CPR1000 核電站調(diào)試期間永臨結(jié)合消防設(shè)施建設(shè)探討

劉祥兵

（福建寧德核電有限公司，福建 福鼎 355200）

當(dāng)核電站進(jìn)入調(diào)試階段，大量的大型設(shè)備安裝到位，如果此時(shí)在某些大型設(shè)備上發(fā)生火災(zāi)可能對(duì)核電站建設(shè)產(chǎn)生顛覆性的影響。大型設(shè)備發(fā)生火災(zāi)既會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)大型設(shè)備的制造周期較長(zhǎng)，直接影響核電站的按期投產(chǎn)。因此，核電站建設(shè)單位在調(diào)試階段需采取針對(duì)性的措施預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生、減小火災(zāi)造成的損失和影響。

1 CPR1000 核電站工程調(diào)試期間的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)介紹

1.1 國(guó)內(nèi)某CPR1000 核電站調(diào)試期間的消防事件

從國(guó)內(nèi)外核電站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)反饋，進(jìn)入調(diào)試期間更容易發(fā)生對(duì)核電站建設(shè)影響較大的火災(zāi)事故。國(guó)內(nèi)某核電站工程調(diào)試期間共發(fā)生了2 起消防事件，分別為主變和中壓配電盤(pán)起火，起火后由永久消防系統(tǒng)和消防隊(duì)配合將火災(zāi)撲滅。通過(guò)國(guó)內(nèi)某核電站調(diào)試期間發(fā)生的消防事件可以看出，核電站在調(diào)試期間發(fā)生火災(zāi)的可能性較大。

1.2 核電站調(diào)試期間的火災(zāi)危險(xiǎn)源

燃燒的發(fā)生必須具備可燃物、助燃物、點(diǎn)火源。空氣中的氧氣作為最常見(jiàn)的助燃物遍布整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)。電站調(diào)試期間引入大量的可燃固體、可燃液體以及可燃?xì)怏w，各種點(diǎn)火源也隨處可見(jiàn)。

（1）可燃物。凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起燃燒化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)稱(chēng)為可燃物，可燃物按其物理狀態(tài)分為固體可燃物、液體可燃物和氣體可燃物。核電站調(diào)試期間常見(jiàn)的可燃物包括大型設(shè)備包木質(zhì)裝箱、包裝紙箱、汽油、柴油、潤(rùn)滑油、油漆、氫氣、乙炔等。

（2）助燃物。所謂助燃物，通俗地說(shuō)，是指幫助可燃物燃燒的物質(zhì)，確切地說(shuō)是指能與可燃物質(zhì)發(fā)生燃燒反應(yīng)的物質(zhì)?；瘜W(xué)危險(xiǎn)物品分類(lèi)中的氧化劑類(lèi)物質(zhì)均為助燃物。

（3）點(diǎn)火源。點(diǎn)火源是指具有一定能量，能夠引起可燃物燃燒的能源。核電站常見(jiàn)的點(diǎn)火源包括焊接、切割、打磨產(chǎn)生的明火焰、焊渣，電氣設(shè)備產(chǎn)生的電火花，工具產(chǎn)生的撞擊與摩擦熱等。

1.3 火災(zāi)對(duì)核電站調(diào)試的影響

（1）人員傷亡?；馂?zāi)能對(duì)人體造成各種傷害，嚴(yán)重時(shí)可立即致人死亡。在火場(chǎng)中，導(dǎo)致人員傷亡的因素主要包括中毒、窒息、高溫?zé)煔鉄齻?、灼傷?；馂?zāi)產(chǎn)生的煙霧中有大量的一氧化碳和其他有害氣體，吸入后造成中毒窒息。火災(zāi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)彷椛鋾?huì)導(dǎo)致人員燒傷，高溫?zé)煔鈺?huì)使人員呼吸道灼傷。核電站工程建設(shè)期間現(xiàn)場(chǎng)施工人員眾多，環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，如果發(fā)生火災(zāi)極易造成重大的人員傷亡。

