F核电站消防工程竣工验收典型问题分析

F核电站消防工程竣工验收典型问题分析

唐勇军 胡祥波

（阳江核电有限公司，广东 阳江 529500）

摘  要：F核电站1-6号机组消防工程竣工验收已完成专家现场检查工作，来自国内多个单位共计13位消防专家对F核电站开展了持续8天的检查工作，期间对F核电消防设计及管理提出若干问题及建议。本论文选取部分典型消防问题进行深入研究，从规范要求、性能化设计、现场实际情况对问题进行剖析，并给出现状是否符合要求的评估结论。

本论文的研究内容及评估结论可供核电站消防设计及消防技术问题分析提供借鉴，有助于提升核电消防管理水平。

关键词：核电站；消防工程；竣工验收；

引言

根据文献[1]第八条规定：“核电厂所有消防工程均需进行全面的自验收”，F核电在完成自验收后，组织专业机构的消防专家组认真落实核电厂消防竣工验收有关要求，对F核电站开展了持续8天的消防检查，消防专家组成员的专业背景包括了总体（含建筑防火）、给水排水、电气仪控、采暖通风、消防管理等，通过前期收集并仔细阅览资料，然后到现场进行检查和测试，严格的开展审查以及质询检查工作，最终共计提出93个问题及建议。

本论文选取部分典型消防问题进行深入研究，从规范要求、性能化设计、现场实际情况对问题进行剖析，并给出现状是否符合要求的评估结论。

本论文的研究内容及评估结论可供核电站消防设计及消防技术问题分析提供借鉴，有助于提升核电消 防管理水平。

1  消防竣工验收问题分析与研究

1.1 问题1：核电厂消防主泵在PX消防水泵房内不能就地停泵，不利于维护检修及应急操作。

1.1.1标准要求

1）泵的启动可以通过:控制室(主)、配电盘、就地[2]；

2）消防泵应自动启动并应满足消防操作要求,主消防泵应可由主控室或就地仪表盘启动[3]；

3）消防水泵、稳压泵的附近必须安装强制启停泵按钮，从而为后续的维修以及紧急状况处理提供方便，另外还需配备保护装置，增强安全性[4]。

1.1.2设计意见

消防设计主要遵照RCC-I，该规范无强制要求在消防水泵房内设置就地停泵装置。此外，如果增设该装置，需要从常规岛到泵房重新敷设线路，改造工程较大，不建议修改增加。

1.1.3问题分析

首先，核电厂消防水泵的设计主要遵循RCCI及核电厂防火准则等规范，该类规范对消防泵就地仅要求实现就地启泵，对停泵不做要求。 对国标进行分析，国标中要求消防水泵的附近必须安装启停泵按钮，从而为后续的维修以及紧急状况处理提供方便，[6]接下来从这两个两方面进行分析：

维修控制：核电厂对于消防水泵的维修控制极为严格，日常期间需提前办理消防系统隔离单，并经隔离办出票并隔离水泵上游电源及排空介质后后方可维修，所以维修时水泵已经是停运状态且上游电源及阀门处于隔离位（核实工作票确认），因此，维修时并不需要在就地停止消防水泵。

应急控制：根据国标要求，消防水泵不允许自动停泵，停泵应由具有管理权限的工作人员根据火灾扑救情况确定，而在核电厂，该权限掌握在当班主控操纵员手上，一旦火灾扑灭，现场人员汇报主控操纵员，由主控操纵员在主控室执行手动停泵命令，也无需在现场停运主泵。

综上，目前PX消防水泵即可以在就地手动启动、也可以在主控室手动启停满足国标要求。

1.2问题2：2MX/5MX，11.00m只有一个消火栓

1.2.1标准要求

室内消火栓普遍情形下的规定是每个平面上任何一点，都有至少2支消防水枪射出的充实水柱可以相交。不过也有一些例外情形：建筑高度不超过24.0m 且体积不超过5000m3的多层仓库、建筑高度不超过54m且每单元都建设了专门的疏散楼梯的住宅，还有本规范表3.5.2明确指出可配备1支消防水枪的场所。（备注:常规岛不属于不适用部分）[4]

