前言：本站為你精心整理了核電站消防供水建設范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：縱深防御是核電站消防設計應遵循的基本原則。介紹了某核電站在消防設計中對這一原則的貫徹執行：消防水源有三個，消防水泵分別放在四個抗震泵坑里，由兩個獨立的應急配電系統供電并配柴油發電機作后備。核島消防供水管道的抗震及環網設計，為安全設施多增加了一道屏障。廠區增加環網布置及常規島以后的管網減壓設計提高了系統的可靠性，并且便于管路的沖洗維護。

關鍵詞：核電站消防法規縱深防御設計基準消防供水系統穩壓系統

隨著我國核電事業的發展，以核發電近期已成為我國能源開發的重要課題。核電站主要由核反應堆廠房（以下簡稱核島）、汽機廠房（以下簡稱常規島）及技術性或非技術性建筑物（以下簡稱bop）等組成。由于它生產設施的特殊性，無論在正常運行和事故條件下都要保證它具有足夠的安全性。所以，核電站的消防設計也有別于通常的民用設計。

1應遵循的消防設計規范

目前國內民用設施的消防規范只適用于核電站的非核設施及其廠房。

對于核設施及其廠房的消防設計應遵循中國核安全導則had102/11《核電廠防火》。然而，該導則只是指導性文件，用它作為技術規范標準來指導防火設計不能完全滿足要求。并且，國內核電站多數是引進國外的商業堆，其消防設計應與工藝系統和廠房設計、建造相匹配，所以還必須遵守引進國相應的防火設計規范。

《核電廠防火》中強調縱深防御設計概念，即冗余、多樣配制消防安全措施，從而確保高水平的安全性。冗余即同功能、同類型設備重復設置。

2核電廠消防供水系統的作用

核電站火災不僅造成巨大損失，可能造成的后果也是嚴重的：巨大的人員傷亡；威脅核安全或引發核安全事故；惡劣的公眾影響。眾所周知的切爾諾貝利核電站事故所造成的經濟損失和對環境的污染都與火災的二次效應直接有關。

因此，為確保足夠安全，核電廠的防火設計必須滿足總的安全設計要求。核安全導則had102/11《核電廠防火》明確：核電廠應通過在設計上運用縱深防御概念實現以下三個主要目標：①防止發生火災；②快速探測并撲滅確已發生的火災，從而限制火災的損害；③防止尚未撲滅的火災蔓延，從而將火災對電廠安全重要功能的影響降至最低。

第二目標的實現依賴于能動的防火技術是否達到火災的早期探測和撲滅的要求。核電廠消防供水系統是通過水泵這一能動設備向整個電廠消防滅火能動裝置提供和輸送具有足夠設計壓力、設計流量的消防水。其供水的可靠性是實現這一目標的根本保障。

下面以某核電站消防供水系統的設計來論述為實現上述第二目標而采取的措施。

3設計實例

某核電站引進法國壓水堆型，規模：2×900mw，為商用核電站。其消防供水系統是向核島、常規島、bop及廠區滅火裝置提供和分配具有足夠設計壓力、設計流量的消防水。由于核電站核設施的特殊性，它的防火設計遵循兩個基準：①保護具有執行安全功能的安全系統的消防設施的設計；②保護非安全系統的消防設施的設計。采用的設計規范：中國核安全導則had102/11《核電廠防火》、《法國壓水堆核電站防火設計和建造規則rcc-i》及國內現行的防火規范。另外，該核電站消防設計按同一時間只有一次火災發生；由于條件限制廠區內沒設高位消防水池。

它的消防供水系統相當于民用建筑的穩（準）高壓消防供水系統，是由消防水生產系統，分配系統，穩壓系統及廠區室外消防栓組成（見圖1）。

圖1消防供水原理

3.1消防水生產系統

消防水生產系統是由水源、水泵、消防泵房和管路組成。它的功能是向兩個機組的核島廠房、常規島廠房、bop及廠區滅火裝置提供具有足夠設計壓力、設計流量的消防水。

設計基準：由于與核島消防供水有關，設計時按保護具有執行安全系統消防設施的設計基準考慮。根據rcc-i，消防泵所提供的消防水應滿足常規島設計基準火災滅火流量（受固定滅火裝置保護的設備所需的最大消防水量）的需要，并且保證在撲滅常規島最大設計基準火災的同時，有若干室內消火栓耗水200m3/h的需要。消防設施考慮冗余設計。另外，保護安全系統的消防設施、管道、閥門等附件在地震期間或地震后不允許被破壞，保證其功能的完整性，從而確保其所保護的安全系統的安全性。所以，除水源補水管外，系統劃分為抗震系統，全部應按抗震級設計。

