新設(shè)計(jì)路線下擴(kuò)建工程新建AC廠房的必要性分析

于洪賓

摘 要：作為全廠公用的熱機(jī)修車間和倉庫（AC子項(xiàng)），當(dāng)后期擴(kuò)建工程采用不同設(shè)計(jì)路線時(shí)，前期工程統(tǒng)一規(guī)劃的AC子項(xiàng)能否滿足擴(kuò)建工程的需求，需進(jìn)一步的論證。本文以防城港項(xiàng)目為例，對比分析一期、二期工程不同設(shè)計(jì)路線下對AC子項(xiàng)的具體要求。結(jié)論是，原有AC子項(xiàng)不能完全滿足二期擴(kuò)建工程的需要，但是沒有必要完全新建整個(gè)AC子項(xiàng)，僅新建原有AC子項(xiàng)AC1區(qū)即可滿足要求。

關(guān)鍵詞：核電廠擴(kuò)建工程；熱機(jī)修車間和倉庫（AC子項(xiàng)）；新建必要性引言：熱機(jī)修車間和倉庫是為核電廠內(nèi)被放射性污染或可能被放射性污染的設(shè)備和部件進(jìn)行去污、維修和儲存服務(wù)的廠房，并可以儲存相關(guān)的備品備件和設(shè)備。

防城港核電廠一期工程是按照CPR1000堆型設(shè)計(jì)和建造的，所建熱機(jī)修車間和倉庫（AC廠房）是六機(jī)共用的。但是，防塵港二期工程擬采用自主化設(shè)計(jì)路線，因此有必要分析和論證原有AC廠房是否能同時(shí)滿足防塵港一期工程和防塵港二期工程的使用要求。

本文旨在通過分析比較兩種不同設(shè)計(jì)路線對熱機(jī)修車間和倉庫的具體要求，找出差異項(xiàng)，最終確定新建AC子項(xiàng)的必要性。在滿足工程項(xiàng)目功能要求的前提下，達(dá)到節(jié)約工程造價(jià)的目的。

1.熱機(jī)修車間和倉庫的功能

熱機(jī)修車間和倉庫的主要功能是對被放射性污染或可能被放射性污染的設(shè)備和部件進(jìn)行清洗去污、維修和存放，壓力容器役前檢查和專用設(shè)備的檢查標(biāo)定、維護(hù)和存放，主泵電機(jī)的拆卸、清洗去污和檢修，核島廠房(NI)專用工具的存放，設(shè)備材料的金相分析和實(shí)驗(yàn)，以及儲存相關(guān)的備品備件。

熱機(jī)修車間和倉庫分成冷區(qū)和熱區(qū)。

冷區(qū)主要用于存放沒有被放射性沾污的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和零部件以及供工作人員實(shí)驗(yàn)、辦公、休息之用。

熱區(qū)主要用于對被放射性污染的設(shè)備或可能被污染的設(shè)備進(jìn)行去污、維修和儲存等服務(wù)以及備品備件的存放。在熱區(qū)有蒸汽、有害氣體和放射性污染，因此根據(jù)情況，需要考慮實(shí)施隔離、放射性防護(hù)和密封等要求。

熱區(qū)分成ACl區(qū)和AC2區(qū)。

2.熱機(jī)修車間和倉庫內(nèi)主要設(shè)備的功能和性能參數(shù)比較

因自主化設(shè)計(jì)路線尚處于研發(fā)階段，還沒有實(shí)際的設(shè)備參數(shù)，在進(jìn)行對比分析時(shí)二期工程設(shè)備的詳細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參考臺山核電項(xiàng)目（EPR堆型）熱機(jī)修車間和倉庫（HBC廠房）內(nèi)設(shè)備的參數(shù)。下面我們將逐一闡述熱機(jī)修車間和倉庫內(nèi)設(shè)備的功能和性能要求，并通過對比分析CPR機(jī)組（AC子項(xiàng)）和EPR機(jī)組（HBC子項(xiàng)）內(nèi)設(shè)備參數(shù)的差異，目的是為了論證防城港一期工程AC子項(xiàng)內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備哪些設(shè)備能夠滿足自主化設(shè)計(jì)路線的性能要求。

2.1吊運(yùn)設(shè)備

在熱機(jī)修車間和倉庫的地面層有兩臺運(yùn)輸?shù)踯?，分別位于ACl(HBC1)區(qū)和AC2(HBC2)區(qū)。兩個(gè)吊車既可以對地面層的設(shè)備進(jìn)行操作，也可以通過吊裝孔對地下層的設(shè)備進(jìn)行操作，下面分別列表進(jìn)行兩臺吊車的對比，詳見表一、表二。

2.2去污設(shè)備

(1) 長工件去污箱。設(shè)置長工件去污箱用于對長工件（特別是用于對控制棒驅(qū)動(dòng)桿）進(jìn)行去污，可去污的最大工件長度為7.3m，詳見表三。

