核電廠主控室通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部微生物積塵檢測(cè)創(chuàng)新研究及應(yīng)用

中廣核集團(tuán)大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司 馬凌云 陳杰 彭步虎

引言

某核電廠主控室通風(fēng)系統(tǒng)自商運(yùn)以來(lái)，有定期更換通風(fēng)系統(tǒng)過(guò)濾器的工作，但從未進(jìn)行過(guò)微生物及風(fēng)管內(nèi)積塵檢測(cè)工作，風(fēng)管內(nèi)部的微生物聚集情況不可知，為了進(jìn)一步提高機(jī)組運(yùn)行及事故情況下主控制室人員的長(zhǎng)期可居留性，避免對(duì)主控室人員的健康產(chǎn)生影響，有必要對(duì)主控室通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部的微生物情況進(jìn)行檢測(cè)。

此外，風(fēng)管內(nèi)的積塵也會(huì)影響主控室TPL、TO、CC等設(shè)備觸點(diǎn)的可靠性，對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行也有影響，因此積塵檢測(cè)也很有必要；項(xiàng)目組在國(guó)內(nèi)外核電行業(yè)內(nèi)無(wú)參考經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用有限的資源，結(jié)合核電廠運(yùn)行的特點(diǎn)以及主控制室通風(fēng)系統(tǒng)的特殊性，創(chuàng)新研究制定了一整套核電廠主控制室通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)部微生物和積塵檢測(cè)方案，并最終成功實(shí)施應(yīng)用。

1 調(diào)研

法國(guó)EDF及國(guó)內(nèi)核電廠，均反饋歷史上從未執(zhí)行過(guò)類(lèi)似的檢測(cè)工作；國(guó)內(nèi)外核電同行外無(wú)任何可參考經(jīng)驗(yàn)。

國(guó)內(nèi)某通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部清潔公司反饋，業(yè)內(nèi)僅有部分商場(chǎng)、酒店、醫(yī)院等進(jìn)行過(guò)類(lèi)似的微生物檢測(cè)工作，而工廠、企業(yè)則沒(méi)有確切的檢測(cè)信息。

國(guó)內(nèi)某疾病預(yù)防控制中心反饋信息為有針對(duì)商場(chǎng)、醫(yī)院通風(fēng)系統(tǒng)的相關(guān)監(jiān)測(cè)工作經(jīng)驗(yàn)，但從未在任何工廠、企業(yè)進(jìn)行過(guò)檢測(cè)，對(duì)核電廠主控制室通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、布置等信息的不了解，需要核電廠編寫(xiě)詳細(xì)的檢測(cè)方案，疾控中心僅可以作具體的采樣和化驗(yàn)工作。

2 法規(guī)要求

在通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部微生物檢測(cè)領(lǐng)域，國(guó)家有一定的法規(guī)要求，但核電廠不在此規(guī)范要求范圍內(nèi)。

國(guó)內(nèi)某疾病預(yù)防控制中心曾經(jīng)為酒店、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所做過(guò)類(lèi)似的微生物檢測(cè)工作，所依據(jù)的文件是衛(wèi)生部2006年印發(fā)的《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》以及其附屬的三個(gè)規(guī)范：《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》、《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》、《公共場(chǎng)所集中空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)清洗規(guī)范》，簡(jiǎn)稱(chēng)公共場(chǎng)所集中空調(diào)系統(tǒng)的“一個(gè)辦法、三個(gè)規(guī)范”。

公共場(chǎng)所是指供公眾從事社會(huì)生活的各種場(chǎng)所。公眾是指不同性別、年齡、職業(yè)、民族或國(guó)籍、不同健康狀況、不同人際從屬關(guān)系的個(gè)體組成的流動(dòng)人群。公共場(chǎng)所是提供公眾進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)、經(jīng)濟(jì)、文化、社交、娛樂(lè)、體育、參觀、醫(yī)療、衛(wèi)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(chǎng)所及其設(shè)施的總稱(chēng)。疾控中心專(zhuān)家對(duì)公共場(chǎng)所有一通俗的解釋即：社會(huì)自由人可以不受限制自由出入的場(chǎng)所。

按此解釋則核電廠主控室系統(tǒng)通風(fēng)區(qū)域不屬于公共場(chǎng)所，因此主控室通風(fēng)系統(tǒng)的微生物檢測(cè)方案，不需要嚴(yán)格執(zhí)行“一個(gè)辦法、三個(gè)規(guī)范”，核電廠可以自行編制。

3 檢測(cè)方案

由于核電行業(yè)領(lǐng)域、甚至普通的工廠企業(yè)都未做過(guò)類(lèi)似的檢測(cè)工作；需要從零開(kāi)始編制詳盡的檢測(cè)方案；涉及到檢測(cè)范圍、檢測(cè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目、取樣點(diǎn)選擇、檢測(cè)前提條件、檢測(cè)時(shí)間窗口、檢測(cè)精度的保證、檢測(cè)儀器設(shè)備的選擇、以及核電廠主控制室高風(fēng)險(xiǎn)敏感區(qū)域內(nèi)檢測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)分析及控制等技術(shù)細(xì)節(jié)要點(diǎn)；經(jīng)過(guò)反復(fù)的討論、修改、優(yōu)化后，最終形成了以下方案。

