[发明专利]核电厂的防火分区划分方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂安全领域，特别是关于一种核电厂的防火分区的划分方法。

背景技术

现有的核电厂核岛厂房所采用的防火分区划分方法主要是针对火灾危害性较大的火灾荷载和冗余安全重要设备进行防火分区划分，将核岛厂房划为防火区和防火小区，这种方法虽然从一定程度上可以避免火灾的蔓延，降低共模失效的概率，但是，由于该种方法划分的防火区和防火小区各自分开独立设置，前者的防火边界要求实体隔离，但对于区内不满足实体隔离要求的区域，无法进行进一步的耐火边界要求，从而不能避免火灾在同一安全组内的重要设备之间蔓延，降低了可靠性；后者的防火边界为非实体防火屏障，可能会造成火灾或烟气蔓延，对相邻分区造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种核电厂的防火分区划分方法，利用该方法划分的防火区具有较高的可靠性，可以避免火灾在同一安全组内的重要设备之间蔓延。

本发明提供的核电厂的防火分区划分方法，包括：初步识别核岛厂房的功能分区；在所识别的功能分区内划分防火区，并确定各防火区的类型；在防火区内划分嵌套防火小区；估算各个防火区或防火小区的火灾持续时间，确定边界耐火极限；根据各防火区或防火分区的耐火极限值，在各防火分区的防火边界上设置防火节点；进行火灾后安全停堆评价，根据评价结果进行防火区或防火小区的调整。

根据本发明的一个实施例，所述初步识别核岛厂房的功能分区的步骤具体为：基于核岛厂房的土建结构和房间布局，将核岛厂房按区域内系统执行的功能识别为互相独立的功能分区，所述功能分区包括电气仪表区域、机械设备区域、通风设备区、三废系统区、主控区域和人员通道区。

根据本发明的一个实施例，在所识别的功能分区内划分防火区时应依据下列准则：安全壳必须划分为一个防火区；主控室可居留区域必须划分为一个防火区；所有建筑的外墙、地基和屋顶必须作为防火区的边界；除安全壳、主控室、远程停堆站防火区外，所有冗余安全停堆设备必须布置在相互隔离的防火区内；将主要火灾危险源或可燃物密集区划为单独的防火区；同一系统中执行关联功能的非安全相关设备应尽量划分在一起。

根据本发明的一个实施例，防火区类型的确定原则为：如果防火区内只包含一列安全相关停堆的部件和电缆，则该防火区为完全安全相关防火区；如果防火区内同时包含安全相关和非安全相关停堆系统的部件和电缆，或者包含一列以上的安全相关供电系统的部件和电缆，则该防火区为混合安全相关防火区；如果防火区内没有用于电厂停堆的安全相关系统中的部件和电缆，并且区内非安全相关部件的损失不会影响任意一个安全相关部件，则该防火区为非安全相关防火区。如果防火区主要是保证疏散人员、消防人员及应急人员的通行安全，则该防火区为人员疏散通道防火区。

根据本发明的一个实施例，若所划分的防火区满足如下条件中的至少一个，则需要在该防火区内进一步划分防火小区：该防火区内含有放射性释放的可能性；该防火区内含有其自身故障会对相邻的安全重要设备产生风险的设备；该防火区为需进一步划分子功能的区域；该防火区内设有安全系统的多重组合，且这些安全系统相互接近；构成该防火区防火屏障的构筑物可能会不适当的影响核电厂的正常功能。

根据本发明的一个实施例，所述防火小区之间设有防护措施，所述防护措施包括下述至少其中之一：限制使用可燃物料；通过距离分隔设备，且设备之间没有可燃物料；采用局部非能动性消防措施；使用灭火系统。

根据本发明的一个实施例，所述火灾持续时间基于等效火灾荷载密度和火灾危害性等级进行评估，所述估算火灾持续时间的步骤包括等效火灾荷载密度计算和火灾危害性等级确定，其中，等效火灾荷载密度的计算包括：计算给定的防火区或防火小区内所有可燃物完全燃烧所释放出的最大热量；通过防火区或防火小区内所有可燃物完全燃烧所释放出的最大热量计算该防火区或防火小区的可燃物载荷密度；以及通过可燃物载荷密度计算等效火灾荷载密度；火灾危害性等级根据现场材料的类型分为A级到E级，其中火灾危害性等级A适用于蓄电池，危害性等级B适用于服装垃圾、危害性等级C适用于电缆绝缘，危害性等级D适用于塑料，危害性等级E适用于可燃液体。

根据本发明的一个实施例，边界耐火极限的确定标准为：完全安全相关防火区之间或完全安全相关防火区同非安全相关防火区之间的防火屏障的耐火极限至少为3小时；完全安全相关防火区同混合安全相关防火区之间的防火屏障的耐火极限至少为3小时；人员疏散通道防火区的防火屏障的耐火极限至少为2小时；防火区或防火小区边界的耐火极限应大于或等于区内的火灾持续时间。