3.1.1水源

核電站消防水源的可靠性與否直接關系到整個消防水滅火系統的可運行性，正如《核電廠防火》5.4.3所述：水系統應當永久性地接到有保障的足夠的消防水源上。它還關系到如何實現快速探測并撲滅確已發生的火災，從而限制火災的損害這一目標。所以水源必須是：具有足夠、可靠的水量；消防水水質要符合要求。

該核電站消防水源有三個：正常情況下由生活飲用水系統自動向消防水池供水，水池設有控制飲用水管路電動閥門開關的液位信號。當生活飲用水系統供水失效時，轉換成生水系統供水，由值班人員用手動閥門控制補水。這兩個水源的水都流入兩個獨立的能貯存1400m3淡水的混凝土池子。第三個水源是海水，一旦消防水池水位降到低報警液位，值班人員需手動打開消防泵與海水連接的吸水母管的閥門，水泵直接吸入海水。

它的消防水池容量是根據汽機廠房的設計基準火災滅火消防水量設計的。該水量大于核島廠房的滅火用水量，所以對于核島消防，水量貯存能滿足要求。消防水池是抗震性的結構，從而確保了水源的可靠性。設置兩個獨立、冗余的淡水池保證了檢修時水源的連續可用性。兩套補水系統、兩個水源（淡水和海水）的替代，增強了防御的縱深度。

消防水補水系統一個是生活飲用水、一個是經過過濾的生水，水質均符合消防水要求；采用的海水是經過轉鼓濾網（濾網孔徑3mm×3mm）過濾后，直接進入消防管網。所以說，該核電站消防水源的設計上具有多重的防御措施，體現了縱深防御的概念，是安全可靠的。

3.1.2消防水泵

消防水泵房是整個廠區消防滅火系統的心臟，它的設計要求如《核電廠防火》5.6.5所述在由水泵運行提供必要水量的廠區內，必須設置多重消防泵，以滿足單一故障準則。單一故障準則可解釋為在一套設備失效或不起作用的情況下，多重性可保住功能不致喪失。系統設計消防水量：1043m

3/h（常規島設計基準火災滅火流量）＋200m3/h＝1243m3/h；系統共設4臺水泵（每個機組2臺泵），并聯連接，出水管上設有壓力開關。當管網壓力1.275mpa（基點是±0.00m）時，單臺泵的流量342m3/h；當管網壓力為1.2mpa時，單臺泵的流量445m3/h，此時允許任一臺泵檢修工況。消防水泵的動力供電有應急配電系統、應急柴油發電機兩種。正常情況下，每個機組的兩臺泵分別由兩個獨立的應急配電系統供電。當應急配電系統事故時，啟動柴油發電機作后備應急電源。

考慮保持多重系統部件間的獨立性，設計共設4臺消防水泵并分別放在4個抗震泵坑里，實體隔離，而且泵坑的四壁、坑底板及坑頂板是鋼筋混凝土制造，耐火極限2.5h，這樣保證了當一臺消防泵受損時不殃及其余。水泵動力電源也考慮了冗余設計，減少了消防水泵失效的可能性。

3.2消防水分配系統

消防水分配系統由消防泵房至核島、常規島消防輸水管，常規島以后的廠區消防輸水管組成。其功能是將足夠設計壓力的消防水根據各廠房的重要性依次分配給核島、常規島、bop各建筑物。其中消防泵房至核島的消防輸水管承擔著輸送保護安全系統的消防水，應該按保護安全系統消防設施的設計基準設計。系統管網設置從泵房伸出兩根消防管敷設在兩個安全廠用水管溝里至核島廠房，并在核島內形成環網。在核島消防環網上又引出兩根消防管通向常規島，在與常規島供水管網分界處核島兩側各設有一個電動隔離閥，它們在核島失火或常規島以后部分故障時可以關閉，確保了核島的消防供水。根據rcc-i用來保護與安全相關的消防系統應按承受sse設計，否則對與安全相關設備形成危險，……。sse是指安全停堆地震荷載。這段管線按抗震1a級設計，即在sse荷載條件下,能動部件（水泵）運行，非能動部件（管線）保持其功能。并且安全廠用水管溝及管道支架也是抗震（承受sse荷載）設計。

