核电火灾荷载分析及研究

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核电厂防火设计进展分析

核电厂防火设计进展分析

核电厂防火设计进展分析作者:蔡雨玺来源:《今日消防》2020年第12期摘要:核电厂消防安全是核电安全的重要内容之一,随着世界范围内核电厂的安全标准日趋严格,防火设计技术需要随之不断的进步和创新。

本文介绍了核电防火设计的内容及防火设计分析的现状,并结合核电防火设计的发展要求提出今后核电厂火灾概率安全分析研究的重点内容,以进一步完善火灾概率安全分析水平。

关键词:核电厂;防火;安全1 引言积极推进核电建设是我国能源建设的一项重要政策,作为技术成熟、可大规模应用的非化石能源,积极发展核电对于保障我国能源需求、调整能源结构、应对气候变化和环境保护具有重要意义。

核电厂在运行过程中,其反应堆堆芯燃料经裂变后会产生大量放射性物质。

这些放射性物质一经泄露,会对周边环境造成不利影响。

因此,在核能的和平利用过程中,安全性是业内及公众共同关心的话题。

根据大量的核电厂概率安全分析(Probability Safety Assessment,PSA)研究表明:传统压水堆核电厂由火灾导致的堆芯损坏概率(Core Damage Frequency,CDF)占到全部CDF的20%以上[1];根据美国M&M保险咨询公司统计,核电厂火灾损失占到总损失的90%[1]。

火灾已成为核电厂安全最现实和最直接的威胁之一,如何保障核电厂的消防安全,优化核电消防设计的安全性和经济性,是核电厂消防设计最为重要的研究课题[2],因此有必要跟踪了解世界上先进的核电厂防火设计方法及趋势,研究并使之服务于我国核电消防。

2 核电厂防火目的及内容核电厂运行过程中最大的潜在危险是放射性物质的外泄。

由于放射性物质中包含有长周期寿命的放射性核素,因此放射性物质外泄,其危害将超出核电厂区域,给周边较大范围的环境造成持续性的影响。

因此,核电厂防火设计中,最重要的目标是防止火灾带来的危害导致的堆芯损毁乃至放射性物质的外泄。

根据《核电厂防火》(HAD 102/11)中的规定,核电厂防火的目的为:在符合其他核安全要求的情况下,核电厂的构筑物、系统和部件的设计、布置,应尽可能降低由于外部或内部事件而引起火灾的可能性,将火灾的影响降至最低,以实现如下三个方面:(1)确保工作人员人身安全;(2)保证安全功能的实现;(3)限制那些由火灾引起的使设备长期不可用的损坏事故发生。

核电技术在火灾预防中的应用技巧研究

核电技术在火灾预防中的应用技巧研究

核电技术在火灾预防中的应用技巧研究引言火灾是一种常见的灾害,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。

近年来,随着核电技术的发展和应用,人们开始探索将核电技术应用于火灾预防中的可能性。

本文将就核电技术在火灾预防中的应用技巧展开研究,为加强火灾预防工作提供一些思路和参考。

一、核电技术原理和火灾预防的联系1. 核电技术原理核电技术是利用核裂变或核聚变反应释放出的能量来产生电能的一种技术。

核电厂通过控制和利用核反应堆中的裂变和聚变过程,将产生的高温和高压转化为电能供给社会使用。

2. 火灾预防的需求火灾是一种突发性和破坏性较大的灾害,造成人员伤亡和财产损失。

因此,开展火灾预防工作具有重要意义。

火灾预防包括火源控制、消防设备安装、人员培训等多方面内容。

通过合理的建筑设计和消防系统设置,可以最大限度地减少火灾发生的可能性。

3. 核电技术与火灾预防的联系核电技术在火灾预防中的应用可以从以下几个方面展开研究:一是利用核电技术的高温和高压特性,发展新型的灭火装置;二是利用核电技术的安全控制系统,提高火灾预警能力;三是利用核电技术的消防水源,增加火灾扑灭能力。

