核电厂防火设计规范GB/T22158-2021

 前言

中华人民共和国国家标准
核电厂防火设计规范 Code for fire protection design of nuclear power plant
GB/T 22158-2021 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会
2021-10-11发布 2022-05-01实施
      本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。     本文件代替GB/T22158-2008《核电厂防火设计规范》，与GB/T22158-2008相比，除结构调整和编辑性修改外，主要技术变化如下：     a）增加了总平面布置的防火设计（见第5章）、防火区/防火小区划分要求（见6.2）、火灾安全分析（见第11章）、内部防爆设计（见第12章）、部分重点区域的防火设计要求（见13.7、13.13、13.16、13.17、13.18）等内容；
    b）删除了水密封试验等不适用的规定（见2008年版的附录C）；
    c）修改了防火设计总要求（见4.4、4.5）、消防疏散（见第7章）、火灾自动报警系统（见第8章）、消防供水及灭火系统（见第9章）、通风防火与防排烟（见第10章）等章节内容。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。     本文件由全国核能标准化技术委员会（SAC/TC58）提出并归口。     本文件起草单位：中国核电工程有限公司、中广核工程有限公司、上海核工程研究设计院有限公司。     本文件主要起草人：堵树宏、谭广萍、刘文华、王乐、马国建、张晨、郑广慧、祝赫、宋磊、任兆鹰、谭李师、冯金祺、李京、黄耀、王栋、袁炜、陈怀宇、李艳丽、陈琳、关炜、林武清、张璐、蔡宙、汪朝晖、王金龙、沈建宇、胡北。
条文说明

1范围

    本文件规定了核电厂内部防火和防爆设计的基本要求，主要包括防火设计总要求、总平面布置的防火设计、火灾预防和限制火灾蔓延、消防疏散、火灾自动报警系统、消防供水及灭火系统、通风防火与防排烟、火灾安全分析、内部防爆设计，以及重点区域和设备的防火设计要求等。     本文件适用于国内新建陆上固定式热中子反应堆核电厂，其他类型核动力厂和核设施可参考本规范进行设计。     本文件主要针对核安全重要建（构）筑物（如：核岛厂房、重要厂用水系统泵房和廊道等）的内部防火和防爆设计，常规岛和配套设施厂房的消防设计在满足本文件第4章、第5章和第13章中的要求（专门特指核安全重要建（构）筑物的要求除外）基础上，遵照国内其他相关设计标准要求。 条文说明

2规范性引用文件

    下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。     GB/T 18380（所有部分） 电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验
    GB/T 19216（所有部分） 在火焰条件下电缆和光缆的线路完整性试验
    GB/T 40620 核动力厂火灾危害性分析指南     GB 50016 建筑设计防火规范     GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范     GB 50084 自动喷水灭火系统设计规范     GB 50140 建筑灭火器配置设计规范     GB 50151 泡沫灭火系统设计规范     GB 50219 水喷雾灭火系统技术规范     GB/T 50294 核电厂总平面及运输设计规范     GB 50745 核电厂常规岛设计防火规范     GB 50974 消防给水及消火栓系统技术规范 条文说明

3术语和定义

    下列术语和定义适用于本文件。 3.1 阻燃 fire retardant
    物体对某些物料的燃烧起熄灭、减少或显著阻滞作用的性质。 3.2 防火区 fire area
    为防止火灾在规定的时间内蔓延而构筑的厂房或部分厂房，防火区可由一个或多个房间组成，其边界全部用防火屏障包围。 3.3 防火小区 fire zone
    设置防火设施（如限制可燃物料的数量、空间分隔、固定灭火系统、防火涂层或其他设施）以隔离火灾的区域，通过该设置使被隔离的系统不会受到显著损坏。 3.4 火灾荷载 fire load
    空间内所有可燃物全部燃烧可能释放的热量总和。     注：单位为兆焦（MJ）。 3.5 火灾荷载密度 fire load density
    设定空间内按地面的单位面积计算出的火灾荷载。     注：以兆焦每平方米（MJ/m²）表示。 3.6 火灾持续时间 fire duration time
    设定空间内可燃物全部燃尽，且过程中无任何灭火干预行动的燃烧时间。     注：以分（min）或小时（h）为单位。 3.7 防火阀 fire damper
    安装在通风与空气调节系统的送、回风管道上或防火边界上，平时呈开启状态，火灾时当管道内或防火边界上的烟气温度达到设定温度时关闭，或由消防控制系统关闭，并在一定时间内满足漏风量和耐火完整性要求，起隔烟阻火作用的阀门。
3.8 防火屏障 fire barrier
    防止火灾蔓延至相邻区域且具有一定耐火极限的屏障，包括墙壁、地板、天花板、防火风管或者在门洞、贯穿件和通风系统等通道的封堵装置（防火门、防火阀、防火封堵、防火贯穿件等）。 3.9 火灾共模失效 fire-related common mode failure
    由于火灾而导致执行同一核安全功能的系统、部件、电缆的多个系列同时丧失的后果。
3.10 疏散通道 evacuation passageway
    主要用于火灾情况下人员疏散的走廊、通道、楼梯间、出口等主要疏散路线。 3.11 防烟楼梯间 smoke-proof staircase
    在楼梯间内设置有加压送风系统或在楼梯间入口处设置有防烟的前室、开敞式阳台、凹廊，且通向前室和楼梯间的门均为防火门，为防止火灾的烟和热气进入的楼梯间。 3.12 受保护的疏散通道 protected evacuation passageway
    为了防止火灾和烟气侵入并确保火灾情况下的人员疏散安全，划分为独立的防火区/防火小区的封闭楼梯间或防烟楼梯间及主要疏散通道。     注：厂房室外区域也视为受保护的疏散通道。
3.13 核安全重要建（构）筑物 nuclear safety important building and structure
    容纳核安全重要物项（系统和部件）的建（构）筑物。 3.14 非能动防火保护装置 passive fire resistant protection structure
    为确保火灾情况下机组的安全功能，火灾安全分析后认为需要对部分设备或电缆进行补充防火保护所设置的装置，包括电缆托盘段防火包覆、防火箱体、隔热屏障等。 3.15 火灾就地模拟盘 fire local mimic panel
    就地火灾报警控制盘     安装于核安全相关厂房入口或各层，带有模拟平面图和指示灯，用于操作和控制区域内消防系统设备，并能进行火灾报警的就地控制盘柜装置。 3.16 火灾安全停堆部件 post-fire safe-shutdown components
    火灾后达到和维持安全停堆状态所需要的设备及电缆。 3.17 火灾危害性分析 fire hazard analysis；FHA
    评价每个防火区/防火小区假想火灾对安全重要物项的潜在影响，验证防火设计满足核安全三大目标要求的分析工作，包括防火屏障耐火极限可靠性、灭火系统和自动报警系统设计充分性等。 3.18 火灾薄弱环节分析 fire vulnerability analysis；FVA
    为全面、系统地解决和处理火灾共模失效，针对每一防火区/防火小区开展共模点识别，然后对共模点进行功能分析和火灾风险分析，并对分析后确认无法接受的共模点采取补充防火措施，确保火灾情况下不会引起共模失效而导致机组所必需的安全功能丧失，保证实现核安全目标。 3.19 火灾安全停堆分析 post-fire safe-shutdown analysis；FSSA
    评价每个防火区假想火灾的潜在影响，验证防火设计保障工艺及相关系统实现和维持安全停堆功能的分析工作。 3.20 火灾安全分析 fire safety analysis
    为确保火灾后的核安全功能、验证防火设计充分性而进行的分析工作，包括FlIA、FVA、FSSA。
3.21 实体隔离 solid separation
    物项之间采用具有一定耐火极限防火屏障进行隔离的方式，以避免火灾蔓延。 3.22 空间隔离 geographical separation
    物项之间采用距离相隔且隔离空间内不设置任何可燃物的方式，以避免火灾蔓延。
条文说明

