摘要：核岛反应堆厂房（RX）安装工程施工阶段，现场施工人员众多，设备、管道以及钢结构等专业施工量特别大，焊接、切割、打磨作业等特别多，且厂房房间布局交错复杂、相对密闭，导致施工现场焊接烟气及切割打磨等引起的粉尘无法自然扩散，造成较为恶劣的施工环境。大量的烟尘长期存在严重威胁到现场施工和管理人员的身心健康，可能会引起了一些职业病的出现，同时给现场设备清洁度带来了各种难以处理的问题。因此，及时排出现场污浊空气，减少现场烟尘量极为重要。现场通过设计及应用临时通风系统，临时通风系统采用永临结合、临时制冷等方式全面论述核岛施工空气环境综合治理方案，并对实施效果进行了验证，为后续核电施工现场空气质量改善方法提供了重要参考，具有较强的借鉴意义。
关键词：临时通风系统、永临结合、安装
一、项目背景
1.1环境参数
根据国家标准《GBZ 2.1-2007 工作场所有害因素职业接触限值第一部分：化学有害因素》、《GBZ 2.2-2007 工作场所有害因素职业接触限值第二部分：物理因素》现场允许的粉尘、温度的阀值分别为：
粉尘：最高容许浓度(MAC)为4mg/m³；
温度：工作地点平均WBGT指数大于25℃的作业为高温作业，现场适用的标准值为26~28℃。
1.2前期机组临时通风系统布置
阳江核电站临时通风系统设计应用自1、2号机组开始，为排出RX+20.00米内施工时产生的粉尘及给RX+0.00米室内送新风，设计了2条临时通风系统管线并投用，后临时通风系统的投用延续至NX/KX等厂房。
以阳江核电站2号机组RX厂房临时通风系统举例，其布置如下：
2RX+0.00米布置2台机械送风风机，1台送风至-3.40米，1台送风至+0.00米室内；
2RX+20.00米布置2台风机向大厅内进行机械送风；
其相关参数可见下表：
2号机组RX厂房临时通风系统布置表
1.3阳核5/6机组临时通风系统的确立
2013年6月广东火电承接阳江5/6号机组核岛安装工程，合同内要求核岛各厂房需设计及投用临时通风系统。因RX厂房与外部连通自然通风口只有两个，内部房间交错，空间密闭，施工时产生的焊接烟气及切割打磨等引起的粉尘无法自然扩散到室外，漫布在整个厂房内，对人体造成伤害，且RX厂房区域常年施工环境闷热，空气潮湿等，RX厂房的特殊环境将是制约施工和造成人身伤害一大问题。故RX厂房环境的改善将是安健环工作的重要组成部分。
为确保RX厂房临时通风系统的顺利投入使用，2014年起，广东火电阳江核岛项目部密切关注并投入人力、资源进行临时通风系统的设计改进与应用，同时启动了《阳江核电站ACPR1000核岛核反应堆厂房(RX)临时通风方案的设计改进及应用》专项的研究。
二、临时通风系统设计改进思路
2.1技术路线
现场研究→方案编制→材料准备→现场实践→资料收集及验证。
2.2临时通风系统分阶段设计改进课题研究
根据对阳江核电站2号机组临时通风系统的分析，阳江5/6号机组临时通风系统的布置将以送新风为主排风为辅，并分散布置，确保每个楼层都能有临时风机才能尽可能的改善现场环境。
为切实的降低RX厂房内部温度及粉尘含量，以达到国家标准，经过研究将5/6号核岛核反应堆厂房（RX）临时通风系统分为3个阶段进行全厂房布置：
临时通风系统初期主要布置临时风机，后续结合正式风管、空调机组、冷水机组等正式物项以永临时结合方式运行临时通风系统，从而达到最终的设计效果。
三、主要研究内容及应用成果
3.1RX厂房环境整体概况
RX-3.40~+20.00以下层面为1个圆柱型建筑，建筑容积V=π×r2×h=3.14×18.4²×（3.4+20.0）≈25000 m3。该部分区域只有RX+0.00米一个自然通风口，无法换气，且空间狭窄、物项众多、施工频繁，容易聚集大量的烟尘、CO2，NO2等有害气体及热量，无法排出室外，从而影响施工人员的身心健康；
RX+20.00~+45.00m上端为半圆式建筑，根据现场实际情况层高值h取18m，故建筑容积V=π×r2×h=3.14×18.4²×18≈19100m³。该区域有1个闸门口作为自然通风口，气流不畅，且内部施工作业频繁、特别是焊接作业较多，施工产生的有害气体形成上升气流，从而在顶部聚集，无法排出室外；同时在夏日季节，内部无搅动的气流兼具施工时产生的热量，更易导致室内的温度高于室外的温度。