（2）設(shè)備、財(cái)產(chǎn)損失。核電站調(diào)試期間，大量大型、貴重、精密設(shè)備已安裝到位，部分設(shè)備價(jià)值過(guò)億，如果上述區(qū)域發(fā)生火災(zāi)可能造成以下后果：

①設(shè)備損壞。由不燃材料組成的設(shè)備不會(huì)在火災(zāi)中燃燒，但火災(zāi)時(shí)燃燒產(chǎn)生的輻射熱會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，像主泵、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等高精度的設(shè)備，細(xì)微的變形都將導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作?；馂?zāi)時(shí)釋放的強(qiáng)輻射熱將導(dǎo)致設(shè)備的熱應(yīng)力變形，如泵、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等。

②設(shè)備燒毀。自身含有可燃物質(zhì)的設(shè)備可能在火災(zāi)中燒毀。變壓器含大量絕緣油，RCP 主泵、CRF 泵等泵均含有大量的潤(rùn)滑油、柴油發(fā)電機(jī)含有大量的柴油極易引發(fā)火勢(shì)的蔓延和擴(kuò)大，從而導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備甚至廠房的燒毀。

③工期延后。大型貴重設(shè)備制造周期長(zhǎng)，尤其是大型貴重設(shè)備。

（3）工期損失。CPR1000 核電站從澆灌第一桶混凝土到商業(yè)運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為58 個(gè)月。58 個(gè)月包含了從土建施工、設(shè)備安裝、調(diào)試、試運(yùn)行的所有施工過(guò)程組織，過(guò)程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致設(shè)備、建筑物受損都將影響下一步驟的實(shí)施，造成整個(gè)工期的延遲。工期的損失最終影響是電站商運(yùn)時(shí)間的推遲，進(jìn)而影響業(yè)主公司的經(jīng)濟(jì)收益，增加投資成本。

2 永臨結(jié)合消防設(shè)施建設(shè)

隨著工程建設(shè)推進(jìn)，各主廠房逐步建成，廠房?jī)?nèi)部設(shè)備、管道安裝工作逐漸增加，可燃物料的引入、動(dòng)火作業(yè)活動(dòng)均相應(yīng)增多。廠房?jī)?nèi)部消防系統(tǒng)隨著施工的進(jìn)展逐步安裝，此時(shí)可利用廠房?jī)?nèi)部的永久消防系統(tǒng)接臨時(shí)消防水源以滿足現(xiàn)場(chǎng)的滅火需求。

2.1 永臨結(jié)合消防設(shè)施簡(jiǎn)介

主廠房?jī)?nèi)均設(shè)置有室內(nèi)消火栓管網(wǎng)，推動(dòng)安裝單位優(yōu)先安裝室內(nèi)消火栓管網(wǎng)。通過(guò)室外臨時(shí)消火栓管網(wǎng)給室內(nèi)消火栓管網(wǎng)提供臨時(shí)消防水源，即為室內(nèi)永臨結(jié)合消防設(shè)施。永臨結(jié)合消防設(shè)施既能滿足在火災(zāi)情況下提供可靠的消防水源，又不會(huì)影響廠房?jī)?nèi)其他設(shè)備的安裝。將各廠房室內(nèi)消火栓管網(wǎng)安裝完畢后同室外臨時(shí)消火栓管網(wǎng)連接，在臨時(shí)供水管網(wǎng)與永久消火栓管網(wǎng)連接處設(shè)置隔離閥，便于在跑水等緊急情況時(shí)及時(shí)有效地實(shí)施隔離。在隔離閥下游設(shè)置壓力表，便于日常檢查時(shí)通過(guò)壓力表讀數(shù)獲知廠房?jī)?nèi)消防水龍帶及管網(wǎng)是否存在泄漏情況?，F(xiàn)以反應(yīng)堆廠房為例進(jìn)行說(shuō)明，其他廠房參照?qǐng)?zhí)行，具體設(shè)置見(jiàn)圖1。

