核电厂消防水雨淋阀缺陷原因分析及对策
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[摘要]当今社会安全问题已深入人心，核电厂消防安全是核电厂安全的重要组成部分，我厂采用的消防设备分为以下几种：七氟丙烷灭火系统、消防雨淋阀、消防栓、灭火器等等，其中消防雨淋阀是应用十分广泛的一种，具有报警和灭火的功能。消防雨淋阀具有结构简单、操作容易、安全可靠、安装维护方便等特点。以某电站为例，主要应用于三变区域、04#厂房电缆间、05#厂房电缆间、02#厂房电缆间等。消防雨淋阀主要用于电缆间着火且火势较大，无法用手提式灭火器扑灭时使用。失火时，雨淋阀开启，系统开式喷头一齐自动喷水扑灭火源，而且可以同时自动向整个被保护的面积上喷水，从而防止火灾的蔓延和扩大，影响核电厂其他安全系统动作。
[关键词]核电厂;消防水雨淋阀;缺陷与对策
引言
与常规火电厂不同，核电厂是利用核裂变产生的能量进行发电，核燃料、DCS机柜、柴油发电机等与核电厂运行息息相关的重要设备布置在核岛厂房、电气厂房和柴油发电机厂房（统称核岛）内。厂房内环境复杂、设备众多，关键位置的火灾预防、处理不当，会产生严重的后果，甚至会有放射性物质释放的风险。因此，核电厂对核岛内火灾的预防和处理都有更为严格的要求。核岛内通常采用雨淋系统进行消防供水，正常情况下，雨淋系统是自动控制的，其控制的关键是对雨淋阀的控制。
1组成特点及应用范围
消防雨淋阀具有报警和灭火的功能。主要应用于三变区域、04#厂房电缆间、05#厂房电缆间、02#厂房电缆间等。消防雨淋阀主要用于电缆间着火且火势较大，无法用手提式灭火器扑灭时使用。目前核电厂雨淋阀主要采用的是ZSFM隔膜雨淋阀。ZSFM隔膜雨淋阀是由信号蝶阀，单向阀，手动实验阀，电磁阀，压力表，警铃试验阀，压力开关，水力警铃，放水阀等组成，在消防系统侧的管路上接的都是开式喷头，管网内不充水。雨淋阀的特点是在发现火警后，雨淋阀内阀瓣迅速开启，压力水流经消防管网从喷头里喷出覆盖或隔离整个保护区，适用于起火后火势迅猛、火灾负荷大、不宜控制的场所使用，雨淋阀组的开启方式分为自动、手动和远程手动三种方式，当保护区发生火灾时，环境温度升高，火灾探测器系统动作，雨淋阀打开，水迅速从开式喷头喷出执行灭火功能，并可发出报警信号，喷出的水形成水雾以达到阻止火势要延、防火分隔和冷却，窒息等灭火目的。
2工作原理
隔膜雨淋阀采用信号蝶阀作为控制阀门，确保系统更安全可靠，它是利用隔膜运动实现阀瓣的启闭，由隔膜将阀分为压力腔和工作腔。由于上、下受水力作用面积的差异，实现密封。当发生火灾时，火灾探测器发出信号，通过火灾报警器（或消防控制中心），实现自动打开隔膜雨淋阀上的电磁阀（也可手动打开快开阀），使压力腔的水快速排出，泄压后作用于阀瓣下部的水迅速推起阀瓣进入系统管路喷水灭火。同时水流向报警管网，使水力警铃发出报警声，开通压力开关，给值班室发出信号。
3雨淋阀存在的问题分析
3.1雨淋阀出口阀问题
某电站采用的都是开式喷头，平时雨淋阀后至喷头这一段是没有水的，当发生火灾时，雨淋阀打开使水迅速充满系统从喷头中喷出，达到灭火的功能。雨淋阀的出口阀平时是保持常关（三变雨淋阀除外）的，这样的目的是为了防止由于误报警，从而使雨淋阀误动作，产生误喷水的事件发生。但是问题来了，以该电站05#厂房614房间的雨淋阀来打个比方，614房间的雨淋阀的用户是其里面的电缆间，如果以我们现在的方法，听到火灾报警，主控下令让现操去现场确认，一旦发生火灾，且火势较大，现操打开里面的电缆间的门后确认已经起火且火势很大，那样的话这扇门内的大火扑面而来，这门能不能关上就存在问题，一旦不能关上的话，由于火势原因就地现操就无法在就地手动开启雨淋阀出口阀，水就无法从喷头喷出来实现其灭火功能，一旦火灾无法扑灭，造成损失就大了，这样消防雨淋阀就成了摆设，没有具体的功能。
3.2雨淋阀布局问题
