電廠火災危害性分析報告》的編制目的、依據(jù)、方法、步驟等要求，介紹了《核電廠火災危害性分析報告》的編制，從中闡述了作者在核島防火技術上的一些見解、體會。

防火區(qū)；設計基準火災；耐火極限；房間邊界屏障；火災荷載密度；火災持續(xù)時間

fire zone; desigh basis fire; fire-resistant components rating; volume boundary barriers; fire load density; desigh basis fire duration

1 《核電廠火災危害性分析報告》編制目的

核電廠消防的主要內(nèi)容包括防火、探測與報警、滅火三個方面。

防火：即采取預防措施盡量減少火災的發(fā)生，限制火災的蔓延。

探測與報警：即在火災發(fā)生后能夠及早發(fā)現(xiàn)、定位并發(fā)出警報。

滅火：即對不同程度的火災，提供適當?shù)臏缁鹗侄巍?/p>

火災危害性分析的對象是防火區(qū)，分析的主要目的如下：

1.1 確定安全重要物項：

1.2 分析預計的火災發(fā)展過程和火災對安全重要物項造成的后果；

1.3 驗證防火屏障所需耐火極限；

1.4 確定要設置的火災探測的類型和采用的滅火手段；就各種因素特別是共模故障，確定需設置附加火災分隔或滅火設施的場所；

1.5 驗證防火設計已滿足核安全的三個目標，即安全停堆、余熱排出和包容放射性物質(zhì)。這是火災危害性分析所要論證的核心內(nèi)容。

2 《核電廠火災危害性分析報告》對核電工程的重要性

《核電廠火災危害性分析報告》作為對核電廠的防火設計是否能夠保證在核電廠所有的運行模式下均滿足總的安全原則的驗證，是一項重要的工作。其計算分析結果，對營運單位改進管理、加強各項與之相關的工作力度、積累經(jīng)驗、搜集反饋數(shù)據(jù)等等，都是十分有益的。

同時，HAD102/11《核電廠防火》中明確要求：“必須在反應堆首次裝料之前對核島的防火安全作進一步的火災危害性分析?！被馂奈：π苑治鰣蟾鎸⒆鳛楹穗姀S最終安全分析報告（FSAR）的一份支持性文件。

3 《核電廠火災危害性分析報告》編制依據(jù)

3.1 HAF102《核動力廠設計安全規(guī)定》。

3.2 HAF003《核動力廠質(zhì)量保證安全規(guī)定》。

3.3 HAD102/11《核電廠防火》。

3.4 HAD103/10《核動力廠運行防火安全》。

3.5 HAFJ0071 《核電廠火災危害性分析評價》。

4 編制《核電廠火災危害性分析報告》的分析方法及步驟

4.1 火災危害性分析方法及步驟

確定要分析的防火區(qū)→列出該防火區(qū)安全重要物項→確定該防火區(qū)設計基準火災→分析該防火區(qū)的火災探測功能→分析該防火區(qū)滅火消防設施→對該防火區(qū)邊界耐火極限的驗證。

4.2 針對耐火極限驗證的流程

確定防火區(qū)→列出每個防火區(qū)內(nèi)的所有可燃物→計算每個防火區(qū)內(nèi)所有可燃物的火災荷載（MJ）→計算防火區(qū)內(nèi)可燃物的火荷載密度(MJ/m2)→計算防火區(qū)內(nèi)火災持續(xù)時間(h)和最高溫度(℃)→驗證確定防火區(qū)邊界耐火極限是否滿足要求。若滿足，則認為防火設計合格，予以驗收。若不滿足，需附加綜合防火設施，以滿足要求。

下面，筆者結合過去完成的工作，就以“某核電廠一期工程1、2號機組”為例，介紹一下編制過程：

5 《某核電廠一期工程1、2號機組火災危害性分析報告》的編制

5.1 某核電廠的滅火系統(tǒng)

