快堆火灾自动报警系统设计优化及应用

快堆火灾自动报警系统设计优化及应用

余琛

（中核霞浦核电有限公司  福建 宁德 355100）

摘要：快堆工程1、2号机组火灾自动报警系统，在采购与现场安装调试过程中，遇到火警系统设计固化时间晚导致采购无法满足现场供货需求、采购费用大大超出原合同总价、火灾探测器布置密度大、施工调试难度大、变更多等问题。为了解决上述问题，联合设计院、厂家对快堆火警系统进行整体优化，包括优化火灾自动报警系统模拟盘、优化主控室及电仪设备间吸气式感烟探测器布置、常规岛火灾自动报警系统优化等，并进行经验反馈，确保落实到2号机组，对后续快堆机组建设具有一定借鉴和指导意义。

关键词：火灾自动报警；优化；经验反馈；

快堆火警系统项目采用大业主模式，业主负责设计管理、采购管理、安装、调试、运维等设备全生命周期管理，由工程公司、原子能院负责系统设计。因此，火警系统项目能否顺利推进直接影响快堆调试主线和消防验收。在火警系统采购与现场安装执行、调试过程中，遇到火警系统设计固化时间晚导致无法满足现场供货需求、采购费用大大超出原合同总价、火灾探测器布置密度多大、施工调试难度大等问题。为了满足现场火警系统供货需求、项目降本增效以及降低现场施工难度等问题，业主联合设计院、厂家对火灾自动报警系统进行整体优化，包括核岛以及常规岛火灾探测器数量优化，火警模拟盘优化等。

1火灾自动报警系统优化情况

1.1优化火灾自动报警系统模拟盘

快堆是先进核电技术发展方向，在国际上属于前沿水平，国内仅有少量试验堆运行经验，缺乏足够有效的技术积累。在项目建设前期，即面临由于火警系统图纸设计固化时间晚，设计固化时间与采购完成时间间隔较短的问题，考虑设备供货周期因素，普通火灾报警模拟盘无法满足现场供货需求；

1.1.1可行性分析

FS-900普通火灾报警就地模拟显示控制盘采用直流24V供电，CAN总线通讯，通讯距离可达5千米，配套适用于9000系列火灾报警控制器，具有安装简便，功耗低，显示明确等优点。面板除具体地理位置丝印外，设有火警指示灯、启动按键、运行灯，火警灯检测键，按键灯检测键，消音器，蜂鸣器。

正常监控时，运行灯闪烁。当该盘对应的任一探测器发生火警时，双色火警指示灯红灯亮，蜂鸣器发出火警长音。发生故障时，双色火警指示灯黄灯亮，蜂鸣器发出故障短音。按下黄色指示灯，蜂鸣器发出火警长音。按下启动键时，模拟盘将按键信息传至控制器，同时，点亮对应的按键灯，确认按键已按下。按下火警灯检测键，故障灯检测键，按键灯检测键模拟盘模拟盘依次点亮全部指示灯，以便于设备检测。

1.1.2优化方案

组织设计院与厂家讨论，将核岛火灾自动报警系统设置的普通火灾报警模拟盘（FS-900DCSB\FS-900/DCSG）变更为液晶火灾就地模拟盘FS-2000，同时在模拟盘布置上采用3-5层合并设置的方式，此优化使模拟盘的数量由79块减少为29块，2号机同1号机方案。

国内首次使用液晶模拟显示盘，解决原来需要返厂才能完成变更实施的问题，实现就地修改画面参数等功能，为在建核电项目和后续核电项目在核岛火灾自动报警工程提供了借鉴意义和经验反馈。

1.2优化主控室及电仪设备间吸气式感烟探测器布置

快堆核岛火灾自动报警系统，由设在核岛各区域（分成若干监测区）固定点处的火灾探测器组成，同一探测区域能使用几种不同类型的探测器，各监测区的火灾探测器用电气线路互相连接。火灾自动报警系统设备每天24小时连续运行。目前火灾探测器在核岛中使用如下八种类型：感烟火灾探测器、火焰火灾探测器、差定温感温火灾探测器、本质安全型感烟火灾探测器、缆式线型感温火灾探测器、感烟探测器（安装在风管中）、温度开关、线型光束感烟火灾探测器、管型吸气式感烟探测器。在辐射剂量率较高的区域，电气厂房电仪设备间与安全相关的电气柜、仪控柜内设置有吸气式感烟火灾探测系统，以实现电气火灾的极早期探测。

