核电厂常规岛防火设计特点分析
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核电厂常规岛与火电相比的主要差异(院内新员工参考教材)2010年9月济南核电厂常规岛与火电相比的主要差异山东电力工程咨询院张磊 2010年9月7日核电厂常规岛主要部分是汽机岛,它是在火电基础上发展起来的,与火电有许多共同点,下面仅论述两者的主要差异。
一、设计理念差异毫无疑问,核电厂常规岛与火电厂发电机组都将安全运行放在首位。
但核电厂更将安全运行放在压倒一切、重中之重的地位。
因为一旦发生核泄漏事故,其影响是长期的,甚至影响到几代人,其影响范围也是世界性的,这在我国火电机组众多事故案例中是没有先例的。
二、主设备上的差异下面均以国外×××核电厂1300MW机组与同容量的火电机组为例进行比较。
注:1、我国内陆核电厂地处温度、湿度较高地区,同容量机组的循环冷却水量更大,预计在220000t/h左右;2、造成上述各项差异的原因出自两者设计理念的差异,即前者强调运行安全,效率让位于安全,后者采用高转速、高参数的主设备,追求的则是更高的效率。
三、主厂房区域布置的不同点1、核电厂主厂房采用单元制布置,即每台机组的主厂房是独立的,彼此不接建;火电厂为运行管理方便,2台或几台机组的汽机房和锅炉房是相连的。
(见图1、图2、图3)图1 国外×××核电厂总平面布置立体图-图2 国外×××核电厂总平面布置平面图-图3 国外×××核电厂总平面布置侧向视图2、核电厂为安全起见,再热汽不采用进出反应堆进行再热,而用主汽进行再热。
核电厂除湿再热器(即汽水分离再热器)布置在汽机高中压缸两侧,而火电厂的再热器设在锅炉本体内部,汽机房没有再热器。
(见图4、图5)图意示程流汽热再汽主组机电核4图层转运组机电发轮汽厂电核×××外国5图3、核电厂汽轮发电机组的头部朝向核反应堆,而火电厂大型汽轮发电机组的头部不朝向锅炉,锅炉布置在汽轮发电机组的侧面。
公共安全引言:烟烙尽消防系统也被称为IG541消防系统,运用这种气体组成的灭火系统具备较高的压力,并可以在较长距离输送药剂。
在使用中灭火浓度较高,因此要求钢瓶数量也较多。
七氟丙烷气体形成系统也可以称作FM-200系统。
这一系统的压力比较低,因此输送药剂所需的距离也偏短。
一般会被控制在40m之内。
这类气体属于卤代烃,在灭火时要求浓度较低,钢瓶数量自然而然也比较少。
但是,现阶段,我国的七氟丙烷的价格在上涨。
因此,在使用阶段,核电厂选用那种气体比较合适成为气体消防系统设计的关键问题。
故而,有必要从经济、厂房设置等方面综合考虑,为今后的消防工作奠定良好的基础。
1.常规岛中不同气体消防系统设计分析1.1模型在核电厂中,常规岛消防系统的设计要综合厂房的实际情况和安全性需求分析,科学的设计,确保消防系统能够安全稳定运行。
设计阶段,有必要关注常规岛去的气体消防房间的参数,结合房间的标高层、保护容积等综合设计,设计科学合理的消防系统。
设计阶段,要关注灭火系统的浓度,保护区的温度,气体在101kPa状态下,温度最低的时候所占的质量体积。
确定这些参数之后,就能够确定一个稳定的气体消防系统。
以标高层均为9m的电器电子设备间、自动化电子设备间、工程师站,保护容积分别为333.83㎡,329.47㎡,195.86㎡的常规岛为模型探讨。
该模型的电缆夹层标高层为分别为5m和—5m,保护容积在874.77㎡,875.68㎡。
控制室、电气6kv配电室、UPS直流配电间的标高层为0m,面积分别处于159.15㎡,1007.33㎡,293.63㎡。
其中发电机小间、380V低压配电间以及凝结水配电间的标高层处于—10m,面积分别为560.60㎡,995.30和125.45㎡。
在这种情况之下,可以分成两套保护区域。
第一套包括电器电子设备间,自动化电子设备间和工程师站以及5m电缆夹层。
第二套包含控制室、UPS直流配电间,电气6kv配电室,—5m电缆夹层和380V低压配电间,凝结水配电间以及发电机小间。
核电厂防火设计进展分析作者:蔡雨玺来源:《今日消防》2020年第12期摘要:核电厂消防安全是核电安全的重要内容之一,随着世界范围内核电厂的安全标准日趋严格,防火设计技术需要随之不断的进步和创新。
