火災探測及報警系統(tǒng)講義第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)在核電站中的作用.核電站設置火災探測與報警系統(tǒng)的重要意義.火災對核電站的影響：田灣１＃機組主變爆炸引起的火災(２００８－８－２６)。.溫堆與壓水堆區(qū)別：高功率比壓水堆小，活火災比壓水堆?。]有氫氣，油類、電纜比壓水堆少），工藝上的安全的非能動性（不需要電或油的動力）。.防火對安全的影響：必須盡量降低外部或內(nèi)部事件引發(fā)火災和爆炸可能性及后果；保證停堆、排出余熱、包容放射性物質和監(jiān)測核電廠狀態(tài)的能力。

第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容1.主要系統(tǒng)結構2.主要功能和設備3.各種探頭及探測原理4.主報警盤、分報警盤的位置5.各類報警信號的綜合及處理方法6.消防聯(lián)動控制7.消防廣播8.消防電話

第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一1.主要系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構設計

根據(jù)石島灣高溫氣冷堆核電站工程的總圖布置以及核電站工藝特點，為了保證該核電站的安全生產(chǎn)，及時發(fā)現(xiàn)火情，及早控制火災蔓延，減少火災損失，將整個核電站廠區(qū)劃分為4個報警區(qū)域，即核島廠房區(qū)域、常規(guī)島廠房區(qū)域、BOP保安中心區(qū)域、廠前區(qū)區(qū)域?；馂膱缶到y(tǒng)覆蓋各個主要建筑子項，包括反應堆廠房、電氣廠房、乏燃料廠房、核輔助廠房、常規(guī)島、輔助鍋爐房、三修綜合廠房、應急指揮中心、核服務廠房、食堂、展示中心、空壓機房、保安中心、辦公樓等。

第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一主控站在核島廠房主控室設置工業(yè)消防網(wǎng)絡化監(jiān)控主站，該監(jiān)控主站負責反應堆廠房區(qū)域的監(jiān)控和消防聯(lián)動控制，同時監(jiān)控常規(guī)島廠房的火災報警信號和全廠火災報警系統(tǒng)情況。在核島主控室內(nèi)設有火災報警控制盤，負責對核島主廠房群的火災報警探測和顯示，并可與全廠的其他火災報警控制盤進行通信。反應堆廠房的消防聯(lián)動控制器設置在主控室，核島主廠房群的其他聯(lián)動控制柜就地設置，其動作狀態(tài)信號在主控室顯示。第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一分控站常規(guī)島設火災報警控制器，主要負責監(jiān)視常規(guī)島區(qū)域的火災報警信號，并將信號傳送至主控室；同時設置消防聯(lián)動控制器，負責常規(guī)島區(qū)域的聯(lián)動控制。綜合辦公樓的消防控制室內(nèi)設置監(jiān)控子站，并配有CRT終端。管理綜合辦公樓、食堂、展示中心、應急指揮中心等子項的火災報警和聯(lián)動控制，同時監(jiān)控保安中心子站的情況；保安中心設置火災報警控制器，負責控制區(qū)內(nèi)除核島、常規(guī)島主廠房群外的其它建筑的火災報警系統(tǒng)管理。各工業(yè)消防網(wǎng)絡化監(jiān)控子站之間通過現(xiàn)場總線與工業(yè)消防網(wǎng)絡化監(jiān)控主站聯(lián)網(wǎng)。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一報警分區(qū)的劃分

火災探測與報警系統(tǒng)根據(jù)防火分區(qū)的劃分和各工藝系統(tǒng)要求進行設計。對有特殊要求的工藝系統(tǒng)，報警分區(qū)根據(jù)工藝要求和防火分區(qū)確定。在需進行滅火的區(qū)域，報警分區(qū)與滅火分區(qū)相對應；在其它區(qū)域，報警分區(qū)按樓層或防火分區(qū)劃分。在不可能做到將冗余的（多重的）設備完全分割到獨立的防火區(qū)的地方，應采用能動滅火系統(tǒng)、空間分割或防火隔斷來實現(xiàn)和安全相關系統(tǒng)和設備的可運行性。在高火災荷載地區(qū)，能動防火應用固定式滅火系統(tǒng)作補充。在所有核安全相關區(qū)域均應配備火災探測與報警系統(tǒng)，且在主控室和其他常有人居住的地方設有報警顯示屏。第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由火災報警控制器、消防聯(lián)動控制盤、火災顯示盤、圖形顯示CRT、各類火災探測器、各類模塊、手動報警按鈕、消防電話、信號傳輸控制電纜等組成。系統(tǒng)采用總線制和多線混合系統(tǒng)。消防水泵等重要設備采用多線制控制，其余采用總線制。第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一2.主要功能和設備設置準則設置火災探測與報警系統(tǒng)以確保：1）火災初期的快速探測；2）報警通知；3）火災位置的確定。一般情況下，火災探測器只發(fā)出報警信號，不自動啟動滅火設備。探測器的設計和安裝要依據(jù)設備的燃燒特性或依所監(jiān)視的房間條件（溫度、濕度、火焰、煙霧、可燃氣體、電離輻射、腐蝕性氣體、房間壓力等）而定。第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一系統(tǒng)功能