该电站雨淋阀布置比较集中，往往是一个房间里面有多个雨淋阀，这样就导致几个雨淋阀挤在一块。布局比较紧凑。有些靠近墙面的阀门操作十分不方便。有时候要隔离雨淋阀需要关闭较大的阀门时，F扳手根本使用不上，用手也只能轉半圈不到，这些阀门有些长时间不操作，比较卡涩，关闭十分费力，哪怕隔离操作到位后，检修师傅也反映过此类问题，操作空间狭小，阀门不好卸下来检修，检修完毕安装也是如此，而且空间狭小，手伸过去操作阀门，还有可能被铁片划伤。
3.3雨淋阀控制漏洞
目前核岛内消防系统的雨淋阀控制方案缺乏必要的针对性，导致潜在的风险尤为突出，目前，核岛内消防系统使用的雨淋阀组众多，设备的采购周期较长，且存在满足DCS系统中的默认脉冲开命令时间2s的雨淋阀是否需要定制制造的因素。一旦在消防的过程中出现，将对核岛设备造成极大的危险。为了避免出现上述风险，需对雨淋阀的控制方案进行改进。
4技术改进
4.1雨淋阀出口阀问题改进
对于这个问题，虽然现在没发生火灾，但是我们现在追求的是消除安全隐患，我们要保证其原有的功能正常，就是既要保证防止雨淋阀误动作，又能保证现场人员的安全问题，所以我提出对它进行加装一个电动出口阀。我们可以在雨淋阀和其出口阀之间加一个电动阀（就是红色标记的阀门），电动阀控制地点放在远控，平时手动出口阀为开启状态，电动出口阀为关闭状态。这样平时能保证雨淋阀不因为误报警从而误动作，产生误喷水。当火灾发生时，也能保证现场操作员确认火情后能立即离开，打电话告知主控室，让主控室操作员采取手动方式打开出口电动阀，使水能从喷嘴喷出，实现灭火功能。这样既保证火灾能及时的扑灭，也能保证现场人员的人身安全。
4.2雨淋阀布局问题改进
有关这个问题应从最初系统安装时解决，应按GB50261-96规定进行，ZSFM隔膜雨淋阀应竖直安装，一般距地面高度宜为1.2M，两侧距墙不少于0.5M，正面距墙1.2m。现在对这个问题没有很好的解决方法，除非全部改造移位。 4.3雨淋阀控制方案的改进
从硬件的角度考虑，可以采用更换雨淋阀设备，以满足主控室DCS系统远程手动启动信号的作用时间的方案;从软件的角度考虑，可以采用在已有设备不变的条件下，更改主控室DCS系统远程手动启动信号的作用时间的方案。同时，核岛消防可用是其他核岛系统正常施工的重要保证，因此采用更换设备的方案将极大地影响施工工期、调试和运行。更改信号的作用时间仅需在DCS系统的组态逻辑中对脉冲命令的作用时间进行修改。这种修改在DCS系统设计时，或现场调试过程中都可以进行，对现场施工不会产生影响，对调试和运行的影响非常小。综合考虑，确定选用更改主控室DCS系统远程手动启动信号的软件的改进方案。在不更换雨淋阀设备的情况下，选用更改主控室DCS系统远程手动启动信号的软件改进方案，经过分析，分别从精确控制雨淋阀的启动和满足GB5135.5-2003要求的角度考虑，一是能減少运行和维修部门的工作量，减少维修成本。二是一旦发生火灾就能保证现场人员安全的情况下，迅速扑灭火灾。将主控室远程手动控制模块的开命令输出信号的脉冲时间修改为与GB5135.5-2003中要求的雨淋阀的打开时间一致或略大于该时间。以保证雨淋阀完全打开，且不会出现雨淋阀打开后再次被关闭的可能。因此，这两种修改方案都是切实可行的，但还需要考虑核电厂现场的实际情况，从设计、施工、调试等角度对两种方案进行对比分析和综合考虑，结合雨淋阀关闭的要求的角度考虑，一旦雨淋阀打开，需要运行人员现场确认，在保证现场安全的情况下才能手动关闭雨淋阀。这个确认过程也需要一定的时间处理，因此如果设置的时间超出标准中的要求时间较短，并不会对雨淋阀的打开和关闭操作产生影响。
结束语
在对消防水系统和其中关键设备雨淋阀的工作原理及产生的缺陷进行原因分析后，通过采取一些针对性的改进措施，并在今后工作中加强对雨淋阀设备的巡检和预防性维修，对消防水系统缺陷的减少应能起到一定的作用
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