3.1 檢測(cè)步驟

整個(gè)檢測(cè)過(guò)程分三步走：首先需要現(xiàn)場(chǎng)提取主控室通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的樣品；之后在培養(yǎng)皿內(nèi)進(jìn)行無(wú)菌培養(yǎng)；最后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的定量分析并完成報(bào)告；其中取樣工作在核電廠主控室進(jìn)行；培養(yǎng)及分析工作在疾控中心實(shí)驗(yàn)室完成。

3.2 檢測(cè)范圍的確定

主控室通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)冷卻的區(qū)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(shè)備房間實(shí)施微生物檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)很大，且并不屬于人員長(zhǎng)期停留的區(qū)域，此區(qū)域被排除；工作人員辦公室已安裝分體式空調(diào)進(jìn)行通風(fēng)冷卻，主控室送風(fēng)已被隔離，此區(qū)域也不考慮；因此微生物、積塵檢測(cè)的區(qū)域范圍確定在主控室房間，經(jīng)過(guò)篩選，最終選擇了十個(gè)長(zhǎng)期有人員居留的房間。

3.3 微生物檢測(cè)工作的檢測(cè)項(xiàng)目確定

《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》要求，公共場(chǎng)所集中空調(diào)系統(tǒng)微生物檢測(cè)項(xiàng)目共有五項(xiàng)：新風(fēng)量（儀器法）、可吸入顆粒物（PM10）、送風(fēng)微生物、管道內(nèi)微生物（積塵）、冷凝水。結(jié)合主控室系統(tǒng)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)布置情況，經(jīng)過(guò)分析確定核電廠主控室系統(tǒng)微生物檢測(cè)選擇其中的三種檢測(cè)項(xiàng)目：送風(fēng)微生物檢測(cè)、管道內(nèi)微生物和積塵檢測(cè)、冷凝水檢測(cè)。

3.4 檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)項(xiàng)目

根據(jù)核電廠主控室通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際情況，微生物檢測(cè)選擇細(xì)菌總數(shù)、真菌總數(shù)、β-溶血性鏈球菌、嗜肺軍團(tuán)菌作為評(píng)價(jià)項(xiàng)目；積塵檢測(cè)則以每平方米積塵質(zhì)量作為評(píng)價(jià)要素。

3.5 取樣點(diǎn)數(shù)目和位置確定

送風(fēng)微生物檢測(cè)的取樣需要5個(gè)送風(fēng)口，綜合分析后制定了以下選擇標(biāo)準(zhǔn)：既要滿足檢測(cè)評(píng)價(jià)需求，選取的位置符合隨機(jī)取樣要求；取樣點(diǎn)附近區(qū)域的設(shè)備布置條件滿足現(xiàn)場(chǎng)取樣要求；對(duì)核電廠現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行的影響盡可能小；核電廠兩臺(tái)機(jī)組均有主控室通風(fēng)系統(tǒng)，選取取樣口時(shí)，盡量做到1、2號(hào)機(jī)組的取樣點(diǎn)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(fēng)口面積（平方米）1號(hào)送風(fēng)口 4 400*500 2號(hào)送風(fēng)口 2 100*200 3號(hào)送風(fēng)口 3 150*200 4號(hào)送風(fēng)口 3 100*100 5號(hào)送風(fēng)口 2 300*500

管道內(nèi)微生物積塵檢測(cè)的取樣工作需要8個(gè)風(fēng)口，同樣按照送風(fēng)微生物檢測(cè)點(diǎn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選確定；其中5個(gè)送風(fēng)口與送風(fēng)微生物檢測(cè)的風(fēng)口一致，3個(gè)排風(fēng)口則如下：

取樣口 高度（米） 風(fēng)口面積（平方米）1號(hào)送風(fēng)口 3 150*200 2號(hào)送風(fēng)口 5 400*800 3號(hào)送風(fēng)口 2.5 300*500

對(duì)于冷凝水檢測(cè)的取樣點(diǎn)，我們選擇了通風(fēng)系統(tǒng)冷卻盤(pán)管位置的兩處冷凝水作為樣本。

3.6 取樣實(shí)施條件(見(jiàn) 下頁(yè)表格)

3.6.1 冷凝水檢測(cè)

?

