陽江核電站ACPR1000核島核反應(yīng)堆廠房臨時(shí)通風(fēng)方案的設(shè)計(jì)改進(jìn)及應(yīng)用

1、陽江核電站ACPR1000核島核反應(yīng)堆廠房(RX)臨時(shí)通風(fēng)方案的設(shè)計(jì)改進(jìn)及應(yīng)用摘要：核島反應(yīng)堆廠房(RX)安裝工程施工階段，現(xiàn)場(chǎng)施工人員眾多，設(shè)備、 管道以及鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)施工量特別大，焊接、切割、打磨作業(yè)等特別多，且廠房 房間布局交錯(cuò)復(fù)雜、相對(duì)密閉，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)焊接煙氣及切割打磨等引起的粉塵 無法自然擴(kuò)散，造成較為惡劣的施工環(huán)境。大量的煙塵長期存在嚴(yán)重威脅到現(xiàn)場(chǎng) 施工和管理人員的身心健康，可能會(huì)引起了一些職業(yè)病的出現(xiàn)，同時(shí)給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 清潔度帶來了各種難以處理的問題。因此，及時(shí)排出現(xiàn)場(chǎng)污濁空氣，減少現(xiàn)場(chǎng)煙 塵量極為重要。現(xiàn)場(chǎng)通過設(shè)計(jì)及應(yīng)用臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)，臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)采用永臨結(jié)合、 臨時(shí)制冷等方式全

2、面論述核島施工空氣環(huán)境綜合治理方案，并對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行了 驗(yàn)證，為后續(xù)核電施工現(xiàn)場(chǎng)空氣質(zhì)量改善方法提供了重要參考，具有較強(qiáng)的借鑒 意義。關(guān)鍵詞：臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)、永臨結(jié)合、安裝一、項(xiàng)目背景1.1環(huán)境參數(shù)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBZ 2.1-2007工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分：化 學(xué)有害因素、GBZ 2.2-2007工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第二部分：物理 因素現(xiàn)場(chǎng)允許的粉塵、溫度的閥值分別為：粉塵：最高容許濃度(MAC)為4mg/m3；溫度：工作地點(diǎn)平均WBGT指數(shù)大于25C的作業(yè)為高溫作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)適用的標(biāo) 準(zhǔn)值為2628C。1.2前期機(jī)組臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)布置陽江核電站臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用自1、2號(hào)機(jī)組

3、開始，為排出RX+20.00米 內(nèi)施工時(shí)產(chǎn)生的粉塵及給RX+0.00米室內(nèi)送新風(fēng)，設(shè)計(jì)了 2條臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)管線 并投用，后臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的投用延續(xù)至NX/KX等廠房。以陽江核電站2號(hào)機(jī)組RX廠房臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)舉例，其布置如下：2RX+0.00米布置2臺(tái)機(jī)械送風(fēng)風(fēng)機(jī)，1臺(tái)送風(fēng)至-3.40米，1臺(tái)送風(fēng)至+0.00米 室內(nèi)；2RX+20.00米布置2臺(tái)風(fēng)機(jī)向大廳內(nèi)進(jìn)行機(jī)械送風(fēng)；其相關(guān)參數(shù)可見下表：2號(hào)機(jī)組RX廠房臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)布置表1.3陽核5/6機(jī)組臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的確立2013年6月廣東火電承接陽江5/6號(hào)機(jī)組核島安裝工程，合同內(nèi)要求核島各 廠房需設(shè)計(jì)及投用臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)。因RX廠房與外部連通自然通風(fēng)口只有