二、新型的灭火装置开发1. 利用核电技术的高温特性核电反应堆中的核反应产生的高温和高压特性可以用于开发新型的灭火装置。

比如,利用反应堆中的高温气体或热能,开发高效的灭火喷雾装置,通过快速冷却被燃烧物体,达到灭火的效果。

此外,利用反应堆中的高温气体,可开发高效的灭火泡沫,形成对火源的覆盖,进一步阻断氧气供应,从而实现灭火效果。

2. 利用核电技术的高压特性核电技术中的高压特性也可以应用于灭火装置的开发。

利用核电厂中的高压引射装置,可以将水或其他灭火剂迅速注入火源,达到迅速灭火的效果。

此外,核电技术的高压应用还可用于消除或隔离火源周围的氧气,从而有效控制火势的蔓延。

三、提高火灾预警能力1. 利用核电技术的安全控制系统核电技术中的安全控制系统是核电厂运行的重要组成部分,可以应用于火灾预警系统的建设。

火灾数值模拟技术在核电厂防火设计中的应用研究

火灾数值模拟技术在核电厂防火设计中的应用研究
2 . N u c l e a r a n d R a d i a t i o n S a f e t y C e n t e r , ME P, B e i j i n g 1 0 0 0 8 2 ,C h i n a )
Abs t r a c t :As a n e w t o o l t o p e r f o r m ir f e s a f e t y a n a l y s i s ,f ir e n u me r i c a l s i mu l a t i o n h a s b e e n wi d e l y us e d.Ai me d a t
a n a l y z i n g i f r e p r o t e c t i o n t e c h n o l o y g a d o p t e d i n v a i r o u s n u c l e a r p o w e r p l a n t s( N P P s )i n C h i n a , f r o m t h e p e r s p e c -
第 9卷 第 6期 2 0 1 3年 6月
中 国 安 全 生 产 科 学 技 术
J o u r n a l o f S a f e t y S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
V0 1 . 9 No . 6
J u n e 2 0 1 3
0 引 言
根据 国 核 岛技术 ( 机型 ) 的不 同而各不 相 同 J 。 本 文搜 集整 理 了我 国各 压水 堆核 电机 型 的代表 工 程上使 用 的火灾 分 析 、 评价 方 法 , 尝 试推 导说 明火
计安全规定》 ( H A F 1 0 2 ) , 在核 电厂 的设计过程 中, 针对 核安 全 目标 必 须进 行全 面安 全评 价 。核 电厂 的 核 岛厂房 设计 必须 保 证 核 安 全 功 能 , 需 要 根 据 受保 护 的 目标 以及 实际 火灾荷 载 分布情 况 开展 有针 对性 的防火设计 , 更具性能化设计 的特 点。故而火 灾场 景分析在核电厂通常用于核岛厂房与核安全相关的 防火分 区设 计 以及评 价 、 验证 工作 中 , 其分 析方 法往

核电火灾荷载分析及研究

核电火灾荷载分析及研究

核电火灾荷载分析及研究摘要:随着科学技术的快速发展,近年来我国核电事业实现了较为长足的进步,核电火灾的受关注程度也因此不断增长,基于此,本文简单介绍了核电火灾荷载,并详细论述了基于核电火灾荷载的防火设计思路,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键字:核电站;火灾荷载;防火设计前言:火灾具备全覆盖、大范围等特点,这使得火灾的发生不仅会导致大面积设备和系统的瘫痪,核电站安全也会因此受到严重威胁,而为了尽可能降低核电站火灾发生几率,正是本文围绕核电火灾荷载开展具体研究的原因所在。

1.核电火灾荷载分析概述1.1火灾荷载概念火灾荷载指的是“空间内所有可燃物料全部燃烧可能释放的热能总和”,墙壁、隔墙、地板和天花板的面层均属于可燃烧物范畴,深入分析不难发现,火灾荷载可细分为规定火灾荷载、移动火灾荷载、临时火灾荷载。

随着学界围绕火灾荷载研究的不断深入,火灾荷载密度概念开始出现,其指的是空间内按地面单位面积计算出的火灾荷载。

1.2核电防火设计中的火灾荷载分析在《核电厂防火设计规范》中,该规范在很多方面对火灾荷载做出了要求,例如该规范明确提出了“限制机组不可用性防火区”要求,即火灾荷载密度大于400MJ/m2的空间应建立防火区,该防火区的建立是为了限制火灾蔓延、满足消防队灭火需要,因此需要为其配备快速灭火的固定灭火系统;而如果核电站某区域火灾荷载可能产生影响执行同一安全功能冗余设备的火灾时,则需要在该区域设置固定或移动式灭火装置,具体灭火装置的选择应结合具体设备、特性;如核电站疏散通道、房间采用转送风或回风形式,应关注一定火灾荷载房间带来的影响,通过设置探测设备可有效降低热气、烟气侵入带来的危害;为避免因火灾引发辐射事故,应结合火灾荷载为碘吸附器设置防火屏障;尽可能降低可燃物火灾荷载可保证电缆功能的更好发挥[1]。

2.基于核电火灾荷载的防火设计思路2.1数据采集数据采集应主要围绕火灾荷载数据、土建情况展开,具体数据采集如下所示:(1)火灾荷载数据。

核电厂常规岛防火设计的探讨

核电厂常规岛防火设计的探讨

核电厂常规岛防火设计的探讨摘要:我国迫切需要寻找一种经济、高效的新能源。

风电、太阳能发电、潮汐发电等各类新能源,至今尚未解决电力大规模生产及经济性问题。

目前,能够大规模生产电力的方式唯有核电。

而核电厂的火灾会带来十分严重的后果,本文主要是针对核电厂常规岛,展开防火设计探讨。

关键词:核电厂;常规岛;防火设计随着国民经济持续快速地增长,作为主要动力的电力, 2020年装机总量将达到8亿~9亿kW 左右。

目前以煤电为主的电力结构,远远不能满足社会发展和环境保护的要求。

因此,加快发展核电成为解决中国电力供应问题的必然选择,也是实现温室气体控制目标和发展低碳经济的必然选择。

自人类开始建设核电厂利用核能发电以来,核电厂火灾在核电厂安全事故中占有较大的比例,其危害性是难以想象的。

例如,法国、美国等核电厂火灾都造成了重大的社会影响和经济损失。

因此,核电厂防火设计是核电厂建设中的重要部分。

1 设计理念常规岛的消防设计必须贯彻《中华人民共和国消防法》确定的“预防为主,防消结合”的方针及遵循《核电厂防火》的“纵深防御”的原则,密切结合全厂消防设计,做到统筹兼顾、安全可靠、技术先进、经济适用。

防火设计的基本目标是使核电厂假想火灾事故的发生概率降到最低,保护工作人员、安全系统和其他安全重要物项免受火灾危害或损害降至最小。

为此,必须把“纵深防御”即“层层设防,确保安全,万无一失”的概念作为防火安全设计的指导思想。

核电厂常规岛的防火设计中引入了防火区、防火小区的概念,是核电厂“纵深防御”理念的具体体现,进一步提高了核电厂防火安全的水平。

防火区包含在防火分区内,是由其中的一个房间或几个房间构成的特定空间。

防火区的设置与建筑面积无关,是根据室内布置的设备的火灾危险性确定的,其主要目的是限制火灾的蔓延。

例如:常规岛厂房内的抗燃油小室,面积虽然不大(约为30-50㎡),但通常会定义为独立的防火区。

其室内可燃物主要是电缆绝缘层和抗燃油,根据可燃物荷载、热值以及当量持续时间等计算,界定防火区边界的耐火极限。

核工程中的火灾预防与灭火技术研究

核工程中的火灾预防与灭火技术研究

核工程中的火灾预防与灭火技术研究核工程中的火灾预防与灭火技术研究摘要:火灾是核工程中的一种重大安全风险,因此火灾预防与灭火技术研究至关重要。

本论文通过综述国内外相关研究文献,重点探讨了核工程中的火灾预防与灭火技术,并展望了未来的研究方向。

研究结果表明,加强火灾预防措施、改进灭火技术、提高灭火人员的应急反应能力是核工程中有效应对火灾风险的重要途径。

关键词:核工程;火灾预防;灭火技术;应急反应能力1. 引言核工程作为一种特殊的工程,因具有放射性物质的存在,火灾风险较大。

火灾不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会导致放射性物质泄漏,对环境和公众健康造成严重威胁。