本文介绍了核电防火设计的内容及防火设计分析的现状,并结合核电防火设计的发展要求提出今后核电厂火灾概率安全分析研究的重点内容,以进一步完善火灾概率安全分析水平。
关键词:核电厂;防火;安全1 引言积极推进核电建设是我国能源建设的一项重要政策,作为技术成熟、可大规模应用的非化石能源,积极发展核电对于保障我国能源需求、调整能源结构、应对气候变化和环境保护具有重要意义。
核电厂在运行过程中,其反应堆堆芯燃料经裂变后会产生大量放射性物质。
这些放射性物质一经泄露,会对周边环境造成不利影响。
因此,在核能的和平利用过程中,安全性是业内及公众共同关心的话题。
根据大量的核电厂概率安全分析(Probability Safety Assessment,PSA)研究表明:传统压水堆核电厂由火灾导致的堆芯损坏概率(Core Damage Frequency,CDF)占到全部CDF的20%以上[1];根据美国M&M保险咨询公司统计,核电厂火灾损失占到总损失的90%[1]。
火灾已成为核电厂安全最现实和最直接的威胁之一,如何保障核电厂的消防安全,优化核电消防设计的安全性和经济性,是核电厂消防设计最为重要的研究课题[2],因此有必要跟踪了解世界上先进的核电厂防火设计方法及趋势,研究并使之服务于我国核电消防。
2 核电厂防火目的及内容核电厂运行过程中最大的潜在危险是放射性物质的外泄。
由于放射性物质中包含有长周期寿命的放射性核素,因此放射性物质外泄,其危害将超出核电厂区域,给周边较大范围的环境造成持续性的影响。
因此,核电厂防火设计中,最重要的目标是防止火灾带来的危害导致的堆芯损毁乃至放射性物质的外泄。
根据《核电厂防火》(HAD 102/11)中的规定,核电厂防火的目的为:在符合其他核安全要求的情况下,核电厂的构筑物、系统和部件的设计、布置,应尽可能降低由于外部或内部事件而引起火灾的可能性,将火灾的影响降至最低,以实现如下三个方面:(1)确保工作人员人身安全;(2)保证安全功能的实现;(3)限制那些由火灾引起的使设备长期不可用的损坏事故发生。
核电厂的消防与灭火技术核电厂是一种特殊的能源设施,其独特的危险性要求必须配备先进的消防与灭火技术。
在核电厂中,防火安全始终是首要任务。
由于核电厂的设备、工艺和环境等方面具有高度危险性和特殊性,因此必须采取一系列措施来防范和抵御火灾的侵袭,保障核电厂的安全运行。
消防与灭火技术在核电厂的作用至关重要,其切实有效地保障了核电厂的安全稳定运行。
一、核电厂的消防设施1.消防水系统核电厂的消防水系统是其灭火设施中最重要的一环。
消防水系统包括灭火泵、消火栓系统、消防水泵站等设备,独立开放和配电及其备用设备等。
在核电厂中,消防水系统的设计和建设必须符合严格的标准和规范,以确保在火灾发生时能够有效地执行灭火任务。
2.气体灭火系统在核电厂中,由于涉及到核设施,常规的水灭火系统并不适用,因此需要采用气体灭火系统。
气体灭火系统是一种利用惰性气体或化学混合气体来抑制火灾的消防灭火技术。
通过释放适当的气体来达到灭火目的,避免使用水等液体造成二次污染,有效保护核设施和人员的安全。
3.消防报警系统核电厂的消防报警系统是灭火工作中的重要部分。
消防报警系统通过对火灾和烟雾等危险信号的检测,及时发出警报信号,以便人员及时疏散和灭火部门迅速出动进行扑救,有效降低火灾危害。
二、核电厂的消防与灭火技术1.灭火技术灭火技术是核电厂消防工作中的核心内容。
核电厂的灭火技术主要包括水灭火、气体灭火、泡沫灭火、化学灭火等多种形式。
根据火情的具体情况和火灾现场的特点,消防人员将选择合适的灭火手段,以最快速、最有效地将火灾扑灭,有效减少火灾造成的后果。
2.应急预案应急预案是核电厂消防工作中的重要环节。
核电厂必须建立完善的应急预案,包括火灾应急预案、人员疏散预案、设备故障应对预案等内容,确保在火灾或其他突发事件发生时,能够迅速、有序地采取有效措施,最大限度地减少损失,保障核电厂的安全稳定运行。
3.消防演练消防演练是核电厂消防工作的重要组成部分。
通过定期组织消防演练,可以检验消防预案的可行性和有效性,培养和提高员工的火灾应对能力,提升核电厂整体的应急处置水平,保证火灾时的迅速响应和高效处置。
核电厂常规岛常用气体消防系统设计分析摘要:核电厂一直都是一个危险性比较高的行业,但是在运行的过程中非常容易出现火灾,不仅会在之后影响核电厂的运行,还会引发安全事故。
