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[摘 要]CPR1000压水堆核电厂调试启动过程中，火灾风险凸显，设备价格昂贵，正式消防系统投运顺序无规范可依。文章通过对CPR1000压水堆核电厂调试启动过程的主要火灾危害点进行分析，结合电站永久消防系统的调试进度情况，提出了具体优化消防系统调试的方法以及消防安全管理措施。
[关键词]CPR1000；调试启动；消防安全
中图分类号：TF542 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
Fire-Safety management of CPR1000 PWR nuclear power plant
Liu Yong，Liao Bo ，Wang Zhaobiao
（China Nuclear Power Engineering Co. Ltd.， Shenzhen， Guangdong， 518124， China）
[Abstract]In the CPR1000 PWR nuclear power plant commissioning start-up process， fire risk are prominent， equipments are expensive， Fire fighting system put into operation without formal standard. Through analyzing the main fire hazards of CPR1000 PWR nuclear power plant start-up process， combining the start-up schedule of Fire fighting system，giving some advice of optimizing the schedule of Fire fighting system and Fire Safety management method.
[Key words]CPR1000；Start-up commision； Fire Safety
1 引言
CPR1000压水堆核电站调试启动过程中，系统设备陆续投入调试运行，油、氢气等危险介质引入，火灾风险凸显[1]。核电站的消防水灭火系统投运顺序目前在国际国内无规范可依，部分系统、设备启动时仍然采取临时消防措施，存在火灾失控的隐患。因此，在主要火灾危害点分析的基础上，对电站永久消防水系统的调试进度进行优化，并落实具体的消防安全管理措施具有非常重要的意义。
2 CPR1000压水堆核电厂调试启动主要火灾危害点分析
火灾危害点的分析是消防安全管理的重要环节，同时也是消防安全管理措施的实施依据。CPR1000压水堆核电厂调试启动过程中核岛、常规岛、BOP厂房分别进行火灾危害点分析如表1[2]。
2.1核岛主要火灾危害点分析
*根据RCC-I防火设计和建造规则将PX及SEC廊道归入核岛防火设计范围[3]。
2.2 常规岛主要火灾危害点分析
常规岛厂房由MX汽机房及辅助间、MO润滑油传送间、MP凝结水精处理间、MV通风间组成。根据《建筑设计防火规范》、《火力发电厂与变电站设计防火规范》的有關条款，常规岛厂房的火灾危险性类别属于丁类，建筑耐火等级不低于二级，按一个防火分区设计[4]（如表2）。
2.3 BOP厂房主要火灾危害点分析
BOP厂房的主要火灾危险点分析通过其建（构）筑物的火灾危险性分类及耐火等级来体现，涉及到的BOP厂房主要火灾危害分析如表3[5]。
3 消防系统调试进度及逻辑优化
3.1 消防系统调试进度的实际情况
1、移交先后顺序与系统功能逻辑不符
由于设计变更、设备供货及现场施工等原因，消防系统交安顺序与各子系统功能逻辑存在分歧，具体表现为末端子系统先于分配系统移交，水源系统移交滞后等。造成自系统完成初步试验但迟迟不能够实现系统可用。区域消防安全只能够靠现场的临时灭火器来保证，厂房的消防安全得不到有效的保障。
2、交安系统边界不完整