因此,核工程中的火灾预防与灭火技术研究具有重要意义。

2. 火灾预防技术2.1 火灾预警系统火灾预警系统是核工程中重要的火灾预防技术之一。

它通过环境监测、智能识别和快速响应等手段,能够提前发现火灾迹象,并及时采取措施进行防控。

目前,国内外的核工程普遍采用自动火灾报警系统、视频监控系统和红外线传感器等技术,来实现对核工程的火灾预警。

2.2 防火措施在核工程建设和运营过程中,采取合理的防火措施,能够有效降低火灾的发生概率和危害程度。

其中包括建立完善的消防设施,如喷淋系统、气体灭火系统和消防水泵等,并加强对易燃易爆物质的管理和储存,以及提高现场人员的火灾防范意识和应急处置能力。

3. 灭火技术3.1 水雾灭火技术水雾灭火技术是核工程中应用较多的一种灭火技术,它通过将水雾喷射到火源附近,利用水蒸气的吸热效应和冷却效应,实现火灾的灭除。

水雾灭火技术具有灭火速度快、损伤小、环境友好等优点,因此被广泛应用于核工程中。

3.2 惰性气体灭火技术惰性气体灭火技术是一种利用惰性气体(如二氧化碳、氟化物和氮气等)来抑制火灾的灭火技术。

惰性气体的特点是不可燃且具有良好的灭火效果。

该技术适用于核工程中的密闭空间,能够迅速灭除火源,并防止火势蔓延。

4. 灭火人员的应急反应能力灭火人员的应急反应能力对火灾的扑灭效果起着至关重要的作用。

关于核电厂火灾概率风险的研究

关于核电厂火灾概率风险的研究

关于核电厂火灾概率风险的研究孙凤;赵庆南;张志俭【摘要】Fire is one of the threats to nuclear power plant safety.Fire analysis, using probabilistic risk assessment (PRA), can find out the weakness of the plant and improve its design.Based on the study on fire PRA methodology widely used across the world, the fire PRA was developed for a typical second-generation pressurized water plant.The results show that the core damage frequency induced by fire is 4.03×10-6(reactor·year)-1.After that, the sensitivity analysis was performed, and the influence of human error and quantitative screening value were discussed.%火灾是核电厂安全面临的重要威胁之一.应用概率风险评价(PRA)方法对其进行分析,能找出电厂薄弱环节,优化电厂的设计.通过研究国际广泛使用的火灾PRA方法,以典型的二代压水堆核电厂为对象,开展了火灾概率风险分析,计算得到了火灾引起的堆芯损坏频率(CDF)为4.03×10-6(堆·年)-1.在此基础上,开展了敏感性分析,讨论了人因事件和定量筛选值对结果的影响.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2017(051)005【总页数】7页(P872-878)【关键词】火灾;概率风险评价;堆芯损坏频率【作者】孙凤;赵庆南;张志俭【作者单位】哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨 150001;中国核电工程有限公司,北京 100840;中国核电工程有限公司,北京100840;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TL364.5日本福岛事故给全球核安全敲响了警钟,使美国、法国、德国等国家对核电厂严重事故、应急和灾害事件概率分析成为了研究重点。

浅析核岛消防疏散

浅析核岛消防疏散

浅析核岛消防疏散1.引言核电厂是利用核能生产电能的电厂,主要是利用原子核裂变过程中释放的核能来发电。

由于核岛建筑结构设计复杂,功能分区具有一定的特殊性,当核岛发生火灾时,为了避免核岛内工作人员因火烧、烟气中毒等而受到伤害,必须尽快撤离,同时,消防人员也要迅速接近起火部位,扑救火灾。

为此,需要对核岛设计完善的消防疏散设施,为火灾紧急情况下的消防疏散创造良好的条件。

本文主要从保障疏散安全性的设计阐释核岛消防疏散设计的思路和原则。

2.核岛致灾因素及火灾特点1)引发火灾因素多,火灾危险性大与其他大多数工厂一样,核电厂内使用不同数量的各种可燃物料。

虽然尽可能避免物料的积累是一种良好的管理实践,但仍必须假定会由于各种原因发生火灾。

例如,核岛厂房里使用了大量的变压器、开关柜、电缆、蓄电池等电气设备,若选择不当,这些电气设备自身将存在着易燃、易爆等危险因素;在特殊情况下,如雷击放电、各种原因引起的短路,还会成为引发火灾的根源;卤素电缆在燃烧时会释放出毒气;电气设备绝缘的损坏会造成触电;这些都直接威胁着电站和人身安全。

2)火灾荷载量大,火灾持续时间长核岛内可燃物含量较高,一旦发生火灾则可能造成比较严重的后果。

以柴油发电机厂房的某个防火空间为例,将该厂房内的火灾荷载通过国际通用标准温升曲线进行计算后列表如下:从上表中可以清楚的看到,火灾最高温度可达1723.16℃,而火灾持续时间则有10804.14 min,约合180小时。

3.核岛消防疏散设计3.1总体设计为保证火灾情况下核电厂工作人员的安全疏散和消防队员的及时救援,核岛厂房消防疏散设计过程中设置了走廊、防火楼梯间、主疏散通道、出入口、应急出入口以及避难所等设施,通过将组成上述设施的结构部件设置成具有一定耐火极限的防火屏障,使其具有防火功能,同时采取措施防止烟雾进入疏散通道、防火楼梯间和避难所,构成消防疏散通道防火小区,起到保护人员人身安全的作用。