虽然核电厂是由不同区域构成,但是常规岛的危险性很大。
因此,研究和设计常规岛显得尤为重要。
本文主要对核电厂常规岛常用气体消防系统的设计进行分析。
关键词:核电厂;常规岛;常用气体;消防系统;设计分析引言:核能发电一直在能源开发的过程中发挥着重要的作用,也属于我国发展的重要课题。
随着我国核电事业步入快速发展的阶段,整个核电站整体发展的过程也逐步走上了正轨。
因此,充分地了解国内和国外防火规范势必会发挥着重要的作用。
因此,对核电自主化设计显得尤为重要。
本文主要就核电厂常规岛常用气体消防系统的设计进行分析。
1.核电厂常规岛概述1.1核电厂常规岛的概念常规岛指的是核电装置中的汽轮发电机组和配套设施的组合。
常规岛的功能是能够将核岛中产生的蒸汽热能转化成汽轮机的机械能量,再直接通过运用发电机来转化成电能。
常规岛内部的工艺系统也会被称为核电厂二回路系统。
此系统主要可以由蒸汽系统、主给水系统、汽水分离再热系统、凝结水系统、高压加热水系统和其他系统组成。
1.2核电厂常规岛的功能常规岛能够将核蒸汽供应系统内部的热能直接转化为机械能,并存储于汽轮机内部。
核电厂常规岛将会直接带动发电机进行转动,从而转化成电能[1]。
如果在中间发生了事故,核电厂常规岛又可以直接作为核反应堆的可靠冷源,从而能够让整个反应堆更好地运行。
2.常规岛中不同气体消防系统设计分析2.1模型在建设核电厂的过程中,设计常规岛消防系统显得格外重要。
在实际操作时,需要综合厂房的实际情况和安全需求来进行设计,这样才能够保证整个消防系统能够更好地运行。
在实际设计的过程中,需要随时关注常规岛内部气体消防房间内部的参数,并充分结合包括房间标高层和保护容积等要素进行设计,最终才能古设计出合理的消防系统。
在实际设计的过程中,需要同时关注火系统内部的浓度和保护区内部的温度。
海岛消防特点分析报告海岛消防特点分析报告海岛作为一个与陆地隔绝的小岛,其消防特点具有以下几个方面:一、资源有限:由于海岛地理位置的特殊性,资源有限是海岛消防的一个主要特点。
相较于大陆地区,海岛的人口和建筑物数量较少,因此消防部门的人员和设备也比较有限。
在应对火灾等突发事件时,消防部门往往需要依靠外界支援,增加了救援困难和救援时间。
二、交通困难:大多数海岛的交通方式主要依靠船只或者直升机。
在火灾发生时,到达火灾现场的速度较慢,增加了灭火救援的难度。
另外,海岛交通工具的限制也导致消防人员和消防设备的数量有限,无法满足灭火救援的需求,加大了海岛消防的困难度。
三、水源匮乏:由于海岛的地理环境,水源供应十分有限。
在火灾发生时,消防人员需要寻找合适的水源进行灭火,但常常因为缺乏水源而导致灭火困难。
为了解决这个问题,海岛消防部门通常会配备适合海洋环境的水源供应设备,如海洋消防泵等,以保证灭火救援的效果。
四、防火意识不足:由于海岛人口相对较少,对于火灾防治的意识不高。
这也导致海岛火灾案件发生的频率较高,而且往往因为消防设施的缺乏或者不完善,致使火灾扑灭的难度加大。
为了提高海岛居民的防火意识,需要加强宣传教育力度,普及消防知识,培养良好的火灾防治意识。
五、灭火设备设施有限:受限于地理和环境条件,海岛的消防设备设施相对有限。
由于人口少、建筑物少,对于购买和更新消防设备的经济实力相对有限,因此海岛消防设施的建设和维护相对薄弱。
这也需要加大投入力度,提升海岛消防设备的水平,以确保火灾事故的快速处置。
综上所述,海岛消防的特点是资源有限、交通困难、水源匮乏、防火意识不足和灭火设备设施有限。
针对这些特点,需要加强对消防人员的培训和装备,提高他们的应急能力;加强海岛居民的火灾防治意识,普及消防知识;增加消防设施的投入和维护,确保海岛消防的快速响应和有效处置。
只有全面提升海岛消防的能力和水平,才能更好地保护岛上的居民和财产安全。
介绍了三门核电厂一期AP1000常规岛大体积混凝土施工,发电机定子、除氧器、凝汽器等主要大件设备的安装,以及土建、安装工程组织合理交叉施工的特点、难点。
为确保施工质量,所采取的相应技术措施,可为同类型机组建设提供借鉴。
一、引言三门核电一期工程采用全球最先进的第三代压水堆核电技术建造,建设全球第一座AP1000技术核电站,该电站采用独特的“非能动”安全系统设计,有效提高了核电站运行的安全性和可靠性。