4、兩個(gè)， 內(nèi)部房間交錯(cuò)，空間密閉，施工時(shí)產(chǎn)生的焊接煙氣及切割打磨等引起的粉塵無法 自然擴(kuò)散到室外，漫布在整個(gè)廠房?jī)?nèi)，對(duì)人體造成傷害，且RX廠房區(qū)域常年施 工環(huán)境悶熱，空氣潮濕等，RX廠房的特殊環(huán)境將是制約施工和造成人身傷害一大 問題。故RX廠房環(huán)境的改善將是安健環(huán)工作的重要組成部分。為確保RX廠房臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的順利投入使用，2014年起，廣東火電陽江核 島項(xiàng)目部密切關(guān)注并投入人力、資源進(jìn)行臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)與應(yīng)用，同時(shí) 啟動(dòng)了陽江核電站ACPR1000核島核反應(yīng)堆廠房(RX)臨時(shí)通風(fēng)方案的設(shè)計(jì)改進(jìn)及 應(yīng)用專項(xiàng)的研究。二、臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)思路2.1技術(shù)路線現(xiàn)場(chǎng)研究9方案編制T材料準(zhǔn)備T現(xiàn)場(chǎng)

5、實(shí)踐T資料收集及驗(yàn)證。2.2臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)分階段設(shè)計(jì)改進(jìn)課題研究根據(jù)對(duì)陽江核電站2號(hào)機(jī)組臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的分析，陽江5/6號(hào)機(jī)組臨時(shí)通風(fēng) 系統(tǒng)的布置將以送新風(fēng)為主排風(fēng)為輔，并分散布置，確保每個(gè)樓層都能有臨時(shí)風(fēng) 機(jī)才能盡可能的改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。為切實(shí)的降低RX廠房?jī)?nèi)部溫度及粉塵含量，以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過研究將 5/6號(hào)核島核反應(yīng)堆廠房（RX）臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)分為3個(gè)階段進(jìn)行全廠房布置：臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)初期主要布置臨時(shí)風(fēng)機(jī)，后續(xù)結(jié)合正式風(fēng)管、空調(diào)機(jī)組、冷水 機(jī)組等正式物項(xiàng)以永臨時(shí)結(jié)合方式運(yùn)行臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)，從而達(dá)到最終的設(shè)計(jì)效果。三、主要研究?jī)?nèi)容及應(yīng)用成果3.1RX廠房環(huán)境整體概況RX-3.40+20.00以下層面為

6、1個(gè)圓柱型建筑，建筑容積V=nxr2xh=3.14x18.42x（3.4+20.0）=25000 m3。該部分區(qū)域只有RX+0.00米一個(gè)自然通風(fēng)口，無法換氣， 且空間狹窄、物項(xiàng)眾多、施工頻繁，容易聚集大量的煙塵、CO2, NO2等有害氣 體及熱量，無法排出室外，從而影響施工人員的身心健康；RX+20.00+45.00m上端為半圓式建筑，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況層高值h取18m， 故建筑容積V=nxr2xh=3.14x18.42x18=19100m3。該區(qū)域有1個(gè)閘門口作為自然通 風(fēng)口，氣流不暢，且內(nèi)部施工作業(yè)頻繁、特別是焊接作業(yè)較多，施工產(chǎn)生的有害 氣體形成上升氣流，從而在頂部聚集，無法排出室外；同

7、時(shí)在夏日季節(jié)，內(nèi)部無 攪動(dòng)的氣流兼具施工時(shí)產(chǎn)生的熱量，更易導(dǎo)致室內(nèi)的溫度高于室外的溫度。3.2臨時(shí)通風(fēng)第一階段的設(shè)計(jì)及應(yīng)用-3.40臨時(shí)通風(fēng)布置：由于RX廠房的密封性，RX-3.4m區(qū)域通風(fēng)不暢、排 水不便，該處環(huán)境常年潮濕，不利于設(shè)備維護(hù)及現(xiàn)場(chǎng)施工，因此在RX-3.4m設(shè)置 3臺(tái)除濕機(jī)來改善施工環(huán)境。+8.00米臨時(shí)通風(fēng)布置：R410/420/430房間各布置1臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)用于稀釋施 工時(shí)產(chǎn)生的煙塵及有害氣體，連接柔性軟管，通過貫穿件排出室外；NA413房間 布置2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)向該樓層送新風(fēng)，同時(shí)起到攪動(dòng)氣流的作用；+20.00m設(shè)置5臺(tái)混流風(fēng)機(jī)作為機(jī)械排風(fēng)，共同組成R |X-3.40m至 +20

