CPR1000 核电站调试期间永临结合消防设施建设探讨

刘祥兵

（福建宁德核电有限公司，福建 福鼎 355200）

当核电站进入调试阶段，大量的大型设备安装到位，如果此时在某些大型设备上发生火灾可能对核电站建设产生颠覆性的影响。大型设备发生火灾既会造成重大的经济损失，同时大型设备的制造周期较长，直接影响核电站的按期投产。因此，核电站建设单位在调试阶段需采取针对性的措施预防火灾的发生、减小火灾造成的损失和影响。

1 CPR1000 核电站工程调试期间的火灾风险介绍

1.1 国内某CPR1000 核电站调试期间的消防事件

从国内外核电站建设的经验反馈，进入调试期间更容易发生对核电站建设影响较大的火灾事故。国内某核电站工程调试期间共发生了2 起消防事件，分别为主变和中压配电盘起火，起火后由永久消防系统和消防队配合将火灾扑灭。通过国内某核电站调试期间发生的消防事件可以看出，核电站在调试期间发生火灾的可能性较大。

1.2 核电站调试期间的火灾危险源

燃烧的发生必须具备可燃物、助燃物、点火源。空气中的氧气作为最常见的助燃物遍布整个施工现场。电站调试期间引入大量的可燃固体、可燃液体以及可燃气体，各种点火源也随处可见。

（1）可燃物。凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质称为可燃物，可燃物按其物理状态分为固体可燃物、液体可燃物和气体可燃物。核电站调试期间常见的可燃物包括大型设备包木质装箱、包装纸箱、汽油、柴油、润滑油、油漆、氢气、乙炔等。

（2）助燃物。所谓助燃物，通俗地说，是指帮助可燃物燃烧的物质，确切地说是指能与可燃物质发生燃烧反应的物质。化学危险物品分类中的氧化剂类物质均为助燃物。

（3）点火源。点火源是指具有一定能量，能够引起可燃物燃烧的能源。核电站常见的点火源包括焊接、切割、打磨产生的明火焰、焊渣，电气设备产生的电火花，工具产生的撞击与摩擦热等。

1.3 火灾对核电站调试的影响

（1）人员伤亡。火灾能对人体造成各种伤害，严重时可立即致人死亡。在火场中，导致人员伤亡的因素主要包括中毒、窒息、高温烟气烧伤、灼伤。火灾产生的烟雾中有大量的一氧化碳和其他有害气体，吸入后造成中毒窒息。火灾燃烧产生的高温热辐射会导致人员烧伤，高温烟气会使人员呼吸道灼伤。核电站工程建设期间现场施工人员众多，环境错综复杂，如果发生火灾极易造成重大的人员伤亡。

（2）设备、财产损失。核电站调试期间，大量大型、贵重、精密设备已安装到位，部分设备价值过亿，如果上述区域发生火灾可能造成以下后果：

①设备损坏。由不燃材料组成的设备不会在火灾中燃烧，但火灾时燃烧产生的辐射热会导致设备损坏，像主泵、汽轮机转子等高精度的设备，细微的变形都将导致设备无法正常工作。火灾时释放的强辐射热将导致设备的热应力变形，如泵、汽轮机转子等。

②设备烧毁。自身含有可燃物质的设备可能在火灾中烧毁。变压器含大量绝缘油，RCP 主泵、CRF 泵等泵均含有大量的润滑油、柴油发电机含有大量的柴油极易引发火势的蔓延和扩大，从而导致整个设备甚至厂房的烧毁。

③工期延后。大型贵重设备制造周期长，尤其是大型贵重设备。

（3）工期损失。CPR1000 核电站从浇灌第一桶混凝土到商业运行的标准时间为58 个月。58 个月包含了从土建施工、设备安装、调试、试运行的所有施工过程组织，过程中的任何一个环节发生火灾导致设备、建筑物受损都将影响下一步骤的实施，造成整个工期的延迟。工期的损失最终影响是电站商运时间的推迟，进而影响业主公司的经济收益，增加投资成本。

