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辐射监测仪表故障程序化检修研究

伍东明 涂序平

海南核电有限公司,海南省昌江县,572733

摘要: 为确保核电站运行安全,防止放射性物质向外环境泄漏及保证核电站工作人员免受高核辐射的危害,核电厂设计了多种放射性的监测方法。辐射检测仪表是核工程以及辐射检测中心中的常见装置,用于检测当地的核辐射是否达到阈值,在防止核辐射危害人体健康中起到了非常重要的作用。
关键词: 辐射监测仪表;故障检修
DOI:10.12721/ccn.2021.157027
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引言

电厂辐射监测系统(IRM)由场所辐射监测、流出物监测、工艺辐射监测组成,主要有如下功能:防止电厂工作人员受高剂量辐射照射、防止广大居民受辐射照射、屏障监测、自动启动隔离设备或其他系统。IRM系统的长期可靠运行对电厂安全运行和公众健康维护至关重要,系统调试则在其中扮演重要角色。

1国内辐射监测设备标准体系及存在的问题

核电厂应从设计需求出发,甄选一套较完整的标准清单,已建近地表处置场或未来规划的中等深度或深度处置场,放射性固体废物核素非破坏性检测是废物产生、运输、处置过程中的重要测量环节,得到了各方的重视。目前,没有一个行业标准对放射性固体废物核素非破坏性检测的测量方法、系统组成、效率校准和放射源检验以及质量保证等要求进行约束或指导,该标准急需编制。目前,国内并没有废物桶非破坏性检测设备的相关标准,同时,废物桶非破坏性检测设备的设计需要考虑设施废物处理工艺流程、废物类型和测量目的等因素,给该设备的研发、生产带来了一定的困难。

2核电厂辐射监测设备标准使用建议

HAD102/16—2004《核动力基于计算机的安全重要系统软件》4.4.1节有如下描述:基于计算机的安全,重要系统正确性和安全性的证明要求各种验证和确认活动。因此,核级辐射监测仪表处理软件必须经过严格的V&V(验证与确认)过程,做到将V&V工作贯穿软件生命周期的各个阶段,并且监管单位需重点审查。GB/T14318—2019《辐射防护仪器中子周围剂量当量(率)仪》相对2008版主要变化如下:修改了中子能量段划分和能量响应要求;增加了仪表响应蒙特卡罗计算需求;更新了“中子注量-周围剂量当量转换系数”。仪表开发需严格执行。GB/T17626《核电厂安全重要仪表事故及后辐射监测》系列标准用于指导辐射监测设备电磁兼容试验。核电厂核级辐射监测仪表至少需要进行静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌(冲击)抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、工频磁场抗扰度、供电抗扰度等试验。

3辐射检测仪表的程序化检修

3.1概念

程序化检修就是指按照固定的程序进行检修的工作,程序化检修与传统的流程式检修有所不同,程序化检修虽按照流程进行,但其按照所检修元器件的特性制定不同的检修程序,使检修流程更具针对性,可以提升检修的速度,更有效的排查待检修元件的故障。对于辐射检测仪表来说,由于其具有总线式与模块式两种结构,因此需要为其专门制定检修程序,从而在检修不同种类的仪表时使用对应的检修程序,便于快速判定故障的位置,提升检修的效率。