疏散通道和防火楼梯间内不存放可燃物。

《核电厂火灾危害性分析报告》编制的介绍

《核电厂火灾危害性分析报告》编制的介绍

256科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald学术论坛1 《核电厂火灾危害性分析报告》编制目的核电厂消防的主要内容包括防火、探测与报警、灭火三个方面。

防火:即采取预防措施尽量减少火灾的发生,限制火灾的蔓延。

探测与报警:即在火灾发生后能够及早发现、定位并发出警报。

灭火:即对不同程度的火灾,提供适当的灭火手段。

火灾危害性分析的对象是防火区,分析的主要目的如下:(1)确定安全重要物项:(2)分析预计的火灾发展过程和火灾对安全重要物项造成的后果;(3)验证防火屏障所需耐火极限;(4)确定要设置的火灾探测的类型和采用的灭火手段;就各种因素特别是共模故障,确定需设置附加火灾分隔或灭火设施的场所;(5)验证防火设计已满足核安全的三个目标,即安全停堆、余热排出和包容放射性物质。

这是火灾危害性分析所要论证的核心内容。

2 《核电厂火灾危害性分析报告》对核电工程的重要性《核电厂火灾危害性分析报告》作为对核电厂的防火设计是否能够保证在核电厂所有的运行模式下均满足总的安全原则的验证,是一项重要的工作。

3 《核电厂火灾危害性分析报告》编制依据(1)HAF102《核动力厂设计安全规定》。

(2)HAF003《核动力厂质量保证安全规定》。

(3)HAD102/11《核电厂防火》。

(4)HAD103/10《核动力厂运行防火安全》。

(5)HAFJ0071《核电厂火灾危害性分析评价》。

4 编制《核电厂火灾危害性分析报告》的分析方法及步骤4.1火灾危害性分析方法及步骤确定要分析的防火区→列出该防火区安全重要物项→确定该防火区设计基准火灾→分析该防火区的火灾探测功能→分析该防火区灭火消防设施→对该防火区边界耐火极限的验证。

4.2针对耐火极限验证的流程确定防火区→列出每个防火区内的所有可燃物→计算每个防火区内所有可燃物的火灾荷载(MJ)→计算防火区内可燃物的火荷载密度(MJ/m 2)→计算防火区内火灾持续时间(h)和最高温度(℃)→验证确定防火区边界耐火极限是否满足要求。

核电厂LOCA事故荷载效应概述

核电厂LOCA事故荷载效应概述

核电厂LOCA事故荷载效应概述摘要:LOCA事故是核电厂运行中发生概率极小的一种事故,但由于其后果极为严重,进行LOCA事故对结构的荷载效应分析是极其必要的。

LOCA事故引起了反应堆厂房内部结构出现断裂荷载、压差荷载和温度作用,针对上述荷载和荷载效应进行研究,同时对所采取的计算方法进行探讨,得到了一种反应堆厂房内部结构LOCA事故荷载效应的计算方法。

关键词:LOCA事故;断裂荷载;压差荷载;温度作用1 概述核电厂LOCA事故又称失水事故,属于Ⅳ类工况事故,Ⅳ类工况事故被认为是极不可能出现的。

虽然其发生概率小,但由于其存在着放射性物质大量释放的潜在严重后果,所以这一类事故对反应堆安全的影响必须加以研究。

为了保证核电厂的安全运行及包容性,任何一个Ⅳ类工况事故都不得导致缓解事故后果所必须的系统丧失其响应的功能,包括安全注入系统的功能,反应堆冷却剂系统(RCS)的功能和安全壳建筑物不得受到其他损坏。

核电厂的反应堆厂房内部结构位于内层安全壳内,是反应堆厂房的主要组成部分之一。

主要用于支承一回路、主给水系统、主蒸汽系统的主要设备及其辅助设备,并提供人员的放射性防护。

2 荷载作用LOCA事故是一回路管道出现断口破裂时,在安全壳内产生高温、高压的蒸汽的事故,该事故在反应堆运行期间随时有可能发生,运行期间仅考虑一次 LOCA 事故发生。

LOCA事故的发生直接产生断裂荷载,相继发生隔间内压力上升的情况,产生压差荷载,同时安全壳内温度上升,出现较大的温度荷载。

2.1 断裂荷载LOCA事故发生后,将直接导致管道所连的设备受力发生改变,影响本设备的部分或所有支承上的荷载发生改变,由于管道断裂导致一回路支承产生的作用力统称为断裂荷载。

LOCA事故产生的破口位置共考虑五处,包括热段余排接管(R1)、冷段安全注射箱接管(R2)、冷段安全注射管接管(R3)、热段安全注射管(R4)和蒸汽发生器主给水管(R5)。

由于不同的支承方向不同,五种破口下共有 30 种子组合。

核电厂火灾风险分析及事故应急救援对策

核电厂火灾风险分析及事故应急救援对策

核电厂火灾风险分析及事故应急救援对策摘要:核电厂火灾可以对核安全构成直接威胁,对其火灾风险进行分析,研究事故应急求援对策是十分必要的,对核电厂的安全运行有着极其重要的意义。

关键词:核电厂;火灾风险;应急求援前言核电厂是利用核能生产电能的电厂,主要是利用原子核裂变过程中释放的核能来发电,火灾可以对核安全构成直接威胁,因此,核电厂的消防工作对核电厂的安全运行有着极其重要的意义。

