核电厂通风空调系统防火阀和排烟阀布置设计研究

核电厂通风空调系统防火阀和排烟阀布置设计研究

刘海洋包露

核工业工程研究设计有限公司北京101300

摘要：本文主要介绍核电厂中使用的防火阀和排烟阀的布置设计情况，根据阀门自身的结构特点和运行功能特点，研究阀门布置设计时所必须满足的位置和空间等要求。

关键词：防火阀;；排烟阀；通风空调

引言

在核电厂通风空调系统设计中，通常使用风阀来实现调节风量、隔离或防止气流倒灌的功能。设计时，根据每个系统对应的功能、要求，来选用或设计风阀。防火阀和排烟阀作为通风空调系统的重要组成部分，在布置设计过程中应充分考虑其空间要求、连接要求、方向要求、安装要求等特殊性质，从而进行合理的布置设计。

1防火阀和排烟阀的结构和原理

防火阀一般设置于金属风管穿越防火屏障或防火分隔处。当房间发生火灾时，火焰入侵风道，高温使阀门上的易熔合金熔解，使阀门自动关闭。阀门关闭后，能及时地切断通风管路，控制火灾蔓延，实现对防火分区的隔离；同时还能控制放射性物质的扩散。目前核电厂通风系统中主要使用单叶片单执行器和双叶片双执行器结构防火阀，防火阀除通过内外温感器关闭外，阀门亦可通过电动或手动进行关闭和复位操作；防火阀在无火灾情况下处于开启状态。

排烟阀一般安装于排烟风管（防火风管）或排烟混凝土风道上，当房间发生火灾时，通过电控制讯号开启，进行排烟。目前核电厂排烟系统中主要使用单叶单执行器排烟阀，排烟阀不配置温感器，其可以通过电动或手动进行开启和复位操作。排烟阀在无火灾情况下处于关闭状态。

2防火阀布置设计

2.1防火阀位置布置设计

防火阀布置时，宜将防火阀的端部150mm长度布置在防火屏障或防火分隔内，以保证防火阀关闭时防火屏障或防火分隔的连续性。当防火阀整体布置在防火屏障或防火分隔外时，防火屏障或防火分隔与防火阀之间的连接风管应采用防火板制作的风管，或者金属风管外进行防火包裹处理（耐火极限同防火屏障或防火分隔）。另外防火风管与防火阀连接时，需在防火阀上设置支架，防火风管的支架应进行相同防火等级的防火保护。

图1防火阀与隔墙布置示意图

2.2防火阀执行机构布置设计

为保证防火阀复位操作或执行机构的接线要求，阀门布置时需要根据气流方向和安装位置确定其安装方向，一般沿气流方向，根据阀门在防火屏障或防火分隔前后位置可以设置四种类型（以平面视图为准），设计时需要在图中示意出执行机构安装位置，以保证阀门的采购、布置和安装的一致。水平安装时，不同安装位置代号的阀门不可替换安装。

图2防火阀执行机构示意图（俯视图）

2.3防火阀布置空间设计

防火阀布置时，需要在执行机构侧留有足够的空间以保证接线、更换易熔片的需要，一般要求执行机构侧至少350mm范围内没有其他安装物项（以防火阀法兰最外侧起计算）。对于不是安装在管道末端的截断型防火阀，要保证阀门前后的管道应设计成可拆卸式或设计有检查口，以便对阀门进行复位和更换执行机构操作。

防火阀长度一般设计为400mm长，阀门高度大于400mm时，叶片开启的长度大于阀门长度，为保证阀门的正常运行，在阀门前、后两端要保证有足够长度的直管段满足阀叶开启的空间需求。

3排烟阀布置设计

3.1排烟阀位置布置设计

排烟阀布置时，一般布置在排烟混凝土风道侧壁或尾部，或者布置在防火风管侧壁或尾部；当排烟阀布置在排烟混凝土风道上时，宜将阀门的端部150mm长度置于墙内，如若未置于墙内，则排烟阀与墙体之间应使用防火风管或金属风管做防火包裹；当排烟阀布置在防火风管上时，可以风管直接连接。

3.2排烟阀执行机构布置设计

排烟阀执行机构布置设计与防火阀一致。

3.3排烟阀布置空间设计

阀门设置时，需要在执行机构侧留有足够的空间以保证接线、更换易熔片的需要，一般要求执行接口至少350mm范围内没有其他安装物项（以排烟阀法兰最外侧起计算）。

排烟阀布置的高度有要求。当排烟阀作为末端排烟口时，其布置位置在房间顶部或墙上部1/3高度内，且与附近安全出口走道方向相邻边缘之间的平距离应大于2m，距离排烟控制区内最远点水平距离不应大于30米，风速不宜大于10m/s。

4总结

防火阀和排烟阀都是核电厂发生火灾事故时起关键作用的部件，为保证事故工况下的核电厂安全、人身安全，在设计防火阀和排烟阀时都应严格遵守法规、标准，并且在此基础之上，充分考虑阀门的安装、运行和检修维护所需注意的问题。

参考文献：

[1]实用供热空调设计手册（第二版）

[2]采暖通风与空气调节设计规范