5.1.1 消防供水和滅火系統(tǒng)

在核電廠雙圍墻（即核島和常規(guī)島）內(nèi)，每臺機組的建筑物和構筑物設置了獨立的高壓消防供水系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為4個子系統(tǒng)：XF01為消防泵站，XF02為室外消防給水系統(tǒng)，XF03為室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，XFT01為水噴霧滅火系統(tǒng)。

5.1.2 氣體滅火系統(tǒng)(XFN)

氣體滅火系統(tǒng)（XFN）主要設置在有電氣設備和重要計算機的房間，這類房間經(jīng)常處于無人的狀態(tài)。在火災情況下，使用氣體滅火劑FM200七氟丙烷（HFC227ea）來降低保護房間內(nèi)的氧氣濃度，從而達到滅火的目的。

5.1.3 滅火器

在核島、常規(guī)島按照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》（GB 50140-2005）的要求配置了磷酸銨鹽干粉滅火器和CO2滅火器。CO2滅火器主要配置在儀表設備間，在其他按照要求需要防火設計的房間配置了磷酸銨鹽干粉滅火器。

5.2 每個防火分區(qū)所需要分析的內(nèi)容以ZONE4022防火區(qū)為例，介紹一下分析過程。

首先，將ZONE4022防火區(qū)特性以表格的格式列出。包括機組、防火區(qū)編號、標高、房間號、安全相關系統(tǒng)、設計假設火災內(nèi)容。

然后，按照下面的順序進行工作。

5.2.1 將ZONE4022防火區(qū)內(nèi)各房間尺寸以表格形式列出。包括房間號、地面面積、墻面+天花板面積，以及地面用漆量（kg）、墻面+天花板用漆量。

5.2.2 將 ZONE4022防火區(qū)內(nèi)可燃物及火災荷載列出。包括電纜、電氣設備、油漆、油類、活性炭在內(nèi)的可燃物的質(zhì)量、等效PVC質(zhì)量的潛熱量。

5.2.3 結合國際標準升溫曲線（即火載荷與火災歷時時間的關系圖），將ZONE4022防火區(qū)內(nèi)火災荷載密度、火災歷時時間及火災可達到的最高溫度、可燃物及火災荷載計算后列出。與設計要求的防火屏障具備的耐火極限進行對照。

5.2.4 針對火災探測部分進行分析，包括防火區(qū)內(nèi)火災探測器的類型、回路號、數(shù)量，以及就地控制器的設備編碼和位置，主控室報警及顯示方式、報警盤號。

5.2.5 針對消防設施部分進行分析，包括固定滅火系統(tǒng)、消火栓配置、滅火器配置的內(nèi)容。反映ZONE4022防火區(qū)內(nèi)消防設施是否齊備的情況。

5.2.6 羅列出ZONE4022防火區(qū)內(nèi)的主要安全級設備清單，例如，防火區(qū)內(nèi)某通風系統(tǒng)內(nèi)的離心風機、空氣冷卻器、電加熱器、除濕器、粗過濾器、精過濾器、活性碳過濾器，這些設備安全級別為3H，供暖電爐安全級別也為3H。經(jīng)仔細分析，它們均屬于同一安全系列，且發(fā)生火災后，不會導致其它冗余系列失效。

5.2.7 針對“補充性屏障識別”部分進行分析，包括防火門、防火擋板、邊界孔洞封堵（類型、基本密封準則）以及ZONE4022防火區(qū)區(qū)內(nèi)地漏（類型、密封方式）的分布情況。重點關注各部分的耐火極限。

5.2.8 針對“固定排煙功能識別”部分進行分析。

5.2.9 針對“人工干預條件識別”部分進行分析。具體包括以下內(nèi)容：逃生通道、進攻通道（即指發(fā)生火災后，滅火人員主動消滅火災的道路），應急照明、安全照明，電話通訊（本防火區(qū)內(nèi)和相鄰防火區(qū)內(nèi)的通訊手段）、行動指南和個人防護。