3.2内容

在人员方面的要求上,必须是有相关授权权限的检修人员才能够进行辐射检测仪表的检修,一般来说,检修的负责人应当具有NS2或RP2以上的权限,检修人员应当具有NS1或RP1以上的权限。在风险分析的要求上,要求根据检修仪表的特征以及故障的状态等因素对检修工作中可能存在的风险进行分析,说明风险的内容、遭遇的几率、出现的方式以及可能对人员等造成的伤害,根据风险的特征总结应对风险的方法,在做好充足的准备后方可进行检修。检修时应当注意安全,避免风险发生造成人身事故。在检修步骤的要求上,需要根据仪表的类型和故障发生的症状等制定相应的检修步骤。根据KRT和KZC仪表的特点,其故障可分为工程故障、辅助装置故障、探测装置故障、处理单元故障以及通讯故障等。工程故障是指仪表工程结构上的故障,如仪表是否正确接地、仪表线路是否正确连接、是否存在漏电、破损或过热的现象;辅助装置故障是指仪表的取样、测量等装置出现故障,如取样泵无法动作、流量开关不起作用等,会导致无法取样检测;探测装置故障指仪表中的检测器故障,包括与检测器连接的电路故障以及检测器自身的故障,会导致无法得出测量结果或测量结果不正确;测量装置故障是指测量装置的电路以及装置自身的结构出现故障,也会导致无法测量或测量结果不准确;处理单元故障是指仪表中的处理模块出现故障,由于此模块是仪表的中心,因此处理单元出现故障会导致仪表完全无法工作;通讯故障是指与仪表外接设备的通讯组件出现故障,通讯故障下的仪表仍可正常检测,但会导致结果无法输出以及辐射过高时无法连接报警装置报警的问题。在质量保证的要求上,要求根据仪表的工作状态以及服役年限对仪表进行质量的评估,根据评估的结果决定仪表是否应当继续服役。当仪表的服役年限满足正常要求且运行时未出现问题时,按照正常方式继续运行;而当仪表出现检测灵敏度降低或小规模故障时,应当对仪表降级运行,即将其安装在灵敏度要求不高的检测区域内工作;而当仪表频繁出现故障且灵敏度大幅下降时,应当进行仪表的报废操作。

3.4优势

严格的检测流程能够缩短检测仪表故障所需的时间,从而提升检测效率,对于存在辐射的地区,更短的检测时间意味着可以减少检修人员受到了辐射伤害;按照严格的程序可以更准确的判断仪表故障,避免了传统检修流程中由检修人员主观判断导致的偏差,降低因不合理维修导致的仪表损坏;降低因意外导致的维修事故,提升维修人员安全水平;可以培养维修人员严谨的工作方式,提升其维修技能水平;经验总结流程能够使维修人员总结经验,可以提升下一次维修时的速度并完善维修程序。

4辐射检测仪表程序化维修的实施步骤

4.1工程故障

工程故障主要为仪表工程结构上的故障,因此检查的范围应包括仪表的机械与电气结构,例如仪表的线路、供电电压、连接线、绝缘端子、输入输出线等,通过这些检查判定仪表是否为工程故障,如有则进行检修,如没有则继续排查。

4.2辅助装置故障

检查仪表的辅助装置,如各种指示灯、继电器、阀门、电机、取样泵等是否正常工作,如不能正常工作则判定为辅助装置故障进行维修,否则进行下一步检查。

4.3探测装置故障

检查仪表的探测装置,例如输入输出电压、电容工作状态、牵引磁铁元器件的工作点等,判定是否为探测装置故障。

4.4处理组件故障

检查显示电路、电源供电状态、单元电路、内部电路接线等。

4.5通讯故障

检查通讯芯片、单片机与存储器,输入通讯执行命令,检查通讯装置的工作状态。在检查并判定仪表故障部位后,按照预定的检修方法进行维修,维修完毕且仪表正常工作后,对维修现场进行清理,同时撰写维修记录,并根据仪表的工作状态对其进行质量保证,在维修工作全部结束后进行经验总结。

结束语

辐射检测仪表常用于核工程以及辐射检测中心中,对于保证核工程的安全运营以及人员的健康安全等有重要作用。所以仪表的稳定运行及快速地消除缺陷,变得尤其重要。推广程序化检修仪表的方式,不仅可以提升相关单位与部门检修仪表的效率,对于现代核工程的管理水平的提升也非常有帮助。

参考文献

[1]孙汉虹.第三代核电技术AP1000[M].北京:中国电力出版社,2016.

[2]林诚格.非能动安全先进核电厂AP1000[M].北京:原子能出版社,2008.

[3]GB6249-2011,核动力厂环境辐射防护规定[S].