vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2025-2(45)-83-94HZYGZIvestnikcstroy-532Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING CONSTRUCTIONS, BUILDINGS AND STRUCTURESПрименение полевого моделирования пожара для обоснования эффективности конструктивной огнезащиты кабельных каналов в помещениях АЭСApplication of field fire modeling to validate structural fire protection for cable ducts in nuclear power plantsПуцевД. И.PutsevD. I.

Дмитрий Игоревич Пуцев, д-р техн. наук, генеральный директор, ООО «НТЦ ППБ», Балашиха

ул. Свердлова, д. 65, офис 5, г. Балашиха, 143900, Российская Федерация

e-mail: ntcppb@mail.ru 

Dmitry I. Putsev, Dr. Sci. (Engineering), General Director, Scientific and Technical Centre “Industrial and Fire Safety” (NTC PPB), Balashikha

Sverdlova str., 65, office 5, Balashikha, 143900, Russian Federation

e-mail: ntcppb@mail.ru 

БеспаловА. В.BespalovA. V.

Андрей Вячеславович Беспалов, главный инженер по электротехнике, АО «Атомэнергопроект», Москва

Бакунинская ул., д. 7, стр. 1, г. Москва, 107996, Российская Федерация

e-mail: bespalov_av@aep.ru 

Andrey V. Bespalov, Chief Electrical Engineer, JSC Atomenergoproekt, Moscow

Bakuninskaya str., 7, bld. 1, Moscow, 107996, Russian Federation

e-mail: bespalov_av@aep.ru 

МишинаС. Ю.MishinaS. Yu.

Светлана Юрьевна Мишина, начальник отдела, АО «Атомэнергопроект», Москва

Бакунинская ул., д. 7, стр. 1, г. Москва, 107996, Российская Федерация

e-mail: Michina_SY@aep.ru 

Svetlana Yu. Mishina, Department Head, JSC Atomenergoproekt, Moscow

Bakuninskaya str., 7, bld. 1, Moscow, 107996, Russian Federation

e-mail: Michina_SY@aep.ru 

ГрошевЮ. М.GroshevYu. M.

Юрий Михайлович Грошев*, канд. техн. наук, главный специалист, АО «Атомэнергопроект», Москва

Бакунинская ул., д. 7, стр. 1, г. Москва, 107996, Российская Федерация

e-mail: Groshev_YM@aep.ru 

Yuri M. Groshev*, Cand. Sci. (Engineering), Chief Specialist, JSC Atomenergoproekt, Moscow

Bakuninskaya str., 7, bld. 1, Moscow, 107996, Russian Federation

e-mail: Groshev_YM@aep.ru 

ООО «Научно-технический центр «Промышленная и пожарная безопасность» (ООО «НТЦ ППБ»)РоссияScientific and Technical Centre “Industrial and Fire Safety” (NTC PPB)Russian FederationАО «Атомэнергопроект»РоссияJSC AtomenergoproektRussian Federation2025030720254528394Copyright © Пуцев Д.И., Беспалов А.В., Мишина С.Ю., Грошев Ю.М., 20252025Пуцев Д.И., Беспалов А.В., Мишина С.Ю., Грошев Ю.М.Putsev D.I., Bespalov A.V., Mishina S.Y., Groshev Y.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/532Введение

Введение. В статье приведено обоснование применения полевого моделирования пожара для обоснования эффективности конструктивной огнезащиты кабельных каналов в помещениях АЭС.

Цель

Цель. Расчетно-аналитическое обоснование проектных решений по защите систем безопасности в части физического разделения кабельных трасс разных каналов безопасности.

Материалы и методы

Материалы и методы. Представлены материалы исследований с применением полевого метода расчета локальных параметров пожара внутри кабельных конструкций, выполненных из огнезащитных материалов с нормируемым пределом огнестойкости.

Результаты

Результаты. На основании анализа экспериментальных данных о развитии пожара закрытых кабельных трасс сделаны выводы о специфике развития внутреннего пожара в кабельных коробах. Расчетно-аналитические исследования с использованием полевого метода расчета динамики пожара позволили расширить область исследования и определить типичные параметры пожара в кабельных коробах, изготовленных из современных огнезащитных материалов. Представленный в статье аналитический метод использован для обоснования эффективности конструктивной огнезащиты кабельных каналов в помещениях АЭС.