消防行動指南指的是：在火災情況下運行人員使用的基本滅火響應。當出現(xiàn)火災報警時，相關人員應按照行動指南的要求采取行動?；馂膶е聶C組工況發(fā)生變化時，或需要改變機組運行工況時，運行人員應執(zhí)行相應的運行程序或/和事故程序。

最后，綜合上述已分析的內(nèi)容，給出ZONE4022防火區(qū)內(nèi)的防火設計是否符合防火要求的結論。并針對不足，提出整改建議。

6 在編制過程中遇到的問題及處理辦法

6.1 圖紙上出現(xiàn)的問題及處理辦法

6.1.1 建筑平面圖與防火分區(qū)圖中的防火門參數(shù)不一致。

經(jīng)核對防火分區(qū)圖紙，并考慮到防火分區(qū)圖的出版時間在后，決定以防火分區(qū)圖紙反映的防火門參數(shù)為準。

6.1.2 某些防火區(qū)內(nèi)火災持續(xù)時間(h)超過邊界耐火極限。

處理辦法：尊重分析事實；然后進行綜合評價。

6.1.3 在技術規(guī)格書和其他文件上，反映的防火閥阻燃時間不同。

處理辦法：鑒于技術規(guī)格書出版在前，其他文件(如采購文件)在后，決定以采購文件上反映的防火閥阻燃時間為準。

6.1.4 滅火器設計文件與現(xiàn)場搜集的滅火器統(tǒng)計表不一致。

處理辦法：考慮到現(xiàn)場搜集的滅火器統(tǒng)計表能夠真實地反映出首次裝料前現(xiàn)場配置的滅火器的位置及數(shù)量，決定采用該數(shù)據(jù)。

6.2 其他問題及相應處理辦法

6.2.1 針對電纜廊道未編制防火分區(qū)的實際情況，結合建筑設計及其它相關要求，給出防火分區(qū)編號。

6.2.2 針對新增加的系統(tǒng)，要求業(yè)主提供最新的“全廠新系統(tǒng)清單”，審核完畢后，再進行計算分析。

6.2.3 由于工藝變化導致的2號機組對應的房間功能不同，進行了包絡性分析。

6.2.4 對增加火災探測器的最新改進及時反映在防火分析報告中。

6.2.5 針對含油設備的油量，比較不同部門提供的清單進行仔細核對后，取合理大值。

7 幾點體會

7.1 為有效履行“蒙特利爾協(xié)議”精神，要求將鹵代烷類滅火器進行替代。

7.2 針對防火設計不合格而需附加綜合防火設施以滿足要求的部位，建議列入技術改進項目清單內(nèi)，給予一定數(shù)額預算支持。

7.3 結合以往工作經(jīng)驗，建議對氫氣間、活性炭過濾器、泵的電機、蓄電池間、輔助給水的電動氣動泵、電氣設備間、直流發(fā)電機組、電氣柜、電氣貫穿件、配電柜、變壓器、電纜貫穿區(qū)、含油的冷凍機間、柴油發(fā)電機組儲油罐、電機及泵的潤滑油量要重點關注。

THE INTRUDUCTION OF ESTABLISHMENT OF THE NUCLEAR POWER’S FIRE HAZARD ANALYSIS REPORT

Integrated with nuclear power fire hazard analyze report ＇s establishment purpose and basis, methods, steps, introduces the nuclear power ＇s fire hazard analysis report , the author introduces the process and expounds some technical opinions in nuclear power fire protection project.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.064

王威，1973年12月出生，漢族，現(xiàn)任環(huán)境保護部 核與輻射安全中心 高級工程師，有連續(xù)十五年的核電工作經(jīng)驗，具有豐富的核電廠設計、施工、調(diào)試、項目管理經(jīng)驗，尤其是一直從事核電廠的防火設計和理論研究工作。