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核电站地震次生火灾的扑救与防护

文档作者：吕雪峰，张鑫文档来源：华北电力大学		点击数：	更新时间： 2023年03月23日
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青年论坛
核电站地震次生火灾的
扑救与防护
吕雪峰，张鑫
(华北电力大学，北京102206)
摘要：核电站地震次生火灾除了会造成人员伤亡、经济损失严重外，还可能造成放射性污染。目
前我国核电处于快速发展时期，考虑我国地震多发的特性，研究核电站地震次生火灾具有重要的
工程价值。本文详细分析了核电站地震次生火灾的起火原因、影响因素和发展特点等火灾特性，
系统总结了核电站地震次生火灾扑灭应遵循“先重点，后一般”、“先隔离，后扑灭”、“急检
修，勤巡逻”等三个原则，并提出了扑救和预防核电站地震次生火灾时应注意的三个事项
关键词：核电站；地震次生火灾；扑救和预防
中图分类号：TL48文献标志码：A文章编号：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
作者简介：吕雪峰(1978一)，女，河南南阳人，讲师，博士，核科学与技术专业。
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中国核电
CHINA NUCLEAR POWER
第4卷第4期2011年12月
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地震次生火灾是指由地震直接或间接引发的
地震次生火灾的直接原因。如地震导致氢气管道
火灾，它是由于地震造成地面、厂区建筑和生命
或发电机氢气冷却系统泄漏引起火灾，地震使核
线系统等破坏而导致的连锁性灾害。从诸多震例
电站电气设备短路、断路引燃可燃物质，地震致
看，地震次生火灾是大地震后的伴随物，危害极
使核电站内的油类易燃易爆品泄漏、摩擦碰撞失
大。1906年，美国旧金山地震引起50多起火灾，
火，地震致使核电站内化学用品从管道容器中脱
烧毁街巷521条，房屋28188幢，烧死400人3
出或流出，发生自燃或摩擦起火等。
1923年，日本关东地震，横滨市引发200多起火
(2)建筑物破坏
灾，烧毁五分之四的房屋；东京市引发136起火
核电站内建筑物被地震破坏是核电站地震次
灾，烧毁45万户房屋，烧死5.6万余人。1995
生火灾的间接原因。在地震作用下，建筑物倒塌
年，日本兵库县地震，致使神户县发生419起火
或产生较大位移变形，致使润滑油、动力油管道
灾。1975年，我国海城地震，引发60起火灾。
拉裂，一旦遇到明火或者高温、高压蒸汽便会起
1976年，我国唐山地震，致使唐山市发生大型火
火，甚至爆炸。另外，倒塌建筑物覆盖住氢气等
灾5起；天津市发生火灾38起。
易燃易爆气体的泄漏，不易被人察觉，一旦存在
由于核电站的特殊性，核电站发生火灾远比
火源（例如震后电力恢复使短路线路激发火星）
一般火灾危害大，除了会造成人员伤亡、经济损
或氢气积累到一定浓度，便引发起火。
失严重外，还可能有放射性污染。虽然核电站选
1.2影响因素
址时已充分考虑地震因素，并且在设计、施工阶
影响核电站地震次生火灾发展的主要有时
段也充分进行了抗震考虑，但不能保证核电站所
间、气象和人为等因素。
在地区不会发生地震或发生地震概率极小。2007
(1)时间因素
年，日本柏崎刈羽核电站变电设施就因地震引起
时间是影响核电站地震次生火灾的关键因
火灾。我国是地震灾害多发国家，除海城和唐山
素，包括发震季节和时刻。季节不同，核电设备
大地震外，2008-2010年，相继发生了“5·12”
工作状态也不同，在冬季用电低谷，核电站不少
汶川大地震和“4·14”玉树大地震。因此，地震
辅助设备处于停运或检修状态，这会大幅度减少
次生火灾应作为核电站重点防御的灾种。
核电站中潜在的起火源。如果发震时刻正值工作
目前，国内外“地震次生火灾”的研究对象
日上班时刻，一旦发生地震次生火灾，消防人员
基本为城市，直接针对核电站地震次生火灾的相
和在职员工能及时灭火，就可以抑制火灾发展；
关研究几乎没有。随着越来越多核电站的建成投
如果发震时刻在深夜，值班的工作人员和消防人
产，以及社会公众对核电站能源供应的依赖性加
员少，将不利于火灾扑灭。
大，开展核电站地震次生火灾研究变得更加重要
(2)气象因素
与紧迫。本文将分析核电站地震次生火灾特性，
气象因素是影响核电站地震次生火灾的重要
讨论核电站地震次生火灾的扑救和应注意的事
因素，相比于阴雨、湿润、寒冷、无风的天气，
项，为完善核电站消防预案提供参考和借鉴。
晴朗、干燥、炎热、风大天气起火的危险度大得
多。地震后常伴随有恶劣天气，影响救援队伍行
1火灾发生特性
动，同时核电站多处于海边，陆地与海水的温差
1.1起火原因
作用导致较强的热对流，易产生风，不利于火灾
的扑救。
强震导致核电站中各种潜在起火源翻倒、坠
(3)人为因素
落、毁坏，建筑物破坏，从而诱发火灾，这是核
人为因素是核电站地震次生火灾中容易被
电站发生地震次生火灾的基本原因。
忽略的影响因素。在地震起火中，人起到消极和
(1)潜在起火源
积极两个相反的作用。消极作用表现在地震发生
潜在起火源在地震作用之下起火是核电站
时，人们惊慌“逃震”，不但没有把自己当做消
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防人员积极投人到救火中去，反而起到很大的消
在最佳时机扑救火灾，争取把火灾扑灭于初期阶
极作用。积极作用表现在地震之后，未受伤人员段，核电站地震次生火灾的扑救应主要考虑核电
发现火源，及时采取措施进行扑救，致使微小火
站自身的灭火预案，扑救原则如下。
源不至于酿成大面积的火灾。
(1)先重点，后一般
1.3火灾特点
核电站地震次生火灾的最大危险就是破坏
虽然核电站地震次生火灾同民事火灾一样都
核安全功能（安全停堆、余热排出、放射性物质
会造成严重损失，但它们之间存在极大差异，核
包容)，因此，核电站地震次生火灾的扑救重点
电站地震次生火灾发展有其自身显著特性。
是核安全相关系统。为避免核安全相关系统失
(1)多处同时起火
效，灭火前可启动核安全系统应急措施实现安全
地震发生后，核电站厂区、厂房内将会出现
停堆。当核安全系统已遭破坏造成放射性物质泄
多处同时起火，起火点遍及核电站整个受灾区，
漏，灭火救援行动应以控制放射性物质泄漏和疏
形成复杂的火灾局面。
散危险区域人员为主，在放射性物质泄漏能够被
(2)震后陆续起火
有效控制的前提下再开展灭火行动。
震后一段时间内，厂区内会陆续出现起火事
(2)先隔离，后扑灭
件，这与灾后设备恢复（特别是电力设施恢复）、
当火灾发生在核安全相关防火区内时，首先
余震和飞火等密切相关。
应考虑隔离核安全系统，在保障核安全系统正常
(3)火势蔓延快
情况下完成灭火任务，确保在紧急情况下能实现
地震会破坏消防系统，削弱核电站自身的
安全停堆。当火灾发生在与核安全无关的防火区
消防力，核电站地震次生火灾常常是在不受控制
内时，首先要考虑隔离具有火灾危险介质特性的
的情况下大面积蔓延，遭遇核电站内的大型储油
氢气、液体油、电气等系统，然后再实施灭火，
罐、应急柴油罐和储氢罐，容易形成爆炸性火
以免这些系统发生火灾事故，造成火势进一步蔓
灾，火势蔓延非常迅速。
延和扩大，给火灾扑救工作带来更大困难。
(4)灭火难度大
(3)急检修，勤巡逻
地震造成地形和地貌巨大变化、建筑物大
地震致使核电站许多设备处于异常状态，
量倒塌、道路堵塞，形成了特殊、复杂的火灾现
震后陆续起火是地震次生火灾的一大突出特点。
场，这种灾害现场会大大增加抢险救火的困难。
因此，扑灭核电站地震次生火灾后，要迅速组织
由于地震对火灾扑救所需设施的破坏，用于救火
人员对核电站油罐、气罐、输油和输气管道、
的水源、照明、通讯等都可能成为问题，提高了
用电设备和电气线路进行检查、抢修。对地震时
火灾扑救的难度。
“渗”、“漏”、“流”和扩散出危险品的地
(5)引发核事故
区，要马上设置警戒，严密控制火源火种及行人
地震自身就有可能破坏核电站的三重屏障，
车辆接近。对要害部位要设专人看守和巡逻，发
紧接着发生的地震次生火灾更能造成放射性屏障
现火情及时报告。
的毁坏甚至彻底失效，引起放射性物质的外泄，
这是核电站地震次生火灾区别于民事火灾的根本
3应注意的事项
特点。
考虑核电站地震次生火灾的突发性和复杂
性，扑救和预防核电站地震次生火灾还应注意以
2火灾扑救原则
下事项：
核电站消防预案分核电站自身灭火预案和公
(1)提高防火系统抗震等级
安消防部队参与核电站灭火救援预案两种。为了
核电站内装设的气压水喷淋系统、雾化喷头
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中国核电
CHINA NUCLEAR POWER
第4卷第4期2011年12月
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灭火系统、泡沫喷射系统和分布在走廊、楼梯间
核电站的特殊性，本文根据核电站地震次生火灾
及设备室的消火栓是扑灭核电站火灾最直接有效
的起火原因和发展特点，提出核电站地震次生火
的工具。但是地震使核电站内的各种防灭火保护
灾的扑救原则，并讨论扑救和预防核电站地震次
系统遭到不同程度损坏，丧失其应有功能。据
生火灾应注意的事项，对完善核电站消防预案有
神户和大阪市消防部门对1995年神户大地震中建
一定的参考和借鉴价值。
筑防火保护系统的损伤调查6，地震中建筑防火
保护系统遭受严重损伤，尤其是自动喷淋系统和
参考文献：
防火门，损伤比例分别达40.8%和30.7%。因此，
[1]张宝红，陈宏德，地震火灾事例调查[]，自然灾害学
应提高核电站防灭火保护系统的抗震等级。
报，1994,3(4)：39-40.(ZHANG Bao-hong,
(2)加强核电站消防队伍建设
CHEN Hong-de. Case Survey for Earthquake
Fire[J]. Journal of Natural Disasters, 1994, 3
核电站一般离市区较远，正常情况下城市
(4):39-40.)
专业消防队伍到达核电站都需要一定的时间，在
[2]王国权，马宗晋，周锡元，等.国外几次震后火
震后通讯中断、交通堵塞情况下，更会拖延火灾
灾的对比研究[].自然灾害学报，1999,8(3).
报警时间，延迟消防队伍到达，因此地震次生火
(WANG Guo-quan, MA Zong-jin, ZHOU
灾的扑救首先应依靠核电站自身的消防能力。目
Xi-yuan, et al. Comparative Study for Several
前，核电站虽有消防值班人员，部分核电站如秦
Post-earthquake Fire Disasters Abroad[J]. Journal
of Natural Disasters, 1999, 8(3).)
山三期有消防队伍，但是人员的专业程度、配
[3] Berkeley Seismological Laboratory[N]. Where Can
置数量和消防设施相对城市专业消防队来说，有
I learn more about 1906 Earthquake, 2003-3-1.
不小的差距，应加强核电站消防队伍建设。
[4] Kanai K. Enginering Seismology[M]. University
(3)开展减灾科普宣传活动
of Tokyo Press, Tokyo, 1983.
核电站地震次生火灾起火原因复杂，光靠专
[5]
Kobe City Fire Department. Investigation report
业应急救援队伍还不够，必须有广大职工参与。
on damages to fire protection systems caused by
the Hanshin-Awaji Earthquake in Kobe, 1995.
所以，应扎扎实实地搞好宣传，普及核电站地震
[6]神户市消防局阪神一淡路大震灾计石火灾状
次生火灾的科学知识，使广大职工了解和掌握震
况，神户市城神户市防灾安全公社/东京法令出版
前、震时、震后的防震、避震和火灾防救知识，
株式会社，1996.
举行有广大职工参加的模拟实地防火救灾演习，
7
董希琳.核电厂消防安全和事故应急[M].北京：原
提高群众综合防震意识和能力，一旦发生地震次
子能出版社，1999.(DONG Xi-lin. Safety and
生火灾，能够从容应震，同时迅速扑救火灾。
Accident Emergency Preparedness for Nuclear
Power Plant Fire Protection, Beijing: Atomic
Energy Press, 1999.)
4结束语
地震次生火灾是核电站重点防御灾种，考虑
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