随着火警系统设计深入，核岛火灾自动报警系统采购费用远超出原合同总价。为了原合同顺利履行，对核岛火灾自动报警系统进行整体优化。经梳理核岛各子项设备材料清单采购文件，核岛火灾自动报警系统中吸气式感烟探测器数量较多（100多台），且价格昂贵，数量较多，考虑对其在满足安全和法规的前提下进行优化。

1.2.1可行性分析

快堆吸气式感烟探测器设置在电气厂房主控室、电子设备间及仪控设备间的电气柜、仪控柜内，用于探测控制柜内发生的电气火灾。由于核岛厂房同一探测区域同时使用几种不同类型的探测器，且主控室一直有人员值班，电仪柜发生火灾时，机柜送至主控的测点或机柜故障报警会在主控指示报警，人员可在第一时间发现并采取相应措施，且机柜内大多为阻燃设备，经过详细分析评估，如此高的代价配置吸气式感烟探测器意义不大，且单台机组安装工期需近一个月。

1.2.2优化方案

联合设计院对1、2号机组主控室及电仪设备间吸气式感烟探测器，在满足安全和法规的前提下，进行了整体优化，每台机组取消近100台吸气式感烟探测器，设计院出版1#机组火灾自动报警系统厂房施工图变更文件，并取消相关电缆，2号机组将在施工图设计阶段直接取消吸气式感烟探测器，共计减少近800万采购成本，节省设备安装调试工期近一个月，有力推进了快堆现场工程进展。

1.3优化常规岛汽轮机房火灾探测器

1.3.1降低常规岛汽轮机房火灾探测器布置密度

常规岛汽轮机房火灾探测器布置密度太大，施工调试维护难度大（联动控制点数多）。联合设计院根据火灾自动报警系统设计规范，降低汽轮机厂房火灾探测器布置密度。结合1号机组现场安装进度，针对现场未施工部分汽机房火灾探测器进行优化，1号机减少感烟探测器约50个。2号机减少约100个，直接在施工图设计阶段优化。

1.3.2优化常规岛火灾自动报警系统模块箱

减少常规岛火灾自动报警系统模块箱数量，将部分（约35个）大模块箱减小为小模块箱，降低施工调试难度的同时，优化系统模块箱数量。

1.3.3取消进口双鉴成像探测器，用红外光束探测器代替

此外，为了避免进口设备价格昂贵，且受疫情影响，采购周期长、维护难等因素影响工程建设，取消了2号机组进口的双鉴式成像探测器，用红外光束探测器代替。双鉴式成像光束感烟探测器目前并无国产，常用为艾克利斯安防（澳大利亚）有限公司生产的OSID双鉴式成像光束感烟探测器，目前在高大空间的火灾探测中线型红外光束感烟火灾探测器技术成熟，在核电中有大量使用，完全可满足要求。双鉴式成像光束感烟探测器比线型红外光束感烟探测器火灾探测器数量价格高出数倍，考虑成本因素，除非确有必要，在机加工及维修服务厂房及后续BOP子项设计中高大空间火灾探测选用线型红外光束感烟探。

1.4上游优化对火警系统影响

快堆2号机组核岛电气厂房由于设计优化各减一层，且BOP子项只有2个：核岛要害区主出入口和综合廊道。因此，2号机组相比1号机组，火警设备数量会有大幅减少。

2总结

本文针对快堆工程火灾自动报警系统，在采购与现场安装过程中，遇到采购时间短费用大、施工调试难度大等问题。为满足工程进度和降本增效目的，在满足设计规范要求的前提下，采取优化模拟盘、优化探测器数量、取消进口设备以及加强变更管理等方式，大大降低了设备采购费用，缩短设备安装和调试工期，对后续快堆机组建设有一定借鉴和指导意义。

参考文献：

【1】火灾自动报警系统设计规范

【2】火灾自动报警系统施工图

【3】快堆核岛火灾自动报警系统设备技术规格书

作者简介：余琛，女，湖北咸宁，工程师，学士，核电厂仪控系统设计管理