在设计室内消火栓时，应根据直线距离来确定其间距，同时满足以下要求：
  1）上述普遍情形下，消火栓的间距最大为30.0m；
  2）上述例外情形下，消火栓的间距最大为50.0m。

室内消火栓布置应符合下列要求：

1）同一层内，2支消防水枪的充实水柱能够在每个位置产生交点；

2）室内消火栓的间距不应超过30m。

1.2.2现场情况

现场勘察，MX厂房11.2m层只有1个消火栓JPH002BI，与图纸一致。

1.2.3问题分析

消火栓是最常用、最有效的灭火装置。所以在设计的过程中，要确保其能够在任何情况下正常运行。一般来说，如果某个消火栓因各种原因失效，其他的消火栓也能够替代它，覆盖其保护范围，为保证建筑物的安全，要求在安装消火栓的过程中，确保相邻消火栓水枪射出的水柱能够在室内空间中任何一点位置产生交点，另外，规范组最新调查消防部队加强第一出动，第一出动灭火成功率在95%以上，说明我国目前消防部队作战能力有极大的提高，第一出动一般使用水枪数量为2支，为此规定2股水柱同时到达[5]。因此，消火栓的布置应保证同一层任一位置至少有两个消火栓可以保护到、目前2MX/5MX11.00m只有一个消火栓显然不满足要求，应该增加一个消火栓。

1.3问题3：4MX厂房电缆间部分密特隆喷头距离顶板不满足GB50084第7.1.5条要求

1.3.1标准要求

不包括吊顶型洒水喷头和吊顶下安装的洒水喷头在内，直立型、下垂型标准覆盖面积洒水喷头和扩大覆盖面积洒水喷头溅水盘与顶板相距为75mm~150mm，同时满足以下要求[4]：

   1）如果洒水喷头被安装在梁或其他障碍物下部的平面上，溅水盘与顶板相距最远为300mm，且其和梁等障碍物底面的高度差不超过25mm~100mm。

   2）如果洒水喷头被安装在梁间，其和梁的距离要满足第7.1.1条要求。如果因客观条件达不到这一要求，溅水盘和顶板相隔最远为550mm。喷头被安装在梁间，溅水盘与顶板相隔550mm但依旧不满足第7.1.1条要求的，最好是在梁底部安装洒水喷头。

   3）洒水喷头安装在密肋梁板下部时，溅水盘和后者高度差不超过25mm~100mm。

1.3.2现场情况

MX电缆层设计有密特隆自动喷水灭火系统，该系统覆盖的区域是电缆层和竖井内。喷洒器设在天花板下方以向电缆提供最有效的喷淋型式。每个喷洒器有一个带石英球罩的喷洒头以保持喷淋孔板关闭。另有一只电磁撞针装置，它能撞破球罩。这样，它能由两个独立方式予以操作：

如发生火警，其热量会使各喷洒器内的石英球罩爆破，使喷洒器工作；

如果火警是由JDT热敏电缆探测器所探测得到的，则会发生报警信号，该信号会操作该区内的所有喷洒器上的电磁撞针结构，使该区内的全部喷洒器工作。

1.3.3问题分析

当在梁间布置洒水喷头时，喷头距离顶板的距离可适当增大，最大距离可到550mm，现场喷头距离顶板的距离不大于550mm，满足距离顶板要求。但是，若需判定喷头安装是否合理，此处还需考虑喷头与附近横梁是否满足文献[5]7.1.1（喷头距离梁、风管等障碍物距离），每个喷头布置需逐一对照国标进行分析,如现场一个喷头，现场喷头距离梁水平距离（a值）为590，则喷头距离梁底垂直距离应＜60mm，且喷头距离天花不能大于550mm（否则梁底需加装喷头），而现场测量喷头距离天花为542mm,则b值为（600-542）58mm,喷头布置满足国标要求，无需改进。