圖1 反應(yīng)堆廠房永臨結(jié)合消防設(shè)施示意圖

2.2 移交方式與臨時(shí)介質(zhì)的控制

由于永臨結(jié)合消防設(shè)施涉及永久消火栓管網(wǎng)，因此安裝后將實(shí)施移交。為了減小永臨結(jié)合消防設(shè)施對(duì)消防系統(tǒng)后續(xù)正式移交的影響，永久消火栓管網(wǎng)的移交方式如下：廠房的消防系統(tǒng)將作為整體移交，永久消火栓管網(wǎng)的安裝、打壓試驗(yàn)完成后，組織檢查，實(shí)施EESR 和TOB 流程。TOM 和TOTO流程待廠房所有消防系統(tǒng)安裝、調(diào)試完畢后一同實(shí)施。永臨結(jié)合消防設(shè)施內(nèi)所充臨時(shí)介質(zhì)，由業(yè)主公司隔離辦公室按照TOB 流程實(shí)施永久消火栓管網(wǎng)臨時(shí)介質(zhì)的控制?；馂?zāi)等特殊情況需緊急使用永臨結(jié)合消防設(shè)施時(shí)，消防隊(duì)破拆對(duì)應(yīng)鎖鏈后使用。

2.3 臨時(shí)水源的接入方式

反應(yīng)堆廠房的永久消火栓管網(wǎng)的3 根立管臨時(shí)水源的接入方式如下：從反應(yīng)堆廠房0m 外臨時(shí)消火栓供水管網(wǎng)引出1條管線，通過(guò)0m 氣閘門(mén)或管穿件孔洞引入反應(yīng)堆廠房連接到3 根立管之一的0m 接口處。

核燃料廠房的永久消火栓管網(wǎng)的立管臨時(shí)水源的接入方式如下：從核燃料廠房0m 廠房外的臨時(shí)消火栓供水管網(wǎng)引出1 條管線，與核燃料廠房的消火栓供水立管連接。

核輔助廠房的永久消火栓管網(wǎng)臨時(shí)水源的接入方式如下：從核輔助廠房0m 主通道北側(cè)的臨時(shí)消火栓供水管網(wǎng)引出一條管線與核輔助廠房的消火栓供水立管連接。

電氣廠房的永久消火栓管網(wǎng)臨時(shí)水源的接入方式如下：從電氣助廠房0m 主通道東、西側(cè)的臨時(shí)消火栓供水管網(wǎng)分別引出一條管線與電氣廠房的消火栓供水立管連接。

臨時(shí)水源接入示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 臨時(shí)水源接入示意

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)結(jié)合某CPR1000 核電站，對(duì)調(diào)試期間的永臨結(jié)合消防設(shè)施建設(shè)進(jìn)行了初步探討與總結(jié)，得出了如下結(jié)論和建議：

（1）二代改進(jìn)型核電站工程調(diào)試周期長(zhǎng)，引入的可燃物多、動(dòng)火作業(yè)等引入點(diǎn)火源的作業(yè)頻繁，發(fā)生火災(zāi)的概率和火災(zāi)造成的損失均大，需重視調(diào)試期間配套消防設(shè)施的建設(shè)；

（2）在CPR1000 核電站實(shí)際安裝過(guò)程中，按照常規(guī)的做法，優(yōu)先安裝與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)直接相關(guān)的主系統(tǒng)，消防系統(tǒng)不在此列，安裝時(shí)間普遍靠后，實(shí)施永臨結(jié)合消防實(shí)施的意義不大；為最大限度地發(fā)揮永臨結(jié)合消防設(shè)施的作用，應(yīng)優(yōu)化安裝計(jì)劃，盡早完成消防設(shè)施的安裝為主系統(tǒng)的安裝調(diào)試保駕護(hù)航；

（3）從根本上解決調(diào)試期間消防供水問(wèn)題的最佳方法，是盡早實(shí)施室內(nèi)永久消火栓系統(tǒng)的建設(shè)。如果在廠房土建施工完成后，設(shè)備安裝前室內(nèi)消火栓系統(tǒng)即安裝完畢并投入使用，既能在火災(zāi)情況下提供可靠的消防水源，同時(shí)可最大限度地減小對(duì)系統(tǒng)安裝的影響并節(jié)約成本。