核工程放射性厂房给排水设计

史风华、武红兵
（核工业第一研究设计院 北京 100840）

　　摘　要：通过对放射性厂房的特点及给水、排水、消防给水系统的设计原则、系统设计、管道敷设方式的探讨，给出放射性厂房不同于一般工业厂房的E水设计方法，并给出几个典型工程实例加以分析。
　　关键词：放射性厂房；给水排水；带放排水；设计

1 概述

　　在核工程设计中，因放射性厂房的特殊性，其给排水设计具有不同于一般工业厂房的要求。给水系统一般设有生活给水、生产给水、消防给水系统，视厂房具体情况，还有的设有循环水系统、应急水系统及无离子水系统；排水系统一般设有生活排水、生产排水及带放排水系统。本文只讨论大多数放射性厂房都会涉及到的生活、生产、消防及排水系统，以给出放射性厂房不同于一般厂房的给排水设计方法。

2 放射性厂房的特点及设计原则

　　放射性厂房的特点就是会产生对公众有害的放射性。放射性厂房按其操作的物料放射性浓度（或比活度）和辐射防护要求，可分为弱放厂房、低放厂房、中放厂房和高放厂房四类。放射性厂房按真功能、辐射水平和可能污染的程度，在设计时进行分区。弱放厂房分为两区：非放射性工作区（白区）和放射性工作区（绿区）。低放厂房分为三区：非放射性工作区（白区）、放射性工作区（绿区）、放射性设备区（橙区）。中放厂房及高放厂房分为四区：非放射性工作区（白区）、放射性工作区（绿区）、放射性检修区（橙区）及放射性设备区（红区）。有时将放射性水平介于绿区与橙区之间的区域又细分为黄区。给排水设计与放射性厂房的分区有密切夫联，通常在白区、绿区连接处设卫生出入口或总卫生出入口，绿区与橙区连接处设卫生闸门。在卫生出人口及卫生闸门设置给水设施：淋浴、洗手盆等，以减少各区域交叉污染的可能。
　　放射性厂房给排水设计原则：除了要满足正常给排水、消防功能外，还要防止放射牲污染，包括以下三个方面：
　　1）防止放射性介质进人给水管道，污染给水。
　　2）禁止带有放射性的废水排入生活、生产排水系统。
　　3）管道在穿过放化水平不同的区域时要采取有效措施，防止放射性由高区向低区扩散。

3 放射性厂房给排水系统设计］

3.1 给水系统设计
3.1.1 给水系统的设置
　　给水系统包括生活给水、生产给水、消防给水系统。各系统宜分开设置，以免相互污染。一般生活给水单独设置，生产给水与消防给水台用一个系统。根据室外管网设置情况及厂房具体情况，生活给水、生产给水、消防给水（消火栓给水）也可合为一个或两个系统。为了防止污染饮用水，生活给水接人工艺用水点时，必须设置防止倒流的措施。
3.1.2 生活给水系统
　　生活给水系统主要供给厂房内卫生器具用水。生活给水设施大多设置在白区、绿区、卫生出人口及卫生闸门，有些厂房橙区也有生活用水点。对供水安全性要求高的厂房，须连续供水，应设置两个给水人口，并在室内形成环网。对于不要求连续供水的厂房，可设一个给水人口。白区由于设有放射性，按一般工业厂房内卫生器具对待。对设在绿区、橙区的卫生器具，宜采用不接触开失控制。设在放射性区域的污水池宜由洗涤盆代替，以防止放射性滞留在卫生器具表面。
　　生活给水管道在进人放射性厂房后，管道在接入放射性区域前应设断流措施或加设管道倒流防止器，以防止生活给水被放射性污染，对于放化水平高的厂房，进入橙区之前必须设置断流水箱，对于放化水平较低的厂房，可以设置管道倒流防止器，此种方式需征得剂量防护工种的认可。
3.1.3 生产给水系统
　　根据工艺要求设置。对供水安主要求高的厂房需要连续供水，室外给水管网应布置成环状，入户管不少于两条并在室内形成环网，并有阀门隔断，对于不要求连续供水的厂房，入户管可为一条。
　　管网在进人放射性区域前应加设管道倒流防止器，以免放射性污染水质。
3.1.4 消防给水
　　消防给水系统有消火栓给水、自动喷淋及水喷雾三种。放射性厂房消防给水设计不同于一般工业厂房的一点就是要考虑消防排水的去向，带有放射性的消防排水不能排入一般的生活、生产下水系统。消火栓一般布置在白区、绿区，个别厂房在橙区也有设置。布置消火栓要考虑放射性厂房的特点，尽量减少放射性废液，以减少处理量，节约投资；自动喷淋系统设在火灾危险程度高，有放射性污染且能用水扑灭的场所；水喷雾系统一般设置在电缆廊道，以扑灭电器火灾。
3.2 排水系统设计
　　排水系统包括生活排水系统、生产排水系统及带放排水系统。带放排水是指放射性浓度超过排放管理限值的废水，是放射性厂房特有的一种废水。放射性厂房排水设计的原则是将放射性废水和非放射性废水分开排放，以免将放射性带到厂外环境。生产废水和生活污水是否台为一个系统视室外管网而定。
　　3.2.1 白区的生活污水、生产废水、消防排水排入相应的生活、生产排水系统，按一般工业厂房排水设计。
　　3.2.2 橙区地面冲洗水、消防排水、卫生器具排水、气衣冲洗水、卫生闸门排水排人带放排水系统。
　　3.2.3 绿区地面冲洗水、消防排水、卫生器具排水及卫生出人口排水去向需视放射性水平高低及工程具体情况，与工艺、剂量工种协商决定。在排入生活、生产排水系统时需在废水出口处设检测井、池，以监测水中的比活度水平。若发现放射性超过排放标准，应有措施排放至带放排水系统进行处理。
　　3.2.4 放射性厂房管道敷设
3.3 为了防止放射性以水做载体进行区域间污染，给水管道的敷设要做到由放射性水平低的区域流向放射性水平高的区域，即由白区→绿区→橙区→红区。
3.4 带放排水管道敷设可以采用管廊、地下管沟或地上管沟等形式。要求管廊或管沟的覆面具有耐腐蚀、易于去污和辐照稳定等特牲，并且管沟内的液体要能回收。从施工方便及节省投资的角度考虑，一般采用不锈钢管，明装或埋入混凝土垫层中。对于埋入混凝土中的管道，设计时作为镶人件预埋，施工的要和土建配台。接入带放排水系统的地漏必须采用带有水封的不锈钢地漏，不经常用的地漏要有封盖，以防水封被破坏时漏气，引起不同区域间放射性污染的可能。
3.5 同时穿橙区（或红区）和其他区的管道，管材均采用不锈钢管，贯穿件必须保持密封。

