Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Комплексная пожарная безопасность промышленности и энергетики

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Комплексная пожарная безопасность промышленности и энергетики

31 июля 2013 г. на заседании президиума Совета при Президенте Российской Федерации по модернизации экономики и инновационному развитию России была утверждена технологическая платформа "Комплексная безопасность промышленности и энергетики" (ТП КБПЭ). Ее координаторами стали ИБРАЭ РАН и НИЦ "Курчатовский институт"
Владимир
Пономарев
Заместитель директора ИБАЭ РАН, председатель правления технологической платформы "Комплексная безопасность промышленности и энергетики" (ТП КБПЭ), проф.
Владимир
Кононенко
Заместитель генерального директора по инновационному развитию ООО "Лиотех", заместитель председателя правления ТП КБПЭ, к.т.н.
Виктор
Голубев
Генеральный директор ОАО "Приборный завод "Тензор"
Владимир
Пушкин
Директор ЗАО "Специальное конструкторское бюро "Тензор", к.т.н.

В рамках ТП КБПЭ организована секция по обеспечению пожарной безопасности особо важных объектов. Обеспечение пожарной безопасности технически сложного объекта является ключевым фактором его безаварийной эксплуатации и снижения потенциального ущерба при авариях. В данной статье приводится комплексный подход к обеспечению пожарной безопасности особо важных объектов на примере энергоблока атомной электростанции (АЭС)1.

Основы проектирования

Мероприятия по обеспечению пожарной безопасности АЭС планируются и проводятся на всех этапах проектирования, из которых следует выделить шесть основных.

1-й этап планирования
Включает в себя оценку пожарной нагрузки помещений, категорирование помещений по взрывопожарной и пожарной опасности, определение помещений, в которых расположены элементы систем безопасности и другие элементы систем безопасного останова и расхолаживания. Намечаются пути эвакуации, пути перехода персонала из основного в резервный пункт управления, пути прохода персонала к элементам оборудования безопасного останова и расхолаживания.

2-й этап планирования
На этом этапе выполняется пожарное зонирование, представляемое в виде комплекта чертежей пожарных зон и таблиц пожарных характеристик к ним.

3-й этап планирования
Для каждой пожарной зоны определяется структура противопожарных мероприятий.

4-й этап планирования
Включает в себя развернутое проектирование противопожарных мероприятий во всех частях проекта – в архитектурно-строительной, включая вентиляцию и водоснабжение, тепломеханической, электротехнической и др. Формулируются задания на разработку системы контроля и управления противопожарной защитой (СКУ ПЗ) АЭС.

5-й этап планирования
Итогом 5-го этапа планирования мероприятий по обеспечению пожарной безопасности является создание проекта системы контроля и управления противопожарной защитой (СКУ ПЗ).

6-й этап планирования
Характеризует планирование противопожарной защиты на этапе пусконаладочных работ и в период эксплуатации. Эта работа осуществляется силами пусконаладочных и эксплуатирующих организаций с привлечением при необходимости проектировщиков.

Критерии обеспечения пожарной безопасности АЭС

Уровень пожарной безопасности АЭС должен обеспечивать выполнение общих критериев безопасности на всех стадиях жизненного цикла энергоблока (строительство, работа, консервация), а также при проектных авариях, что подразумевает обеспечение безопасного останова реактора и поддержание его безопасности в состоянии останова во время и после соответствующих эксплуатационных и аварийных состояний, сведение к минимуму радиоактивных выбросов в окружающую среду в случае пожара и обеспечение непревышения выбросов в соответствии с установленными пределами, а также обеспечение безопасности персонала в случае пожара на АЭС.

Пожар должен рассматриваться как исходное событие или зависимый отказ, являющийся следствием другого исходного события. Проектные решения должны обеспечивать безопасность АЭС при таком событии, как пожар, а также учитывать любую единичную аварию или неисправность, способную привести к возникновению пожара.