3.2临时通风第一阶段的设计及应用
-3.40临时通风布置：由于RX厂房的密封性，RX-3.4m区域通风不畅、排水不便，该处环境常年潮湿，不利于设备维护及现场施工，因此在RX-3.4m设置3台除湿机来改善施工环境。
+8.00米临时通风布置：R410/420/430房间各布置1台轴流风机用于稀释施工时产生的烟尘及有害气体，连接柔性软管，通过贯穿件排出室外；NA413房间布置2台鼓风机向该楼层送新风，同时起到搅动气流的作用；
+20.00m设置5台混流风机作为机械排风，共同组成R区-3.40m至+20.00m之间的临时通风，在整个层面之间依靠各层间的楼梯间、孔洞进行风量的流通。从而进一步稀释和降低污染物浓度，以达到改善现场施工环境的目的。
3.3.1临时通风第二阶段的设计及应用
新风通过改造后的RX+20.00m新风入口通过阀门EVR003VAR进入EVR系统，新风通过EVR003ZV、EVR006\116VAN到达5RX厂房0m环形风管区，然后通过EVR通风系统，新风送到5RX厂房各房间。同时EVR004\114\005\115VAN以及关闭的阀门EVR001\002VAR以防止新风逆流；
RX厂房+20.00m及以上焊接烟气较重，且烟气上扬，不易排出，故改造增加穹顶排烟通道。将穹顶风管通过临时风管改造，引致RX+20.00m平台，并增加临时风机（风机向外排风），通过闸门引致室外，形成排风管路。烟气、浮尘通过穹顶进风口及环吊底部的EVR排气格栅，被吸入排风管路，通过临时风机及时排出室外，减少RX烟气，保证RX厂房施工环境（排风管路改造主要是针对第一阶段的临时通风方案做局部的修改）
3.3.3第二阶段临时通风系统设备
RX厂房临时通风系统第二阶段增加的设备主要为EVER003ZK，额定流量为92500m³。
3.4临时通风第三阶段的设计及应用
第三阶段临时通风系统通风部分延用第二阶段的布置，同时投入冷源以达到RX厂房内提前送冷风的效果，具体的布置如下：
完成DEL003GF冷水机组的安装及调试；
完成临时冷冻水泵（扬程H=28米，流量G=91m³/h）、膨胀水箱（0.5m×0.6m×3mm）及DEL临时管线的安装，DEL管线连通DEL003GF/EVR003RF；
完成DEL临时管线的保温工作，
对安装完成后DEL临时管线作好保护，主要位置为人行通道、容易踩踏处做好硬物保护；
完成整个系统临时通风系统最终的调试工作，第三阶段临时通风制冷系统流程。
3.4.2第三阶段临时通风系统设备
临时通风系统第三阶段主要增加的设备为：DEL003GF冷水机组、EVR003ZK空调机组。
四、临时通风应用难点及解决措施
4.1临时风机的选型
经过现场实地勘察发现，需要挪移的风机主要集中在+5.00/8.00走廊位置，走廊宽度约3米，而布置在该处的风机为SWF(B)-II-4.5型混流风机，该风机直径为φ600，长度L=1500mm，（含消声器，风量为G=6897 m³/h，转速1450r/min，重约90KG），占用了约通道的1/5，且通道内也有较多的正式物项待安装/已安装。此区域的风机必须更换成为体积小，但风量必须与被替换风机差别不大的风量才能满足现场的需求。后经发现，4#常规岛项目使用的临时风机：型号SHT-40，直径为φ400，长度L=500mm，风量G=5760 m³/h，根据对比可作为替换风机。该类风机体积小，占用空间少，重量轻（约15KG），单人便可移动且风量满足设计要求。至此，顺利有效的解决了该楼层风机选型的问题。
4.2临时风管材质问题
临时通风方案初期时对临时风管的设计要求为金属风管，金属风管摩擦力小，可尽可能的减少风量的损耗。但在现场的实施中发现，空间的狭窄仍然是阻碍金属风管布置的一大问题。如RX+0.00米门口两台风机布置完后，使用金属风管连通至室内，运行时发现，室内的风量小，远远达不到设计的送风要求，无法有效的改善现场环境。因此现场使用与风机相配套的柔性帆布软管，因柔性帆布软管的阻力大，故减少了管线的长度，将风机布置在RX+0.00米闸门的附近，将室外新风直接送进室内，达到了最初的设计要求。后续RX+20.00米以下的临时通风管布置均使用柔性软管进行安装。