2 永临结合消防设施建设

随着工程建设推进，各主厂房逐步建成，厂房内部设备、管道安装工作逐渐增加，可燃物料的引入、动火作业活动均相应增多。厂房内部消防系统随着施工的进展逐步安装，此时可利用厂房内部的永久消防系统接临时消防水源以满足现场的灭火需求。

2.1 永临结合消防设施简介

主厂房内均设置有室内消火栓管网，推动安装单位优先安装室内消火栓管网。通过室外临时消火栓管网给室内消火栓管网提供临时消防水源，即为室内永临结合消防设施。永临结合消防设施既能满足在火灾情况下提供可靠的消防水源，又不会影响厂房内其他设备的安装。将各厂房室内消火栓管网安装完毕后同室外临时消火栓管网连接，在临时供水管网与永久消火栓管网连接处设置隔离阀，便于在跑水等紧急情况时及时有效地实施隔离。在隔离阀下游设置压力表，便于日常检查时通过压力表读数获知厂房内消防水龙带及管网是否存在泄漏情况。现以反应堆厂房为例进行说明，其他厂房参照执行，具体设置见图1。

图1 反应堆厂房永临结合消防设施示意图

2.2 移交方式与临时介质的控制

由于永临结合消防设施涉及永久消火栓管网，因此安装后将实施移交。为了减小永临结合消防设施对消防系统后续正式移交的影响，永久消火栓管网的移交方式如下：厂房的消防系统将作为整体移交，永久消火栓管网的安装、打压试验完成后，组织检查，实施EESR 和TOB 流程。TOM 和TOTO流程待厂房所有消防系统安装、调试完毕后一同实施。永临结合消防设施内所充临时介质，由业主公司隔离办公室按照TOB 流程实施永久消火栓管网临时介质的控制。火灾等特殊情况需紧急使用永临结合消防设施时，消防队破拆对应锁链后使用。

2.3 临时水源的接入方式

反应堆厂房的永久消火栓管网的3 根立管临时水源的接入方式如下：从反应堆厂房0m 外临时消火栓供水管网引出1条管线，通过0m 气闸门或管穿件孔洞引入反应堆厂房连接到3 根立管之一的0m 接口处。

核燃料厂房的永久消火栓管网的立管临时水源的接入方式如下：从核燃料厂房0m 厂房外的临时消火栓供水管网引出1 条管线，与核燃料厂房的消火栓供水立管连接。

核辅助厂房的永久消火栓管网临时水源的接入方式如下：从核辅助厂房0m 主通道北侧的临时消火栓供水管网引出一条管线与核辅助厂房的消火栓供水立管连接。

电气厂房的永久消火栓管网临时水源的接入方式如下：从电气助厂房0m 主通道东、西侧的临时消火栓供水管网分别引出一条管线与电气厂房的消火栓供水立管连接。

临时水源接入示意图见图2。

图2 临时水源接入示意

3 结语

本文通过结合某CPR1000 核电站，对调试期间的永临结合消防设施建设进行了初步探讨与总结，得出了如下结论和建议：

（1）二代改进型核电站工程调试周期长，引入的可燃物多、动火作业等引入点火源的作业频繁，发生火灾的概率和火灾造成的损失均大，需重视调试期间配套消防设施的建设；

（2）在CPR1000 核电站实际安装过程中，按照常规的做法，优先安装与关键节点实现直接相关的主系统，消防系统不在此列，安装时间普遍靠后，实施永临结合消防实施的意义不大；为最大限度地发挥永临结合消防设施的作用，应优化安装计划，尽早完成消防设施的安装为主系统的安装调试保驾护航；

（3）从根本上解决调试期间消防供水问题的最佳方法，是尽早实施室内永久消火栓系统的建设。如果在厂房土建施工完成后，设备安装前室内消火栓系统即安装完毕并投入使用，既能在火灾情况下提供可靠的消防水源，同时可最大限度地减小对系统安装的影响并节约成本。