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(cāng)庫(kù)（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(duì)比分析一期、二期工程不同設(shè)計(jì)路線下對(duì)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(cāng)庫(kù)（AC子項(xiàng)）；新建必要性引言：熱機(jī)修車間和倉(cāng)庫(kù)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(chǔ)存服務(wù)的廠房，并可以儲(chǔ)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(cāng)庫(kù)（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(duì)熱機(jī)修車間和倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)的功能

熱機(jī)修車間和倉(cāng)庫(kù)的主要功能是對(duì)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(chǔ)存相關(guān)的備品備件。

熱機(jī)修車間和倉(cāng)庫(kù)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(duì)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(chǔ)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(cāng)庫(kù)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(duì)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(tái)山核電項(xiàng)目（EPR堆型）熱機(jī)修車間和倉(cāng)庫(kù)（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(cāng)庫(kù)內(nèi)設(shè)備的功能和性能要求，并通過對(duì)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(cāng)庫(kù)的地面層有兩臺(tái)運(yùn)輸?shù)踯嚕謩e位于ACl(HBC1)區(qū)和AC2(HBC2)區(qū)。兩個(gè)吊車既可以對(duì)地面層的設(shè)備進(jìn)行操作，也可以通過吊裝孔對(duì)地下層的設(shè)備進(jìn)行操作，下面分別列表進(jìn)行兩臺(tái)吊車的對(duì)比，詳見表一、表二。

2.2去污設(shè)備

(1) 長(zhǎng)工件去污箱。設(shè)置長(zhǎng)工件去污箱用于對(duì)長(zhǎng)工件（特別是用于對(duì)控制棒驅(qū)動(dòng)桿）進(jìn)行去污，可去污的最大工件長(zhǎng)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(chǎng)。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(tái)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(tái)主泵水力組件去污箱。因?yàn)榕_(tái)山項(xiàng)目是首臺(tái)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(duì)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(tái)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(gòu)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(tái)和模擬機(jī)。模擬機(jī)與換料機(jī)操作臺(tái)相連可進(jìn)行操作模擬或者培訓(xùn)，附帶一些簡(jiǎn)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(tái)，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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(cāng)庫(kù)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)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(duì)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(cè)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(guó)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(jí)，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(guó)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(duì)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(guó)內(nèi)已經(jīng)成熟的七氟丙烷氣體。在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上，國(guó)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(guó)標(biāo)與NFPA2001沒有原則的差異。由于滅火器設(shè)備目前均為國(guó)產(chǎn)制品，此處配置以國(guó)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(guó)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(huì)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(duì)應(yīng)執(zhí)行規(guī)范的原因與國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)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):

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

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[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(jiǎn)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)。