五、临时通风系统的优化
5.1EBA系统正式通风管线的投用
EBA系统作为安全壳换气通风系统，部分管线布置在RX厂房内，为更好的提高RX厂房内的排风系统，且EBA系统已具备投入条件，根据现场实际情况也纳入到临时通风系统中。此部分EBA管线主要涉及到RX厂房内的R544/345/245/246/146/145房间，通过7DVN004/005/006ZV排放到室外，起到排风作用，加强了房间内气流的循环。
5.2焊接烟尘净化设备引入与改进
工作基本原理为：焊接作业时，焊接烟尘净化器的吸尘臂入口（即吸尘罩）放在焊接作业的上部15-30CM处（可以根据工作需要随意调整角度），启动设备后，电机带动风机作用在入口处产生负压，焊接烟尘由于负压作用以及热空气上扬的固有特性源源不断地进入净化器的箱体内，在箱体内经过圆筒形高效滤芯的过滤，过滤掉1um以上的烟尘颗粒，之后通过排气口排出。
同时，研发了多种焊接烟尘净化设备专用工具应用到现场，使焊接烟尘净化器的气体收集率和使用效率大大提高。
六、环境改善评价
临时通风系统未布置前仅靠RX+0.00/20.00米两个闸门进行自然通风，内部无明显的气压差，第一阶段布置完成后事整个厂房的换气次数为N1阶段=G临风/Vz=405669/（25000+19100）=9.1次；第二阶段布置完成后厂房的换气次数为N2阶段= G临风+G正式/Vz=（405669+92500）/（25000+19100）=11.2次。布置完成后的临时通风系统换气次数高于设计要求的6次，极大的改善了厂房内部的通风问题。
注：作业点（A为综合治理方案投用前，B为综合治理方案投用后）
根据项目部2017年现场人员健康环境影响监测报告（详见附件）显示，第一、二阶段临时通风系统投用后粉尘含量达到了国家标准值；第三阶段临时通风系统投用后WBGT指数也达到了国家的标准值，以下为2017年RX厂房内监测报告的相关数据。
结束语：
相比于阳江2#机组，阳江5#机组的临时通风系统在方案在设计改进及应用中有了很大的优化。第一、RX-3.40米投入除湿机，减小空气湿度，改善了施工环境，同时对设备、材料也起到保护作用；第二、整个RX厂房设计并布置了将近30台的临时风机，并根据现场实际情况，运行了EVR系统的正式风管、风机，投用了DEL003GF冷水机组，布置了DEL临时冷水管线；永临结合的方式，整个RX厂房内部的换气次数达到11次以上，粉尘含量及WBGT指数均达到国标要求，使得岛内温度得到了明显的改变，从而创造了一个优良的施工环境，保证了施工人员的身心健康；第三、正式通风系统提前投用的可行性得到了验证；第四、整个临时通风系统设计科学、布局合理、安装简单，可应用性强；投入相对较少，解决了通风效果差、RX厂房温度高等一系列顽疾；第五、焊烟净化设备结构简单、成本低廉、操作简易、质量轻便、易于检修、效果显著，可推广型极强。根据5#机组的实施情况，6#机组在设计、应用上得到了充分的借鉴作用，更快、更优的完成临时通风系统的投用。
目前，核电站的建设更加地注重施工环境的改善，提供优良的施工环境才能更快更好的提高生产力，从而创造效益。阳江核电站ACPR1000核岛反应堆厂房（RX）临时通风方案也可以为后续的核电项目临时通风系统的实施提供一个有力的借鉴作用。
参考文献
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6.《简明工业通风手册》孙一坚编，中国建筑工业出版社出版，1994年
7.《供暖通风设计手册》陆耀庆主编，中国建筑工业出版社出版，1987年。
8.《通风除尘与净化》唐中华主编，中国建筑工业出版社，2009年。
9.工作场所有害因素职业接触限值第一部分：化学有害因素GBZ 2.1-2007
10.工作场所有害因素职业接触限值第二部分：物理因素GBZ 2.2-2007
论文作者:吴华锦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/13
标签：通风系统论文; 风机论文; 厂房论文; 风管论文; 阳江论文; 现场论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第27期论文;