Выводы

Выводы. Проведенные расчетно-аналитические исследования протекания пожаров в кабельных каналах могут представлять интерес при разработке проектных решений по строительству, реконструкции и капитальному ремонту кабельного хозяйства АЭС, могут быть использованы для обоснования требований к противопожарной защите кабельных трасс и кабельных сооружений при проектировании и строительстве АЭС. Полученные результаты могут быть использованы при разработке/уточнении нормативных документов по обеспечению пожарной безопасности строящихся АЭС. Могут быть актуальны при разработке проектных решений по строительству, реконструкции и капитальному ремонту кабельного хозяйства АЭС, при перекладке и замене кабельной продукции на действующих АЭС.

Introduction

Introduction. This article presents the validation of using field fire modeling to evaluate the effectiveness of structural fire protection for cable ducts in nuclear power plant (NPP) premises.

Aim

Aim. This article aims to provide computational and analytical validation of design solutions for protecting safety systems, particularly the physical separation of cable routes for different safety channels.

Materials and methods

Materials and methods. In this study, the field method was used to calculate local fire parameters within cable structures made from fire-resistant materials with a regulated fire resistance limit.

Results

Results. Based on an analysis of experimental data regarding the development of fires in enclosed cable routes, conclusions were drawn about the specifics of fire development within cable trays. Computational and analytical studies that used the field method to calculate fire dynamics expanded the scope of the research and identified typical fire parameters in cable trays made from modern, fire-resistant materials. The analytical method presented in this article was employed to validate the effectiveness of structural fire protection for cable ducts in NPP premises.

Conclusions

Conclusions. Computational and analytical studies of fire behavior in cable ducts are important for developing design solutions for constructing, reconstructing, and making major repairs to cable systems in nuclear power plants. These studies can validate fire protection requirements for cable routes and structures during the design and construction of NPP. The results may also be used to develop or refine regulatory documents that ensure fire safety in NPPs under construction. The results are also relevant for developing design solutions for constructing, reconstructing, and making major repairs to cable systems, as well as for replacing and re-laying cable products in operating NPPs.