1.4问题4：低压配电间及继电器室设置了二氧化碳灭火器，旨在扑救电气盘柜的初期火灾，此不符合国标《建筑灭火器配置设计规范》的二氧化碳灭火器适用于扑救B类（液体）火灾，即不能用于扑救A类火灾的要求，建议整改。

1.4.1标准要求

灭火器的类型选择:二氧化碳适用于带电的B类火灾；

控制设备间、电子设备间、继电器室及器主、辅开关站可采用干粉灭火器[6]。

1.4.2问题分析

首先，配电间、继电器室等火灾类型为E类火灾，且为固体带电类火灾，根据国标建筑灭火器配置设计规范，二氧化碳灭火器仅适用于带电的液体类火灾，事实上，二氧化碳灭火器无论对于固体类火灾还是带电固体类火灾均不适用。因此，在设备间、继电器室等场所，常规岛防火规范特意强调采用干粉灭火器，确保灭火效果。因此，配电间、继电器室配置二氧化碳灭火器不合理，应改为干粉灭火器。

那么二氧化碳为什么无法灭A类火灾？

A类火灾就是固体火灾，以木头为代表来说，木头着火，相比于液体气体火灾，其着火的位置更加深入物质的内部而不是停留在表明，这种着火的特点还会导致表面有很厚一层物质的温度达到并超过木头的燃点。如果用二氧化碳灭火器灭火，这样浸渍时间太短，二氧化碳喷上去马上就溶解在空气中了，着火物质附近的空气氧气含量只是短暂的降低了，但是物质的温度还是很高没有降下来，甚至有些部位连降低氧气含量都达不到，这样会直接复燃的。二氧化碳的全淹没系统，也就是在屋子里灌满二氧化碳的灭火系统，可以用来灭疏松多空的A类火，但是灭火器的复燃概率还是太大，A类火都不能灭。另外灭火要么是0要么就是1没有中间值，容易复燃，这不仅没有用还会帮倒忙，会导致灭不掉初期火灾火势扩大。

1.5问题5：据试验规程，5LX厂房排烟系统联动试验中，点烟器触发L709房间的感烟探测器产生报警，联动该房间的排烟阀开启。随后，又使用点烟器触发L702房间（相邻防火分区）的感烟探测器产生报警，联动L710房间（主控制室）的排烟阀开启。此种工况下，是否会造成主控室负压，产生引入着火区域烟气的风险。请分析说明

1.5.1标准要求

排烟系统的联动控制要满足以下要求：
  确保同一防烟分区内内两个彼此互不影响的火灾探测器所释放的警报信号，都能够作为启动排烟口、排烟窗或排烟阀的信号，同时利用消防联动控制器对后三者进行控制，当其被启动后， 本防烟分区的空气调节系统应停止运行[15]。

机械排烟系统中的常闭排烟阀或排烟口，可以在火灾自动报警系统的控制下开启， 或是在现场或是消防控制室由工作人员手动开启，其开启信号要和排烟风机关联起来。一旦发生火灾，火灾自动报警系统能够在15s内，使防烟分区的排烟阀、排烟口、排烟风机和补风设施开始运行，同时在30s内使不涉及到排烟的通风、空调系统停止运行。

    如果出现了火灾，负责至少两个防烟分区的排烟系统，只启动着火防烟分区的排烟阀或排烟口，其他防烟分区的排烟阀或排烟口则保持紧闭。

排烟阀是可活动的,在备用状态时处在关闭位置,由自动或手动调节,其功能是通过防火区的负压使烟雾不向其它防火区的房间内扩散。这些阀全部都是耐火的。

排烟系统的装置应能完成以下全部或部分任务:

1）着火房间形成负压控制烟雾,以便消防队员能靠近房间使用灭火设施进行灭火；

2）在特定情形下,尽量的减慢房间内温度提高的速度；

3）导出具有毒害性的烟雾和气体,使它们不会重新返回通风系统或不使设备受损(如继电器、应急柴油发电机等；

4）在火熄灭之后,对房间内的空气进行净化。

排烟系统分区设计要求：各个防火分区内的排烟区都需要配备彼此互不影响的排烟系统。排烟风机的配电系统无需遵守这一规定[18]。

1.5.2现场情况

L709/L710为主控室区域，该区域为一个防火分区5SFSL0780A，且设计为避难所，L702处于另一个防火分区5ZFSL0781A，根据设计逻辑图，当L702所在防火分区与主控室防火分区各一个探测器同时动作后，可以开启控制区排烟阀。

1.5.3设计意见

5ZFSL0781A分区内主要是办公室、更衣室、卫生间、清洁用具储存室等房间，分区内可燃物荷载有限，根据5、6号机《火灾危害性分析报告》中的数据，该分区火灾荷载密度为179.3MJ/m2，火灾持续时间为8.7min。由于区域内可燃物较少，因此该区域产生大量的烟气涌向周边的防火分区的可能性较小。此外，防火分区5ZFSL0781A无排烟口，在该分区内人员通过L702向L717（主控室外走廊）疏散时，会有少量烟气随防火门的打开而进入主控室外面的走廊，此时L709与L710排烟阀开启可以顺利排走这部分烟气，但不会由于排烟阀开启而造成5ZFSL0781A分区内的烟气被持续引入主控室进而对操纵员产生不利影响的情况。

此外，主控室排烟工况下，无需维持主控室正压。

1.5.4问题分析

核电厂相应规范及国标标准均要求排烟阀开启的条件为着火防烟分区的火灾报警，禁止火灾报警后联动打开其他防火分区的排烟口，因此，L702房间（5ZFSL0781A）火灾报警后联动打开（5ZFSL0781A）的排烟阀不满足国标要求。另外L710为主控室房间，主控室作为避难间，在其他房间发生火灾后操纵员还需在里面应急，因此，当其他房间发生火灾时，主控室应保持正压，防止其他区域的烟气进入，此时，更加不能开启主控室的排烟阀。

1.6问题6：W620走廊设有两只感烟探测器，距离较远，无法实现对走廊的全覆盖

1.6.1标准要求

文献[7]《火灾自动报警设计规范》—6.2 火灾探测器的设置

1.6.2现场情况

W620作为一个走廊，在走廊中线上设有两只感烟探测器，感烟探测器安装间距10米，W620走廊面积48平米，走廊高度3米。

1.6.3问题分析

根据文献[7]-6.1.2可得，W620感烟探测器保护面积A=802，保护半径R=6.7。则该区域所需探测器数量N=S/(K*A)即48/（1.0*80）=0.6，即1只感烟探测器可满足当前区域火灾探测，该区域目前安装有2只探测器满足要求。

进一步确定探测器布置间距，由于R=6.7，因此两探测器间的保护宽度可达13.4m，而现场感烟探测器间距10米，10＜13.4，在保护半径范围内，因此现场探测器布置满足要求。

2  结语

核电站厂房存在环境复杂、设备多、与民用项目区别大等问题，且消防系统及设备上游标准较多，部分标准条款适用性较倾向于民用项目，存在不适用于核电实际情况，故针对核电站的具体消防问题，需从标准及实际应用角度进行分析。

本文选取部分典型消防问题进行深入研究，从规范要求、性能化设计、现场实际情况对问题进行剖析，并给出现状是否符合要求的评估结论。

本论文的研究内容及评估结论可供核电站消防设计及消防技术问题分析提供借鉴，有助于提升核电消 防安全水平。

参考文献

[1]国能发核电〔2018〕82号.《核电厂消防工程竣工验收管理办法》〔s〕.

[2]RCCI.《压水堆核电站防火设计和建造规则》〔s〕

[3]EJT1082-2005.《核电厂防火准则》〔s〕

[4]GB50974-2014.《消防给水及消火栓系统技术规范》〔s〕

[5]GB50016-2014《建筑设计防火规范》〔s〕

[6]GB 50745-2012《核电厂常规岛设计防火规范》〔s〕

[7]GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范 》〔s〕