常規島及以后的廠區供水管網是按保護非安全系統消防設施的設計基準設計，管網沒有抗震要求。常規島各自廠房內形成環網，兩個環網之間由一根連通管連接。在1＃汽機廠房外側設有消防穩壓裝置，其出水管接在汽機廠房的環網上，管網運行壓力維持在1.2mpa（基點±0.00m）。兩個汽機廠房各引出兩根水管在廠區形成環網，圍繞著核島、常規島及各廠房又布置成若干環路，每個環路都設有隔離閥。管網運行壓力維持在1.2mpa是基于核島或常規島的某些固定滅火裝置要求確定的，而對于消火栓系統而言就顯得過高。在常規島與bop之間的三根消防管線上分別設置三套減壓閥組，在無火災情況下，減壓閥組上游管網壓力為1.2mpa，閥組后管網壓力為0.8mpa。廠區室外消火栓的布置：參照國內消防規范，沿著廠區室外消防管網每120m設置一個室外消火栓。

3.3消防水穩壓系統

消防供水系統中穩壓系統在整個消防管網中舉足輕重：既要維持日常的管網運行壓力，還要提供火災初期或第一臺消防泵尚未達到額定功率時的初期火災消防水量。它的可靠性與否決定著是否能有效地限制火情的蔓延。

該核電站的穩壓系統采用的是由氣壓罐、穩壓泵、空壓機組成的穩壓裝置（見圖2）。它由1個75m3的氣壓罐，2臺1.5l/s的補水泵，2臺穩壓空壓機及配套管網組成。工作原理：當整個廠區消防給水系統因泄漏、排水或有消防用水時，氣壓罐內水位和壓力隨之下降，當水位達到設定的低水位時，此時如系統壓力未達到正常運行壓力1.2mpa，則穩壓空壓機啟動為氣壓罐補氣，達到為整個廠區消防系統補壓的目的，當壓力達到正常狀態后，穩壓空壓機停止運行。在這一過程中當補水泵啟動后，如果整個廠區消防給水系統的水壓仍繼續下降，則當壓力下降到一個更低的壓力值1.1mpa時，主消防泵將自動啟動。所提供的初期火災消防水量是氣壓罐內儲存的壓力為1.2mpa，容量為25m3的消防水，是基于電源正常，主消防泵要在啟動43s內達到正常運行狀態的條件下確定的。它能滿足火災時，至少向管網提供的是電廠可能發生最大一次火災的最初1min的消防水。補水泵的水源是敷設在汽機廠房的生活飲用水管。整個系統是非抗震設計。系統的特點：穩高壓系統，火災時，不僅能提供必要的初期消防水量也能保證消防水壓；補水泵、空壓機是冗余設計；運行維護可靠，具有與高位水箱穩壓系統等同的作用效果，并且實用、可行、經濟。

圖2消防穩壓裝置原理

3.4運行

正常情況下，消防水池和系統是充滿水的，系統壓力由設置在汽機廠房的穩壓系統控制。當發生火險，系統壓力值降至某一定值時，在30s內，應急配電系統供電，消防泵根據消防水量、系統壓力的變化依次啟動，若超過30s，消防泵由應急柴油發電機（后備應急電源）供電。在自動方式失效時，可在主控室或就地進行手動啟動干預。消防水通過分配系統供應至消防用水點，消防完畢后，水泵的停運由主控室手動操作。

4結論

綜上所述，該核電站的消防供水系統在水源、水泵設計，動力源配制及控制方式上各有若干冗余、多樣措施，核島消防供水管道的抗震及環網設計，為安全設施多增加了一道安全屏障，因此充分體現了縱深防御的設計原則。廠區增加環網布置及常規島以后的管網減壓設計提高了系統的可靠性和可用率，并且便于管路的沖洗維護。穩壓系統的選擇是先進、可靠的。所以整個消防供水系統設計具有可行性、可用性和可靠性。

我國核電事業剛起步，充分理解國內、外防火規范在設計上的應用對將來的核電設計國產化是很有必要的。