新设计路线下扩建工程新建厂房的必要性分析
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摘 要：作为全厂公用的热机修车间和仓库（AC子项），当后期扩建工程采用不同设计路线时，前期工程统一规划的AC子项能否满足扩建工程的需求，需进一步的论证。本文以防城港项目为例，对比分析一期、二期工程不同设计路线下对AC子项的具体要求。结论是，原有AC子项不能完全满足二期扩建工程的需要，但是没有必要完全新建整个AC子项，仅新建原有AC子项AC1区即可满足要求。
关键词：核电厂扩建工程；热机修车间和仓库（AC子项）；新建必要性引言：热机修车间和仓库是为核电厂内被放射性污染或可能被放射性污染的设备和部件进行去污、维修和储存服务的厂房，并可以储存相关的备品备件和设备。
防城港核电厂一期工程是按照CPR1000堆型设计和建造的，所建热机修车间和仓库（AC厂房）是六机共用的。但是，防尘港二期工程拟采用自主化设计路线，因此有必要分析和论证原有AC厂房是否能同时满足防尘港一期工程和防尘港二期工程的使用要求。
本文旨在通过分析比较两种不同设计路线对热机修车间和仓库的具体要求，找出差异项，最终确定新建AC子项的必要性。在满足工程项目功能要求的前提下，达到节约工程造价的目的。
1.热机修车间和仓库的功能
热机修车间和仓库的主要功能是对被放射性污染或可能被放射性污染的设备和部件进行清洗去污、维修和存放，压力容器役前检查和专用设备的检查标定、维护和存放，主泵电机的拆卸、清洗去污和检修，核岛厂房(NI)专用工具的存放，设备材料的金相分析和实验，以及储存相关的备品备件。
热机修车间和仓库分成冷区和热区。
冷区主要用于存放没有被放射性沾污的实验设备和零部件以及供工作人员实验、办公、休息之用。
热区主要用于对被放射性污染的设备或可能被污染的设备进行去污、维修和储存等服务以及备品备件的存放。在热区有蒸汽、有害气体和放射性污染，因此根据情况，需要考虑实施隔离、放射性防护和密封等要求。
热区分成ACl区和AC2区。
2.热机修车间和仓库内主要设备的功能和性能参数比较
因自主化设计路线尚处于研发阶段，还没有实际的设备参数，在进行对比分析时二期工程设备的详细设计数据参考台山核电项目（EPR堆型）热机修车间和仓库（HBC厂房）内设备的参数。下面我们将逐一阐述热机修车间和仓库内设备的功能和性能要求，并通过对比分析CPR机组（AC子项）和EPR机组（HBC子项）内设备参数的差异，目的是为了论证防城港一期工程AC子项内现有设备哪些设备能够满足自主化设计路线的性能要求。
2.1吊运设备
在热机修车间和仓库的地面层有两台运输吊车，分别位于ACl(HBC1)区和AC2(HBC2)区。两个吊车既可以对地面层的设备进行操作，也可以通过吊装孔对地下层的设备进行操作，下面分别列表进行两台吊车的对比，详见表一、表二。
2.2去污设备
(1) 长工件去污箱。设置长工件去污箱用于对长工件（特别是用于对控制棒驱动杆）进行去污，可去污的最大工件长度为7.3m，详见表三。
(2)主泵水力组件去污箱。
主泵水力组件去污箱是带有箱盖、椭圆形下封头及裙座的圆柱形箱体结构。去污前，先将本设备的可拆卸的箱盖卸掉，由于需要去污的主泵水力组件放射性剂量较大，需要用带有生物屏蔽的专用立式运输容器运至现场。在松开紧固螺栓脱掉运输容器底部生物屏蔽之后，连同运输容器侧屏蔽一起，将主泵水力组件吊运至去污箱上方，并通过去污箱顶部密封垫圈将主泵水力组件与去污箱扣紧并固定，即可进行去污操作。
此设备造价昂贵，在以往工程设计中均考虑多个项目共用一台主泵水力组件去污箱。防城港一期工程，规划与岭澳一期工程共用一台主泵水力组件去污箱。因为台山项目是首台EPR堆型核电项目，所以在HBC子项设置了与EPR堆型主泵水力组件对应的清洗去污设备。防城港二期工程在新设计路线的规划下，可将主泵水力组件就近运送至台山核电项目进行清洗去污。综合考虑，防城港二期工程无需重新采购主泵水力组件去污箱。
2.3 PMC换料机模拟机间
放置换料机操作台和模拟机。模拟机与换料机操作台相连可进行操作模拟或者培训，附带一些简单的调试功能，详见表四。
2.4蒸发器下封头检修模型区
主要用于：蒸发器开关人孔功能试验与培训、蒸发器冲洗试验与培训、蒸发器堵板与堵管的试验和培训，详见表五。
2.5 MIS标定水池
用于反应堆压力容器在役检查机的标定，在不工作期间，用钢盖板盖住，详见表六。
2.6 主泵电机拆卸坑A、B