Критерии единичного отказа в отношении пожара должны выполняться следующим образом:

  • а) пожар может рассматриваться как исходное событие или следствие исходного события. Предполагается, что пожар может вывести из строя все оборудование, расположенное в той зоне, где он возник, а если огнестойкость границ зоны оказалась недостаточной, то пожар может распространиться и на большую площадь, вплоть до ограждающих конструкций, которыми распространение пожара может быть ограничено. Единичный отказ независимо от пожара может случиться в любой системе станции (системе нормальной эксплуатации, системе безопасности, в том числе в системе противопожарной защиты);
  • б) пожар может возникнуть независимо от исходного события. При этом область распространения пожара аналогична описанному в ситуации "а". Отказы оборудования, возникшие вследствие пожара в области его распространения, должны рассматриваться по отношению к исходному событию как единичный отказ.

В соответствии с требованиями нормативных документов на АЭС одновременно рассматривается возникновение только одного пожара.

Принципы построения противопожарной защиты

Для обеспечения безопасности АЭС, в том числе при пожаре, должно быть предусмотрено резервирование систем, важных для безопасности, позволяющее им в условиях пожара выполнять свои функции.

Многобарьерность защиты
Чтобы исключить одновременное воздействие пожара на основное и резервное оборудование, следует предусмотреть разделение технологического оборудования, кабельных линий и других коммуникационных связей противопожарными преградами или безопасными расстояниями.

При этом противопожарная защита должна гарантировать функционирование систем безопасности в случае пожара, хотя в результате пожара допускается потеря избыточности внутри системы. По причине пожара допускается выход из строя не более одного канала систем безопасности.

Блочный и резервный пункты управления (БПУ, РПУ) должны располагаться в различных пожарных зонах, не иметь между собой коммуникационных связей, должны быть надежно разнесены, чтобы исключить возможность потери по причине пожара.

Противопожарная защита пожарной зоны должна проектироваться как единая система, включающая в себя комплекс технических решений по обеспечению безопасности персонала, предотвращению возникновения и ограничению распространения пожара, его обнаружению и ликвидации, что создает многобарьерность противопожарной защиты.

Пожарное зонирование
Компоновочные решения, предложенные в проектной документации, как правило, должны исключать размещение в одной пожарной зоне элементов разных каналов безопасности, а также элементов безопасности и нормальной эксплуатации.

В соответствии с требованиями нормативных документов должен быть определен перечень пожароопасных помещений, зданий и сооружений, на которые распространяются требования обеспечения безопасности при пожаре и для которых должно быть выполнено пожарное зонирование, предусматривающее:

  • учет основного и резервных вариантов безопасного останова и расхолаживания;
  • локализацию и контроль радиоактивных выбросов при пожаре;
  • расчет пожарной нагрузки;
  • определение возможных видов пожаров, их динамики, требуемых пределов огнестойкости границ пожарных зон;
  • выбор конструктивного исполнения границ пожарных зон.

Для зон, где исключено совместное размещение элементов разных каналов безопасности, а также элементов безопасности и нормальной эксплуатации, в соответствии с нормативными документами следует обеспечивать ликвидацию пожара в течение расчетного времени, равного минимальному пределу огнестойкости противопожарных преград.

В тех зонах, где допущено расположение элементов разных каналов систем безопасности (например, гермообъем здания реактора, БПУ, РПУ), ликвидация пожара должна быть обеспечена на начальной стадии его развития в пределах одного канала систем безопасности.

При пожарном зонировании должна быть исключена возможность распространения пожара из одной пожарной зоны на другие не только через ограждающие конструкции, но и через общие вентиляционные, дренажные системы и другие коммуникационные связи. Принципиальные схемы вентиляции должны учитывать пожарное зонирование.

При проектировании и эксплуатации энергоблока должна быть реализована концепция глубоко эшелонированной защиты, основанная на применении системы последовательно расположенных барьеров.

Для каждой пожарной зоны проектной документацией должно быть предусмотрено не менее трех барьеров защиты:

  • мероприятия по предотвращению возникновения пожара;
  • противопожарная защита;
  • организационно-технические мероприятия.

На АЭС в основных зданиях и сооружениях практически все пожароопасные помещения оснащены установками пожаротушения независимо от площади. Очень высок уровень оснащения помещений автоматическими системами пожарной сигнализации, оповещения, управления эвакуацией, противодымной защиты.

Автоматический контроль пожарной безопасности

Важнейшим элементом противопожарной защиты АЭС является система контроля и управления противопожарной защитой (СКУ ПЗ).