核电厂的消防不仅涉及常规电厂消防的相关内容,更重要的是涉及核安全的内容,需要对其火灾风险进行分析,并采取事故应急救援对策。

一、核电厂火灾风险分析1、引发火灾因素多,火灾危险性大 与其他大多数工厂一样,核电厂内使用不同数量的各种可燃物料。

虽然尽可能避免物料的积累是一种良好的管理实践,但仍必须假定会由于各种原因发生火灾。

例如,核岛厂房里使用了大量的变压器、开关柜、电缆、蓄电池等电气设备,若选择不当,这些电气设备自身将存在着易燃、易爆等危险因素;在特殊情况下,如雷击放电、各种原因引起的短路,还会成为引发火灾的根源;卤素电缆在燃烧时会释放出毒气;电气设备绝缘的损坏会造成触电;这些都直接威胁着电站和人身安全。

 2、核电站建设周期长核电厂建设周期长,土建、安装阶段的易燃、可燃的建筑辅助材料大量使用;每天动火作业高峰可达上百处;机械、照明用电多;人员流动性大,施工作业分散;道路不平整,障碍物多等。

设备、系统调试期间系统情况复杂;保护设施不完善;人员多,责任不明确;误操作和违章作业等都会造成火灾事故的发生。

3、火灾荷载量大,火灾持续时间长 核电厂内可燃物含量较高,一旦发生火灾则可能造成比较严重的后果。

核电厂采取了各项切实有效的消防措施,保证灭火功能的实现:在核岛范围设置有关消防系统,包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、泡沫喷淋系统、气体消防系统等;厂房通道设计有足够的空间以利人员撤退和消防队工作;根据情况分别设置手提式、推车式或固定式灭火装置等。

岭澳二期核电厂主控室电缆火灾概率安全分析

岭澳二期核电厂主控室电缆火灾概率安全分析

岭澳二期核电厂主控室电缆火灾概率安全分析核电厂内部火灾事件对核电厂的核安全有重要影响,近来业界对核电站火灾概率安全评价(PSA)的研究越来越重视。

岭澳二期核电站采用数字化仪控技术和先进主控室(MCR)技术,目前国内尚未对这类核电站主控室开展火灾概率安全评价。

岭澳二期核电厂主控室电缆火灾概率安全分析是主控室火灾PSA的重要部分之一,该项研究具有现实的工程技术意义。

在与中广核PSA项目组合作的基础上,本文以岭澳二期3号机组为研究对象,完成了主控室电缆自燃火灾的概率安全分析。

首先,本文在分析已有的核电站火灾PSA方法的基础上,应用NUREG/CR-6850的火灾PSA分析方法,针对岭澳二期3号机组主控室的特点制定主控室火灾PSA 分析流程;然后,根据主控室火灾PSA分析流程,对岭澳二期主控室展开电缆火灾PSA,分析确定了电缆火灾情景,建立了电缆火灾事件树,对事件树进行了分析。

