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核電站地震次生火災的撲救與防護

文檔作者：呂雪峰，張鑫文檔來源：華北電力大學		點擊數：	更新時間： 2023年03月23日
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Youth Forum
青年論壇
核電站地震次生火災的
撲救與防護
呂雪峰，張鑫
(華北電力大學，北京102206)
摘要：核電站地震次生火災除了會造成人員傷亡、經濟損失嚴重外，還可能造成放射性污染。目
前我國核電處于快速發展時期，考慮我國地震多發的特性，研究核電站地震次生火災具有重要的
工程價值。本文詳細分析了核電站地震次生火災的起火原因、影響因素和發展特點等火災特性，
系統總結了核電站地震次生火災撲滅應遵循“先重點，后一般”、“先隔離，后撲滅”、“急檢
修，勤巡邏”等三個原則，并提出了撲救和預防核電站地震次生火災時應注意的三個事項
關鍵詞：核電站；地震次生火災；撲救和預防
中圖分類號：TL48文獻標志碼：A文章編號：1674-1617(2011)04-0372-04
Fighting and preventing post-earthquake fires in nuclear
power plant
LV Xue-feng, ZHANG Xin
(North China Electric Power University, Beijing 102206, China)
Abstract: Nuclear power plant post-earthquake fires will cause not only personnel injury,
severe economic loss, but also serious environmental pollution. For the moment, nuclear power
is in a position of rapid development in China. Considering the earthquake-prone characteristics
of our country, it is of great engineering importance to investigate the nuclear power plant
post-earthquake fires. This article analyzes the cause, influential factors and development
characteristics of nuclear power plant post-earthquake fires in details, and summarizes the
three principles should be followed in fighting and preventing nuclear power plant post-
earthquake fires, such as solving problems in order of importance and urgency , isolation prior
to prevention, immediate repair and regular patrol. Three aspects were pointed out that should
be paid attention in fighting and preventing post-earthquake fires.
Key words: nuclear power plant; post-earthquake fire; fighting and preventing
CLC number: TL48 Article character: A Article ID: 1674-1617(2011)04-0372-04
收稿日期：2011-03-01
作者簡介：呂雪峰(1978一)，女，河南南陽人，講師，博士，核科學與技術專業。
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中國核電
CHINA NUCLEAR POWER
第4卷第4期2011年12月
青年論壇
地震次生火災是指由地震直接或間接引發的
地震次生火災的直接原因。如地震導致氫氣管道
火災，它是由于地震造成地面、廠區建筑和生命
或發電機氫氣冷卻系統泄漏引起火災，地震使核
線系統等破壞而導致的連鎖性災害。從諸多震例
電站電氣設備短路、斷路引燃可燃物質，地震致
看，地震次生火災是大地震后的伴隨物，危害極
使核電站內的油類易燃易爆品泄漏、摩擦碰撞失
大。1906年，美國舊金山地震引起50多起火災，
火，地震致使核電站內化學用品從管道容器中脫
燒毀街巷521條，房屋28188幢，燒死400人3
出或流出，發生自燃或摩擦起火等。
1923年，日本關東地震，橫濱市引發200多起火
(2)建筑物破壞
災，燒毀五分之四的房屋；東京市引發136起火
核電站內建筑物被地震破壞是核電站地震次
災，燒毀45萬戶房屋，燒死5.6萬余人。1995
生火災的間接原因。在地震作用下，建筑物倒塌
年，日本兵庫縣地震，致使神戶縣發生419起火
或產生較大位移變形，致使潤滑油、動力油管道
災。1975年，我國海城地震，引發60起火災。
拉裂，一旦遇到明火或者高溫、高壓蒸汽便會起
1976年，我國唐山地震，致使唐山市發生大型火
火，甚至爆炸。另外，倒塌建筑物覆蓋住氫氣等
災5起；天津市發生火災38起。
易燃易爆氣體的泄漏，不易被人察覺，一旦存在
由于核電站的特殊性，核電站發生火災遠比
火源（例如震后電力恢復使短路線路激發火星）
一般火災危害大，除了會造成人員傷亡、經濟損
或氫氣積累到一定濃度，便引發起火。
失嚴重外，還可能有放射性污染。雖然核電站選
1.2影響因素
址時已充分考慮地震因素，并且在設計、施工階
影響核電站地震次生火災發展的主要有時
段也充分進行了抗震考慮，但不能保證核電站所
間、氣象和人為等因素。
在地區不會發生地震或發生地震概率極小。2007
(1)時間因素
年，日本柏崎刈羽核電站變電設施就因地震引起
時間是影響核電站地震次生火災的關鍵因
火災。我國是地震災害多發國家，除海城和唐山
素，包括發震季節和時刻。季節不同，核電設備
大地震外，2008-2010年，相繼發生了“5·12”
工作狀態也不同，在冬季用電低谷，核電站不少
汶川大地震和“4·14”玉樹大地震。因此，地震
輔助設備處于停運或檢修狀態，這會大幅度減少
次生火災應作為核電站重點防御的災種。
核電站中潛在的起火源。如果發震時刻正值工作
目前，國內外“地震次生火災”的研究對象
日上班時刻，一旦發生地震次生火災，消防人員
基本為城市，直接針對核電站地震次生火災的相
和在職員工能及時滅火，就可以抑制火災發展；
關研究幾乎沒有。隨著越來越多核電站的建成投
如果發震時刻在深夜，值班的工作人員和消防人
產，以及社會公眾對核電站能源供應的依賴性加
員少，將不利于火災撲滅。
大，開展核電站地震次生火災研究變得更加重要
(2)氣象因素
與緊迫。本文將分析核電站地震次生火災特性，
氣象因素是影響核電站地震次生火災的重要
討論核電站地震次生火災的撲救和應注意的事
因素，相比于陰雨、濕潤、寒冷、無風的天氣，
項，為完善核電站消防預案提供參考和借鑒。
晴朗、干燥、炎熱、風大天氣起火的危險度大得
多。地震后常伴隨有惡劣天氣，影響救援隊伍行
1火災發生特性
動，同時核電站多處于海邊，陸地與海水的溫差
1.1起火原因
作用導致較強的熱對流，易產生風，不利于火災
的撲救。
強震導致核電站中各種潛在起火源翻倒、墜
(3)人為因素
落、毀壞，建筑物破壞，從而誘發火災，這是核
人為因素是核電站地震次生火災中容易被
電站發生地震次生火災的基本原因。
忽略的影響因素。在地震起火中，人起到消極和
(1)潛在起火源
積極兩個相反的作用。消極作用表現在地震發生
潛在起火源在地震作用之下起火是核電站
時，人們驚慌“逃震”，不但沒有把自己當做消
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Youth Forum
青年論壇
防人員積極投人到救火中去，反而起到很大的消
在最佳時機撲救火災，爭取把火災撲滅于初期階
極作用。積極作用表現在地震之后，未受傷人員段，核電站地震次生火災的撲救應主要考慮核電
發現火源，及時采取措施進行撲救，致使微小火
站自身的滅火預案，撲救原則如下。
源不至于釀成大面積的火災。
(1)先重點，后一般
1.3火災特點
核電站地震次生火災的最大危險就是破壞
雖然核電站地震次生火災同民事火災一樣都
核安全功能（安全停堆、余熱排出、放射性物質
會造成嚴重損失，但它們之間存在極大差異，核
包容)，因此，核電站地震次生火災的撲救重點
電站地震次生火災發展有其自身顯著特性。
是核安全相關系統。為避免核安全相關系統失
(1)多處同時起火
效，滅火前可啟動核安全系統應急措施實現安全
地震發生后，核電站廠區、廠房內將會出現
停堆。當核安全系統已遭破壞造成放射性物質泄
多處同時起火，起火點遍及核電站整個受災區，
漏，滅火救援行動應以控制放射性物質泄漏和疏
形成復雜的火災局面。
散危險區域人員為主，在放射性物質泄漏能夠被
(2)震后陸續起火
有效控制的前提下再開展滅火行動。
震后一段時間內，廠區內會陸續出現起火事
(2)先隔離，后撲滅
件，這與災后設備恢復（特別是電力設施恢復）、
當火災發生在核安全相關防火區內時，首先
余震和飛火等密切相關。
應考慮隔離核安全系統，在保障核安全系統正常
(3)火勢蔓延快
情況下完成滅火任務，確保在緊急情況下能實現
地震會破壞消防系統，削弱核電站自身的
安全停堆。當火災發生在與核安全無關的防火區
消防力，核電站地震次生火災常常是在不受控制
內時，首先要考慮隔離具有火災危險介質特性的
的情況下大面積蔓延，遭遇核電站內的大型儲油
氫氣、液體油、電氣等系統，然后再實施滅火，
罐、應急柴油罐和儲氫罐，容易形成爆炸性火
以免這些系統發生火災事故，造成火勢進一步蔓
災，火勢蔓延非常迅速。
延和擴大，給火災撲救工作帶來更大困難。
(4)滅火難度大
(3)急檢修，勤巡邏
地震造成地形和地貌巨大變化、建筑物大
地震致使核電站許多設備處于異常狀態，
量倒塌、道路堵塞，形成了特殊、復雜的火災現
震后陸續起火是地震次生火災的一大突出特點。
場，這種災害現場會大大增加搶險救火的困難。
因此，撲滅核電站地震次生火災后，要迅速組織
由于地震對火災撲救所需設施的破壞，用于救火
人員對核電站油罐、氣罐、輸油和輸氣管道、
的水源、照明、通訊等都可能成為問題，提高了
用電設備和電氣線路進行檢查、搶修。對地震時
火災撲救的難度。
“滲”、“漏”、“流”和擴散出危險品的地
(5)引發核事故
區，要馬上設置警戒，嚴密控制火源火種及行人
地震自身就有可能破壞核電站的三重屏障，
車輛接近。對要害部位要設專人看守和巡邏，發
緊接著發生的地震次生火災更能造成放射性屏障
現火情及時報告。
的毀壞甚至徹底失效，引起放射性物質的外泄，
這是核電站地震次生火災區別于民事火災的根本
3應注意的事項
特點。
考慮核電站地震次生火災的突發性和復雜
性，撲救和預防核電站地震次生火災還應注意以
2火災撲救原則
下事項：
核電站消防預案分核電站自身滅火預案和公
(1)提高防火系統抗震等級
安消防部隊參與核電站滅火救援預案兩種。為了
核電站內裝設的氣壓水噴淋系統、霧化噴頭
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中國核電
CHINA NUCLEAR POWER
第4卷第4期2011年12月
青年論壇
滅火系統、泡沫噴射系統和分布在走廊、樓梯間
核電站的特殊性，本文根據核電站地震次生火災
及設備室的消火栓是撲滅核電站火災最直接有效
的起火原因和發展特點，提出核電站地震次生火
的工具。但是地震使核電站內的各種防滅火保護
災的撲救原則，并討論撲救和預防核電站地震次
系統遭到不同程度損壞，喪失其應有功能。據
生火災應注意的事項，對完善核電站消防預案有
神戶和大阪市消防部門對1995年神戶大地震中建
一定的參考和借鑒價值。
筑防火保護系統的損傷調查6，地震中建筑防火
保護系統遭受嚴重損傷，尤其是自動噴淋系統和
參考文獻：
防火門，損傷比例分別達40.8%和30.7%。因此，
[1]張寶紅，陳宏德，地震火災事例調查[]，自然災害學
應提高核電站防滅火保護系統的抗震等級。
報，1994,3(4)：39-40.(ZHANG Bao-hong,
(2)加強核電站消防隊伍建設
CHEN Hong-de. Case Survey for Earthquake
Fire[J]. Journal of Natural Disasters, 1994, 3
核電站一般離市區較遠，正常情況下城市
(4):39-40.)
專業消防隊伍到達核電站都需要一定的時間，在
[2]王國權，馬宗晉，周錫元，等.國外幾次震后火
震后通訊中斷、交通堵塞情況下，更會拖延火災
災的對比研究[].自然災害學報，1999,8(3).
報警時間，延遲消防隊伍到達，因此地震次生火
(WANG Guo-quan, MA Zong-jin, ZHOU
災的撲救首先應依靠核電站自身的消防能力。目
Xi-yuan, et al. Comparative Study for Several
前，核電站雖有消防值班人員，部分核電站如秦
Post-earthquake Fire Disasters Abroad[J]. Journal
of Natural Disasters, 1999, 8(3).)
山三期有消防隊伍，但是人員的專業程度、配
[3] Berkeley Seismological Laboratory[N]. Where Can
置數量和消防設施相對城市專業消防隊來說，有
I learn more about 1906 Earthquake, 2003-3-1.
不小的差距，應加強核電站消防隊伍建設。
[4] Kanai K. Enginering Seismology[M]. University
(3)開展減災科普宣傳活動
of Tokyo Press, Tokyo, 1983.
核電站地震次生火災起火原因復雜，光靠專
[5]
Kobe City Fire Department. Investigation report
業應急救援隊伍還不夠，必須有廣大職工參與。
on damages to fire protection systems caused by
the Hanshin-Awaji Earthquake in Kobe, 1995.
所以，應扎扎實實地搞好宣傳，普及核電站地震
[6]神戶市消防局阪神一淡路大震災計石火災狀
次生火災的科學知識，使廣大職工了解和掌握震
況，神戶市城神戶市防災安全公社/東京法令出版
前、震時、震后的防震、避震和火災防救知識，
株式會社，1996.
舉行有廣大職工參加的模擬實地防火救災演習，
7
董希琳.核電廠消防安全和事故應急[M].北京：原
提高群眾綜合防震意識和能力，一旦發生地震次
子能出版社，1999.(DONG Xi-lin. Safety and
生火災，能夠從容應震，同時迅速撲救火災。
Accident Emergency Preparedness for Nuclear
Power Plant Fire Protection, Beijing: Atomic
Energy Press, 1999.)
4結束語
地震次生火災是核電站重點防御災種，考慮
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