谈某核电厂附加柴油发电机厂房防火设计

赵 月

(中国核电工程有限公司，北京 100840)



谈某核电厂附加柴油发电机厂房防火设计

赵 月

(中国核电工程有限公司，北京 100840)

通过分析某核电厂附加柴油发电机厂房建筑防火设计中存在的问题，从防火布置、防火分区、安全疏散、油罐间设计等方面，进行了建筑防火优化设计，降低了火灾危害的发生，提高了核电厂的安全性能。

发电机厂房，防火设计，安全疏散，油罐间

0 引言

建筑防火设计在整个建筑设计工作中起着极为重要的作用。建筑的防火问题直接危及使用者的生命和财产安全，工业建筑的防火设计更是与人民的生产生活密切相关。因此，做好建筑防火设计是一个建筑设计成败的关键，所有从事建筑设计的人员在实际的工作中都应予以高度重视。在建筑设计的方案阶段、初步设计和施工图设计等各个阶段、各个专业的工作中，防火设计都必须作为重点加以考虑。

1 项目背景概况

本子项为某核电厂厂区附加柴油发电机厂房，其主要的功能为厂区的附加电源，当一台应急柴油发电机组因维修等原因不可用时，本子项内柴油发电机组可临时作为替代电源。该子项由柴油发电机主厂房和主贮油罐间两部分组成。

在原初步设计中，柴油发电机主厂房为地上2层，局部地下1层，建筑高度10.5 m；主贮油罐间为地上1层，建筑高度8.1 m；基底面积约为658.85 m2，总建筑面积约为1 050 m2。主贮油罐内介质为柴油，油量为370 m3，主厂房内日用油罐间油量为2.5 m3。建筑防火设计执行GB 50016—2006建筑设计防火规范,地上与地下各划分一个防火分区，主贮油罐间为一个防火分区。

经研究分析，本子项的初步设计在防火设计执行标准及平面布置等方面存在遗留问题。1)主厂房内日用油罐间贮存的介质为柴油，厂房内所使用的柴油为非水溶性可燃液体，工艺要求柴油按照闪点不小于60 ℃采购。根据《建筑设计防火规范》中所示，大于60 ℃则为丙类液体，则该厂房为丙类厂房；同时，根据规范规定，厂房内丙类液体中间储罐应设置在单独的房间内，且容积不应大于1 m3，而工艺设计中日用油罐间的油量为2.5 m3，与建筑防火规范冲突，设计存在不合理之处。2)日用油罐间位于主厂房2层的中部，设置于消防设备间与直流室之间，并且未进行特殊防火处理；主厂房外部安全疏散楼梯设置在临近主贮油罐间一侧，而日用油罐间内的柴油为丙类可燃液体，若发生火灾，则影响工作人员的安全疏散，2层的平面布置存在安全隐患。3)主贮油罐间为地上1层建筑，内贮存柴油油量370 m3，若发生火灾，既会对主厂房外部安全疏散楼梯造成威胁，也会产生油品外溢的风险。

根据上述初步设计中建筑防火设计方面存在的遗留问题，在下一阶段的设计中进行了研究分析和优化设计。

2 优化防火设计及方法

2.1 设计优化方法

1)该子项建筑防火设计执行GB 50016—2006建筑设计防火规范存在遗留问题，采用对比分析的方法对现行相关规范进行梳理，明确本子项建筑防火设计执行的规范标准。2)优化防火布置原则：一方面，将火灾危害较大的用房集中布置，减小对其用房的火灾危害；另一方面，加强对电气用房的保护，使设计布局更加合理，提高工程的安全性。3)优化防火疏散设计：安全疏散楼梯的位置远离具有火灾危险性的房间，确保安全疏散路线不受火灾的影响。4)优化主贮油罐间、日用油罐间及蓄电池间的设计，以降低火灾事故的危害性，提高工程的安全性。

2.2 优化防火设计

2.2.1 确定执行的规范

根据工艺与供货商的研究与讨论，工艺提出希望日用油罐间的储存量能够满足2.5 m3。为满足工艺的需求，建筑专业展开了相关规范的梳理，以寻求更适合本工程具体情况的建筑防火设计依据。

通过对比GB 50016—2006建筑设计防火规范以及GB/T 22158—2008核电厂防火设计规范，发现《核电厂防火设计规范》在满足工艺需求的同时，更具有包络性。

首先，《核电厂防火设计规范》是根据火荷载计算，通过加强对火灾危害较大的用房的防护，将火灾限制在重点防范的区域，对设置中间储罐的房间无具体储量的要求，因此满足工艺对日用油罐间储存量2.5 m3的要求。

其次，虽然本子项工艺专业要求厂房内所使用柴油按照闪点不小于60 ℃采购，但依据GB 252—2011标准0号柴油，闪点不小于55 ℃，因此在未来的运行中存在所采购的柴油闪点不能满足不小于60 ℃的风险。依据《建筑设计防火规范》，闪点小于60 ℃的柴油为乙类液体，储存乙类液体的房间需要进行防爆及泄压的设计；而《核电厂防火设计规范》是根据火荷载计算对房间四周围护结构提出防火要求，对火灾危害较大的用房进行防护，对重点用房进行保护，而对储存液体的闪点无要求。

综上所述，经过对比分析，结合工艺布局要求，经专家评审最终确定：本子项为非安全相关的特殊工业厂房，建筑防火设计参照GB/T 22158—2008核电厂防火设计规范进行设计，并相应采取防火隔离措施。

