Toplens空气采样式早期烟雾预警系统在核电站应用

sdyh88

当今的核电站消防工程必须满足一个基本目标，即火灾发生的可能性和火灾造成的后果都要降至最低，而要达到这个目标，消防系统就必须能合理保证，火灾不会使必要的安全停工无法发挥作用，也不会扩大放射性物质释放到环境中的危险。运行中反应堆主要的消防工程要达到的主要目标有：
    •防止火灾发生
    •探测到已发生的火灾，并进行快速控制与及时灭火
•如果火灾未及时熄灭，则应确保需安全停工的各建筑、系统及部件受到保
保护场所为核电站内电缆层，设备间，发电机室，价值高，防护等级高
  1、核电站场所的复杂性



    由于该核电站具有一定的特殊性，使得火灾早期探测十分重要。而国内已经建成的某核电站一期中常规岛和BOP虽然在部分探测回路采用了感温电缆，但所用感温电缆的测温性能及抗干扰能力较差。仍然存在如下所列问题。
    （1）缺乏火灾预警功能。岭澳核电站JDT系统的主要探测元件为感烟探头，而感烟探头大多在烟雾的体积分数达到3%-5%时才开始报警，而此时设备往往已遭受到巨大的损失，故缺乏对火灾尚未出现的前期的预警功能。
    （2）存在漏报和误报的可能。由于感烟探头大多数均安装在房顶上，被动等待烟雾慢慢扩散到其附近才能报警，这就容易产生报警延误甚至漏报。由于探头需要带电运行，且易受电磁干扰，故具有不安全隐患和误报的可能性。
    （3）常规岛JDT主控盘仅有LED模拟盘显示，且仅显示某一探测区域的报警信息，无法准确定位火灾点。
    所以考虑到以上几点，在某核电站二期工程中部分采用了Toplens极早期烟雾预警系统。
    1、在核电站这样的场所，考虑到灰尘浓度比较大，烟雾的传输还可能被HVAC系统阻挡，此系统会冷却和稀释烟雾。HVAC系统用于保持周围环境并且能够避免不利于电路的温度和湿度的大幅度变化。通常使用每小时20-40次的换气率。这种换气率对工作现场的探测器有几方面的负面影响：
    1）烟雾被稀释，因此需要很长时间才能达到触发探测器所需要的烟雾浓度级别。
    2）HVAC系统的进气口和回风口的配置会把烟雾吸入或排出探测器。因此，HVAC系统通常会使得现场方式工作的探测器反应更慢或者失效。
    2、传统火灾报警系统反应慢，容易造成火灾迅速蔓延，对于绝不允许发生火灾、不能停止运营的场所难以发挥作用。
    3、传统火灾报警系统由于灰尘、电信号的干扰作用容易引起误动作，将造成灭火设备不必要的释放而造成不必要的损失。



2、 Toplens系统应用在核电站场所
    2.1控制设备室
    柜内设备的电气需求是一个主要的火灾威胁和火灾原因。
    面临的挑战
    •柜内起火产生的热量很低，会影响初期阶段的外部烟雾探测。
    •柜内设备会要求很高的气流量（通风），以保持适当的运行温度。
    •强制通风会加大烟雾稀释，阻止传统探测系统进行烟雾探测。
    解决方案
    在天花板上、地板下方，空调风机的回风格栅铺设采样管线，这样就能在关键阶段（初期阶段）提供尽可能早的探测。



2.2天花板采样、回风格栅采样、地板下采样、电缆沟与电缆室
    电缆沟包括长度无数的通讯电缆、电力电缆和控制电缆，将控制室、配电室和高压室/低压室等重要运行区域完整地连接为一体。
    电缆都是被集中覆盖在一起，沿电缆进行的连续集中的电力传输更扩大了火灾危险，电缆室这类高风险区域通常都为限制入内的地下空间，气流量很有限。
    面临的挑战
    •主要的火灾威胁是电缆内连续集中的电力传输。
    •位于地下的电缆沟是典型的限制入内的危险空间，对环境的污染更加严重。
    •电缆沟的构造和位置不仅会妨碍正常的进入，而且会妨碍对火灾的反应和控制。
    解决方案
    在天花板处安装多条管线，这能为电缆室区域提供最佳的极早期预警烟雾探测。
    取样孔位置通常按照设计规范的规定格式进行设置。