4 放射性厂房给排水管材

4.1 带放排水系统管道采用不锈钢管，地漏、清扫口及立管检查口均为特制，材料为不锈钢，焊接连接。
4.2 其他系统管材同一般工业厂房所用管材。

5 工程实例

　　现举如下典型的工程实例以进一步阐述放射性厂房不同于一般工业厂房的给排水系统的设置。
　　（1）某工程 06/2子项
　　该厂房为放射性废液贮罐厂房，分为四区：白区、绿区、橙区、红区。生活给水系统设一个入口，供给白区、绿区及卫生通过间的生活用水设施，同时作为生产给水的备用水源，在生产水事故时作为贮罐的冷却水。由于贮罐设在红区，放射性较高，因而设断流水箱，生活用水经断流水箱后接至贮罐处，以防止放射性污染生活给水；生产给水与消防系统台用，设二个入口，生产给水按工艺要求设置。消火栓设置在白区及绿区；白区、绿区的卫生器具排水、地面冲洗水及卫生通过间的淋浴排水排入相应的生产、生活排水系统；真空泵循环水排水、气衣冲洗水、设备室冲洗水、卫生闸门排水排入带放排水系统。
　　（2）某工程201子项
　　该子项为热试验车间，分为白区、绿区、橙区、红区四区，为高放厂房。生活给水设二个入口，在室内形成环网，供给白区、绿区卫生器具用水。设断流水箱，经断流水箱供给橙区卫生器具。橙区及绿区卫生器具均采用脚踏开关，以防止放射性对人体的污染；生产给水和低压消防系统共用一个管网，设二个入口，在室内形成环网，供工艺用水及消火栓用水，消火栓设在白区、绿区；白区、绿区无放射性生产排水接人生产排水系统；白区、绿区卫生间及地面冲洗水排入生活排水系统；橙区地面冲洗水、卫生闸门排水，分析实验室通风柜手套箱内的排水归入带放排水系统。
　　（3）某工程101子项
　　本子项为乏燃料接受与贮存厂房，也分为四区。生活给水系统设二个人口，并在室内形成环网，供给卫生设施用水。由于101厂房放化水平较低，经计量工种认可，在接入放射性区域的生活给水管道装设止回阀，不设断流水箱。绿区及橙区卫生器具均采用脚踏式开关；生产给水和消防系统共用，设二个入口，消火栓布置在白区和绿区；白区及绿区±0.00以上生产废水排入生产排水系统；白区及绿区±0.00以上的淋浴、卫生间及地面冲洗水排人生活污水系统；橙区地面冲洗水、工艺排放的带放排水以及±0.00以下的绿区的卫生器具排水、地面冲洗水排人带放排水系统。
　　（4）某工程AC子项
　　该子项为放射性去污机修车间，放化水平较低，分为白区、绿区两区。室外管网为生活、消防系统合用。工艺用水为冲洗设备及地面用水、显像室用水，要求用生活给水及无离子水，用水量不大，且不连续用。生活、消防系统设一个给水入口，供给白区卫生间用水、显影槽用水、卫生出入口用水、绿区冲洗地面及绿区设备冲洗用水。管道在进入绿区之前加设止回阀，通向卫生出人口区管道也加设止回阀。白区卫生间及显影槽排水排入生活排水系统；绿区地面冲洗水、设备冲洗水及卫生出人口排水排人带放排水系统。

6 结论

　　放射性厂房给排水设计要根据放射性厂房的特点及各厂房的具体情况进行设计，除了要达到正常生产的设计要求外，还要在设计中采取一系列的保护措施，使放射性辐射达到尽可能低的水平，保护工作人员以及公众、环境免遭辐射危害。