消防系统子项多，且都依靠同一JPD分配环网进行消防水供给。由于系统移交时间差异，导致其移交边界临时设施多，无法进行隔离操作。后期消缺窗口紧张，且造成相邻区域消防不必要隔离，极端情况甚至可能造成整体消防管网稳压丧失。
3.2 系统调试方案及调试逻辑优化
鉴于系统移交滞后、移交不完整性及设备缺陷对调试工作的影响，优先介入、永临结合、优化调试系统逻辑是确保消防系统按时可用、降低火灾风险、确保消防安全的必要手段。采取了以下措施对消防系统的调试逻辑进行了优化：
（1）BOP消防子系统优先可用
BOP厂房消防系统移交时间早，因消防水源的问题，受制于上游系统往往无法及时开展调试工作，系统可用时间较晚。针对这一矛盾提出在电站建设初期，规划敷设给消防系统设计临时消防管网的方案：利用临时管网水源及压力，完成BOP消防系统初步试验，提前具备可用功能。在满足厂房消防安全要求同时，错开系统调试高峰期，合理优化分配调试资源。
（2）公用整体性系统优先调试
消防稳压系统作为现场消防水系统的控制核心，维持现场所有消防系统正常工作压力的功能。核岛，常规岛以及BOP子项的固定自动灭火系统能够自动运行前提必须是稳压系统可用。根据以往CPR1000压水堆核电厂现场调试经验，该系统移交时间较晚，且调试的周期较长，导致现场一些消防系统只能够实现手动可用，无法按现场需求投入自动。
但稳压系统是整个消防管网建立恒压的必要条件，其系统设备独立性及逻辑独立性完全具备优先隔离调试的可能。采取了利用前期调试准备窗口，引入临时水源的方案，验证仪表、逻辑及水力部件，管网具备条件即可接入，提前完成安装实现自动运行功能。 （3）灵活利用流體传输
受制于上游条件制约，个别部件及局部系统往往制约整个系统移交。对于逻辑及物理边界采取了系统提前开始调试、提前形成环网的方案，提高了系统的可靠性。
（4）建立临时水源
由于在建机组条件限制，1号机消防水源有限成为制约调试工作及消防安全的不利因素。而又由于该北方核电项目中取消了SEA以及SEC作为消防系统的备用水源，而使用OA水池代替这两路水源的作用。但根据现场最大用水量（MO高速水喷雾系统1054.8m？/h）来计算，全部的水量4×1400m？只能维持不到5小时的消防用水。根据消防灭火的经验，实际火灾的持续时间很有可能会远远超过5小时（某电站主变火灾持续时间为16小时），这样现场可能会面临火灾情况下无消防水可用的恶劣情况。
故引入必要临时水源开展调试可以有效解决以上问题。调试初期海淡系统、除盐水分配系统、生水系统往往已经可用且用户需求很小。于是采取了消防调试初期改造就近相邻水源管道，消防系统正式运行后作为消防水池的备用水源，将临时消防水源作为备用的方案，大大缓解了这一状况的发生，提高系统运行可靠性。
（5）优化后续机组移交及调试顺序
考虑CPR1000堆型1、2号机组差异与联系，2号机调试逻辑在保证按时可用同时，也应考虑对一号机影响，最大程度提供对机组整体安全贡献。
上文提到1号机建设初期消防水源往往处于最不利工况，且极端情况下消防水流量也得不到有效保证。考虑到消防水生产系统1#2#机组消防水泵启动顺序为1JPP 001PO、2JPP 001PO、1JPP002PO和2JPP002PO同时启动，在2号机消防水生产系统不可用的情况下，可能导致常规岛稳压系统排空。因此为了保证现场的消防系统满足初始设计功能以及流量与压力要求，需要在1号机组在建时先移交1JPP在2号机消防水生产系统上游6.6KV电源可用前尽快移交2JPP系统，提高消防水源可靠性，减小补水时间，并提供极端情况下外部水源输出。
4 压水堆核电厂调试启动过程消防安全管理措施
结合火灾危害点的分析情况，为满足法律法规及标准规范对于消防安全管理的要求，确保调试启动安全顺利的进行，我们采取了如下几方面的消防安全管理措施：
4.1 消防行动卡的编制和演练
根据国家应急预案体系及核电厂消防监督管理规定的要求，调试启动试验前，应随着永久消防系统的可用，编制相应火灾风险区域的消防行动卡，并针对消防行动卡进行演练、生效。
4.2 消防安全管理制度的落实
针对核电厂消防监督管理规定提出的几项检查内容，CPR1000压水堆核电厂调试启动过程中应落实的消防安全管理制度如下：
（1）消防组织机构的设置[6]
应建立四级消防干预体系：一级干预——现场人员（现操），二级干预——义务消防队（运行值二级干预队），三级干预——电站专职消防队，四级干预——外部消防力量。
（2）消防预案的完善
重大联调试验前，电站专职消防队应编制由灭火预案，工程项目部编制消防应急预案，以便与消防行动卡形成完整的消防应急预案文件体系。
（3）动火许可制度
对试验期间的动火作业实行作业许可制度，若在火灾风险点附近进行的动火作业，设置控制点进行监控。
（4）火灾荷载控制
试验前，组织对试验区域内的可燃物、易燃物进行清理，将现场的火灾荷载控制在合理、安全的范围内。试验期间，严格控制现场火灾荷载的存放数量。
（5）现场消防巡检
试验期间，安排人员对火灾重点部位进行定期的现场消防巡检，及时消除火灾隐患。
5 结束语
对于核电站来说， 安全是摆在面前必须首要解决的问题，而在核电站的安全管理中，消防安全处于非常重要的位置。美国有关部门的火灾概率安全分析（PSA 分析） 表明：火灾对核电站总的堆芯损坏频率可能高达55% ， 而总火灾频率（平均）达0.28 次/堆年， 比核事故的设计基准事故频率高的多。从财产损失方面来看， 国际核电保险集团的统计数据表明， 核电站火灾造成的财产损失占到总财产损失的80%～90%[7]。
对CPR1000压水堆核电厂调试启动消防安全管理的研究，从火灾危害性的分析为出发点，并根据消防安全管理的要求及电站消防系统的进度，提出了消防系统调试进度优化的措施，更有利于提高消防安全管理水平，为调试启动的顺利开展保驾护航。
参考文献
[1] 核电工程总承包与项目管理[M].北京：中国电力出版社，2010年9月.
[2] 辽宁红沿河核电一期工程设计假设火灾分析[R].深圳中广核工程设计有限公司，2006年12月.
[3] 红沿河核电一期工程消防设计专篇[R].深圳中广核工程设计有限公司，2007年6月.
[4] GB/T22158-2008核电厂防火设计规范[S]..
[5] RCC-I 97版压水堆核电站防火设计和建造规则[R].北京核工业第二研究设计院，2002年6月.
[6] 周卫红，广东大亚湾核电站消防管理概述[J].消防技术与产品信息， 1999年11期.
Strategy and System of Fire Protection at Guangdong Daya Bay Nuclear Power Plant[J].ZHOU Weihong.
[7] Occupational Safety Management and Engineering（Fifth Edition）[M].Willie Hammer，Dennis Price.
[关键词]CPR1000；调试启动；消防安全
中图分类号：TF542 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
Fire-Safety management of CPR1000 PWR nuclear power plant
Liu Yong，Liao Bo ，Wang Zhaobiao
（China Nuclear Power Engineering Co. Ltd.， Shenzhen， Guangdong， 518124， China）
[Abstract]In the CPR1000 PWR nuclear power plant commissioning start-up process， fire risk are prominent， equipments are expensive， Fire fighting system put into operation without formal standard. Through analyzing the main fire hazards of CPR1000 PWR nuclear power plant start-up process， combining the start-up schedule of Fire fighting system，giving some advice of optimizing the schedule of Fire fighting system and Fire Safety management method.
[Key words]CPR1000；Start-up commision； Fire Safety
1 引言
CPR1000压水堆核电站调试启动过程中，系统设备陆续投入调试运行，油、氢气等危险介质引入，火灾风险凸显[1]。核电站的消防水灭火系统投运顺序目前在国际国内无规范可依，部分系统、设备启动时仍然采取临时消防措施，存在火灾失控的隐患。因此，在主要火灾危害点分析的基础上，对电站永久消防水系统的调试进度进行优化，并落实具体的消防安全管理措施具有非常重要的意义。
2 CPR1000压水堆核电厂调试启动主要火灾危害点分析
火灾危害点的分析是消防安全管理的重要环节，同时也是消防安全管理措施的实施依据。CPR1000压水堆核电厂调试启动过程中核岛、常规岛、BOP厂房分别进行火灾危害点分析如表1[2]。
2.1核岛主要火灾危害点分析
*根据RCC-I防火设计和建造规则将PX及SEC廊道归入核岛防火设计范围[3]。
2.2 常规岛主要火灾危害点分析
常规岛厂房由MX汽机房及辅助间、MO润滑油传送间、MP凝结水精处理间、MV通风间组成。根据《建筑设计防火规范》、《火力发电厂与变电站设计防火规范》的有關条款，常规岛厂房的火灾危险性类别属于丁类，建筑耐火等级不低于二级，按一个防火分区设计[4]（如表2）。
2.3 BOP厂房主要火灾危害点分析
BOP厂房的主要火灾危险点分析通过其建（构）筑物的火灾危险性分类及耐火等级来体现，涉及到的BOP厂房主要火灾危害分析如表3[5]。
3 消防系统调试进度及逻辑优化
3.1 消防系统调试进度的实际情况
1、移交先后顺序与系统功能逻辑不符
由于设计变更、设备供货及现场施工等原因，消防系统交安顺序与各子系统功能逻辑存在分歧，具体表现为末端子系统先于分配系统移交，水源系统移交滞后等。造成自系统完成初步试验但迟迟不能够实现系统可用。区域消防安全只能够靠现场的临时灭火器来保证，厂房的消防安全得不到有效的保障。
2、交安系统边界不完整
消防系统子项多，且都依靠同一JPD分配环网进行消防水供给。由于系统移交时间差异，导致其移交边界临时设施多，无法进行隔离操作。后期消缺窗口紧张，且造成相邻区域消防不必要隔离，极端情况甚至可能造成整体消防管网稳压丧失。
3.2 系统调试方案及调试逻辑优化
鉴于系统移交滞后、移交不完整性及设备缺陷对调试工作的影响，优先介入、永临结合、优化调试系统逻辑是确保消防系统按时可用、降低火灾风险、确保消防安全的必要手段。采取了以下措施对消防系统的调试逻辑进行了优化：
（1）BOP消防子系统优先可用
BOP厂房消防系统移交时间早，因消防水源的问题，受制于上游系统往往无法及时开展调试工作，系统可用时间较晚。针对这一矛盾提出在电站建设初期，规划敷设给消防系统设计临时消防管网的方案：利用临时管网水源及压力，完成BOP消防系统初步试验，提前具备可用功能。在满足厂房消防安全要求同时，错开系统调试高峰期，合理优化分配调试资源。
（2）公用整体性系统优先调试
消防稳压系统作为现场消防水系统的控制核心，维持现场所有消防系统正常工作压力的功能。核岛，常规岛以及BOP子项的固定自动灭火系统能够自动运行前提必须是稳压系统可用。根据以往CPR1000压水堆核电厂现场调试经验，该系统移交时间较晚，且调试的周期较长，导致现场一些消防系统只能够实现手动可用，无法按现场需求投入自动。
但稳压系统是整个消防管网建立恒压的必要条件，其系统设备独立性及逻辑独立性完全具备优先隔离调试的可能。采取了利用前期调试准备窗口，引入临时水源的方案，验证仪表、逻辑及水力部件，管网具备条件即可接入，提前完成安装实现自动运行功能。 （3）灵活利用流體传输
受制于上游条件制约，个别部件及局部系统往往制约整个系统移交。对于逻辑及物理边界采取了系统提前开始调试、提前形成环网的方案，提高了系统的可靠性。
（4）建立临时水源
由于在建机组条件限制，1号机消防水源有限成为制约调试工作及消防安全的不利因素。而又由于该北方核电项目中取消了SEA以及SEC作为消防系统的备用水源，而使用OA水池代替这两路水源的作用。但根据现场最大用水量（MO高速水喷雾系统1054.8m？/h）来计算，全部的水量4×1400m？只能维持不到5小时的消防用水。根据消防灭火的经验，实际火灾的持续时间很有可能会远远超过5小时（某电站主变火灾持续时间为16小时），这样现场可能会面临火灾情况下无消防水可用的恶劣情况。
