核電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)試探討

楊康，齊宇虹，王欣

（中國(guó)核電工程有限公司，北京100840）

1 引言

電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（IRM）由場(chǎng)所輻射監(jiān)測(cè)、流出物監(jiān)測(cè)、工藝輻射監(jiān)測(cè)組成，主要有如下功能：防止電廠工作人員受高劑量輻射照射、防止廣大居民受輻射照射、屏障監(jiān)測(cè)、自動(dòng)啟動(dòng)隔離設(shè)備或其他系統(tǒng)。IRM 系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行對(duì)電廠安全運(yùn)行和公眾健康維護(hù)至關(guān)重要，系統(tǒng)調(diào)試則在其中扮演重要角色。

2 調(diào)試的文件體系及先決條件

電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)試由系統(tǒng)調(diào)試大綱、系統(tǒng)安全準(zhǔn)則、調(diào)試規(guī)程組成。調(diào)試規(guī)程在調(diào)試大綱的基礎(chǔ)上制訂，包括監(jiān)測(cè)道預(yù)運(yùn)行試驗(yàn)規(guī)程、安全殼卸壓排氣活度監(jiān)測(cè)道試驗(yàn)規(guī)程、IRM 信息管理系統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)程、反應(yīng)堆功率運(yùn)行階段系統(tǒng)功能試驗(yàn)規(guī)程[1]。

調(diào)試試驗(yàn)的先決條件包括：儀表完成安裝、儀表完成端接、具備上游電源、完成取樣管氣密性試驗(yàn)、具備吹掃氣源/沖洗水源、工作場(chǎng)所照明正常。

3 試驗(yàn)?zāi)康募爸饕囼?yàn)步驟

3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

預(yù)運(yùn)行試驗(yàn)規(guī)程的目的是分別在不同階段將下列設(shè)備投入運(yùn)行。堆芯首次裝料之前，需要投運(yùn)中放射性液體活度監(jiān)測(cè)道、N-16 監(jiān)測(cè)道、N-13 監(jiān)測(cè)道、氣溶膠/碘及惰性氣體監(jiān)測(cè)道、II 型區(qū)域γ 監(jiān)測(cè)道、III 型區(qū)域γ 監(jiān)測(cè)道。預(yù)臨界試驗(yàn)之前需要投運(yùn)離線低放液體活度監(jiān)測(cè)道、低β 氣體活度監(jiān)測(cè)道、掃描式風(fēng)管中氣體活度監(jiān)測(cè)道、I 型區(qū)域γ 監(jiān)測(cè)道、主要區(qū)域γ 輻射監(jiān)測(cè)道。首次臨界之前需要投運(yùn)高濕度氣體活度監(jiān)測(cè)道、高放液體活度監(jiān)測(cè)道、反應(yīng)堆廠房事故后γ 劑量率監(jiān)測(cè)道。

安全殼卸壓排氣活度監(jiān)測(cè)道試驗(yàn)規(guī)程目的是投運(yùn)該監(jiān)測(cè)道；IRM 信息管理系統(tǒng)試驗(yàn)規(guī)程目的是投運(yùn)該系統(tǒng)；反應(yīng)堆功率運(yùn)行階段系統(tǒng)功能試驗(yàn)規(guī)程目的是核查反應(yīng)堆功率處于80%及以上時(shí)，監(jiān)測(cè)道是否滿足運(yùn)行條件。

3.2 試驗(yàn)步驟

監(jiān)測(cè)道調(diào)試步驟一般包括：安裝接線檢查、上電前檢查（軟件、電氣安全）、參數(shù)配置、性能試驗(yàn)（環(huán)境本地、環(huán)境溫濕度、流量、取樣容器本底、沖洗回路、核測(cè)性能）、儀表通信。

4 調(diào)試重要概念解讀及注意事項(xiàng)

4.1 概念解讀

由于設(shè)計(jì)人員、設(shè)備供貨商、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員對(duì)部分概念理解不一致，導(dǎo)致輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（IRM）調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)較多問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，對(duì)如下易混淆的概念進(jìn)行解讀：（1）一級(jí)報(bào)警：當(dāng)儀表測(cè)量值高于一級(jí)報(bào)警閾值時(shí)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)量報(bào)警；（2）二級(jí)報(bào)警：當(dāng)儀表測(cè)量值高于二級(jí)報(bào)警閾值時(shí)，觸發(fā)開(kāi)關(guān)量報(bào)警；（3）故障報(bào)警：輻射監(jiān)測(cè)就地儀表故障報(bào)警包含就地儀表軟硬件失效和儀表失電工況引發(fā)的儀表失能；（4）過(guò)載報(bào)警：當(dāng)儀表測(cè)量值超過(guò)儀表量程上限時(shí)，就地儀表觸發(fā)過(guò)載提示；（5）報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：測(cè)量值從初始值增加到報(bào)警值與初始值之差的90%所用的時(shí)間。