其核岛供应于2004年9月正式向国际招标,于2007年2月正式确定采用美国西屋联队的AP1000核电技术,其常规岛部分采用三菱-哈动设备。
二、常规岛土建、安装工程施工的主要特点1、土建工程主要特点:工程子项多、工程量大、施工周期长;土建结构多样、技术复杂、施工要求高;材料、构配件、设备和机具等用量大、品种多;高空作业多,垂直运输量大。
2、安装工程主要特点汽轮发电机组低标高布置、厂房为半地下式建筑物;大件、重件设备多;汽轮发电机组轴系超长、采用ISB末级叶片、末级叶片长。
3、接口多和协调工作量大(1)现场的工作接口:有与负挖工作的接口、与核岛施工的接口、与泵房支护的接口、与取排水工程的接口、与循环水管道工程的接口。
尤其是与核岛接口多且复杂:十多个个布置在常规岛核岛系统的设备供货接口、安装分界,Yard区的供货与安装,交直流电缆、控制电缆、DCS电缆、主控室设备安装,主蒸汽、给水等系统的安装和冲洗试压等接口。
(2)现场的管理接口:与业主的接口、与设计单位、与监理单位的接口、与核岛承包商、与泵房取水盾构单位的协调、与现场砂石厂、混凝土搅拌站和土建试验室的接口。
三、常规岛土建、安装工程的难点分析1、大体积混凝土施工常规岛工程中大体积混凝土主要有汽轮发电机基础底板、汽机基座、主厂房底板、汽机房地下混凝土周边墙板、循环水泵房地下结构等。
其中汽轮机基座底板长63m、宽20m,厚5m,混凝土量为6361 m³,设计要求一次施工完毕;汽轮机基座柱及运转平台梁板体积达8000 m³;循环水泵房基础为筏基底板基础,主体结构为现浇钢筋混凝土墙板结构,现浇钢筋混凝土量达76000 m³,且防水等级要求高。
⼤亚湾核电站常规岛消防系统
⼤亚湾核电站常规岛消防系统
电站⽕灾在电⼒安全事故中占有很⼤⽐例,造成的损失也相当严重。
对⽕电⼚来说,⽕灾的起因各种各样,但最终破坏的形式主要有电缆着⽕、油系统着⽕、输煤及制粉系统着⽕三⼤类。
尽管近年来作了很⼤努⼒,电站的消防仍是⼀个值得重视的问题。
⼤亚湾核电站常规岛配备了较完善的⽕灾探测系统及消防灭⽕系统,其原理及⽅法可以在⽕电⼚借鉴引⽤。
1常规岛消防系统的组成
常规岛的消防系统包括固定敷设的⽕灾探测系统及灭⽕管⽹系统,遍布⼚房各层平台关键位置的消防栓系统以及各种移动式、⼿提式灭⽕器。
1.1⽕灾探测及灭⽕管⽹的布置
固定敷设的⽕灾探测系统及灭⽕管⽹系统,按所保护对象划分成10个区域。
除了针对主设备、管道、电缆设计的以外,有⼀个庞⼤的区域是为⼚房钢结构设计的,⽤以钢结构的防⽕保护和冷却。
1.2灭⽕管⽹系统
10个区域的管⽹系统由供⽔母管连在⼀起,每个区域的管⽹与供⽔母管之间由控制阀隔离,控制阀之后的管⽹系统象⼀棵⼤树,有主杆、分枝、⼩枝等。
在主杆上有流量及压⼒控制开关,以保证对不同保护对象有不同的流量、压⼒。
在⼩枝与末梢上按⼀定间隔布置灭⽕喷嘴或喷头。
1.3灭⽕喷嘴及喷头
对不同性质的保护对象采⽤不同形式的灭⽕喷嘴和喷头。
(1)油系统的灭⽕喷嘴
对于与油有关的区域采⽤开式系统,每个喷嘴就是⼀个开⼝,因⽽通常状态下阀门后的⽀管内⽆⽔,称为⼲式系统。
每个喷嘴都有设计规定的⽅向,指向法兰、接⼝及其他容易出现漏油的地⽅,这些⽅向在。
核电厂常规岛防火设计的探讨摘要:我国迫切需要寻找一种经济、高效的新能源。
风电、太阳能发电、潮汐发电等各类新能源,至今尚未解决电力大规模生产及经济性问题。
目前,能够大规模生产电力的方式唯有核电。
而核电厂的火灾会带来十分严重的后果,本文主要是针对核电厂常规岛,展开防火设计探讨。
关键词:核电厂;常规岛;防火设计随着国民经济持续快速地增长,作为主要动力的电力, 2020年装机总量将达到8亿~9亿kW 左右。
目前以煤电为主的电力结构,远远不能满足社会发展和环境保护的要求。
因此,加快发展核电成为解决中国电力供应问题的必然选择,也是实现温室气体控制目标和发展低碳经济的必然选择。
自人类开始建设核电厂利用核能发电以来,核电厂火灾在核电厂安全事故中占有较大的比例,其危害性是难以想象的。
例如,法国、美国等核电厂火灾都造成了重大的社会影响和经济损失。
因此,核电厂防火设计是核电厂建设中的重要部分。
1 设计理念常规岛的消防设计必须贯彻《中华人民共和国消防法》确定的“预防为主,防消结合”的方针及遵循《核电厂防火》的“纵深防御”的原则,密切结合全厂消防设计,做到统筹兼顾、安全可靠、技术先进、经济适用。