最后,对分析结果进行评价,得出岭澳二期主控室电缆火灾引起堆芯损坏的频率等结论,并提出改进建议。

主控室火灾情景分析确定了火灾后人员不可居留性和设备失效的时间窗口。

事件树共产生45个事件序列,其中2列转移到PT1A始发事件树分析,31列导致堆芯损坏,37列导致反应堆停堆。

事件树分析显示岭澳二期3号机组主控室电缆火灾的CDF约为1.74E-08/堆年,造成反应堆停闭的频率约为1.92E-08/堆年。

可通过加强操纵员及时发现火情训练和提高值长对火势判定准确性来进一步降低主控室电缆火灾危害。

所得结果对岭澳二期核电站主控室火灾PSA分析工作有一定的参考价值。

核电厂安全级DCS机柜火灾荷载分析

核电厂安全级DCS机柜火灾荷载分析

核电厂安全级DCS机柜火灾荷载分析核电厂安全级DCS机柜是指被广泛应用于核电厂的分布式控制系统机柜,用于监控和控制核电厂的各个系统。

由于核电厂的特殊性,其安全级DCS机柜在设计和运行方面要求高度可靠,抗干扰性强,同时还需要考虑火灾荷载分析,以确保机柜在火灾和其他紧急情况下的安全运行。

本文将对核电厂安全级DCS机柜的火灾荷载分析进行探讨。

火灾荷载分析是对机柜在火灾情况下所承受的热辐射和烟气冲击进行评估和计算的过程。

首先需要分析和计算火灾时机柜所接受的热辐射,以确定机柜是否能够承受并正常工作。

热辐射是火焰和燃烧产物释放的热量在空气中传播而引起的热辐射。

通过对机柜的构造和材料进行分析,可以确定机柜在火灾场景中所承受的最大热辐射强度。

其次,还需要分析和计算火灾时机柜所接受的烟气冲击。

烟气冲击是指火灾时由于燃烧产生的烟气在空气中形成的冲击波。

机柜必须能够抵抗烟气冲击,以确保其正常运行。

通过对机柜的设计和结构进行分析,可以确定机柜是否具有足够的抗烟气冲击能力。

火灾荷载分析还需要考虑机柜的定位和防火措施。

机柜应该放置在火灾风险较低的区域,远离火源和易燃物质。

同时,机柜的设计应考虑到防火要求,采用阻燃材料和有效的防火隔离措施,以减少火灾对机柜的影响。

在进行火灾荷载分析时,还需要考虑机柜的维护和检修。

机柜应定期检查,确保其正常运行,并及时修复任何可能导致火灾的问题。

此外,机柜的维护人员应接受相关的培训,掌握火灾应急处理和灭火技能,以便在火灾发生时能够迅速采取有效的应对措施。

综上所述,火灾荷载分析对于核电厂安全级DCS机柜的设计和运行至关重要。

通过对机柜的热辐射和烟气冲击进行分析和计算,可以确保机柜在火灾和其他紧急情况下的安全运行。

同时,机柜的定位和防火措施,以及维护和检修工作也是保证机柜安全性的关键因素。

核电厂火灾危害性分析的评价方法

核电厂火灾危害性分析的评价方法

1 火灾危害性分析目的
HAD 102/11《核电厂防火》明确了火灾危害 性分析目的:
(1) 确定安全重要物项; (2) 分析预计的火灾发展过程和火灾对安全重 要物项造成的后果; (3) 确定防火屏障所需耐火极限; (4) 确定要设置的火灾探测类型和采用的防火 手段; (5) 就各种因素特别是共模故障确定需设置附 加火灾分隔或防火措施的场所,以确保安全重要物 项在可信火灾期间及以后仍能保持其功能; (6) 验证已满足 HAD 102/11 第 2.4.1 条的目 标,即“必须采取措施防止火灾对停堆、排除余热 和包容放射性物质所需的安全系统影响,以便在火 灾情况下,这些系统仍能执行其安全功能,其中要 考虑 HAF 102 中有关这些功能所要求的单一故障 准则的作用”。
HAF 102《核动力厂设计安全规定》( 国核安 发〔2016〕265 号 ) 第 6.7.5.1 节 规 定,“ 必 须 在 适当考虑火灾危害性分析结果的情况下设置消防 系统,包括火灾探测系统和灭火系统、防火封隔 屏障以及烟雾控制系统”。HAD 102/11《核电厂 防火》第 3.4 节规定,“为确定防火区边界所需耐 火极限和确定灭火系统的要求以及所必需的其他 防火设施,必须在反应堆首次装料之前做进一步 火灾危害性分析,并在运行期间修订此分析”。我 国的核电堆型包括二代改进型 ( 如岭澳核电厂 )、
1975 年, 美 国 Browns Ferry 核 电 站 1 号 机 组发生的火灾事件就是一个经典案例。火灾起因是: 核电站工作人员在电缆敷设室对反应堆厂房贯穿件 处的密封材料 ( 无防火等级的聚氨酯泡沫 ) 开展空 气泄漏试验时使用明火,点燃了密封材料和大量电 缆,并在用水扑灭前持续燃烧了接近 7 h。最大的 火灾损害发生在反应堆厂房的贯穿件侧,面积约为 12.2 m×6.1 m。此次火灾影响到的电缆超过 1 600 根,位于 117 个导管内和 26 个电缆托盘上,其中 628 根是与安全相关的电缆,此次火灾不仅损坏了 电力、控制和仪表电缆,还阻碍了正常和应急的反 应堆冷却系统运行,降低了核电厂的监控能力。鉴 于多个安全系统功能的丧失,运行人员不得不启动

[危害性,核电,危险性]在建核电工程施工现场火灾危险性及危害性分析

[危害性,核电,危险性]在建核电工程施工现场火灾危险性及危害性分析

在建核电工程施工现场火灾危险性及危害性分析摘要:本文从燃烧机理出发分析了核电施工期间常见的火灾风险因素及发生火灾的危害性,并有针对性的提出了防止火灾发生几项重点措施,为核电厂施工期间的消防安全管理提供了指导。

关键词:在建核电工程;火灾危险性;火灾危害性;预防措施0. 引言随着我国经济的快速发展,能源供应和环境问题日益突出。

核电作为一种既安全又经济的清洁型新能源,对于满足我国日益增加的电力需求、调整和优化电力能源结构、改善环境问题、促进经济可持续发展具有重要的战略意义。

1. 在建核电工程施工现场火灾风险因素识别根据火灾发生机理,在建核电工程施工现场在具备助燃空气这个前提条件下,其发生火灾的另两个因素主要是可燃物和点火源。

同时,由于核电是一项复杂的系统工程,因此会有大量的施工人员参与工程建设,而施工人员的消防安全意识对核电施工期间的消防安全有着重要的影响。

另外,考虑正式消防设施在施工期间还未完全建好投用,临时消防设施对于在建核电工程而言是举足轻重的。

1.1易燃可燃物品多在核电施工阶段,现场可能存在的可燃物品主要包括[3,4]:(1)木质脚手架、木质模板、电缆、塑料管等可燃建筑材料;(2)聚氨酯硬质泡沫塑料可燃保温材料;(3)润滑油、煤油、汽油、酒精、松香水、乙炔、氢气、油漆稀料、涂料等易燃易爆物品;(4)设备包装物品、成品保护材料等。

同时,由于工程需要,在施工现场搭建临时性的木工房、材料仓库、垃圾堆场、气瓶笼等,这些区域也存在大量的可燃物。

木工房作业后没有及时清理,临时材料仓库乱堆乱放、垃圾堆场长时间不清理、气瓶安全距离不够等很容易引发火灾。

当然,在核电厂房内最危险的主要是临时存放的气瓶和油类,储存环境的消防状况不能满足要求,若由于皮管老化或者油罐泄露,极易酿成火灾[5]。

核电施工现场引起火灾的点火源主要有:施工人员焊接、切割等动火作业产生的火花或者飞溅的焊渣、线路老化或者电气故障产生的电弧或者发热、施工人员随意丢弃烟头、使用大功率电器以及固定工序产生热量等。

核电厂电气设备间火灾概率安全研究

核电厂电气设备间火灾概率安全研究

核电厂电气设备间火灾概率安全研究核电厂是我国重要工业基础场所,应避免其发生火灾、漏电等风险隐患。

电气设备间在核电厂中是较易发生火灾的位置之一,一旦发生起火事件,将会对核电厂带来严重经济、人员损失,不利于核电厂生产工作稳定高效进行。

本文首先对设备間的火灾发生频率进行分析,探究起火特点及原因,并针对设备间的危害性因素概率建模,探讨火灾序列演绎,最终做出对火灾条件概率的风险评价,描述概率安全分析方法的应用优势。