8、.00m之間的臨時(shí)通風(fēng)，在整個(gè)層面之間依靠各層間的樓梯間、孔洞進(jìn)行風(fēng)量 的流通。從而進(jìn)一步稀釋和降低污染物濃度，以達(dá)到改善現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的目的。3.3.1臨時(shí)通風(fēng)第二階段的設(shè)計(jì)及應(yīng)用新風(fēng)通過改造后的RX+20.00m新風(fēng)入口通過閥門EVR003VAR進(jìn)入EVR系統(tǒng)， 新風(fēng)通過EVR003ZV、EVR006116VAN到達(dá)5RX廠房0m環(huán)形風(fēng)管區(qū)，然后通過 EVR通風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)送到5RX廠房各房間。同時(shí)EVR004114005115VAN以及關(guān) 閉的閥門EVR001002VAR以防止新風(fēng)逆流；RX廠房+20.00m及以上焊接煙氣較重，且煙氣上揚(yáng)，不易排出，故改造增加 穹頂排煙通道。將穹頂風(fēng)管通過臨

9、時(shí)風(fēng)管改造，引致RX+20.00m平臺(tái)，并增加臨 時(shí)風(fēng)機(jī)（風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)），通過閘門引致室外，形成排風(fēng)管路。煙氣、浮塵通過 穹頂進(jìn)風(fēng)口及環(huán)吊底部的EVR排氣格柵，被吸入排風(fēng)管路，通過臨時(shí)風(fēng)機(jī)及時(shí)排 出室外，減少RX煙氣，保證RX廠房施工環(huán)境（排風(fēng)管路改造主要是針對(duì)第一階 段的臨時(shí)通風(fēng)方案做局部的修改）3.3.3第二階段臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備RX廠房臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)第二階段增加的設(shè)備主要為EVER003ZK,額定流量為 92500m3o3.4臨時(shí)通風(fēng)第三階段的設(shè)計(jì)及應(yīng)用第三階段臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)部分延用第二階段的布置，同時(shí)投入冷源以達(dá)到 RX廠房?jī)?nèi)提前送冷風(fēng)的效果，具體的布置如下：完成DEL003GF冷水機(jī)組

10、的安裝及調(diào)試；完成臨時(shí)冷凍水泵（揚(yáng)程H=28米，流量G=91m3/h）、膨脹水箱 （0.5mx0.6mx3mm）及 DEL 臨時(shí)管線的安裝，DEL 管線連通 DEL003GF/EVR003RF；完成DEL臨時(shí)管線的保溫工作，對(duì)安裝完成后DEL臨時(shí)管線作好保護(hù)，主要位置為人行通道、容易踩踏處 做好硬物保護(hù)；完成整個(gè)系統(tǒng)臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)最終的調(diào)試工作，第三階段臨時(shí)通風(fēng)制冷系統(tǒng) 流程。3.4.2第三階段臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)第三階段主要增加的設(shè)備為：DEL003GF冷水機(jī)組、EVR003ZK 空調(diào)機(jī)組。四、臨時(shí)通風(fēng)應(yīng)用難點(diǎn)及解決措施4.1臨時(shí)風(fēng)機(jī)的選型經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，需要挪移的風(fēng)機(jī)主要集中在

