连云港金辰实业有限公司 江苏连云港 222000
摘要:核电空调系统是保障核岛正常运行以及人员工作环境安全的关键设备,是核电站辅助设备之一。在核岛中,核电空调种类多,数量大,空间布置复杂,对安装工艺要求高。国内空调系统安装中常因施工经验欠缺,管理不规范,导致重复施工等现象频发。与常规空调安装施工管理相比,核电空调安装对管理质量的要求更为严格。针对其特征,管理策略应科学合理、因地制宜,为施工工程的运行做好规划。
关键词:暖通空调;安装;管理技术
1.我国核电发展现状
目前,我国在第二代改进型压水堆核电站方面具有丰富的建设和运行经验,技术成熟,国产化程度较高。对第三代核电技术的发展规划,我国提出了“三步走”的发展战略。第一步,外方为主,我方积极全面参与。第二步,以我为主,外方支持。第三步,全面完成自主创新。通过“引进、消化、吸收和再创新”,目标是掌握大型先进压水堆核电技术,并具有完全自主知识产权。2000年,清华大学自主设计建造了HTR-10实验堆,并于2003年实现并网发电,这是国内首座高温气冷堆。HTR-10的成功运行标志着我国已经初步掌握了高温气冷堆技术,其技术要点主要有燃料元件装卸系统,燃料元件制造技术和数字化控制保护系统。
我国选定了两座核电站作为三代堆自主项目,分别是三门核电站与海阳核电,采用美国西屋公司的AP1000技术。2016年12月15日,三门核电站1号机组正式进入测试的倒计时阶段,预计在2017年上半年完成测试并网发电。借鉴AP1000反应堆的有益经验,在建的我国自主研发具有自主知识产权的CAP1400核电机组,它的单机容量达到了150万千瓦,在抗击地震和海啸能力上有较大的提升。
“华龙一号”是中核和中广核联合研发具有完整自主知识产权的先进百万千瓦级压水堆核电技术,以ACP1000和ACPR1000+前期研发的基础上,可以实现事故后72小时不干预原则,其技术性能和安全指标都已达到了世界先进水平。这标志着中国核电建设迈上了新台阶,有力地推进中国核电"走出去"战略的实施。
中国首个商用模块式高温气冷堆核电站坐落于山东海阳,目前处于在建状态。该核电站安全性能优越,内部系统简单,发电效率高,能够适应未来能源市场。待华能石岛湾核电站成功运行后,中国将成为国际上首个拥有高温气冷堆商业化运营的国家。这意味着中国将从一个核电技术引进大国,变成核电技术和设备输出强国。
至2016年底,中国运营的核电机组数量为36台,总的装机容量约为3350万千瓦;在建的核电机组有21台,在建装机容量为2343.5万千瓦。在建核电机组装机容量中国位居全球第一,占全球的42%。
2.核电空调工程的特征
2.1工程量大
国内已运行核电站一台机组核岛区域的风管系统就达到199个,子项较多,风管面积29281m2,阀门1521个,而其他区域子项的安装量也数以百计,给空调技术的运用和管理工作带来很大挑战。
2.2结构复杂
核岛的结构复杂。容纳设备的操作室非规则的空间布局,其热负荷分布特殊,供冷需求迥异。空调系统必须适应核电建筑的基本结构,才能做到形态和功能的基本适应。空调安装为应对复杂的建筑结构,在施工项目管理中,要处理好非常规施工技术的应用。
2.3施工管理项目的潜在风险
(1)施工项目质量控制点分散。各子项预制工序、质量控制点多,同时施工区域遍布核电站各区域,但监督人员相对偏少,监管难度大。
(2)施工的自动化程度不高。由于房间布局限制,空调系统的施工以人工和手动机械为主。人员的技术能力影响着安装工程的质量,保证安装质量难度很大。
(3)对空调安装重视度不够。相比核电站的主设备、管道、泵阀等,空调的施工质保等级较低,对空调系统施工关注程度不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.核电暖通空调系统设计安装
3.1空调系统
