核電廠主控室通風系統內部微生物積塵檢測創新研究及應用

中廣核集團大亞灣核電運營管理有限責任公司 馬凌云 陳杰 彭步虎

引言

某核電廠主控室通風系統自商運以來，有定期更換通風系統過濾器的工作，但從未進行過微生物及風管內積塵檢測工作，風管內部的微生物聚集情況不可知，為了進一步提高機組運行及事故情況下主控制室人員的長期可居留性，避免對主控室人員的健康產生影響，有必要對主控室通風系統內部的微生物情況進行檢測。

此外，風管內的積塵也會影響主控室TPL、TO、CC等設備觸點的可靠性，對機組安全運行也有影響，因此積塵檢測也很有必要；項目組在國內外核電行業內無參考經驗的基礎上，利用有限的資源，結合核電廠運行的特點以及主控制室通風系統的特殊性，創新研究制定了一整套核電廠主控制室通風系統風管內部微生物和積塵檢測方案，并最終成功實施應用。

1 調研

法國EDF及國內核電廠，均反饋歷史上從未執行過類似的檢測工作；國內外核電同行外無任何可參考經驗。

國內某通風系統內部清潔公司反饋，業內僅有部分商場、酒店、醫院等進行過類似的微生物檢測工作，而工廠、企業則沒有確切的檢測信息。

國內某疾病預防控制中心反饋信息為有針對商場、醫院通風系統的相關監測工作經驗，但從未在任何工廠、企業進行過檢測，對核電廠主控制室通風系統的結構、設計、布置等信息的不了解，需要核電廠編寫詳細的檢測方案，疾控中心僅可以作具體的采樣和化驗工作。

2 法規要求

在通風系統內部微生物檢測領域，國家有一定的法規要求，但核電廠不在此規范要求范圍內。

國內某疾病預防控制中心曾經為酒店、商場等公共場所做過類似的微生物檢測工作，所依據的文件是衛生部2006年印發的《公共場所集中空調通風系統衛生管理辦法》以及其附屬的三個規范：《公共場所集中空調通風系統衛生規范》、《公共場所集中空調通風系統衛生學評價規范》、《公共場所集中空調風管系統清洗規范》，簡稱公共場所集中空調系統的“一個辦法、三個規范”。

公共場所是指供公眾從事社會生活的各種場所。公眾是指不同性別、年齡、職業、民族或國籍、不同健康狀況、不同人際從屬關系的個體組成的流動人群。公共場所是提供公眾進行工作、學習、經濟、文化、社交、娛樂、體育、參觀、醫療、衛生、休息、旅游和滿足部分生活需求所使用的一切公用建筑物、場所及其設施的總稱。疾控中心專家對公共場所有一通俗的解釋即：社會自由人可以不受限制自由出入的場所。

按此解釋則核電廠主控室系統通風區域不屬于公共場所，因此主控室通風系統的微生物檢測方案，不需要嚴格執行“一個辦法、三個規范”，核電廠可以自行編制。

3 檢測方案

由于核電行業領域、甚至普通的工廠企業都未做過類似的檢測工作；需要從零開始編制詳盡的檢測方案；涉及到檢測范圍、檢測評價項目、取樣點選擇、檢測前提條件、檢測時間窗口、檢測精度的保證、檢測儀器設備的選擇、以及核電廠主控制室高風險敏感區域內檢測的風險分析及控制等技術細節要點；經過反復的討論、修改、優化后，最終形成了以下方案。

3.1 檢測步驟

整個檢測過程分三步走：首先需要現場提取主控室通風系統內的樣品；之后在培養皿內進行無菌培養；最后再進行實驗室內的定量分析并完成報告；其中取樣工作在核電廠主控室進行；培養及分析工作在疾控中心實驗室完成。

3.2 檢測范圍的確定

主控室通風系統通風冷卻的區域主要為控制柜房間、主控室房間、工作人員辦公室；其中控制柜設備房間實施微生物檢測風險很大，且并不屬于人員長期停留的區域，此區域被排除；工作人員辦公室已安裝分體式空調進行通風冷卻，主控室送風已被隔離，此區域也不考慮；因此微生物、積塵檢測的區域范圍確定在主控室房間，經過篩選，最終選擇了十個長期有人員居留的房間。

3.3 微生物檢測工作的檢測項目確定

《公共場所集中空調通風系統衛生學評價規范》要求，公共場所集中空調系統微生物檢測項目共有五項：新風量（儀器法）、可吸入顆粒物（PM10）、送風微生物、管道內微生物（積塵）、冷凝水。結合主控室系統設計和現場布置情況，經過分析確定核電廠主控室系統微生物檢測選擇其中的三種檢測項目：送風微生物檢測、管道內微生物和積塵檢測、冷凝水檢測。