11、+5.00/8.00走廊位置， 走廊寬度約3米，而布置在該處的風(fēng)機(jī)為SWF（B）-II-4.5型混流風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)直徑 為 600，長度 L=1500mm，（含消聲器，風(fēng)量為 G=6897 m3/h，轉(zhuǎn)速 1450r/min， 重約90KG），占用了約通道的1/5，且通道內(nèi)也有較多的正式物項(xiàng)待安裝/已安 裝。此區(qū)域的風(fēng)機(jī)必須更換成為體積小，但風(fēng)量必須與被替換風(fēng)機(jī)差別不大的風(fēng) 量才能滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求。后經(jīng)發(fā)現(xiàn)，4#常規(guī)島項(xiàng)目使用的臨時(shí)風(fēng)機(jī)：型號(hào)SHT-40， 直徑為400，長度L=500mm，風(fēng)量G=5760 m3/h，根據(jù)對(duì)比可作為替換風(fēng)機(jī)。該 類風(fēng)機(jī)體積小，占用空間少，重量輕（約15KG），單人

12、便可移動(dòng)且風(fēng)量滿足設(shè)計(jì) 要求。至此，順利有效的解決了該樓層風(fēng)機(jī)選型的問題。4.2臨時(shí)風(fēng)管材質(zhì)問題臨時(shí)通風(fēng)方案初期時(shí)對(duì)臨時(shí)風(fēng)管的設(shè)計(jì)要求為金屬風(fēng)管，金屬風(fēng)管摩擦力小， 可盡可能的減少風(fēng)量的損耗。但在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施中發(fā)現(xiàn)，空間的狹窄仍然是阻礙金 屬風(fēng)管布置的一大問題。如RX+0.00米門口兩臺(tái)風(fēng)機(jī)布置完后，使用金屬風(fēng)管連 通至室內(nèi)，運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)的風(fēng)量小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)的送風(fēng)要求，無法有效 的改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。因此現(xiàn)場(chǎng)使用與風(fēng)機(jī)相配套的柔性帆布軟管，因柔性帆布軟管 的阻力大，故減少了管線的長度，將風(fēng)機(jī)布置在RX+0.00米閘門的附近，將室外 新風(fēng)直接送進(jìn)室內(nèi)，達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。后續(xù)RX+20.00米

13、以下的臨時(shí)通風(fēng)管 布置均使用柔性軟管進(jìn)行安裝。五、臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化5.1EBA系統(tǒng)正式通風(fēng)管線的投用EBA系統(tǒng)作為安全殼換氣通風(fēng)系統(tǒng)，部分管線布置在RX廠房?jī)?nèi)，為更好的提 高RX廠房?jī)?nèi)的排風(fēng)系統(tǒng)，且EBA系統(tǒng)已具備投入條件，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況也納 入到臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)中。此部分EBA管線主要涉及到RX廠房?jī)?nèi)的 R544/345/245/246/146/145 房間，通過 7DVN004/005/006ZV 排放到室外，起到排 風(fēng)作用，加強(qiáng)了房間內(nèi)氣流的循環(huán)。5.2焊接煙塵凈化設(shè)備引入與改進(jìn)工作基本原理為：焊接作業(yè)時(shí)，焊接煙塵凈化器的吸塵臂入口（即吸塵罩） 放在焊接作業(yè)的上部15-30CM處（可以根

14、據(jù)工作需要隨意調(diào)整角度），啟動(dòng)設(shè)備 后，電機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)作用在入口處產(chǎn)生負(fù)壓，焊接煙塵由于負(fù)壓作用以及熱空氣上 揚(yáng)的固有特性源源不斷地進(jìn)入凈化器的箱體內(nèi)，在箱體內(nèi)經(jīng)過圓筒形高效濾芯的 過濾，過濾掉1um以上的煙塵顆粒，之后通過排氣口排出。同時(shí)，研發(fā)了多種焊接煙塵凈化設(shè)備專用工具應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)，使焊接煙塵凈化 器的氣體收集率和使用效率大大提高。六、環(huán)境改善評(píng)價(jià)臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)未布置前僅靠RX+0.00/20.00米兩個(gè)閘門進(jìn)行自然通風(fēng)，內(nèi) 部無明顯的氣壓差，第一階段布置完成后事整個(gè)廠房的換氣次數(shù)為N1階段=G臨 風(fēng)/Vz=405669/（25000+19100）=9.1次；第二階段布置完成后廠房的換氣次數(shù)為