полевой метод моделирования пожаракабельные трассыопасные факторы пожаракабельный коробогнезащитаАЭСпожарная безопасностьfield fire modeling methodcable routeshazardous fire factorscable trayfire protectionnuclear power plantfire safetyИсследование выполнялось за счет средств ФГБУ ВНИИПО МЧС России, ООО «НТЦ ППБ».The study was carried out with the financial support of FGBU VNIIPO EMERCOM of Russia, NTC PPB.ReferencesСП 13.13130.2009. Атомные станции. Требования пожарной безопасности. Москва: МЧС России; 2009.SP 13.13130.2009. Nuclear power plants. Fire safety requirements. Moscow: Ministry of Emergency Situations of Russia; 2009. (In Russian).<i>Пуцев Д.И., Кривцов Ю.В., Грошев Ю.М., Лобанова Н.А.</i> Оценка возможности применения полевого моделирования пожара для проведения расчетов пожаров в зданиях и помещениях. Вестник НИЦ «Строительство». 2023;37(2):37–70. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2023-2(37)-37-70.<i>Putsev D.I., Krivtsov Yu.V., Groshev Yu.M., Lobanova N.A. Evaluating feasibility of field modeling of fire to calculate fire characteristics in buildings and premises. Vestnik NIC Stroitel’stvo = Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2023;37(2):37-70. (In Russian). https://doi.org/10.37538/2224-9494-2023-2(37)-37-70.<i>Пуцев Д.И., Мишина С.Ю., Грошев Ю.М.</i> Обоснование мероприятий по обеспечению необходимых пределов огнестойкости ограждающих конструкций помещений АЭС с применением полевого моделирования пожара. Вестник НИЦ «Строительство». 2024;40(1):49–60. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2024-1(40)-49-60.<i>Putsev D.I., Mishina S.Yu., Groshev Yu.M.</i> Justification of measures aimed at ensuring the required fire resistance of structures enclosing NPP premises using CFD fire modeling. Vestnik NIC Stroitel’stvo = Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2024;40(1):49-60. (In Russian). https://doi.org/10.37538/2224-9494-2024-1(40)-49-60.Применение полевого метода математического моделирования пожаров в помещениях: Методические рекомендации [интернет]. Москва: ВНИИПО; 2003. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293808/4293808018.pdf.Application of the field method of mathematical modeling of indoor fires: Methodological recommendations [internet]. Moscow: VNIIPO; 2003. Available at: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293808/4293808018.pdf (In Russian).<i>Карпов А.В., Рыжов А.М.</i> Рекомендации по применению полевого метода математического моделирования пожара. Москва: ВНИИПО; 2002.<i>Karpov A.V., Ryzhov A.M.</i> Recommendations for the use of the field method of mathematical modeling of fire. Moscow: VNIIPO; 2002. (In Russian).Рекомендации по оценке пожароуязвимости систем (элементов), важных для безопасности, на Российских АЭС. Москва: ВНИИАЭС; 2000.Recommendations for assessing the fire resistance of systems (elements) important for safety at Russian nuclear power plants. Moscow: VNIIAES; 2000. (In Russian).<i>Молчадский И.С., Астахова И.Ф.</i> Математическая модель температурных полей начальной стадии пожара в помещении. Пожаровзрывобезопасность, 1995;4(2):31–33.<i>Molchadsky I.S., Astakhova I.F.</i> Mathematical model of temperature fields of the initial stage of a fire in a room. Fire and Explosion Safety. 1995;4(2):31–33. (In Russian).<i>Кошмаров Ю.А., Пузач С.В., Андреев В.В., Козлов Ю.И.</i> Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении. Москва: Академия ГПС МЧС России; 2012.<i>Koshmarov Yu.A., Puzach S.V., Andreev V.V., Kozlov Yu.I.</i> Forecasting of fire hazards in the room. Moscow: Academy of GPS of the Ministry of Emergency Situations of Russia; 2012. (In Russian).НП-001-15. Федеральные нормы и правила в области использования атомной энергии. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. Москва: ФБУ «Научно-технический центр по ядерной и радиационной безопасности»; 2016.NP-001-15. Federal norms and rules in the field of nuclear energy use. General provisions for ensuring the safety of nuclear power plants. Moscow: Federal State Budgetary Institution “Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety”; 2016. (In Russian).<i>Молчадский И.С.</i> Приведение температурного режима пожара к стандартному. В: Огнестойкость строительных конструкций: Сб. тр. М: ВНИИПО; 1979, Вып. 7, с. 3–7.<i>Molchadsky I.S.</i> Bringing the temperature regime of the fire to the standard. In: Fire resistance of building structures. Collection of works. Moscow: VNIIPO; 1979, Issue 7, pp. 3–7. (In Russian).Методы расчета температурного режима пожара в помещениях зданий различного назначения. Рекомендации. Москва: ВНИИПО; 1988.Methods for calculating the temperature regime of fire in the premises of buildings for various purposes. Recommendations. Moscow: VNIIPO; 1988. (In Russian).ГОСТ Р 12.3.047-2012. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля. Москва: Стандартинформ; 2014.State Standard R 12.3.047-2012. Occupational safety standards system. Fire safety of technological processes. General requirements. Methods of control. Moscow: Standartinform Publ.; 2014. (In Russian).<i>Борисов В.Н., Пуцев Д.И., Угорелов В.А.</i> Методика оценки теплового воздействия пожара на оборудование АЭС. В: Проблемы горения и тушения пожаров на рубеже веков. Материалы XV научно-практической конференции. Москва: ВНИИПО; 1999.<i>Borisov V.N., Putsev D.I., Ugorelov V.A.</i> Methodology for assessing the thermal impact of fire on NPP equipment. In: Problems of gorenje and extinguishing at the turn of the century. Materials of the XV scientific and practical conference. Moscow: VNIIPO; 1999. (In Russian).<i>Монахов В.Т., Смелков Г.И., Поединцев И.Ф., Гришин Е.В.</i> Оценка пожарной опасности проводов и кабелей, проложенных на лотках и в коробах. Отчет о НИР. Москва: ВНИИПО; 1980.<i>Monakhov V.T., Smelkov G.I., Poedintsev I.F., Grishin E.V.</i> Assessment of the fire hazard of wires and cables laid on trays and in boxes. Research Report. Moscow: VNIIPO; 1980. (In Russian).Обоснование критериев обеспечения безопасности АЭС с реакторами ВВЭР-1000 при возникновении пожара в гермозоне. Отчет о НИР. Москва: ФГУ ВНИИПО МВД России; 2002.Justification of Safety Criteria for NPPs with WWER-1000 Reactors in Case of Fire in the Containment Zone. Research Report. Moscow: FGU VNIIPO of the Ministry of Internal Affairs of Russia; 2002. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.