防火设计的基本目标是使核电厂假想火灾事故的发生概率降到最低,保护工作人员、安全系统和其他安全重要物项免受火灾危害或损害降至最小。
为此,必须把“纵深防御”即“层层设防,确保安全,万无一失”的概念作为防火安全设计的指导思想。
核电厂常规岛的防火设计中引入了防火区、防火小区的概念,是核电厂“纵深防御”理念的具体体现,进一步提高了核电厂防火安全的水平。
防火区包含在防火分区内,是由其中的一个房间或几个房间构成的特定空间。
防火区的设置与建筑面积无关,是根据室内布置的设备的火灾危险性确定的,其主要目的是限制火灾的蔓延。
例如:常规岛厂房内的抗燃油小室,面积虽然不大(约为30-50㎡),但通常会定义为独立的防火区。
其室内可燃物主要是电缆绝缘层和抗燃油,根据可燃物荷载、热值以及当量持续时间等计算,界定防火区边界的耐火极限。
核电厂建筑防火性能化设计研究摘要本文对美国颁布的关于核电厂内建筑物消防性能化设计的文件进行分析,探讨建筑物火灾模拟的分析步骤,指出在应用FDTS、CFAST、FDS等火灾模拟软件时的注意事项,并分析如何选择火灾模拟软件,最后对所构建火灾模型的验证和有效性进行分析。
关键词性能化设计;火灾模拟、FDTS;CFAST、FDS1 防火性能化设计建筑防火“性能化”设计是对“处方式”防火设计的改进。
“处方式”防火设计方法根据建筑物的使用类型、层数、平面布置、高度、面积等情况,对照有关设计规范的条文中给定的消防设施的设置要求及设计参数和指标进行设计。
随着大型建筑复杂化、多功能化,以及新材料、新技术和新的建筑结构形式涌现,传统的“处方式”防火设计有很大的局限性。
针对此缺陷改进的“性能化”防火设计运用消防安全工程学的原理和方法,根据总体目标确定整个防火系统应达到的性能目标,并针对各类建筑物的实际状态,应用所有可能方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测和评估,以期达到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。
防火性能化设计方法广泛地应用于民用建筑,如超高层建筑、大型商场、地下建筑、大型娱乐游艺场所等。
国外许多公司、科研院所等机构将防火性能化设计方法应用到核电厂建筑厂房的防火设计中,编写火灾模拟软件对核电厂放进行定量化消防设计,如法国电力公司EDF编写火灾模拟软件MAGIC,美国国家标注技术研究所(NIST)开发火灾模拟软件CFAST,美国核管会(NUREG)编写火灾定量化分析工具FDTs 等,而且颁布多项有关防火性能化设计的文件,如NFPA-805,NFPA-806,NUREG-1805,NUREG-1824,NUREG-1934,NUREG-6850等。
2002年,美国消防协会颁布《NFPA-805》,首次将性能化防火标准应用到轻水堆核电厂的消防中。
2004年,美国消防协会在联邦法规《10 CFR 50.48》中允许美国核电厂运营商自愿使用《NFPA-805》中的消防要求作为已有确定性消防需求的另一个选择。
核电厂常规岛消防系统设计与应用研究作者:曲立兵郑金慧来源:《科学与财富》2017年第12期摘要:在为了满足常规岛厂房内的消防安全要求,便于日常维护管理,本文对厂房内的设计中存在的问题进行了分析并提出相应的建议。
在调查中,主要结合了消防系统的现行消防规范,对运行人员的反馈做了总结,梳理了常规岛厂房内的各种消防器材和灭火系统。
基于以上研究,笔者提出了关于消防水的分配系统中排气阀和疏水阀的几项建议,对自喷水灭火器的布置进行合理规划,参照基本要求对励磁机灭火装置进行了设计,希望可以对我国核电厂常规岛消防系统的安全有所帮助。
关键词:核电厂;消防系统;设计;应用一、消防灭火系统一般情况下,核电厂常规岛是由多种综合性建筑物组成的,其主要有汽轮机厂房、凝结水处理间、润滑油传送间以及通风室等。
其主要的消防灭火系统都布置在核电厂常规岛里,由多种系统组合而成,如室内消火栓、水喷雾灭火、水泵水喷雾灭火、自动喷水灭火等。
二、消防水分配系统其主要分布在常规岛厂房中,由手动检修阀、水稳压装置、环状给水管网和水泵接合器组合而成。
在使用过程中,根据相关规范要求,应定期对环状给水管网进行分段检修工作,应在管段的低处安装疏水阀门,同时在高处安装排气阀门,以便放水及充水的过程中更加顺利的进行。