2.2.2 优化厂房布置

1)将原来布置在主厂房2层的日用油罐间由原电气控制间上部移至1层临近主贮油罐间方向靠外墙部位，距主贮油罐间15 m，远离电气控制间、直流室及蓄电池室和安全疏散楼梯。其外墙与柴油发电机房及消防设备间之间的墙体均采用240 mm厚配筋混凝土实心砖墙，耐火极限均不小于3 h，外门采用耐火极限为1.5 h的防火门。这样在发生火灾的情况下可以阻挡火势的蔓延，以保证其他设备用房的安全。此做法一方面降低了火灾的危害、提高了工程的安全性；另一方面缩短了日用油罐间与油罐间管沟的长度，使设计布局更加合理，也降低了工程成本。2)主贮油罐间周围墙体与消防设备间及输油泵间之间的周围墙体均采用240 mm厚配筋混凝土实心砖墙，耐火极限均不小于3 h。3)工艺专业将柴油发电机主厂房原地下室的辅助设备间移至1层，方便柴油机辅助设备的安装运输，缩短了与柴油机相连的管道长度。同时，将电缆夹层改为电缆沟，取消了地下室部分，减少了建筑面积约220 m2，降低了工程投资。4)优化蓄电池间的设计，增加一半开放式区域以放置洗眼器及一些安全防火设备。

2.2.3 优化防火分区及安全疏散

1)防火分区。建筑防火设计参照GB/T 22158—2008核电厂防火设计规范，防火分区为：主厂房的日用油罐间为一个防火小区，其防火屏障的耐火极限为3 h，门的耐火极限为1.5 h；电气控制间、直流室及蓄电池室均为各自独立的一个防火小区，其防火屏障的耐火极限均为1.5 h，门的耐火极限为1.5 h；主贮油罐间与输油泵间、消防设备间之间为防火屏障，其耐火极限为3 h。

2)安全疏散。在原初步设计中，厂房外部楼梯设置在临近主贮油罐间的一侧，若发生火灾，则影响工作人员的安全疏散，设置较为不合理。在优化设计中，将疏散楼梯移至主厂房的另一侧，远离具有火灾危险性的主贮油罐间和日用油罐间，保证了火灾发生时的安全疏散。此外，由于疏散楼梯的梯柱与主厂房的GB沟相冲突，设计中优化了疏散楼梯的承重方式，在梯井处设置承重墙体，采用悬挑梯段及休息平台的方式，既解决了梯柱与GB沟接口相冲突的问题，同时完善了建筑的立面效果，使得建筑立面更加简洁、美观。优化后的柴油发电机主厂房1层设有4个安全出口，2层设有3个安全出口。柴油发电机房、电气控制间、直流室和主贮油罐间均设置2个安全出口，以确保安全疏散路线不受火灾的影响。

2.2.4 优化主贮油罐间及日用油罐间的设计

1)在优化设计中，兼顾考虑370 m3油量及消防水量，结合工艺需增加主贮油罐设备与日用油罐间高差的调整，将主贮油罐间及输油泵间下沉至-2.000 m，改为深半地下结构，以防止油罐在火灾工况下破裂后油体四溢，危害周围厂房。同理，在日用油罐间外门处设置0.300 m高门槛，以防止日用油罐破裂后的油体外溢，降低了火灾事故的次生灾害。2)除此之外，在日用油罐间与输油泵间链接的输油管沟处采取阻火措施，进入管沟的孔洞进行防火封堵，气密、水密，降低了火灾事故的危害性。

3 结语

通过对初步设计的深入分析，找出设计中存在的问题，在下一设计阶段进行设计改进，从而优化和完善了建筑防火设计，同时降低了工程造价和经济成本。

厂区附加电源柴油发电机厂房优化防火设计具有如下优点：

1)通过辅助设备间和电气控制间及电缆沟的布局调整，使厂房布置更加合理，取消了地下室部分，减少了建筑面积，降低了工程投资。2)通过日用油罐间及安全疏散楼梯位置布置的调整，防火分区及防火边界的划分更加清晰，重点防护突出，既保证了其他用房的安全，也使得安全疏散路线更加合理，提高了厂房的安全性。3)通过优化主贮油罐间、日用油罐间及蓄电池间的细节设计，降低了火灾危害，同时降低了工程成本。

优化后的非安全级厂区附加柴油发电机厂房建筑防火设计布局更为合理，防火措施更加完善，安全疏散更有保证，避免了次生灾害的产生，提高了核电厂的安全性，间接提高我国百万千瓦级核电站的安全设计水平。同时，这项研究成果将会在后期同类项目设计中得到更广泛的应用。

[1] GB 50016—2006，建筑设计防火规范[S].

[2] GB/T 22158—2008，核电厂防火设计规范[S].

Discussion on the fire protection design of the nuclear power plant adding diesel generator workshop

Zhao Yue

(ChinaNuclearPowerEngineeringCo.,Ltd,Beijing100840,China)

Through analyzing building fire protection design problems of the nuclear power plant adding diesel generator workshop, starting from aspects of fire protection layout, fire protection distribution, safety evacuation and oil tank design, the paper carries out the building fire protection design, which reduces the fire hazards and improves the nuclear power safety performance.

electric generator workshop, fire protection design, safety evacuation, oil tank house

1009-6825(2016)11-0014-02

2016-01-23

赵 月(1988- )，女，助理工程师

TU998.1

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