Защищаемые помещения и объекты
СКУ ПЗ предназначена для автоматического контроля противопожарного состояния, обнаружения, локализации и тушения пожара в кабельных помещениях шахт, тоннелях, кабельных помещениях межоболочечного пространства, помещениях пунктов управления и АСУ ТП, помещениях резервной и блочной дизельной электростанции (РДЭС и БДЭС), на блочных трансформаторах и в помещениях маслосистем.

СКУ ПЗ используется также для оповещения о пожаре в зданиях и для контроля противопожарного состояния в электротехнических помещениях, в эвакуационных коридорах, во вспомогательных помещениях, в помещениях РДЭС, БДЭС и прочих помещениях АЭС.

Решаемые задачи
СКУ ПЗ включает в себя комплекс технических средств, предназначенных для:

  • автоматического обнаружения пожара;
  • автоматического контроля и диагностики состояния датчиков пожарной сигнализации и технических средств СКУ ПЗ;
  • автоматического и дистанционного запуска систем тушения;
  • контроля и управления противопожарными клапанами на приточных и вытяжных воздуховодах;
  • контроля и управления системами дымоудаления из эвакуационных коридоров и из помещений, где возник пожар;
  • контроля и управления системами подпора воздуха в шахты лифтов и лестничные клетки во время пожара;
  • передачи информации о пожаре в технические средства СКУ вентиляции для отключения систем вентиляции;
  • включения оповещения о пожаре у защищаемого помещения;
  • контроля состояния световых оповещателей "ВЫХОД";
  • контроля закрытого состояния дверей, расположенных на границах пожарных зон;
  • формирования информации о возникновении пожара и ходе его тушения на постах управления и в подразделении пожарной охраны.

Требования к аппаратуре пожарной безопасности

СКУ ПЗ энергоблока предназначена для обнаружения и тушения пожара в помещениях систем, важных для безопасности, и в помещениях, не влияющих на безопасность.

Компоновочные решения и строительные конструкции энергоблока выполняются таким образом, что при пожаре, с учетом принципа единичного отказа, потеря более одного канала систем безопасности невозможна. Поэтому система обнаружения и тушения пожара в помещениях систем безопасности рассматривается как управляющая система нормальной эксплуатации, важная для безопасности (УСНЭ ВБ), класса 3Н по НП-001–097 (ОПБ88/97).

В соответствии с требованиями НП-026–04 о категорировании управляющих систем в зависимости от выполняемых ими функций (что определяет требования к качеству систем и технических средств), аппаратура СКУ ПЗ энергоблока должна быть отнесена к категории К3. Таким образом, полная классификация аппаратуры СКУ ПЗ энергоблока – 3НК3. Аппаратура СКУ ПЗ (пожарные извещатели, ППКП, СПМ, ЦУС) имеет исполнение 1 категории сейсмостойкости по НП-031–01.

Чтобы обеспечить независимость и исключить вероятность отказа СКУ ПЗ помещений каналов безопасности по общей причине, необходимо:

  • программируемые противопожарные контроллеры установить для каждого канала безопасности в соответствующих помещениях систем каналов безопасности;
  • электропитание программируемых противопожарных контроллеров, помещений каналов безопасности выполнить от технических средств САЭ;
  • связь контроллеров, помещений каналов безопасности, с техническими средствами верхнего уровня СКУ ПЗ обеспечить с использованием оптоволоконных технологий;
  • дискретные сигналы "Пожар" передавать в систему управления вентиляторами своего канала непосредственно с модулей вывода контроллера с трассировкой сигнального кабеля по кабельным трассам систем безопасности.

СКУ ПЗ общестанционных сооружений предназначена для обнаружения и тушения пожара помещений, содержащих оборудование систем нормальной эксплуатации, не влияющих на безопасность, и классифицируется как система нормальной эксплуатации класса 4 по НП-001– 097 (ОПБ88/97).

Режимы пожара и отсутствия пожара

СКУ ПЗ функционирует в режиме "Пожар" и в режиме отсутствия пожара.