故引入必要临时水源开展调试可以有效解决以上问题。调试初期海淡系统、除盐水分配系统、生水系统往往已经可用且用户需求很小。于是采取了消防调试初期改造就近相邻水源管道，消防系统正式运行后作为消防水池的备用水源，将临时消防水源作为备用的方案，大大缓解了这一状况的发生，提高系统运行可靠性。
（5）优化后续机组移交及调试顺序
考虑CPR1000堆型1、2号机组差异与联系，2号机调试逻辑在保证按时可用同时，也应考虑对一号机影响，最大程度提供对机组整体安全贡献。
上文提到1号机建设初期消防水源往往处于最不利工况，且极端情况下消防水流量也得不到有效保证。考虑到消防水生产系统1#2#机组消防水泵启动顺序为1JPP 001PO、2JPP 001PO、1JPP002PO和2JPP002PO同时启动，在2号机消防水生产系统不可用的情况下，可能导致常规岛稳压系统排空。因此为了保证现场的消防系统满足初始设计功能以及流量与压力要求，需要在1号机组在建时先移交1JPP在2号机消防水生产系统上游6.6KV电源可用前尽快移交2JPP系统，提高消防水源可靠性，减小补水时间，并提供极端情况下外部水源输出。
4 压水堆核电厂调试启动过程消防安全管理措施
结合火灾危害点的分析情况，为满足法律法规及标准规范对于消防安全管理的要求，确保调试启动安全顺利的进行，我们采取了如下几方面的消防安全管理措施：
4.1 消防行动卡的编制和演练
根据国家应急预案体系及核电厂消防监督管理规定的要求，调试启动试验前，应随着永久消防系统的可用，编制相应火灾风险区域的消防行动卡，并针对消防行动卡进行演练、生效。
4.2 消防安全管理制度的落实
针对核电厂消防监督管理规定提出的几项检查内容，CPR1000压水堆核电厂调试启动过程中应落实的消防安全管理制度如下：
（1）消防组织机构的设置[6]
应建立四级消防干预体系：一级干预——现场人员（现操），二级干预——义务消防队（运行值二级干预队），三级干预——电站专职消防队，四级干预——外部消防力量。
（2）消防预案的完善
重大联调试验前，电站专职消防队应编制由灭火预案，工程项目部编制消防应急预案，以便与消防行动卡形成完整的消防应急预案文件体系。
（3）动火许可制度
对试验期间的动火作业实行作业许可制度，若在火灾风险点附近进行的动火作业，设置控制点进行监控。
（4）火灾荷载控制
试验前，组织对试验区域内的可燃物、易燃物进行清理，将现场的火灾荷载控制在合理、安全的范围内。试验期间，严格控制现场火灾荷载的存放数量。
（5）现场消防巡检
试验期间，安排人员对火灾重点部位进行定期的现场消防巡检，及时消除火灾隐患。
5 结束语
对于核电站来说， 安全是摆在面前必须首要解决的问题，而在核电站的安全管理中，消防安全处于非常重要的位置。美国有关部门的火灾概率安全分析（PSA 分析） 表明：火灾对核电站总的堆芯损坏频率可能高达55% ， 而总火灾频率（平均）达0.28 次/堆年， 比核事故的设计基准事故频率高的多。从财产损失方面来看， 国际核电保险集团的统计数据表明， 核电站火灾造成的财产损失占到总财产损失的80%～90%[7]。
对CPR1000压水堆核电厂调试启动消防安全管理的研究，从火灾危害性的分析为出发点，并根据消防安全管理的要求及电站消防系统的进度，提出了消防系统调试进度优化的措施，更有利于提高消防安全管理水平，为调试启动的顺利开展保驾护航。
参考文献
[1] 核电工程总承包与项目管理[M].北京：中国电力出版社，2010年9月.
[2] 辽宁红沿河核电一期工程设计假设火灾分析[R].深圳中广核工程设计有限公司，2006年12月.
[3] 红沿河核电一期工程消防设计专篇[R].深圳中广核工程设计有限公司，2007年6月.
[4] GB/T22158-2008核电厂防火设计规范[S]..
[5] RCC-I 97版压水堆核电站防火设计和建造规则[R].北京核工业第二研究设计院，2002年6月.
[6] 周卫红，广东大亚湾核电站消防管理概述[J].消防技术与产品信息， 1999年11期.
Strategy and System of Fire Protection at Guangdong Daya Bay Nuclear Power Plant[J].ZHOU Weihong.
[7] Occupational Safety Management and Engineering（Fifth Edition）[M].Willie Hammer，Dennis Price.