如果两个检修阀门之间有垂直向上的管道,那么就应该增设排气阀门或将阀门移至最高点。
反之,如果两个检修阀门之间有垂直向下的管道,那么就应该增设疏水阀门或将阀门移至最低点。
在对管道进行充水之前,一定要确保排气阀能够正常工作,否则会出现气锤现象。
三、自动喷水灭火系统在常规岛的厂房中,很多区域都是自动喷水灭火系统的防护区,比如汽轮机厂房中的平台、电缆竖井以及电缆夹层。
单个湿式报警阀组能够控制很多楼层的喷头,在每个楼层之间,都设有水流指示器及信号蝶阀。
在设计布置的过程中,一般都将水流指示器及信号蝶阀设置在楼层的支管上。
依照相关会烦要求,应每个季度定期对水流指示器进行检查,而信号蝶阀则需要每月一次进行检查。
核电厂常规岛消防灭火系统设计的几点建议摘要:核电站火灾危险性最大的区域是常规岛,核电站中常规岛消防设计具有很强的针对性和特殊性,确保核电厂常规岛灭火系统安全非常重要,因此消防设计人员在按照规范设计的同时,还应从运行、维护的角度去考虑,优化消防系统和布置设计,力求系统布置合理、安全可靠、运行维护方便。
基于此本文分析了核电厂常规岛消防灭火系统设计。
关键词:核电厂;常规岛;消防灭火系统;设计1、核电站消防系统的设置目的与主要设计原则1.1核电站消防系统的设置目的与设计理念核电站消防系统的设置必须达到如下基本目的:(1)确保核电站工作人员的人身安全,即火灾发生时,保证有关人员可安全疏散。
(2)保证发生火灾时或火灾后,仍能维持核电站的核安全功能的完整性:①安全停堆,并维持在安全停堆状态;②停堆后(包括事故工况),从堆芯中排出余热;③减少放射性物质释放并提供必要的手段,使任何释放均低于可接受的规定限值。
(3)限制可能导致核电站设备和仪表长期不可使用的火灾发生。
为达到上述目的,消防设计采用了纵深防御设计理念:①预防火灾的发生(将火灾发生的概率降至最低);②快速探测已发生的火灾并及时灭火,限制火灾的危害(能动防火);③防止火灾的蔓延,限制火灾对电厂安全功能的影响(非能动防火)。
1.2核电站消防系统的主要设计原则核电站消防系统的设计应以《核电厂防火》安全导则和《核电厂防火准则》为指导,但尚不能完全作为核电站消防系统设计的技术规范标准。
由于国内核电站多数是引进国外的商业堆,其消防设计应与工艺系统和厂房设计、建造相匹配,因此还应遵循核岛引进国的消防设计规范。
由于核电设施的特殊性,《核电厂防火》安全导则强调纵深防御设计理念,即冗余、多样配制消防安全措施,冗余即同功能、同类型设备重复设置;此外,核电站消防系统的保护范围大大超过了国内火电厂的设置范围。
根据与核安全关联性的不同,全厂消防系统划分为核安全设施的消防系统和非核安全设施的消防系统,两者设计基准不同;其中与核岛相关的消防系统属于核安全设施的消防系统,需按抗震系统考虑,根据与核安全关联性的密切程度不同,其抗震等级也不同。
核电站建筑的特点及安全要求近年来,随着能源需求的增长和环保意识的提升,核能作为清洁、高效的新能源逐渐引起了更多人的关注。
然而,核能虽然具有很多优点,但是由于建设和运营过程中存在的安全风险,使得人们对核电站的安全问题一直持有严谨的态度。
作为核能发电的重要基础设施,核电站建筑的特点和安全要求非常值得关注。
一、建筑特点核电站建筑是一种特殊的建筑类型,其设计和建设需要考虑很多因素。
建筑的主要特点如下:1、尺度大核电站建筑的尺度非常大,一般由厂房、控制室、冷却塔、燃料储存区等部分组成。
由于要容纳大型设备和设施,因此其内部空间要求非常广阔,每个部分都需要有非常严格的尺寸和布局要求,以保证安全和有效的运作。
2、受力特殊核电站建筑的受力情况也非常特殊,因为其需要和设备一起在恶劣的环境下工作。
同时,核电站可能会面临多种自然灾害的侵袭,例如地震、洪水、飓风等,因此建筑必须具备高强度的抗震、抗风、抗洪等特性,以保证建筑和设施的完整性和稳定性。
3、安全性高核电站建筑的安全要求非常高,在设计和建设过程中必须遵循一定的标准和规定。
建筑本身必须具备防辐射、防火等特性,以保证人员和设施的安全。
此外,建筑还需要在禁止未经授权人员进入的前提下,为工作人员提供舒适、安全的工作环境。
二、安全要求核电站建筑的安全要求非常严格,必须满足国际和国内的各项标准和规定,以保证安全和有效的运作。