Режим отсутствия пожара

При отсутствии пожара СКУ ПЗ выполняет следующие функции:
  • постоянный контроль противопожарного состояния помещений зданий энергоблока, защищенных пожарной сигнализацией;
  • постоянный контроль состояния адресных шлейфов пожарных извещателей. В случае неисправности шлейфов в ППКП формируется сигнал "Неисправность", который передается на СПМ, установленные на БПУ и РПУ;
  • самодиагностику технических средств СКУ ПЗ с указанием отказов с точностью до устройства, модуля. По результатам самодиагностики отказавшие модули технических средств СКУ ПЗ должны быть заменены. Время замены не более 1 ч;
  • ведение внутримашинной базы данных, которая включает в себя информацию о параметрах системы, результатах проверок шлейфов пожарных извещателей, результатах самодиагностики технических средств СКУ ПЗ, отказах электропитания технических средств и установок пожаротушения и противопожарной вентиляции;
  • ведение внемашинной базы данных, которая организуется в виде распечаток по вызову;
  • ведение архива системы.

Режим пожара
При формировании в ППКП сигналов "Пожар" СКУ ПЗ выполняет следующие функции:

  • передача сигналов "Пожар" и представление этих сигналов на СПМ, установленные на БПУ и РПУ (ЦПУ в СКУ ПЗ общестанционных сооружений). Представление сигналов сопровождается мигающим светом и звуком;
  • автоматический запуск установок пожаротушения и противопожарной вентиляции;
  • локализация пожара в пределах горящего помещения путем закрытия противопожарных клапанов;
  • включение установок подпора воздуха в коридорах на путях эвакуации и на лестничные клетки;
  • включение установок дымоудаления из коридоров и на путях эвакуации;
  • формирование и передача оператору информации о работе установок пожаротушения и противопожарной вентиляции, об отказах в работе установок и отказах электропитания технических средств СКУ ПЗ. В случае неуспешного автоматического запуска установок пожаротушения и противопожарной вентиляции оператор имеет возможность включить установку с СПМ на БПУ и РПУ или по месту с ППКП.

Информация о сигналах "Пожар", "Работа установки" и "Отказ установки" и прочие отказы вводится во внутримашинную базу данных, выводится в виде распечаток, записывается в архив. При потере блочного пункта управления (БПУ) по причине пожара или по другим причинам сохраняется сигнализация о пожаре, а также возможность управления установками пожаротушения на резервном пункте управления (РПУ) или по месту с контроллеров нижнего уровня.

При обесточивании электротехнических устройств, от которых питаются технические средства СКУ ПЗ, информация, имеющаяся на данный момент, сохраняется в энергонезависимой памяти технических средств СКУ ПЗ, а аппаратура СКУ ПЗ не будет выдавать ложных сигналов на исполнительные механизмы системы противопожарной защиты.

Новое поколение противопожарной защиты

Система контроля и управления противопожарной защитой АЭС находится сегодня на принципиально новом уровне – управляет тысячами исполнительных механизмов, принимает сигналы от десятков тысяч извещателей и технологических датчиков, позволяет организовать своевременную поддержку оператору при получении сигнала о пожаре за счет предоставления обширной информации о работе средств противопожарной защиты. Эта система должна выполняться на технических средствах высокого класса качества и защищенности от различных воздействий, сертифицированных в области пожарной безопасности.

Комплексность подходов, изложенных в данной статье, позволит в полной мере обеспечить пожарную безопасность технически сложных и техногенно опасных объектов, в частности таких, как атомные электростанции.

___________________________________________
1 Читайте первую часть статьи в каталоге "Пожарная безопасность 2014": http://www.secuteck.ru/imag/fire-0-2014/38.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2014
Посещений: 10216

  Автор

Владимир Пономарев

Владимир Пономарев

Заместитель директора ИБРАЭ РАН, председатель правления технологической платформы "Комплексная безопасность промышленности и энергетики" (ТП КБПЭ), проф.

Всего статей:  2

  Автор

Владимир Кононенко

Владимир Кононенко

Заместитель генерального директора по инновационному развитию ООО "Лиотех", заместитель председателя правления ТП КБПЭ, к.т.н.

Всего статей:  2

  Автор

Виктор Голубев

Виктор Голубев

Генеральный директор ОАО "Приборный завод "Тензор"

Всего статей:  2

  Автор

Владимир Пушкин

Владимир Пушкин

Директор ЗАО "Специальное конструкторское бюро "Тензор", к.т.н.

Всего статей:  2

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций