本发明专利技术涉及一种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析方法和系统，该方法包括如下步骤：获取核电厂横向多层电缆桥架火灾初始火源特征信息；根据初始火源特征信息、横向多层电缆桥架的几何结构参数、电缆火焰纵向蔓延速率以及电缆材料的特征参数，获取火灾过程中各层电缆桥架的实时热释放速率；根据初始火源特征信息以及各层电缆桥架的实时热释放速率，获取受限空间内的火灾风险特征参数；将火灾风险特征参数与量化指标进行对比，判定核电厂横向多层电缆桥架火灾的风险。本发明专利技术遵循核电厂的保守原则，充分考虑横向多层电缆桥架内部单个电缆桥架之间的差别，其分析准确度更高，能更合理地分析核电厂横向多层电缆桥架火灾风险，为电缆桥架的防火设计提供有利支撑。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及核电厂设计领域，特别是设及一种核电厂横向多层电缆桥架火灾分析 方法和系统。
技术介绍
随着中国城镇化、现代化的发展，预计2030年全社会用电量将比现在增加一倍。 因此，要实现2030年前的碳排放指标，必须要大力发展包括核电在内的低碳清洁能源。到 2020年，中国核电装机容量达到5800万千瓦，在建容量达到3000万千瓦W上。然而，安全 性和经济性是制约核电发展的两个主要因素。 根据美国电力研究所巧lectric Power Research Institute)统计，1991年至 2008年间核电厂火灾发生频率为0. 14次/堆?年，法国EDF事件数据库中与火灾相关的事 件为2204件（1975-1995)，火灾事故是核安全最重要的威胁之一。电缆是核电厂中最为普 遍的可燃物之一，1975年美国化owns Fenr核电厂因为电缆起火导致1号堆紧急冷却系统 失效，经济损失惨重，而且直接威胁到核安全。 针对核电火灾纵深防御原则，传统的消防方案不具有灵活性和针对性。对此，美国 消防协会颁布了《NFPA-805》，首次提出将性能化防火标准应用到轻水堆的消防设计中。美 国核管理委员会发布的报告《NUREG-1824》中，对区域模型软件进行了检验和验证，结果显 示区域模型软件预测结果大多数都在实验结果的不确定性范围之内。因此，在核安全原则 的前提下，基于性能化原则进行定量的火灾风险分析和评估，能在安全性、经济性和针对性 上大幅提局。 针对核电厂横向多层电缆桥架火灾的区域模型模拟中，火源的设置是一个很大的 挑战。目前，普遍的处理方法是将横向多层电缆桥架视作一个整体火源，忽视了横向多层 电缆桥架内部单个电缆桥架之间燃烧的差别，过高的评估了火灾初期电缆燃烧消耗的氧气 量，导致错误的计算结果。因此，基于此类方法进行的横向多层电缆桥架火灾风险分析也是 不合理的。
技术实现思路
基于此，为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种核电厂横向多层电缆桥 架火灾分析方法及系统，在核电厂保守原则的前提下，更加合理和准确地评估核电厂横向 多层电缆桥架火灾危险性。 为实现上述技术目的，本专利技术实施例采用如下技术方案： -种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析方法，包括如下步骤： 获取核电厂横向多层电缆桥架火灾初始火源特征信息； 根据所述初始火源特征信息、横向多层电缆桥架的几何结构参数、电缆火焰纵向 蔓延速率W及电缆材料的特征参数，获取核电厂横向多层电缆桥架火灾过程中各层电缆桥 架的实时热释放速率； 根据所述初始火源特征信息W及各层电缆桥架的实时热释放速率，获取受限空间 内的火灾风险特征参数； 将所述火灾风险特征参数与量化指标进行对比，判定核电厂横向多层电缆桥架火 灾的风险。 W及一种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析系统，包括： 获取模块，用于获取核电厂横向多层电缆桥架火灾初始火源特征信息； 分层计算模块，用于根据所述初始火源特征信息、横向多层电缆桥架的几何结构 参数、电缆火焰纵向蔓延速率W及电缆材料的特征参数，获取核电厂横向多层电缆桥架火 灾过程中各层电缆桥架的实时热释放速率； 模拟模块，用于根据所述初始火源特征信息W及各层电缆桥架的实时热释放速 率，获取受限空间内的火灾风险特征参数； 风险判定模块，用于将所述火灾风险特征参数与量化指标进行对比，判定核电厂 横向多层电缆桥架火灾的风险。 本专利技术遵循核电厂的保守原则，在分析核电厂横向多层电缆桥架的火灾风险并对 其进行改造时，考虑横向多层电缆桥架内部单个电缆桥架之间燃烧的差别，分别获取电缆 桥架火灾过程中各层电缆桥架的实时热释放速率，相对于传统技术中将横向多层电缆桥架 视作一个整体火源进行分析的方法，其准确度更高，能更合理地分析核电厂横向多层电缆 桥架火灾风险，为电缆桥架火灾的防火设计提供有利支撑，保障核电厂的安全性，提高核电 建设的经济性。【附图说明】 图1为本专利技术实施例中一种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析方法的流程 不意图； 图2为本专利技术实施例中提供的一种实时热释放速率的计算程序的流程示意图； 图3为本专利技术实施例中通过CFAST模拟横向多层电缆桥架火灾发展过程的示意 图； 图4为本专利技术实施例中一种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析系统的结构 示意图。【具体实施方式】 下面结合较佳实施例对本专利技术的内容作进一步详细描述。 如图1所示，本实施例中提供一种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析方法， 包括如下步骤： S10获取核电厂横向多层电缆桥架火灾初始火源特征信息； S20根据所述初始火源特征信息、横向多层电缆桥架的几何结构参数、电缆火焰纵 向蔓延速率W及电缆材料的特征参数，获取核电厂横向多层电缆桥架火灾过程中各层电缆 桥架的实时热释放速率； S30根据所述初始火源特征信息W及各层电缆桥架的实时热释放速率，获取受限 空间内的火灾风险特征参数； S40将所述火灾风险特征参数与量化指标进行对比，判定核电厂横向多层电缆桥 架火灾的风险。在一【具体实施方式】中，核电厂横向多层电缆桥架火灾初始火源特征信息包括初始 火源的面积、初始火源的位置、初始火源持续时间W及初始火源功率。该初始火源特征信息 根据相关标准获取，例如，根据美国电力研究所巧lectric Power Institute)和核管理委 员会（Nuclear Regulatoir Commission)颁布的 NUREG/CR-6850《Fire PRA Methodology 化r Nuclear Power化cilities》，核电厂内横向多层电缆桥架火灾初始火源的面积为电缆 桥架宽度的平方，位于横向多层电缆桥架的第一层中屯、处。 获取初始火源特征信息后，可根据所述初始火源特征信息、横向多层电缆桥架的 几何结构参数（包括电缆桥架宽度、各层电缆桥架之间的间隔、电缆桥架内电缆的数量等 参数）、电缆火焰纵向蔓延速率W及电缆材料的特征参数（包括电缆火横向蔓延速度、单位 面积电缆的热释放速率、单位面积可燃物质量、电缆燃烧热、可燃材料的质量分数、焦炭率 等常见特征参数），获取核电厂横向多层电缆桥架火灾过程中各层电缆桥架的实时热释放 速率。在一种【具体实施方式】中，可通过如下公式进行计算； 其中，t为时间山(t)为i层电缆桥架内正在燃烧的电缆长度；i为电缆层（i = 1，2. . . ) ;V。为电缆火横向蔓延速度；h i为i层与i+1层电缆桥架之间的间隔；W为电缆桥架 宽度;Ai (t)为i层电缆桥架内着火面积；为单位面积电缆的热释放速率；免（〇为i层 电缆桥架热释放速率；At为电缆燃烧持续时间；m"。为单位面积可燃物质量；AH为电缆 燃烧热；n为电缆桥架内电缆的数量；Yp为可燃材料的质量分数；0为焦炭率；m'为单位电 缆长度的质量。而根据 NUREG/CR-6850 《Fire PRA Methodology for Nuclear Power 化cilities》，对于电缆火焰纵向蔓延速率，可作如下简化设定：第一层电缆火焰引燃第二 层桥架内的电缆的时间为第一层电缆燃烧240秒后；第二层电缆火焰引燃第=层桥架内的 电缆的时间为第二层电缆燃烧180秒后；第=层电缆火焰引燃第四层桥架内的电缆的时间 为第=层电缆燃烧12本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种核电厂横向多层电缆桥架火灾风险分析方法，其特征在于，包括如下步骤：获取核电厂横向多层电缆桥架火灾初始火源特征信息；根据所述初始火源特征信息、横向多层电缆桥架的几何结构参数、电缆火焰纵向蔓延速率以及电缆材料的特征参数，获取核电厂横向多层电缆桥架火灾过程中各层电缆桥架的实时热释放速率；根据所述初始火源特征信息以及各层电缆桥架的实时热释放速率，获取受限空间内的火灾风险特征参数；将所述火灾风险特征参数与量化指标进行对比，判定核电厂横向多层电缆桥架火灾的风险。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄咸家，刘晓爽，毕昆，姜羲，
申请(专利权)人：广州中国科学院工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44
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