其主要要求如下:1、辐射防护核电站建筑的辐射防护非常重要。
建筑本身必须具备防辐射特性,同时也需要对周边环境和人员进行辐射防护,以保证人员和设施的安全。
建筑必须按照一定的标准进行辐射防护设计和施工,在日常运营和突发情况下,必须对辐射进行精确、即时的监测和控制。
2、防火和逃生核电站建筑必须具备防火和逃生的特性。
建筑必须按照一定的标准进行设计和施工,装备必要的防火设施,例如灭火设备、防火墙等。
同时,建筑必须设计足够多的逃生通道和紧急出口,以便全员快速、有效地疏散。
某三代核电厂核岛消防系统设计探讨发布时间:2022-09-19T06:50:27.465Z 来源:《中国科技信息》2022年5月10期作者:王喜龙1 叶礼2 [导读] 核电厂的消防系统特别是核岛厂房的消防系统作为整个核王喜龙1 叶礼2 1万纳神核控股集团有限公司 314300 2中国核电工程有限公司华东分公司摘要:核电厂的消防系统特别是核岛厂房的消防系统作为整个核电厂纵深防御体系中的重要环节,在维护核电厂运行安全方面起到十分重要的作用。
本文以某三代核电机组为研究对象,指出了其核岛消防系统的构成及功能,从多方面探讨了具体的设计特点,望能为此方面设计研究提供一些思路。
关键词:核电厂;核岛消防系统;设计1.某三代核电厂核岛消防系统概述某三代核电厂的核岛厂房所采用的消防系统主要由两部分构成,分别是灭火系统、消防供水系统,其中,针对消防供水系统而言,由两个子系统组成,其一为核岛消防水分配系统,其二是核岛消防水生产系统,所起到的功能为将能够满足压力、流量的消防水提供给核岛厂房当中的各个灭火系统;而对于灭火系统来讲,其依据不同的保护区域被划分成多个子系统,如核岛电缆沟消防系统、核岛消防系统、安全厂房消防系统及柴油发电机厂房消防系统等。
核岛厂房不同灭火系统相对应的保护范围为:针对电气厂房消防系统而言,其主要为电气厂房、人员通行厂房提供保护;对于柴油发电机厂房来讲,其主要为柴油发电机厂房提供保护;安全厂房消防系统主要为左右两个安全厂房提供保护;核岛电缆沟消防系统主要为抗震电缆沟(核岛厂房室外)进行保护;核岛消防系统为反应堆厂房、废物厂房、核燃料厂房及核辅助厂房等提供保护。
从消防系统保护的具体区域上来分析,核岛消防系统主要有如下特点:(1)从辐射分区层面来考量,保护的区域都是控制区;(2)在保护区域范围内,聚集有许多安全级设备、电缆。
在整个核岛厂房灭火系统当中,核岛消防系统有着最广的覆盖面,并且所保护的对象多为与安全紧密相关的设备、电缆,此些如果发生火灾,会严重影响到核电厂的运行安全。
核电站核岛消防系统布置设计改进一、防火分区设计防火分区是核岛消防系统的基础。
为了保证核岛内的消防安全,在布置设计中需要将核岛划分为多个防火分区。
每个防火分区应包括核反应堆、蒸汽发生器、蒸汽涡轮机、冷却泵等设施。
每个分区内应独立设置消防设施,例如水炮、水泡、灭火器等。
此外,应设立过渡区,将核岛和辅助设施隔离,以防火灾蔓延。
二、灭火系统改进核岛消防系统的核心是灭火系统,其有效性对于防止火灾的发生和扩散至关重要。
传统的灭火系统主要采用水泡、水炮和灭火器等手段,但在核岛内使用水灭火存在一定的困难。
因此,在布置设计中,可以考虑引入新型的灭火系统,如气体灭火系统。
气体灭火系统可以通过释放一种特定的灭火气体来消除火源,具有快速、高效和无残留等特点,在核岛消防系统中具有较大的应用潜力。
三、应急疏散通道设计在核电站发生火灾等紧急情况时,及时疏散人员是保证核岛安全的关键。
因此,应在核岛内合理设置应急疏散通道。
通道的宽度和数量应满足疏散人员的需求,通道内应设置应急照明设备,以确保能够在黑暗中正常疏散。
此外,通道应与核岛其他区域相连,方便人员的快速疏散。
四、火灾自动报警系统改进火灾自动报警系统是核岛消防系统中的重要组成部分,能够及时发现和报警火灾。
现有的火灾自动报警系统主要依靠传感器检测火灾烟雾等信号,并通过报警器发出警报。
在布置设计中,应进一步改进火灾自动报警系统的灵敏度和可靠性。
例如,可以引入先进的光电式烟雾传感器,提高火灾的检测准确度。
同时,还可以考虑将火灾自动报警系统与其他系统(如应急疏散系统和灭火系统)进行联动,实现更加智能化的应急响应。
综上所述,核电站核岛消防系统布置设计的改进对核电站的安全运行具有重要意义。
通过合理划分防火分区、引入新型的灭火系统、设计良好的应急疏散通道和改进火灾自动报警系统,可以提高核岛消防系统的效能,最大限度地保证核岛的安全。
论核电厂消防设计摘要:随着经济的迅速发展,我国在科学技术方面取得了突飞猛进的发展。
其中,核电厂就是一个很好的证明。
人们的吃穿住行离不开它,国家综合实力的发展更离不开它,在我国工业发展迅猛的今天,它发挥着不可磨灭的作用。
当然,任何一种新兴产物都有安全隐患的存在,核电厂的技术人员应重视起其安全问题,在它的开发,设计,布置以及利用方面防止细小的安全事故发生,建立一个符合自己的管理体系并不断完善。
本文就核电厂常规岛、消防管道,消防水源设计三个方面来进行探讨,并对排气阀,疏水阀的设计,励磁机灭火系统设计、阀门布置以及改进后的消防灭火系统进行了详细阐述。
关键词:核电厂常规岛消防设计消防管道消防水源1、核电厂常规岛消防灭火系统设计核电厂常规岛是一种混合型的建筑物,它是由多种部分组成的,例如:汽轮机厂房、轮滑油传送间等等。
分布在常规岛里面的厂房消防灭火系统主要是由室内消火栓系统、润滑油传送间水喷雾灭火系统、凝结水泵喷雾灭火系统等组成,而且在它厂房内又装有用来输送消防水的常规岛消防水分配系统,其中环状给水管网、手动检修阀、水泵接合器和气压给水稳压装置是重要组成部分。
分段检修对于环状给水管网通常是非常必要的。
除此之外,在管段比较低的地方设置疏水阀,较高的地方安装排气阀来处理放水、充水的现象。
当两个阀门之间引出一条竖直向上的管道时,这时排气阀应该移动到竖直管高处或者增加排气阀的数量。
同样,如果引出的是一条竖直向下的管道,那么就在竖直管地点处放置疏水阀或者增加其数量。
对于检修阀,其应该具有平衡阀,才可以购买。
如果不具备这样的要求,当阀门两端的静压差达到1.2Mpa的时候,由于检修人员用手操作不容易开启阀门,将会徒增不必要的麻烦,还会破坏阀门。
除常规岛消防水分配系统以外,还有常规岛自动喷水灭火系统、励磁机消防系统等多种消防系统。
常规岛的自动喷火灭水系统主要是为了防止和保护运转下平台、汽轮机厂房中间各层、电缆夹层以及电缆竖井。
浅析核岛消防疏散1.引言核电厂是利用核能生产电能的电厂,主要是利用原子核裂变过程中释放的核能来发电。
由于核岛建筑结构设计复杂,功能分区具有一定的特殊性,当核岛发生火灾时,为了避免核岛内工作人员因火烧、烟气中毒等而受到伤害,必须尽快撤离,同时,消防人员也要迅速接近起火部位,扑救火灾。
为此,需要对核岛设计完善的消防疏散设施,为火灾紧急情况下的消防疏散创造良好的条件。
本文主要从保障疏散安全性的设计阐释核岛消防疏散设计的思路和原则。
2.核岛致灾因素及火灾特点1)引发火灾因素多,火灾危险性大与其他大多数工厂一样,核电厂内使用不同数量的各种可燃物料。
虽然尽可能避免物料的积累是一种良好的管理实践,但仍必须假定会由于各种原因发生火灾。
例如,核岛厂房里使用了大量的变压器、开关柜、电缆、蓄电池等电气设备,若选择不当,这些电气设备自身将存在着易燃、易爆等危险因素;在特殊情况下,如雷击放电、各种原因引起的短路,还会成为引发火灾的根源;卤素电缆在燃烧时会释放出毒气;电气设备绝缘的损坏会造成触电;这些都直接威胁着电站和人身安全。
2)火灾荷载量大,火灾持续时间长核岛内可燃物含量较高,一旦发生火灾则可能造成比较严重的后果。
以柴油发电机厂房的某个防火空间为例,将该厂房内的火灾荷载通过国际通用标准温升曲线进行计算后列表如下:从上表中可以清楚的看到,火灾最高温度可达1723.16℃,而火灾持续时间则有10804.14 min,约合180小时。
3.核岛消防疏散设计3.1总体设计为保证火灾情况下核电厂工作人员的安全疏散和消防队员的及时救援,核岛厂房消防疏散设计过程中设置了走廊、防火楼梯间、主疏散通道、出入口、应急出入口以及避难所等设施,通过将组成上述设施的结构部件设置成具有一定耐火极限的防火屏障,使其具有防火功能,同时采取措施防止烟雾进入疏散通道、防火楼梯间和避难所,构成消防疏散通道防火小区,起到保护人员人身安全的作用。
疏散通道和防火楼梯间内不存放可燃物。
核电厂常规岛防火设计特点分析
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。
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。