ACPR1000核電站核反應堆廠房臨時通風方案的設計改進及應用

劉 源

（中國能源建設集團廣東火電工程有限公司，廣東陽江 529941）

1 臨時通風系統設計改進思路

為切實降低核反應堆廠房（以下簡稱RX廠房）內部溫度及粉塵含量，以達到國家標準（粉塵：最高容許濃度(MAC)為4 mg/m3，WBGT指數現場適用的標準值為26℃～28℃），經過研究將RX廠房臨時通風系統分為3個階段進行全廠房布置：

第一階段：目的降低RX廠房內粉塵含量，時間段為RX廠房安裝活動開始至EVR系統具備投用條件時；

第二階段：目的進一步降低RX廠房內粉塵含量，時間段為EVR系統具備條件投用開始至系統EESR移交聯檢前；

第三階段：目的降低RX廠房內的溫度，時間段為EVR系統聯檢后至系統正式投用前。

2 主要研究內容及應用成果

2.1 臨時通風第一階段的設計及應用[1-2]

第一階段主要以布置臨時風機為主，部分風機安裝柔性軟管，用于向島內鼓送新風或排出煙塵或攪動室內氣流。該階段的臨時通風布置如下：

（1）-3.40臨時通風布置：由于-3.4 m區域通風不暢、排水不便，該處環境常年潮濕，不利于設備維護及現場施工，因在RX-3.4 m設置3臺除濕機來改善施工環境；

（2）+0.00至穹頂臨時通風布置如圖1-圖5所示（紅色布置是臨時風機）。

2.2 臨時通風第二階段的設計及應用[3-4]

第二階段主要是在第一階段布置的基礎上投用EVR系統正式風管及正式風機EVR003ZV。

圖1 +0.00 m臨時通風布置圖

圖2 +4.65 m臨時通風布置圖

圖3 +8.00 m臨時通風布置圖

圖4 +11.50/15.50 m臨時通風布置圖

圖5 +20.00 m臨時通風布置圖

該階段適用期限自EVR系統具備投用條件開始（約FCD+36)，截止到系統移交聯檢前。通過對EVR系統的改造，啟用RX-3.4m的EVR正式風機從RX+20.00m人員閘門引入新風后送入各房間，實現RX廠房各房間空氣循環；在RX+20.00m設置臨時風機和風管將聚積在穹頂附近的煙氣、浮塵及時排出廠房，快速改善RX+20.00m以上廠房空氣環境。通過引入進風系統和排風系統，能有效加速空氣流通，改善空氣質量，保證施工作業人員的身體健康。如同EVR系統的通風原理[5]，新風送至RX各房間后，形成正壓差，房間氣壓髙于RX廠房外界區域氣壓，形成空氣流動，最終通過RX+0.00m、+8.00m、+20.00m閘門排出廠房，從而實現RX廠房空氣循環，保證RX廠房各房間施工環境得到改善。RX廠房+20.00m及以上排風系統布置基本沿用第一階段布置方式，送風管改為排風管，中間增設1臺排風機。第二階段送風示意圖如圖6所示。

圖6 第二階段送風示意圖

2.3 臨時通風第三階段的設計及應用

在結合第一、二階段的臨時通風布置后，為使廠房內環境更加完善，更好的促進空氣循環與降解廠房內的余熱，使用DEL003GF冷水機組提供冷源，通過DEL臨時管線連接到EVR003RF冷卻器，整體啟用EVR003ZK，以達到廠房內送冷風的效果。布置主要見圖7、圖8所示。

圖7 投運DEL003GF冷水機組

圖8 投用EVR003RF冷卻器

3 臨時通風系統的進一步優化

3.1 EBA系統正式通風管線的投用[6]

EBA系統作為安全殼換氣通風系統，部分管線布置在RX廠房內，為了更好的提高RX廠房內的排風，在EBA系統具備投入條件時也納入到臨時通風系統中，起到排風作用，加強房間內氣流的循環。

3.2 焊接煙塵凈化設備引入與改進

現場臨時通風全面投用，可以加大核島廠房大部分房間的空氣流通速度和換氣次數，對于廠房內的空氣有一定的凈化作用。但焊接作業后產生的焊接煙塵無法通過臨時通風快速排出，焊接煙塵仍較長時間存在于廠房內，造成廠房內空氣質量持續不佳。