标签:核电厂;电气设备间;火灾概率引言:核电厂进行火灾概率的安全分析,有助于核安全进行消防领域介入的防护措施落实。

随概率论分析方式不断深入,针对电气设备间内的火灾风险分析,有其一定分析特点,可采用概率论、确定论两者结合下全新风险因素分析方法,将核电厂的火灾概率进行有效评价。

为确定核电厂防火屏障设备所需耐火性能,需要对该核电厂的火灾危害性进行准确分析,本文以PSA研究方式,作为保障核安全的分析方式。

1 设备间火灾频率研究进行火灾风险定量化,需从火源起火的频率数值作为出发点,而该项数值的得出,多取自核电厂历年运行经验和由此建立而出的火灾数据库,因此做好火灾的风险定量,应依据相关风险评价办法,选择合适分析方法做出有效分析。

在火灾分区中,应将火灾频率做以整体性考虑,对核电厂所发生的全部起火源进行火灾频率的数值得出。

核电厂的电气设备间,其起火源包括两种,一是固定火源、二是临时火源,对该火灾场所进行防火分区处理,并将该分区AF03设置为四个单独的防火隔间,分别是B序列下的直流设备间、2个蓄电池间、仪表贯穿件间。

不同的防火隔间,将会取得不同的火灾风险概率结果得出,因此本文选择蓄电池间作为主要分析对象,做出关于该隔间的火灾频率计算。

对蓄电池间查阅该核电厂的火灾频率,发现其通用的火灾频率数值是1.96x10-4/(堆每年),机组数量为1.0,火源数量占整个核电厂的十一分之一,由此可知该蓄电池隔间的火源权重因子也为十一分之一,最终得出该蓄电池隔间固定起火频率是 1.78x10-5/(堆每年),另外考虑除火源因素外,火灾发生或由电缆、接线盒等位置产生,因此可得出该蓄电池间的总火灾频率是1.25x10-4/(堆每年)[1]。

核燃料循环设施火灾风险分析方法的探讨

核燃料循环设施火灾风险分析方法的探讨

核燃料循环设施火灾风险分析方法的探讨作者:白沁兴来源:《科学与财富》2020年第21期摘要:与传统意义上的能源不同,核能所具有的独特性决定了其在全球能源范围内的优越地位。

无论是风能、水动能或者太阳能,都存在不同程度的限制性,而核能凭借低耗能、较高能量转化率以及持久性成为当前世界科技大国必不可少的重要能量。

对核能转换工作而言,最为重要的便是燃料循环设施。

但是,由于核能的特殊性,以至于核燃料循环设施在进行工作时会面临火灾风险,从而影响核燃料的安全运行。

正因如此,本文以核燃料循环设施火灾风险特点为基础,并提出相应方法。

关键词:核燃料循环设施;火灾风险自古以来,火灾便是人类生存的天敌之一,尤其是随着人们生活水平的不断提高,相关的科技研发能力相较之前也有了极大的变化,但对于火灾的发生仍然无法做到杜绝。

在人类的日常生活中,一旦发生火灾,就会对生命及财产安全造成不同程度的威胁,而核燃料作为化学易燃物,出现火灾的后果显然要更加严重。

通常情况下,为了确保设备中所储存的放射性物质不出现泄漏情况,相关人员会利用包容屏障对其进行阻拦分离。

但是,一旦设备处于超高温情况,屏障就会消失,以至于设备中的放射性物质向外扩散,从而对周围环境以及人员健康造成极大程度的威胁与伤害。

1核燃料循环设施概述核能是当前我国不可缺少的重要能源,发电过程与火力发电类似,通过核裂变来进行能量生产与释放。

对于核能来说,核燃料循环设施的存在能够有效提升核裂变的能量释放速度,并将能源处理过程进行优化,其中包含对核燃料的研发生产、加工过程、事后储存等等处理设施[1]。

当然,核燃料循环设施还继承了核燃料的危险性。

在核燃料中含有大量放射性元素,以至于在进行生产过程中,核燃料循环设施对于安全性的要求越发严格。

尤其是在核燃料循环设施受外界影响而远超核临界值时,就会出现核辐射等对周围环境有着巨大破坏事故的发生。

另外,相对于其他能源生产处理工作,核燃料生产工作因其本身的高危性以及化学毒性导致生产工艺较为复杂,需要操作人员具备高超的生产工艺技巧以及核燃料生产工作理论知识基础。

CPR1000核电厂火灾功能分析方法研究

CPR1000核电厂火灾功能分析方法研究

CPR1000核电厂火灾功能分析方法研究
祝赫;任兆鹰;金晓宏
【期刊名称】《核动力工程》
【年(卷),期】2011()S2
【摘要】火灾共模分析是核电厂防火设计的安全一致性分析评价,是确保核电厂安全的重要保障。

火灾功能分析是共模分析中最重要的环节,也是确定火灾薄弱点的最重要依据。

本文根据工程实践归纳出火灾功能分析方法和思路,并针对不同类型设备举例进行说明。

该方法已应用在多个核电项目的火灾分析中。

【总页数】5页(P119-123)
【关键词】核电厂;火灾;功能分析
【作者】祝赫;任兆鹰;金晓宏
【作者单位】中广核工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TL3
【相关文献】
1.风险指引的CPR1000核电厂LBLOCA分析方法初步研究 [J], 宋建阳;杨江;刘井泉;刘萍萍;王婷;吕逸君
2.CPR1000型核电厂辅助电源系统通流试验的方法研究 [J], 易宁;刘森;余良;柳强
3.防城港核电厂CPR1000机型氢气火灾风险研究 [J], 周学进;何乐;祝赫;涂然
4.CPR1000核电厂DCS缺省值设置及验证方法研究 [J], 苏朝葵;赵鸿斌;张焕欣
5.CPR1000核电厂应急柴油发电机组试验方法研究 [J], 陆秀生;钟质飞;杨勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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核电火灾荷载分析及研究
发表时间:2018-06-08T15:09:06.960Z 来源:《防护工程》2018年第3期作者:刘宇鹏
[导读] 在核电火灾荷载相关的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥一定程度的参考作用。