3.4 檢測結果評價項目

根據核電廠主控室通風系統的實際情況，微生物檢測選擇細菌總數、真菌總數、β-溶血性鏈球菌、嗜肺軍團菌作為評價項目；積塵檢測則以每平方米積塵質量作為評價要素。

3.5 取樣點數目和位置確定

送風微生物檢測的取樣需要5個送風口，綜合分析后制定了以下選擇標準：既要滿足檢測評價需求，選取的位置符合隨機取樣要求；取樣點附近區域的設備布置條件滿足現場取樣要求；對核電廠現場生產運行的影響盡可能小；核電廠兩臺機組均有主控室通風系統，選取取樣口時，盡量做到1、2號機組的取樣點平均分配；按照以上條件最終確定取樣位置如下：

取樣口 高度（米） 風口面積（平方米）1號送風口 4 400*500 2號送風口 2 100*200 3號送風口 3 150*200 4號送風口 3 100*100 5號送風口 2 300*500

管道內微生物積塵檢測的取樣工作需要8個風口，同樣按照送風微生物檢測點的選擇標準進行篩選確定；其中5個送風口與送風微生物檢測的風口一致，3個排風口則如下：

取樣口 高度（米） 風口面積（平方米）1號送風口 3 150*200 2號送風口 5 400*800 3號送風口 2.5 300*500

對于冷凝水檢測的取樣點，我們選擇了通風系統冷卻盤管位置的兩處冷凝水作為樣本。

3.6 取樣實施條件(見 下頁表格)

3.6.1 冷凝水檢測

?

3.6.2 送風微生物檢測

1號送風口 約4m 需要 需要拆除風口、百葉 系統在線期間帶風取樣2號送風口 2m 不需要 需要拆除風口、百葉 系統在線期間帶風取樣3號送風口 約3m 不需要 需要拆除風口、百葉 系統在線期間帶風取樣4號送風口 約3m 不需要 需要拆除風口、百葉 系統在線期間帶風取樣5號送風口 約2m 不需要 需要拆除風口、百葉 系統在線期間帶風取樣

3.6.3 風管內部微生物及積塵檢測

1號送風口 約4m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停期間2號送風口 2m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停3號送風口 約3m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停4號送風口 約3m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停5號送風口 約2m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停1號排風口 約3m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停2號排風口 約5m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停3號排風口 約2.5m 需要 需要拆除風口、百葉 主控室通風系統全停全停

3.7 取樣儀器的選擇

微生物檢測儀器采用六級篩孔空氣微生物采樣器執行；積塵檢測需要進入風管內部取樣，核電廠控制室通風系統風管大多位于屋頂天花板內部，位置較為隱蔽，大部分通風管道尺寸狹窄，需要采用體積小的取樣機器人才能完成。

3.8 取樣方法選擇

采取人工取樣和儀器自動取樣相結合的方式，提高取樣效率，控制風險；在控制柜等敏感區域采取自動取樣，人工復核的方式；在地理位置復雜的區域采取人工取樣的方式。

3.9 檢測精度保證

為保證檢測結果的精度，采取如下方法：合理設定取樣時間；樣品采用無菌玻璃瓶、試管和培養皿保存；具體采用工作按照疾控中心采樣程序執行；取樣人員實地考察、預先演練，熟悉現場。

3.10 實施窗口確定

由于三種檢測方法的檢測前提條件不同，送風微生物和冷凝水的微生物檢測需要帶風作業；而風管內部微生物及積塵檢測則需要主控室通風系統全停才能執行。結合核電廠主控室通風系統的檢修計劃和運行條件，確定整個項目需要分兩部分執行，即在機組日常運行期間主控室正常運行時進行送風微生物和冷凝水的微生物檢測；在某次大修期間利用主控室通風系統全停檢修的短暫時間段進行風管內部微生物及積塵檢測工作。

4 現場實施

4.1 主控室通風系統運行期間的檢測

2012年某月，疾病預防控制中心取樣人員按照核電廠制定的檢測方案，在主控室通風系統保持運行的條件下執行了主控室5個送風口的微生物檢測取樣和冷凝水取樣工作。如下圖：

圖1 儀器設定

圖2 人工取樣

圖3 自動取樣

圖4 冷凝水取樣

4.2 大修期間主控室全停期間的檢測

2012年在某次機組大修期間，主控室通風系統風機全停之后，疾控中心專家利用機器人完成了主控室通風系統的“風管內微生物和積塵”的取樣工作。至此取樣工作順利完成，整個項目準備完善、節點控制合理，達到了預期目標。

5 檢測報告

經過對采樣樣品的分析，最終的檢測報告顯示；樣品中的細菌總數、真菌總數和β-溶血性鏈球菌、風管內積塵量等含量均符合《公共場所集中空調通風系統衛生規范》（衛監督發［2006］58號）的衛生要求，檢測結果合格且大部分數據為優秀數值。

6 意義及推廣前景

我們在國內外核電行業領域無可參考經驗的基礎上，從零開始研究編寫了核電廠主控室風管微生物及積塵檢測方案，并成功完成了檢測工作，取得了重要的數據，提高了核電廠主控室通風系統的清潔程度，保障了主控人員長期工作居留的環境健康水平。為核電廠后續對主控室系統清潔狀態的管理建立了基礎，整套方案具有可復制、可推廣的特點，對國內其它核電廠均具有很好的參考意義和推廣前景。