火災探測與報警系統(tǒng)在各廠房和建筑物存在火災危險的房間和區(qū)域設置火災探測器，連續(xù)進行自動監(jiān)測，一旦發(fā)生火災，探測器立即發(fā)出火災報警信號，實現(xiàn)火災的早期報警，以便采取相應措施，自動或手動啟動消防滅火系統(tǒng)，減少損失。全廠的有線廣播系統(tǒng)，在發(fā)生火災時可由主控室發(fā)出火災緊急廣播，可進行全廠廣播，也可以分子項和建筑物廣播。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一主要設備

由火災報警控制器、消防聯(lián)動控制盤、火災顯示盤、圖形顯示CRT、各類火災探測器、各類模塊、手動報警按鈕、消防電話。第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一3.各種探頭及探測原理

感煙探測器光電感煙探測器：對火災初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火陷輻射的場所，應選擇感煙探測器，這類探測器設在可能產(chǎn)生煙霧的房間，對可見或不可見的煙霧進行探測，這類煙霧起源于正常的可燃物及電纜的電氣絕緣層。探測器在無煙時使光接收器接收不到紅外線LED發(fā)出的光脈沖。當煙霧進入探測器煙室時，紅外線LED發(fā)出的光脈沖產(chǎn)生散射使接收器接收到報警信號。第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一3.各種探頭及探測原理

感煙探測器線型光電感煙探測器：這類探測器設在大開間可能產(chǎn)生煙霧的房間，對可見煙霧進行探測，這類煙霧起源于正常的可燃物及電纜的電氣絕緣層。探測器由激光或紅外光發(fā)射器發(fā)出激光或紅外光，接收器接收光信號。當煙霧在探測區(qū)內(nèi)產(chǎn)生時，激光或紅外光發(fā)射器發(fā)出的光信號產(chǎn)生散射使接收器接收不到而發(fā)出報警信號。該類探測器主要應用于大開間、大空間的場所。本安型感煙探測器：這類探測器設置在易燃易爆環(huán)境場所，其本質安全型的工作電流為微安級，與安全柵配合組成本安防爆探測系統(tǒng)。本安型感煙探測器應用于蓄電池室和柴油機房內(nèi)。第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

感溫探測器差定溫感溫探測器：差定溫感溫探測器設置于相對濕度經(jīng)常大于95%、會發(fā)生無煙火災、有大量粉塵及在正常情況下有煙和蒸汽滯留的場所。這類探測器的探測元件為熱敏元件，當周圍溫度上升到熱敏元件的整定動作溫度值或特別的升溫速率時，熱敏元件的電阻發(fā)生變化，發(fā)出火警信號。核電站差定溫感溫探測器設置于：汽輪發(fā)電機組及其潤滑油室；其它適合采用差定溫感溫探測器的部位。第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

感溫探測器纜式差定溫感溫探測器：這類探測器的探測元件為熱敏電纜，當周圍溫度上升到熱敏電纜的整定動作溫度值或特別的升溫速率時，熱敏電纜的電阻發(fā)生變化，線路阻抗躍變，發(fā)出火警信號。此類感溫探測器設置于電纜夾層、電纜隧道、電纜橋架及油箱設備等部位。對于電纜橋架采直接用接觸式逐層敷設；對于油箱、油罐等設備采用直接與被保護的設施接觸敷設的方式。纜式定溫感溫探測器：這類探測器的探測元件為熱敏電纜，當周圍溫度上升到熱敏電纜的整定動作溫度值時，熱敏電纜的電阻發(fā)生變化，線路阻抗躍變，發(fā)出火警信號。第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

紅外火焰探測器這類探測器對調(diào)制的紅外輻射進行探測。只對窄帶的紅外光的識別可減少固定紅外源引起的誤報?？蓱糜趲в腿剂舷涞脑O備房間內(nèi)。第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