中核国电漳州能源有限公司福建省漳州市 363000
摘要:随着科学技术的快速发展,近年来我国核电事业实现了较为长足的进步,核电火灾的受关注程度也因此不断增长,基于此,本文简单介绍了核电火灾荷载,并详细论述了基于核电火灾荷载的防火设计思路,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键字:核电站;火灾荷载;防火设计
前言:火灾具备全覆盖、大范围等特点,这使得火灾的发生不仅会导致大面积设备和系统的瘫痪,核电站安全也会因此受到严重威胁,而为了尽可能降低核电站火灾发生几率,正是本文围绕核电火灾荷载开展具体研究的原因所在。

1.核电火灾荷载分析概述
1.1火灾荷载概念
火灾荷载指的是“空间内所有可燃物料全部燃烧可能释放的热能总和”,墙壁、隔墙、地板和天花板的面层均属于可燃烧物范畴,深入分析不难发现,火灾荷载可细分为规定火灾荷载、移动火灾荷载、临时火灾荷载。

随着学界围绕火灾荷载研究的不断深入,火灾荷载密度概念开始出现,其指的是空间内按地面单位面积计算出的火灾荷载。

1.2核电防火设计中的火灾荷载分析
在《核电厂防火设计规范》中,该规范在很多方面对火灾荷载做出了要求,例如该规范明确提出了“限制机组不可用性防火区”要求,即火灾荷载密度大于400MJ/m2的空间应建立防火区,该防火区的建立是为了限制火灾蔓延、满足消防队灭火需要,因此需要为其配备快速灭火的固定灭火系统;而如果核电站某区域火灾荷载可能产生影响执行同一安全功能冗余设备的火灾时,则需要在该区域设置固定或移动式灭火装置,具体灭火装置的选择应结合具体设备、特性;如核电站疏散通道、房间采用转送风或回风形式,应关注一定火灾荷载房间带来的影响,通过设置探测设备可有效降低热气、烟气侵入带来的危害;为避免因火灾引发辐射事故,应结合火灾荷载为碘吸附器设置防火屏障;尽可能降低可燃物火灾荷载可保证电缆功能的更好发挥[1]。

2.基于核电火灾荷载的防火设计思路
2.1数据采集
数据采集应主要围绕火灾荷载数据、土建情况展开,具体数据采集如下所示:(1)火灾荷载数据。

火灾荷载数据的采集应围绕核电厂所有潜在可燃物展开,设计阶段、运行阶段均应成为数据采集关注的重点,其中设计阶段的数据采集应将重点集中在电气/机电设备、设备润滑油、油漆、碘吸附器中活性炭、电缆绝缘材料等方面,而运行阶段的火灾荷载数据采集则应建立火灾荷载清单方面,该清单需收录操作人员贮存物、家具等信息,由此围绕电脑硬件、办公家具、木质格架、溶剂、PVC物质、塑料地板、塑料制品、棉纺品、纸张开展数据采集。

(2)土建情况。

应首先围绕核电站组成房间信息、面积、房间装修情况、边界条件开展数据采集,其中房间总面积采集应围绕投影面积展开,这一过程需同时关注地面各类开口面积;防火空间总面积采集需围绕核电厂所有了楼层、房间开展;油漆情况数据采集应采用“油漆总量=地面面积×2kg油漆/m2”的估算方法;建筑装潢数据采集应关注房间是否设有吊顶等装修材料,相关数据必须纳入房间火灾荷载量[2]。

2.2火灾荷载计算
2.3消防系统设置
结合上述分析、计算,即可较好开展核电站消防系统设计,具体设计应围绕火灾类型确定、固定灭火系统设置、可燃物控制、建立火
灾荷载数据库展开,具体内容如下所示:(1)火灾类型确定。

结合可燃物火灾荷载计算,可明确核电站不同防火空间内占火灾荷载主导地位的可燃物,而结合《建筑灭火器配置设计规范》、《火灾分类》,即可由此确定火灾类型并开展针对性较强的消防系统设置。

(2)固定灭火系统设置。

结合上文围绕《核电厂防火设计规范》开展的分析不难发现,400MJ/m2火灾荷载密度的核电站防火控制需要设置固定灭火器,考虑到自动喷水灭火系统属于我国核电领域应用最为广泛的固定灭火系统,因此本文仅围绕该固定灭火系统开展研究。

自动喷水灭火系统具备安全可靠、适应范围广、可同时发出火警信号等特点,而结合国内外统计数据不难发现,自动喷水灭火系统的控火成功率高达95%,因此本文推荐设置自动喷水灭火系统限制核电站火灾蔓延。

(3)可燃物控制。

核电站消防工作的开展必须遵循“纵深防御”方针,这一方针下核电站必须设计一套完整、可续的消防运行管理程序,该程序需包含定期试验、消防系统应急响应、消防行动卡等管理程序,而结合火灾荷载计算、火灾荷载密度计算、火灾持续时间计算、火灾最高温度计算求得核电站假想火灾分布图,即可为运行管理人员提供充足支持,其中核电站假想火灾分布图应单独标出200MJ/m2以上的防火空间,以此实现高质量可燃物控制。

(4)建立火灾荷载数据库。

为更好保证核电站的安全稳定运行、降低火灾事故发生几率,核电站必须整理收集、计算的火灾荷载数据建立火灾荷载数据库,由此即可为核电站的火灾统计、火灾保险、防火与灭火等需求提供充足支持,消防方案合计工作盲目性问题也将由此较好避免。

结论:综上所述,核电火灾荷载分析及研究具备较高现实意义。

而在此基础上,本文涉及的数据采集、火灾荷载计算、消防系统设置等内容,则证明了研究的实践价值。

因此,在核电火灾荷载相关的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥一定程度的参考作用。

参考文献:
[1]陈琳,刘政,王乐.核岛火灾定量分析方法研究及应用[J].给水排水,2016,52(S2):48-51.
[2]张进,刘文芳,李娜娜.某核电厂应急柴油发电机厂房消防设计[J].给水排水,2016,52(S2):130-131.。

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