这两个坑是用于主泵电机的拆卸和维修(拆卸下来的部件如定子，转子等)。这两个坑有两层操作平台，开口处有梯子，在不工作期间，用钢盖板盖住。此外，主泵电机拆卸坑设有主泵电机支架，用于支撑主泵电机，详见表七、表八。
2.7 主泵水力组件储存间
放射性水力部件等循环备件的存放，详见表九。
2.8 螺栓拉伸机贮存区
用于螺栓拉伸机储存及实验，详见表十、表十一。
2.9 主泵电机临时存储区
用于主泵电机短时间临时放置，详见表十二。
综上分析，从热机修车间和仓库内各房间、区域的空间大小和承载能力分析，需新建的部分包括：MIS机标定水池、主泵电机拆卸坑、主泵电机临时存储区、螺栓拉伸机贮存区、螺栓拉伸机贮存区前汽车通道、PMC换料机模拟机间、主泵水力组件储存区。不难看出，新建部分大多布置在AC1区，仅PMC换料机模拟机间、主泵水力组件储存区布置在AC2区。根据AC1厂房的布置情况可知，AC1区还有部分空余空间，完全可以满足PMC换料机模拟机间、主泵水力组件储存区的布置要求。
3.结论
防城港二期工程热机修车间和仓库仅新建AC1区即可满足新设计路线的工艺要求，无需完全新建整个AC厂房。新建热机修车间和仓库的占地面积仅为原有AC厂房的三分之一；新建热机修车间和仓库建筑厂房造价仅为原有AC子项造价的四分之一，大大节省了工程费用。
参考文献：
[1] 起重机械安全规程(GB6067)
[2] 李江,役前检查和在役检查工作对AC厂房的要求[R].2012
目前AP1000中，电缆夹层净高大概3.0m，空间比火力电厂大。排水、系统布置已经不是难点。在NFPA804中定义：喷水强度为喷水强度为12.2L/min•m2，作用面积为232.2m2，火灾延续时间按2小时设计。此处由于房间存有电气设备，自喷系统的漏水及误喷不允许发生，所以设置为预作用自喷系统。
综上所述，在预作用喷水灭火系统设计方面，以美标NFPA为准，系统设置为预作用自喷系统。
6.雨淋式喷水灭火系统
设计方案：汽轮机厂房运转层下及中间层油管断裂泄露时油可能到达的所有区域设置雨淋式喷水灭火系统。
该系统由雨淋报警阀组、配水管路、火灾探测控制系统、开式洒水喷头组成，具有自动/手动喷水灭火保护，并报告火灾危险和反馈报警阀组状态等功能。喷水强度为12.2L/min•m2，作用面积为464.5m2，火灾延续时间按2小时设计。
分析：在《核电火规》内有明确规定，汽机运转层下及中间层油管道灭火系统型式采用水喷雾或雨淋。NFPA804中规定采用自动喷水系统，但没有细则说明为哪种自喷形式。以某核电项目为例，中间层净空8.50m，有部分油管布置在内。按照《自动喷水灭火系统设计规范》规定，净空大于8.00m的应设置雨淋系统，其目的是为了避免闭式喷头在大空间内动作时间的滞后，雨淋系统恰能弥补这一点，但水渍损失也大于闭式系统。
在水量方面，以国标《自动喷水灭火系统设计规范》规定，汽机运转层下及中间层油管道泄露区域为中危险Ⅰ级，喷水强度12L/min•m2，作用面积为260m2，火灾延续时间按2小时设计。NFPA804中规定，喷水强度不小于12.2L/min•m2，作用面积为464.5m2，火灾延续时间按2小时设计。
综上所述，消防形式采用国标《核电火规》内的雨淋式喷水灭火系统，消防水量计算以NFPA804为基准。
7.固定式气体灭火系统
分析：在气体消防设计方面，仅针对常规岛内的几个重要设备仪表间进行保护，采用国内已经成熟的七氟丙烷气体。在执行标准上，国标GB50370《气体灭火系统设计规范》与NFPA2001没有原则的差异。
8.移动式灭火器
分析：在执行标准上，国标与NFPA2001没有原则的差异。由于灭火器设备目前均为国产制品，此处配置以国家标准GB50140《建筑灭火器配置设计规范》为准。
9.总结
AP1000机组在国内核电项目中还处于初步时期，在日益加快的核电建设中，稍有疏忽就会给工程设计、进度造成影响，给投资成本造成浪费。由于消防设计是消除火灾隐患的重点，再加上涉及专业多，执行标准多，影响因素多等，需要更加关注。通过以上分析，确定了AP1000机组常规岛消防灭火系统的设计方式，明确了各自对应执行规范的原因与国内外标准的对比，以便在进行类似消防系统设计时，造成执行标准过低，努力把错误降到最小。
参考文献:
[1]《核电厂常规岛设计防火规范》GB 50745
[2]《水喷雾灭火系统设计规范》GB 50219
[3]《建筑设计防火规范》GB 50016
[4]《自动喷水灭火系统设计规范》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
作者简介：田智威(1982.07-),河南商丘人，工程师，学科和课题：核电厂水工工艺及消防设计。