(2)主泵水力組件去污箱。

主泵水力組件去污箱是帶有箱蓋、橢圓形下封頭及裙座的圓柱形箱體結(jié)構(gòu)。去污前，先將本設(shè)備的可拆卸的箱蓋卸掉，由于需要去污的主泵水力組件放射性劑量較大，需要用帶有生物屏蔽的專用立式運(yùn)輸容器運(yùn)至現(xiàn)場。在松開緊固螺栓脫掉運(yùn)輸容器底部生物屏蔽之后，連同運(yùn)輸容器側(cè)屏蔽一起，將主泵水力組件吊運(yùn)至去污箱上方，并通過去污箱頂部密封墊圈將主泵水力組件與去污箱扣緊并固定，即可進(jìn)行去污操作。

此設(shè)備造價(jià)昂貴，在以往工程設(shè)計(jì)中均考慮多個(gè)項(xiàng)目共用一臺主泵水力組件去污箱。防城港一期工程，規(guī)劃與嶺澳一期工程共用一臺主泵水力組件去污箱。因?yàn)榕_山項(xiàng)目是首臺EPR堆型核電項(xiàng)目，所以在HBC子項(xiàng)設(shè)置了與EPR堆型主泵水力組件對應(yīng)的清洗去污設(shè)備。防城港二期工程在新設(shè)計(jì)路線的規(guī)劃下，可將主泵水力組件就近運(yùn)送至臺山核電項(xiàng)目進(jìn)行清洗去污。綜合考慮，防城港二期工程無需重新采購主泵水力組件去污箱。

2.3 PMC換料機(jī)模擬機(jī)間

放置換料機(jī)操作臺和模擬機(jī)。模擬機(jī)與換料機(jī)操作臺相連可進(jìn)行操作模擬或者培訓(xùn)，附帶一些簡單的調(diào)試功能，詳見表四。

2.4蒸發(fā)器下封頭檢修模型區(qū)

主要用于：蒸發(fā)器開關(guān)人孔功能試驗(yàn)與培訓(xùn)、蒸發(fā)器沖洗試驗(yàn)與培訓(xùn)、蒸發(fā)器堵板與堵管的試驗(yàn)和培訓(xùn)，詳見表五。

2.5 MIS標(biāo)定水池

用于反應(yīng)堆壓力容器在役檢查機(jī)的標(biāo)定，在不工作期間，用鋼蓋板蓋住，詳見表六。

2.6 主泵電機(jī)拆卸坑A、B

這兩個(gè)坑是用于主泵電機(jī)的拆卸和維修(拆卸下來的部件如定子，轉(zhuǎn)子等)。這兩個(gè)坑有兩層操作平臺，開口處有梯子，在不工作期間，用鋼蓋板蓋住。此外，主泵電機(jī)拆卸坑設(shè)有主泵電機(jī)支架，用于支撐主泵電機(jī)，詳見表七、表八。

2.7 主泵水力組件儲存間

放射性水力部件等循環(huán)備件的存放，詳見表九。

2.8 螺栓拉伸機(jī)貯存區(qū)

用于螺栓拉伸機(jī)儲存及實(shí)驗(yàn)，詳見表十、表十一。

2.9 主泵電機(jī)臨時(shí)存儲區(qū)

用于主泵電機(jī)短時(shí)間臨時(shí)放置，詳見表十二。

綜上分析，從熱機(jī)修車間和倉庫內(nèi)各房間、區(qū)域的空間大小和承載能力分析，需新建的部分包括：MIS機(jī)標(biāo)定水池、主泵電機(jī)拆卸坑、主泵電機(jī)臨時(shí)存儲區(qū)、螺栓拉伸機(jī)貯存區(qū)、螺栓拉伸機(jī)貯存區(qū)前汽車通道、PMC換料機(jī)模擬機(jī)間、主泵水力組件儲存區(qū)。不難看出，新建部分大多布置在AC1區(qū)，僅PMC換料機(jī)模擬機(jī)間、主泵水力組件儲存區(qū)布置在AC2區(qū)。根據(jù)AC1廠房的布置情況可知，AC1區(qū)還有部分空余空間，完全可以滿足PMC換料機(jī)模擬機(jī)間、主泵水力組件儲存區(qū)的布置要求。

3.結(jié)論

防城港二期工程熱機(jī)修車間和倉庫僅新建AC1區(qū)即可滿足新設(shè)計(jì)路線的工藝要求，無需完全新建整個(gè)AC廠房。新建熱機(jī)修車間和倉庫的占地面積僅為原有AC廠房的三分之一；新建熱機(jī)修車間和倉庫建筑廠房造價(jià)僅為原有AC子項(xiàng)造價(jià)的四分之一，大大節(jié)省了工程費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 起重機(jī)械安全規(guī)程(GB6067)