3.6.2 送風(fēng)微生物檢測(cè)

1號(hào)送風(fēng)口 約4m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 系統(tǒng)在線期間帶風(fēng)取樣2號(hào)送風(fēng)口 2m 不需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 系統(tǒng)在線期間帶風(fēng)取樣3號(hào)送風(fēng)口 約3m 不需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 系統(tǒng)在線期間帶風(fēng)取樣4號(hào)送風(fēng)口 約3m 不需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 系統(tǒng)在線期間帶風(fēng)取樣5號(hào)送風(fēng)口 約2m 不需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 系統(tǒng)在線期間帶風(fēng)取樣

3.6.3 風(fēng)管內(nèi)部微生物及積塵檢測(cè)

1號(hào)送風(fēng)口 約4m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停期間2號(hào)送風(fēng)口 2m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停3號(hào)送風(fēng)口 約3m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停4號(hào)送風(fēng)口 約3m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停5號(hào)送風(fēng)口 約2m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停1號(hào)排風(fēng)口 約3m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停2號(hào)排風(fēng)口 約5m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停3號(hào)排風(fēng)口 約2.5m 需要 需要拆除風(fēng)口、百葉 主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停全停

3.7 取樣儀器的選擇

微生物檢測(cè)儀器采用六級(jí)篩孔空氣微生物采樣器執(zhí)行；積塵檢測(cè)需要進(jìn)入風(fēng)管內(nèi)部取樣，核電廠控制室通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管大多位于屋頂天花板內(nèi)部，位置較為隱蔽，大部分通風(fēng)管道尺寸狹窄，需要采用體積小的取樣機(jī)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(dòng)取樣相結(jié)合的方式，提高取樣效率，控制風(fēng)險(xiǎn)；在控制柜等敏感區(qū)域采取自動(dòng)取樣，人工復(fù)核的方式；在地理位置復(fù)雜的區(qū)域采取人工取樣的方式。

3.9 檢測(cè)精度保證

為保證檢測(cè)結(jié)果的精度，采取如下方法：合理設(shè)定取樣時(shí)間；樣品采用無(wú)菌玻璃瓶、試管和培養(yǎng)皿保存；具體采用工作按照疾控中心采樣程序執(zhí)行；取樣人員實(shí)地考察、預(yù)先演練，熟悉現(xiàn)場(chǎng)。

3.10 實(shí)施窗口確定

由于三種檢測(cè)方法的檢測(cè)前提條件不同，送風(fēng)微生物和冷凝水的微生物檢測(cè)需要帶風(fēng)作業(yè)；而風(fēng)管內(nèi)部微生物及積塵檢測(cè)則需要主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停才能執(zhí)行。結(jié)合核電廠主控室通風(fēng)系統(tǒng)的檢修計(jì)劃和運(yùn)行條件，確定整個(gè)項(xiàng)目需要分兩部分執(zhí)行，即在機(jī)組日常運(yùn)行期間主控室正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行送風(fēng)微生物和冷凝水的微生物檢測(cè)；在某次大修期間利用主控室通風(fēng)系統(tǒng)全停檢修的短暫時(shí)間段進(jìn)行風(fēng)管內(nèi)部微生物及積塵檢測(cè)工作。

4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

4.1 主控室通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行期間的檢測(cè)

2012年某月，疾病預(yù)防控制中心取樣人員按照核電廠制定的檢測(cè)方案，在主控室通風(fēng)系統(tǒng)保持運(yùn)行的條件下執(zhí)行了主控室5個(gè)送風(fēng)口的微生物檢測(cè)取樣和冷凝水取樣工作。如下圖：

圖1 儀器設(shè)定

圖2 人工取樣

圖3 自動(dòng)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(cè)

2012年在某次機(jī)組大修期間，主控室通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)全停之后，疾控中心專(zhuān)家利用機(jī)器人完成了主控室通風(fēng)系統(tǒng)的“風(fēng)管內(nèi)微生物和積塵”的取樣工作。至此取樣工作順利完成，整個(gè)項(xiàng)目準(zhǔn)備完善、節(jié)點(diǎn)控制合理，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

5 檢測(cè)報(bào)告

經(jīng)過(guò)對(duì)采樣樣品的分析，最終的檢測(cè)報(bào)告顯示；樣品中的細(xì)菌總數(shù)、真菌總數(shù)和β-溶血性鏈球菌、風(fēng)管內(nèi)積塵量等含量均符合《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》（衛(wèi)監(jiān)督發(fā)［2006］58號(hào)）的衛(wèi)生要求，檢測(cè)結(jié)果合格且大部分?jǐn)?shù)據(jù)為優(yōu)秀數(shù)值。

6 意義及推廣前景

我們?cè)趪?guó)內(nèi)外核電行業(yè)領(lǐng)域無(wú)可參考經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從零開(kāi)始研究編寫(xiě)了核電廠主控室風(fēng)管微生物及積塵檢測(cè)方案，并成功完成了檢測(cè)工作，取得了重要的數(shù)據(jù)，提高了核電廠主控室通風(fēng)系統(tǒng)的清潔程度，保障了主控人員長(zhǎng)期工作居留的環(huán)境健康水平。為核電廠后續(xù)對(duì)主控室系統(tǒng)清潔狀態(tài)的管理建立了基礎(chǔ)，整套方案具有可復(fù)制、可推廣的特點(diǎn)，對(duì)國(guó)內(nèi)其它核電廠均具有很好的參考意義和推廣前景。