經研究篩選，焊接煙塵凈化設備主要使用移動式焊接煙塵凈化器和便攜式焊接煙塵凈化器。

工作基本原理為：焊接作業時，焊接煙塵凈化器啟動設后，電機帶動風機作用在入口處產生負壓，焊接煙塵由于負壓作用以及熱空氣上揚的固有特性源源不斷地進入凈化器的箱體內，在箱體內經過圓筒形高效濾芯的過濾，過濾掉1μm以上的煙塵顆粒，之后通過排氣口排出。

同時，研發了多種焊接煙塵凈化設備專用工具應用到現場，使焊接煙塵凈化器的氣體收集率和使用效率大大提高。

4 環境改善評價

采用上述臨時通風改造后，環境的改善是值得肯定的，具體如下。

臨時通風第一階段布置完成后事整個廠房的換氣次數為9次；第二階段布置完成后廠房的換氣次數為11次，超過了設計次數的6次；

經過臨時通風系統和焊接煙塵凈化設備一段時間的綜合治理后，施工現場的空氣PM2.5值有了大幅下降，在5RX廠房選取了5個典型作業點進行了粉塵濃度檢測，儀器采用微電腦激光粉塵儀，檢測10分鐘，對比測量數據如圖9所示。

圖9 臨時通風方案實施前后粉塵含量對比數據柱狀圖

根據項目部2017年現場人員健康環境影響監測報告，第一、二階段臨時通風系統投用后粉塵含量遠遠高于國家標準值；第三階段臨時通風系統投用后WBGT指數也達到了國家的標準值，2017年RX廠房內監測報告的相關數據見圖10、圖11。

圖10 2017年RX廠房內粉塵檢測與國標對比數據柱狀圖

圖11 2017年RX廠房內溫度檢測與國標對比數據柱狀圖

5 總結

相比于以往核電機組，經過本課題研究應用后的RX廠房臨時通風系統取得了很大的改進及優化，如下。

（1）RX-3.40米投入除濕機，減小空氣濕度，改善了施工環境，同時對設備、材料也起到保護作用。

（2）整個RX廠房設計并布置了約130臺的臨時風機，運行了EVR系統的正式風管、風機，投用了DEL003GF冷水機組，布置了DEL臨時冷水管線；永臨結合的方式，整個RX廠房內部的換氣次數達到11次，粉塵含量及WBGT指數均達到國標要求，使得島內溫度得到了明顯的改變，從而創造了一個優良的施工環境，保證了施工人員的身心健康。

（3）焊煙凈化設備結構簡單、成本低廉、操作簡易、質量輕便便攜、易于檢修、效果顯著，可推廣性極強。

（4）正式通風系統提前投用的可行性得到了驗證。

（5）整個臨時通風系統設計科學、布局合理、安裝簡單，可應用性強。投入相對較少，解決了通風效果差、廠房溫度高等一系列頑疾。

核電站的建設更加注重施工環境的改善，提供優良的施工環境才能更快更好的提高生產力，從而創造效益。本核電站ACPR1000核島反應堆廠房臨時通風方案也可以為后續的其他核電項目臨時通風系統的設計及實施提供強而有力的借鑒作用。

［1］中國廣東核電集團核電學院、中廣核工程有限公司工程培訓中心.核電工程總承包與項目管理［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］汪智勇，陳曉東，等.5號機組RX廠房臨時通風系統設計方案［Z］.中國能源建設集團廣東火電工程有限公司，2016.

［3］ 陸亞均，馬景良，鄒平華，等.暖通空調（第二版）［M］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［4］朱林，劉曄，趙小平，等.暖通空調常用數據手冊（第二版）［M］.北京：中國建筑工業出版社，2002.

［5］ 吳麗君，于林洋，李新志，等.安全殼連續通風系統流程圖（5EVR）［Z］.深圳廣核工程設計有限公司，2015.07

［6］吳麗君，于林洋，李新志，等.安全殼換氣通風系統流程圖（5EBA）［Z］.深圳廣核工程設計有限公司，2015.