4防火设计总要求

4.1 概述

4.1.1 核电厂的消防设计，应充分贯彻“预防为主、防消结合”的方针。核安全重要建（构）筑物的消防设计应遵守“纵深防御”的原则，以实现下述目标：
    ——防止火灾发生；
    ——快速探测并扑灭确已发生的火灾，从而限制火灾的损害；
    ——防止尚未扑灭的火灾蔓延，使其对执行重要安全功能系统的影响减至最小。 4.1.2 核电厂的建（构）筑物、系统和部件的设计、布置，尽可能降低内、外部事件引发内部火灾的可能性，并缓解其后果。 条文说明

4.2 基本目的

4.2.1 应在火灾发生时和发生后确保如下核安全功能的有效性：     ——控制反应性；
    ——排出堆芯余热，导出乏燃料贮存设施所贮存燃料的热量；
    ——包容放射性物质、屏蔽辐射、控制放射性的计划排放，以及限制事故的放射性释放。 4.2.2 应在火灾发生时和发生后确保对核电厂状态进行监测的能力，以保证实现所要求的安全功能。 4.2.3 限制并尽早扑灭可能导致核电厂长期不可用的火灾。 4.2.4 确保工作人员的人身安全，采取一定措施在发生火灾时能使工作人员安全疏散，并且为火灾干预人员创造灭火救援条件。 条文说明 87'>《核电厂防火设计规范》GB/T 22158-2021

 附录C（资料性）电缆托盘段防火包覆技术要求

C.1 如需对低压动力电缆采用电缆包覆措施，则应满足以下规定。     a）对于采取电缆包覆措施的托盘中的每根电缆，核查其实际电流强度I低于环境温度为50℃时的允许电流I₅₀，当电缆横截面大于或等于95mm²时，近似系数取0.72，对横截面小于95mm²的电缆取0.8。     c）确定所有电缆散发的总热量不超过下述方程得出的限值：
    式中：     P——电缆散发热量，单位为瓦每米（W/m）；
    △T——房间环境温度与包覆内部温度（一般分别为30℃和50℃）的差值；
    p——包覆的外部周长，单位为米（m）；
    e——包覆体的厚度，单位为米（m）；
    λ——连续保护部位的热传导系数，包括热传导和表面换热，单位为瓦每平方米摄氏度[W/（m²·℃）]；     I——包覆内部宽度，单位为米（m）；
    h——包覆内部高度，单位为米（m）。 C.2 当室内的日均温度可能超过30℃时，应确认电缆中的电流小于允许电流，避免此时电缆包覆的内部温度（从上式计算得出）引起电缆芯线发热升温，而可能导致电缆发生损坏。 C.3 当全封闭电缆防火包覆不满足上述要求时，应采取带通风散热孔的防火包覆型式。
条文说明

 附录D（资料性）火灾风险类型

    核电厂内的火灾风险主要包括如下几个类型。     ——扩散性火灾风险：在最不利点发生火灾，将影响到整个房间或防火区/防火小区。     ——局部火灾风险：任一点发生火灾，将限制在局部且自动熄灭，不会影响到整个房间或防火区/防火小区。     ——非火灾风险：不满足上述准则，火灾风险很小，不会发展并蔓延。     上述火灾风险的判定准则如表D.1和表D.2所示。 条文说明