常见的空调系统有封闭式空调系统、直流式空调系统以及混合式空调系统。封闭式空调系统所处理的空气全部来自空调房间本身,没有室外空气补充,新风负荷很小。混合式空调系统运行时室外新风混合一部分回风,这种系统既能满足室内要求,又经济节约。直流式空调系统所处理的空气全部来自室外,室外空气经处理后送入室内,然后全部排出室外。
3.2通风系统
常见的通风方式有自然通风、局部排风和全面通风。自然通风利用风压和热压,虽然节能但是换气次数较小。局部排风是指针对污染源处进行空气捕集并进行排出。全面通风是指自然通风和局部排风无法满足要求时采取的通风方式。
3.3系统安装
(2)通风管道施工工艺。目前风管加工的自动化程度很高,严格按照质量计划的控制点执行,现场安装要特别注意风管法兰的连接,常因连接处受力不均导致密封不达标。
(3)空调安装施工工艺。空调的安装应该符合设备技术文件的规定和施工质量验收规范的要求。首先应进行设备基础验收,检查设备基础尺寸满足技术文件要求,如有偏差,要及时进行整改,合格后方可安装;其次设备就位后要检查标高和管口方向要符合图纸要求。
(4)风口安装施工工艺。在风口安装过程中,施工人员要对建筑环境进行全面分析,保证房间当中的风口风管能够和设计要求相符合。如发热设备的位置可能会发生变动,需通知设计人员根据实际环境对风口位置进行修改,确保冷却效果。在进行风口安装施工的过程中,施工人员要以空调的基本功能为前提,确保风向、风量达到供冷/供热效果,同时兼顾装饰美观。通风管道、空调设备和风口安装完毕后,必须对其进行严密性检验,将实际泄漏量与设计允许泄漏量进行比较以确定试验管段严密性是否合格。
3.4系统调试
(1)通风机单体调试。通风机单体调试过程中需确认叶轮旋转方向是否正确;叶轮旋转是否平稳;风机振动和噪声是否满足相关规范的要求;电机运行功率应符合设备技术文件的规定;在额定转速下连续运转2h后,滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃,滚动轴承不得超过75℃。
(2)水泵单体调试。确认水泵叶轮旋转方向正确,无异常振动和声响,紧固连接部位无松动,其电机运行功率值符合设备技术文件的规定。水泵连续运转2h后,滑动轴承外壳最高温度不得超过70℃;滚动轴承不得超过75℃。
(3)空气处理机组单体调试。根据总装配图检查各功能段是否符合装配图安装要求,检查紧固件锁紧状态,各连接部件不得有过松或过紧现象;空气处理机组噪声应满足GB14294-2008的要求;机组振动速度应不大于4mm/s,且垂直方向的振幅不应大于15。
(4)风冷热泵、水泵与电动两通阀联动试验。为了确保风冷热泵机组正常运行,空调水系统的正确开机顺序为:电动两通阀打开,启动水泵,然后再启动热泵机组。关闭顺序为:热泵机组关闭时,关闭水泵,然后再关闭电动两通阀。
结束语
本文就核电项目中暖通空调系统的设计安装进行了探讨,希望能够有助于核电建设,推动我国核电工程的安全发展。
参考文献:
[1]刘海成.空气输配系统噪声综合控制研究——某核电厂主控室暖通空调系统[J].工业技术创新,2016,03(03):454-463.
[2]郭晓芳.保障核电安全促进健康发展——2016年全国首届核电建设暖通空调制冷技术论坛在京召开[J].暖通空调,2016,46(08):128.
[3]章莉,杨臣.核电通风系统双层微穿孔板消声器研究[J].暖通空调,2016,46(11):28-31.
[4]郑仕建,王丽俐.核电厂主控制室微正压监测与控制系统设计方案[J].节能技术,2016,34(06):545-548.
[5]周满,苏敏.国内核电厂核岛空气处理机组应用现状及发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(31):10-11.
论文作者:韦冬余
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/9
标签:核电论文; 空调系统论文; 核电站论文; 机组论文; 技术论文; 风管论文; 风口论文; 《防护工程》2017年第23期论文;