抽氣式探測系統(tǒng)抽氣式探測系統(tǒng)是感煙探測早期報警的一種手段，它將被探測區(qū)域的空氣通過抽氣泵吸入采樣管送至位于機箱內(nèi)的過濾器，采樣空氣經(jīng)過過濾器后到達探測腔，探測腔內(nèi)設有激光光源，當被探測區(qū)域有煙霧時，煙霧顆粒使激光束發(fā)生散射，散射的激光被激光探頭接收，系統(tǒng)分析后發(fā)出報警信號。探測區(qū)域內(nèi)根據(jù)被探測對象、面積及高度不同設置多組采樣點，實現(xiàn)火災的早期報警，減少誤報。多點空氣抽樣探測子系統(tǒng)在本系統(tǒng)中設置于層高超高、放射性劑量較高、點型探測器不適合的區(qū)域。第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一火災探測器的配置原則光電感煙探測器：可能產(chǎn)生煙霧的房間線型紅外感煙探測器：大開間、大空間的場所紅外火焰探測器：帶油燃料箱的設備房間內(nèi)纜式線型感溫探測器：電纜夾層、電纜溝、油箱、有關等位置抽氣式探測系統(tǒng)（感煙探測）：對于高劑量的房間，如安全配電室、主控室、反應堆艙室、蒸發(fā)器艙室及乏燃料庫的乏燃料罐間等采用抽氣采樣探測器，以解決其他探測手段不適用的問題本安型感煙探測器：蓄電池室、柴油機房、制氯間、危險品庫等易燃易爆的地方

火災危險性特別大的一些裝置，設置光電感煙探測器和火焰探測器的雙重探測網(wǎng)絡。對柴油機房，采用本安型防爆感煙探測器、紅外感煙探測器和火焰探測器三重探測裝置。第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一4.主報警盤、分報警盤的位置

主報警盤功能全廠范圍內(nèi)按區(qū)域和功能設置網(wǎng)絡型集中報警控制器，各報警控制器功能為：帶有液晶中文顯示，菜單操作方式，可顯示并自動存儲運行的各種信息。自動診斷系統(tǒng)故障，故障狀態(tài)下火警優(yōu)先。并發(fā)出聲光報警信號。能夠進行測試及程序編程。帶有CRT顯示屏，可直觀顯示報警區(qū)域的建筑平面圖和報警位置。第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

分報警盤功能

在核島廠房和BOP子項中，設置有火災顯示盤，火災顯示盤主要功能是配合主報警盤在現(xiàn)場重復顯示一個或幾個區(qū)域中各分區(qū)的火警情況，用指示燈或模擬電子地圖方式顯示，每個指示燈顯示一個地址。在正常運行時，運行指示燈亮，某一分區(qū)報警后相應的指示燈亮，同時發(fā)出火災聲音報警，按消除鍵可消除聲音報警。第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

主報警盤的位置核電站主報警盤一般設置在有人值班的房間內(nèi)，全廠共設聯(lián)網(wǎng)型主報警盤四套，分別設置在不同的報警區(qū)域內(nèi)，核島廠房區(qū)域的主報警盤設置在核島電氣廠房二層的主控制室內(nèi)；常規(guī)島區(qū)域的主報警盤設置在BOP控制室內(nèi)；控制區(qū)內(nèi)其它區(qū)域的主報警盤設置在保安中心的控制室內(nèi)；廠前區(qū)的主報警盤設置于綜合辦公樓一層的消防控制室內(nèi)。分報警盤的位置分報警盤一般設置在各樓層的走廊和通道，用于指示失火房間的具體位置，借助于這些指示可以迅速的確定火源,便于火災時救火指揮。第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一5.各類報警信號的綜合及處理方法

報警信號一旦發(fā)生火警，在盡可能早的階段給出自動報警，以下面方式發(fā)出火災信號：在本建筑內(nèi)的火災顯示盤上顯示火災發(fā)生的區(qū)域及房間號，并發(fā)出聲光報警。將火災發(fā)生的信號送至直接管理的集中報警控制器，發(fā)出聲光報警信號通知消防值班人員火災情況，便于運行管理?；馂男盘柾瑫r也送達其它集中報警控制器，便于全廠的統(tǒng)一警戒和預防管理。在各建筑物和各層主要出入口設置手動報警按鈕和消防電話。第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一5.各類報警信號的綜合及處理方法