[2] 李江,役前檢查和在役檢查工作對AC廠房的要求[R].2012

目前AP1000中，電纜夾層凈高大概3.0m，空間比火力電廠大。排水、系統(tǒng)布置已經(jīng)不是難點(diǎn)。在NFPA804中定義：噴水強(qiáng)度為噴水強(qiáng)度為12.2L/min?m2，作用面積為232.2m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2小時(shí)設(shè)計(jì)。此處由于房間存有電氣設(shè)備，自噴系統(tǒng)的漏水及誤噴不允許發(fā)生，所以設(shè)置為預(yù)作用自噴系統(tǒng)。

綜上所述，在預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，以美標(biāo)NFPA為準(zhǔn)，系統(tǒng)設(shè)置為預(yù)作用自噴系統(tǒng)。

6.雨淋式噴水滅火系統(tǒng)

設(shè)計(jì)方案：汽輪機(jī)廠房運(yùn)轉(zhuǎn)層下及中間層油管斷裂泄露時(shí)油可能到達(dá)的所有區(qū)域設(shè)置雨淋式噴水滅火系統(tǒng)。

該系統(tǒng)由雨淋報(bào)警閥組、配水管路、火災(zāi)探測控制系統(tǒng)、開式灑水噴頭組成，具有自動(dòng)/手動(dòng)噴水滅火保護(hù)，并報(bào)告火災(zāi)危險(xiǎn)和反饋報(bào)警閥組狀態(tài)等功能。噴水強(qiáng)度為12.2L/min?m2，作用面積為464.5m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2小時(shí)設(shè)計(jì)。

分析：在《核電火規(guī)》內(nèi)有明確規(guī)定，汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)層下及中間層油管道滅火系統(tǒng)型式采用水噴霧或雨淋。NFPA804中規(guī)定采用自動(dòng)噴水系統(tǒng)，但沒有細(xì)則說明為哪種自噴形式。以某核電項(xiàng)目為例，中間層凈空8.50m，有部分油管布置在內(nèi)。按照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，凈空大于8.00m的應(yīng)設(shè)置雨淋系統(tǒng)，其目的是為了避免閉式噴頭在大空間內(nèi)動(dòng)作時(shí)間的滯后，雨淋系統(tǒng)恰能彌補(bǔ)這一點(diǎn)，但水漬損失也大于閉式系統(tǒng)。

在水量方面，以國標(biāo)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，汽機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)層下及中間層油管道泄露區(qū)域?yàn)橹形ｋU(xiǎn)Ⅰ級，噴水強(qiáng)度12L/min?m2，作用面積為260m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2小時(shí)設(shè)計(jì)。NFPA804中規(guī)定，噴水強(qiáng)度不小于12.2L/min?m2，作用面積為464.5m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按2小時(shí)設(shè)計(jì)。

綜上所述，消防形式采用國標(biāo)《核電火規(guī)》內(nèi)的雨淋式噴水滅火系統(tǒng)，消防水量計(jì)算以NFPA804為基準(zhǔn)。

7.固定式氣體滅火系統(tǒng)

分析：在氣體消防設(shè)計(jì)方面，僅針對常規(guī)島內(nèi)的幾個(gè)重要設(shè)備儀表間進(jìn)行保護(hù)，采用國內(nèi)已經(jīng)成熟的七氟丙烷氣體。在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上，國標(biāo)GB50370《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》與NFPA2001沒有原則的差異。

8.移動(dòng)式滅火器

分析：在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上，國標(biāo)與NFPA2001沒有原則的差異。由于滅火器設(shè)備目前均為國產(chǎn)制品，此處配置以國家標(biāo)準(zhǔn)GB50140《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》為準(zhǔn)。

9.總結(jié)

AP1000機(jī)組在國內(nèi)核電項(xiàng)目中還處于初步時(shí)期，在日益加快的核電建設(shè)中，稍有疏忽就會給工程設(shè)計(jì)、進(jìn)度造成影響，給投資成本造成浪費(fèi)。由于消防設(shè)計(jì)是消除火災(zāi)隱患的重點(diǎn)，再加上涉及專業(yè)多，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)多，影響因素多等，需要更加關(guān)注。通過以上分析，確定了AP1000機(jī)組常規(guī)島消防滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，明確了各自對應(yīng)執(zhí)行規(guī)范的原因與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的對比，以便在進(jìn)行類似消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，造成執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)過低，努力把錯(cuò)誤降到最小。

參考文獻(xiàn):

[1]《核電廠常規(guī)島設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50745

[2]《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50219

[3]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016

[4]《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 20284

[5]《Standard for the Installation of Sprinkler Systems》NFPA13

[6]《Standard for the Installation of Standpipe and Hose Systems》NFPA14

[7]《Standard for Water Spray Fixed Systems for Fire Protection》NFPA15

[8]《Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection》NFPA20

[9]《Standard for Fire Protection for Advanced Light Water Reactor ElectricGenerating Plants》NFPA804

作者簡介：田智威(1982.07-),河南商丘人，工程師，學(xué)科和課題：核電廠水工工藝及消防設(shè)計(jì)。