4.2 報(bào)警狀態(tài)要求

電廠輻射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在就地儀表側(cè)、信息管理系統(tǒng)側(cè)、DCS側(cè)對(duì)報(bào)警狀態(tài)的要求如表1 所示。

表1 報(bào)警狀態(tài)功能要求

4.3 DCS 一層DELT 值的要求

一般熱工儀表DELT 值設(shè)定為量程上限的0.5%，由于輻射監(jiān)測(cè)儀表量程跨度大，上限一般在106～109 量級(jí)，這就導(dǎo)致輻射監(jiān)測(cè)儀表DELT 值在5E3-5E6 范圍，將導(dǎo)致DCS 一層、二層之間的通訊時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能及時(shí)響應(yīng)儀表測(cè)量數(shù)據(jù)的變化。

輻射監(jiān)測(cè)儀表報(bào)警響應(yīng)時(shí)間一般在1～5min，為保證輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能及時(shí)在DCS 二層顯示，調(diào)試人員可以DCS 二層側(cè)1min 刷新頻率為依據(jù)，來(lái)設(shè)定DCS 一層側(cè)DELT 值。

4.4 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間要求及試驗(yàn)方法

4.4.1 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間要求

報(bào)警響應(yīng)時(shí)間根據(jù)儀表類型的不同而不同：

1）安全級(jí)監(jiān)測(cè)道或具有聯(lián)鎖功能的非安監(jiān)測(cè)道報(bào)警時(shí)間要求如下：（1）惰性氣體活度監(jiān)測(cè)道：≤5mim；（2）I 型、II 型區(qū)域監(jiān)測(cè)道、離線低放水活度監(jiān)測(cè)道、N-16 監(jiān)測(cè)道：≤60s；（3）事故后安全殼內(nèi)γ劑量率監(jiān)測(cè)道：沒(méi)有具體響應(yīng)時(shí)間要求。

2）非安全級(jí)監(jiān)測(cè)道報(bào)警時(shí)間要求如下：（1）III 型區(qū)域監(jiān)測(cè)道：二級(jí)報(bào)警閾值低于60μGy/h：60s；二級(jí)報(bào)警閾值高于1 000μGy/h：10s；二級(jí)報(bào)警閾值在60～1 000μGy/h，按照公式計(jì)算：[60-（劑量率-60μGy/h）/940μGy/h×50]s[2]；（2）在線中放液體活度監(jiān)測(cè)道、高放液體活度監(jiān)測(cè)道：≤5mim；（3）ZGT 衰變箱排放氣體活度監(jiān)測(cè)道、煙囪氣溶膠/碘監(jiān)測(cè)道：≤5mim；（4）安全殼卸壓排放活度監(jiān)測(cè)道：沒(méi)有具體響應(yīng)時(shí)間要求；（5）反應(yīng)堆廠房N-13 冷卻劑泄漏率監(jiān)測(cè)道：小于240s（泄漏率為20L/min 時(shí)）。

4.4.2 試驗(yàn)方法

不同類型儀表報(bào)警響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)方法如表2 所示。

表2 報(bào)警響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)方法匯總

5 結(jié)語(yǔ)

本文基于現(xiàn)場(chǎng)反饋，從設(shè)計(jì)角度給出了調(diào)試過(guò)程中重要概念的解讀，明確了報(bào)警狀態(tài)、DCS 一層DELT 值設(shè)定的要求，并對(duì)輻射監(jiān)測(cè)儀表報(bào)警響應(yīng)時(shí)間和試驗(yàn)方法給出了明確的指標(biāo)及參考標(biāo)準(zhǔn)，具有指導(dǎo)意義。

此外，不同廠家的儀表在調(diào)試的過(guò)程中，調(diào)試項(xiàng)目和操作步驟會(huì)略有不同，后續(xù)工程必須注意加以區(qū)分。