報警信號的綜合處理

當單一部位發(fā)生火警信號報警時，先確定報警器所在的部位，通過視頻、電話或通知巡視人員對是否發(fā)生火災進行確認，當火災得到確認后應立刻通知消防隊進行救火，通知現(xiàn)場有關人員進行早期滅火，火災蔓延時，通知現(xiàn)場人員疏散撤離，通知主控制室值班長臺采取火災應急措施。當火災發(fā)生時，設置自動聯(lián)動控制的相關區(qū)域的聯(lián)動設備動作，如：自動啟動自動滅火系統(tǒng)，自動關閉防火分區(qū)防火閥?；馂臅r，手動控制的設備需根據(jù)安全性分析確定是否切斷非消防電源，關閉著火區(qū)的空調(diào)通風設備等。第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一6.消防聯(lián)動控制火災報警消防聯(lián)動部分包括以下幾個部分：消火栓系統(tǒng)的控制；自動滅火系統(tǒng)的控制；消防水分配系統(tǒng)的控制;

防煙、排煙風機的控制。第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一消火栓系統(tǒng)的控制核島消火栓系統(tǒng)的控制核島各子項內(nèi)設有消火栓箱，當火災時由消防人員采用消火栓來進行滅火，其控制顯示如下：消防泵的控制：火災情況下，消防管網(wǎng)壓力持續(xù)下降到一整定值時，由消防水生產(chǎn)系統(tǒng)管道上的壓力開關給出壓力信號，控制消防泵啟動，滅火結束時，由主控制室控制停泵。需要時，也可由主控制室或就地控制泵的開啟。顯示消防泵的工作、故障狀態(tài)。穩(wěn)壓系統(tǒng)的控制：正常情況下，由消防穩(wěn)壓系統(tǒng)管道上的壓力開關給出壓力信號，控制補水泵的啟停，維持系統(tǒng)額定供水壓力。閥門：火災確認后，遠程開啟電動閥。第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一自動滅火系統(tǒng)的控制

柴油發(fā)電機房自動滅火系統(tǒng)的控制：火災時，當兩種不同的火災報警信號均動作后，聯(lián)動雨淋閥組上的電磁閥動作，雨淋閥開啟，壓力水通過泡沫比例混合器，將水與泡沫混合成3%濃度的泡沫混合液，然后通過消防管輸送到噴頭，進入工作等待狀態(tài)，同時雨淋閥組上的壓力開關報警，指示消防水己進入系統(tǒng)管道?；馂慕?jīng)人工確認后也可以由主控制盤遠程開啟或現(xiàn)場人工開啟雨淋閥組，系統(tǒng)充水滅火。電纜夾層自動滅火系統(tǒng)的控制：火災時，當兩種不同的火災報警信號均動作后視為火災確認，此時雙重火災報警信號聯(lián)動雨淋閥組上的電磁閥，電磁閥動作，雨淋閥開啟，系統(tǒng)轉換成充水等待狀態(tài)，同時雨淋閥組上的壓力開關報警，指示消防水己進入系統(tǒng)管道?；馂慕?jīng)人工確認后也可以由主控制盤遠程開啟或現(xiàn)場人工開啟雨淋閥組，系統(tǒng)充水滅火。第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一消防水分配系統(tǒng)的控制

核電廠消防泵兩套，廠前區(qū)一套是獨立的。廠區(qū)一套設在保護區(qū)內(nèi)，是給核島、常規(guī)島和BOP消防供水的，發(fā)生地震時，由于常規(guī)島是不抗震的，為防止地震時常規(guī)島部分管道破裂引起漏水，需遠程關閉抗震管廊里的電動閥。第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一防煙、排煙設備的控制

通風系統(tǒng)在通風管道穿過每一個防火區(qū)邊界的防火墻處及其與水平或垂直的風道連接處，均設置自動防煙防火調(diào)節(jié)閥，并在各空調(diào)房間的空調(diào)設備上均設煙感停機裝置。當防火閥部位的溫度達到70℃或接收到煙感信號時，熔斷器動作關閉閥門，并使相關系統(tǒng)的風機停運，避免煙火串通蔓延。反應堆廠房的通風防火：反應堆廠房的新燃料間是防火-防污染區(qū)，通風系統(tǒng)的送排風管道經(jīng)過該區(qū)的隔墻和樓板處均設置了防火閥，防止外部火災通過風管蔓延到新燃料貯存房間內(nèi)。核輔助廠房的通風防火：在風管穿過核輔助廠房各防火區(qū)、送風機房、排風機房的隔墻處和樓板處均設置了防火閥，防止火災通過風管蔓延到建筑物的其他房間內(nèi)。排風機房安裝有活性碳碘吸附器，在活性炭碘吸附器上安裝有溫度調(diào)節(jié)報警器，一旦溫度超過整定值時，就會迅速給出報警，從而關閉相應的通風系統(tǒng)和防火閥。第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一防煙、排煙設備的控制