15、 N2 階段=G 臨風(fēng)+G 正式/Vz=（405669+92500）/（25000+19100）=11.2 次。布置 完成后的臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)換氣次數(shù)高于設(shè)計(jì)要求的6次，極大的改善了廠房?jī)?nèi)部的 通風(fēng)問題。注：作業(yè)點(diǎn)（A為綜合治理方案投用前，B為綜合治理方案投用后） 根據(jù)項(xiàng)目部2017年現(xiàn)場(chǎng)人員健康環(huán)境影響監(jiān)測(cè)報(bào)告（詳見附件）顯示， 第一、二階段臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)投用后粉塵含量達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)值；第三階段臨時(shí)通 風(fēng)系統(tǒng)投用后WBGT指數(shù)也達(dá)到了國家的標(biāo)準(zhǔn)值，以下為2017年RX廠房?jī)?nèi)監(jiān)測(cè) 報(bào)告的相關(guān)數(shù)據(jù)。結(jié)束語：相比于陽江2#機(jī)組，陽江5#機(jī)組的臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)在方案在設(shè)計(jì)改進(jìn)及應(yīng)用中 有了很大的優(yōu)化。第一、R

16、X-3.40米投入除濕機(jī)，減小空氣濕度，改善了施工環(huán)境， 同時(shí)對(duì)設(shè)備、材料也起到保護(hù)作用；第二、整個(gè)RX廠房設(shè)計(jì)并布置了將近30臺(tái) 的臨時(shí)風(fēng)機(jī)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，運(yùn)行了 EVR系統(tǒng)的正式風(fēng)管、風(fēng)機(jī)，投用了 DEL003GF冷水機(jī)組，布置了 DEL臨時(shí)冷水管線；永臨結(jié)合的方式，整個(gè)RX廠房 內(nèi)部的換氣次數(shù)達(dá)到11次以上，粉塵含量及WBGT指數(shù)均達(dá)到國標(biāo)要求，使得 島內(nèi)溫度得到了明顯的改變，從而創(chuàng)造了一個(gè)優(yōu)良的施工環(huán)境，保證了施工人員 的身心健康；第三、正式通風(fēng)系統(tǒng)提前投用的可行性得到了驗(yàn)證；第四、整個(gè)臨 時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)、布局合理、安裝簡(jiǎn)單，可應(yīng)用性強(qiáng)；投入相對(duì)較少，解決 了通風(fēng)效果差、RX

17、廠房溫度高等一系列頑疾；第五、焊煙凈化設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成 本低廉、操作簡(jiǎn)易、質(zhì)量輕便、易于檢修、效果顯著，可推廣型極強(qiáng)。根據(jù)5#機(jī) 組的實(shí)施情況，6#機(jī)組在設(shè)計(jì)、應(yīng)用上得到了充分的借鑒作用，更快、更優(yōu)的完 成臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的投用。目前，核電站的建設(shè)更加地注重施工環(huán)境的改善，提供優(yōu)良的施工環(huán)境才能 更快更好的提高生產(chǎn)力，從而創(chuàng)造效益。陽江核電站ACPR1000核島反應(yīng)堆廠房 （RX）臨時(shí)通風(fēng)方案也可以為后續(xù)的核電項(xiàng)目臨時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)施提供一個(gè)有力 的借鑒作用。參考文獻(xiàn)Code on nuclear air and gas treatment: ASME AG-1201218.核空氣和氣體處理規(guī)范通風(fēng)、空調(diào)與空氣凈化第5部分：空調(diào)設(shè)備：NB/T 200