電氣廠房的通風防火：在風管穿過電氣廠房各防火區(qū)、送風機房、排風機房的隔墻處和樓板處均設置了防火閥，防止火災通過風管蔓延到建筑物的其他房間內(nèi)。進風機房主控制室是安全相關系統(tǒng)，安裝有活性碳碘吸附器，在活性炭碘吸附器上安裝有溫度調(diào)節(jié)報警器，一旦溫度超過整定值時，就會迅速給出報警，從而關閉相應的空調(diào)通風系統(tǒng)和防火閥。反應堆廠房消防排煙：在反應堆廠房中的主要疏散通道（樓梯間）設置了正壓送風系統(tǒng)，火災時防止煙氣侵入，達到保證工作人員安全撤離的目的。電氣廠房消防排煙：一旦房間起火，貫穿防火區(qū)的電氣廠房通風系統(tǒng)和主控室空調(diào)系統(tǒng)的防火閥把不同防火區(qū)隔離，有關排煙閥打開，并在控制室手動啟動排煙風機。每臺風機前設置排煙防火閥，平時常閉，火災時根據(jù)煙感信號打開排煙，當煙氣溫度超過280℃時閥門關閉，風機也可手動控制。第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一7.消防廣播

廣播系統(tǒng)功能火災應急廣播系統(tǒng)與正常生產(chǎn)用廣播系統(tǒng)共用一套系統(tǒng)，當發(fā)生火災時由主控室將系統(tǒng)自動或強制切換到火災應急廣播狀態(tài)，供應急疏散和指揮使用。系統(tǒng)由廣播主機、控制臺及安裝在各個場所的揚聲器組成。設置在核島主控室、備用停堆點、應急指揮中心應急指揮控制室及辦公樓廣播站和消防控制室的控制臺發(fā)出各類指令或應急呼叫。廣播系統(tǒng)主機廣播主機設在電氣廠房二層的通信設備間內(nèi)，主機選用全數(shù)字公共廣播系統(tǒng)，主機設備包括：1套控制軟件、1臺網(wǎng)絡控制器、12個光纖界面、8臺功率放大器，功率放大器由1x500W、2x250W、4x125W、8x60W等規(guī)格組成，允許最大分區(qū)數(shù)量為40個，本子系統(tǒng)的擴音主機容量為4000W，負載容量允許為額定容量的75%。廣播主機系統(tǒng)通過光纖將網(wǎng)絡控制器、功率放大器、呼叫站等串接成環(huán)路，采用環(huán)網(wǎng)結構，使系統(tǒng)具有冗余功能，聯(lián)接方式簡單，便于控制。第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一7.消防廣播

消防廣播控制臺消防廣播系統(tǒng)共設2個廣播控制臺，1個設在核島電氣廠房主控室、1個設在辦公樓消防控制室，廣播控制臺上各設1個呼叫站。第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一廣播分區(qū)和控制要求（一）廣播系統(tǒng)自然分區(qū)按照每個建筑物一個或幾個廣播分區(qū)，通過編程將核電廠劃分為邏輯分區(qū)。廣播邏輯分區(qū)劃分:Ⅰ區(qū)：由機組所有廠房組成，包括核島廠房、汽輪機廠房；Ⅱ區(qū)：廠區(qū)技術性廠房，包括空壓機房、輔助鍋爐房、核服務廠房等；Ⅲ區(qū)：三修綜合廠房及倉庫等；Ⅳ區(qū)：廠區(qū)非技術性廠房；Ⅴ區(qū)：應急指揮中心、環(huán)境實驗室和辦公樓；第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一廣播分區(qū)和控制要求（二）由核島廣播主機引出的分支線路連接廣播控制臺和各個廣播區(qū)域。當一個廣播控制臺對某一區(qū)域正在廣播時，其它廣播控制臺均有該區(qū)域被占用指示燈顯示。優(yōu)先廣播等級順序為：.應急中心指揮室發(fā)出的核安全廣播；.核島主控室發(fā)出的核安全廣播；.火災報警廣播；.核島主控室發(fā)出的運行廣播；.辦公樓廣播站發(fā)出的行政廣播。廣播控制：廠前區(qū)辦公樓、